CN1799736A - 可转位内孔车削刀片 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于内孔精密车削的可转位车削刀片，具有多边形的基本形状，包括上、下表面和若干组侧壁，侧壁与上表面相交形成刀片切削刃，上表面在切削刃处形成前刀面，其特征是：相邻两侧壁通过圆锥面相连形成后刀面，上表面、侧壁与圆弧面相交形成切削刃角；切削刃关于切削刃角几何平分线对称分布，呈空间螺旋线形状，且顶刃位置最高；切削刃角顶部正中设计有凹槽及位于凹槽内的球状凸台所组成的断屑槽；球状凸台尾部通过母线与水平方向呈夹角θ的圆柱面与刀片的上表面相连；凹槽底部轮廓近似椭圆且与刀槽的底部相平，侧壁与刀片轴线方向夹角为β；本发明的可转位车削刀片刀尖锋利，切屑流向和形状可控，能顺利排屑。
Description
技术领域
本发明涉及一种可转位内孔车削刀片，尤其是应用于内孔精密车削加工的可转位切削刀片。
背景技术
内孔车削的切屑的处理问题一直是机械加工中的一大难题，特别是在加工小孔径的工件时，切屑难以折断排出，易于缠绕在工件和刀具、夹具上，随着加工的继续切屑越积越多，这样极易划伤已加工表面影响加工质量，甚至打在刀片上造成刀片崩刃。所以在传统的内孔加工中操作者经常要在加工时中途停机来清理切屑，这样严重影响了加工效率和工件的加工质量。尤其对工件内孔进行精密加工，切屑的处理问题表现更为突出。切削形成的切屑曲率太大，切屑的流动无法人为控制或预知，切屑也很难折断，其后果是切屑互相挤压，给操作者带来危险感，损伤已加工表面造成产品光洁度不好，甚至损坏刀具和刀片，特别是加工一些塑性和粘性较好的材料时，例如不锈钢、合金材料、有色金属。内孔车削刀片如专利US005116167A，在刀片的刃角平面内设置凹槽和凸台来满足在不同的切深和进给情况下的断屑，但这种凹槽后端封闭的槽形加工时切削力大，对工件的内孔精加工有一定的局限。
发明内容
针对上述不足，本发明提供了一种用于内孔精密车削的可转位车削刀片，刀尖锋利，切屑流向和形状可控，能顺利排屑。
本发明的可转位内孔车削刀片，具有多边形的基本形状，包括相对的上、下表面和连接两者的若干组侧壁，侧壁与上表面相交形成刀片切削刃，上表面在切削刃处形成前刀面，其特征是：相邻两侧壁通过圆锥面相连形成后角为a的后刀面，上表面、侧壁与圆弧面相交形成切削刃角；所述切削刃关于切削刃角几何平分线对称分布，呈空间螺旋线形状，且位于切削刃角几何平分线上的顶刃位置最高，与对称侧刃的最大差值为h；切削刃角顶部正中设计凹槽及位于凹槽内的球状凸台所组成的断屑槽；所述球状凸台的前端与凹槽的交点到顶刃的水平距离为c，尾部通过母线与水平方向呈夹角θ的圆柱面与刀片的上表面相连；所述凹槽底部轮廓近似椭圆且与刀槽的底部相平，侧壁与刀片轴线方向夹角为β。
所述顶刃与侧刃的最大差值h为0.02-0.2mm；后角a为5°-15°；所述所述凹槽距顶刃的距离d为0.05-0.15mm，夹角β为19°-21°；所述球状凸台半径为0.3-0.6mm，c值在0.3mm-1.2mm，b值为0.04-0.12mm，θ值在4°-15°。夹角β、θ值最优为20°、8°
作为进一步改进，本发明的可转位内孔车削刀片，前刀面包括第一前刀面和第二前刀面，与下表面的夹角分别为第一前角γ、第二前角δ，所述γ为5°-10°、δ为8°-15°；γ、δ为最优为6°、10°。
本发明的切削刃呈空间螺旋线形状和较大后角，增强刀尖的锋利程度、避免加工时与工件的干涉；由凹槽及球状凸台所组成的断屑槽，即使是加工难加工材料、塑性和粘性较强的材料，也能有效地引导切屑的流动、卷曲和折断，使内孔加工时产生的切屑有规律地流向刀具的一侧，并折断成C形切屑顺利排出。
附图说明
图1是本发明可转位内孔车削刀片三角形形式的立体图；
图2是图1的切削刃角6的放大俯视图；
图3是图2切削刃角6的K区域平面展开图；
图4是图2中B-B剖视放大图；
图5是图2中C-C剖视放大图。
图6是图2的立体图示意图。
其中：1-上表面，2-下表面，3a、3b-侧壁，4-切削刃，4a、4b-侧刃，4c-顶刃，5-圆弧面，6-切削刃角，7-凹槽，8-球状凸台，9-断屑槽，10-刀槽，11-第一前刀面，12-第二前刀面，13-圆柱面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述：
如图1-图6所示，本发明的可转位内孔车削刀片，具有多边形的基本形状，如三角形，包括相对的上、下表面1、2和连接两者的三组侧壁3，侧壁3与上表面1相交形成刀片切削刃4，上表面1在切削刃4处形成前刀面。切削刃4关于切削刃角6几何平分线对称分布，呈空间螺旋线形状，且位于切削刃角几何平分线上的顶刃4c位置最高，与对称侧刃4a，4b的最大差值h为0.02-0.2mm；相邻两侧壁3a、3b通过圆锥面5相连形成后角a为5°-15°的后刀面；上表面1、侧壁3与圆弧面5相交形成切削刃角6；切削刃角6顶部正中设计有一凹槽7及球状凸台8所组成的断屑槽9，球状凸台8的前端与凹槽7的交点到顶刃4c的水平距离c为0.3mm-1.2mm，尾部通过圆柱面13与刀片的上表面1相连，圆柱面13母线与水平方向的夹角θ为4°-15°，最好为8°。凹槽7底部轮廓近似椭圆且与刀槽10的底部相平，距顶刃4c的距离d为0.05-0.15mm，侧壁与刀片轴线方向夹角β为19°-21°，最好为20°。
为使刀尖锋利，前刀面设计有两个：第一前刀面11和第二前刀面12，他们与下表面2的夹角分别为第一前角γ、第二前角δ，其值γ为5°-10°，最好是6°，δ为8°-15°，最好是10°。
由于本发明的切削刃呈空间螺旋线形状，如图3，使刀片更加锋利，切削更轻快，能减小切削时飞边产生的可能；较大后角，增强刀尖的锋利程度、避免加工时与工件的干涉；由凹槽及球状凸台所组成的断屑槽，即使是加工难加工材料、塑性和粘性较强的材料，在切削时切屑由前刀面流出，沿着凹槽7的槽壁进入断屑槽9内预先成形，切屑继续流动其中间部分受到球状凸台8的作用而被抬起，引导切屑沿着球状凸台前端圆柱面13运动，从而有效地引导切屑有规律地流向刀具的一侧，并折断成C形切屑顺利排出，加工精度大大提高；同时断屑槽能蓄积少量的冷却液冷却切削刃；双前刀面结构刃带锋利，又承受更大的外部压力、减小切屑在流动时产生的摩擦。
本发明的可转位内孔车削刀片可以系列化，可安装在各类标准刀杆上，在小孔径的内孔加工时采用硬质合金，钢结合金，减震刀杆时效果更佳。
Claims (5)
1、一种可转位内孔车削刀片，具有多边形的基本形状，包括相对的上、下表面(1、2)和连接两者的若干组侧壁(3)，侧壁与上表面相交形成刀片切削刃(4)，上表面在切削刃(4)处形成前刀面，其特征是：相邻两侧壁(3a、3b)通过圆锥面(5)相连形成后角为a的后刀面；上表面、侧壁与圆弧面相交形成切削刃角(6)；所述切削刃(4)关于切削刃角(6)几何平分线对称分布，呈空间螺旋线形状，且位于切削刃角几何平分线上的顶刃(4c)位置最高，与对称侧刃(4a，4b)的最大差值为h；切削刃角(6)顶部正中设计有凹槽(7)及位于凹槽(7)内的球状凸台(8)所组成的断屑槽(9)；所述球状凸台(8)的前端与凹槽(7)的交点到顶刃(4c)的水平距离为c，尾部通过母线与水平方向呈夹角θ的圆柱面(13)与刀片的上表面(1)相连；所述凹槽(7)底部轮廓近似椭圆且与刀槽(10)的底部相平，侧壁与刀片轴线方向夹角为β。
2、如权利要求1所述的可转位内孔车削刀片，其特征在于：所述顶刃(4c)与侧刃(4a，4b)的最大差值h为0.02-0.2mm；后角a为5°-15°；所述凹槽(7)距顶刃(4c)的距离d为0.05-0.15mm，夹角β为19°-21°；所述球状凸台半径为0.3-0.6mm，c值在0.3mm-1.2mm，b值为0.04-0.12mm，θ值在4°-15°。
3、如权利要求2所述的可转位内孔车削刀片，其特征在于：所述夹角β为20°，θ值在8°。
4、如权利要求1所述的可转位内孔车削刀片，其特征在于：所述前刀面包括第一前刀面(11)和第二前刀面(12)，与下表面(2)的夹角分别为第一前角γ、第二前角δ，所述γ为5°-10°、δ为8°-15°。
5、如权利要求4所述的可转位内孔车削刀片，其特征在于：所述γ为6°、δ为10°。
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