CN109926604A - 一种高温合金粗加工专用可转位车刀片 - Google Patents

Abstract

一种高温合金粗加工专用可转位车刀片，它涉及一种高温合金切削用车刀片，以解决高温合金切削加工过程中经常出现的切屑不易折断、刀片与切屑之间摩擦剧烈、切削力大、切削温度高、散热条件差、刀片磨损严重等问题。它为正四棱台形，正方形上刀面的边缘处设计有负倒棱切削刃，每两条直线切削刃之间的过渡位置处设计有圆弧形切削刃，沿着直线切削刃设计的倾斜平面为前刀面，前刀面上设计了6个菱形的凸起。四棱台形刀片的中心位置处设计有圆柱形的紧固螺钉孔，刀片上刀面的中间位置处设计了一个近似正方形的凸台，该凸台的斜对角位置处各设计了一个向刀尖方向伸出的类箭头状的凸起，四个侧面的中间位置处各设计了一个向前刀面方向伸出的条状凸起，位于条状凸起的两侧设计了波形导屑墙，前刀面和正方形凸台的侧面形成的凹槽为排屑槽，类箭头状凸起上面设计了一个箭形的散热槽，刀片的底部设计了一个环形的散热槽。本发明用于高温合金粗加工使用。

Description

一种高温合金粗加工专用可转位车刀片

技术领域

本发明涉及一种切削加工领域用的车刀片，具体涉及一种高温合金粗加工专用可转位车刀片。

背景技术

高温合金具有强度高、耐热性好、耐腐蚀能力强等特点，并且在650～1000℃的高温状态下仍具有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力，所以高温合金常用于制造热交换部件、汽油机和柴油机的排气阀、汽轮机的叶片、盘叶轮轴、高温紧固件等。但是高温合金的可加工性并不是太好。高温合金材料中掺杂着许多奥氏体组织，在切削加工时通常会产生较大的塑性变形和较剧烈的摩擦，切削过程中切削力会比较大，同时会产生大量的热量。高温合金具有比较低的导热系数，散热性能并不好，在切削加工时的切削温度比较高。高温合金材料本身具有较高的强度，并且含有许多由金属碳化物、氮化物、硼化物以及金属间化合物等构成的硬质点，同时在切削加工时还会产生比较严重的加工硬化，导致在切削加工高温合金过程中刀片通常会出现比较严重的硬质点磨损，同时刀片在高温高压的状态下容易造成粘结磨损。高温合金在切削加工过程中通常还会出现切屑不易折断等问题。

发明内容

本发明针对目前在高温合金切削加工过程中经常出现的切屑不易折断、刀片与切屑之间摩擦剧烈、切削力大、切削温度高、散热条件差、刀片磨损严重等问题，提供一种高温合金粗加工专用可转位车刀片。

本发明为了达到上述目的，采取的技术方案是：本发明的车刀片为正四棱台形，正方形上刀面的边缘处设计有负倒棱切削刃，每两条直线切削刃之间的过渡位置处设计有圆弧形切削刃，沿着直线切削刃设计的倾斜平面为前刀面，前刀面上设计了6个菱形的凸起。四棱台形刀片的中心位置处设计有圆柱形的紧固螺钉孔，刀片上刀面的中间位置处设计了一个近似正方形的凸台，该凸台的斜对角位置处各设计了一个向刀尖方向伸出的类箭头状的凸起，四个侧面的中间位置处各设计了一个向前刀面方向伸出的条状凸起，位于条状凸起的两侧设计了波形导屑墙，前刀面和正方形凸台的侧面形成的凹槽为排屑槽，类箭头状凸起上面设计了一个箭形的散热槽，刀片的底部设计了一个环形的散热槽。

本发明的有益效果是：

1、刀片的切削刃上设计了一条宽度为0.2mm的负倒棱，它的设计可以提高刀片切削刃的强度；负倒棱还能够在一定程度上促进切屑的弯曲变形，有利于切屑的折断和流出，可以提高加工稳定性和工件的加工质量。

2、刀片上刀面的中间位置处设计了近似正方形的凸台，该凸台可以增加刀片中间位置的厚度，从而提高其抗冲击能力；正方形凸台能够增加上刀面与空气的有效接触面积，提高刀片的散热能力，降低切削温度。

3、正方形凸台的斜对角位置处各设计了一个向刀尖方向伸出的类箭头状的凸起，该凸起紧挨着刀片的圆弧形切削刃，能够增加刀尖的强度，对刀尖起到保护作用；该凸起还能够起到一定的辅助断屑的作用；同时在切削加工时该凸起还可以对切屑进入副切削刃附近的区域起到一定的阻碍作用，能够减少切屑对已加工表面的划伤，提高工件已加工表面质量。

4、刀片的前刀面上设计了6个菱形的凸起，能够起到一定折断切屑的作用，并且对切屑的流出具有一定的导向作用；这些凸起还能够减小切屑与前刀面之间的接触面积，减小切屑滑动时与前刀面之间的摩擦，对刀片起到降温和保护作用。

5、正方形凸台的四个侧面上位于条状凸起的两侧设计了波形导屑墙，它可以较好的促进切屑的卷曲、折断和排出；设计的波形结构可以减少切屑与导屑墙之间的接触面积，增加导屑墙的有效散热面积，能够提高刀片的散热效果，降低切削温度。

6、前刀面和正方形凸台的侧面形成的凹槽为排屑槽，在切削加工时排屑槽可为切屑的流出提供空间，在一定程度上能够促进切屑的顺利排出，同时切屑可以带走切削时产生的热量，能够对刀片起到一定的降温作用；当使用切削液的时候，排屑槽还可以储存一定量的切削液，使切削液更好的带走切削加工时产生的热量，能够降低刀片的温度，同时还可以提高润滑效果。

7、正方形凸台四个侧面的中间位置处各设计了一个向前刀面方向伸出的条状凸起，它紧挨着直线切削刃，对直线切削刃具有一定的强化作用，可以提高刀片使用寿命；条状凸起还能够起到一定的辅助断屑的作用。

8、类箭头状凸起上面设计了一个箭形的散热槽，箭形散热槽可以增大上刀面的有效散热面积，并且能够适当促进上刀面空气的流动，提高刀片散热效果；在使用切削液时，箭形散热槽可以储存一定量的切削液，对刀片具有一定的冷却作用，其后端的三角形结构可以疏导切削液顺利流入散热槽中，前端的菱形结构可以增加切削液的储存量，能够使切削液对刀片起到较好的冷却效果。

9、刀片的底部设计了一个环形的散热槽，环形散热槽可以增加刀片底部的有效散热面积、促进刀片底部空气的流动，对刀片具有一定的冷却效果；在使用切削液时环形散热槽可以储存一定量的切削液，能够增加切削液对刀片底部和刀杆的冷却作用。

10、粗加工切削用量大，对刀片的损耗比较大，本刀片设计为可转位刀片，当一个刃尖磨钝后，将刀片转位后可以使用另外的刃尖，能够提高刀片的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的后视图。

图3是图1的A-A方向剖视图。

图4是图1的Ⅰ处放大视图。

图5是图3的Ⅱ处放大视图。

图6是本发明的主视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图5视图所示，本实施方式的车刀片为正四棱台形，正方形上刀面的边缘处设计有负倒棱切削刃9，每两条直线切削刃之间的过渡位置处设计有圆弧形切削刃11，沿着直线切削刃设计的倾斜平面为前刀面4，前刀面4上设计了6个菱形的凸起3。四棱台形刀片的中心位置处设计有圆柱形的紧固螺钉孔8，刀片上刀面的中间位置处设计了一个近似正方形的凸台7，该凸台7的斜对角位置处各设计了一个向刀尖方向伸出的类箭头状的凸起1，四个侧面的中间位置处各设计了一个向前刀面4方向伸出的条状凸起5，位于条状凸起5的两侧设计了波形导屑墙6，前刀面4和正方形凸台7的侧面形成的凹槽为排屑槽10，类箭头状凸起1上面设计了一个箭形的散热槽2，刀片的底部设计了一个环形的散热槽12。

具体实施方式二：结合图1主视图和图4放大视图所示，本实施方式所述类箭头状凸起1紧挨着刀片的圆弧形切削刃11，能够增加刀尖的强度，对刀尖起到保护作用；该凸起1还能够起到一定的辅助断屑的作用；同时在切削加工时该凸起1还可以对切屑进入副切削刃附近的区域起到一定的阻碍作用，能够减少切屑对已加工表面的划伤，提高工件已加工表面质量。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1主视图、图3剖视图和图5放大视图所示，本实施方式所述刀片的后角α大小为8°，后刀面与工件已加工表面之间形成了一定的角度，能够减小它们之间的摩擦，提高工件已加工表面的加工质量。刀片的前角β大小为8°，较小的前角可以增加刀片的强度，提高刀片的使用寿命。其他与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1主视图和图4放大视图所示，本实施方式所述刀片的前刀面4上设计了6个菱形的凸起3，能够起到一定的折断切屑的作用，并且对切屑的流出具有一定的导向作用；这些凸起3还能够减小切屑与前刀面4之间的接触面积，减小切屑滑动时与前刀面4之间的摩擦，对刀片起到降温和保护作用。其他与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1主视图和图4放大视图所示，本实施方式所述波形导屑墙6可以较好的促进切屑的卷曲、折断和排出；设计的波形结构可以减少切屑与导屑墙6之间的接触面积，增加导屑墙6的有效散热面积，能够提高刀片的散热效果，降低切削温度。其他与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图1主视图和图4放大视图所示，本实施方式所述排屑槽10可为切屑的流出提供空间，在一定程度上能够促进切屑的顺利排出，同时切屑可以带走切削时产生的热量，能够对刀片起到一定的降温作用；当使用切削液的时候，排屑槽10还可以储存一定量的切削液，使切削液更好的带走切削加工时产生的热量，能够降低刀片的温度，同时还可以提高润滑效果。其他与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图1主视图和图4放大视图所示，本实施方式所述箭形散热槽2可以增大上刀面的有效散热面积，并且能够适当促进上刀面空气的流动，提高刀片散热效果；在使用切削液时，箭形散热槽2可以储存一定量的切削液，对刀片具有一定的冷却作用，其后端的三角形结构可以疏导切削液顺利流入散热槽2中，前端的菱形结构可以增加切削液的储存量，能够使切削液对刀片起到较好的冷却效果。其他与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

上述实施方式证明，本发明可以有效改善目前在高温合金切削加工过程中经常出现的切屑不易折断、刀片与切屑之间摩擦剧烈、切削力大、切削温度高、散热条件差、刀片磨损严重等问题，从而提供一种高温合金粗加工专用可转位车刀片。

Claims (5)

1.一种高温合金粗加工专用可转位车刀片，其特征在于：所述车刀片为正四棱台形，正方形上刀面的边缘处设计有负倒棱切削刃（9），每两条直线切削刃之间的过渡位置处设计有圆弧形切削刃（11），沿着直线切削刃设计的倾斜平面为前刀面（4），前刀面（4）上设计了6个菱形的凸起（3）。四棱台形刀片的中心位置处设计有圆柱形的紧固螺钉孔（8），刀片上刀面的中间位置处设计了一个近似正方形的凸台（7），该凸台（7）的斜对角位置处各设计了一个向刀尖方向伸出的类箭头状的凸起（1），四个侧面的中间位置处各设计了一个向前刀面（4）方向伸出的条状凸起（5），位于条状凸起（5）的两侧设计了波形导屑墙（6），前刀面（4）和正方形凸台（7）的侧面形成的凹槽为排屑槽（10），类箭头状凸起（1）上面设计了一个箭形的散热槽（2），刀片的底部设计了一个环形的散热槽（12）。

2.根据权利要求1所述粗加工用车刀片，其特征在于：所述后刀面的后角大小为8°。

3.根据权利要求1所述粗加工用车刀片，其特征在于：所述前刀面的前角大小为8°。

4.根据权利要求1所述粗加工用车刀片，其特征在于：刀片的厚度为4.76mm。

5.根据权利要求1所述粗加工用车刀片，其特征在于：切削刃处负倒棱的宽度为0.2mm。