CN109420780A - 一种屋脊型车刀片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种屋脊型车刀片，属于机械加工领域。该刀片包括刀体I和刀尖组合槽II两部分。刀尖组合槽II包括分屑板1，导屑板2‑1和导屑板2‑2，切削刃3，蝴蝶形组合槽4和分屑挡板5。其中，分屑板1为屋脊型，用于将切屑分为两部分，故脊部较为锋利，导屑板2‑1为倾斜平面，用于将切屑导向刀片的两侧。切削刃3为钝圆结构，可有效提高切削刃强度。断屑槽4为蝴蝶形，用于断屑。5为分屑挡板，当切屑较厚较宽时，未必会按规定的方向流动，这时分屑挡板5可用来强行改变切屑流向。本发明可实现分屑和断屑两种功能，有效降低切削过程中产生的切削力、切削温度，实现控制切屑的目的，并能提高加工效率，适用于粗加工。

Description

一种屋脊型车刀片

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种屋脊型车刀片，该具有刀片的分屑和断屑功能。

背景技术

在粗加工中，容易产生带状切屑缠绕在刀具上，影响刀具散热性能，同时，缠绕在刀具上的切屑会划伤已加工表面质量，如果不及时控制切屑，切屑阻塞时，切屑上的热量不能迁移，切削产生的热量就会传递到刀具上，在加上切屑和工件摩擦产生的热，会使刀具的耐用度急剧降低。因此，需要设计断屑槽和分屑槽来改变刀具性能。

断屑槽能够有效控制切屑的体积，使切屑在处理、保管、搬运时更加容易。同时，刀片的断屑槽能够有效控制切屑流动方向，避免切屑对刀具和工件的表面产生破坏。而分屑槽能够将厚而宽的切屑变为较窄、较薄的切屑，使的切屑的形成、排屑都得到改善，降低切削力和切削温度，相同的表面质量要求下，可提高进给量，增大加工效率，但是很少有在车刀片上设立分屑槽的刀片。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种屋脊型车刀片，解决了现有刀具在切削加工中产生带状切屑缠绕在刀具上，切削阻塞，热量不能迁移，刀具耐用度急剧降低的问题。

(二)技术方案

实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种屋脊型车刀片，包括刀体I，刀尖组合槽II，刀尖组合槽II可分为分屑板1，导屑板2-1和导屑板2-2，切削刃3，蝴蝶形断屑槽4，分屑挡板5，分屑板 1为屋脊型，导屑板2-1和导屑板2-2为两个关于刀尖中心线对称的倾斜平面，导屑板2边缘磨制有钝圆结构的切削刃3，蝴蝶形断屑槽4为三个波峰、波谷组合在一起而形成的倾斜波浪形结构，分屑挡板5为光滑曲面。

进一步的，分屑板1屋脊顶部最为锋利，屋脊的顶点与前刀面在同一平面，底部与导屑板2-1靠近屋脊侧、蝴蝶形断屑槽4的波峰处在相同的水平面上。

进一步的，所述分屑板1与导屑板2-1之间采用圆滑过渡方式连接。

进一步的，导屑板2-1和导屑板2-2倾斜角度范围为5°～20°，导屑板2-1 和导屑板2-2具有相同的倾斜角度。

进一步的，切削刃3的钝圆半径范围为100～200um。

进一步的，蝴蝶形断屑槽4为导屑板2-1所在倾斜平面与3个圆锥台进行相减布尔运算而形成的沟槽，且关于刀尖中心线对称。

进一步的，蝴蝶形断屑槽4截面为波浪形结构，其波峰、波谷、两波峰之间的距离由刀片边缘向中心方向呈线性减小。

进一步的，蝴蝶形组合槽4与导屑板2-1之间的连接线与屋脊型分屑板4屋脊线之间的夹角范围为30°～90°。

(三)有益效果

本发明提供了一种屋脊型车刀片。具备以下有益效果：

1、可将厚而宽的切屑改为较窄、较薄的切屑，使切屑的形成、排屑都得到改善，降低切削力，减小加工振动。

2、断屑槽可避免切屑缠绕在刀具和工件上，控制切屑体积，可以分屑和断屑，提高加工效率，延长刀具寿命。

附图说明

图1为本发明的立体图

图2为本发明刀尖组合槽II的立体图

图3为本发明切屑流动示意图

图4为本发明刀片A向视图

图5为本发明刀片B向视图

图6为加工时刀具和工件的相对位置

其中，I为刀体，II为刀尖组合槽，1为分屑板，2-1和2-2为导屑板，3为切削刃，4为蝴蝶形断屑槽，5为分屑挡板，6-1和6-2为切屑流动方向，A、B为视图方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施进行详细描述。

如图1为本发明的立体图，包括刀体I和刀尖组合槽II两部分。图2为刀尖组合槽II的局部放大视图，刀尖组合槽II包括分屑板1，导屑板2-1和导屑板 2-2，切削刃3，蝴蝶形断屑槽4和分屑挡板5。其中，分屑板1为屋脊型，用于将切屑分为两部分，故脊部较为锋利，导屑板2-1为倾斜平面，用于将切屑导向刀片的两侧，如图3。切削刃3为钝圆结构，可有效提高切削刃强度。断屑槽4 为蝴蝶形，其A向、B向视图如图4和图5所示。5为分屑挡板，当切屑较厚较宽时，未必会按规定的方向流动，这时分屑挡板5可用来强行改变切屑流向。刀体I和刀尖组合槽II均为同一种材质，为硬质合金材料，二者为一个整体。刀片上设有中心孔，中心孔上设有倒棱，便于安装。刀片形状为80°菱形，也可是其他角度的菱形刀片，或方形、三角形等其他形状。

分屑板1为屋脊型，屋脊的顶点与前刀面在同一平面，底部与导屑板2-1靠近屋脊侧、蝴蝶形断屑槽4的波峰处在相同的水平面上，分屑板1底部两侧与导屑板2-1靠近屋脊侧之间采用圆滑过渡，长条形屋脊靠近刀尖一端与导屑板2-1 之间采用倾斜平面连接，另一端顶点与前刀面相连。屋脊型的分屑板1可以将厚而宽的切屑从中间部分撕裂分成两部分，同时将切屑变薄变窄。相应的切削力、切削温度和切削振动也会降低，此时，可进一步提高进给量，提高加工效率。另外，在切削加工中，分屑板1靠近刀尖处会有一部分进入工件中，起到引导切屑流动的作用。

导屑板2-1由两个倾斜平面构成，两倾斜平面在刀尖处圆弧过渡连接，另一侧与屋脊型分屑板1之间采用圆滑过渡方式，其倾斜方向为垂直屋脊截面向两侧方向扩展，倾斜角度范围在5°～20°之间。导屑板2-1的两个倾斜平面可将分屑板 1产生的两段切屑导向刀片的两侧，尽快离开刀具，减少刀具磨损。导屑板2-1 由两段直线和一段圆弧组成的类似扇形结构，所述圆弧为切削刃3，上磨制有钝圆结构，钝圆半径在100～200um范围内，用于加工中强化刃口结构，提高刀具强度。两段直线边缘与蝴蝶形断屑槽4连接。导屑板2-2位于蝴蝶形断屑槽4和分屑挡板5之间，与分屑板2处在相同的倾斜角度，与分屑挡板5共同用于导屑板2-1不起作用的加工条件。

蝴蝶形断屑槽4由3个或以上沟槽组成，每个沟槽类似导屑平面与圆锥台进行相减布尔运算所形成的，换句话说，蝴蝶形断屑槽4是在导屑板2-1平面基础上设计的。其截面为波浪形，由靠近刀片边缘向刀片中心线方向，其两波谷(或波峰)之间的距离均在不断减小。且各波谷的深度均有所不同。靠近刀尖处的波谷深度较小，远离刀尖处的波谷深度最大，如图4和5为蝴蝶形断屑槽4的A向和B向视图。不同的波峰波谷起到的断屑作用程度不一样，靠近刀尖的断屑作用较强，而远离刀尖的断屑作用较弱，为平衡各波谷的断屑作用而设计不同深浅的波谷。同时，蝴蝶形断屑槽4靠近刀尖一侧与导屑板2-1接触的边界与屋脊型分屑板1屋脊线(或刀尖的角平分线)之间的夹角存在一定范围，这是根据刀片切屑流动而设计的，其角度范围为30°～90°，在这个范围内蝴蝶形断屑槽2能够很好的起到断屑作用。

分屑挡板5靠近刀片边缘处为一圆弧曲线，该曲线与导屑板2-2靠近刀片边缘所在线段相切，低于前刀面所在水平高低，另一侧为与屋脊型分屑板1顶点相连，两者之间通过两条直线连接。两条直线中一条与前刀面相连，另一条与导屑板2-2相连。当切削过程中，产生的切屑既厚又宽，分屑板1和导屑板2-1无法将切屑顺利的排出，此时，分屑挡板5和导屑板2-2起到作用，分屑挡板5继续改变切屑流向，分屑档板5通过其光滑曲面，强行改变切屑流向，使其流出刀具。

如图6所示为屋脊型刀片在切削轴类零件的加工位置示意图。一种屋脊型的刀片，切削时，工件绕自身轴线旋转，所用切削位置为刀尖圆弧部分，刀杆与工件相互垂直。切削时，切深小于刀尖到蝴蝶形断屑槽4的距离，即断屑槽4不参与切削，而导屑板2-1有一部分在切深范围内，参与切屑控制，改变切屑流向。

Claims (8)

1.一种屋脊型车刀片，包括刀体(I)，刀尖组合槽(II)，刀尖组合槽(II)可分为分屑板(1)，导屑板(2-1)和导屑板(2-2)，切削刃(3)，蝴蝶形断屑槽(4)，分屑挡板(5)，其特征在于，分屑板(1)为屋脊型，导屑板(2-1)和导屑板(2-2)为两个关于刀尖中心线对称的两个倾斜平面，导屑板(2-1)边缘磨制有钝圆结构的切削刃(3)，蝴蝶形断屑槽(4)为三个波峰、波谷组合在一起而形成的倾斜波浪形结构，分屑挡板(5)为光滑曲面。

2.根据权利要求1所述的一种屋脊型车刀片，其特征在于，所述分屑板(1)屋脊顶部最为锋利，屋脊的顶点与前刀面在同一平面，底部与导屑板(2-1)靠近屋脊侧、蝴蝶形断屑槽(4)的波峰处在相同的水平面上。

3.根据权利要求1所述的一种屋脊型车刀片，其特征在于，所述分屑板(1)与导屑板(2-1)之间采用圆滑过渡方式连接。

4.根据权利要求1所述的一种屋脊型车刀片，其特征在于，所述导屑板(2-1)和导屑板(2-2)倾斜角度范围为5°～20°，导屑板(2-1)和导屑板(2-2)具有相同的倾斜角度。

5.根据权利要求1所述的一种屋脊型车刀片，其特征在于，所述切削刃(3)钝圆半径范围为100～200um。

6.根据权利要求1所述的一种屋脊型车刀片，其特征在于，所述蝴蝶形断屑槽(4)为导屑板(2-1)所在倾斜平面与3个圆锥台进行相减布尔运算而形成的沟槽，且关于刀尖中心线对称。

7.根据权利要求1所述的一种屋脊型车刀片，其特征在于，所述蝴蝶形断屑槽4截面为波浪形结构，其波峰、波谷、两波峰之间的距离由刀片边缘向中心方向呈线性减小。

8.根据权利要求1所述的一种屋脊型车刀片，其特征在于，所述蝴蝶形组合槽(4)与导屑板(2-1)之间的连接线与屋脊型分屑板(4)屋脊线之间的夹角范围为30°～90°。