CN208557323U - 用于不锈钢加工的可转位切削刀片 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于金属切削技术领域，公开一种用于不锈钢加工的可转位切削刀片，一种用于不锈钢加工的可转位切削刀片，包括刀片本体，刀片本体呈三角形立体结构，刀片本体包括上端面、下端面、侧面以及连接各侧面的圆弧面，上端面和下端面结构对称；所述刀片本体上设有位于其几何中心的刀片定位中心孔，所述刀片定位中心孔周边设置有六个被分离的突起部；上端面包括平整表面和多个顶角，平整表面为上端面的最高表面，每个顶角处设置有一个切削单元，前刀面包括第一前刀面和第二前刀面，第二前刀面的角度沿着圆弧刃的方向逐渐过渡变小。

Description

用于不锈钢加工的可转位切削刀片

技术领域

本实用新型涉及金属切削加工技术领域，具体地，涉及一种用于不锈钢加工的可转位切削刀片。

背景技术

不锈钢因其具备良好的性能，在日常生活中得到广泛应用。但不锈钢加工性能较差，因其加入了Cr、Ni、N、Nb、Mo等合金元素，在实际切削加工中往往伴随着断刀、粘刀现象的发生，由于不锈钢在切削时塑性变形大，产生的切屑不易折断、易粘结，导致在切削过程中加工硬化严重，每一次走刀都对下一次切削产生硬化层，经过层层积累，不锈钢在切削过程中的硬度越来越大，需要的切削力也随之升高。加工硬化层的产生、切削力的增高必然导致刀具与工件之间的摩擦增大，切削温度也随之升高，然而不锈钢的导热系数较小，散热条件差，大量切削热集中刀具与工件之间，使已加工表面恶化，严重影响了已加工表面的质量，此外，切削温度的升高会加剧刀具磨损，使刀具前刀面产生月牙洼，切削刃产生缺口，从而影响工件表面质量，降低工作效率，增加生产成本。因此，不锈钢加工过程中主要面临的问题有：加工硬化严重，对刀具磨损严重，影响刀具切削力；切削过程中散热不佳，切削温度高；切削不易折断、易粘连。

针对不锈钢加工中面临的问题，通常从刀片的切削角度及断屑槽的角度入手，提高刀具的切削力和排屑能力；通过参数的调整，增加刀片的排屑能力；对刀片的材料进行调整，增加刀片的硬度等。公开号为CN201752773U的实用新型专利公开了一种不锈钢切削刀片，在双面主切削刃处设计成复合型面断屑槽型以利于排屑，采用双前角和刃倾角槽型设计，刃口锋利，以减小切削阻力，但在刀片的切削强度方面没有得到实质的提高，随着切削加深，仍然会影响对工件的切削能力。公开号为CN107363276A的实用新型专利申请也公开了一种双面槽型可转为刀片，在切削刃处设计了双前角面，提高刀片的切削强度和排屑效率，但随着切深加大，工件硬度加强，刀尖处的磨削较为严重，刀片寿命不够。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种适用于不锈钢加工的，能有效提高刀片强度、有效促进排屑的的可转位切削刀片。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种用于不锈钢加工的可转位切削刀片，包括刀片本体，其特征在于，刀片本体呈多边形立体结构，刀片本体包括：上端面、下端面、侧面以及连接各侧面的圆弧面，上端面和下端面结构对称；所述刀片本体上设有位于其几何中心的刀片定位中心孔，所述刀片定位中心孔周边设置有六个被分离的突起部。

上端面包括平整表面和不少于一个顶角，平整表面为上端面的最高表面，每个顶角处设置有一个切削单元，切削单元包括圆弧刃、切削刃和断屑槽，圆弧刃由圆弧面与上端面相交形成，切削刃由侧面与上端面相交形成，断屑槽设置在角平分线P并靠近圆弧刃的部位，断屑槽由沿圆弧刃向刀片定位孔中心方向依次设置的圆弧刃、前刀面、导屑底面、过渡弧面和突起部组成。

所述前刀面包括第一前刀面和第二前刀面，圆弧刃处第一前刀面与上端面形成的角度为θ，圆弧刃处第二前刀面和角平分线P形成的交线与上端面之间的角度为β，切削刃处第二前刀面与上端面形成的角度为δ，所述角度β≧δ，所述β的角度沿圆弧刃向δ过渡。

任意两个相邻顶角间的平整表面与刀片本体边缘之间设有中凹的容屑槽。

进一步地，圆弧刃和切削刃处第一前刀面与上端面形成的角度为4～6°；圆弧刃处第二前刀面与角平分线P的交线与上端面形成的角度为10～20°；切削刃处第二前刀面与上端面形成的角度为5～15°；所述角度β≧δ。

进一步地，所述圆弧刃和切削刃处第一前刀面与上端面形成的角度为5°，圆弧刃处第二前刀面与角平分线P的交线与上端面形成的角度为15°，切削刃处第二前刀面与上端面形成的角度为9°，所述β的角度沿圆弧刃向δ过渡，即形成的角度由15°逐渐变为9°。

进一步地，圆弧刃高于切削刃；所述切削刃由两端直刃和一段曲线刃组成；所述直刃由圆弧刃处沿着切削刃方向向下倾斜，所述直刃和上端面在侧面上形成的角度为2～10°;所述曲线刃的半径R为20mm～60mm。

进一步地，容屑槽包括分别从相邻顶角处的断屑台延伸的第一侧面导屑槽、连接两个第一侧面导屑槽的第二侧面导屑槽、从过渡弧面处沿第一侧面导屑槽和第二侧面导屑槽延伸的容屑槽底、连接切削刃与容屑槽底的底面导屑槽；

第一侧面导屑槽在延伸方向与切削刃之间的垂直距离逐渐增大，第二侧面导屑槽与两个第一侧面导屑槽平滑过渡连接，第二侧面导屑槽呈往切削刃方向凸出的弧状表面结构。

进一步地，所述刀片本体为三角形，所述六个突起部均匀布置在刀片定位中心孔周边，所述突起部一布置在角平分线P上，所述突起部二布置在切削刃的中心与刀片定位中心孔的中心的连线上。

进一步地，断屑槽的宽度L为0.8mm～1.5mm，优选为1.3mm。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1.在圆弧刃和切削刃处设置双前角面，在保证刀片锋利性的同时，兼顾刀片刃口的强度，通过设置第二前刀面角度的从圆弧刃向切削刃的过渡，可以使刀尖在角平分线处角度是最大的，保证刀尖角是最锋利的，随着切深的加大刃口强度也跟着加强；

2.通过设置合理的刃倾角设计对切削进行导向，并设计大的容屑槽，使切削屑能够顺利排出，有助于刀片的散热。

附图说明

图1为所述的用于不锈钢加工的可转位切削刀片的立体结构示意图；

图2为所述的用于不锈钢加工的可转位切削刀片的俯视图；

图3为不锈钢加工的可转位切削刀片局部放大图；

图4为圆弧刃处前角面侧面剖视图；

图5为切削刃处前角面侧面剖视图；

图6为实施例1所述的用于不锈钢加工的可转位切削刀片的侧视图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1至5所示，提供一种针对不锈钢加工的可转位切削刀片，包括呈三边形立体结构的刀片本体（即本实施例的切削刀片为T型刀片），刀片本体具体包括：上端面1、下端面2、侧面3以及连接各侧面的圆弧面4，上端面1和下端面2结构对称（下文将省略下端面的结构描述，下端面的结构与上端面一模一样，即本可转位切削刀片为双面切削刀片），刀片本体几何中心处设有刀片安装孔5，所述刀片定位中心孔周边设置有六个被分离的突起部。

如图1和图2所示，上端面1包括平整表面11和三个顶角I，平整表面11为上端面1的最高表面(平整表面为水平表面），每个顶角I处设置有一个切削单元，切削单元包括圆弧刃12、切削刃13和断屑槽14，任意两个相邻顶角间的平整表面11与刀片本体边缘之间设有中凹的容屑槽15。

具体地，圆弧刃11由圆弧面4与上端面1相交形成，切削刃13由侧面3与上端面1相交形成，断屑槽14角平分线P并靠近圆弧刃的部位，如图3所示，断屑槽14由由沿圆弧刃向刀片定位孔中心方向依次设置的圆弧刃12、前刀面142、导屑底面143、过渡弧面144和突起部组成。如图3所示，所述圆弧刃处和切削刃处均设有第一前刀面和第二前刀面，所述的圆弧刃处前刀面142包括第一前刀面121和第二前刀面122，切削刃处前刀面包括第一前刀面131和第二前刀面132。

如图4、5所示，圆弧刃和切削刃处第一前刀面121、131与上端面形成的角度θ为4～6°，圆弧刃处第二前刀面122和角平分线P形成的交线与上端面1形成的角度β为10～20°，切削刃处第二前刀面132与上端面1形成的角度δ为5～15°；角度大小设置为β≧δ，并且β的角度沿圆弧刃向δ角度过渡，即圆弧刃处的第二前刀面切削刃处第二前刀面连接在一起，与上端面形成的角度沿圆弧面方向逐渐过渡，通过角度的逐渐过渡，可以使刀尖在角平分线处角度是最大的，保证刀尖角是最锋利的，随着切深的加大刃口强度也跟着加强。当θ为5°，β为15°，δ为9°时，刀尖最锋利，切削效果最佳，此时第二前刀面角度沿圆弧刃从β的角度15°向δ角度9°逐渐过渡。

如图1、2、6所示，圆弧刃高于切削刃；切削刃由两端直刃133和一段曲线刃134组成；所述直刃由圆弧刃处沿着切削刃方向向下倾斜，所述直刃和上端面在侧面上形成的角度r为2～10°；所述曲线刃的半径为20mm～60mm。直刃和上端面夹角为7°，曲线刃的半径为40mm时，可以使刀片刃口的锋利度和强度性能最优，切削不锈钢效果最佳。

断屑台145与平整表面11形成20～25°的倾角α，具体到本实施例中的切削刀片，该倾角α为22°，在该范围内的倾角设置利于断屑台起到对卷曲切屑的快速切断作用，即卷曲的切屑一旦接触到断屑台表面，断屑台即阻挡其继续卷曲，转而使其断裂并促使其朝容屑槽方向排放，有效引导切屑流向，从而避免不锈钢切屑粘连至刀片上加剧刀具的磨损的问题，同时也保证不锈钢工件加工的顺利进行。

容屑槽15包括分别从相邻顶角处的断屑台145延伸的第一侧面导屑槽151、连接两个第一侧面导屑槽151的第二侧面导屑槽152、从过渡弧面处沿第一侧面导屑槽和第二侧面导屑槽延伸的容屑槽底153、连接切削刃与容屑槽底的底面导屑槽154。

本实施例还旨在通过设置较大的容屑槽来使切削刀片具有较大容屑空间，从而大大提高刀片的散热和排屑，提高刀片使用寿命，具体来说，第一侧面导屑槽151在延伸方向与切削刃之间的垂直距离逐渐增大，第二侧面导屑槽152与两个第一侧面导屑槽151平滑过渡连接，第二侧面导屑槽则呈往切削刃方向凸出的弧状表面结构，该弧状表面结构可大力促进切屑彻底从切削刀片上端面脱落，因切屑沿第一侧面导屑槽的容屑槽底处缓慢滑落至第一侧面导屑槽与第二侧面导屑槽的交接处，由于第二侧面导屑槽弧状表面结构的存在，切屑将只能被动地沿该弧状凸起表面处的容屑槽底继续滑落，并最终作离心运动式滑出切削刀片上端面。

为更好地控制切屑的快速断裂，本实施例中断屑槽14的宽度C设为0.8～1.5mm，优选为1.3mm，这一宽度范围值将避免不锈钢切屑产生大幅卷曲的问题，即切屑在产生小幅卷曲之后即可被断屑台阻挡切断并促进排出，同时基于该断屑槽的宽度值，前刀面142的水平宽度D设置为0.05mm，这一大小进一步确保了切削刀片刀尖的强度和锋利性。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型的技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于不锈钢加工的可转位切削刀片，包括刀片本体，其特征在于，刀片本体呈多边形立体结构，刀片本体包括：上端面、下端面、侧面以及连接各侧面的圆弧面，上端面和下端面结构对称；所述刀片本体上设有位于其几何中心的刀片定位中心孔，所述刀片定位中心孔周边设置有六个被分离的突起部；

上端面包括平整表面和多个顶角，平整表面为上端面的最高表面，每个顶角处设置有一个切削单元，切削单元包括圆弧刃、切削刃和断屑槽，圆弧刃由圆弧面与上端面相交形成，切削刃由侧面与上端面相交形成，断屑槽设置在角平分线P并靠近圆弧刃的部位，断屑槽由圆弧刃向刀片定位孔中心方向依次设置的圆弧刃、前刀面、导屑底面、过渡弧面和突起部组成，任意两个相邻顶角间的平整表面与刀片本体边缘之间设有中凹的容屑槽；

所述前刀面包括第一前刀面和第二前刀面，圆弧刃处第一前刀面与上端面形成的角度为θ，圆弧刃处第二前刀面和角平分线P形成的交线与上端面之间的角度为β，切削刃处第二前刀面与上端面形成的角度为δ，所述角度β≧δ，所述β的角度沿圆弧刃向δ过渡。

2.根据权利要求1所述的用于不锈钢加工的可转位切削刀片，其特征在于，圆弧刃和切削刃处第一前刀面与上端面形成的角度为4～6°；圆弧刃处第二前刀面与角平分线P的交线与上端面形成的角度为10～20°；切削刃处第二前刀面与上端面形成的角度为5～15°；所述角度β≧δ；所述β的角度沿圆弧刃向δ的角度过渡。

3.根据权利要求2所述的用于不锈钢加工的可转位切削刀片，其特征在于，所述圆弧刃和切削刃处第一前刀面与上端面形成的角度为5°，圆弧刃处第二前刀面与角平分线P的交线与上端面形成的角度为15°，切削刃处第二前刀面与上端面形成的角度为9°，所述β的角度沿圆弧刃向δ的角度过渡，即形成的角度由15°向9过渡°。

4.根据权利要求1所述的用于不锈钢加工的可转位切削刀片，其特征在于，圆弧刃高于切削刃；所述切削刃由两端直刃和一段曲线刃组成；所述直刃由圆弧刃处沿着切削刃方向向下倾斜，所述直刃和上端面在侧面上形成的角度为2～10°;所述曲线刃的半径R为20mm～60mm。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的用于不锈钢加工的可转位切削刀片，其特征在于，容屑槽包括分别从相邻顶角处的断屑台延伸的第一侧面导屑槽、连接两个第一侧面导屑槽的第二侧面导屑槽、从过渡弧面处沿第一侧面导屑槽和第二侧面导屑槽延伸的容屑槽底、连接切削刃与容屑槽底的底面导屑槽；

第一侧面导屑槽在延伸方向与切削刃之间的垂直距离逐渐增大，第二侧面导屑槽与两个第一侧面导屑槽平滑过渡连接，第二侧面导屑槽呈往切削刃方向凸出的弧状表面结构。

6.根据权利要求1所述的用于不锈钢加工的可转位切削刀片，其特征在于，所述刀片本体为三角形，所述六个突起部均匀布置在刀片定位中心孔周边，所述三个突起部布置在角平分线P上，另三个突起部布置在切削刃的中心与刀片定位中心孔的中心的连线上。

7.根据权利要求1所述的用于不锈钢加工的可转位切削刀片，其特征在于，断屑槽的宽度L为0.8mm～1.5mm。