CN111408747A - 一种新型可多次修磨使用的pcbn刀具 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具，包括刀片和刀杆，刀片分为刀头和基体；基体的上表面由连接边、第一侧边和第二侧边围成；刀头的上表面由第一切削刃、第二切削刃和圆弧边围成；连接边的两侧分别与第一切削刃、第二切削刃相接；第一切削刃和第二切削刃之间构成切削刃刀尖角θ1；第一侧边和第二侧边之间构成定位边夹角θ2。刃口的特殊设计使得刀具连接边和切削刃之间存在夹角，从而使刀具在不磨削定位面的情况下进行多次重复修磨，在不更换刀杆的情况下能保证精准装卡定位。θ1和θ2之间设有偏角θ3，可在不更换刀杆的情况下定制非标刀片调整刀具主偏角，实现了刀具重复利用，降低刀具成本，减少刀杆种类，提高刀具性价比。

Description

一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具

技术领域

本发明涉及加工刀具技术领域，尤其涉及一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具。

背景技术

PCBN(聚晶立方氮化硼)刀具以其优越的切削性能广泛应用于高硬度材料及难加工材料的切削加工领域，其使用寿命为一般合金刀具的3倍，切削时线速度可达常规合金刀具的2倍以上。虽然PCBN刀具在刀具使用寿命和加工效率方面优势明显，但由于其制备条件苛刻，原材料昂贵，导致普通单刃PCBN刀片的价格是一般单刃合金刀片的4倍以上。

由于PCBN刀具性能优越但是价格昂贵，通常要对使用过的旧刀片进行修磨处理然后重新使用。但是目前市场上只有ISO标准刀具切削部位和平行共线结构，修磨刀具需要对刀具整体修磨，即切削部位和基体位全部修磨。如果不更换刀杆，修磨后的刀具由于基体位变化使得刀具定位不准且不稳定，导致刀具寿命较低甚至无法继续使用。如果更换刀杆，能解决修磨后刀具定位问题，但是需要单独定制非标刀杆，既增加了企业生产成本又增加了操作员工的工作强度。

发明内容

本发明的目的在于提出一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具，以解决现有刀具无法修磨或修磨后需要更换定制刀杆的问题。

本申请提供了一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具，包括刀片和刀杆，所述刀片固定于所述刀杆的端部；所述刀片上设有定位面；所述定位面将所述刀片分为刀头和基体；

所述基体的上表面由连接边、第一侧边和第二侧边围成；所述刀头的上表面由第一切削刃、第二切削刃和圆弧边围成；所述连接边的两侧分别与所述第一切削刃、第二切削刃相接；所述第一切削刃和第二切削刃之间构成切削刃刀尖角θ1；所述第一侧边和所述第二侧边之间构成定位边夹角θ2。

对刀具刃口的特殊设计使得刀具连接边和切削刃之间存在一定夹角，从而使刀具在不磨削定位面的情况下进行多次重复修磨。这样，在不更换刀杆的情况下能保证精准装卡定位。实现了PCBN刀具的重复利用，降低刀具成本，提高刀具性价比。

可选的，所述定位边夹角θ2为任意角度，优选35°、55°、60°等ISO国际标准角度；所述切削刃刀尖角θ1为大于所述定位边夹角θ2的任意角度，优选55°、60°、80°等ISO国际标准角度。

可选的，当所述定位边夹角θ2为35°时，所述切削刃刀尖角θ1为55°、60°或80°中的一种。

可选的，当所述定位边夹角θ2为55°时，所述切削刃刀尖角θ1为60°或80°。

可选的，当所述定位边夹角θ2为60°时，所述切削刃刀尖角θ1为80°。

可选的，所述切削刃刀尖角θ1的角平分线与所述定位边夹角θ2的角平分线之间设有偏角θ3。

生产过程中一些不常用的加工工况可能需要不同刀具形状或不同主偏角的刀杆，而利用本刀具可以在不更换刀杆的情况下定制非标刀片就可以达到生产目的，减少购买刀杆的种类，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具的结构示意图；

图2为本申请一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具中刀片部位的局部示意图；

图3为本申请一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具多次修磨过程示意图；

图4为定位边夹角θ2为35°时的可选用的修磨刀片示意图；

图5为定位边夹角θ2为55°时的可选用的修磨刀片示意图；

图6为定位边夹角θ2为60°时的可选用的修磨刀片示意图；

图7为本申请一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具中第一切削刃与第二切削刃非对称的实施例结构图；

图8为一种ISO标准刀具示意图；

图9为图8所示刀具调整主偏角后的示意图；

图10为图8所示刀具调整副偏角后的示意图；

图11为图8所示刀具同时调整主偏角和副偏角后的示意图；

其中，1-刀片，11-刀头，111-圆弧边，112-第一切削刃，113-第二切削刃，12-基体，121-连接边，122-第一侧边，123-第二侧边，2-刀杆，3-定位面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，PCBN刀片在结构上分为两种，一种为整体PCBN结构，另一种为由基体和刀头两部分构成的复合片。本专利既可以应用于整体PCBN刀片，也可以应用于复合片刀片。

参见图1，为本申请一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具的结构示意图；

由图1可知，本申请实施例提供了一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具，包括刀片1和刀杆2，所述刀片1固定于所述刀杆2的端部；在本实施例中，对于刀杆2的材料选择，可以选用综合性质较佳的硬质合金材料加工而成；另外，刀片与刀杆的固定方式，在本申请中不加以限制，通常认为，在刀杆上加工出与刀片尺寸相适应的刀槽，将刀片放置入刀槽中采用压板或螺丝锁紧等方法固定；所述刀片1上设有定位面3，定位面3是指刀头和基体相接的位置，并不限于某一具体形状的面；所述定位面3将所述刀片1分为刀头11和基体12；刀头11通常为PCBN材质，而基体12通常为硬质合金材质。刀头11是用于进行切削和修磨的部位，而基体12用于保持与刀杆的定位固定位置，切削刃和定位面的特殊设计使得对刀头11进行修磨后，定位面3能够相对于原有的刀杆位置不变，即经过修磨的刀片仍能与原规格尺寸的刀杆进行配合。另外，需要说明的是，在本实施例及附图中示出的刀杆2形状仅为示意，刀杆2可以有各种形式的结构，应当理解为，本申请可以应用于任意主偏角的车刀杆。

参见图2，为本申请一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具中刀片部位的局部示意图；

由图2可知，所述基体12的上表面由连接边121、第一侧边122和第二侧边123围成；所述连接边即为超硬刀具中刀头和基体连接的位置；所述刀头11的上表面由第一切削刃112、第二切削刃113和圆弧边111围成；所述连接边121的两侧分别与所述第一切削刃112、第二切削刃113相接；所述第一切削刃112和第二切削刃113之间构成切削刃刀尖角θ1；所述第一侧边122和所述第二侧边123之间构成定位边夹角θ2；

对刀具刃口的特殊设计使得刀具连接边和切削刃之间存在一定夹角，从而使刀具在不磨削定位面的情况下进行多次重复修磨，修磨过程如图3所示。这样，在不更换刀杆的情况下能保证精准装卡定位。实现了PCBN刀具的重复利用，降低刀具成本，提高刀具性价比。

进一步的，在本申请实施例中，所述定位边夹角θ2为任意角度，优选35°、55°、60°等ISO国际标准角度；所述切削刃刀尖角θ1为大于所述定位边夹角θ2的任意角度，优选55°、60°、80°等ISO国际标准角度，后文中附图仅为现有技术中常用的刀具角度举例，并不能看作是对具体角度的限定，应当认为，根据实际的加工需求，其修磨前后的角度可以为任意设定角度。

需要说明的是，在本申请的所有实施例中，在对刀具进行修磨过程时，需要保证的一点是，当修磨使切削刃刀尖角θ1发生变化时，位于刀尖的圆弧边111的角度不应改变，即修磨过程仅是带来了刀尖的尺寸大小改变，并不改变刀尖的形状，具体可以通过下述几种情况来描述：

例如，由图4所示的实施例中，当所述定位边夹角θ2为35°时，所述切削刃刀尖角θ1为35°、55°、60°或80°中的一种，当刀尖角θ1和定位边夹角一致的刀片就是ISO标准刀片；此时，在保持定位面固定不变的前提下，可以选用经修磨后切削刃刀尖角θ1为35°、55°、60°或80°中的任意一种刀片，均可适用于原规格的刀杆2；

同理，如图5所示的实施例中，当所述定位边夹角θ2为55°时，所述切削刃刀尖角θ1为55°、60°或80°，当刀尖角θ1和定位边夹角一致的刀片就是ISO标准刀片；此时，在保持定位面固定不变的前提下，可以选用经修磨后切削刃刀尖角θ1为55°、60°或80°的刀片，均可适用于原规格的刀杆2；

再如，如图6所示的实施例中，所述定位边夹角θ2为60°时，所述切削刃刀尖角θ1为60°、80°，当刀尖角θ1和定位边夹角一致的刀片就是ISO标准刀片；此时，在保持定位面固定不变的前提下，可以选用经修磨后切削刃刀尖角θ1为60°或80°的刀片，可适用于原规格的刀杆2；同样能使刀头继续使用，避免浪费；

参见图7，为本申请一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具中第一切削刃与第二切削刃非对称的实施例结构图；

进一步的，由图7可知，所述切削刃刀尖角θ1的角平分线与所述定位边夹角θ2的角平分线之间设有偏角θ3，从而改变刀具的主偏角和副偏角；

生产过程中一些不常用的加工工况可能需要不同刀具形状或不同主偏角的刀杆，而利用本刀具可以在不更换刀杆的情况下订制非标刀片就可以达到生产目的，减少购买刀杆的种类，降低生产成本。

主要有以下几种调整方式，如图8至图11所示，图8示出的为一种ISO标准刀具，相对应的图9为调整刀具主偏角的刀具，图10为调整刀具副偏角的刀具，图11为同时调整主偏角和副偏角的刀具。

由上述技术方案可知，本申请提供了一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具，包括刀片和刀杆，所述刀片固定于所述刀杆的端部；所述刀片上设有定位面；所述定位面将所述刀片分为刀头和基体；所述基体的上表面由连接边、第一侧边和第二侧边围成；所述刀头的上表面由第一切削刃、第二切削刃和圆弧边围成；所述连接边的两侧分别与所述第一切削刃、第二切削刃相接；所述第一切削刃和第二切削刃之间构成切削刃刀尖角θ1；所述第一侧边和所述第二侧边之间构成定位边夹角θ2。对刀具刃口的特殊设计使得刀具连接边和切削刃之间存在一定夹角，从而使刀具在不磨削定位面的情况下进行多次重复修磨。这样，在不更换刀杆的情况下能保证精准装卡定位。另外，切削刃刀尖角θ1的角平分线与所述定位边夹角θ2的角平分线之间设有偏角θ3，可在不更换刀杆的情况下定制非标刀片调整刀具主偏角。实现了PCBN刀具的重复利用，降低刀具成本，减少用户刀杆种类，提高刀具性价比。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (6)

1.一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具，所述刀具包括刀片(1)和刀杆(2)，所述刀片(1)固定于所述刀杆(2)的端部；其特征在于，所述刀片(1)上设有定位面(3)；所述定位面(3)将所述刀片(1)分为刀头(11)和基体(12)；

所述基体(12)的上表面由连接边(121)、第一侧边(122)和第二侧边(123)围成；所述刀头(11)的上表面由第一切削刃(112)、第二切削刃(113)和圆弧边(111)围成；所述连接边(121)的两侧分别与所述第一切削刃(112)、第二切削刃(113)相接；所述第一切削刃(112)和第二切削刃(113)之间构成切削刃刀尖角θ1；所述第一侧边(122)和所述第二侧边(123)之间构成定位边夹角θ2。

2.根据权利要求1所述的一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具，其特征在于，所述定位边夹角θ2为任意角度；所述切削刃刀尖角θ1为大于所述定位边夹角θ2的任意角度。

3.根据权利要求2所述的一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具，其特征在于，当所述定位边夹角θ2为35°时，所述切削刃刀尖角θ1为55°、60°或80°中的一种。

4.根据权利要求2所述的一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具，其特征在于，当所述定位边夹角θ2为55°时，所述切削刃刀尖角θ1为60°或80°。

5.根据权利要求2所述的一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具，其特征在于，当所述定位边夹角θ2为60°时，所述切削刃刀尖角θ1为80°。

6.根据权利要求1所述的一种新型可多次修磨使用的PCBN刀具，其特征在于，所述切削刃刀尖角θ1的角平分线与所述定位边夹角θ2的角平分线之间设有偏角θ3。

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