用于侧壁铣削的防振颤可转位刀片制造技术

本发明专利技术公开了一种用于侧壁铣削的防振颤可转位刀片，包括由一个上表面、一个下表面以及连接上下表面的两个端面和两个侧面围成的刀片本体，所述刀片本体的中心设有用于安装夹紧螺钉的刀片中心孔，所述上表面与两个侧面的相交线形成一对主切削刃，所述主切削刃由切削段和避空段构成，所述切削段的切削旋转圆柱面半径Ｒ１大于避空段的切削旋转圆柱面半径Ｒ２，所述切削段长度小于避空段长度。该用于侧壁铣削的防振颤可转位刀片可在侧壁铣削加工的过程中减小加工振颤、提高侧壁铣削加工精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属切削加工领域，尤其涉及安装于旋转工具体上的可转位刀片。
技术介绍
现有常用可转位铣削刀片在加工精度要求较高的垂直壁面时，通常存在诸多问题，例如，加工壁面并不完全垂直且相差较大，分层切削时接刀痕迹明显等，尤其当工具体悬伸较长导致加工振动严重时，这种情况更为普遍。 中国专利ZL90102672. 7公开了一种用于铣削刀具的切削刀片，其主切削刃由一轴向倾斜平面和一恒定直径的圆柱面相交所得，当该切削刀片安装在与设计直径相同的工具体上时，切削刃旋转得到的圆柱面能够与工具体旋转圆柱面完全的重合，利用这样的螺旋状切削刃，可得到加工精度良好的垂直壁面。但是，这种切削刃的设计也存在一些问题。因为在实际切削加工中，切削刀片本身的制造误差和加工振颤等因素的影响，刀片切削刃难以实现完全在同一旋转圆周上，切削刃很难完全与工具体旋转所得到的理论圆柱面重合，而且往往相差较大；另外一个重要事实，即刀片切削刃接触长度的增加会增大切削阻力，进而加剧切削加工振颤，导致加工表面质量恶化。 中国专利ZL93118824. 5提出了一种用于铣削刀具的切削刀片，为了减小加工振颤，刀片主切削刃采用三段切削刃"搭接"构成，这在一定程度上可以明显减小加工振颤。但是，在实际加工领域，存在很多切削振颤剧烈的情况，且通常这种振颤无法消除，例如工具体需要较长的悬伸或者被切削材料硬度较高时引发的振颤，这种振颤导致了主切削刃的多段切削刃形成的旋转圆柱面直径各不相同，且可能会出现远离切削角的切削刃形成的旋转半径大于靠近切削角的切削刃形成的旋转半径，从而刮伤被加工表面，影响加工质量。事实上多数情况下，为了减小切削振颤，刀片的切削深度远小于刀片的主切削刃总长度，这时候切削振颤无疑会造成远离切削角部的主切削刃仍会部分参与切削，参与切削的切削刃长度的增加进一步加剧了切削振颤，并且远离切削角的切削刃会对已加工表面进行重复切削，破坏了已加工表面质量。在加工较深的侧壁时，为了避免工具体的夹持物对被加工表面造成干涉，需要增加工具体的悬伸长度，而工具体悬伸长度的增加会导致切削振颤加剧，为了减小这种切削振颤，通常采用减小刀片切削刃的有效接触长度的方法，即减小切削深度Ap来降低切削阻力，以达到缓解这种振颤的目的。如图7所示，以往的此类切削刀片，由于整条主切削刃各部分的切削旋转半径大致在同一切削旋转半径上，这使得切削振颤发生时主切削刃上各点的切削旋转半径发生变化，并且这种变化可能造成远离切削角的切削刃旋转半径大于靠近切削角的切削刃旋转半径，这种情况会造成远离切削角的主切削刃对加工表面进行二次切削，这无疑增加了切削刃的接触长度，进而加剧了切削振颤，并且远离切削角的主切削刃会对靠近切削角的主切削刃已加工过的表面重复切削，破坏加工表面的质量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可在侧壁铣削加工的过程中减小加工振颤、提高侧壁铣削加工精度的用于侧壁铣削的防振颤可转位刀片。 为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案 —种用于侧壁铣削的防振颤可转位刀片，包括由一个上表面、一个下表面以及连接上下表面的两个端面和两个侧面围成的刀片本体，所述刀片本体的中心设有用于安装夹紧螺钉的刀片中心孔，所述上表面与两个侧面的相交线形成一对主切削刃，所述主切削刃由切削段和避空段构成，所述切削段的切削旋转圆柱面半径R1大于避空段的切削旋转圆柱面半径R2，所述切削段长度小于避空段长度。 所述主切削刃的切削段呈凸起的圆弧状，切削段上最外侧一点到避空段的最小距离D为0. 02 0. 5mm。 所述切削段上最外侧一点到避空段的最小距离D为0. 1 0. 3mm。 所述刀片本体的上表面与各端面的相交线均形成修光刃和副切削刃，所述主切削刃的切削段与修光刃通过圆弧状的切削角连接，所述主切削刃以逐渐向刀片本体的下表面倾斜的方式、从位于刀片本体一端的切削角延伸至位于刀片本体另一端的副切削刃。 所述侧面由第一后角面和第二后角面连接而成，所述第一后角面与主切削刃相接，所述第二后角面与下表面相交。 与现有技术相比，本专利技术的优点在于主切削刃由切削段和避空段构成，当刀片安装于旋转的工具体上时，切削段的切削旋转圆柱面半径R1大于避空段的切削旋转圆柱面半径R2，因此在加工硬度较大的金属材料时，可通过控制切削深度，仅利用主切削刃的切削段进行切削，刀片与工件的有效接触仅为长度较短的切削段，从而可避免整条主切削刃都参与切削所造成的剧烈振颤，明显降低切削振动，防止因为切削振颤而造成对已加工表面的重复切削，对已加工表面的形成保护，达到了提高垂直壁面的加工精度和表面质量的效果；另外，切削段长度小于避空段长度，使得较短的切削段在安装于不同直径的工具体上时，切削段旋转轨迹更接近圆柱面，具有更佳的适应能力和切削效果。切削段呈凸起的圆弧状，这样的形状使得刀片以正轴向倾角或负径向倾角安装于旋转工具体时，都更容易得到垂直度良好的侧壁加工面。刀片本体的上表面与各端面的相交线均形成修光刃和副切削刃，修光刃在加工平面时，对加工表面起到刮光作用，提高了加工平面光洁度；主切削刃以逐渐向刀片本体的下表面倾斜的方式、从位于刀片本体一端的切削角延伸至位于刀片本体另一端的副切削刃，这样的设计使得刀片在安装于工具体上时，即使刀片本身采用较小的轴向倾角，主切削刃也能获得相对较大的轴向倾角，更有利于切屑的排除。附图说明图1是本专利技术的刀片安装于工具体上的主视结构示意2是本专利技术的刀片安装于工具体上的俯视结构示意3是本专利技术的刀片的立体结构示意图；图4是本专利技术的刀片的主视结构示意图；图5是本专利技术的刀片的俯视结构示意图；图6是本专利技术的刀片的切削加工示意图；图7是现有刀片的切削加工示意图。图中各标号表示 I、 刀片本体 3、上表面 5、修光刃 7、刀片中心孔 9、端面II、 第一后角面 13、夹紧螺钉 15、工具体 21、切削段2、主切削刃4、下表面6、侧面8、切削角10、副切削刃12、第二后角面14、容屑槽16、工具体支撑座22、避空段具体实施例方式如图1至图6所示，本专利技术的用于侧壁铣削的防振颤可转位刀片，包括由一个上表 面3、一个下表面4以及连接上下表面的两个端面9和两个侧面6围成的刀片本体l，该刀 片本体1通过硬质合金粉末压制成型，然后在专用的烧结设备中进行高温烧结收縮形成。 刀片本体1的中心设有垂直于刀片下表面4的刀片中心孔7，用于安装固定刀片的夹紧螺 钉13，以达到将刀片固定在工具体15上的目的。上表面3与两个侧面6的相交线形成一 对主切削刃2，主切削刃2是切削加工主要使用的切削刃，对切削加工起到关键作用，并对 加工表面的最终状况起到决定作用。主切削刃2由切削段21和避空段22构成，主切削刃 2的切削段21呈凸起的圆弧状，这样的形状使得刀片无论是以正轴向倾角安装于工具体15 上，还是以负径向倾角安装于工具体15上，都更容易得到垂直度良好的侧壁加工面。切削 段21上最外侧一点到避空段22的最小距离D为0. 02 0. 5mm，优选为0. 1 0. 3mm，本实 施例中，D二0.2mm，从刀片俯视图(如图5所示)中看，避空段22在刀片中心孔7两侧方 向上低于切削段21 —定距离，即当刀片安装于旋转的工具体15上时，切削段21的切削旋 转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于侧壁铣削的防振颤可转位刀片，包括由一个上表面（３）、一个下表面（４）以及连接上下表面的两个端面（９）和两个侧面（６）围成的刀片本体（１），所述刀片本体（１）的中心设有用于安装夹紧螺钉的刀片中心孔（７），所述上表面（３）与两个侧面（６）的相交线形成一对主切削刃（２），其特征在于：所述主切削刃（２）由切削段（２１）和避空段（２２）构成，所述切削段（２１）的切削旋转圆柱面半径Ｒ１大于避空段（２２）的切削旋转圆柱面半径Ｒ２，所述切削段（２１）长度小于避空段（２２）长度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓魁，高江雄，陈胜男，李屏，王社权，
申请(专利权)人：株洲钻石切削刀具股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]