本實用新型涉及金屬切削加工領域的一種刀具，特別是一種精密切削軸承鋼的超硬刀具。

背景技術：

在現在的金屬切削加工過程中，切削技術已很成熟，刀具結構還在不斷完善。對于軸承鋼這種具有良好機械性能的超硬材料，其一般應用于汽車、航空領域；PCBN刀具是硬度較高，熱穩定性好的刀具，用于切割軸承鋼這種硬質材料，但其脆性較低；在零件加工過程中，刀具結構參數或加工工藝較差，會使切削時產生大量熱，材料發生塑性變形，從而使零件加工表面變得粗糙，實際應用中容易失效，嚴重時會造成重大事故，同時，側向沖擊力變大，容易使刀具發生崩刃；因此，刀具結構和參數設計對零件的加工影響很大。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種精密切削軸承鋼的超硬刀具，刀具基體是具有三個角的九邊形，每個角都設有插槽，刀具基體的三個角都具有PCBN刀片，PCBN刀片后部經液氮冰凍冷縮后壓入刀具基體小的插槽中，且刀片最外側與基體外表面處于同一表面，恢復常溫后PCBN刀片有膨脹夾緊在刀具基體內，刀片前部焊接在基體上，這樣增強了刀片的耐用度;刀尖有三段圓弧，且每段圓弧圓滑過渡，刀具基體設計成九邊形便于和刀尖的三段圓弧連接，相比于目前的三角形刀具、圓形刀具，本刀具有更大的進給量，通過結構參數優化，獲得較高的工藝加工性能，提高刀具使用壽命的同時，也提高零件加工表面質量，減少了額外加工表面的時間，整個縮短了加工周期，社會效益提升。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是：本實用新型一種精密切削軸承鋼的超硬刀具，它由刀具基體、PCBN刀片、緊固螺釘以及連接基體的刀桿組成，刀具基體是具有三個角的九邊形，每個角都設有小插槽，刀尖有三段圓弧，九邊形基體就是為了配合刀尖三段圓弧設計的；為適應精密的切削軸承鋼，本刀具具有的參數是：前角選擇-10°~~0°，后角選擇2° ~~7°，主偏角45°~~80°，刃傾角選擇-5°~~0°，以增大刀具的強度。

本實用新型切削深度為0.15mm~~0.3mm，進給量為0.2~~0.4mm/r，在此切削條件下得到的軸承鋼表面加工粗糙度的范圍符合軸承鋼的使用要求。

本設計增大了進給量，提高了切削效率，但PCBN刀片脆性較大，為了保護刀具，提高刀具的使用壽命，倒棱角可磨成負值，為-20°~~-10°，寬度為0.1~~0.2mm。

該刀具主要用于精加工，要提高精加工的效率，必須要加快切削速度，但是PCBN

刀具脆性大、不耐沖擊，故切削速度范圍定為80~~200m/min。

本實用新型基體每個角上都具有PCBN刀片，PCBN刀片后部經液氮冰凍冷縮后壓入刀具基體的開口中，刀片最外側與基體外表面處于同一表面，恢復常溫后PCBN刀片膨脹夾緊在刀具基體內，前部焊接在基體上；而目前的焊接的方法是將PCBN全部焊接，這樣就會比較麻煩，本實用新型的液氮冷凍嵌入法和焊接的結合相比于純焊接，提高了刀片耐用度。

本實用新型的有效收益是：外形設計成九邊形，刀尖三段圓弧，相比于目前的三角形刀具、圓形刀具具有更大的進給量，通過結構參數優化，獲得較高的工藝加工性能，提高刀具使用壽命和改善零件加工表面質量，減少了額外加工表面的時間，縮短了周期，提高了切削的效率，而且還通過到刀片液氮冷凍嵌入法和焊接法的結合，提高了刀片耐用度，社會效益提升。

附圖說明

附圖1是刀具基體的結構示意圖；

附圖2是超硬刀具安裝示意圖;

1--刀具基體 2-- PCBN刀片 3--緊固螺釘 4--刀桿

具體實施方式

參見附圖1和附圖2所示，一種精密切削軸承鋼的超硬刀具，基體通過緊固螺釘固定在刀桿上，刀具基體是具有三個角的九邊形，這可以使進給量增大，每個角上都具有PCBN刀片，刀尖有三段圓弧過渡，有利于改善工件切削表面質量。

為增大PCBN刀片強度，刀片后部經過磨削后由液氮冰凍后嵌入基體插槽，等回復常溫刀片會與基體插槽緊密結合，在切削時會產生大量切削熱，刀片受熱膨脹與基體結合更為緊密，前部刀片焊接在基體上；為適應高效的切削軸承鋼，本刀具具有的參數是：前角選擇-10°~~0°，后角選擇2° ~~7°，主偏角45°~~80°，刃傾角選擇-5°~~0°，以增大刀具的強度，防止崩刃。

如附圖1和附圖2所示，一種精密切削軸承鋼的超硬刀具，嵌入的PCBN刀片脆性較大，故采用負倒棱角，為-20°~~-10°，寬度可為0.1~~0.2mm，以增大強度。

如附圖1和附圖2所示， 刀具切削深度為0.15mm~~0.3mm，進給量為0.2~~0.4mm/r，精加工的效率提高，縮短了加工周期。

如附圖2所示，本刀具適用于精加工的快速切削，提高效率，改善加工表面粗糙度，如果切削速度較慢則體現不出該刀具具有的優勢，太快則會破壞刀具，故在實際切削軸承鋼的過程中，既要提高切削速度，又要保證一定的強度防止PCBN刀片崩刃，切削速度設定為80~~200m/min。