一种切削刀片及切削刀具的制作方法

本申请涉及切削刀具，特别涉及一种切削刀片及切削刀具。

背景技术：

1、在金属车削加工中，尤其是在切断切槽加工中，其中最为常见的是在中低进给工况下的切槽切断加工，切削的卷曲，折断和流畅地排出是工件加工的重要环节，如果在加工过程中，刀片的断屑能力不强，会造成切削力增大，引起切削振动现象，导致切削阻塞，使得加工停止，如果严重的话，切屑无法正常排出，导致切槽刀片折断，发生事故等。因此，对于切槽加工所用的刀片，为保证工件两侧的表面光洁度，不仅仅要保证刀片刃口的锋利性，同时也要保证其良好的卷屑断屑能力。

2、为满足上述加工要求，现阶段刀片大部分采用二维磨削断屑槽设计或三维槽设计，其中二维槽设计的容屑槽结构较为简单，无法有效的形成卷屑、排屑及断屑，会使切削缠绕工件及刀体，无法满足自动化设备生产的要求。而常见的采用三维槽设计的刀片中带有大容屑槽并搭配有刃宽，通过刃宽连接断屑槽能够增强刀片的强度和达到良好的卷屑、排屑及断屑的效果，但由于其刃口锋利性不足，对于锋利性要求较高的材料，其工况阻力较大，易产生振动。

技术实现思路

1、为解决上述现有的采用三维槽设计的刀片中带有大容屑槽并搭配有刃宽，虽然能够增强刀片的强度和达到良好的卷屑、排屑及断屑效果，但由于其刃口锋利性不足，对于锋利性要求较高的材料，其工况阻力较大，易产生振动的问题，本申请提供一种切削刀片，包括中央柄部和设于所述中央柄部端部的切削头部；

2、所述切削头部包括前刀面、后刀面、底面和位于所述前刀面的断屑结构，所述前刀面和所述底面相对设置，且所述后刀面与所述前刀面和所述底面连接，所述前刀面与所述后刀面相交形成切削刃，所述前刀面上设有两个第一前刀面、位于两个所述第一前刀面之间的第二前刀面以及两个用于连接所述第一前刀面和所述第二前刀面的第一圆弧过渡面；

3、切削刃包括两个由所述第一前刀面与所述后刀面形成的刃口直线段、两个由所述第一圆弧过渡面与所述后刀面形成的第一刃口圆弧段以及由所述第二前刀面与所述后刀面形成的第二刃口圆弧段，

4、沿所述中央柄部所在长度方向朝向所述后刀面看，所述第二刃口圆弧段的中部向下凹陷，两侧分别通过所述第一刃口圆弧段向上连接至所述刃口直线段。

5、在一实施例中，所述第一前刀面的切线与水平面的角度α范围为5°～20°；

6、所述第二前刀面的切线与水平面的角度β范围为15°～35°。

7、在一实施例中，所述第一刃口圆弧段和第二刃口圆弧段的两条共同切线分别与其邻近的所述刃口直线段的延长线的相交得到两交点，令两所述交点间的距离为w1，所述切削刃的整个刃口宽度为w2,且w1＝α*w2，0.32≤α≤0.45。

8、在一实施例中，所述断屑结构包括沿所述中央柄部长度方向设置的断屑槽和断屑臂，所述断屑臂设置有两个并分别位于所述断屑槽的两侧，所述断屑槽与所述第二前刀面相接，两个所述断屑臂分别与两个所述第一前刀面相接。

9、在一实施例中，所述断屑臂包括第一凸台和反屑面，所述反屑面的一侧与所述第一凸台连接，所述反屑面的另一侧与所述第一前刀面相接。

10、在一实施例中，令所述第一凸台的最高点与所述反屑面最低点高度差设置为h，所述刃口直线段与所述反屑面的最低点高度差设置为h，且所述高度差h的范围在1.2h至1.5h之间。

11、在一实施例中，所述断屑槽包括凹槽圆弧底面、凹槽底面和容屑面，所述凹槽圆弧底面的一侧与所述第二前刀面相接，所述凹槽圆弧底面的另一侧与所述凹槽底面和所述容屑面相接，所述容屑面设置有两个并分别连接于所述凹槽底面的两侧，所述断屑槽的宽度沿所述第二前刀面和所述凹槽圆弧底面逐渐增大，并于所述容屑面处开始逐渐减小。

12、在一实施例中，所述断屑臂还包括与所述第一圆弧过渡面连接的第二圆弧过渡面和位于所述第一凸台背离所述切削刃一侧且高度高于所述第一凸台的第二凸台，所述第二圆弧过渡面沿所述断屑槽的长度方向延伸设置，所述第二圆弧过渡面与所述断屑槽和反屑面相接，所述第二凸台与所述第二圆弧过渡面相接并沿所述容屑面延伸，所述第二圆弧过渡面在所述凹槽圆弧底面的宽度为l，两个所述第二凸台之间的距离为l，所述宽度l≥1.5l。

13、在一实施例中，所述断屑槽还包括位于所述凹槽底面与所述凹槽圆弧底面之间的第三圆弧过渡面，所述凹槽圆弧底面通过所述第三圆弧过渡面与所述凹槽底面与所述容屑面连接，所述凹槽圆弧底面包括与所述第二前刀面连接的下降部和与所述下降部连接的上升部，所述凹槽底面的一侧与所述上升部连接，所述凹槽底面的另一侧向背离所述底面的方向倾斜；或/和，所述凹槽圆弧底面两侧与所述第二圆弧过渡面的连接处的切线夹角为η,且η的范围为50°～70°，两个所述容屑面夹角为ε，ε范围为30°～45°。

14、本申请实施例提供的一种切削刀片，至少具有如下技术原理和效果：

15、该刀片的切削刃中间的第二刃口圆弧段的弧形向下凹陷，两侧分别通过第一刃口圆弧段向上平滑过渡至刃口直线段，使得切削刃整体形状上近似“凹”型，这种刃口形状使得切削刃进入被加工工件时，切削阻力得到有效降低，从而抑制了切削刃与工件之间的相对振动，有利于提高加工精度。并且，在切削加工中，第一刃口圆弧段的存在可有效降低应力的集中程度，降低刀片崩坏的风险。因此这种“凹”型的刃口形状设计，既保证了刃口锋利性，又使刀片具备一定的刀尖强度，提高刀具寿命以及工件表面质量。

16、另一方面，本申请还提供一种切削刀具，其包括刀体和如上任意所述的切削刀片，切削刀片安装于刀体。

17、基于上述，与现有技术相比，本申请提供的切削刀具至少包括以下技术效果：本申请的刀具通过将上述的切削刀片安装在刀体上，利用刀体转动或移动来带动切削刀片的切削，本申请的刀具具有上述切削刀片的技术效果，此处不再进行赘述。

18、本申请的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种切削刀片，其特征在于，包括中央柄部(100)和设于所述中央柄部(100)端部的切削头部(200)；

2.根据权利要求1所述的切削刀片，其特征在于：所述第一前刀面(211)的切线与水平面的角度α范围为5°～20°；

3.根据权利要求1所述的切削刀片，其特征在于：所述第一刃口圆弧段(203b)和第二刃口圆弧段(203c)的两条共同切线分别与其邻近的所述刃口直线段(203a)的延长线的相交得到两交点，令两所述交点间的距离为w1，所述切削刃(203)的整个刃口宽度为w2,且w1＝α*w2，0.32≤α≤0.45。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的切削刀片，其特征在于：所述断屑结构包括沿所述中央柄部(100)长度方向设置的断屑槽(220)和断屑臂(210)，所述断屑臂(210)设置有两个并分别位于所述断屑槽(220)的两侧，所述断屑槽(220)与所述第二前刀面(221)相接，两个所述断屑臂(210)分别与两个所述第一前刀面(211)相接。

5.根据权利要求4所述的切削刀片，其特征在于，所述断屑臂(210)包括第一凸台(214)和反屑面(212)，所述反屑面(212)的一侧与所述第一凸台(214)连接，所述反屑面(212)的另一侧与所述第一前刀面(211)相接。

6.根据权利要求5所述的切削刀片，其特征在于：令所述第一凸台(214)的最高点与所述反屑面(212)最低点高度差设置为h，所述刃口直线段(203a)与所述反屑面(212)的最低点高度差设置为h，且所述高度差h的范围在1.2h至1.5h之间。

7.根据权利要求5所述的切削刀片，其特征在于：所述断屑槽(220)包括凹槽圆弧底面(222)、凹槽底面(224)和容屑面(225)，所述凹槽圆弧底面(222)的一侧与所述第二前刀面(221)相接，所述凹槽圆弧底面(222)的另一侧与所述凹槽底面(224)和所述容屑面(225)相接，所述容屑面(225)设置有两个并分别连接于所述凹槽底面(224)的两侧，所述断屑槽(220)的宽度沿所述第二前刀面(221)和所述凹槽圆弧底面(222)逐渐增大，并于所述容屑面(225)处开始逐渐减小。

8.根据权利要求7所述的切削刀片，其特征在于，所述断屑臂(210)还包括与所述第一圆弧过渡面(240)连接的第二圆弧过渡面(250)和位于所述第一凸台(214)背离所述切削刃(203)一侧且高度高于所述第一凸台(214)的第二凸台(226)，所述第二圆弧过渡面(250)沿所述断屑槽(220)的长度方向延伸设置，所述第二圆弧过渡面(250)与所述断屑槽(220)和反屑面(212)相接，所述第二凸台(226)与所述第二圆弧过渡面(250)相接并沿所述容屑面(225)延伸，所述第二圆弧过渡面(250)在所述凹槽圆弧底面(222)的宽度为l，两个所述第二凸台(226)之间的距离为l，所述宽度l≥1.5l。

9.根据权利要求8所述的切削刀片，其特征在于，所述断屑槽(220)还包括位于所述凹槽底面(224)与所述凹槽圆弧底面(222)之间的第三圆弧过渡面(223)，所述凹槽圆弧底面(222)通过所述第三圆弧过渡面(223)与所述凹槽底面(224)与所述容屑面(225)连接，所述凹槽圆弧底面(222)包括与所述第二前刀面(221)连接的下降部和与所述下降部连接的上升部，所述凹槽底面(224)的一侧与所述上升部连接，所述凹槽底面(224)的另一侧向背离所述底面的方向倾斜；或/和，所述凹槽圆弧底面(222)两侧与所述第二圆弧过渡面(250)的连接处的切线夹角为η,且η的范围为50°～70°，两个所述容屑面(225)夹角为ε，ε范围为30°～45°。

10.一种切削刀具，其特征在于：包括刀体和如权利要求1至9中任一项所述的切削刀片，所述切削刀片安装于所述刀体。

技术总结
本申请涉及切削刀具技术领域，特别涉及一种切削刀片及切削刀具。其中切削刀片包括中央柄部和切削头部；切削头部包括前刀面、后刀面、底面和位于前刀面的断屑结构，前刀面与后刀面连接形成的切削刃包括两个由第一前刀面与后刀面形成的刃口直线段、两个由第一圆弧过渡面与后刀面形成的第一刃口圆弧段以及由第二前刀面与后刀面形成的第二刃口圆弧段，沿中央柄部所在长度方向朝向后刀面看，第二刃口圆弧段的中部向下凹陷，两侧分别通过第一刃口圆弧段向上连接至刃口直线段。本申请的切削刃整体形状上呈“凹”型，在切削加工时，有效降低切削阻力，从而抑制切削刃与工件之间的振动，提高加工精度。既保证刃口锋利性，又使刀片具备一定刀尖强度。

技术研发人员：张硕,林伟鑫,施永鑫,李友生,黎子健,颜志昌
受保护的技术使用者：厦门金鹭特种合金有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11