一种重型切削可转位车铣复合刀片制造技术

本发明专利技术刀片主要应用在重型切削领域，为了解决重型加工大型异型件时，由于切削参数较大及被加工零件表面状态较复杂，导致刀片易产生振动及发生失效等问题。针对大型异型件加工的复杂工况，开发设计了一种重型切削可转位车铣复合刀片，该刀片具有直线切削刃及圆弧切削刃，同时考虑到重型切削时参数较大设计了负倒棱，可以提高刀片的刃口强度。在上刀面设计了流线型凸起，锥状减磨凸起，在加工时可以起到降低切削温度，辅助卷屑及排屑的作用，同时提高刀片的抗振能力。在刀片几何中心设计有八角形凹槽及紧定螺钉孔，底部设计有环形散热槽，可以贮存切削液同时增大刀片与空气接触面积，在刀片切削时起到散热的作用，同时提高刀片强度。整个刀片的结构完整，生产成本低，适合重型车削及铣削加工使用。

A heavy cutting indexable turn milling composite blade

The blade of the invention is mainly used in the field of heavy-duty cutting. In order to solve the problems of vibration and failure of the blade when heavy-duty machining large-scale special-shaped parts, the cutting parameters are large and the surface state of the machined parts is complex. Aiming at the complex working conditions of large-scale special-shaped parts, a kind of heavy-duty Turning-Milling composite blade with indexable position is developed. The blade has linear cutting edge and circular cutting edge, and negative chamfering edge is designed to improve the strength of the blade. Streamlined convex and tapered anti-wear convex are designed on the upper cutter surface, which can reduce cutting temperature, assist scraping and chip removal, and improve the anti-vibration ability of the blade. Octagonal groove and fixing screw hole are designed in the geometric center of the blade, and annular radiation groove is designed at the bottom, which can store cutting fluid and increase the contact area between the blade and air. It can play a role of heat dissipation in the blade cutting and improve the strength of the blade. The whole blade has complete structure and low production cost, and is suitable for heavy turning and milling.

【技术实现步骤摘要】
一种重型切削可转位车铣复合刀片
本专利技术属于重型切削加工用刀具
，尤其涉及一种重型切削可转位车铣复合刀片。
技术介绍
随着核工业、船舶及航空航天等领域的发展，对大型异型零部件如核电蒸汽反应器、船舶螺旋桨叶片及航天发动机叶片的需求越来越严格；在这些零部件加工过程中大多涉及重型加工领域中的车削及铣削，加工方式转换时需要进行多次换刀，十分复杂；在加工过程中，切削参数比普通切削大5-10倍，刀具承受的载荷类型较复杂，易发生失效，降低加工效率；大型异型件如核电蒸汽反应器中的零件水室封头，在加工时首先经过整体锻造，锻造后的零件表面会存在很多锻造缺陷，在较大切削用量作用下处于悬伸状态的主轴与刀具容易产生振动载荷，造成刀具磨、破损并严重降低加工精度；同时考虑大型异型件多采用高强钢材料，在重型加工较大切削参数下，刀具在切入及切出过程中承受变频率机械载荷及热载荷的作用，切削热聚集造成刀具发生粘结破损，降低刀具寿命；重型加工过程中产生的切屑不易折断，易在刀具前刀面发生聚集，在后续加工过程对刀具前刀面造成损伤，增大切削阻力，降低刀具寿命。
技术实现思路
针对重型切削加工过程中刀具振动较大，刀-屑粘结现象严重及切屑不易折断，刀具易发生磨损及破损等技术难点，本专利技术为一种重型切削专用可转位车铣复合刀片，可以承受重型切削过程中的变载荷机械冲击，并在较大的切削参数下使用，同时刀片可转位安装，达到高效加工的目的；本刀片可广泛应用在重型切削车削及铣削过程中，刀片强度较高，断屑效果良好，具有应用范围更广泛、使用寿命更长且加工效率更高等特点。为了达到上述目的，本专利技术专利所采取的技术方案是：本专利技术专利为一种重型切削专用可转位车铣复合刀片，其特征在于：具有直线切削刃1，且切削刃剖面形式为负倒棱2形式，直线切削刃相交处设计有圆弧切削刃3，具有流线型凸起4，锥状减磨凸起5，强化凸起6，V型槽8，八角形凹槽9，紧定螺钉孔10，环形散热槽11；所述刀片采用正方形轮廓设计；刀片设有负倒棱2，负倒棱2宽度为0.2mm；刀片厚度为15mm，采用8°前角，7°后角，刃倾角为0°；整个刀片可以通过紧定螺钉固定在车刀或者铣刀上。本专利技术专利的有益效果是：1.所述刀片为一种重型切削可转位车铣复合刀片，刀片为正方形轮廓，设计有四个直线切削刃1，相邻直线切削刃交界处设计有圆弧切削刃3，提高刀片抗冲击能力的同时使切削加工过程更加平稳；多种类型切削刃形式结合符合高效切削的要求。2.考虑重型切削深度较大及载荷强度较高的特点，在所述刀片直线切削刃处设计有宽度为0.2mm的负倒棱2，增加切削刃的强度，适合在较大切深的工况下使用；可以承受切削过程中波动的机械载荷，起到保护切削刃的作用。3.所述刀片直线切削刃1交界处设计有圆弧切削刃3，通常在此区域刀片最容易产生破损，因此采用圆弧切削刃结构，不仅可以增大切削时切削刃参与切削的面积，也可以提高切削时的稳定性。4.所述刀片，前角为8°，后角为7°，刃倾角为0°，前刀面设计有多个凸起，有助于切屑的排出，提高刀片强度，同时刀片结构简单，制造成本低。5.所述刀片前刀面上有锥状减磨凸起5，促使切屑发生卷曲，减少对前刀面的摩擦，提高卷屑效果；同时增大了散热面积，通过减少切屑与前刀面接触面积缓解切削热量的聚集，降低切削温度。6.所述刀片在圆弧切削刃靠近刀片几何中心处具有流线型凸起4，流线型的设计可以降低摩擦，减小与切屑摩擦时产生的热量；切屑流经此处时的排出更加顺畅，起到辅助排屑的作用，进而可以减轻车削或铣削时刀具与工件之间的颤振现象，起到抗振的效果。7.所述刀片在切削刃中间部位设有强化凸起6，对切削刃具有一定的保护作用，提高刀片整体强度；刀片前刀面7与刀片前面交界处形成V型槽8，容纳部分流经此处的切屑，起到辅助排屑的作用；此设计可以增大散热面积，缓解切削热聚集问题。8.刀具中心处设有紧定螺钉孔10，可使刀具通过紧定螺钉固定在车刀或铣刀上；在中心孔附近设有八角形凹槽9，以紧定螺钉孔10为中心呈辐射状分布，有效增大刀片与空气的接触面积；在切削时贮存一部分冷却液，起到散热的作用。9.所述刀片底部设有环形散热槽11，采用的是半贯通式，通过五个凹槽将底部划分为五个区域，减少刀片与刀垫之间的接触面积，降低安装难度，可使刀片与刀杆更紧密的结合在一起；在加工过程中，润滑液可通过环形凹槽流入五个凹槽，进而也能通过五个凹槽流入螺钉孔附近，对螺钉起到冷却的作用。综上，该专利技术专利主要是为了改善重型切削加工过程中因切削用量较大，载荷强度较高，刀具振动较大等因素造成的刀具切屑难于折断，切削刃附近易产生过早失效等问题；该刀片具有多种切削刃，适合重型切削使用；同时设计有多种凸起，提高刀具强度，可使重型车削及铣削过程中产生的切屑卷曲折断并顺利排出，并增大刀片散热面积，增加刀具切削稳定性；从而达到：刀片在较大切削用量下耐用度提高，抗振性能较好，强度较高，卷屑及断屑效果较强；该刀片能有效提高排屑效率，使加工环境更加整洁，同时结构简单，生产成本低，适合在重型车削及铣削加工中使用。附图说明图1是一种重型切削可转位车铣复合刀片俯视图。图2是一种重型切削可转位车铣复合刀片左视图。图3是一种重型切削可转位车铣复合刀片仰视图。图中标记：1-直线切削刃；2-负倒棱；3-圆弧切削刃；4-流线型凸起；5-锥状减磨凸起；6-强化凸起；7-前刀面；8-V型槽；9-八角形凹槽；10-紧定螺钉孔；11-环形散热槽。具体实施方式具体实施方式一：结合图1-图3说明，一种重型切削可转位车铣复合刀片，所述刀片前刀面正向投影为正方形，刀片具有四条直线切削刃1，相邻直线切削刃1交界处具有圆弧切削刃3；方形轮廓保证刀片为对称结构，且切削刃的切削深度相同提高车削或铣削时的加工效率及刀片利用率。具体实施方式二：结合图1、图2说明，本实施方式所述一种重型切削可转位车铣复合刀片，前角为8°左右，后角为7°左右，刀片刃倾角为0°；本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。具体实施方式三：结合图1、图2说明，本实施方式所述一种重型切削可转位车铣复合刀片，设计了0.2mm宽的负倒棱2，这种设计能增大刀片的抗冲击性能，提高刀片的耐磨性；本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。具体实施方式四：结合图1说明，本实施方式所述一种重型切削可转位车铣复合刀片，在前刀面设计有锥状减磨凸起5，减少对前刀面7的摩擦，提高卷屑效果，同时可以降低切削热的聚集；本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。具体实施方式五：结合图1说明，本实施方式所述一种重型切削可转位车铣复合刀片，在圆弧切削刃3靠近刀片几何中心处设计有流线型凸起4，可以降低切屑对刀片的摩擦，起到辅助卷屑及排屑的效果，同时可以提高刀片抗振性能及刀片强度；本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。具体实施方式六：结合图1、图2说明，刀片前面设计有强化凸起6，起到了保护切削刃及增加刀片强度的作用，同时刀片中部与刀片前面的相交处为V型槽8，有利于切屑的折断与排出，从而减缓刀片磨损；本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。具体实施方式七：结合图1、图3说明，刀片中心孔附近设有八角形凹槽9，可以贮存切削液，起到散热的作用；本实施方式中未公开的技术特征与具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重型切削可转位车铣复合刀片，其特征在于刀片前刀面正向投影为正方形，刀片具有四条直线切削刃1，相邻直线切削刃交界处具有圆弧切削刃3，上刀面设计有流线型凸起4，锥状减磨凸起5及强化凸起6；刀片中心孔附近设有八角形凹槽9，刀片底部设有环形散热槽11；所述流线型凸起4在圆弧切削刃3靠近刀片几何中心处，所述锥状减磨凸起5在负倒棱2附近，所述强化凸起6在切削刃中间部位，所述环形散热槽11在刀片的底面。

【技术特征摘要】
1.一种重型切削可转位车铣复合刀片，其特征在于刀片前刀面正向投影为正方形，刀片具有四条直线切削刃1，相邻直线切削刃交界处具有圆弧切削刃3，上刀面设计有流线型凸起4，锥状减磨凸起5及强化凸起6；刀片中心孔附近设有八角形凹槽9，刀片底部设有环形散热槽11；所述流线型凸起4在圆弧切削刃3靠近刀片几何中心处，所述锥状减磨凸起5在负倒棱2附近，所述强化凸起6在切削刃中间部位，所述环形散热槽11在刀片的底面。2.根据权利要求1所述一种重型切削可转位车铣复合刀片，其特征在于：锥状减磨凸起5，减少对前刀面的摩擦，提高卷屑效果，同时可以降低切削热的聚集。3.根据权利要求1所述一种重型切削可转位车铣复合刀片，其特征在于：流线...

【专利技术属性】
技术研发人员：程耀楠，杨金龙，贾炜坤，秦超，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23