專利名稱：銑削專用銑刀片的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于銑削加工用刀具技術領域，尤其涉及一種銑削專用銑刀片。
背景技術：
航空航天、交通運輸及能源等領域應用日益廣泛的大型異形件，諸如大型水輪機葉片、船舶螺旋槳葉片以及航空發動機葉片等，這類零件型面復雜，無加工基準面，毛坯件重達幾噸，甚至幾十噸。大型異形件型面特征復雜，材質特殊，加工時材料去除量大。重型銑削作為大型異形件切削加工的一個主要方式，受超大進給量和背吃刀量以及材料高強度、高硬度、高斷面收縮率特性等因素影響，加工過程中承受巨大機械沖擊和交變熱載荷作用，切削振動大，加工質量差，加工效率低，刀具失效問題突出。核島AP1000蒸發器水室封頭是目前世界上最先進、設備制造難度最大的三代核電鍛件，是核電站核島一回路與反應堆壓力殼(筒節)連接的重要部件，其材料為難加工材料508III鋼。由于核反應堆苛刻的工作環境，要求水室封頭必須非常精密，因此要求其整體鍛造成形。而目前鍛造技術手段還無法實現成型鍛造，只能先鍛造出一個近似的柱體，全部由機械加工來完成，切削加工量非常大，金屬去除率達到70%，由于其重量和體積的限制，主要是采用翻轉式回轉變位機結合大型機床進行加工，不僅生產效率低，加工質量也得不到保障，加工過程中刀具破損嚴重，刀具使用壽命及生產效率很低，加上目前的刀具沒有斷屑槽，使加工過程中的切屑難于折斷，纏繞在刀具上，使刀具的散熱條件變差，從而導致切削區域溫度不斷升高(可達100(TC )，大量切削熱堆積在切削區域上，加速了刀具的軟化，從而很容易引起刀具的切削刃與切屑產生刀-屑粘結現象，刀具使用壽命短，嚴重制約生產效率的提高。

實用新型內容
·[0005]本實用新型的目的是提供一種銑削專用銑刀片，以解決大型異形鍛件粗加工過程中，大型切屑排屑難，刀-屑摩擦大，切削振動大，以及切削過程中散熱條件差，高溫使刀體軟化導致刀-屑粘結問題。為了達到上述目的，本實用新型所采取的技術方案是:銑削專用銑刀片，所述刀片的水平截面為正方形，刀片前刀面的四條外邊緣處分別加工有四條負倒棱切削刃，刀片前刀面的每個角部附近分別設有一個楔形凸起，且楔形凸起設置在刀片前刀面的對角線上，楔形凸起的前端朝向刀片前刀面的相對應的角部設置，刀片前刀面開設有方框形散熱槽，方框形散熱槽的中心線與刀片前刀面幾何中心重合，方框形散熱槽的槽里側壁圍成區域構成一個正方形平臺，正方形平臺上位于幾何中心處設有緊固螺釘沉孔，方框形散熱槽內設有四個第一散熱凸起和四個第二散熱凸起，四個第二散熱凸起位于方框形散熱槽內的四角處，方框形散熱槽內位于相鄰兩個第二散熱凸起之間設置有一個第一散熱凸起，第一散熱凸起與第二散熱凸起之間設有與方框形散熱槽連通的散熱通道，方框形散熱槽的外圍設有方框形控屑槽，方框形控屑槽的縱切面為V形，刀片底刀面上位于十字中心線上設有與緊固螺釘沉孔和后刀面相通的四個刀底散熱槽，刀底散熱槽的縱切面形狀為倒置的梯形，刀底散熱槽與緊固螺釘沉孔相通的一端開口寬度小于刀底散熱槽與后刀面相通一端的寬度，刀片底刀面上位于相鄰兩個刀底散熱槽之間的區域構成刀體支撐凸臺。本實用新型的有益效果是:1、刀片前刀面的每個角部附近分別設有一個楔形凸起，提高了刀尖抗沖擊能力，起到加強筋的作用，并在較小切削用量條件下降低了槽深，從而減小切屑對刀具切削刃前角部位的磨損，減小了刀-屑接觸面積，同時增加了刀具的有效散熱面積，對刀具的冷卻有利，此外，還能減小切屑的卷曲半徑，起到斷屑的作用。2、設置方框形控屑槽，使刀具前角為正，刀具更加鋒利，切削過程中切削力較小，并且起到斷屑的作用。3、采用負倒棱切削刃，適合重型切削粗加工過程，起到強化切削刃，提高刀具的抗沖擊性能，同時使切削平穩，降低切削振動，提高刀具的使用壽命。4、刀片前刀面開設有方框形散熱槽，并且在方框形散熱槽內第一、二散熱凸起之間設有與方框形散熱槽連通的散熱通道，不僅增加了前刀面的有效散熱面積，在使用切削液的條件下，能夠對切削液進行容積引流，提高了刀片的散熱性能，使切削液及時帶走前刀面和緊固螺釘上的熱量，避免緊固螺釘在高溫條件下與刀具發生粘結。5、刀片底部設有貫通刀片底部的刀底散熱槽，不僅減小了刀片與刀盤的接觸面積，有利于冷空氣或切削液被引入刀片中心部位，同時在很大程度上提高了刀片整體和緊固螺釘散熱性能，并且起到保護刀盤的作用。6、刀片底刀面設有刀體支撐凸臺，能有效的降低切削振動，并提高刀片安裝過程中的重復定位精度，也提高了切削平穩性；刀片是利用緊固螺釘通過緊固螺釘孔固定在刀 盤上。綜上，本實用新型的刀具具有易排屑、白潤滑冷卻以及能承受大切削用量等性能，在粗加工過程中，切削振動小、刀具散熱好、刀具不容易發生粘結，理論單刃加工效率較原先提高30%，整刀理論壽命為原先的5.2倍。

圖1是本實用新型的銑削專用銑刀片的主視圖，圖2是圖1的俯視圖，圖3是圖2的A-A剖視圖，圖4是圖1的仰視圖，圖5是圖4的B-B剖視圖。
具體實施方式
具體實施方式
一:如圖1-圖5所示，本實施方式的銑削專用銑刀片，所述刀片的水平截面為正方形，刀片前刀面的四條外邊緣處分別加工有四條負倒棱切削刃5(負倒棱切削刃為直線形)，刀片前刀面的每個角部附近分別設有一個楔形凸起1，且楔形凸起I設置在刀片前刀面的對角線上，楔形凸起I的前端朝向刀片前刀面的相對應的角部設置，刀片前刀面開設有方框形散熱槽6，方框形散熱槽6的中心線與刀片前刀面幾何中心重合，方框形散熱槽6的槽里側壁圍成區域構成一個正方形平臺10，正方形平臺10上位于幾何中心處設有緊固螺釘沉孔4，方框形散熱槽6內設有四個第一散熱凸起7和四個第二散熱凸起11，四個第二散熱凸起11位于方框形散熱槽6內的四角處，方框形散熱槽6內位于相鄰兩個第二散熱凸起11之間設置有一個第一散熱凸起7，第一散熱凸起7與第二散熱凸起11之間設有與方框形散熱槽6連通的散熱通道6-1，方框形散熱槽6的外圍設有方框形控屑槽2，方框形控屑槽2的縱切面為V形，刀片底刀面上位于十字中心線上設有與緊固螺釘沉孔4和后刀面相通的四個刀底散熱槽8，刀底散熱槽8的縱切面形狀為倒置的梯形，刀底散熱槽8與緊固螺釘沉孔4相通的一端開口寬度小于刀底散熱槽8與后刀面相通一端的寬度，刀片底刀面上位于相鄰兩個刀底散熱槽8之間的區域構成刀體支撐凸臺9。
具體實施方式
二:結合圖2說明，本實施方式所述方框形控屑槽2內位于刀片前刀面的十字中心線上設有切削刃加強筋3。切削刃加強筋3連接刀刃和前刀面，起到加強筋的作用，對切屑進行阻隔，防止大型切屑卷曲流出時對相鄰刀尖的破壞。本實施方式中未公開的技術特征與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三:結合 圖1說明，本實施方式所述刀片的厚度S=9 11mm。可滿足強度要求。本實施方式中未公開的技術特征與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四:本實施方式所述刀片的后角為0° 10°。本實施方式中未公開的技術特征與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
五:本實施方式所述刀片的前角為9 11°。本實施方式中未公開的技術特征與具體實施方式
四相同。
具體實施方式
六:本實施方式所述刀片的刃傾角為0°。本實施方式中未公開的技術特征與具體實施方式
五相同。
具體實施方式
七:結合圖4說明，本實施方式的每個刀體支撐凸臺9與緊固螺釘沉孔4相鄰的角部設有角部加強凸臺12。本實施方式中未公開的技術特征與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
八:結合圖2說明，本實施方式所述方框形散熱槽6的中心與方框形控屑槽2的中心同心。本實施方式中未公開的技術特征與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
九:結合圖2說明，本實施方式所述第一散熱凸起7為梯形凸起。不僅增大了前刀面散熱面積，便于空氣和切削液的流通，同時還利于刀片的快速冷卻，增加了刀片強度。本實施方式中未公開的技術特征與具體實施方式
一相同。本實用新型的銑削專用銑刀片使用時，刀片通過緊固螺釘固定在銑刀盤上。本實用新型中的銑削專用銑刀片具備車銑兩用功能，既適合車削加工，又能滿足銑削加工要求。
權利要求1.一種銑削專用銑刀片，所述刀片的水平截面為正方形，其特征在于:刀片前刀面的四條外邊緣處分別加工有四條負倒棱切削刃(5)，刀片前刀面的每個角部附近分別設有一個楔形凸起(I)，且楔形凸起(I)設置在刀片前刀面的對角線上，楔形凸起(I)的前端朝向刀片前刀面的相對應的角部設置，刀片前刀面開設有方框形散熱槽￠)，方框形散熱槽(6)的中心線與刀片前刀面幾何中心重合，方框形散熱槽(6)的槽里側壁圍成區域構成一個正方形平臺(10)，正方形平臺(10)上位于幾何中心處設有緊固螺釘沉孔(4)，方框形散熱槽(6)內設有四個第一散熱凸起(7)和四個第二散熱凸起(11)，四個第二散熱凸起(11)位于方框形散熱槽出)內的四角處，方框形散熱槽出)內位于相鄰兩個第二散熱凸起(11)之間設置有一個第一散熱凸起(7)，第一散熱凸起(7)與第二散熱凸起(11)之間設有與方框形散熱槽(6)連通的散熱通道出一1)，方框形散熱槽(6)的外圍設有方框形控屑槽(2)，方框形控屑槽(2)的縱切面為V形，刀片底刀面上位于十字中心線上設有與緊固螺釘沉孔(4)和后刀面相通的四個刀底散熱槽(8)，刀底散熱槽(8)的縱切面形狀為倒置的梯形，刀底散熱槽(8)與緊固螺釘沉孔(4)相通的一端開口寬度小于刀底散熱槽(8)與后刀面相通一端的寬度，刀片底刀面上位于相鄰兩個刀底散熱槽(8)之間的區域構成刀體支撐凸臺(9)。
2.根據權利要求1所述銑削專用銑刀片，其特征在于:所述方框形控屑槽(2)內位于刀片前刀面的十字中心線上設有切削刃加強筋(3)。
3.根據權利要求1或2所述銑削專用銑刀片，其特征在于:所述刀片的厚度S=9-llmm。
4.根據權利要求1所述銑削專用銑刀片，其特征在于:所述刀片的后角為0° 10°。
5.根據 權利要求4所述銑削專用銑刀片，其特征在于:所述刀片的前角為9-11°。
6.根據權利要求5所述銑削專用銑刀片，其特征在于:所述刀片的刃傾角為0°。
7.根據權利要求1所述銑削專用銑刀片，其特征在于:每個刀體支撐凸臺(9)與緊固螺釘沉孔(4)相鄰的角部設有角部加強凸臺(12)。
8.根據權利要求1所述銑削專用銑刀片，其特征在于:所述方框形散熱槽￠)的中心與方框形控屑槽(2)的中心同心。
9.根據權利要求1所述銑削專用銑刀片，其特征在于:所述第二散熱凸起(11)為箭形凸起，所述第一散熱凸起(7)為梯形凸起。
專利摘要銑削專用銑刀片，屬于銑削加工用刀具技術領域。以解決大型異形鍛件粗加工過程中，大型切屑排屑難，刀-屑摩擦大，切削振動大，以及切削過程中散熱條件差，高溫使刀體軟化導致刀-屑粘結問題。刀片前刀面的四條外邊緣處加工有負倒棱切削刃，刀片前刀面的角部附近設有楔形凸起，刀片前刀面開設有方框形散熱槽，方框形散熱槽的槽里側壁圍成區域構成正方形平臺，正方形平臺上設有緊固螺釘沉孔，方框形散熱槽內設有第一、二散熱凸起，方框形散熱槽的外圍設有方框形控屑槽，刀片底刀面上設有與緊固螺釘沉孔和后刀面相通的四個刀底散熱槽，刀片底刀面上位于相鄰兩個刀底散熱槽之間的區域構成刀體支撐凸臺。本實用新型用于大型鍛件毛坯粗加工的銑削加工。
文檔編號B23C5/02GK203140858SQ201320160798
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月2日 優先權日2013年4月2日
發明者程耀楠, 劉利, 吳明陽, 王海婷, 孫守慧, 佟沐霖 申請人:哈爾濱理工大學