本實用新型涉及金屬切削加工領(lǐng)域的一種刀具，特別是一種精密切削軸承鋼的超硬刀具。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)在的金屬切削加工過程中，切削技術(shù)已很成熟，刀具結(jié)構(gòu)還在不斷完善。對于軸承鋼這種具有良好機(jī)械性能的超硬材料，其一般應(yīng)用于汽車、航空領(lǐng)域；PCBN刀具是硬度較高，熱穩(wěn)定性好的刀具，用于切割軸承鋼這種硬質(zhì)材料，但其脆性較低；在零件加工過程中，刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)或加工工藝較差，會使切削時產(chǎn)生大量熱，材料發(fā)生塑性變形，從而使零件加工表面變得粗糙，實際應(yīng)用中容易失效，嚴(yán)重時會造成重大事故，同時，側(cè)向沖擊力變大，容易使刀具發(fā)生崩刃；因此，刀具結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計對零件的加工影響很大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種精密切削軸承鋼的超硬刀具，刀具基體是具有三個角的九邊形，每個角都設(shè)有插槽，刀具基體的三個角都具有PCBN刀片，PCBN刀片后部經(jīng)液氮冰凍冷縮后壓入刀具基體小的插槽中，且刀片最外側(cè)與基體外表面處于同一表面，恢復(fù)常溫后PCBN刀片有膨脹夾緊在刀具基體內(nèi)，刀片前部焊接在基體上，這樣增強(qiáng)了刀片的耐用度;刀尖有三段圓弧，且每段圓弧圓滑過渡，刀具基體設(shè)計成九邊形便于和刀尖的三段圓弧連接，相比于目前的三角形刀具、圓形刀具，本刀具有更大的進(jìn)給量，通過結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化，獲得較高的工藝加工性能，提高刀具使用壽命的同時，也提高零件加工表面質(zhì)量，減少了額外加工表面的時間，整個縮短了加工周期，社會效益提升。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是：本實用新型一種精密切削軸承鋼的超硬刀具，它由刀具基體、PCBN刀片、緊固螺釘以及連接基體的刀桿組成，刀具基體是具有三個角的九邊形，每個角都設(shè)有小插槽，刀尖有三段圓弧，九邊形基體就是為了配合刀尖三段圓弧設(shè)計的；為適應(yīng)精密的切削軸承鋼，本刀具具有的參數(shù)是：前角選擇-10°~~0°，后角選擇2° ~~7°，主偏角45°~~80°，刃傾角選擇-5°~~0°，以增大刀具的強(qiáng)度。

本實用新型切削深度為0.15mm~~0.3mm，進(jìn)給量為0.2~~0.4mm/r，在此切削條件下得到的軸承鋼表面加工粗糙度的范圍符合軸承鋼的使用要求。

本設(shè)計增大了進(jìn)給量，提高了切削效率，但PCBN刀片脆性較大，為了保護(hù)刀具，提高刀具的使用壽命，倒棱角可磨成負(fù)值，為-20°~~-10°，寬度為0.1~~0.2mm。

該刀具主要用于精加工，要提高精加工的效率，必須要加快切削速度，但是PCBN

刀具脆性大、不耐沖擊，故切削速度范圍定為80~~200m/min。

本實用新型基體每個角上都具有PCBN刀片，PCBN刀片后部經(jīng)液氮冰凍冷縮后壓入刀具基體的開口中，刀片最外側(cè)與基體外表面處于同一表面，恢復(fù)常溫后PCBN刀片膨脹夾緊在刀具基體內(nèi)，前部焊接在基體上；而目前的焊接的方法是將PCBN全部焊接，這樣就會比較麻煩，本實用新型的液氮冷凍嵌入法和焊接的結(jié)合相比于純焊接，提高了刀片耐用度。

本實用新型的有效收益是：外形設(shè)計成九邊形，刀尖三段圓弧，相比于目前的三角形刀具、圓形刀具具有更大的進(jìn)給量，通過結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化，獲得較高的工藝加工性能，提高刀具使用壽命和改善零件加工表面質(zhì)量，減少了額外加工表面的時間，縮短了周期，提高了切削的效率，而且還通過到刀片液氮冷凍嵌入法和焊接法的結(jié)合，提高了刀片耐用度，社會效益提升。

附圖說明

附圖1是刀具基體的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2是超硬刀具安裝示意圖;

1--刀具基體 2-- PCBN刀片 3--緊固螺釘 4--刀桿

具體實施方式

參見附圖1和附圖2所示，一種精密切削軸承鋼的超硬刀具，基體通過緊固螺釘固定在刀桿上，刀具基體是具有三個角的九邊形，這可以使進(jìn)給量增大，每個角上都具有PCBN刀片，刀尖有三段圓弧過渡，有利于改善工件切削表面質(zhì)量。

為增大PCBN刀片強(qiáng)度，刀片后部經(jīng)過磨削后由液氮冰凍后嵌入基體插槽，等回復(fù)常溫刀片會與基體插槽緊密結(jié)合，在切削時會產(chǎn)生大量切削熱，刀片受熱膨脹與基體結(jié)合更為緊密，前部刀片焊接在基體上；為適應(yīng)高效的切削軸承鋼，本刀具具有的參數(shù)是：前角選擇-10°~~0°，后角選擇2° ~~7°，主偏角45°~~80°，刃傾角選擇-5°~~0°，以增大刀具的強(qiáng)度，防止崩刃。

如附圖1和附圖2所示，一種精密切削軸承鋼的超硬刀具，嵌入的PCBN刀片脆性較大，故采用負(fù)倒棱角，為-20°~~-10°，寬度可為0.1~~0.2mm，以增大強(qiáng)度。

如附圖1和附圖2所示， 刀具切削深度為0.15mm~~0.3mm，進(jìn)給量為0.2~~0.4mm/r，精加工的效率提高，縮短了加工周期。

如附圖2所示，本刀具適用于精加工的快速切削，提高效率，改善加工表面粗糙度，如果切削速度較慢則體現(xiàn)不出該刀具具有的優(yōu)勢，太快則會破壞刀具，故在實際切削軸承鋼的過程中，既要提高切削速度，又要保證一定的強(qiáng)度防止PCBN刀片崩刃，切削速度設(shè)定為80~~200m/min。