一種可轉位雙面切削刀片的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種可轉位雙面切削刀片，包括具有多邊形形狀且上下對稱的刀片本體，所述刀片本體包括上端面、下端面和側表面，所述刀片本體幾何中心處設置有安裝通孔，所述兩相鄰側面由圓弧面連接，且在所述兩相鄰側面的夾角處設置有切削單元，所述切削單元包括副切削刃、主切削刃、倒棱平面、前刀面、凹陷面底面及斷屑臺本體，所述前刀面與凹陷面底面、斷屑臺本體連為一體，所述斷屑臺本體設置有多個分別鄰近主切削刃的凸臺，所述凸臺關于角平分線對稱設置，所述凸臺表面逐漸升高形成第一斷屑臺、第二斷屑臺。本實用新型的可轉位雙面切削刀片，在保證刀片刃口強度的前提下，能夠提高被加工零件的表面質量、刀片的斷屑能力及刀片的整體性能。
【專利說明】—種可轉位雙面切削刀片
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于切削加工【技術領域】，特別是涉及一種精加工用可轉位雙面切削刀片。
【背景技術】
[0002]在金屬工件去屑或切削加工的刀片中，有一類精加工刀片僅適用于最后一道切削加工工序，該工序必需保證被加工工件的尺寸精度和的表面質量，其在加工過程中的特點主要為:切削深度淺，進給量小，刀片本身受到的切削力小，加工完成后的零件尺寸即為零件的最終尺寸，表面精度要求高。這類精加工刀片要根據不同的切削條件和加工對象，分別設計不同槽型。在刀片的槽型設計過程中，要充分考慮加工環境、加工對象、刀體材料、涂層及刀片的強度等綜合因素，設計出一種具有獨特形狀的槽型的切削刀片，以獲得更好的加工質量、切削壽命。對于不同的切削條件對刃口和槽型的處理設計也不相同，由于精加工刀片切削量小，切削阻力小，刀片磨損時間較長，其最重要的一點是要保證加工零件的精度，表面質量，因此，在設計時刃口相對較鋒利，槽型結構相對比較復雜。
[0003]另一方面，斷屑功能設計在精加工刀片槽型設計中也很重要，由于精加工刀片切削深度淺，橫向彎曲剛度低，尤其是在加工P類材料時，一般會形成長而薄的螺旋型切屑，自行斷屑困難，往往會形成纏繞，損壞以加工表面，從而影響加工零件的表面質量。斷屑主要是由刀尖的切削單元完成，現有技術中多采用單一斷屑臺、直線切削刃的方式，受加工條件影響較大，斷屑無規律，影響表面加工精度。因此，用于P類材料精加工可轉位切削刀片的槽型設計有必要進一步優化。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的不足之處，提供一種用于精加工的可轉位雙面切削刀片，其能在保證刀片刃口強度的前提下，提高被加工零件的表面質量，提高刀片的斷屑能力，提高刀片的整體性能。
[0005]本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案如下:
[0006]提供一種可轉位雙面切削刀片，包括具有多邊形形狀且上下對稱的刀片本體，所述刀片本體包括上端面、下端面和側表面，所述刀片本體幾何中心處設置有安裝通孔，所述兩相鄰側面由圓弧面連接，且在所述兩相鄰側面的夾角處設置有切削單元，其特征在于，所述切削單元包括形成在所述上端面或下端面與圓弧面相交位置的副切削刃、形成在所述上端面或下端面與側表面相交位置的主切削刃、形成在所述主切削刃和副切削刃內側的倒棱平面、自所述倒棱平面向內凹陷形成的前刀面、自所述前刀面向內凹陷并與所述前刀面順滑連接的凹陷面底面及與凹陷面底面相連的斷屑臺本體，所述前刀面與凹陷面底面、斷屑臺本體連為一體，其中，
[0007]于各切削單元處，所述斷屑臺本體設置有多個分別鄰近主切削刃的凸臺，所述凸臺關于角平分線對稱設置，所述凸臺表面逐漸升高形成第一斷屑臺、第二斷屑臺，所述第一斷屑臺在切削單元處為兩凸起的第一脊鋒，所述兩個第一脊鋒關于角平分線垂直平面對稱，所述第一脊鋒從所述前刀面開始漸次升高，并與所述第二斷屑臺順滑相連，所述第二斷屑臺設置有橫跨角平分線的第二脊鋒，所述第二脊鋒向所述主切削刃鄰近并漸次降低高度與所述凹陷面底面順滑連接。
[0008]進一步地，所述斷屑臺本體自所述凹陷面底面向上凸起且環繞安裝通孔設置，并且關于角平分線對稱設置。
[0009]進一步地，所述主切削刃為直線圓弧刃。
[0010]進一步地，所述主切削刃與連接平面的夾角取值范圍為3-5°，所述主切削刃的最高點在刀尖位置處，遠離刀尖位置處高度逐漸降低，所述主切削刃遠離刀尖處為一段圓弧連接，其圓弧最低點到刀尖的距離為0.3-0.4mm。
[0011 ] 進一步地，所述刀片本體以中間水平為基準平面對稱設置，所述倒棱平面與基準平面的夾角為-3-3°，所述倒棱平面寬度為0.05-0.13mm。
[0012]進一步地，所述前刀面的前角為12-18°。
[0013]進一步地，環繞所述安裝通孔周向均布有四個定位輔助面。
[0014]進一步地，所述第一斷屑臺于刀尖位置處與所述第二斷屑臺連接，所述第一斷屑臺凸起于所述凹陷面底面之上，其最低點從所述前刀面處開始漸次升高，其與主切削刃之間的距離為0.3-0.6mm，其最高點位于角平分線上。
[0015]進一步地，所述第二斷屑臺位于斷屑臺本體之上，與刀尖位置相鄰，其到刀尖位置的距離為0.7-1.5mm，且所述第二斷屑臺與前刀面平滑過渡，兩者之間存在一容屑空間，且向遠離刀尖位置的方向，容屑空間逐漸變得寬敞。
[0016]進一步地，所述凹陷面底面到刀尖的距離為1-1.8mm，所述第一斷屑臺的最高點位于刀尖位置之上，所述第一斷屑臺的最高點與刀尖位置的高度差為0.03-0.08mm，所述第一斷屑臺的最高點至刀尖位置的距離為0.8-1.2mm,所述第二斷屑臺高于第一斷屑臺,其高度差為 0.1-0.15mm。
[0017]本實用新型提供的可轉位雙面切削刀片，相對于現有技術，具有以下有益效果:
[0018](I)直線圓弧刃的設置使得刀片在不改變前角的情況下使主切削刃更加的鋒利，能有效減小切削過程中所受的切削力，同時刀口設置了倒棱，有效緩和了前刀面與后刀面形成的尖銳角度，增強了刃口強度，適應于切削深度淺，進給量小的精加工工況，尤其適應于P類材料的切削，能夠有效防止鐵屑積瘤，從而提高表面加工精度。切削過程中刀片本身受到的切削力小，提高了刀片的抗沖擊能力，實現了強度與耐磨性的有效結合。
[0019](2)前刀面、凹陷面底面與第一斷屑臺、第二斷屑臺共同構成斷屑槽及容屑空間，雙斷屑臺設計能夠保證在不同加工參數條件下有效斷屑，所設置的第一斷屑臺緊靠前刀面，為一對稱漸次升高的脊背結構，并與第二斷屑臺相連，這種漸次升高的脊背式結構能夠有效引導切削流向，不同厚度的鐵屑均能按照設定的方向流動，厚度較薄的經第一斷屑就卷曲后折斷，厚度較厚的切屑卷曲后遇到第二斷屑臺后折斷，且脊背空間體積小，曲率變化高，鐵屑折斷較快，不容易產生積屑瘤，在精加工時可大大提高表面質量。通過這樣的結構設計能夠有效控制切屑流向，順利排屑，減少刀片磨損，保證斷屑效果，避免粘刀現象，有效防止積屑瘤和斷屑纏繞，改善刀片的切削性能，同時提高所加工零件的表面精度。
[0020](3)美化刀片的外型，優化了刀片的整體結構。【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型一實施例提供的可轉位雙面切削刀片的立體圖；
[0022]圖2是圖1中夾角處的局部放大圖；
[0023]圖3是本實用新型一實施例提供的可轉位雙面切削刀片的俯視圖；
[0024]圖4是本實用新型一實施例提供的可轉位雙面切削刀片的側視圖；
[0025]圖5是圖3沿A-A方向的剖視圖。
[0026]說明書附圖中的附圖標記如下:
[0027]上端面1、下端面2、側表面3、安裝通孔4、圓弧面5、倒棱平面6、前刀面7、第一斷屑臺8、第二斷屑臺9、第一脊鋒10、角平分線11、主切削刃12、副切削刃13、定位輔助面14、第二脊鋒15、凹陷面底面16、凸起平面17、凸起18、容屑空間19。
【具體實施方式】
[0028]為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0029]請參照圖1至圖5，本實用新型一實施例提供的可轉位雙面切削刀片，包括具有多邊形形狀且上下對稱的刀片本體，刀片本體包括上端面1、下端面2和側表面3，上端面I和下端面2沿基準平面m對稱設置，上端面1、下端面2分別設置有八個連接表面，刀片通過連接表面定位于刀具連接表面上，具體的，通過固定螺釘穿過設置在刀片幾何中心處的安裝通孔4固定。刀片的兩相鄰側面由圓弧面5連接。上端面I及下端面2位于兩相鄰側面夾角處的位置均設置有一個切削單元，即上端面I及下端面2上各設置有四個切削單元。所述切削單元包括:形成在所述上端面I或下端面2與圓弧面5相交位置的主切削刃12、形成在所述上端面I或下端面與側表面3相交位置的副切削刃13、形成在所述主切削刃12和副切削刃13內側的倒棱平面6、自所述倒棱平面6向內凹陷形成的前刀面7、自所述前刀面7向內凹陷并與所述前刀面7順滑連接的凹陷面底面16、與凹陷面底面16相連的斷屑臺本體及連接在所述安裝通孔4與斷屑臺本體之間的凸起平面17，凸起平面17與刀片安裝平面平行。
[0030]本實施例中，如圖2所示，于各切削單元處，所述斷屑臺本體設置有多個分別鄰近副切削刃13的凸臺，所述凸臺關于角平分線11對稱設置。所述凸臺表面逐漸升高形成第一斷屑臺8、第二斷屑臺9，所述第一斷屑臺8在切削單元處為兩凸起的第一脊鋒10，所述兩個第一脊鋒10關于角平分線垂直平面對稱，所述第一脊鋒10從所述前刀面7開始漸次升高，并與所述第二斷屑臺9順滑相連，所述第二斷屑臺9設置有橫跨角平分線的第二脊鋒15，所述第二脊鋒15向所述副切削刃13鄰近并漸次降低高度與所述凹陷面底面16順滑連接。第一斷屑臺8緊靠前刀面7，形成一對稱漸次升高的脊背結構，并與第二斷屑臺9相連。前刀面7與側表面3相交處有一倒棱平面6，其為副切削刃13所在的平面。
[0031]本實施例中，如圖3所示，自凹陷面底面16向上凸起的斷屑臺本體環繞安裝通孔4設置，且關于角平分線11對稱設置，環繞安裝通孔4周向均布有四個定位輔助面14，用于固定加強及安裝定位。位于角平分線11上有一用于美化的凸起18。第二斷屑臺9位于斷屑臺本體之上，與刀尖位置相鄰，其到刀尖位置的距離L3為0.7-1.5mm，第二斷屑臺9與前刀面7平滑過渡，兩者之間存在一容屑空間19，且向遠離刀尖位置的方向，容屑空間19逐漸變得寬敞。第一斷屑臺8于刀尖位置處與第二斷屑臺9連接，凸起于凹陷面底面16之上，最低點從前刀面7處開始漸次升高，第一斷屑臺8與副切削刃13之間的距離L4為0.3-0.6mm,最高點位于角平分線11上。前刀面7與側表面3之間存在一倒棱平面6。通過參數L3和L4的限定，使第一斷屑臺8和第二斷屑臺9的脊背空間體積小，曲率變化高，鐵屑折斷較快，適應于精加工切削需要。
[0032]本實施例中，如圖4所示，作為本實用新型的一優選實施方案，其切削刃為直線圓弧刃，與連接平面形成一定的角度8 ’ 6的最佳的取值范圍為3-5°，副切削刃13遠離刀尖處為一段圓弧連接，其圓弧最低點到刀尖的距離H1為0.3-0.4mm。
[0033]本實施例中，如圖5所示，優選地，所述倒棱平面6的的寬度值L1為0.05-0.13mm,所述倒棱平面6與基準平面m的夾角為-3-3°。所述前刀面7的前角P的優選角度為12-18°。凹陷面底面16到刀尖的距離H2為1-1.8mm。第一斷屑臺8在角平分線11處位置，第一斷屑臺8的最高點位于刀尖位置之上，第一斷屑臺8的最高點與刀尖位置的高度差H3為0.03-0.08mm,第一斷屑臺8的最高點至刀尖位置的距離L5為0.8-1.2mm,第二斷屑臺9高于第一斷屑臺8，其高度差H4為0.1-0.15mm。
[0034]本實用新型上述實施例提供的可轉位雙面切削刀片，相對于現有技術，具有以下有益效果:
[0035](I)直線圓弧刃的設置使得刀片在不改變前角的情況下使主切削刃更加的鋒利，能有效減小切削過程中所受的切削力，同時刀口設置了倒棱，有效緩和了前刀面與后刀面形成的尖銳角度，增強了刃口強度，適應于切削深度淺，進給量小的精加工工況，尤其適應于P類材料的切削，能夠有效防止鐵屑積瘤，從而提高表面加工精度。切削過程中刀片本身受到的切削力小，提高了刀片的抗沖擊能力，實現了強度與耐磨性的有效結合。
[0036](2)前刀面、凹陷面底面與第一斷屑臺、第二斷屑臺共同構成斷屑槽及容屑空間，雙斷屑臺設計能夠保證在不同加工參數條件下有效斷屑，所設置的第一斷屑臺緊靠前刀面，為一對稱漸次升高的脊背結構，并與第二斷屑臺相連，這種漸次升高的脊背式結構能夠有效引導切削流向，不同厚度的鐵屑均能按照設定的方向流動，厚度較薄的經第一斷屑就卷曲后折斷，厚度較厚的切屑卷曲后遇到第二斷屑臺后折斷，且脊背空間體積小，曲率變化高，鐵屑折斷較快，不容易產生積屑瘤，在精加工時對可大大提高表面質量。通過這樣的結構設計能夠有效控制切屑流向，順利排屑，減少刀片磨損，保證斷屑效果，避免粘刀現象，有效防止積屑瘤和斷屑纏繞，改善刀片的切削性能，同時提高所加工零件的表面精度。
[0037](3)美化刀片的外型，優化了刀片的整體結構。
[0038]本實用新型上述實施例提供的可轉位雙面切削刀片其為上下對稱的正方形結構，當然，在其它實施例中，也可以是正三角形結構、菱形結構。
[0039]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種可轉位雙面切削刀片，包括具有多邊形形狀且上下對稱的刀片本體，所述刀片本體包括上端面、下端面和側表面，所述刀片本體幾何中心處設置有安裝通孔，所述兩相鄰側面由圓弧面連接，且在所述兩相鄰側面的夾角處設置有切削單元，其特征在于，所述切削單元包括形成在所述上端面或下端面與圓弧面相交位置的主切削刃、形成在所述上端面或下端面與側表面相交位置的副切削刃、形成在所述主切削刃和副切削刃內側的倒棱平面、自所述倒棱平面向內凹陷形成的前刀面、自所述前刀面向內凹陷并與所述前刀面順滑連接的凹陷面底面及與凹陷面底面相連的斷屑臺本體,所述前刀面與凹陷面底面、斷屑臺本體連為一體，其中， 于各切削單元處，所述斷屑臺本體設置有多個分別鄰近主切削刃的凸臺，所述凸臺關于角平分線對稱設置，所述凸臺表面逐漸升高形成第一斷屑臺、第二斷屑臺，所述第一斷屑臺在切削單元處為兩凸起的第一脊鋒，所述兩個第一脊鋒關于角平分線垂直平面對稱，所述第一脊鋒從所述前刀面開始漸次升高，并與所述第二斷屑臺順滑相連，所述第二斷屑臺設置有橫跨角平分線的第二脊鋒，所述第二脊鋒向所述主切削刃鄰近并漸次降低高度與所述凹陷面底面順滑連接。
2.根據權利要求1所述的可轉位雙面切削刀片，其特征在于，所述斷屑臺本體自所述凹陷面底面向上凸起且環繞安裝通孔設置，并且關于角平分線對稱設置。
3.根據權利要求1所述的可轉位雙面切削刀片，其特征在于，所述切削刃為直線圓弧刃。
4.根據權利要求3所述的可轉位雙面切削刀片，其特征在于，所述主切削刃與連接平面的夾角取值范圍為3-5°，所述主切削刃的最高點在刀尖位置處，遠離刀尖位置處高度逐漸降低，所述主切削刃遠離刀尖處為一段圓弧連接，其圓弧最低點到刀尖的距離為0.3-0.4mm。
5.根據權利要求1所述`的可轉位雙面切削刀片，其特征在于，所述刀片本體以中間水平為基準平面對稱設置，所述倒棱平面與基準平面的夾角為-3-3°，所述倒棱平面寬度為0.05-0.13mm。
6.根據權利要求1所述的可轉位雙面切削刀片，其特征在于，所述前刀面的前角為12-18。。
7.根據權利要求1所述的可轉位雙面切削刀片，其特征在于，環繞所述安裝通孔周向均布有四個定位輔助面。
8.根據權利要求1所述的可轉位雙面切削刀片，其特征在于，所述第一斷屑臺于刀尖位置處與所述第二斷屑臺連接，所述第一斷屑臺凸起于所述凹陷面底面之上，其最低點從所述前刀面處開始漸次升高，其與切削刃之間的距離為0.3-0.6mm，其最高點位于角平分線上。
9.根據權利要求1所述的可轉位雙面切削刀片，其特征在于，所述第二斷屑臺位于斷屑臺本體之上，與刀尖位置相鄰，其到刀尖位置的距離為0.7-1.5mm，且所述第二斷屑臺與前刀面平滑過渡，兩者之間存在一容屑空間，且向遠離刀尖位置的方向，容屑空間逐漸變得寬敞。
10.根據權利要求1所述的可轉位雙面切削刀片，其特征在于，所述凹陷面底面到刀尖的距離為1-1.8mm,所述第一斷屑臺的最高點位于刀尖位置之上，所述第一斷屑臺的最高點與刀尖位置的高度差為0.03-0.08mm，所述第一斷屑臺的最高點至刀尖位置的距離為. 0.8-1.2mm，所述第二斷屑臺高于第一斷屑臺，其高度差為0.1-0.15mm。
【文檔編號】B23B27/22GK203541585SQ201320681736
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月1日 優先權日:2013年11月1日
【發明者】李樹強, 鄧劍, 袁美和, 譚文清, 李劍鋒 申請人:株洲歐科億硬質合金有限公司