CN101323024B - 车床用切断刀片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车床用切断刀片。主后面由左主后面、右主后面构成，左主后面与前面的交线构成左主刀刃、右主后面与前面的交线构成右主刀刃，左主刀刃与右主刀刃的交点构成刀尖，左主刀刃和左副刀刃的交点构成刀尖，右主刀刃和右副刀刃的交点构成刀尖。左主刀刃和右主刀刃的夹角构成刀尖角，3个刀尖的连接线构成以刀尖角为顶角的等腰三角形。本实用新型由于其三角形刀刃和分别与之相配的前面形状，不但可以用于有冲击的切断车削，而且在非冲击切断加工中也能大幅提高其耐用度和生产效率，而且，排屑非常顺利。生产效率大大提高，比现有刀具更耐用，更耐冲击。

Description

车床用切断刀片

技术领域

本发明涉及一种车床用切断刀片。

背景技术

目前，在现代车削加工中，一般采用高精度刀夹和不重磨精密硬质合金刀片组合使用，切削加工时，刀具工程师根据被加工材料的特点来选用相应型号的刀片和刀架组合进行加工。在切断车削加工中，也同样使用这种不重磨精密硬质合金刀片。它的优点是根据工件材料规格和性质进行快速的组装，不用重磨，准备时间短，加工效率高，而且切断时由于刀片各种宽度尺寸规格齐全，合理选用，可大量节省被加工材料。

在实际使用过程中，所有的供应商提供的切断刀片只适用于加工圆型材料，这种刀具对其它形状的型材(如六方钢、四方钢等)加工时经常出现如：①切削振动大、②切断刀片刀尖易损坏、③切断效率低、刀片消耗量大等问题。④由于切断区别于其他车削，刀头处于半封闭，加工时刀头切削部位的温度很高，而且不易传导到外部，因此切断加工时，切削用量不能太大，特别是切削速度不能太高，这样会使刀头切削温度过高，造成刀具快速磨损。⑤供应商提供的切断刀片其主刀刃都平行于工件轴线，这样在加工实际棒材时，当刀具快要接近工件中心时，切削表面线速度逐渐趋向于零。为了保证刀具不损坏，必须在快切断时，降低刀具进给量(mm/ad)，使工件在断开的一瞬间，刀刃还在材料当中的深度较小，不至于被材料夹坏刀具。由于主刀刃是直线，在材料快断开时，加工面是一个小直径的圆柱，到最后又不可能一直切削致直径为零的部位，当工件快断开时，由于小圆柱体没有应力集中区，所以断开的部位通常是在小圆柱体的两端，这样，刀尖就很容易被断开的材料损坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种可延长使用寿命、避免刀头损坏、提高工作效率的车床用切断刀片。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种车床用切断刀片，刀头上设有所述刀片，所述的刀片上的前面和主后面的交线构成主刀刃，前面和副后面的交线构成左副刀刃、右副刀刃，凹向基面以下的前面为出屑沟槽，前角、主后角、副后角、副偏角为锐角。所述的主后面由左主后面、右主后面构成，左主后面与前面的交线构成左主刀刃、右主后面与前面的交线构成右主刀刃，左主刀刃与右主刀刃的交点构成刀尖，左主刀刃和左副刀刃的交点构成刀尖，右主刀刃和右副刀刃的交点构成刀尖。左主刀刃和右主刀刃的夹角构成刀尖角，3个刀尖的连接线构成以刀尖角为顶角的等腰三角形。

上述车床用切断刀片，所述的出屑沟槽由左主刀刃前面、右主刀刃前面、左副刀刃前面、右副刀刃前面和辅助前面构成；所述的左主刀刃前面、右主刀刃前面、左副刀刃前面、右副刀刃前面和辅助前面为平面。右副刀刃前面和左副刀刃前面交接，右副刀刃前面和右主刀刃前面交接，左主刀刃前面和右主刀刃前面交接，左主刀刃前面和左副刀刃前面交接，辅助前面分别和右副刀刃前面、左副刀刃前面交接。右副刀刃前面和左副刀刃前面的交线位于出屑沟槽的底部。

上述车床用切断刀片，在所述的出屑沟槽的底部设有与左主刀刃前面、右主刀刃前面、左副刀刃前面、右副刀刃前面和辅助前面相切的凹弧面。

上述车床用切断刀片，所述的前面为凹弧面，凹弧面与左主后面、右主后面的交线为左主刀刃、右主刀刃，凹弧面与副后面的交线为左副刀刃、右副刀刃，所述的前角为凹弧面上刀刃处的切面与基面的夹角。

上述车床用切断刀片，所述的刀尖角为钝角。

上述车床用切断刀片，所述的刀尖角为110°-130°。

上述车床用切断刀片，所述的刀尖角(ρ)为120°。

上述车床用切断刀片，所述的前角的角度为10°-30°，所述的主后角的角度为5°-12°，所述的副后角的角度为2°-4°，所述的副偏角的角度为2°-4°。

本发明的有益效果是：现有的刀具刀刃为平行于或大约平行于基面形状，在加工有冲击的型材时，如六方钢、四方钢等，主刀刃是同时切入材料的，故其冲击和振动非常大，而且其两个刀尖角均为90°的对称状，强度较差，很易在瞬间的冲击力作用下损坏，而本发明设计刀尖角为110°-130°的三角形断面；切断时，由前面刀尖部位向后通过主刀刃逐渐切入材料，切出时，由刀刃后部至刀尖逐渐切出，这样大大减少了冲击刀具的破坏。

由于本发明有三个刀尖角，即两个主刀刃之间夹角和主刀刃与副刀刃之间的夹角，几乎都达到了120°左右的极限，其强度远大于现在的切断刀片。而且其体积也大于现有刀片，它的吸热体积和散热面积也大于现在的刀片。因此，在切削时，同样条件下，它的切削温度低于现有刀片；切削速度比现有刀片可提高10％-20％，这样，可以提高生产效率。另外，由于主刀刃呈三角形布置，在进给量(mm/rad)相同时，本发明的切屑厚度只有现有刀头的COS(110°/2-130°/2)倍，也就是说，本设计的进给量能提高1/COS(110°/2-130°/2)倍，这样同样也提高了生产效率大约1-2倍。

在切断实心棒材时，当切削到接近工件中心时，本刀具由于刀刃强度大，而且其主刀刃会在工件的加工面上形成一个应力集中的“V”形环槽，工件就沿此槽最终断开，这样刀刃的高强度和应力槽的存在使得刀具在快速切断时不需要现有刀片那样需减小进给量来保护刀具。因此，其生产效率大大提高。最重要的是比现有刀具更耐用，更耐冲击。由于其三角形刀刃和分别与之相配的前刀面形状，不但可以用于有冲击的切断车削，而且在非冲击切断加工中也能大幅提高其耐用度和生产效率。

同时，切屑成型属主动式切屑成型的方法。其切屑宽度比槽宽大约小0.1-0.3mm，故排屑非常顺利。

而且，刀尖角的角度范围与前面的角度和形状是与被加工材料进行对应的，在具体实施时可以设计成此范围内多种规格的以适应各种形状和材质不同的工况。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述：

附图说明

图1是本发明实施例1主视示意图

图2是本发明刀片的纵剖视示意图

图3是图1俯视示意图

图4是图1的A-A剖视示意图

图5是图1的B-B剖视示意图

图6是本发明实施例2的主视示意图

图7是图6的俯视示意图

图8是图6的纵剖视示意图

图9是图6的C-C剖视示意图

图10是图6的D-D剖视示意图

图11是本发明实施例3的主视示意图

图12是图11的俯视示意图

图13是图11的纵剖视示意图

图14是图11的E-E剖视示意图

图15是图11的F-F剖视示意图

图中标记：1-刀头  2-刀片  3-前面  3a-右副刀刃前面  3b-左副刀刃前面  3c-左主刀刃前面  3d-右主刀刃前面  3e-辅助前面4-主后面  4a-左主后面  4b-右主后面  5-副后面  61-左主刀刃62-右主刀刃  71-左副刀刃  72-右副刀刃  81、82、83-刀尖  9、10-凹弧面  ρ-刀尖角  γ-前角  α-主后角  α1-副后角  θ1-副偏角。

具体实施方式

参照图1、图6、图11，一种车床用切断刀片，刀头1上设有所述刀片2，所述的刀片2上的前面3和主后面4的交线构成主刀刃，前面和副后面5的交线构成左副刀刃71、右副刀刃72，凹向基面以下的前面为出屑沟槽，前角γ、主后角α、副后角α1、副偏角θ1为锐角，其特征在于：所述的主后面4由左主后面4a、右主后面4b构成，左主后面4a与前面的交线构成左主刀刃61、右主后面4b与前面的交线构成右主刀刃62，左主刀刃61与右主刀刃62的交点构成刀尖81，左主刀刃61和左副刀刃71的交点构成刀尖82，右主刀刃62和右副刀刃72的交点构成刀尖83；左主刀刃61和右主刀刃62的夹角构成刀尖角ρ，3个刀尖81、82、83的连接线构成以刀尖角ρ为顶角的等腰三角形。

实施例1

如图1、图2、图3、图4、图5，出屑沟槽由左主刀刃前面3c、右主刀刃前面3d、左副刀刃前面3b、右副刀刃前面3a和辅助前面3e构成；所述的左主刀刃前面3c、右主刀刃前面3d、左副刀刃前面3b、右副刀刃前面3a和辅助前面3e为平面；右副刀刃前面3a和左副刀刃前面3b交接，右副刀刃前面3a和右主刀刃前面3d交接，左主刀刃前面3c和右主刀刃前面3d交接，左主刀刃前面3c和左副刀刃前面3b交接，辅助前面3e分别和右副刀刃前面3a、左副刀刃前面3b交接；右副刀刃前面3a和左副刀刃前面3b的交线位于出屑沟槽的底部。

实施例2

参照图6、图7、图8、图9、图10，出屑沟槽的底部设有与左主刀刃前面3c、右主刀刃前面3d、左副刀刃前面3b、右副刀刃前面3a和辅助前面3e相切的凹弧面9。

实施例3

参照图11、图12、图13、图14、图15，前面为凹弧面10，凹弧面10与左主后面4a、右主后面4b的交线为左主刀刃61、右主刀刃62，凹弧面10与副后面5的交线为左副刀刃71、右副刀刃72，所述的前角γ为凹弧面上刀刃处的切面与基面的夹角。

本发明刀尖角ρ为钝角。一般为110°-130°。刀尖角ρ的最佳角度为120°。

所述的前角γ的角度为10°-30°，所述的主后角α的角度为5°-12°，所述的副后角α1的角度为2°-4°，所述的副偏角θ1的角度为2°-4°。

刀尖81、82、83的连线构成以刀尖角ρ为顶角的等腰三角形，刀尖角ρ的角度一般为110°-130°，出屑沟槽由前角α＝10°-30°的左主刀刃前面3c、右主刀刃前面3d、左副刀刃前面3b、右副刀刃前面3a和辅助前面3e构成，各交换面进行交接，用于加工塑性大的有色类金属，这样的前面刀具锋利，切屑排出容易。由于各平面向刀具中间沿伸较多，刀具中间很深，利于塑性大的有色金属切屑充分流动变形，形成V型截面，以保证切屑顺利排出。

前面为凹弧面的刀片在保证前角情况下，通过曲线导动造型，尽量增大刀头的体积，保证刀具强度适用于加工黑色金属。

Claims (8)

1.一种车床用切断刀片，刀头(1)上设有所述刀片(2)，所述的刀片(2)上的前面(3)和主后面(4)的交线构成主刀刃，前面和副后面(5)的交线构成左副刀刃(71)、右副刀刃(72)，凹向基面以下的前面为出屑沟槽，前角(γ)、主后角(α)、副后角(α1)、副偏角(θ1)为锐角，其特征在于：所述的主后面(4)由左主后面(4a)、右主后面(4b)构成，左主后面(4a)与前面的交线构成左主刀刃(61)、右主后面(4b)与前面的交线构成右主刀刃(62)，左主刀刃(61)与右主刀刃(62)的交点构成刀尖(81)，左主刀刃(61)和左副刀刃(71)的交点构成刀尖(82)，右主刀刃(62)和右副刀刃(72)的交点构成刀尖(83)；左主刀刃(61)和右主刀刃(62)的夹角构成刀尖角(ρ)，3个刀尖(81、82、83)的连接线构成以刀尖角(ρ)为顶角的等腰三角形。

2.按照权利要求1所述的车床用切断刀片，其特征在于：所述的出屑沟槽由左主刀刃前面(3c)、右主刀刃前面(3d)、左副刀刃前面(3b)、右副刀刃前面(3a)和辅助前面(3e)构成；所述的左主刀刃前面(3c)、右主刀刃前面(3d)、左副刀刃前面(3b)、右副刀刃前面(3a)和辅助前面(3e)为平面；右副刀刃前面(3a)和左副刀刃前面(3b)交接，右副刀刃前面(3a)和右主刀刃前面(3d)交接，左主刀刃前面(3c)和右主刀刃前面(3d)交接，左主刀刃前面(3c)和左副刀刃前面(3b)交接，辅助前面(3e)分别和右副刀刃前面(3a)、左副刀刃前面(3b)交接；右副刀刃前面(3a)和左副刀刃前面(3b)的交线位于出屑沟槽的底部。

3.按照权利要求2所述的车床用切断刀片，其特征在于：在所述的出屑沟槽的底部设有与左主刀刃前面(3c)、右主刀刃前面(3d)、左副刀刃前面(3b)、右副刀刃前面(3a)和辅助前面(3e)相切的凹弧面(9)。

4.按照权利要求1所述的车床用切断刀片，其特征在于：所述的前面为凹弧面(10)，凹弧面与左主后面、右主后面的交线为左主刀刃、右主刀刃，凹弧面与副后面的交线为左副刀刃、右副刀刃，所述的前角(γ)为凹弧面上刀刃处的切面与基面的夹角。

5.按照权利要求1-4中任一项所述的车床用切断刀片，其特征在于：所述的刀尖角(ρ)为钝角。

6.按照权利要求5所述的车床用切断刀片，其特征在于：所述的刀尖角(ρ)为110°-130°。

7.按照权利要求6所述的车床用切断刀片，其特征在于：所述的刀尖角(ρ)为120°。

8.按照权利要求1所述的车床用切断刀片，其特征在于：所述的前角(γ)的角度为10°-30°，所述的主后角(α)的角度为5°-12°，所述的副后角(α1)的角度为2°-4°，所述的副偏角(θ1)的角度为2°-4°。

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