专利名称：一种车火车轮圆形的车刀片及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种硬质合金制作的刀片及其制作方法，具体说涉及一种用于火车轮型面的粗、精车加工的圆形车刀片及其制作方法；该种圆形车刀片主要用于火车轮型面的粗、精车加工，也可用于重型机械、发电设备行业的粗精车。
背景技术：
由于火车轮型面的加工为曲面仿型车削。并且为了保证火车轮质量，降低产品废品率，火车轮的毛坯到成本所留的加工余量约有5 - 6mm。为了满足火车轮大批量高效车削加工。工厂一般采用大切深(4 - 5mm)、大进给量(I. 5 — 2mm/r)、高速度(150 — 250m/ min)的加工方式。因此所采用的刀片一般均为圆形刀片，ISO国际标准型号为RCMX。该刀片一般在加工过程中容易发生崩刃、熔化、磨损。加工要求非常高。目前在这一加工领域使用刀片，90%以上为欧美进口产品。国内刀具行业有2 - 3家零星的使用，但仍未形成规模使用。在重型机械、发电设备行业的大型环形件，由于零件大，锻、铸造困难，均采用半环组合。机械加工时，对刀具的切削性能要求非常高的抗冲击性、较高的耐磨性。一般采用 ISO国际标准刀片SNMM、CNMM刀片消耗巨大！目前该市场也是以欧美、日韩等进口品牌产品为主，国内刀具厂家所占分额也不到10%。经专利检索发现有一些与此相关的专利，主要有以下一些
I、专利申请号为CN201110142188.X，名称为“改良型合金复合圆盘刀片”的发明专利， 该专利公开了一种改良型合金复合圆盘刀片，用于冶金行业的各种板材的剪切加工。基体上镶有复合材料作为刃口，复合材料为硬质合金，基体为分体式结构。刃口部位可利用已报废的进口圆盘刀片，经过二次修磨，加工出新的刃口；内部基体采用分体式结构，选用廉价钢材，用特殊复合技术复合，以改制出性能优异的圆盘刀片。2、专利号为CN200920228765. 5，名称为“合金复合圆盘刀片”的中国专利，该专利公开了一种合金复合圆盘刀片，主要应用于冶金行业的各种板材的剪切加工。基体的中心为键形内孔，基体上镶有复合层，复合层为合金。本实用新型在保证圆盘刀性能的情况下， 通过在圆盘剪的受力部位复合合金层，减少贵重合金的使用，从而实现提升刀片的综合性能、降低成本的目的。3、专利申请号为CN200780040991.4，名称为“制造圆盘刀片的方法、圆盘刀片及其制造中辅助材料的应用”的发明专利，该专利公开了一种制造圆盘刀片的方法，所述圆盘刀片(T)特别用作一个旋转刀片，例如造纸机中的切刀，并且所述圆盘刀片(T)是用具有切削表面(2)的刀片预型件(I)制造而成，其特征在于所述刀片预型件(I)包括框架部分 (I')，所述框架部分(I')由基础材料制成且在所述框架部分(I')中附着表面(3)必不可少地存在于所制造的圆盘刀片的切削区域，所述附着表面(3)由线(4b)加工而成，所述线(4b)以固态形式存在,且至少是由熔合鹤或者铬(Wmin.或Crmin. = 4% )及I凡(Vmin. =10% )的钢(Cmin. = 2. 5% )组成的耐磨材料层(4)。
4、专利申请号为CN200610118213.X，名称为“一种圆盘剪刀片及其制造方法”的发明专利，该专利公开了一种圆盘剪刀片及其制造方法，所述圆盘剪刀片材质的组份重量百分比C 0. 40 — 0. 70%, Si 0. 50 — I. 2%,Mn :0. 20 — 0. 50%,Ni :1. 00 — I. 50%, Cr
4.00 - 6. 00%, Mo 0. 50 — 2. 00%, V :0. 30 — I. 50%, Nb :0. 10 — 0. 80%, P 彡 0. 02%,
S< 0. 02 %。所述方法系在通常的圆盘剪刀片的制造方法中弓IA电渣重熔工序，并提高调质热处理和最终热处理的温度。但是这些所公开的圆盘刀具仍均未有效解决火车轮型面的加工容易发生崩刃、熔化、磨损的问题，所以仍有待进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于，针对火车轮型面的仿型车削的大切深(4_5mm)、大进给量 (I. 5-2mm/r)、高速度(150-250m/min)的加工方特点。提出一种能减少崩刃、熔化、磨损的火车轮型面的仿型圆形车刀片及其制作方法。本发明所提出的技术实施方案是一种车火车轮圆形的车刀片，为机夹刀片，包括一个四边形薄片状的刀体，在刀体的中心设有安装孔，刀体的上表面四周设有前刀刃；其特点在于为降低车削阻力，在刀片前刀刃上的内侧设有一个正角度的修正面，所述的修正面为水平面往上的+15 -+16 倾角，由刀刃边往内的斜面，在保证降低切削力的同时，刀片整体结构强度也能满足实际运用要求；同时，为了能在刀具大进给时增强刀刃强度，在刀刃的刃尖设有一个宽为0.4mm，角度值为-15 ，刃口圆化R0. 04 0. 05 mm的负倒棱。这样可以使刀片承受f=l. 5^2. 4 mm高进给量，达到提高切削效率的目的。同时，在刀刃上内侧正角度修正面后接有深0.8mm，槽宽4. 13mm，断屑台面角度 +10 ，与前刀面的相交平面形成一个R0. 5 mm的断屑槽。控制好切屑流向及半径大小,满足被加工金属材料的屈服极限而折断，达到有效断屑的目的。上述刀片的制作方法是首先，按照该产品的的外形进行压制、烧结，压制、烧结成型后，外圆一周留有半边余量0.2_的磨削量，用于保证外圆及后角的尺寸精度。最后，采用磨削的方式修整出负倒棱，负倒棱的刃带棱宽0. 4_，斜角水平面往下-15 ,最后对负倒棱前面的主切削刃的棱边进行圆化处理，圆化值R0. 04、. 05mm。本发明的优点在于，本发明的圆刀片采用了优化的前角及槽型，在减低切削阻力的基础上，保证刀片的强度，；并且满足仿形车削车轮各型面时能很好地控制切屑、断屑。而为了进一步保证刀片刃口强度和锋利性，我们对刀片棱宽、刃带参数进行了适当的优化，大大提高了刀片的刃口强度，减小了崩刃。同理该方案用于重型机械、发电设备行业的大型环形件车削也非常适用。能有效改善该类零件的切削性能。
图I为本发明的结构示意图2为附图I刀片刃尖的局部放大结构示意图。
具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。
通过附图可以看出，本发明涉及一种车火车轮圆形的车刀片，为机夹刀片，包括一个四边形薄片状的刀体1，在刀体I的中心设有安装孔2，刀体的上表面3四周设有前刀刃 4 ;其特点在于为降低车削阻力，在刀片前刀刃上的内侧设有一个正角度的修正面5，所述的修正面5为水平面往上的+15 -+16倾角，由刀刃边往内的斜面，在保证降低切削力的同时，刀片整体结构强度也能满足实际运用要求；同时，为了能在刀具大进给时增强刀刃强度，在刀刃的刃尖设有一个宽为0.4mm，角度值为-15 ，刃口圆化R0. 04、. 05 mm的负倒棱
6。这样可以使刀片承受f=l. 5 2. 4 _高进给量，达到提高切削效率的目的。同时，在刀刃上内侧正角度修正面后接有深0.8mm，槽宽4. 13mm，断屑台面角度 +10 ，与前刀面的相交平面形成一个R0. 5 mm的断屑槽7。控制好切屑流向及半径大小，满足被加工金属材料的屈服极限而折断，达到有效断屑的目的。上述刀片的制作方法是首先，按照该产品的外形进行压制、烧结，压制、烧结成型后，外圆一周留有半边余量0. 2mm的磨削量，用于保证外圆及后角的尺寸精度。最后,采用磨削的方式修整出负倒棱，负倒棱的刃带棱宽0. 4_，斜角水平面往下-15 ，最后对负倒棱前面的主切削刃的棱边进行圆化处理，圆化值R0. 04、. 05mm。优选地，所述的圆化处理是通过磁精密修整对主切削刃的棱边进行圆化处理，利用两个磁头所喷出的磁性颗粒混合而成的冲刮介质，旋转冲刮主切削刃的棱边，使得主切削刃的棱边被磁性颗粒混合而成的冲刮介质圆化处理。优选地，所述的磁精密修整的两个磁头的间距一所形成冲刮介质流为依据，保证冲刮介质流喷到主切削刃的棱边上时，所相距的距离在I 一 3mm之间。优选地，所述的磁精密修整的冲刮介质的粒度为250 — 300目。优选地，所述的磁精密修整的处理时间为10 — 20分钟。本发明的优点在于，本发明的圆刀片采用了优化的前角及槽型，在减低切削阻力的基础上，保证刀片的强度，；并且满足仿形车削车轮各型面时能很好地控制切屑、断屑。而为了进一步保证刀片刃口强度和锋利性，我们对刀片棱宽、刃带参数进行了适当的优化，大大提高了刀片的刃口强度，减小了崩刃。同理该方案用于重型机械、发电设备行业的大型环形件车削也非常适用。能有效改善该类零件的切削性能。
权利要求
1.一种车火车轮圆形的车刀片，为机夹刀片，包括一个四边形薄片状的刀体，在刀体的中心设有安装孔，刀体的上表面四周设有前刀刃；其特征在于为降低车削阻力，在刀片前刀刃上的内侧设有一个正角度的修正面，所述的修正面为水平面往上的+15 -+16 倾角，由刀刃边往内的斜面，在保证降低切削力的同时，刀片整体结构强度也能满足实际运用要求；同时，为了能在刀具大进给时增强刀刃强度，在刀刃的刃尖设有一个宽为0. 4mm，角度值为-15 ，刃口圆化R0. 04 0. 05 mm的负倒棱。
2.如权利要求I所述的车火车轮圆形的车刀片，其特征在于在刀刃上内侧正角度修正面后接有深0.8mm，槽宽4. 13mm，断屑台面角度+10 ，与前刀面的相交平面形成一个 R0. 5 mm的断屑槽。
3.一种制作权利要求I所述车火车轮圆形的车刀片的制作方法，其特征在于首先，按照该产品的的外形进行压制、烧结，压制、烧结成型后，外圆一周留有半边余量0. 2mm的磨削量，用于保证外圆及后角的尺寸精度；最后，采用磨削的方式修整出负倒棱，负倒棱的刃带棱宽0. 4_，斜角水平面往下-15 ,最后对负倒棱前面的主切削刃的棱边进行圆化处理，圆化值R0. 04、. 05mm。
4.如权利要求3所述车火车轮圆形的车刀片的制作方法，其特征在于所述的圆化处理是通过磁精密修整对主切削刃的棱边进行圆化处理，利用两个磁头所喷出的磁性颗粒混合而成的冲刮介质，旋转冲刮主切削刃的棱边，使得主切削刃的棱边被磁性颗粒混合而成的冲刮介质圆化处理。
5.如权利要求3所述车火车轮圆形的车刀片的制作方法，其特征在于所述的磁精密修整的两个磁头的间距一所形成冲刮介质流为依据，保证冲刮介质流喷到主切削刃的棱边上时，所相距的距离在I 一 3mm之间。
6.如权利要求3所述车火车轮圆形的车刀片的制作方法，其特征在于所述的磁精密修整的冲刮介质的粒度为250 — 300目。
7.如权利要求3所述车火车轮圆形的车刀片的制作方法，其特征在于所述的磁精密修整的处理时间为10 — 20分钟。
全文摘要
一种车火车轮圆形的车刀片及其制作方法，为机夹刀片，包括一个四边形薄片状的刀体，在刀体的中心设有安装孔，刀体的上表面四周设有前刀刃；其特点在于为降低车削阻力，在刀片前刀刃上的内侧设有一个正角度的修正面，所述的修正面为水平面往上的+15 -+16 倾角，由刀刃边往内的斜面，在保证降低切削力的同时，刀片整体结构强度也能满足实际运用要求；同时，为了能在刀具大进给时增强刀刃强度，在刀刃的刃尖设有一个宽为0.4mm，角度值为-15 ，刃口圆化R0.04~0.05mm的负倒棱。这样可以使刀片承受f=1.5~2.4mm高进给量，达到提高切削效率的目的。
文档编号B23B27/00GK102601397SQ20121008690
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月29日 优先权日2012年3月29日
发明者肖旭凯, 邓发利 申请人:株洲华锐硬质合金工具有限责任公司