1.本發(fā)明涉及刀具技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于小零件加工的可轉(zhuǎn)位車削刀片。


背景技術(shù)：

2.刀具是機械制造中用于切削加工的工具，又稱切削工具。刀具的種類繁多，有用于加工各種外表面的刀具，用于孔加工的刀具，用于螺紋加工的刀具，用于齒輪加工的刀具，用于切斷的刀具等等。小尺寸零件簡稱為小零件，其主要應(yīng)用在高精密行業(yè)，如3c、汽車、醫(yī)療等行業(yè)，對零件的尺寸精度和表面質(zhì)量要求異常高，同時其主要在走心機上自動化加工，故加工時需要切削阻力小、斷屑好、排屑順暢、切削輕快，相比于普通零件車削加工難度更大，對刀片性能提出了更高要求。
3.現(xiàn)階段小零件車削加工刀片主要采用簡單的二維槽型設(shè)計和精密三維斷屑槽型設(shè)計。二維槽型設(shè)計為在前刀面開槽，以實現(xiàn)切削時排屑順暢，切削輕快，高表面質(zhì)量，但無法滿足斷屑要求，加工時容易發(fā)生纏屑問題，從而影響刀具壽命和加工表面質(zhì)量，同時在自動化加工時，會產(chǎn)生加工異常和零件報廢的風險，另外這種二維開槽槽型，其一個規(guī)格只能用于一個方向加工，不能實現(xiàn)雙向加工使用，通用性不是很強。而精密三維斷屑槽設(shè)計，主要保證了微小切深和進給斷屑要求，同時切削刃對稱分布，可以滿足雙向加工要求，但在小切深和小進給工況下，斷屑、排屑均難以實現(xiàn)較好效果，同時其設(shè)計的刃型不夠鋒利和難以實現(xiàn)良好的斷屑，會使切削時阻力偏大，從而影響加工尺寸精度和加工表面質(zhì)量。


技術(shù)實現(xiàn)要素：

4.本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種用于小零件加工的可轉(zhuǎn)位車削刀片，通過結(jié)構(gòu)改進，能夠?qū)崿F(xiàn)小直徑部件的小切深、小進給工況下的穩(wěn)定低阻力加工和高表面質(zhì)量加工。
5.本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于小零件加工的可轉(zhuǎn)位車削刀片，包括刀片本體；所述刀片本體的輪廓投影為多邊形形狀；所述刀片本體具有上表面、下表面和連接在上、下表面之間的側(cè)面；所述刀片本體的中部設(shè)有貫穿上、下表面的螺釘鎖接孔；在刀片本體的上、下面的各個角部中，設(shè)有結(jié)構(gòu)相同的切削部；所述切削部包括由上、下表面與側(cè)面相交形成的切削刃以及由切削刃沿上、下表面向中部方向延伸的切削表面；所述切削刃包括對應(yīng)于角尖位置處的刀尖圓弧刃和與刀尖圓弧刃的兩邊相接的側(cè)刃，且兩邊的側(cè)刃是沿著對應(yīng)的角部的角平分線呈對稱分布；所述兩邊的側(cè)刃以一個預(yù)置的傾角向相對的上表面或下表面延伸，且側(cè)刃與所述刀片本體的厚度的中間參考面的距離隨著與刀尖圓弧刃的距離的增加而減小。
6.所述兩邊的側(cè)刃的預(yù)置的傾角為β，且5
°
≤β≤7
°
。
7.所述切削表面包括前刀面、凸起結(jié)構(gòu)和槽底面；其中，凸起結(jié)構(gòu)分布于槽底面的上面，且凸起結(jié)構(gòu)的頂面平行于槽底面，而槽底面則與側(cè)刃平行。
8.所述前刀面連接在所述切削刃與所述槽底面之間，且所述前刀面沿著垂直于切削
刃且以角度α向中間延伸，其中，10
°
≤α≤15
°
。
9.所述凸起結(jié)構(gòu)包括第一凸起；所述第一凸起呈倒v形狀，且第一凸起處在所對應(yīng)的角部的角平分線上，第一凸起的一端靠近所述刀尖圓弧刃，另一端沿著所對應(yīng)的角部的角平分線向中部方向延伸。
10.所述第一凸起沿著對應(yīng)的角部的角平分線呈對稱分布。
11.所述凸起結(jié)構(gòu)還包括第二凸起；所述第二凸起呈大半球狀，且第二凸起處在所對應(yīng)的角部的角平分線上；所述第二凸起的外側(cè)端與所述第一凸起的另一端相連接。
12.所述第二凸起沿著對應(yīng)的角部的角平分線呈對稱分布。
13.所述凸起結(jié)構(gòu)還包括第三凸起，且第三凸起為兩個；兩個第三凸起呈小半球狀，并對稱分布在所對應(yīng)的角部的角平分線的兩邊；兩個第三凸起分別在所述第二凸起的內(nèi)側(cè)端的兩邊與所述第二凸起相連接。
14.所述第二凸起的頂面與所述刀片本體的厚度的中間參考面的距離大于所述第一凸起的頂面與所述刀片本體的厚度的中間參考面的距離。
15.與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果是：
16.本發(fā)明由于采用了在刀片本體的上、下面的各個角部中，設(shè)有結(jié)構(gòu)相同的切削部；所述切削部包括由上、下表面與側(cè)面相交形成的切削刃以及由切削刃沿上、下表面向中部方向延伸的切削表面；所述切削刃包括對應(yīng)于角尖位置處的刀尖圓弧刃和與刀尖圓弧刃的兩邊相接的側(cè)刃，且兩邊的側(cè)刃是沿著對應(yīng)的角部的角平分線呈對稱分布；所述兩邊的側(cè)刃以一個預(yù)置的傾角向相對的上表面或下表面延伸，且側(cè)刃與所述刀片本體的厚度的中間參考面的距離隨著與刀尖圓弧刃的距離的增加而減小。本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)小直徑部件的小切深、小進給工況下的穩(wěn)定低阻力加工和高表面質(zhì)量加工。
17.以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明；但本發(fā)明的一種用于小零件加工的可轉(zhuǎn)位車削刀片不局限于實施例。
附圖說明
18.圖1是本發(fā)明的實施例的立體構(gòu)造示意圖；
19.圖2是本發(fā)明的實施例的俯視圖；
20.圖3是圖2中的a部放大示意圖；
21.圖4是圖2中的b向示意圖；
22.圖5是沿圖2中的c-c線的剖視圖；
23.圖6是圖5中的d部放大示意圖(轉(zhuǎn)動90度)。
24.圖中：1、刀片本體；2、螺釘鎖接孔；3、切削表面；31、凸起結(jié)構(gòu)；311、第一凸起；312、第二凸起；313、第三凸起；32、前刀面；33、槽底面；4、上表面；5、后刀面；6、下表面；7、切削刃；71、刀尖圓弧刃；72、側(cè)刃；73、側(cè)刃；8、切削部。
具體實施方式
25.實施例
26.參見圖1至圖6所示，本發(fā)明的一種用于小零件加工的可轉(zhuǎn)位車削刀片，包括刀片本體1；所述刀片本體1的輪廓投影為多邊形形狀；本實施例的刀片本體1的輪廓投影為正三
角形形狀；所述刀片本體1具有上表面4、下表面6和連接在上、下表面之間的側(cè)面5；所述刀片本體1的中部設(shè)有貫穿上、下表面的螺釘鎖接孔2；上表面4和下表面6為平行對稱面，在上表面4、下表面6的靠近螺釘鎖接孔2的位置設(shè)為刀片支撐面；在刀片本體的上、下面的六個角部中，設(shè)有結(jié)構(gòu)相同的切削部8；所述切削部8包括由上、下表面與側(cè)面相交形成的切削刃7以及由切削刃7沿上、下表面向中部方向延伸的切削表面3，其中，側(cè)面5為后刀面，從而使切削刃7為鋒利刃；所述切削刃7包括對應(yīng)于角尖位置處的刀尖圓弧刃71和與刀尖圓弧刃的兩邊相接的側(cè)刃72、73，且兩邊的側(cè)刃72、73是沿著對應(yīng)的角部的角平分線呈對稱分布；所述兩邊的側(cè)刃72、73以一個預(yù)置的傾角向相對的上表面或下表面延伸，且側(cè)刃72、73與所述刀片本體1的厚度的中間參考面的距離隨著與刀尖圓弧刃71的距離的增加而減小。在本實施方式中，上表面4與后刀面5形成90
°
的夾角，保證刀片足夠的強度。但本發(fā)明也可實施于上表面與后刀面形成夾角為銳角的產(chǎn)品中，避免切削時后刀面干涉到工件；所述上表面4、下表面6與后刀面5為直接相連，形成一個整體，提高了刀片的整體剛性和強度，減小惡劣工況斷裂風險。
27.參見圖2至圖4所示，所述切削刃7由三段組成：切削表面3左右邊界兩個線段的側(cè)刃72、73以及連接這兩個線段的刀尖圓弧刃71，其中側(cè)刃72、73是沿著刀尖圓弧刃71中心線對稱分布，特征一樣；側(cè)刃72、73以傾角β向相對表面延伸，其相對于刀片本體1的厚度的中間參考面的高度隨著與刀尖圓弧刃71的距離的增加而減小，其中，5
°
≤β≤7
°
，在切削加工時，刀尖圓弧刃71處于高點，側(cè)刃72、73處于低點，使切削時更加輕快，同時本實施方式中，側(cè)刃72、73的長度要大于3.5mm，從而能夠保證具有足夠的切削深度，提高加工通用性。
28.參見圖2所示，所述切削表面3由三部分組成：前刀面32、凸起結(jié)構(gòu)31和槽底面33，其中前刀面33是切削表面3與切削刃7相連接的面，且該面與平行于上、下表面的水平面形成夾角α，即前刀面32沿著垂直于切削刃7且以角度α向延伸，其中，α角不能過小，過小的話會使切削刃過鈍，切削阻力大，影響加工表面質(zhì)量，同時也不能過大，過大的話會使切削太過鋒利，強度不夠，切削使容易崩刃，影響刀具的切削壽命，本發(fā)明采用10
°
≤α≤15
°
，保證刀片足夠的鋒利性，同時又有一定強度；這里需要說明的是，同一個切削部8中的角度α是一直在變化的，越靠近圓弧刃位置α角越大，越遠離刀尖圓弧刃71位置α越小，但是無論如何變化，均在10
°
≤α≤15
°
范圍內(nèi)，這樣的設(shè)計是為了當小切深使，參與切削的切削刃較為鋒利，有利于提高加工表面質(zhì)量和斷屑，當大切深時，參與切削的切削刃具有一定強度，有利于避免崩刃風險；總之，在此結(jié)構(gòu)作用下，能夠在廣泛的工況下展現(xiàn)其優(yōu)異的切削壽命和加工表面質(zhì)量。
29.參見圖3和圖6所示，凸起結(jié)構(gòu)31分布于槽底面33的上面，且凸起結(jié)構(gòu)31的頂面平行于槽底面33，而槽底面33則與側(cè)刃72、73平行，保證切削刃與槽底距離固定，切削刃7與凸起結(jié)構(gòu)31的高度落差相對固定，保證不同切削深度切屑都可以通過槽底和凸起形成卷曲，從而實現(xiàn)良好斷屑。
30.參見圖3所示，所述凸起結(jié)構(gòu)31包括第一凸起311；所述第一凸起311呈倒v形狀，且第一凸起311處在所對應(yīng)的角部的角平分線上，第一凸起311的一端靠近所述刀尖圓弧刃71，另一端沿著所對應(yīng)的角部的角平分線向中部方向延伸。所述第一凸起311沿著對應(yīng)的角部的角平分線呈對稱分布。
31.所述凸起結(jié)構(gòu)31還包括第二凸起312；所述第二凸起312呈大半球狀，且第二凸起
312處在所對應(yīng)的角部的角平分線上；所述第二凸起312的外側(cè)端與所述第一凸起311的另一端相連接。所述第二凸起312沿著對應(yīng)的角部的角平分線呈對稱分布。
32.所述凸起結(jié)構(gòu)31還包括第三凸起313，且第三凸起313為兩個；兩個第三凸起313呈小半球狀，并對稱分布在所對應(yīng)的角部的角平分線的兩邊；兩個第三凸起313分別在所述第二凸起312的內(nèi)側(cè)端的兩邊與所述第二凸起312相連接。
33.第一凸起311成倒v形狀，可在一定的切深范圍內(nèi)，無論是小切深還是大切深，或是在切深變化的工況加工，都能夠妥善有效處理切屑，使得切屑能夠被穩(wěn)定卷曲，折斷并順暢排出；第二凸起312成大半球狀，可使大切深時，切屑沿著弧面順暢排出，同時也能有效降低切屑與凸起接觸產(chǎn)生的摩擦熱，從而降低產(chǎn)生的溫度；第三凸起313成兩個分開的小半球狀，以圓弧刃中心線為平分線對稱分布在槽底面33上面，并連接上表面4，該設(shè)計可提高刀片整體剛性和強度，減小在惡劣工況下刀片斷裂風險。
34.參見圖6所示，第一凸起311與第二凸312會有高度差，以槽底面33為基準，第一凸起311更低，第二凸起312更高，即所述第二凸起312的頂面與所述刀片本體的厚度的中間參考面的距離大于所述第一凸起311的頂面與所述刀片本體的厚度的中間參考面的距離。這樣保證了在不同切深條件下，也能有良好的斷屑效果，同時為了保證較好的定位支撐，上表面4的高度也會較切削刃、前刀面和凸起部要高。
35.參見圖6所示，第一凸起311的頂面與槽底面33是通過斜坡相連，這樣可以保證切屑順暢排出。
36.參見圖3所示，所述倒v形的第一凸起311與刀尖圓弧刃71距離不會太近，主要是保證足夠的容屑空間，使排屑更加順暢，切削阻力更低。
37.本發(fā)明可使刀片具有較高的鋒利性，同時在小切深、小進給條件下，實現(xiàn)良好的切屑處理，切削加工更加輕快，加工表面質(zhì)量更好。
38.上述只是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。