專利名稱：重型高效切削車銑復(fù)合折線刃刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于車銑加工用刀具技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種重型高效切削車銑復(fù)合折線刃刀片。
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(dá)400多噸，待加工表面有很多普通鍛件所沒(méi)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(qiáng)的高溫韌性。目前，加氫筒節(jié)荒加工需要進(jìn)行車削和銑削加工，如車削加工所用刀具是單刃的焊接式車刀，加工過(guò)程中鍛造缺陷引起的切削用量變化非常大，刀具承受的機(jī)械沖擊時(shí)刻處于動(dòng)態(tài)變化中，切削力最大可達(dá)10噸左右，刀具很容易受沖擊而斷裂，加上目前的刀具沒(méi)有斷屑槽，使加工過(guò)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)域溫度不斷升高可達(dá)1000° C，高溫使刀片喪失切削所需硬度而被工件反切。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，刀具使用壽命短，嚴(yán)重制約生產(chǎn)效率的提高。此外，極端重型軸類鍛件的車削與銑削加工所用刀片在結(jié)構(gòu)和功能等方面各不相同，無(wú)法互相通用，從而存在功能單一、應(yīng)用范圍窄、通用性差的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種重型高效切削車銑復(fù)合折線刃刀片，以解決在超大型筒類鍛件毛坯粗加工中，采用單刃的焊接式車刀承受強(qiáng)機(jī)械沖擊時(shí)易斷裂失效，以及在切削過(guò)程中，高溫使刀片喪失切削所需硬度而被工件反切的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下:重型高效切削車銑復(fù)合折線刃刀片，所述刀片的外形為四棱臺(tái)形狀，且刀片底刀面的面積小于刀片前刀面的面積，刀片的四個(gè)后刀面均為外凸的折面，每個(gè)外凸的折面由長(zhǎng)斜面和短斜面組成，四個(gè)后刀面由四個(gè)長(zhǎng)斜面和四個(gè)短斜面依次交替相連構(gòu)成，每個(gè)長(zhǎng)斜面與刀片前刀面相交處設(shè)有長(zhǎng)切削刃，每個(gè)短斜面與刀片前刀面相交處設(shè)有短切削刃，位于同一后刀面上的長(zhǎng)切削刃和短切削刃組合構(gòu)成折線形切削刃，每相鄰兩條折線形切削刃之間的刀尖處設(shè)有圓弧形過(guò)渡刃，刀片前刀面的中部設(shè)有凸起平臺(tái)，凸起平臺(tái)的幾何中心處設(shè)有緊固螺釘沉孔，凸起平臺(tái)外表面四周邊緣處設(shè)有與所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)切削刃相平行的長(zhǎng)邊緣以及與所對(duì)應(yīng)的短切削刃相平行的短邊緣，凸起平臺(tái)的長(zhǎng)邊緣所在側(cè)面的底部向長(zhǎng)切削刃一側(cè)傾斜，凸起平臺(tái)的短邊緣所在側(cè)面的底部問(wèn)短切削刃一側(cè)傾斜，刀片前刀面位于長(zhǎng)切削刃處設(shè)有向凸起平臺(tái)底部?jī)A斜的長(zhǎng)傾斜面，由所述長(zhǎng)傾斜面與凸起平臺(tái)的長(zhǎng)邊緣所在側(cè)面之間的區(qū)域形成倒置的梯形斷屑槽，刀片前刀面位于短切削刃處設(shè)有向凸起平臺(tái)底部?jī)A斜的短傾斜面，由所述短傾斜面與凸起平臺(tái)的短邊緣所在側(cè)面之間的區(qū)域形成V形斷屑槽，刀片底刀面位于緊固螺釘沉孔外圓周邊緣處設(shè)有圓環(huán)形散熱槽，刀片底刀面上位于四個(gè)長(zhǎng)斜面與圓環(huán)形散 熱槽之間設(shè)有四個(gè)刀底散熱槽，四個(gè)刀底散熱槽與圓環(huán)形散熱槽和長(zhǎng)斜面相通，刀片底刀面的相鄰兩個(gè)刀底散熱槽之間的區(qū)域?yàn)榈扼w支撐凸起，所述圓弧形過(guò)渡刃的半徑為4 6mm，所述刀片的四個(gè)后刀面靠近刀體支撐凸起一側(cè)設(shè)有環(huán)形散熱槽，所述刀片的前角為6 8°。本實(shí)用新型的有益效果是:1、采用圓弧半徑刀尖設(shè)計(jì)，圓弧刀尖強(qiáng)度高，能很好地提高刀尖抗機(jī)械沖擊性能。2、刀尖附近設(shè)置有半球形凸起，能很好的減小刀尖處斷屑槽的深度，適合小切深的情況下對(duì)寬度較小的切屑進(jìn)行卷曲折斷。3、折線切削刃將切削刃折成一長(zhǎng)一短的切削刃，且切削刃之間有一定的夾角，這樣設(shè)計(jì)的目的是:當(dāng)用長(zhǎng)切削刃一端切削時(shí)，能適應(yīng)大的切削深度和大的進(jìn)給量，使得所述梯形斷屑槽對(duì)大型切屑的卷曲、導(dǎo)流和折斷效果較為明顯；當(dāng)用短切削刃一端切削時(shí)，適合工件表面加工條件惡劣且必須采用小切削用量的情況。4、V形斷屑槽能有效增加刀片切削區(qū)域的強(qiáng)度，同時(shí)提高斷屑效率。5、刀片通過(guò)緊固螺釘沉孔安裝固定在刀桿或刀盤上，螺釘安裝后螺帽陷于緊固螺釘沉孔內(nèi)，避免大型切屑對(duì)螺釘?shù)哪Σ痢?、刀片底部設(shè)計(jì)有刀體支撐凸起，四塊刀體支撐凸起將刀片底部分割成四塊區(qū)域，各個(gè)刀體支撐凸起之間為刀底散熱槽，這樣的設(shè)計(jì)在最大限度保證刀片強(qiáng)度的前提下不僅減小了刀片與刀桿或刀盤之間的接觸面積，減小了刀片與刀桿或刀盤間的熱量傳遞，而且刀底散熱槽增加了刀片底部的散熱面積，當(dāng)切削過(guò)程中采用切削液時(shí)，刀底散熱槽能將切削液引流到緊固螺釘沉孔附近區(qū)域，從而使螺釘、刀片與刀墊間的接觸區(qū)域獲得良好的冷卻效果。7、環(huán)形散熱槽將刀片后刀面與刀體支撐凸起分隔開(kāi)，刀片后刀面設(shè)計(jì)成6 8°的后角，不僅降低了刀片后刀面與工件已加工表面的摩擦，而且環(huán)形散熱槽能很好的將熱量阻隔，降低了刀片前刀面切削區(qū)域切削熱傳遞到刀體支撐凸起，從而整體提高了刀片的抗高溫性能。8、本實(shí)用新型的刀片可車銑兩用，實(shí)甩性強(qiáng)，刀片在承受強(qiáng)機(jī)械沖擊時(shí)不易斷裂失效，刀片在切削過(guò)程中，即便切削區(qū)域溫度不斷升高至1000° C，也不會(huì)使刀片喪失切削所需硬度，從而不會(huì)被工件反切。

圖1是本實(shí)用新型的重型高效切削車銑復(fù)合折線刃刀片的主視圖，圖2是圖1的俯視圖，圖3是圖2的A-A剖視圖，圖4是圖2的C-C剖視圖，圖5是圖2的仰視圖，圖6是圖5的B-B剖視圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一:如圖1-圖6所示，本實(shí)施方式的重型高效切削車銑復(fù)合折線刃刀片，所述刀片的外形為四棱臺(tái)形狀，且刀片底刀面的面積小于刀片前刀面的面積，刀片的四個(gè)后刀面(即刀片側(cè)面)均 為外凸的折面，每個(gè)外凸的折面由長(zhǎng)斜面9-1和短斜面9-2組成，四個(gè)后刀面由四個(gè)長(zhǎng)斜面9-1和四個(gè)短斜面9-2依次交替相連構(gòu)成，每個(gè)長(zhǎng)斜面9-1與刀片前刀面相交處設(shè)有長(zhǎng)切削刃2，每個(gè)短斜面9-2與刀片前刀面相交處設(shè)有短切削刃10，位于同一后刀面上的長(zhǎng)切削刃2和短切削刃10組合構(gòu)成折線形切削刃，每相鄰兩條折線形切削刃之間的刀尖處設(shè)有圓弧形過(guò)渡刃6，刀片前刀面的中部設(shè)有凸起平臺(tái)11，凸起平臺(tái)11的幾何中心處設(shè)有緊固螺釘沉孔5，凸起平臺(tái)11外表面四周邊緣處設(shè)有與所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)切削刃2相平行的長(zhǎng)邊緣11-1以及與所對(duì)應(yīng)的短切削刃10相平行的短邊緣11-2，凸起平臺(tái)11的長(zhǎng)邊緣11-1所在側(cè)面的底部向長(zhǎng)切削刃2 —側(cè)傾斜，凸起平臺(tái)11的短邊緣11-2所在側(cè)面的底部向短切削刃10 —側(cè)傾斜，刀片前刀面位于長(zhǎng)切削刃2處設(shè)有向凸起平臺(tái)11底部?jī)A斜的長(zhǎng)傾斜面12，由所述長(zhǎng)傾斜面12與凸起平臺(tái)11的長(zhǎng)邊緣11-1所在側(cè)面之間的區(qū)域形成倒置的梯形斷屑槽3，刀片前刀面位于短切削刃10處設(shè)有向凸起平臺(tái)11底部?jī)A斜的短傾斜面13，由所述短傾斜面13與凸起平臺(tái)11的短邊緣11-2所在側(cè)面之間的區(qū)域形成V形斷屑槽4，刀片底刀面位于緊固螺釘沉孔5外圓周邊緣處設(shè)有圓環(huán)形散熱槽14，刀片底刀面上位于四個(gè)長(zhǎng)斜面9-1與圓環(huán)形散熱槽14之間設(shè)有四個(gè)刀底散熱槽15，四個(gè)刀底散熱槽15與圓環(huán)形散熱槽14和長(zhǎng)斜面9-1相通，刀片底刀面的相鄰兩個(gè)刀底散熱槽15之間的區(qū)域?yàn)榈扼w支撐凸起16，所述圓弧形過(guò)渡刃6的半徑為4 6mm，所述刀片的四個(gè)后刀面靠近刀體支撐凸起16 —側(cè)設(shè)有環(huán)形散熱槽8，所述刀片的前角為6 8°。
具體實(shí)施方式
二:結(jié)合圖1說(shuō)明，本實(shí)施方式所述刀片的厚度S = 10mm?？蓾M足刀片的強(qiáng)度要求。本實(shí)施方式中未公開(kāi)的技術(shù)特征與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三:本實(shí)施方式所述刀片的后角為6 8°。優(yōu)選后角為7°。本實(shí)施方式中未公開(kāi)的技術(shù)特征與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四:本實(shí)施方式所述刀片的刃傾角為0°。本實(shí)施方式中未公開(kāi)的技術(shù)特征與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五:結(jié)合圖1 圖3說(shuō)明，本實(shí)施方式所述刀片前刀面位于四個(gè)刀尖附近設(shè)置有四個(gè)半球形凸起1。本實(shí)施方式中未公開(kāi)的技術(shù)特征與具體實(shí)施方式
四相同。
具體實(shí)施方式
六:結(jié)合圖5說(shuō)明，本實(shí)施方式四個(gè)刀底散熱槽15與長(zhǎng)斜面9-1相通的一端均向短斜面9-2的一側(cè)傾斜。利于切削液引流。本實(shí)施方式中未公開(kāi)的技術(shù)特征與具體實(shí)施方式
五相同。本實(shí)用新型的重型高效切削車銑復(fù)合折線刃刀片使用時(shí)，整個(gè)刀片通過(guò)緊固螺釘固定在車刀刀桿(或銑刀刀盤)上。在本實(shí)用新型主題名稱中的重型是指，由于加工的對(duì)象主要是核工業(yè)筒節(jié)材料，重量可達(dá)500多噸，其尺寸非常大直徑最大6.4M以上，最大高度達(dá)5.SM以上，這是普通切削遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠達(dá)到的。在本實(shí)用新型主題名稱中的高效是指:由于重型切削的對(duì)象尺寸非常大，產(chǎn)生的切削力，切削溫度很高，極易破壞刀具與工件。所以需要經(jīng)常更換刀具，這就減少了加工時(shí)間，因本實(shí)用新型中設(shè)計(jì)的刀具耐高溫，強(qiáng)度高，不易損壞，所以提高了加工效率。
權(quán)利要求1.一種重型高效切削車銑復(fù)合折線刃刀片，所述刀片的外形為四棱臺(tái)形狀，且刀片底刀面的面積小于刀片前刀面的面積，其特征在于:刀片的四個(gè)后刀面均為外凸的折面，每個(gè)外凸的折面由長(zhǎng)斜面(9-1)和短斜面(9-2)組成，四個(gè)后刀面由四個(gè)長(zhǎng)斜面(9-1)和四個(gè)短斜面(9-2)依次交替相連構(gòu)成，每個(gè)長(zhǎng)斜面(9-1)與刀片前刀面相交處設(shè)有長(zhǎng)切削刃(2)，每個(gè)短斜面(9-2)與刀片前刀面相交處設(shè)有短切削刃(10)，位于同一后刀面上的長(zhǎng)切削刃(2)和短切削刃(10)組合構(gòu)成折線形切削刃，每相鄰兩條折線形切削刃之間的刀尖處設(shè)有圓弧形過(guò)渡刃(6)，刀片前刀面的中部設(shè)有凸起平臺(tái)(11)，凸起平臺(tái)(11)的幾何中心處設(shè)有緊固螺釘沉孔(5)，凸起平臺(tái)(11)外表面四周邊緣處設(shè)有與所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)切削刃(2)相平行的長(zhǎng)邊緣(11-1)以及與所對(duì)應(yīng)的短切削刃(10)相平行的短邊緣(11-2)，凸起平臺(tái)(11)的長(zhǎng)邊緣(11-1)所在側(cè)面的底部向長(zhǎng)切削刃⑵一側(cè)傾斜，凸起平臺(tái)(11)的短邊緣(11-2)所在側(cè)面的底部向短切削刃(10) —側(cè)傾斜，刀片前刀面位于長(zhǎng)切削刃(2)處設(shè)有向凸起平臺(tái)(11)底部?jī)A斜的長(zhǎng)傾斜面(12)，由所述長(zhǎng)傾斜面(12)與凸起平臺(tái)(11)的長(zhǎng)邊緣(11-1)所在側(cè)面之間的區(qū)域形成倒置的梯形斷屑槽(3)，刀片前刀面位于短切削刃(10)處設(shè)有問(wèn)凸起平臺(tái)(11)底部?jī)A斜的短傾斜面(13)，由所述短傾斜面(13)與凸起平臺(tái)(11)的短邊緣(11-2)所在側(cè)面之間的區(qū)域形成V形斷屑槽(4)，刀片底刀面位于緊固螺釘沉孔(5)外圓周邊緣處設(shè)有圓環(huán)形散熱槽(14)，刀片底刀面上位于四個(gè)長(zhǎng)斜面(9-1)與圓環(huán)形散熱槽(14)之間設(shè)有四個(gè)刀底散熱槽(15)，四個(gè)刀底散熱槽(15)與圓環(huán)形散熱槽(14)和長(zhǎng)斜面(9-1)相通，刀片底刀面的相鄰兩個(gè)刀底散熱槽(15)之間的區(qū)域?yàn)榈扼w支撐凸起(16)，所述圓弧形過(guò)渡刃(6)的半徑為4 6mm，所述刀片的四個(gè)后刀面靠近刀體支撐凸起(16)一側(cè)設(shè)有環(huán)形散熱槽(8)，所述刀片的前角為6 8°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述重型高效切削車銑復(fù)合折線刃刀片，其特征在于:所述刀片的厚度 S = 10mnin
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述重型高效切削車銑復(fù)合折線刃刀片，其特征在于:所述刀片的后角為6 8°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述重型高效切削車銑復(fù)合折線刃刀片，其特征在于:所述刀片的刃傾角為0°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述重型高效切削車銑復(fù)合折線刃刀片，其特征在于:所述刀片前刀面位于四個(gè)刀尖附近設(shè)置有四個(gè)半球形凸起(I)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述重型高效切削車銑復(fù)合折線刃刀片，其特征在于:四個(gè)刀底散熱槽(15)與長(zhǎng)斜面(9-1)相通的一端均向短斜面(9-2)的一側(cè)傾斜。
專利摘要重型高效切削車銑復(fù)合折線刃刀片，屬于車銑加工用刀具技術(shù)領(lǐng)域。以解決在超大型筒類鍛件毛坯粗加工中，采用單刃的焊接式車刀承受強(qiáng)機(jī)械沖擊時(shí)易斷裂失效，以及在切削過(guò)程中，高溫使刀片喪失切削所需硬度而被工件反切的問(wèn)題。后刀面由長(zhǎng)斜面和短斜面依次交替相連構(gòu)成，長(zhǎng)、短切削刃組合構(gòu)成折線形切削刃，凸起平臺(tái)外表面四周邊緣處設(shè)有長(zhǎng)邊緣及短邊緣，長(zhǎng)切削刃處設(shè)有向凸起平臺(tái)底部?jī)A斜的長(zhǎng)傾斜面，由長(zhǎng)傾斜面與長(zhǎng)邊緣所在側(cè)面之間的區(qū)域形成倒置的梯形斷屑槽，短切削刃處設(shè)有問(wèn)凸起平臺(tái)底部?jī)A斜的短傾斜面，由短傾斜面與凸起平臺(tái)的短邊緣所在側(cè)面之間的區(qū)域形成V形斷屑槽，刀片底刀面上設(shè)有刀底散熱槽。本實(shí)用新型用于大型加氫筒節(jié)毛坯大切深車銑削加工。
文檔編號(hào)B23B27/00GK203109268SQ201320150190
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者吳明陽(yáng), 孫守慧, 程耀楠, 何耿煌, 胡強(qiáng), 劉利 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)