一种用于切削干冰的刀具及配置该刀具的刀盘制造技术

本发明专利技术提供了一种用于切削干冰的刀具，包括刀具本体，刀具本体上形成有前刀面、后刀面和切削刃；刀具几何参数包括前角γo、后角αo、刃倾角λs、主偏角Kr和副偏角Kr’五个标注角度，前角γo为5°～20°，后角αo为5°～20°；通过选取合理的前角γo、后角αo，使这种刀具在切削干冰时，具有良好切削性能，同时降低了刀具崩刃的风险，延长了刀具的使用寿命，从而降低了刀具损耗的费用。本发明专利技术还提供了一种配置上述刀具的刀盘，将刀盘切削干冰时的受力分散到三个切削区，降低了刀具损耗的费用从而进一步降低干冰清洗的成本。

A cutter for cutting dry ice and a cutter head equipped with the cutter

The invention provides a tool for cutting dry ice, including a tool body, which has a rake face, a flank face and a cutting edge; the geometric parameters of the tool include five marking angles, i.e., rake angle gamma o, rear angle alpha o, edge inclination angle lambda s, main deviation angle Kr and secondary deviation angle Kr', the rake angle gamma o is 5 ~20 and the rear angle alpha o is 5 ~20 by choosing a reasonable rake angle gamma O and rear angle alpha o, s o as to When cutting dry ice, the tool has good cutting performance, reduces the risk of tool breaking, prolongs the service life of the tool, and reduces the cost of tool wear. The invention also provides a cutter head with the above cutter, which distributes the force of the cutter in cutting dry ice into three cutting areas, reduces the cost of tool loss and further reduces the cost of dry ice cleaning.

【技术实现步骤摘要】
一种用于切削干冰的刀具及配置该刀具的刀盘
本专利技术涉及干冰加工领域，特别是涉及一种用于切削干冰的刀具及配置该刀具的刀盘。
技术介绍
干冰具有升华特性和低温特性，可应用于注塑件去毛刺、模具清洗等领域。在去毛刺或清洗过程中，所需的干冰为粉末状。而为了减缓干冰升华，干冰成品一般为块状，因此需要通过切削干冰块以得到粉末状干冰。在传统的切削加工中，切屑将作为废料抛弃；而在干冰切削加工中，切屑即切削得到的粉末状干冰将是最终成品，粉末状干冰粒径的大小和均匀性是判断切削质量好坏的依据。干冰属于难加工材料，其低温特性及形成的崩碎切屑对刀具寿命有着巨大的影响。而传统的用于切削干冰的刀具前角、后角较大，刃口较锋利，但可能导致切削刃处出现弯曲应力，同时使切削刃强度较小，刀具崩刃风险较大；一般情况下，切削刀具的刀尖是工作条件最困难的部位，在刀尖处切削力较为集中，且刀尖是切削刃上切削速度最高的地方，容易磨损。因此在保证加工效率的前提下，需要合理选择刀具几何参数，保证切削刃和刀尖具有较好的强度，以提高刀具切削干冰时的切削效果和刀具寿命。从目前查阅和检索的结果来看，用于切削干冰的刀具的优化设计仍然鲜有人涉及。再者，刀盘能够分散布置刀具，结构合理的刀盘在切削时能使切削力分散在各把刀具上，提高切削干冰时的切削效率的同时还能减小刀具的损坏。有鉴于此，本专利技术人对用于切削干冰的刀具及刀盘进行深入研究，遂有本案产生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于切削干冰的刀具及配置该刀具的刀盘，通过合理的选择刀具几何参数，降低刀具崩刃的风险，延长刀具使用寿命，从而降低刀具损耗的费用；通过在刀盘上设置合理的结构，使刀具均匀分散固定在刀盘上，在切削干冰时提高切削效率，以及减小刀具的损坏，进一步降低刀具损耗的费用。为了达成上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于切削干冰的刀具，包括刀具本体，所述刀具本体上形成有前刀面、后刀面和切削刃；刀具几何参数包括前角γo、后角αo、刃倾角λs、主偏角Kr和副偏角Kr’五个标注角度，所述前角γo为5°～20°，所述后角αo为5°～20°。进一步地，所述刃倾角λs为-15°～0°，所述主偏角Kr为80°～90°，所述副偏角Kr’为5°～10°。进一步地，所述刀具本体在与所述后刀面相连接的一端面上开设有不少于两个的沉头孔。一种配置上述刀具的刀盘，包括盘体和多把所述刀具，所述盘体的工作面由所述盘体的中心至盘外方向依次划分为相连的第Ⅰ切削区、第Ⅱ切削区和第Ⅲ切削区，所述刀具分为第一刀具、第二刀具和第三刀具；所述第Ⅰ切削区固设所述第一刀具，所述第Ⅱ切削区固设所述第二刀具，所述第Ⅲ切削区固设所述第三刀具。进一步地，各所述第一刀具以所述盘体的中心为对称中心呈旋转对称布置，各所述第二刀具以所述盘体的中心为对称中心呈旋转对称布置，各所述第三刀具以所述盘体的中心为对称中心呈旋转对称布置；且各所述第二刀具分别以与相邻的两个所述第一刀具的夹角均为60°的方式布置，各所述第三刀具分别以与相邻的两个所述第二刀具的夹角均为60°的方式布置。进一步地，各所述第一刀具、各所述第二刀具和各所述第三刀具上分别于所述各沉头孔内设置有螺钉，所述盘体上对应各所述螺钉处开设有相应的螺纹孔，各所述第一刀具、各所述第二刀具和各所述第三刀具分别通过所述螺钉配合所述螺纹孔固定连接在所述盘体上。进一步地，各所述第一刀具、各所述第二刀具和各所述第三刀具均以切削刃的刃线指向所述盘体的中心的方式布置，且各所述第一刀具、各所述第二刀具和各所述第三刀具的刃口朝向均为顺时针方向或者均为逆时针方向；进一步地，所述第一刀具延伸至所述第Ⅱ切削区内，各所述第二刀具延伸至所述第Ⅲ切削区内。进一步地，各所述第一刀具靠近所述盘体的中心的一端相靠近且存在防碰撞的缝隙，各所述第一刀具靠近所述盘体的中心的端部由刀背向刀刃方向渐缩设置。进一步地，所述第Ⅰ切削区为圆形区域，所述第Ⅱ切削区和所述第Ⅲ切削区均为环形区域。采用上述技术方案，具有以下有益效果：本专利技术的一种用于切削干冰的刀具，通过选取合理的前角γo和后角αo，使这种刀具在切削干冰时，具有良好切削性能，同时降低了刀具崩刃的风险，延长了刀具的使用寿命，从而降低了刀具损耗的费用。本专利技术的一种配置上述刀具的刀盘，通过在第Ⅰ切削区、第Ⅱ切削区和第Ⅲ切削区上分别设置上述刀具，将刀盘切削干冰时的受力分散到三个切削区，使得在刀盘受力一定时各刀具上的受力因分散而减小，即减小了各刀具所受的切削力，降低了各刀具崩刃的风险，延长了各刀具的使用寿命，同时各刀具都可以根据需要进行单独的更换，降低了刀具损耗的费用从而进一步降低干冰清洗的成本。附图说明图1为本专利技术一种干冰清洗机用刀具的结构示意图；图2为本专利技术一种干冰清洗机用刀具刃口朝下的结构示意图；图3为本专利技术一种干冰清洗机用刀具刃口朝上的结构示意图；图4为本专利技术一种干冰清洗机用刀具的剖面结构示意图；图5干冰清洗机用刀具的后角αo实验数据统计图；图6干冰清洗机用刀具的主偏角Kr实验数据统计图；图7为本专利技术的一种配置上述刀具的刀盘的结构示意图；图8为本专利技术的一种配置上述刀具的刀盘的盘体结构示意图；图9为本专利技术的一种配置上述刀具的刀盘切削干冰的结构示意图。标号说明：刀具本体1前刀面11后刀面12切削刃13沉头孔14前角γo后角αo刃倾角λs主偏角Kr副偏角Kr’盘体2第Ⅰ切削区21第Ⅱ切削区22第Ⅲ切削区23螺纹孔24第一刀具01第二刀具02第三刀具03螺钉3干冰4具体实施方式为了进一步解释本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细阐述。本专利技术一种用于切削干冰的刀具，如图1至6所示，包括刀具本体1，刀具本体1上形成有前刀面11、后刀面12、和切削刃13。前刀面11为常规定义的前刀面11：刀具上切屑流出的表面；后刀面12为常规定义的后刀面12：刀具上与工件过渡表面相对的刀面；切削刃13为常规定义的切削刃13：前面与后面形成的交线，在切削中承担主要的切削任务。刀具的几何参数包括常规定义的前角γo、后角αo、刃倾角λs、主偏角Kr和副偏角Kr’五个标注角度。常规的是在正交平面参考系中定义刀具的标注角度，具体如下：在基面Pr上刀具标注角度有：主偏角Kr──主切削平面Ps与假定工作平面Pf间的夹角；副偏角Kr’──副切削平面Ps′与假定工作平面Pf间的夹角。在切削平面Ps上刀具标注角度有：刃倾角λs──主切削刃与基面Pr间的夹角。刃倾角λs有正负之分，当刀尖处于切削刃13最高点时为正，反之为负。在正平面Po上刀具标注角度有：前角γo──前面Ar与基面Pr间的夹角。前角γo有正负之分，当前面Ar与切削平面Ps间的夹角小于90时，取正号；大于90时，则取负号；后角αo──后面Aα与切削平面Ps间的夹角。本专利技术一种用于切削干冰的刀具中选取：前角γo为5°～20°；后角αo为5°～20°；刃倾角λs为-15°～0°；主偏角Kr为80°～90°；副偏角Kr’为5°～10°。本专利技术一种用于切削干冰的刀具选取较小的前角γo和后角αo，具体的前角γo选取5°～20°，后角αo选取5°～20°。在切削干冰块时，前角γo和后角αo均选取5°～20°的刀具能将干冰切削形成崩碎切屑即粉末状干冰，又因为选取较小的前角γo和后角αo使得切屑与前刀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于切削干冰的刀具，包括刀具本体，所述刀具本体上形成有前刀面、后刀面和切削刃；刀具几何参数包括前角γo、后角αo、刃倾角λs、主偏角Kr和副偏角Kr’五个标注角度，其特征在于：所述前角γo为5°～20°，所述后角αo为5°～20°。

【技术特征摘要】
1.一种用于切削干冰的刀具，包括刀具本体，所述刀具本体上形成有前刀面、后刀面和切削刃；刀具几何参数包括前角γo、后角αo、刃倾角λs、主偏角Kr和副偏角Kr’五个标注角度，其特征在于：所述前角γo为5°～20°，所述后角αo为5°～20°。2.根据权利要求1所述的一种用于切削干冰的刀具，其特征在于：所述刃倾角λs为-15°～0°，所述主偏角Kr为80°～90°，所述副偏角Kr’为5°～10°。3.根据权利要求1所述的一种用于切削干冰的刀具，其特征在于：所述刀具本体在与所述后刀面相连接的一端面上开设有不少于两个的沉头孔。4.一种配置权利要求1所述刀具的刀盘，其特征在于：包括盘体和多把所述刀具，所述盘体的工作面由所述盘体的中心至盘外方向依次划分为相连的第Ⅰ切削区、第Ⅱ切削区和第Ⅲ切削区，所述刀具分为第一刀具、第二刀具和第三刀具；所述第Ⅰ切削区固设所述第一刀具，所述第Ⅱ切削区固设所述第二刀具，所述第Ⅲ切削区固设所述第三刀具。5.根据权利要求4所述的刀盘，其特征在于：各所述第一刀具以所述盘体的中心为对称中心呈旋转对称布置，各所述第二刀具以所述盘体的中心为对称中心呈旋转对称布置，各所述第三刀具以所述盘体的中心为对称中心呈旋转对称布置...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭援强，陈宝明，姜峰，徐西鹏，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建,35