CN211638354U - 一种用于火车轮毂加工的可转位圆盘切削刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于火车轮毂加工的可转位圆盘切削刀，包括：上表面、下表面、锥形侧面，圆台形的中心设有固定孔；上表面的边缘设置有宽型负倒棱刃，在宽型负倒棱刃的内侧设置有环形导屑槽，宽型负倒棱刃通过微小平面过渡刃与环形导屑槽连接。上表面还设置有大圆弧卷屑圆弧、断屑凸、散热槽和转位识别标志。本实用新型具有较好的刃口强度，适用于恶劣工况；上表面摩擦热量较小、散热快；转位识别标志能够方便地标识圆盘切削刀的位置，防止局部过度使用、过度磨损。

Description

一种用于火车轮毂加工的可转位圆盘切削刀

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，特别涉及一种用于火车轮毂加工的可转位圆盘切削刀。

背景技术

火车轮毂工艺是钢坯通过热锻成型毛坯，后续切削加工为成品。轮毂毛坯加工具有加工余量不均匀、氧化皮厚、干切、内外圈加工线速度不均匀等特征，对刀片抗冲击性、耐磨性和断屑性能等都有很高的要求。本实用新型主要通过产品结构设计提升可转位圆盘切削刀的刃口强度、散热性和断屑等方面的性能，进而达到提升可转位圆盘切削刀整体性能的目的。

经专利检索，与本实用新型有一定关系的主要有以下专利：

1、申请号为“CN97238443.X”、申请日为“1997.06.26”、公开号为“CN2298892Y”、公开日为“1998.12.02”、名称为“一种车削盘形钢件的圆刀片”、申请人为“株洲硬质合金厂”的实用新型专利。该实用新型涉及一种车削盘形钢件的机械夹固式圆刀片，它是在现有的具有圆环形断屑槽的圆刀片的断屑槽锥面[5]上设若干沿圆周均匀分布的小凹坑[7],在断屑作用面[6]上设沿圆周连续或不连续均匀分布的控屑小曲面[8]。小凹坑与刀片顶面形成一较大前角,能在保持刀刃强度的情况下有利于降低切削力和断屑,控屑小曲面则减少了铁屑在断屑作用面上的接触长度,可降低刀片工作温度,延长刀片寿命。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术中存在的刀刃抗冲击性差、耐磨性和断屑性能不好的缺陷，提供一种用于火车轮毂加工的可转位圆盘切削刀。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种用于火车轮毂加工的可转位圆盘切削刀，所述可转位圆盘切削刀为圆台形，包括：上表面、下表面、锥形侧面，圆台形的中心设有固定孔；所述上表面的边缘设置有宽型负倒棱刃、在所述宽型负倒棱刃靠近固定孔一侧设置有环形导屑槽，所述宽型负倒棱刃与环形导屑槽之间设置有微小平面过渡刃，宽型负倒棱刃通过微小平面过渡刃与环形导屑槽连接。

切削刃采用了较宽的宽型负倒棱刃与微小平面过渡刃相结合的组合结构，保证了圆盘切削刀的宽型负倒棱刃的刃口强度。通过调整宽型负倒棱刃的角度和宽度，能够控制主切削力的方向指向宽型负倒棱刃强度最好的方向，改善了宽型负倒棱刃的受力状况，进一步提升了宽型负倒棱刃的刃口强度。通过设置微小平面过渡刃，既具有对切削的铁屑起到支撑作用，降低铁屑在切削过程中对宽型负倒棱刃的锋利刃口的挤压作用，延长刃口的有效寿命，又避免对铁屑的顺畅流动产生阻碍，更不会因为快速磨损造成刃口与微小平面过渡刃之间的落差尺寸、以及宽型负倒棱刃的宽度等发生变化，避免了宽型负倒棱刃的刃口参数的改变，能够有效地应对在火车轮毂粗加工中的恶劣工况。

进一步地，所述环形导屑槽包括：前刀面、卷屑圆弧及导屑面，所述卷屑圆弧的半径R不小于3mm。以降低铁屑在卷屑圆弧位置的变形程度，减小铁屑对圆盘切削刀上表面的摩擦和作用力，有效的降低铁屑与上表面摩擦产生的热量。

进一步地，所述上表面上设置有若干从固定孔一侧延伸到环形导屑槽中的断屑凸台，所述断屑凸台凸起在导屑面上。设置断屑凸台相当于在导屑面与流动中的铁屑之间设置楔块，使铁屑与导屑面分开，并折断。

进一步地，所述断屑凸台沿径向成放射状分布，以便圆盘切削刀转位到不同位置切削时都有断屑凸台用来折断铁屑。

进一步地，所述断屑凸台为舌形结构，所述断屑凸台的顶面为舌顶、侧面为舌面；所述舌顶与上表面平齐，所述舌面与上表面夹角为舌面角β，所述舌面角β为135°±5°。断屑凸台采用大反屑角，能够实现良好的断屑，并且由于断屑凸台是分散的，铁屑各个位置所受的作用力是不均匀的，这有利与铁屑的折断和流向控制，并且断屑凸台远离宽型负倒棱刃位置，铁屑产生剧烈塑性变形的反作用力对宽型负倒棱刃强度的影响几乎可以忽略。在实际使用过程中，本实用新型设计的断屑槽既实现了良好断屑，获得了期望的铁屑，也未造成宽型负倒棱刃强度和寿命的下降。

进一步地，所述导屑面与上表面夹角为导屑角α，导屑角α为15°±3°。以保证铁屑在最后的剧烈折断前，已经逐渐与导屑面分离，能更加顺利的进入断屑凸台位置进行断屑。

进一步地，所述上表面设置有散热槽，上表面是热量产生和散发的主要部位，在干切削时上表面与环境空气直接接触，在湿切削时冷却液喷射到上表面，通过热量的交换实现降温。通过设置散热槽，增加了散热表面积，以冷却圆盘切削刀，延长了使用寿命。

进一步地，所述散热槽沿径向成放射状分布，从靠近固定孔边缘一直延伸到断屑凸台，所述散热槽横截面为圆弧形，所述圆弧形的半径r为0.2～0.5mm，深度h为0.1～0.3mm。使每一条散热槽与断屑凸台直接相连，在湿式切削中切削液能够很方便的到达断屑凸台的位置。

进一步地，所述上表面设置有转位识别标志，能够方便地标识圆盘切削刀的位置，以便圆盘切削刀转位，均匀地使用周边的宽型负倒棱刃，防止局部过度使用、过度磨损。

进一步地，所述转位识别标志为设置在上表面的圆坑，便于加工。

本实用新型的有益效果为：切削刃采用了较宽的宽型负倒棱刃与微小平面过渡刃相结合的组合结构，保证了圆盘切削刀的宽型负倒棱刃的刃口强度和受力状况，避免因铁屑的磨损而改变刃口参数，能够有效地应对恶劣工况。采用大圆弧卷屑圆弧以降低铁屑在卷屑圆弧位置的变形程度，减小铁屑对圆盘切削刀上表面的摩擦和作用力，有效的降低铁屑与上表面摩擦产生的热量。设置的断屑凸台相当于在导屑面与流动中的铁屑之间设置楔块，使铁屑与导屑面分开和折断。上表面设置的散热槽增加了散热表面积，延长了使用寿命。上表面设置的转位识别标志，能够方便地标识圆盘切削刀的位置，以便圆盘切削刀转位，均匀地使用周边的宽型负倒棱刃，防止局部过度使用、过度磨损。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型俯视示意图；

图3为图2中A—A方向剖视示意图；

图4为图3中C局部示意图；

图5为图2中B—B方向剖视示意图；

图6为图5中D局部示意图；

图中：1—上表面、11—宽型负倒棱刃、12—微小平面过渡刃、13—环形导屑槽、14—断屑凸台、15—散热槽、16—转位识别标志、2—下表面、3—锥形侧面、4—固定孔。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的描述：

如图1所示：一种用于火车轮毂加工的可转位圆盘切削刀，所述可转位圆盘切削刀为圆台形，包括：上表面1、下表面2、连接上、下表面的锥形侧面3，圆台形的中心设有固定孔4，所述固定孔4上部分为圆锥形和下部分为圆柱形。圆盘切削刀的上表面1为主要工作面，是实现金属切削、断屑等功能的主要工作面。圆盘切削刀的下表面2是基准面，是圆盘切削刀固定于刀座的接触面，是承受刀片切削力的主要面。连接上、下表面的锥形侧面3，是圆盘切削刀的定位面，通过与刀座上的定位基准接触，从而实现圆盘切削刀的准确定位，实现可转位功能。圆盘切削刀中心的固定孔4是一个螺钉孔，通过螺钉的紧固作用，将圆盘切削刀固定到刀座上。

如图2所示：所述上表面1的边缘设置有宽型负倒棱刃11，在所述宽型负倒棱刃11靠近固定孔4一侧设置有环形导屑槽13，所述宽型负倒棱刃11与环形导屑槽13之间设置有微小平面过渡刃12，上表面1还设置有若干沿径向成放射状分布的断屑凸台14，以及从靠近固定孔1边缘一直延伸到断屑凸台的散热槽15。

如图3至图6所示：宽型负倒棱刃11为倾斜的圆环形，在宽型负倒棱刃11的靠近固定孔4一侧（内侧）设置有环形导屑槽13，宽型负倒棱刃11通过环形的微小平面过渡刃12与环形导屑槽13连接。这种较宽的宽型负倒棱刃11与微小平面过渡刃12相结合的组合结构，保证了宽型负倒棱刃11的刃口强度。通过调整宽型负倒棱刃11的角度和宽度，能够控制主切削力的方向指向宽型负倒棱刃11强度最好的方向，改善了宽型负倒棱刃11的受力状况，进一步提升了宽型负倒棱刃11的刃口强度。通过设置微小平面过渡刃12，既具有对切削的铁屑起到支撑作用，降低铁屑在切削过程中对宽型负倒棱刃11的锋利刃口的挤压作用，延长刃口的有效寿命；又避免对铁屑的顺畅流动产生阻碍；更不会因为快速磨损造成刃口与微小平面过渡刃12之间的落差尺寸，避免宽型负倒棱刃11的宽度发生变化，避免了宽型负倒棱刃11的刃口参数的改变。能够有效地应对在火车轮毂粗加工中的恶劣工况。

所述环形导屑槽13包括：前刀面131、卷屑圆弧132及导屑面133。所述前刀面131为倾斜的锥面，所述卷屑圆弧132采用较大半径的圆弧面，卷屑圆弧132的半径R不小于3mm，所述导屑面133为倾斜的锥面， 前刀面131与卷屑圆弧132、以及卷屑圆弧132与导屑面133依次平顺连接形成环形导屑槽13。

由于卷屑圆弧132采用较大半径的圆弧面，能够降低铁屑在卷屑圆弧132位置的变形程度，减小铁屑对圆盘切削刀上表面1的摩擦和作用力，有效的降低铁屑与上表面1摩擦产生的热量。

所述上表面1上设置有若干从固定孔4一侧延伸到环形导屑槽13中的断屑凸台14，所述断屑凸台14沿径向成放射状分布，凸起在导屑面133上。设置断屑凸台14相当于在导屑面133与流动中的铁屑之间设置楔块，使铁屑与导屑面133分开，并折断。

所述断屑凸台14为舌形结构，所述断屑凸台14的顶面为舌顶141、侧面为舌面142；所述舌顶141与上表面1平齐，所述舌面142与上表面1夹角为舌面角β，所述舌面角β为135°±5°。断屑凸台14采用较大的舌面角β，能够实现良好的断屑，并且由于断屑凸台14是分散的，铁屑各个位置所受的作用力是不均匀的，这有利与铁屑的折断和流向控制，并且断屑凸台14远离宽型负倒棱刃11位置，铁屑产生剧烈塑性变形的反作用力对宽型负倒棱刃11强度的影响几乎可以忽略。在实际使用过程中，本实用新型设计的断屑槽12既实现了良好断屑，获得了期望形状的铁屑，也未造成宽型负倒棱刃11强度和寿命的下降。

所述导屑面133与上表面1夹角为导屑角α，当导屑角α为15°±3°时，既能够保证铁屑与导屑面133分离，又能够顺利的进入断屑凸台14的位置进行断屑。

所述上表面1设置有散热槽15，上表面1是热量产生和散发的主要部位，在干切削时上表面1与环境空气直接接触，在湿切削时冷却液喷射到上表面1，通过热量的交换实现降温。通过设置散热槽15，增加了散热表面积，以冷却圆盘切削刀，延长了使用寿命。

所述散热槽15可以采用圆环形、放射形、井字形等多种形状，本实施例采用沿径向成放射状分布，从靠近固定孔1边缘一直延伸到断屑凸台14。所述散热槽15横截面为圆弧形，所述圆弧形的半径r为0.2～0.5mm，深度h为0.1～0.3mm。每一条散热槽15与断屑凸台14直接相连，在湿式切削中切削液能够很方便的到达断屑凸台14的位置。

所述可转位圆盘切削刀上表面1设置有转位识别标志16，可以采用凸起或凹坑，本实施例采用便于加工的圆坑。能够方便地标识圆盘切削刀的位置，以便圆盘切削刀转位，均匀地使用周边的宽型负倒棱刃11，防止局部过度使用、过度磨损。

综上所述：本实用新型的有益效果为：切削刃采用了较宽的宽型负倒棱刃与微小平面过渡刃相结合的组合结构，保证了圆盘切削刀的宽型负倒棱刃的刃口强度和受力状况，避免因铁屑的磨损而改变刃口参数，能够有效地应对恶劣工况。采用大圆弧卷屑圆弧以降低铁屑在卷屑圆弧位置的变形程度，减小铁屑对圆盘切削刀上表面的摩擦和作用力，有效的降低铁屑与上表面摩擦产生的热量。设置的断屑凸台相当于在导屑面与流动中的铁屑之间设置楔块，使铁屑与导屑面分开和折断。上表面设置的散热槽增加了散热表面积，延长了使用寿命。上表面设置的转位识别标志，能够方便地标识圆盘切削刀的位置，以便圆盘切削刀转位，均匀地使用周边的宽型负倒棱刃，防止局部过度使用、过度磨损。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (10)

1.一种用于火车轮毂加工的可转位圆盘切削刀，所述可转位圆盘切削刀为圆台形，包括：上表面（1）、下表面（2）、锥形侧面（3），圆台形的中心设有固定孔（4）；所述上表面（1）的边缘设置有宽型负倒棱刃（11）、在所述宽型负倒棱刃（11）靠近固定孔（4）一侧设置有环形导屑槽（13），其特征在于：所述宽型负倒棱刃（11）与环形导屑槽（13）之间设置有微小平面过渡刃（12），宽型负倒棱刃（11）通过微小平面过渡刃（12）与环形导屑槽（13）连接。

2.根据权利要求1所述的可转位圆盘切削刀，其特征在于为：所述环形导屑槽（13）包括：前刀面（131）、卷屑圆弧（132）及导屑面（133），所述卷屑圆弧（132）的半径（R）不小于3mm。

3.根据权利要求2所述的可转位圆盘切削刀，其特征在于：所述上表面（1）上设置有若干从固定孔（4）一侧延伸到环形导屑槽（13）中的断屑凸台（14），所述断屑凸台（14）凸起在导屑面（133）上。

4.根据权利要求3所述的可转位圆盘切削刀，其特征在于：所述断屑凸台（14）沿径向成放射状分布。

5.根据权利要求4所述的可转位圆盘切削刀，其特征在于：所述断屑凸台（14）为舌形结构，所述断屑凸台（14）的顶面为舌顶（141）、侧面为舌面（142）；所述舌顶（141）与上表面（1）平齐，所述舌面（142）与上表面（1）夹角为舌面角（β），所述舌面角（β）为135°±5°。

6.根据权利要求5所述的可转位圆盘切削刀，其特征在于：所述导屑面（133）与上表面（1）夹角为导屑角（α），导屑角（α）为15°±3°。

7.根据权利要求3至6任意一项所述的可转位圆盘切削刀，其特征在于：所述上表面（1）设置有散热槽（15）。

8.根据权利要求7所述的可转位圆盘切削刀，其特征在于：所述散热槽（15）沿径向成放射状分布，从靠近固定孔（4）边缘一直延伸到断屑凸台（14），所述散热槽（15）横截面为圆弧形，所述圆弧形的半径（r）为0.2～0.5mm，深度（h）为0.1～0.3mm。

9.根据权利要求8所述的可转位圆盘切削刀，其特征在于：所述上表面（1）设置有转位识别标志（16）。

10.根据权利要求9所述的可转位圆盘切削刀，其特征在于：所述转位识别标志（16）为设置在上表面（1）的圆坑。

Images