专利名称：一种极端超重载条件下握型车铣复合专用刀片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车铣复合专用刀片，属于机械加工刀具技术领域。
背景技术：
极端超重载条件下切削是指刀片在极大的波动机械冲击载荷(切削カ载荷波动范围为(T10吨)和热冲击(切削区域切削温度波动范围为800°C 1000°C)作用下的超重型切削。超大型和大型核电与石油化工等轴筒类零件均为直接锻造成形，例如，筒节是核反应堆与加氢反应器的关键零部件，不仅尺寸和重量极大，而且采用抗拉强度特别高同时又耐
高温的特种钢+ 筒节材料是典型的耐磨和难加工材料，具有很高的抗疲劳、
抗磨损、抗高温和热韧性能。筒节毛坯是典型的超大型筒类零件，是直接锻造而成的，直径最大可达6. 4m，最大高度达5. 8m，最大重量可达800余吨,刀面状态极为恶劣,按照刀面形貌分类有坑包型、沟壑型、纤维型和覆盖型等锻造缺陷，拉荒过程中，切削深度变化极其不稳定(切削深度变化为(T30mm，且变化频率极其离散)、材料去除量多(材料去除量达50%)，切削过程中将产生高达上百吨的碎屑，清理极其困难和费时间。由于エ件硬度和切削速度的变化会影响到金属软化效应的产生，因此，刀具软化、刀片与切屑粘结及刀片折断现象极其严重。
发明内容
本发明的目的是提供一种极端超重载条件下握型车铣复合专用刀片，以解决目前在极端超重载条件下切削过程中产生大量碎屑、刀具易软化、刀片与切屑粘结现象严重及刀片易折断问题。本发明为解决上述问题采取的技术方案是一种极端超重载条件下握型车铣复合专用刀片，所述刀片的外形为三棱柱形，刀片的水平截面形状为等腰三角形，刀片的每个侧刀面为向外凸出的圆弧形侧刀面，刀片的刀尖位于两个表面积相等的侧刀面的相交处，刀片的上刀面2与三个侧刀面的相交处均加エ有双弧形不等边负倒棱切削刃，刀片的上刀面的中部设有断屑凹槽，断屑凹槽的上边缘为向外凸的圆弧形状，三个凸台设置在刀片的上刀面的三个角部，凸台的外形为三棱柱形，凸台的每个侧表面为向外凸出的圆弧面，每个双弧形不等边负倒棱切削刃的中部设有与其相垂直的主副切削刃分隔槽，刀片的中部设有紧固螺钉孔，刀片的上刀面靠近紧固螺钉孔处设有三个弧形T式凹槽，三个弧形T式凹槽与三个主副切削刃分隔槽一一对应设置，每个弧形T式凹槽由弧形顶槽和直槽构成，直槽的一端与弧形顶槽的中部连通，刀片的上刀面位于每两个弧形顶槽之间设有ー个球面凸起，三个球面凸起与三个凸台一一对应设置，球面凸起与凸台处于同一条中心线上，刀片的上刀面设有三个圆弧形槽，三个圆弧形槽紧邻紧固螺钉孔设置，三个圆弧形槽均布设置在同一圆周上，刀片的每个侧刀面与下刀面的相交处设有ー个凹坑，紧固螺钉孔在下刀面处开设有圆锥形扩孔，刀片的下刀面设有三个V型散热槽，三个V型散热槽均布设置在同一圆周上，V型散热槽的一端与圆锥形扩孔连通，V型散热槽的另一端与相应的凹坑相通。本发明的有益效果是1、刀片的上刀面与三个侧刀面的相交处加工有双弧形不等边负倒棱切削刃，使切削过程中抗弯和抗扭强度増加，由于该刀片应用于超重型切削的拉荒过程，因此切削刃的剖面型式采用不等边负倒棱设计思路，这种设计能有效的吸收切削过程中的机械冲击能量，不仅能有效的保护切削刃，还能允许采用更大的切削用量；2、在刀片的上刀面的中部设有断屑凹槽，该结构能有效的卷曲大型切屑，更易形成长紧卷屑；3、凸台的外形为三棱柱形，凸台的姆个侧表面为向外凸出的圆弧面，此处结构的外部形状与刀片的手握形状一祥，也起到稳定和強化刀尖的作用，同时对刀尖两边相邻的切削刃进行分害わ最大限度的对切屑进行引导。不仅如此，该结构还増大了刀片參与切削区域的有效面积，使刀片更多区域裸露在外面，有利于切削区域的散热作用；4、在双弧形不等边负倒棱切削刃的中部设有与其相垂直的主副切削刃分隔槽，此结构对刀片的主副切削刃起到分隔作用，在切削过程中对副切削刃进行有效的保护，同时阻隔切屑流向刀杆方向；5、刀片的上刀面靠近紧固螺钉孔处设有弧形T式凹槽，该结构以紧固螺钉孔为中心呈辐射状分布，弧形T式凹槽能有效的减少上刀面与切屑的接触面积，同时能有效的增加上刀面与空气的接触面 积，能有效的起到散热作用，井能容积冷却液；弧形T式凹槽不仅能有效的降低刀片重量，同时还能増加刀片的几何结构强度；6、刀片的上刀面位于每两个弧形顶槽之间设有ー个球面凸起，能有效的增加上刀面的面积，起到散热作用，同时能支撑起流经附近的大型切屑，減少大型切屑对紧固螺钉孔附近区域的摩擦作用，降低刀片的上刀面的磨损；7、刀片的上刀面设有三个圆弧形槽，三个圆弧形槽紧邻紧固螺钉孔设置，三个圆弧形槽均布设置在同一圓周上，对紧固螺钉孔起到保护作用，不仅能有效容积切削液，对紧固螺钉孔处的螺钉进行冷却，同时还能增加紧固螺钉孔的周向方向的強度；8、刀片的每个侧刀面与下刀面的相交处设有一个凹坑，该结构能有效增加刀片的每个侧刀面面积，起到散热作用，同时起到对所述侧刀面的強化功能，井能防止侧刀面的磨损；9、V型散热槽均布设置在同一圆周上，V型散热槽的一端与圆锥形扩孔连通，能将冷却液导入到紧固螺钉孔内，对螺钉起到有效的冷却作用，预防螺钉变形和螺钉与刀片的粘结；V型散热槽的另一端与相应的凹坑相通，能减少刀片与刀垫之间的接触面积，同时能使切削液流入刀片的下刀面，不仅能起到冷却刀片的作用，同时能减少刀片与刀垫间的热量传递，有效保护刀垫。综上，本发明具有抗波动机械冲击载荷、抗高温及承受大切削深度等优良性能，极大地解决目前超重型切削过程中，刀片过早失效的问题。本发明的刀片较普通重型车刀片或铣刀片具有通用性更强、应用范围更广泛、使用寿命更长且加工效率更高等特点。
图I为本发明的整体结构俯视图，图2是图I的主视图，图3是图I的后视图，图4是图I的A-A剖视图，图5是本发明的整体结构立体图，图6是用手掌紧握本发明的刀片的立体图。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图I-图6说明，本实施方式的一种极端超重载条件下握型车铣复合专用刀片，所述刀片的外形为三棱柱形，刀片的水平截面形状为等腰三角形，刀片的每个侧刀面16为向外凸出的圆弧形侧刀面，刀片的刀尖位于两个表面积相等的侧刀面16的相交处，刀片的上刀面2与三个侧刀面16的相交处均加工有双弧形不等边负倒棱切削刃11 (负倒棱是现有技木)，刀片的上刀面2的中部设有断屑凹槽4，断屑凹槽4的上边缘为向外凸的圆弧形状，三个凸台3设置在刀片的上刀面2的三个角部，凸台3的外形为三棱柱形，凸台3的每个侧表面为向外凸出的圆弧面17，每个双弧形不等边负倒棱切削刃11的中部设有与其相垂直的主副切削刃分隔槽5，刀片的中部设有紧固螺钉孔9，刀片的上刀面2靠近紧固螺钉孔9处设有三个弧形T式凹槽6，三个弧形T式凹槽6与三个主副切削刃分隔槽5 —一对应设置，每个弧形T式凹槽6由弧形顶槽18和直槽19构成，直槽19的一端与弧形顶槽18的中部连通，刀片的上刀面2位于每两个弧形顶槽18之间设有ー个球面凸起7，三个球面凸起7与三个凸台3 —一对应设置，球面凸起7与凸台3处于同一条中心线上，刀片的上刀面2设有三个圆弧形槽8，三个圆弧形槽8紧邻紧固螺钉孔9设置，三个圆弧形槽8均布设置在同一圆周上，刀片的每个侧刀面16与下刀面10的相交处设有ー个凹坑13，紧固螺钉孔9在下刀面10处开设有圆锥形扩孔12，刀片的下刀面10设有三个V型散热槽14，三个V型散热槽14均布设置在同一圆周上，V型散热槽14的一端与圆锥形扩孔 12连通，V型散热槽14的另一端与相应的凹坑13相通。刀片厚度为非标准15mm，采用7°后角，刃倾角为0°。根据人体工程力学原理，手掌紧握视图(如图6)，形成近似三角形的稳定结构，本实施方式中采用近似握紧的几何结构。整个刀片可以通过紧固螺钉固定在车刀或铣刀上。
具体实施方式
ニ 结合图I及图3说明，本实施方式所述刀尖为弧形刀尖I (主要考虑极端超重载条件下的机械冲击载荷，这样设计的原因在于切削区域的刀尖是最容易破损的)。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图I及图3说明，本实施方式所述弧形刀尖I的半径为S^lOmm (可承受极端超重载条件下的机械冲击载荷)。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式
二相同。
具体实施方式
四结合图3说明，本实施方式所述刀片的下刀面10的相邻两个V型散热槽14之间的区域为刀体支撑面15(降低了刀片安装过程中的接触精度要求，使刀片与连接件的接触更加贴合，保证了重复安装精度和安装強度)。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式
一、ニ或三相同。
权利要求
1.一种极端超重载条件下握型车铣复合专用刀片，其特征在于所述刀片的外形为三棱柱形，刀片的水平截面形状为等腰三角形，刀片的每个侧刀面(16)为向外凸出的圆弧形侧刀面，刀片的刀尖位于两个表面积相等的侧刀面(16)的相交处，刀片的上刀面(2)与三个侧刀面(16)的相交处均加工有双弧形不等边负倒棱切削刃(11)，刀片的上刀面(2)的中部设有断屑凹槽(4)，断屑凹槽(4)的上边缘为向外凸的圆弧形状，三个凸台(3)设置在刀片的上刀面(2)的三个角部，凸台(3)的外形为三棱柱形，凸台(3)的每个侧表面为向外凸出的圆弧面(17)，每个双弧形不等边负倒棱切削刃(11)的中部设有与其相垂直的主副切削刃分隔槽(5)，刀片的中部设有紧固螺钉孔(9)，刀片的上刀面(2)靠近紧固螺钉孔(9)处设有三个弧形T式凹槽(6)，三个弧形T式凹槽 (6)与三个主副切削刃分隔槽(5)—一对应设置，每个弧形T式凹槽(6)由弧形顶槽(18)和直槽(19)构成，直槽(19)的一端与弧形顶槽(18)的中部连通，刀片的上刀面(2)位于每两个弧形顶槽(18)之间设有ー个球面凸起(7)，三个球面凸起(7)与三个凸台(3)——对应设置，球面凸起(7)与凸台(3)处于同一条中心线上，刀片的上刀面(2)设有三个圆弧形槽(8)，三个圆弧形槽(8)紧邻紧固螺钉孔(9)设置，三个圆弧形槽(8)均布设置在同一圆周上,刀片的姆个侧刀面(16)与下刀面(10)的相交处设有一个凹坑(13)，紧固螺钉孔(9)在下刀面(10)处开设有圆锥形扩孔(12)，刀片的下刀面(10)设有三个V型散热槽(14)，三个V型散热槽(14)均布设置在同一圆周上，V型散热槽(14)的一端与圆锥形扩孔(12)连通，V型散热槽(14)的另一端与相应的凹坑(13)相通。
2.根据权利要求I所述ー种极端超重载条件下握型车铣复合专用刀片，其特征在于所述刀尖为弧形刀尖(I)。
3.根据权利要求2所述ー种极端超重载条件下握型车铣复合专用刀片，其特征在于所述弧形刀尖(I)的半径为8 10mm。
4.根据权利要求1、2或3所述ー种极端超重载条件下握型车铣复合专用刀片，其特征在于所述刀片的下刀面(10)的相邻两个V型散热槽(14)之间的区域为刀体支撑面(15)。
全文摘要
一种极端超重载条件下握型车铣复合专用刀片，属于机械加工刀具技术领域。针对目前在极端超重载条件下切削过程中产生大量碎屑、刀具易软化、刀片与切屑粘结现象严重及刀片易折断问题。刀片外形为三棱柱形，刀片的上刀面与三个侧刀面的相交处加工有双弧形不等边负倒棱切削刃，刀片中部设有断屑凹槽，凸台设置在刀片的上刀面的角部，双弧形不等边负倒棱切削刃的中部设有与其相垂直的主副切削刃分隔槽，刀片的中部设有紧固螺钉孔，刀片的上刀面靠近紧固螺钉孔处设有弧形T式凹槽，刀片的上刀面设有球面凸起，刀片的上刀面设有圆弧形槽，刀片的每个侧刀面与下刀面的相交处设有凹坑，刀片的下刀面设有V型散热槽。本发明用于极端超重载条件下切削零件。
文档编号B23C5/02GK102744431SQ20121025672
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月24日 优先权日2012年7月24日
发明者何耿煌, 刘利, 吴明阳, 王海婷, 程耀楠 申请人:哈尔滨理工大学