专利名称：极限超重载大切深抗冲击型专用刀片的制作方法
技术领域：
极限超重载大切深抗冲击型专用刀片技术领域[0001]本实用新型属于车削加工用刀具技术领域，尤其涉及一种极限超重载大切深抗冲击型专用刀片。
背景技术：
[0002]大型加氢筒节毛坯是直接锻造而成，重量可达400多吨，待加工表面有很多普通锻件所没有的锻造缺陷，比如:锻造铲沟、氧化皮、锻造裂纹和金属覆盖物等；加氢筒节所用的材料比较特殊，具有很强的高温韧性。目前，加氢筒节荒加工需要进行车削和铣削加工，如车削加工所用刀具是单刃的焊接式车刀，加工过程中锻造缺陷引起的切削用量变化非常大，刀具承受的机械冲击时刻处于动态变化中，切削力最大可达10吨左右，刀具很容易受冲击而断裂，加上目前的刀具没有断屑槽，使加工过程中的切屑难于折断，缠绕在刀具上，使刀具的散热条件变差，从而导致切削区域温度不断升高(可达100(rc )。大量切削热堆积在切削区域上，加速了刀具的软化，从而很容易引起刀具的切削刃与切屑产生刀-屑粘结现象，刀具使用寿命低，严重制约生产效率的提高。实用新型内容[0003]本实用新型的目的是提供一种极限超重载大切深抗冲击型专用刀片，以解决目前车削加工所用刀具为单刃的焊接式车刀，刀具很容易受冲击而断裂，且由于刀具未设置断屑槽，容易引起刀具的切削刃与切屑产生刀-屑粘结现象，刀具使用寿命低，严重制约生产效率提闻的问题。[0004]为了达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案是:[0005]极限超重载大切深抗冲击型专用刀片，所述刀片的水平截面形状为长方形，所述刀片平行于长度方向的截面以及平行于宽度方向的截面形状均为等腰梯形，刀片底面的面积小于刀片前刀面的面积，刀片前刀面的两个长边缘处分别加工有一长切削刃，刀片前刀面的两个短边缘处分别加工有一短切削刃，刀片前刀面的四个角部分别加工有双弧形刀尖，刀片前刀面的中部设有长方形的突起平台，所述突起平台的面积小于刀片前刀面的面积，突起平台的四个侧面均为圆弧形凹面，由突起平台的四个圆弧形凹面与刀片前刀面外周边围成的区域构成弧形断屑槽，弧形断屑槽底部四周设有导流凹槽，突起平台上位于刀片前刀面的几何中心处沿刀片厚度方向加工有紧固螺钉沉孔，突起平台上位于紧固螺钉沉孔的外周边处均布加工有齿形凹槽，刀片底面沿宽度方向设有两个凸柱，两个凸柱相对于紧固螺钉沉孔的中心对称设置，每个凸柱内沿其长度方向加工有贯通的刀底溢流散热孔，刀底溢流散热孔与紧固螺钉沉孔相通，刀片底面沿长度方向设有两个支撑凸台，两个支撑凸台相对于刀片底面长度方向的中心线对称设置，两个支撑凸台之间的空间与刀片底面之间构成刀底中心散热槽，由支撑凸台的外侧面与刀片底面外周边围成的区域构成刀底周边散热槽，所述刀片的厚度S=8 10mm，所述刀片的后角％=8°。[0006]本实用新型的有益效果:[0007]1、本实用新型采用整体式结构，刀具受冲击不易断裂，由于设置有长切削刃和短切削刃，当对大型锻件毛坯进行大切深车削粗加工时，采用长切削刃可提高切削效率；在不需要大切削深度的情况下选用短切削刃，能提高加工精确度。[0008]2、双弧刀尖采用双条曲线圆弧设计方式，在切削过程中能有效降低切削阻力，对生成的切屑边沿进行预挤压，从而提升了弧形断屑槽的断屑效果，并能很好的降低切削噪音和提高刀片抗冲击性能。[0009]3、在刀片前刀面紧邻四个双弧形刀尖处设有四个半球形凸起，减少了长切削刃与短切削刃交接处的弧形断屑槽的深度，在小切削深度时对小切屑的卷曲有利，同时能对大切削深度时产生的切屑进行有效的导向并减少了刀尖附近与切屑的接触面积，从而降低了刀-屑在刀尖处的热传递。[0010]4、设计弧形断屑槽，且弧形断屑槽的导屑墙(即突起平台的侧面)为圆弧形设计，不仅能有效提升弧形断屑槽的强度和切削过程精准度，同时能有效的对大型切屑进行卷曲和导向，降低大型切屑横行摆动的可能性，防止刀片的切削刃与切屑产生刀-屑粘结现象，延长了刀片的使用寿命，提高了生产效率。[0011]5、在弧形断屑槽底部四周设计有导流凹槽，有效的降低了切屑与弧形断屑槽底部的接触面积，同时在有使用切削液的情况下能有效的容积切削液，很好的对刀片切削区域进行散热降温。[0012]6、突起平台上位于紧固螺钉沉孔的外周边处均布加工有齿形凹槽，该齿形凹槽不仅能容积切削液，同时还能使穿过紧固螺钉沉孔的紧固螺钉帽浸没在齿形凹槽所容积的切削液中，对紧固螺钉的冷却起到很好的作用；同时当切屑流经此处时，能使切削液在齿形凹槽周围形成的液体膜被打破，从而形成新的切削液膜冷却前刀面和紧固螺钉。[0013]7、刀片底部设计有凸柱，并在其内部开设有与紧固螺钉孔相通的刀底溢流散热孔，进入紧固螺钉孔的切削液和空气可以通过刀底溢流散热孔排出，从而起到冷热交换的作用。[0014]8、刀底中心散热槽穿过紧固螺钉孔，不仅增加了刀片底部的有效散热面积，同时也减少了刀片与刀杆的接触面积，降低了刀片与刀杆间的热量传递，并有容积切削液的功倉泛。[0015]9、在刀片底部四周设计有刀底周边散热槽，有效的增加了刀片底部的散热面积，同时能起到容积切削液和弓I流从刀底溢流散热孔排出的切削液与空气。[0016]10、刀片底部与刀杆安装接触的部位设计成刀底支撑凸台，减少了刀片与刀杆间的接触面积，同时降低了安装所需精度要求，并起到很好的抗震作用。[0017]11、本实用新型的刀片能承受的最大切削力可达到100 110KN，最大切削深度可达到30_，可满足超大型锻件毛坯粗加工过程中工件材料去除量大(最大可达几十吨)需要的大切削深度要求。本实用新型的刀片的使用寿命是普通刀片的1.1倍，加工效率较原先提闻30%左右。
[0018]图1是本实用新型的极限超重载大切深抗冲击型专用刀片的主视图，图2是图1的俯视图，图3是图2的A-A剖视图，图4是图1的仰视图，图5是图4的B-B剖视图，图6 是本实用新型的极限超重载大切深抗冲击型专用刀片的立体图。
具体实施方式
[0019]具体实施方式
一:如图1-图6所示，本实施方式的极限超重载大切深抗冲击型专用刀片，所述刀片的水平截面形状为长方形，所述刀片平行于长度方向的截面以及平行于宽度方向的截面形状均为等腰梯形，刀片底面的面积小于刀片前刀面的面积，刀片前刀面的两个长边缘处分别加工有一长切削刃16，刀片前刀面的两个短边缘处分别加工有一短切削刃17，刀片前刀面的四个角部分别加工有双弧形刀尖1，刀片前刀面的中部设有长方形的突起平台15，所述突起平台15的面积小于刀片前刀面的面积，突起平台15的四个侧面均为圆弧形凹面18，由突起平台15的四个圆弧形凹面18与刀片前刀面外周边围成的区域构成弧形断屑槽3，弧形断屑槽3底部四周设有导流凹槽4，突起平台15上位于刀片前刀面的几何中心处沿刀片厚度方向加工有紧固螺钉沉孔6，突起平台15上位于紧固螺钉沉孔6的外周边处均布加工有齿形凹槽5，刀片底面沿宽度方向设有两个凸柱8，两个凸柱8相对于紧固螺钉沉孔6的中心对称设置，每个凸柱8内沿其长度方向加工有贯通的刀底溢流散热孔7，刀底溢流散热孔7与紧固螺钉沉孔6相通，刀片底面沿长度方向设有两个支撑凸台11，两个支撑凸台11相对于刀片底面长度方向的中心线对称设置，两个支撑凸台11之间的空间与刀片底面之间构成刀底中心散热槽10，由支撑凸台11的外侧面与刀片底面外周边围成的区域构成刀底周边散热槽9，所述刀片的厚度S=8 10mm，所述刀片的后角aQ=8°(即刀片后刀面13与竖直面之间的夹角)。[0020]具体实施方式
二:结合图1-图3及图5和图6说明，本实施方式所述刀片前刀面上紧邻四个双弧形刀尖I处设有四个半球形凸起2，且半球形凸起2设置在刀片前刀面的对角线上。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式
一相同。[0021]具体实施方式
三:本实施方式所述刀片的刃倾角为0°。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式
二相同。[0022]本实用新型的极限超重载大切深抗冲击型专用刀片使用时，刀片通过紧固螺钉固定在刀杆(或刀盘)上。
权利要求1.一种极限超重载大切深抗冲击型专用刀片，所述刀片的水平截面形状为长方形，其特征在于:所述刀片平行于长度方向的截面以及平行于宽度方向的截面形状均为等腰梯形，刀片底面的面积小于刀片前刀面的面积，刀片前刀面的两个长边缘处分别加工有一长切削刃(16)，刀片前刀面的两个短边缘处分别加工有一短切削刃(17)，刀片前刀面的四个角部分别加工有双弧形刀尖(1)，刀片前刀面的中部设有长方形的突起平台(15)，所述突起平台(15)的面积小于刀片前刀面的面积，突起平台(15)的四个侧面均为圆弧形凹面(18)，由突起平台(15)的四个圆弧形凹面(18)与刀片前刀面外周边围成的区域构成弧形断屑槽(3)，弧形断屑槽(3)底部四周设有导流凹槽(4)，突起平台(15)上位于刀片前刀面的几何中心处沿刀片厚度方向加工有紧固螺钉沉孔(6)，突起平台(15)上位于紧固螺钉沉孔(6)的外周边处均布加工有齿形凹槽(5)，刀片底面沿宽度方向设有两个凸柱(8)，两个凸柱(8)相对于紧固螺钉沉孔(6)的中心对称设置，每个凸柱(8)内沿其长度方向加工有贯通的刀底溢流散热孔(7)，刀底溢流散热孔(7)与紧固螺钉沉孔(6)相通，刀片底面沿长度方向设有两个支撑凸台(11)，两个支撑凸台(11)相对于刀片底面长度方向的中心线对称设置，两个支撑凸台(11)之间的空间与刀片底面之间构成刀底中心散热槽(10)，由支撑凸台(11)的外侧面与刀片底面外周边围成的区域构成刀底周边散热槽(9)，所述刀片的厚度S=8 IOmm,所述刀片的后角aQ=8°。
2.根据权利要求1所述极限超重载大切深抗冲击型专用刀片，其特征在于:所述刀片前刀面上紧邻四个双弧形刀尖(I)处设有四个半球形凸起(2)，且半球形凸起(2)设置在刀片前刀面的对角线上。
3.根据权利要求2所述 极限超重载大切深抗冲击型专用刀片，其特征在于:所述刀片的刃倾角为0°。
专利摘要极限超重载大切深抗冲击型专用刀片，属于车削加工用刀具技术领域。以解决目前车削加工所用刀具为单刃的焊接式车刀，刀具很容易受冲击而断裂，且由于刀具未设置断屑槽，容易引起刀具的切削刃与切屑产生刀-屑粘结现象，刀具使用寿命低，严重制约生产效率提高问题。刀片前刀面边缘处加工有长、短切削刃，刀片前刀面角部加工有双弧形刀尖，刀片前刀面的突起平台侧面为圆弧形凹面，由圆弧形凹面与刀片前刀面外周边围成的区域构成弧形断屑槽，弧形断屑槽底部四周设有导流凹槽，位于紧固螺钉沉孔外周边加工有齿形凹槽，刀片底面凸柱内加工有刀底溢流散热孔，两个支撑凸台之间为刀底中心散热槽。本实用新型用于大型锻件毛坯粗加工中大切深车削加工。
文档编号B23B27/22GK203076613SQ201320122668
公开日2013年7月24日 申请日期2013年3月18日 优先权日2013年3月18日
发明者程耀楠, 刘利, 吴明阳, 何耿煌, 孙守慧, 胡强 申请人:哈尔滨理工大学