专利名称：一种用于槽加工切削的刀片的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属切削加工领域，尤其涉及一种用于槽加工切削的刀片。
背景技术：
槽加工刀片上下方向的定位是通过刀片的上下定位面的来实现的，这种刀片的上下定位面通常设计成凸V型面或凹V型面，与设计成相应的凹V型定位面或者凸V型定位面的刀体配合用于加工各种槽型。这种刀片制作简单，使用方便，凸V型面和凹V型面接触的定位方式，增大了刀片定位面的有效接触面积，加强了刀片在侧面和端面承受载荷的能力， 提升了刀片的抗冲击能力和抗崩缺能力，保证槽加工刀片的使用寿命；另外，刀片定位面的大面积接触可以使刀片在承受较大的负载时，定位面只发生微小的变形，有效保证切削刀片在静态和加工过程中尺寸精度的一致性，提高了切削刀片不同工况下的稳定性。由于槽加工刀片具有上述优点，此种结构被广泛应用于槽类加工刀具中。虽然槽加工刀片采用凸V型面和凹V型面的定位结构有很多优点，但是也存在一些问题。一般情况下槽加工刀片是硬质合金刀片，往往经过烧结时会发生变形，另外，由于检测夹具加工误差、检测误差以及和切削刀具装配误差的存在，使刀片装配在刀体上时上下定位面很难完全接触，同时，刀片在被夹持时和切削过程中，刀片的上下定位面承受变化较大且复杂的载荷，刀片的上下定位面很难和刀体的定位面完全接触，从而刀片在切削过程中，刀片的上下定位面和刀体的定位基本上处于边缘线接触状态，或是刀体与刀片变形的突出部位接触。刀片和刀体处于线接触一般发生在上下定位面的中间位置和边缘位置， 当线接触处于刀片的中间位置时，刀片将失去侧面方向的定位效果，刀片在侧向切削时，刀片由于夹持不稳，会快速磨损或崩缺；当线接触处于刀片的边缘时，刀片上下定位面边缘载荷过大，而刀片上下定位面和侧面之间壁厚过小，刀片上下定位面向侧面的剪应力过大，极容易造成刀片上下定位面向侧面方向崩缺。当刀片变形严重时，上下定位面的突出部位起定位作用，刀片夹持不稳定，切削时刀片易崩缺，甚至可能脱离刀体而飞出。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可自动调整定位位置和角度、结构稳定、使用寿命长的用于槽加工切削的刀片。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案
一种用于槽加工切削的刀片，包括上定位面、下定位面、两个端面以及连接上、下定位面的两个侧面，所述上定位面上设有M个不连续的上定位台，所述下定位面上设有N个不连续的下定位台，2彡M彡10,2 ^ 10。设平行于所述两侧面、且到两侧面的距离相等的平面为中平面，所述两个侧面之间的距离为D，所述上定位台与相邻侧面之间的最小距离为LI，所述上定位台与中平面之间的最小距离为LI’，所述下定位台与相邻侧面之间的最小距离为L2，所述下定位台与中平面之间的最小距离为 L2’，O. 05D^L1^0. 1D，O. O 彡 LI’彡 O. 1D,0. 05D ^ L2 ^ O. ID,O.05D ≤ L2’ ≤ O. 1D。所述上定位台在上定位面上的高度为H1，O. 3L1≤Hl≤O. 5L1,
O.3L1’≤Hl ≤ O. 5L1’，所述下定位台在下定位面上的高度为H2，0. 3L2 ≤ H2 ≤O.5L2，
O.3L2’ ≤ H2 ≤ O. 5L2’。所述中平面两侧的上定位台之间的夹角为α，所述中平面两侧的下定位台之间的夹角为β，80。彡α彡160。，80。彡β彡160。。所述上定位台沿所述中平面对称设置，所述下定位台沿所述中平面对称设置。与现有技术相比，本发明的优点在于
I、本发明的用于槽加工切削的刀片，其上定位面、下定位面上分别设有一定数量的上定位台和下定位台，通过设置上、下定位台可以有效控制刀片上下方向参与定位的区域，切削时避免刀片与刀夹的边缘线接触或者是与刀夹的中间位置接触，提高刀片在切削过程中的稳定性，使刀片具有自动调整定位位置和定位角度的功能，并使刀片定位准确、制造精度要求低、加工方便；准确设计刀片上下定位面上的上、下定位台的数量和大小，可以抑制因刀片变形而减少刀片和刀体的接触面积，增加刀片的定位稳定性、提高刀片承受切削力和抗冲击的能力；另外，上、下定位台在中平面两侧为断续状，为研磨上、下定位台的平面提供可能，且断续的上、下定位台减少了研磨量，降低了研磨成本。2、准确设计上、下定位与和相邻侧面的距离，以及上、下定位台与中平面的距离， 使刀片可以自动调整定位位置和定位角度；通过设定上、下定位台和侧面之间的距离，使得刀片的线接触发生在上、下定位台的边缘时，可减少刀片上、下定位面向侧面方向的剪应力，有效抑制上、下定位面崩缺；通过设定上、下定位台与中平面的距离，可以抑制刀片上、 下方向的定位线接触发生在中平面上，保证刀片在侧面方向上可以传递较大的切削力，防止刀片因夹持不稳而快速磨损或崩缺。
图I是本发明第一实施例的立体结构示意图。图2是本发明第一实施例的侧视图。图3是本发明第一实施例的端视图。图4是本发明第一实施例的刀片装设于刀夹上的立体结构示意图。图5是本发明第二实施例的立体结构示意图。图6是本发明第二实施例的端视图。图中各标号表不
I、端面；2、上定位面；3、下定位面；4、侧面；5、中平面；6、刀夹本体；7、紧固件；8、刀片夹持槽；11、端刃；12、端刃后刀面；13、端部定位面；14、导屑槽；21、上定位台；31、下定位台；41、侧刃；42、侧刃后刀面；61、颈部；62、上卡紧部；63、下支承部；81、弹性延伸段；621、 上卡紧定位面；631、下支承定位面。
具体实施例方式图I至图4示出了本发明的第一种用于槽加工切削的刀片实施例，它包括上定位面2、下定位面3、两个侧面4和两个端面I,两个侧面4连接上定位面2和下定位面3，上定位面2和下定位面3中部凹陷，刀片的切削部分设有侧刃41、侧刃后刀面42、端刃11、 端刃后刀面12和导屑槽14，端面I上还设有端部定位面13，刀片两端的结构对称设置，上定位面2上设有M个不连续的上定位台21，下定位面3上设有N个不连续的下定位台31， ,2≤m≤ 10,2≤N≤ 10，本实施例中M=N=4，通过在上定位面2、下定位面3上分别设置一定数量的上定位台21和下定位台31，可以有效控制刀片上下方向参与定位的区域，切削时避免刀片与刀夹的边缘线接触或者是与刀夹的中间位置接触，提高刀片在切削过程中的稳定性，使刀片具有自动调整定位位置和定位角度的功能，并使刀片定位准确、制造精度要求低、加工方便；准确设计刀片上定位面2和下定位面3上的上定位台21、下定位台31的数量和大小，可以抑制因刀片变形而减少刀片和刀体的接触面积，增加刀片的定位稳定性、提闻刀片承受切削力和抗冲击的能力；另外，上定位台21和下定位台31在中平面5两侧为断续状，为研磨上定位台21和下定位台31的平面提供可能，且断续的上定位台21和下定位台31减少了研磨量，降低了研磨成本。设平行于两侧面4、且到两侧面4的距离相等的平面为中平面5，两个侧面4之间的距离为D，上定位台21与相邻侧面4之间的最小距离为LI，上定位台21与中平面5之间的最小距离为LI’，下定位台31与相邻侧面4之间的最小距离为L2，下定位台31与中平面 5之间的最小距离为L2’，为了使刀片的上定位面2、下定位面3向侧面4方向承受较小的剪应力并抑制上定位面2、下定位面3的崩缺,上定位台21、下定位台31和侧面4之间应设有合适的壁厚，故将LI和L2的取值范围设为，O. 05D≤LI≤O. 1D，O. 05D≤L2≤O. ID ;为了保证刀片在侧面4方向上可以传递较大的切削力，防止刀片因夹持不稳而快速磨损或崩缺，故将LI’和L2’的取值范围设为，O. 05D ( LI’ ( O. 1D,0. 05D ( L2’ ( O. ID。本实施例中，L1=L2=L1’ =L2，=0. 07D，根据实际工况的不同，LI、L2、LI’、L2’的值可以在上述范围内选取。本实施例中，中平面5两侧的上定位台21之间的夹角为α，中平面5两侧的下定位台31之间的夹角为β，为了保证刀片在侧面4、上定位台21和下定位台31方向都可以承受较大的切削力，故将α、β的取值范围设为，80°≤α≤160° ,80°≤β≤160°， 本实施例中，α=140°、β=140°。上定位台21在上定位面2上的高度为Η1，下定位台31 在下定位面3上的高度为Η2,由于制造和检查误差的存在,刀片的上定位台21和下定位台 31的α、β实际使用值和理论值有一定的偏差，在切削过程中根据加工工况的不同，上定位台21、下定位台31的受力不同也可造成角度α、β和理论值的偏差，当角度α、β的实际值和理论值存在偏差时，刀片的上定位台21、下定位台31无法全部参与定位，而是上定位台21、下定位台31的内侧或外侧参与定位，为了使刀片能够一定范围自动调整定位位置和定位角度，同时为了在上定位台21、下定位台31的内侧或外侧定位时，防止刀片的上定位面2干涉上定位台21、下定位面3干涉下定位台31，应满足0. 3L1 ^ Hl ^ O. 5L1，
O.3L1’ ≤ Hl ≤ O. 5L1’，O. 3L2 ≤ H2 ≤ O. 5L2，O. 3L2’ ≤ H2 ≤O. 5L2’。本实施例中， Hl=O. 4L1, H2=0.4L2。其次，为了制造和使用方便，上定位台21沿中平面5对称设置，下定位台31沿中平面5对称设置，但是本发明不仅限于此，根据实际工况和应用不同，刀片的上定位台21和下定位台31均可以设计成不关于中平面5对称的结构。图4示出了将本实施例的刀片安装于适用的刀夹上的结构，该刀夹包括包括刀夹本体6和紧固件7，刀夹本体6的夹持部由上卡紧部62和下支承部63构成，上卡紧部62的上卡紧定位面621和下支承部63的下支承定位面631围成一刀片夹持槽8，刀片夹持槽8 的后端设有后支撑面和弹性延伸段81，弹性延伸段81向后延伸至刀夹本体6的颈部61，紧固件7穿过弹性延伸段81连接上、下两个部分，上卡紧定位面621和下支承定位面631中部凸起，刀片的上定位台21与上卡紧定位面621接触配合,刀片的下定位台31与下支承定位面631接触配合，刀片的端部定位面13与后支撑面接触配合，拧紧紧固件7后，刀片被夹紧在刀片夹持槽8中。图5和图6示出了本发明的第二种用于槽加工切削的刀片实施例，本实施例与上一实施例基本相同，区别仅在于上定位面2和下定位面3中部凸起，这种设计可以加强刀片的强度，延长刀片的使用寿命。此外，根据刀夹和刀片的强度特点和实际工艺情况，本发明的刀片还可采用中部凸起的上定位面2和中部凹陷的下定位面3组合，或者采用中部凹陷的上定位面2和中部凸起下定位面3组合。上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
权利要求
1.一种用于槽加工切削的刀片，包括上定位面(2)、下定位面(3)、两个端面(1)以及 连接上、下定位面(2、3)的两个侧面(4)，其特征在于所述上定位面(2)上设有M个不连 续的上定位台(21)，所述下定位面(3)上设有N个不连续的下定位台(31)，210， 2 ≤ N ≤10。
2.根据权利要求1所述的用于槽加工切削的刀片，其特征在于设平行于所述两侧面 (4)、且到两侧面(4)的距离相等的平面为中平面(5)，所述两个侧面(4)之间的距离为D，所 述上定位台(21)与相邻侧面(4)之间的最小距离为L1，所述上定位台(21)与中平面(5)之 间的最小距离为L1’，所述下定位台(31)与相邻侧面(4)之间的最小距离为L2，所述下定位 台(31)与中平面(5)之间的最小距离为 L2，，0. 05D ≤ L1 ≤0. 1D，0. 05D ≤ L1≤ 0. ID, 0. 05D ≤ L2≤0. 1D，0. 05D ≤L2≤ 0. ID。
3.根据权利要求2所述的用于槽加工切削的刀片，其特征在于所述上定位台(21)在 上定位面(2)上的高度为H1，0. 3L1 ^ HI ^ 0. 5L1,0. 3L1’< H1 ( 0. 5L1’，所述下定位台 (31)在下定位面(3)上的高度为 H2，0. 3L2 H2 ≤ 0. 5L2,0. 3L2≤ H2 ≤0. 5L2’。
4.根据权利要求2所述的用于槽加工切削的刀片，其特征在于所述中平面(5)两侧 的上定位台(21)之间的夹角为a，所述中平面(5)两侧的下定位台(31)之间的夹角为3， 80° ≤ a ≤160° ,80° ≤ P ≤ 160°。
5.根据权利要求2所述的用于槽加工切削的刀片，其特征在于所述上定位台(21)沿 所述中平面(5)对称设置，所述下定位台(31)沿所述中平面(5)对称设置。
全文摘要
本发明公开了一种用于槽加工切削的刀片，包括上定位面、下定位面、两个端面以及连接上、下定位面的两个侧面，所述上定位面上设有M个不连续的上定位台，所述下定位面上设有N个不连续的下定位台，2≤M≤10，2≤N≤10。该用于槽加工切削的刀片可自动调整定位位置和角度、结构稳定、使用寿命长。
文档编号B23B27/00GK102601395SQ20121007572
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者刘敏, 江爱胜 申请人:株洲钻石切削刀具股份有限公司