專(zhuān)利名稱(chēng)：一種車(chē)火車(chē)輪圓形的車(chē)刀片及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硬質(zhì)合金制作的刀片及其制作方法，具體說(shuō)涉及一種用于火車(chē)輪型面的粗、精車(chē)加工的圓形車(chē)刀片及其制作方法；該種圓形車(chē)刀片主要用于火車(chē)輪型面的粗、精車(chē)加工，也可用于重型機(jī)械、發(fā)電設(shè)備行業(yè)的粗精車(chē)。
背景技術(shù)：
由于火車(chē)輪型面的加工為曲面仿型車(chē)削。并且為了保證火車(chē)輪質(zhì)量，降低產(chǎn)品廢品率，火車(chē)輪的毛坯到成本所留的加工余量約有5 - 6mm。為了滿(mǎn)足火車(chē)輪大批量高效車(chē)削加工。工廠一般采用大切深(4 - 5mm)、大進(jìn)給量(I. 5 — 2mm/r)、高速度(150 — 250m/ min)的加工方式。因此所采用的刀片一般均為圓形刀片，ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)為RCMX。該刀片一般在加工過(guò)程中容易發(fā)生崩刃、熔化、磨損。加工要求非常高。目前在這一加工領(lǐng)域使用刀片，90%以上為歐美進(jìn)口產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)刀具行業(yè)有2 - 3家零星的使用，但仍未形成規(guī)模使用。在重型機(jī)械、發(fā)電設(shè)備行業(yè)的大型環(huán)形件，由于零件大，鍛、鑄造困難，均采用半環(huán)組合。機(jī)械加工時(shí)，對(duì)刀具的切削性能要求非常高的抗沖擊性、較高的耐磨性。一般采用 ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)刀片SNMM、CNMM刀片消耗巨大！目前該市場(chǎng)也是以歐美、日韓等進(jìn)口品牌產(chǎn)品為主，國(guó)內(nèi)刀具廠家所占分額也不到10%。經(jīng)專(zhuān)利檢索發(fā)現(xiàn)有一些與此相關(guān)的專(zhuān)利，主要有以下一些
I、專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110142188.X，名稱(chēng)為“改良型合金復(fù)合圓盤(pán)刀片”的發(fā)明專(zhuān)利， 該專(zhuān)利公開(kāi)了一種改良型合金復(fù)合圓盤(pán)刀片，用于冶金行業(yè)的各種板材的剪切加工?；w上鑲有復(fù)合材料作為刃口，復(fù)合材料為硬質(zhì)合金，基體為分體式結(jié)構(gòu)。刃口部位可利用已報(bào)廢的進(jìn)口圓盤(pán)刀片，經(jīng)過(guò)二次修磨，加工出新的刃口；內(nèi)部基體采用分體式結(jié)構(gòu)，選用廉價(jià)鋼材，用特殊復(fù)合技術(shù)復(fù)合，以改制出性能優(yōu)異的圓盤(pán)刀片。2、專(zhuān)利號(hào)為CN200920228765. 5，名稱(chēng)為“合金復(fù)合圓盤(pán)刀片”的中國(guó)專(zhuān)利，該專(zhuān)利公開(kāi)了一種合金復(fù)合圓盤(pán)刀片，主要應(yīng)用于冶金行業(yè)的各種板材的剪切加工。基體的中心為鍵形內(nèi)孔，基體上鑲有復(fù)合層，復(fù)合層為合金。本實(shí)用新型在保證圓盤(pán)刀性能的情況下， 通過(guò)在圓盤(pán)剪的受力部位復(fù)合合金層，減少貴重合金的使用，從而實(shí)現(xiàn)提升刀片的綜合性能、降低成本的目的。3、專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200780040991.4，名稱(chēng)為“制造圓盤(pán)刀片的方法、圓盤(pán)刀片及其制造中輔助材料的應(yīng)用”的發(fā)明專(zhuān)利，該專(zhuān)利公開(kāi)了一種制造圓盤(pán)刀片的方法，所述圓盤(pán)刀片(T)特別用作一個(gè)旋轉(zhuǎn)刀片，例如造紙機(jī)中的切刀，并且所述圓盤(pán)刀片(T)是用具有切削表面(2)的刀片預(yù)型件(I)制造而成，其特征在于所述刀片預(yù)型件(I)包括框架部分 (I')，所述框架部分(I')由基礎(chǔ)材料制成且在所述框架部分(I')中附著表面(3)必不可少地存在于所制造的圓盤(pán)刀片的切削區(qū)域，所述附著表面(3)由線(4b)加工而成，所述線(4b)以固態(tài)形式存在,且至少是由熔合鶴或者鉻(Wmin.或Crmin. = 4% )及I凡(Vmin. =10% )的鋼(Cmin. = 2. 5% )組成的耐磨材料層(4)。
4、專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200610118213.X，名稱(chēng)為“一種圓盤(pán)剪刀片及其制造方法”的發(fā)明專(zhuān)利，該專(zhuān)利公開(kāi)了一種圓盤(pán)剪刀片及其制造方法，所述圓盤(pán)剪刀片材質(zhì)的組份重量百分比C 0. 40 — 0. 70%, Si 0. 50 — I. 2%,Mn :0. 20 — 0. 50%,Ni :1. 00 — I. 50%, Cr
4.00 - 6. 00%, Mo 0. 50 — 2. 00%, V :0. 30 — I. 50%, Nb :0. 10 — 0. 80%, P 彡 0. 02%,
S< 0. 02 %。所述方法系在通常的圓盤(pán)剪刀片的制造方法中弓IA電渣重熔工序，并提高調(diào)質(zhì)熱處理和最終熱處理的溫度。但是這些所公開(kāi)的圓盤(pán)刀具仍均未有效解決火車(chē)輪型面的加工容易發(fā)生崩刃、熔化、磨損的問(wèn)題，所以仍有待進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對(duì)火車(chē)輪型面的仿型車(chē)削的大切深(4_5mm)、大進(jìn)給量 (I. 5-2mm/r)、高速度(150-250m/min)的加工方特點(diǎn)。提出一種能減少崩刃、熔化、磨損的火車(chē)輪型面的仿型圓形車(chē)刀片及其制作方法。本發(fā)明所提出的技術(shù)實(shí)施方案是一種車(chē)火車(chē)輪圓形的車(chē)刀片，為機(jī)夾刀片，包括一個(gè)四邊形薄片狀的刀體，在刀體的中心設(shè)有安裝孔，刀體的上表面四周設(shè)有前刀刃；其特點(diǎn)在于為降低車(chē)削阻力，在刀片前刀刃上的內(nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)正角度的修正面，所述的修正面為水平面往上的+15 -+16 傾角，由刀刃邊往內(nèi)的斜面，在保證降低切削力的同時(shí)，刀片整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也能滿(mǎn)足實(shí)際運(yùn)用要求；同時(shí)，為了能在刀具大進(jìn)給時(shí)增強(qiáng)刀刃強(qiáng)度，在刀刃的刃尖設(shè)有一個(gè)寬為0.4mm，角度值為-15 ，刃口圓化R0. 04 0. 05 mm的負(fù)倒棱。這樣可以使刀片承受f=l. 5^2. 4 mm高進(jìn)給量，達(dá)到提高切削效率的目的。同時(shí)，在刀刃上內(nèi)側(cè)正角度修正面后接有深0.8mm，槽寬4. 13mm，斷屑臺(tái)面角度 +10 ，與前刀面的相交平面形成一個(gè)R0. 5 mm的斷屑槽?？刂坪们行剂飨蚣鞍霃酱笮?滿(mǎn)足被加工金屬材料的屈服極限而折斷，達(dá)到有效斷屑的目的。上述刀片的制作方法是首先，按照該產(chǎn)品的的外形進(jìn)行壓制、燒結(jié)，壓制、燒結(jié)成型后，外圓一周留有半邊余量0.2_的磨削量，用于保證外圓及后角的尺寸精度。最后，采用磨削的方式修整出負(fù)倒棱，負(fù)倒棱的刃帶棱寬0. 4_，斜角水平面往下-15 ,最后對(duì)負(fù)倒棱前面的主切削刃的棱邊進(jìn)行圓化處理，圓化值R0. 04、. 05mm。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明的圓刀片采用了優(yōu)化的前角及槽型，在減低切削阻力的基礎(chǔ)上，保證刀片的強(qiáng)度，；并且滿(mǎn)足仿形車(chē)削車(chē)輪各型面時(shí)能很好地控制切屑、斷屑。而為了進(jìn)一步保證刀片刃口強(qiáng)度和鋒利性，我們對(duì)刀片棱寬、刃帶參數(shù)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)膬?yōu)化，大大提高了刀片的刃口強(qiáng)度，減小了崩刃。同理該方案用于重型機(jī)械、發(fā)電設(shè)備行業(yè)的大型環(huán)形件車(chē)削也非常適用。能有效改善該類(lèi)零件的切削性能。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為附圖I刀片刃尖的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
通過(guò)附圖可以看出，本發(fā)明涉及一種車(chē)火車(chē)輪圓形的車(chē)刀片，為機(jī)夾刀片，包括一個(gè)四邊形薄片狀的刀體1，在刀體I的中心設(shè)有安裝孔2，刀體的上表面3四周設(shè)有前刀刃 4 ;其特點(diǎn)在于為降低車(chē)削阻力，在刀片前刀刃上的內(nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)正角度的修正面5，所述的修正面5為水平面往上的+15 -+16傾角，由刀刃邊往內(nèi)的斜面，在保證降低切削力的同時(shí)，刀片整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也能滿(mǎn)足實(shí)際運(yùn)用要求；同時(shí)，為了能在刀具大進(jìn)給時(shí)增強(qiáng)刀刃強(qiáng)度，在刀刃的刃尖設(shè)有一個(gè)寬為0.4mm，角度值為-15 ，刃口圓化R0. 04、. 05 mm的負(fù)倒棱
6。這樣可以使刀片承受f=l. 5 2. 4 _高進(jìn)給量，達(dá)到提高切削效率的目的。同時(shí)，在刀刃上內(nèi)側(cè)正角度修正面后接有深0.8mm，槽寬4. 13mm，斷屑臺(tái)面角度 +10 ，與前刀面的相交平面形成一個(gè)R0. 5 mm的斷屑槽7?？刂坪们行剂飨蚣鞍霃酱笮?，滿(mǎn)足被加工金屬材料的屈服極限而折斷，達(dá)到有效斷屑的目的。上述刀片的制作方法是首先，按照該產(chǎn)品的外形進(jìn)行壓制、燒結(jié)，壓制、燒結(jié)成型后，外圓一周留有半邊余量0. 2mm的磨削量，用于保證外圓及后角的尺寸精度。最后,采用磨削的方式修整出負(fù)倒棱，負(fù)倒棱的刃帶棱寬0. 4_，斜角水平面往下-15 ，最后對(duì)負(fù)倒棱前面的主切削刃的棱邊進(jìn)行圓化處理，圓化值R0. 04、. 05mm。優(yōu)選地，所述的圓化處理是通過(guò)磁精密修整對(duì)主切削刃的棱邊進(jìn)行圓化處理，利用兩個(gè)磁頭所噴出的磁性顆?；旌隙傻臎_刮介質(zhì)，旋轉(zhuǎn)沖刮主切削刃的棱邊，使得主切削刃的棱邊被磁性顆?；旌隙傻臎_刮介質(zhì)圓化處理。優(yōu)選地，所述的磁精密修整的兩個(gè)磁頭的間距一所形成沖刮介質(zhì)流為依據(jù)，保證沖刮介質(zhì)流噴到主切削刃的棱邊上時(shí)，所相距的距離在I 一 3mm之間。優(yōu)選地，所述的磁精密修整的沖刮介質(zhì)的粒度為250 — 300目。優(yōu)選地，所述的磁精密修整的處理時(shí)間為10 — 20分鐘。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明的圓刀片采用了優(yōu)化的前角及槽型，在減低切削阻力的基礎(chǔ)上，保證刀片的強(qiáng)度，；并且滿(mǎn)足仿形車(chē)削車(chē)輪各型面時(shí)能很好地控制切屑、斷屑。而為了進(jìn)一步保證刀片刃口強(qiáng)度和鋒利性，我們對(duì)刀片棱寬、刃帶參數(shù)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)膬?yōu)化，大大提高了刀片的刃口強(qiáng)度，減小了崩刃。同理該方案用于重型機(jī)械、發(fā)電設(shè)備行業(yè)的大型環(huán)形件車(chē)削也非常適用。能有效改善該類(lèi)零件的切削性能。
權(quán)利要求
1.一種車(chē)火車(chē)輪圓形的車(chē)刀片，為機(jī)夾刀片，包括一個(gè)四邊形薄片狀的刀體，在刀體的中心設(shè)有安裝孔，刀體的上表面四周設(shè)有前刀刃；其特征在于為降低車(chē)削阻力，在刀片前刀刃上的內(nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)正角度的修正面，所述的修正面為水平面往上的+15 -+16 傾角，由刀刃邊往內(nèi)的斜面，在保證降低切削力的同時(shí)，刀片整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也能滿(mǎn)足實(shí)際運(yùn)用要求；同時(shí)，為了能在刀具大進(jìn)給時(shí)增強(qiáng)刀刃強(qiáng)度，在刀刃的刃尖設(shè)有一個(gè)寬為0. 4mm，角度值為-15 ，刃口圓化R0. 04 0. 05 mm的負(fù)倒棱。
2.如權(quán)利要求I所述的車(chē)火車(chē)輪圓形的車(chē)刀片，其特征在于在刀刃上內(nèi)側(cè)正角度修正面后接有深0.8mm，槽寬4. 13mm，斷屑臺(tái)面角度+10 ，與前刀面的相交平面形成一個(gè) R0. 5 mm的斷屑槽。
3.一種制作權(quán)利要求I所述車(chē)火車(chē)輪圓形的車(chē)刀片的制作方法，其特征在于首先，按照該產(chǎn)品的的外形進(jìn)行壓制、燒結(jié)，壓制、燒結(jié)成型后，外圓一周留有半邊余量0. 2mm的磨削量，用于保證外圓及后角的尺寸精度；最后，采用磨削的方式修整出負(fù)倒棱，負(fù)倒棱的刃帶棱寬0. 4_，斜角水平面往下-15 ,最后對(duì)負(fù)倒棱前面的主切削刃的棱邊進(jìn)行圓化處理，圓化值R0. 04、. 05mm。
4.如權(quán)利要求3所述車(chē)火車(chē)輪圓形的車(chē)刀片的制作方法，其特征在于所述的圓化處理是通過(guò)磁精密修整對(duì)主切削刃的棱邊進(jìn)行圓化處理，利用兩個(gè)磁頭所噴出的磁性顆?；旌隙傻臎_刮介質(zhì)，旋轉(zhuǎn)沖刮主切削刃的棱邊，使得主切削刃的棱邊被磁性顆?；旌隙傻臎_刮介質(zhì)圓化處理。
5.如權(quán)利要求3所述車(chē)火車(chē)輪圓形的車(chē)刀片的制作方法，其特征在于所述的磁精密修整的兩個(gè)磁頭的間距一所形成沖刮介質(zhì)流為依據(jù)，保證沖刮介質(zhì)流噴到主切削刃的棱邊上時(shí)，所相距的距離在I 一 3mm之間。
6.如權(quán)利要求3所述車(chē)火車(chē)輪圓形的車(chē)刀片的制作方法，其特征在于所述的磁精密修整的沖刮介質(zhì)的粒度為250 — 300目。
7.如權(quán)利要求3所述車(chē)火車(chē)輪圓形的車(chē)刀片的制作方法，其特征在于所述的磁精密修整的處理時(shí)間為10 — 20分鐘。
全文摘要
一種車(chē)火車(chē)輪圓形的車(chē)刀片及其制作方法，為機(jī)夾刀片，包括一個(gè)四邊形薄片狀的刀體，在刀體的中心設(shè)有安裝孔，刀體的上表面四周設(shè)有前刀刃；其特點(diǎn)在于為降低車(chē)削阻力，在刀片前刀刃上的內(nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)正角度的修正面，所述的修正面為水平面往上的+15 -+16 傾角，由刀刃邊往內(nèi)的斜面，在保證降低切削力的同時(shí)，刀片整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也能滿(mǎn)足實(shí)際運(yùn)用要求；同時(shí)，為了能在刀具大進(jìn)給時(shí)增強(qiáng)刀刃強(qiáng)度，在刀刃的刃尖設(shè)有一個(gè)寬為0.4mm，角度值為-15 ，刃口圓化R0.04~0.05mm的負(fù)倒棱。這樣可以使刀片承受f=1.5~2.4mm高進(jìn)給量，達(dá)到提高切削效率的目的。
文檔編號(hào)B23B27/00GK102601397SQ20121008690
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者肖旭凱, 鄧發(fā)利 申請(qǐng)人:株洲華銳硬質(zhì)合金工具有限責(zé)任公司