專利名稱：超大型軸類鍛件荒加工專用高效車刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機械加工領(lǐng)域的刀具，具體涉及一種超大型軸類鍛件荒加工專用高效 車刀。
背景技術(shù)：
大型加氫筒節(jié)毛坯是直接鍛造而成，重量可達400多噸，待加工表面有很多普通鍛件 所沒有的鍛造缺陷，比如鍛造鏟溝、氧化皮、鍛造裂紋和金屬覆蓋物等；加氫筒節(jié)所用的 材料比較特殊，具有很強的高溫韌性。目前，加氫筒節(jié)荒加工所用的刀具是單刃的焊接式車 刀，加工過程中鍛造缺陷引起的切削用量變化非常大，刀具承受的機械沖擊時刻處于動態(tài) 變化中，切削力最大可達10噸左右，刀具很容易受沖擊而斷裂，加上目前的刀具沒有斷屑 槽，使加工過程中的切屑難于折斷，纏繞在刀具上，使刀具的散熱條件變差，從而導(dǎo)致切削 區(qū)域溫度不斷升高，溫度可達ΙΟΟΟ 。大量切削熱堆積在切削區(qū)域上，加速了刀具的軟化， 從而很容易引起刀具的切削刃與切屑產(chǎn)生刀-屑粘結(jié)現(xiàn)象。刀具使用壽命非常低，嚴重制 約生產(chǎn)效率的提高。大型軸類鍛件加氫筒節(jié)荒加工過程中，刀具承受變載荷變頻率機械沖擊而引起斷 裂失效，以及切削過程中散熱條件差，高溫引起刀體軟化從而導(dǎo)致刀-屑粘結(jié)等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有抗沖擊、自潤滑冷卻以及能承受大切削用量等性能，極 大地解決目前荒加工過程中，刀具容易斷裂失效和刀-屑粘結(jié)這兩大嚴重制約刀具使用壽 命問題的專用車刀。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)
超大型軸類鍛件荒加工專用高效車刀，其組成包括車刀體，所述的車刀體正中心具 有緊固螺釘孔，所述的車刀體為正五角形，有五個切削刃，所述的車刀體具有前刀面和底 面，所述的車刀體切削面具有一組負倒棱切削刃，所述的車刀體前刀面順次具有橢球形凸 起、箭形凸起、波浪形導(dǎo)屑墻、容屑槽、圓弧過渡刃；所述的車刀體底面具有刀底散熱槽和刀 體支撐結(jié)構(gòu)。所述的超大型軸類鍛件荒加工專用高效車刀，所述的切削刃為直線形，所述的車 刀體厚度為9mm，采用7° -9°的后角，6° —7°的前角，刃傾角為0° ；所述的前刀面具 有三維斷屑槽，所述的容屑槽靠近切削刃部位具有橢球形凸起；所述的容屑槽內(nèi)側(cè)導(dǎo)屑墻 為波浪形結(jié)構(gòu)；所述的斷屑槽拐角處即過渡刃部位具有箭形凸起；所述的車刀體的底部有 散熱槽；所述的車刀體通過緊固螺釘與車刀刀桿固定。有益效果
1.本發(fā)明具有五個切削刃，比目前用的荒加工重型車刀多了四個刃。切削刃的數(shù)量為 目前的5倍，使用壽命為目前的4飛倍，加工效率獲得成倍的提高。本發(fā)明的切削刃剖面型式采用負倒棱形式，降低了切削過程中的切削振動，提高 了切削穩(wěn)定性以及切削刃強度和抗沖擊性能。本發(fā)明采用橢球形凸起，減小了大型切屑對刀具切削刃前角部位的摩擦，減小了刀-屑接觸面積，同時增加了刀具的有效散熱面積，使刀具的溫度降低快。本發(fā)明的導(dǎo)屑墻的波浪形結(jié)構(gòu)，使切屑在接觸導(dǎo)屑墻后受到較大的導(dǎo)向彎矩作 用，切屑的導(dǎo)出更加平滑順暢，折斷更加容易，同時也起到了減小摩擦，減少刀-屑接觸面 積，增加有效散熱面積的作用。本發(fā)明的橢球形凸起與波浪形結(jié)構(gòu)相結(jié)合，使切削過程中產(chǎn)生的切削熱只有少量 的堆積在這兩種特殊結(jié)構(gòu)的凸起部位，而未被接觸的部位將會把熱量傳遞給空氣，同時大 部分切削熱將被阻擋在刀體外部并被切屑帶走，從而起到很大的冷卻潤滑作用。在采用液 體冷卻時，波浪形結(jié)構(gòu)還將起到容積冷卻液的作用，使刀片快速冷卻。本發(fā)明的箭形凸起，在兩個相鄰切削刃的連接處，起到加強筋的作用，提高了刀尖 抗沖擊能力，同時對相鄰的切削刃起到了分隔作用，防止副切削刃受到切屑的摩擦而提前 磨損。本發(fā)明的三維復(fù)雜斷屑槽，對切屑起到很好的導(dǎo)屑與卷曲作用，使韌性很大的切 屑在卷曲力矩的作用下，發(fā)生很大的卷曲變形，并最終折斷。本發(fā)明的過渡刃選用大圓弧設(shè)計，提高了刀尖強度，提高刀具的抗沖擊性能，同時 使切削平穩(wěn)，振動降低。本發(fā)明的刀片底部設(shè)計有散熱槽，散熱槽的存在，使刀片與刀桿接觸區(qū)域中間有 空氣流通，同時在保證刀體與刀桿有效支撐面的前提下最大限度的減少了刀片與刀桿的接 觸面積，降低了刀片與刀桿間的熱量傳遞，不僅起到自冷卻作用，而且有效阻止熱量傳遞給 刀桿，保護了刀桿。本發(fā)明的刀底支撐結(jié)構(gòu)能有效的防振，刀片與刀桿接觸面的平行度以及安裝時重 復(fù)定位精度獲得提高，使刀片與刀桿的接觸更加緊密牢固，同樣保護了刀桿，也提高了切削 平穩(wěn)性。


附圖1是本發(fā)明的前刀面結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是附圖1的A-A向視圖。附圖3是本發(fā)明的底面結(jié)構(gòu)示意圖。附圖4是附圖3的B-B向視圖。
具體實施例方式
實施例1
一種超大型軸類鍛件荒加工專用高效車刀，其組成包括車刀體1，所述的車刀體正中 心具有緊固螺釘孔5，所述的車刀體為正五角形，有五個切削刃，所述的車刀體具有前刀面 2和底面3，所述的車刀體切削面13具有一組負倒棱切削刃4，所述的車刀體前刀面順次具 有橢球形凸起6、箭形凸起7、波浪形導(dǎo)屑墻8、容屑槽9、圓弧過渡刃10 ；所述的底面3具有 刀底散熱槽11和刀體支撐結(jié)構(gòu)12。實施例2
實施例1所述的超大型軸類鍛件荒加工專用高效車刀，所述的切削刃為直線形，所述 的車刀體厚度為9mm，采用7° —9°左右的后角，6° —7°左右的前角，刃傾角為0° ；所 述的前刀面具有三維斷屑槽，所述的容屑槽靠近切削刃部位具有橢球形凸起；所述的容屑 槽內(nèi)側(cè)導(dǎo)屑墻為波浪形結(jié)構(gòu)；所述的斷屑槽拐角處即過渡刃部位具有箭形凸起；所述的車刀體的底部有散熱槽；所述的車刀體通過緊固螺釘與車刀刀桿固定。
權(quán)利要求
1.一種超大型軸類鍛件荒加工專用高效車刀，其組成包括車刀體，所述的車刀體正 中心具有緊固螺釘孔，其特征是所述的車刀體為正五角形，有五個切削刃，所述的車刀體 具有前刀面和底面，所述的車刀體切削面具有一組負倒棱切削刃，所述的車刀體前刀面順 次具有橢球形凸起、箭形凸起、波浪形導(dǎo)屑墻、容屑槽、圓弧過渡刃；所述的車刀體底面具有 刀底散熱槽和刀體支撐結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大型軸類鍛件荒加工專用高效車刀，其特征是所述的切 削刃為直線形，所述的車刀體厚度為9mm，采用7° -9°的后角，6° —V的前角，刃傾角 為0° ；所述的前刀面具有三維斷屑槽，所述的容屑槽靠近切削刃部位具有橢球形凸起；所 述的容屑槽內(nèi)側(cè)導(dǎo)屑墻為波浪形結(jié)構(gòu)；所述的斷屑槽拐角處即過渡刃部位具有箭形凸起； 所述的車刀體的底部有散熱槽；所述的車刀體通過緊固螺釘與車刀刀桿固定。
全文摘要
超大型軸類鍛件荒加工專用高效車刀。大型軸類鍛件加氫筒節(jié)荒加工過程中，刀具承受變載荷變頻率機械沖擊而引起斷裂失效，以及切削過程中散熱條件差，高溫使刀體軟化導(dǎo)致刀-屑粘結(jié)等問題。一種超大型軸類鍛件荒加工專用高效車刀，其組成包括車刀體(1)，車刀體正中心具有緊固螺釘孔(5)，車刀體為正五角形，有五個切削刃，車刀體具有前刀面(2)和底面(3)，車刀體切削面(13)具有一組負倒棱切削刃(4)，車刀體前刀面順次具有橢球形凸起(6)、箭形凸起(7)、波浪形導(dǎo)屑墻(8)、容屑槽(9)、圓弧過渡刃(10)；車刀體底面具有刀底散熱槽(11)和刀體支撐結(jié)構(gòu)(12)。本發(fā)明用于重型車床進行超大型軸類鍛件荒加工使用的車刀。
文檔編號B23B27/10GK102120267SQ20111005475
公開日2011年7月13日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者嚴復(fù)鋼, 于忠光, 何耿煌, 劉獻禮, 張吉軍, 程耀楠, 翟元盛 申請人:哈爾濱理工大學(xué)