CN103639543B - 一种螺纹加工刀片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺纹加工刀片，包括刀片本体，所述刀片本体上设有刀片中心孔和切削刃部，所述切削刃部由前刀面、刃角圆弧面和两个刃角侧面围成，所述两个刃角侧面与前刀面相交形成两条侧切削刃，所述两条侧切削刃之间的夹角为切削刃角，所述前刀面通过一连接曲面与刀片本体的上表面相连，所述前刀面上设有沿切削刃角的角平分线N对称分布的导屑凹槽，自所述导屑凹槽内向外凸起形成高于前刀面的球形断屑凸台，自所述连接曲面向导屑凹槽内延伸形成三角形断屑凸台，所述三角形断屑凸台与导屑凹槽经圆弧过渡连接。该螺纹加工刀片具有加工轻快、切屑在流动过程中摩擦力小、工件螺纹光洁度高、刀片强度好、可有效提高加工效率并降低生产成本的优点。

Description

一种螺纹加工刀片

技术领域

本发明涉及螺纹加工刀片，尤其涉及可转位的螺纹加工刀片。

背景技术

螺纹车削加工比较特殊，螺纹加工过程中，螺纹刀片每个切削刃角的两面切削刃同时参与切削且进给量大，切屑随着切深的增大变得越来越宽，宽而硬的切屑很难折断，易于缠绕在工件、刀具和夹具上，螺纹加工刀片的刀尖角度小、强度低，随工件一起高速旋转的切屑容易打在刀片上造成崩刃，切屑缠绕工件也会引起工件螺纹光洁度下降，而切屑缠绕也容易给操作者造成危险。同时，螺纹刀片在加工不锈钢、合金材料、有色金属等塑性和粘性材料时，刀片前刀面刃尖部位由于切削速度不适等原因容易产生积屑瘤和月牙洼现象，引起刀片强度降低，刀片外形尺寸变化等现象，造成刀片寿命急速降低，降低生产效率，增加生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种加工轻快、切屑在流动过程中摩擦力小、工件螺纹光洁度高、刀片强度好、可有效提高加工效率并降低生产成本的螺纹加工刀片。

一种螺纹加工刀片，包括刀片本体，所述刀片本体上设有刀片中心孔和切削刃部，所述切削刃部由前刀面、刃角圆弧面和两个刃角侧面围成，所述两个刃角侧面与前刀面相交形成两条侧切削刃，所述两条侧切削刃之间的夹角为切削刃角，所述前刀面通过一连接曲面与刀片本体的上表面相连，所述前刀面上设有沿切削刃角的角平分线N对称分布的导屑凹槽，自所述导屑凹槽内向外凸起形成高于前刀面的球形断屑凸台，自所述连接曲面向导屑凹槽内延伸形成三角形断屑凸台，所述三角形断屑凸台与导屑凹槽经圆弧过渡连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述三角形断屑凸台关于对称中心线M对称分布。

所述三角形断屑凸台的对称中心线M与所述切削刃角的角平分线N的距离为L1，0.1mm≤L1≤0.8mm。

所述三角形断屑凸台的对称中心线M位置处的母线与刀片本体的上表面呈θ夹角延伸，25°≤θ≤60°。

所述球形断屑凸台的对称中线位于角平分线上，所述球形断屑凸台的顶点与前刀面的距离为L2，0.03mm≤L2≤0.1mm。

所述三角形断屑凸台高于所述球形断屑凸台，其高度差为L3，0.02mm≤L3≤0.1mm。

所述侧切削刃沿前刀面向下向内倾斜，且与前刀面呈β角延伸，0°≤β≤10°。

所述导屑凹槽包括两个侧壁，所述侧壁的母线与前刀面呈γ夹角延伸，20°≤γ≤70°。

所述导屑凹槽和前刀面相接形成的交线与侧切削刃呈δ夹角延伸，0°≤δ≤5°。

本发明螺纹加工刀片，具有独特的刃口结构，能在提高螺纹刀片刃口锋利程度的同时又保证刀片刃口具有较高的强度；在螺纹加工过程中，刀片前刀面内独特的球形断屑凸台有利于切屑抬起，避免了刀片刃尖部位发生粘刀和崩裂现象，球形断屑凸台具有光滑的凸台顶面，可减小刀片前刀面与切屑的接触面积及摩擦力，可避免热量在刃尖处集中；沿切削刃角的角平分线对称分布的导屑凹槽，增大了刀具与切屑的散热面积，有利于刀片与切屑的散热，避免刀具上的切削热大量聚集而产生积屑瘤或月牙洼现象；自连接曲面向导屑凹槽内延伸形成的三角形断屑凸台结构，促使从刀片刃尖和齿侧被抬起和卷曲的切屑，产生二次卷曲，减小了切屑的曲率半径，利于切屑的折断或甩断，同时该结构设置使三角形断屑凸台位于切削刃角切出侧，可阻挡切屑流向已加工表面，并引导切屑沿连接曲面流动至刀具侧部排除，从而避免切屑缠绕工件和刮擦已加工表面，有效提高工件螺纹的表面质量。相对于常规螺纹车削刀片而言，本发明的螺纹加工刀片具有加工轻快、切屑在流动过程中摩擦力小、工件螺纹光洁度高、刀片强度好、可有效的提高加工效率并降低生产成本的优点。

附图说明

图1是本发明的螺纹刀立体图。

图2是图1中切削刃角的局部放大图。

图3是本发明的螺纹刀侧视图。

图4是图2的A-A剖视图。

图5是图2中B-B剖视图。

图中各标号表示：

1、刀片本体；11、上表面；12、下表面；13、侧面；2、刀片中心孔；3、切削刃部；31、前刀面；32、刃角圆弧面；33、刃角侧面；34、侧切削刃；35、切削刃角；36、导屑凹槽；361、侧壁；37、球形断屑凸台；38、三角形断屑凸台；4、连接曲面；M、对称中心线；N、角平分线。

具体实施方式

图1至图5示出了本发明的一种螺纹加工刀片实施例，该螺纹加工刀片包括刀片本体1，刀片本体1由上表面11、下表面12和侧面13围成，刀片本体1上设有刀片中心孔2和切削刃部3，切削刃部3由前刀面31、刃角圆弧面32和两个刃角侧面33围成，两个刃角侧面33与前刀面31相交形成两条侧切削刃34，两条侧切削刃34之间的夹角为切削刃角35，前刀面31通过一连接曲面4与刀片本体1的上表面11相连，前刀面31上设有沿切削刃角35的角平分线N对称分布的导屑凹槽36，自导屑凹槽36内向外凸起形成高于前刀面31的球形断屑凸台37，自连接曲面4向导屑凹槽36内延伸形成三角形断屑凸台38，三角形断屑凸台38与导屑凹槽36经圆弧过渡连接。该螺纹加工刀片，具有独特的刃口结构，能在提高螺纹刀片刃口锋利程度的同时又保证刀片刃口具有较高的强度；在螺纹加工过程中，刀片前刀面31内独特的球形断屑凸台37有利于切屑抬起，避免了刀片刃尖部位发生粘刀和崩裂现象，球形断屑凸台37具有光滑的凸台顶面，可减小刀片前刀面31与切屑的接触面积及摩擦力，可避免热量在刃尖处集中；沿切削刃角35的角平分线对称分布的导屑凹槽36，增大了刀具与切屑的散热面积，有利于刀片与切屑的散热，避免刀具上的切削热大量聚集而产生积屑瘤或月牙洼现象；自连接曲面4向导屑凹槽36内延伸形成的三角形断屑凸台38结构，促使从刀片刃尖和齿侧被抬起和卷曲的切屑，产生二次卷曲，减小了切屑的曲率半径，利于切屑的折断或甩断，同时该结构设置使三角形断屑凸台38位于切削刃角35切出侧，可阻挡切屑流向已加工表面，并引导切屑沿连接曲面4流动至刀具侧排除，从而避免切屑缠绕工件和刮擦已加工表面，有效提高工件螺纹的表面质量。

本实施例中，球形断屑凸台37的对称中线位于角平分线N上，其顶点与前刀面31的距离为L2，0.03mm≤L2≤0.1mm，切削刃角35切削产生的切屑沿前刀面31流动，在接触到球形断屑凸台37时被抬起，减小了前刀面31与切屑的摩擦力及接触面积；避免了刀片刃尖部位发生粘刀和崩裂现象，当切屑流过球形断屑凸台37顶面时发生卷曲并流向切削刃角35底部。三角形断屑凸台38高于球形断屑凸台37，其高度差为L3，0.02mm≤L3≤0.1mm，经过球形断屑凸台37抬起和卷曲的切屑，沿前刀面31流向切削刃角35底部，被三角形断屑凸台38再次抬起，发生二次卷曲，减小了切屑的曲率半径，利于切屑的折断或在机床主轴的高速旋转中甩断。三角形断屑凸台38的对称中心线M位置处的母线与刀片本体1的上表面11呈θ夹角延伸，25°≤θ≤60°，三角形断屑凸台38关于对称中心线M对称分布，三角形断屑凸台38的对称中心线M与切削刃角35的角平分线N的距离为L1，0.1mm≤L1≤0.8mm，流经切削刃角35的切屑发生二次卷曲后，经三角形断屑凸台38的阻挡，可以沿连接曲面4流动，并在刀具侧排除，避免了切屑缠绕工件和刮擦已加工表面，保证工件螺纹的有较高的表面质量。侧切削刃34沿前刀面31向下向内倾斜，且与前刀面31呈β角延伸，0°≤β≤10°，在侧切削刃34切入工件时，锋利的刃口能良好的切入工件，避免刀片与工件产生较大的冲击和摩擦，同时该角度范围内的β角也保证了刀片的刃口强度，避免刀片加工过程中发生破损。导屑凹槽36包括两个侧壁361，侧壁361的母线与前刀面31呈γ夹角延伸，20°≤γ≤70°，导屑凹槽36和前刀面31相接形成的交线与侧切削刃34呈δ夹角延伸，0°≤δ≤5°，在γ与δ的参数范围内，刃尖具有相对较窄的刃宽，可以保证刀片的锋利性，使其快速的切入工件并能减少切屑与刀片的接触面积，刃角底部具有相对较宽的刃宽，其能保证刃口具备良好的强度，满足刃角底部同时参与螺纹齿形的加工与工件外圆的车削的需求。本实施例中，β=5°；γ=35°；δ=3°；θ=30°；L1=0.3mm；L2=0.06mm；L3=0.03mm。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种螺纹加工刀片，包括刀片本体（1），所述刀片本体（1）上设有刀片中心孔（2）和切削刃部（3），所述切削刃部（3）由前刀面（31）、刃角圆弧面（32）和两个刃角侧面（33）围成，所述两个刃角侧面（33）与前刀面（31）相交形成两条侧切削刃（34），所述两条侧切削刃（34）之间的夹角为切削刃角（35），其特征在于：所述前刀面（31）通过一连接曲面（4）与刀片本体（1）的上表面（11）相连，所述前刀面（31）上设有沿切削刃角（35）的角平分线（N）对称分布的导屑凹槽（36），自所述导屑凹槽（36）内向外凸起形成高于前刀面（31）的球形断屑凸台（37），自所述连接曲面（4）向导屑凹槽（36）内延伸形成三角形断屑凸台（38），所述三角形断屑凸台（38）与导屑凹槽（36）经圆弧过渡连接。

2.根据权利要求1所述的螺纹加工刀片，其特征在于：所述三角形断屑凸台（38）关于其对称中心线（M）对称分布。

3.根据权利要求2所述的螺纹加工刀片，其特征在于：所述三角形断屑凸台（38）的对称中心线（M）与所述切削刃角（35）的角平分线（N）的距离为L1，0.1mm≤L1≤0.8mm。

4.根据权利要求2所述的螺纹加工刀片，其特征在于：所述三角形断屑凸台（38）的对称中心线（M）位置处的母线与刀片本体（1）的上表面（11）呈θ夹角延伸，25°≤θ≤60°。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的螺纹加工刀片，其特征在于：所述球形断屑凸台（37）的对称中线位于角平分线（N）上，所述球形断屑凸台（37）的顶点与前刀面（31）的距离为L2，0.03mm≤L2≤0.1mm。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的螺纹加工刀片，其特征在于：所述三角形断屑凸台（38）高于所述球形断屑凸台（37），其高度差为L3，0.02mm≤L3≤0.1mm。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的螺纹加工刀片，其特征在于：所述侧切削刃（34）沿前刀面（31）向下向内倾斜，且与前刀面（31）呈β角延伸，0°≤β≤10°。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的螺纹加工刀片，其特征在于：所述导屑凹槽（36）包括两个侧壁（361），所述侧壁（361）的母线与前刀面（31）呈γ夹角延伸，20°≤γ≤70°。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的螺纹加工刀片，其特征在于：所述导屑凹槽（36）和前刀面（31）相接形成的交线与侧切削刃（34）呈δ夹角延伸，0°≤δ≤5°。