减少刀具磨损的精加工刀片制造技术

本发明专利技术公开了减少刀具磨损的精加工刀片，包括前刀面和副后刀面，该前刀面和副后刀面间形成有主切削刃和副切削刃，该副切削刃凹设刃磨缺口，且该刃磨缺口处涂设涂层，通过刃磨缺口避免已加工表面回弹接触副切削刃，避免副切削刃与已加工表面发生严重摩擦，减小切削力，可以明显降低已加工表面的粗糙度(如Ra0.32μm以下)，减少工件变形，以及避免直线度的超差等现象。等现象。等现象。

【技术实现步骤摘要】
减少刀具磨损的精加工刀片


[0001]本专利技术涉及刀具
，尤其涉及一种减少刀具磨损的精加工刀片。

技术介绍

[0002]随着金属切削技术的发展，刀具技术逐渐朝着高效率、高精度、高寿命等方 向发展。然而，用刀片精加工工件时，由于背吃刀量较小，主要由刀尖圆弧刃口 部分参与切削，工件材料的挤压现象严重，因此工件材料在已加工表面发生较大 的弹性回复(约为背吃刀量ap的1/3到1/2)，刀具的副切削刃与已加工表面发 生严重的摩擦，甚至有材料去除现象，刮伤已加工表面，增加吃刀抗力，导致工 件变形量增加。请查阅图1和图2，对磨损后刀片进行观察发现，不仅主切削刃 出现沟槽磨损，副切削刃也有明显沟槽磨损，表面质量很差；对于薄壁件加工来 说，壁厚也有超差现象；对于细长杆加工来说，吃刀抗力增加，增大工件变形， 影响工件尺寸精度。为了避免这些弊端，探讨一种能减少刀具磨损的精加工刀片 就显得尤为重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了减少刀具磨损的精加工刀片，其克服了
技术介绍
中精加工刀片 所存在的不足。
[0004]本专利技术解决其技术问题的所采用的技术方案是：减少刀具磨损的精加工刀片， 包括前刀面和副后刀面，该前刀面和副后刀面间形成有主切削刃和副切削刃，该 副切削刃凹设刃磨缺口，通过刃磨缺口避免已加工表面回弹接触副切削刃，避免 副切削刃与已加工表面发生严重摩擦，且该刃磨缺口处涂设涂层。
[0005]一实施例之中：该涂层为PVD或CVD。
[0006]一实施例之中：该刃磨缺口的宽度和深度都位于1/3ap
‑
2/3ap间，刃磨缺口 起始端距离刀尖点的垂直距离为1/5ap
‑
1/3ap，刃磨缺口长度为1/2ap
‑
4/5ap。
[0007]一实施例之中：采用砂轮磨削或者激光在副切削刃加工刃磨缺口。
[0008]一实施例之中：该刀片的材质是金刚石、PcBN或硬质合金。
[0009]一实施例之中：该刀片用于车削、铣削或镗削。
[0010]本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点：在刀片的副切削刃刃磨缺口 后再涂层，已加工表面发生的回弹量不足以接触到副切削刃，避免刀具的副切削 刃与已加工表面发生严重的摩擦，减小切削力，可以明显降低已加工表面的粗糙 度(如Ra0.32μm以下)，减少工件变形，以及避免直线度的超差等现象。
附图说明
[0011]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。
[0012]图1为
技术介绍
PCD金刚石车刀加工后刀片刃口磨损。
[0013]图2为
技术介绍
PcBN铣刀加工后刀片刃口磨损。
[0014]图3为实施例一的刀片刃磨缺口示意图。
[0015]图4为实施例一的刀片刃口磨损机理分析图。
[0016]图5为实施例一的刀片刃磨缺口位置尺寸图。
[0017]图6为实施例一的刀片用于车削刀具图。
[0018]图7为实施例一的刀片用于铣削刀具图。
[0019]图8为实施例一的刀片用于镗削刀具图。
[0020]图9为
技术介绍
的普通PCD金刚石车刀加工后工件表面白光干涉仪测量结果。
[0021]图10为实施例一的刃磨后PCD金刚石车刀加工后工件表面白光干涉仪测量结 果。
[0022]图11为
技术介绍
的普通PcBN铣刀加工后工件表面白光干涉仪测量结果。
[0023]具体实施方式
[0024]实施例一
[0025]请查阅图3至图5，减少刀具磨损的精加工刀片，包括前刀面7和副后刀面9， 该前刀面7和副后刀面9间形成有主切削刃1和副切削刃8，该副切削刃8凹设 刃磨缺口，该缺口处涂设涂层，则工件加工过后，可明显降低已加工表面的粗糙 度、工件变形量及避免直线度的超差现象。该原理：因存在缺口，导致已加工表 面发生的回弹量不足以接触到副切削刃，避免刀具的副切削刃与已加工表面发生 严重的摩擦，可以明显降低内已加工表面粗糙度(Ra0.32μm以下)，减少工件变 形，以及避免直线度的超差等现象。该刀片的材质是金刚石、PcBN或硬质合金， 该涂层为PVD或CVD。该缺口的宽度和深度为1/2ap左右。刃口起始端距离刀 尖点的垂直距离为1/4ap左右，缺口的长度为3/4ap。采用砂轮磨削或者激光在副 切削刃加工缺口。
[0026]具体应用实例中：该刀片用于车削，如图6，该刀片固接在车削刀杆11上； 该刀片用于铣削，如图7，该刀片固接在铣刀刀杆12上；该刀片用于镗削，如图 8，该刀片固接在镗刀刀杆13上。
[0027]具体应用实例中：该刀片为PCD金刚石刀片10，加工后的主切削刃1和副 切削刃8上具有未加工表面2、沟槽磨损3、名义加工表面4、实际加工表面5、 刀尖圆弧6；该工件材料为45钢，形状为球壳状，球壳工件直径120mm，背吃 刀量0.1mm，每转进给量0.05mm，主轴转速300rev/min。该方法工作原理：用背 景技术的PCD金刚石刀片10进行精加工后，用WykoNT9300白光干涉仪检测已 加工表面，发现已加工表面的粗糙度高，由于副后刀面参与切削，已加工表面的 均匀性较差，如图9所示；对磨损后的PCD金刚石刀片10进行观察发现，不仅 主切削刃1出现沟槽磨损3，副切削刃8也有明显的沟槽磨损，其原因是背吃刀 量较小，工件材料的挤压现象严重，因此工件材料在名义已加工表面4发生较大 的弹性回复(约为背吃刀量ap的1/3到1/2)，成为实际已加工表面5，刀片10 的副切削刃8与实际已加工表面5发生严重的摩擦，甚至有材料去除现象，导致 实际已加工表面5的刮伤，同时增加了吃刀抗力，导致了工件变形量的增加。在 PCD金刚石刀片10的副切削刃8刃磨一个小缺口后再涂层，然后精加工工件， 这样已加工表面发生的回弹量不足以接触到副切削刃8，避免刀具的副切削刃8 与PCD金刚石刀片10发生严重的摩擦，减小吃刀抗力，减少工件变形量，还可 以明显降低已加工表面粗糙度(Ra0.32μm以下)，以及避免薄壁件直线度的超差 现象。刃磨
后刀片加工完的工件表面测量结果如图10所示，消除了副后刀面的二 次切削现象，已加工表面的粗糙度有了明显的降低，而且已加工表面的均匀性较 好。
[0028]实施例二
[0029]具体应用实例中：该刀片为PcBN铣刀片10，工件材料为Ti6Al4V，盘铣刀直 径63mm，轴向切削深度1mm，径向切削深度14mm，每齿进给量0.14mm，主轴转速 600rev/min。该方法工作原理：用PcBN铣刀片10进行精加工后，用WykoNT9300 白光干涉仪检测已加工表面，发现铣削过程中副切削刃的二次切削使表面产生了 两个方向的刀痕，如图11中A、B两个区域所示；同时已加工表面的平面度差， 有明显的起伏，表面粗糙度较高；对磨损后的PcBN铣刀片10进行观察发现，不 仅主切削刃1出现沟槽磨损，副切削刃8也有明显的沟槽磨损3，其原因是背吃 刀量较小，工件材料的挤压现象严重，因此工件材料在名义已加工表面4发生较 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.减少刀具磨损的精加工刀片，包括前刀面和副后刀面，该前刀面和副后刀面间形成有主切削刃和副切削刃，其特征在于：该副切削刃凹设刃磨缺口，通过刃磨缺口避免已加工表面回弹接触副切削刃，避免副切削刃与已加工表面发生严重摩擦，且该刃磨缺口处涂设涂层。2.根据权利要求1所述的减少刀具磨损的精加工刀片，其特征在于：该涂层为PVD或CVD。3.根据权利要求1所述的减少刀具磨损的精加工刀片，其特征在于：该刃磨缺口的宽度和深度都位于1/3ap
‑
2/3ap间...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜峰，郭必成，王福增，吴贤，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：