粗精加工一体设计的可转位车削刀片的制作方法

本发明涉及车削刀具领域，具体地，涉及一种粗精加工一体设计的可转位车削刀片。

背景技术：

车削加工一般分为粗车和精车两道工序，粗车的主要目的是迅速地从毛坯上切除多余的金属，从而提高生产效率，因此，粗车一般采用较大的切深和进给量进行加工；精车的主要目的是保证零件所要求的加工精度和表面质量，因此，精车一般采用较小的切深与进给量和较高的切削速度进行加工。

目前市场上用于车削的刀片通常都是单一的粗加工刀片或者单一的精加工刀片，但零件一般需要先粗加工再换刀进行精加工才能满足客户的质量需求，因此，完成一个零件的加工往往需要两次或者两次以上的加工和换刀操作，加工过程相对比较繁琐，加工工序较多，且生产效率也相对低下。

公告号为cn104043847a的专利公开了一种金属切削粗精刀片，其同时具有粗加工刀刃和精加工刀刃，精刀刃上有许多小刀槽，这种小刀槽同时具有切削和分屑两种功能，切削时粗刀刃首先切去大量粗加工余量，余下的精加工余量由精刀刃上空间一前一后排列成两排的许多小刀刃依次吃掉，这种刀片虽然可一次性完成粗精加工任务，但其粗加工刀刃和精加工刀刃在不同的棱边上，精加工刀刃数量有限且损耗较大，仍然需要经常更换刀具。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种在机械加工过程中无需进行换刀操作的粗精加工一体设计的可转位车削刀片。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种粗精加工一体设计的可转位车削刀片，刀片包括上表面、下表面和多个顶角，顶角处设有圆弧切削刃，圆弧切削刃两端分别连接有粗切削刃和精切削刃，粗切削刃与刀片上表面之间具有粗车容屑槽，精切削刃与刀片上表面之间具有精车容屑槽，粗车容屑槽和精车容屑槽之间设有断屑槽，断屑槽位于圆弧切削刃和上表面之间，相邻顶角之间粗切削刃和精切削刃共存且粗切削刃和精切削刃通过一过渡面相接。

进一步地，粗车容屑槽包括依次相接的粗车第一前刀面、粗车第二前刀面、粗车容屑槽底面和第一连接斜面，粗车第一前刀面与粗切削刃相接，第一连接斜面与刀片上表面相接。

更进一步地，粗车第一前刀面与上表面形成的角度α为3°～15°，粗车第二前刀面与上表面形成的角度β为15°～25°。

还进一步地，粗车第一前刀面刃宽l1为0.2mm～0.6mm。

进一步地，精车容屑槽包括依次相接的精车第一前刀面、精车第二前刀面、精车容屑槽底面和第二连接斜面，精车第一前刀面与精切削刃相接，第二连接斜面与刀片上表面相接。

更进一步地，精车第一前刀面与上表面形成的角度γ为5°～18°，精车第二前刀面与上表面形成的角度θ为10°～30°，且γ>α，θ>β。

还进一步地，精车第一前刀面刃宽l2为0.2mm～0.5mm，且l2<l1。

进一步地，断屑槽包括沿顶角角平分线由圆弧切削刃向刀片上表面依次排布的圆弧切削刃第一前刀面、圆弧切削刃第二前刀面、第一弧形凸起部和第三连接斜面。

更进一步地，断屑槽还包括对称设置在顶角角平分线两侧的第二弧形凸起部和第三弧形凸起部。

还进一步地，第一弧形凸起部、第二弧形凸起部和第三弧形凸起部的弧形半径r1为1mm～5mm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1）本申请创造性地将粗加工和精加工的切削刃集成在一个刀片上，加工零件时采用一把刀即能完成所有车削工序，加工过程中无需换刀，使用便利，可有效提升加工效率，此外，无需单独制作粗车刀具和精车刀具，刀具成本也得以显著降低；

2）将粗加工槽型和精加工槽型集成于顶角两端的设计，不仅保证了粗加工时刀片刃口足够的强度，同时还保证了精加工时刀片刃口的锋利性，刀具寿命和加工效果都有一定保障；

3）断屑槽上的第一、第二和第三弧形凸起部可使刀片在粗、精加工时对切屑实现很好地卷曲和折断操作，充分保证了被加工零件的表面光洁度。

附图说明

图1为实施例1中粗精加工一体设计的可转位车削刀片的立体图；

图2为实施例1所述粗精加工一体设计的可转位车削刀片的主视图；

图3为实施例1所述粗精加工一体设计的可转位车削刀片在圆弧切削刃处的局部放大图；

图4为图2中d-d截面图；

图5为图2中g-g截面图；

图6为图2中j-j截面图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

提供一种粗精加工一体设计的可转位车削刀片，刀片为wn型80°刀尖角为凸三角形的刀片，如图1至3所示，刀片包括定位中心孔1、上表面21、下表面22、三个侧面3、三个顶角a及联接各侧面的圆弧面4，每个顶角a处设有一个切削单元，切削单元包括设置在顶角与圆弧面相交处的圆弧切削刃51、分别连接在圆弧切削刃两端的粗切削刃52和精切削刃53，粗切削刃52与刀片上表面21之间具有粗车容屑槽54，精切削刃53与刀片上表面21之间具有精车容屑槽55，粗车容屑槽54和精车容屑槽55之间设有断屑槽56，断屑槽56位于圆弧切削刃51和上表面21之间，相邻顶角之间粗切削刃和精切削刃共存且粗切削刃52和精切削刃53通过一过渡面6相接。

本实施例的刀片将粗加工和精加工的切削刃进行集成，加工零件时采用一把刀即能完成粗车和精车工序，摒弃传统车削加工需换刀的操作，使用便利，可显著提升加工效率。

具体地，如图1所示，粗车容屑槽54包括依次相接的粗车第一前刀面541、粗车第二前刀面542、粗车容屑槽底面543和第一连接斜面544，粗车第一前刀面541与粗切削刃52相接，第一连接斜面544与刀片上表面21相接。如图4所示，粗车第一前刀面541与上表面21形成的角度α为3°～15°，粗车第二前刀面542与上表面21形成的角度β为15°～25°。

优选地，角度α为5°～12°，本实施例中取α为10°，角度β为15°～20°，本实施例中β取18°。

其中，粗车第一前刀面541刃宽l1为0.2mm～0.6mm，优选地为0.25mm～0.5mm，本实施例中具体取l1为0.4mm。

精车容屑槽55包括依次相接的精车第一前刀面551、精车第二前刀面552、精车容屑槽底面553和第二连接斜面554，精车第一前刀面551与精切削刃53相接，第二连接斜面554与刀片上表面21相接。如图5所示，精车第一前刀面551与上表面21形成的角度γ为5°～18°，精车第二前刀面552与上表面21形成的角度θ为10°～30°，且γ>α，θ>β。

优选地，角度γ为7°～15°，本实施例中取为15°，角度θ为15°～25°，本实施例中θ取22°。

精车第一前刀面551刃宽l2为0.2mm～0.5mm，优选地l2为0.2mm～0.4mm，同时l2需满足l2<l1，本实施例中l2取为0.35mm。

如图3所示，断屑槽56包括沿顶角角平分线p方向由圆弧切削刃向刀片上表面依次排布的圆弧切削刃第一前刀面561、圆弧切削刃第二前刀面562、第一弧形凸起部563和第三连接斜面564，第一弧形凸起部563位于顶角角平分线p上。圆弧切削刃第一前刀面由精车第一前刀面向粗车第一前刀面顺接形成，圆弧切削刃第二前刀面由精车第二前刀面向粗车第二前刀面顺接形成。

第一弧形凸起部可使刀片在加工时对切屑起到很好的卷曲和折断作用，为进一步确保切屑与零件的及时脱离，以充分保证被加工零件的表面光洁度，断屑槽56还在顶角角平分线两侧对称设子有第二弧形凸起部565和第三弧形凸起部566，其中第二弧形凸起部主要作用于粗加工切屑，第三弧形凸起部主要作用于精加工切屑，第二弧形凸起部和第三弧形凸起部的辐射面积可相同也可不同，只需其凸起部的弧形半径相等即可。

具体地，如图6所示，第一弧形凸起部、第二弧形凸起部和第三弧形凸起部的弧形半径r1为1mm～5mm，一般地，r1取为2mm～4mm，本实施例中r1为3mm。

本实施例的车削刀片对以上各参数进行精心设计，使粗加工时刃口具有足够的强度及精加工时刃口的锋利度，有效保证了刀片的耐磨性和使用寿命，加工效率也得以提高；此外，断屑槽的合理设计更是为切屑的有效卷曲和断屑提供了可靠保障，在高效车削的同时也充分保证被加工零件的表面光洁度和尺寸精度。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。