一种切削刀片及切削刀具的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种切削刀片及切削工具，包括顶面和平的底面，以及在顶面和底面之间延伸的四个侧面，分别为相对的第一侧面和第二侧面，相对的第三侧面和第四侧面，其中第一侧面与第四侧面通过圆弧过渡部分相连，顶面与第四侧面相交的边缘形成为主切削刃，顶面与圆弧过渡部分相交的边缘的延长线形成为修光刃，顶面与第一侧面相交的边缘形成为副切削刃，在顶面上的邻近主切削刃的区域形成有排屑槽，排屑槽包括与主切削刃相连的平直段和与平直段相连的弧形段，排屑槽的平直段和弧形段以光滑过渡的形式与副切削刃、修光刃、圆弧过渡部分共同限定了向排屑槽的上方延伸的曲面。切削刀片通过旋转30度固定在切削工具中。
【专利说明】—种切削刀片及切削刀具
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属加工机床领域，特别是关于一种用于铝合金加工的切削刀片以及采用该切削刀片的切削刀具。
【背景技术】
[0002]在石油工具的生产及科研试制中，大量的铝合金需要从毛坯到成品完成一次性成型切削加工，数控车床的快速发展，为精细化的一次成型加工提供了有力的条件，但是在整个切削加工过程中存在大量的粗车、半精车、精车等综合切削加工过程，因此，从毛坯到成品，切削量从大到小，载荷、切削参数不断变化，对刀具的适应能力提出了新的考验。目前国内铝合金切削刀具在保持平稳的切削效率下，采取小切削方式、小进给方式，在不换刀的切削状态下，从毛坯到成品，耗费大量的时间，切削效率得不到提高，设备得不到充分利用，单位时间成本较高，在铝合金切削上存在局限性。
[0003]针对切削量大的状况，目前现有的成型刀具以半精车、精车为主，对于铸件、棒料等铝合金切削，在进行增大切削量的过程中，效率维持在较低水平，主要在于结构上对特殊切削等条件考虑不够，刀具使用范围较窄等。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的在于提供一种切削刀片及切削刀具，其能够提高刀具的适应能力，解决数控车床从毛坯到成品的一次性切削及在切削过程中参数变化大时造成的崩刀、无法正常切削等问题，提高了切削效率。
[0005]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种切削刀片，包括顶面和平的底面，以及在所述顶面和底面之间延伸的四个侧面，分别为相对的第一侧面和第二侧面，相对的第三侧面和第四侧面，其中所述第一侧面与所述第四侧面通过圆弧过渡部分相连，所述顶面与所述第四侧面相交的边缘形成为主切削刃，所述顶面与所述圆弧过渡部分相交的边缘的延长线形成为修光刃，所述顶面与所述第一侧面相交的边缘形成为副切削刃，在所述顶面上的邻近主切削刃的区域形成有排屑槽，所述排屑槽包括与所述主切削刃相连的平直段和与所述平直段相连的弧形段，所述排屑槽的平直段和弧形段以光滑过渡的形式与所述副切削刃、修光刃、圆弧过渡部分共同限定了向所述排屑槽的上方延伸的曲面。
[0006]在所述顶面的中间位置贯穿第一侧面和第二侧面的压板槽。
[0007]所述切削刀片构造成相对于所述压板槽的中心纵轴线成180度水平旋转对称。
[0008]所述平直段和所述第四侧面之间形成的夹角为50度到54度。
[0009]所述圆弧过渡部分的半径为0.8毫米。
[0010]一种切削刀具，包括刀杆、设置在刀杆前端的刀片容纳槽，以及安装在所述刀片容纳槽中的上述切削刀片。
[0011]所述切削刀片安装在所述刀片容纳槽中，使得所述切削刀片的底面与水平面的夹角为30度。
[0012]所述切削刀片的第四侧面与垂直面构成的后角为6-10度；所述切削刀片的第一侧面与垂直面构成的副后角为7-10度。
[0013]所述切削刀片通过压板压紧在所述刀片容纳槽中。
[0014]所述切削刀片、所述切削刀具在切削铝合金中的应用。
[0015]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果:1、本发明的切削刀片在旋转30度后，形成较大的切削前角和排屑槽，能保持切削加工中随切削深度的变化切削负荷的相对稳定性及导屑槽排屑、断屑的顺畅；压板槽槽底和侧壁成120度，压紧面积较大，有利于保持刀片的稳固。2、本发明的切削刀片通过旋转方式夹持固定后被用于切削加工；通过与以往不同的夹持方式形成大的切削前角及更加锋利的切削刃，特别适用于铝合金的切削加工。3、本发明的切削刀片能够应对毛坯到成品的切削过程中，中途不换刀，一次装夹，全过程切削，排削、断销效果良好，切削负荷稳定，提高效率20%以上，提高设备利用率，大大降低时间成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。
[0017]图1是本发明切削刀片的示意性透视图；
[0018]图2是本发明切削刀片的顶视示意图；
[0019]图3是本发明切削刀片的侧视示意图；
[0020]图4是本发明切削刀片在夹持后所处工作状态时图2中I1-1I方向截面示图；
[0021]图5是本发明切削刀片在夹持后所处工作状态时图2中II1-1II方向截面示图；
[0022]图6是本发明切削刀片旋转夹持到工作状态示意图；
[0023]图7是本发明切削刀片夹持固定后侧视示意图；
[0024]图8是本发明切削刀片夹持固定后顶视示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面对照附图，并通过对实施例的描述，来进一步详细地说明本发明。
[0026]本发明包括切削刀片I和采用该切削刀片I的切削刀具。
[0027]如图1所示，本发明的切削刀片I具有整体的近似菱形的单件式主体构造，切削刀片I具有相对的顶面2和底面3，以及在顶面2和底面3之间延伸的四个侧面，分别为相对的第一侧面4和第二侧面5，相对的第三侧面6和第四侧面7。本发明的顶面2和底面3平行，均为水平直面，顶面2的长度大于底面3的长度，顶面2的宽度与底面3的宽度相同。本发明的第一侧面4与第四侧面7的交接处以一定半径的圆弧过渡部分8交接，第一侧面4与第三侧面6的交接处为直接交接。本发明的第二侧面5与第三侧面6的交接处以一定半径的圆弧过渡部分(图中未示出)交接，第二侧面5与第四侧面7的交接处为直接交接。上述用于侧面之间交接的圆弧过渡部分的圆弧半径优选0.8毫米。
[0028]如图1所示，本发明的切削刀片I的顶面2中间位置贯穿第一侧面4和第二侧面5设置一压板槽9，顶面2的两端贯穿第一侧面4和第二侧面5分别设置一排屑槽10。切削刀片I相对于压板槽9的中心纵轴线成180度水平旋转对称。
[0029]如图1所示，本发明切削刀片I的两个排屑槽10的结构基本相同，现以与第四侧面7相邻的排屑槽10为例进行说明。排屑槽10由弧形段11和平直段12相切组成，平直段12与顶面2和底面3平行，平直段12与第四侧面7交接形成主切削刃13。平直段12与第四侧面7之间形成夹角α (如图3所示)，夹角α的优选角度为50度到54度。排屑槽10的一端开通，另一端封闭，封闭端位于具有圆弧过渡部分8的一端，排屑槽10的封闭端与第一侧面4交接形成副切削刃14，副切削刃14与圆弧过渡部分8之间形成修光刃15，修光刃15的部分曲面与第四侧面7的m-m方向(如图2所示)形成夹角α，夹角的优选角度为50度到54度。弧形段11和平直段12与副切削刃14、修光刃15、圆弧过渡部分8共同限定了一向排屑槽10上方延伸的扭曲曲面16，并光滑过渡。
[0030]如图2所示，在切削刀片水平状态的顶视图中，定义第一基准面A和第二基准面B。主切削刃13在第二基准面B内，且第二基准面B垂直于顶面2和底面3，第一基准面A垂直于第二基准面B、顶面2和底面3。切削刀片I的第一侧面4和第二侧面5与第一基准面A之间成β角，β角的角度优选为9度到10度。
[0031]如图3所示，第三侧面6和第四侧面7与第二基准面B形成夹角δ，夹角δ的角度为36度到40度。
[0032]如图4、图5所示，切削刀片I处于切削状态时，切削刀片I的第四侧面7与主切削面BI (第二基准面B)形成的后角为6度到10度，切削刀片I的第一侧面3与副切削面Al(第一基准面Α)形成副后角大约为7度到10度。
[0033]如图6?8所示，本发明还提供了一种用于这种切削刀片I的夹持固定方式17，切肖IJ刀片I装夹时以直的主切削刃13为轴，相对第二基准面B旋转Y角，Y角为30度，利用压板18扣在压板槽9中压紧固定切削刀片1，压板18与切削刀片I紧密配合；以切削刀片I的底面3为支撑面，与刀杆19的支撑面接触，借助第三侧面6或第四侧面7 —起支撑整个切削刀片I保持固定，并通过压板18配合后施加一定的压紧力，完成切削刀片I的斜装固定。
[0034]切削刀片I夹持固定后切削刀片I的底面3与水平面的夹角为30度。切削刀片I的第四侧面7与垂直面构成的后角为6度到10度，切削刀片I的第一侧面3与垂直面构成的副后角大约为7度到10度。
[0035]上述实施例中，切削刀片I上，压板槽9的槽底和侧壁之间形成的夹角为120度，压板18与压板槽9配合的端面20也设置为120度角(如图7所示)，通过压板18的120度端面与具有120度夹角的压板槽9相扣，向下牢固压紧切削刀片1，保障在大的切削深度下刀片稳固可靠。
[0036]上述实施例中，由于切削刀片I的底面3和第三侧面6或第四侧面7与刀杆19的支撑面接触，因此，刀杆19的接触面与切削刀片I的支撑面结构相似，利于两者紧密配合。
[0037]上述实施例中，本发明的切削刀片I通过旋转30度形成固定夹持状态，通过底面3支撑和压板18加紧保持切削刀片I的固定状态，因此，能够获得大的切削前角和良好的排屑效果。
[0038]排屑槽10与第一侧面4 (或第二侧面5)和第四侧面7 (或第三侧面6) —起相交形成切削刀片连续的副切削刃15、修光刃14、主切削刃13。
[0039]通过样机切削试验表明，本发明切削刀片I的切削深度可在I毫米到10毫米之间任意变化，切削负荷相对稳定，排屑、断屑效果良好。
[0040]以上所述具体的实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种切削刀片，包括顶面和平的底面，以及在所述顶面和底面之间延伸的四个侧面，分别为相对的第一侧面和第二侧面，相对的第三侧面和第四侧面，其中所述第一侧面与所述第四侧面通过圆弧过渡部分相连， 所述顶面与所述第四侧面相交的边缘形成为主切削刃，所述顶面与所述圆弧过渡部分相交的边缘的延长线形成为修光刃，所述顶面与所述第一侧面相交的边缘形成为副切削刃， 在所述顶面上的邻近主切削刃的区域形成有排屑槽，所述排屑槽包括与所述主切削刃相连的平直段和与所述平直段相连的弧形段， 所述排屑槽的平直段和弧形段以光滑过渡的形式与所述副切削刃、修光刃、圆弧过渡部分共同限定了向所述排屑槽的上方延伸的曲面。
2.如权利要求1所述的切削刀片，其特征在于:在所述顶面的中间位置贯穿第一侧面和第二侧面的压板槽。
3.如权利要求2所述的切削刀片，其特征在于:所述切削刀片构造成相对于所述压板槽的中心纵轴线成180度水平旋转对称。
4.如权利要求1到3中任一项所述的切削刀片，其特征在于:所述平直段和所述第四侧面之间形成的夹角为50度到54度。
5.如权利要求1到4中任一项所述的切削刀片，其特征在于:所述圆弧过渡部分的半径为0.8毫米。
6.一种切削刀具，包括刀杆、设置在刀杆前端的刀片容纳槽，以及安装在所述刀片容纳槽中的如权利要求1到5中任一项所述的切削刀片。
7.如权利要求6所述的切削刀具，其特征在于:所述切削刀片安装在所述刀片容纳槽中，使得所述切削刀片的底面与水平面的夹角为30度。
8.如权利要求7所述的切削刀具，其特征在于:所述切削刀片的第四侧面与垂直面构成的后角为6-10度；所述切削刀片的第一侧面与垂直面构成的副后角为7-10度。
9.如权利要求6到8中任一项所述的切削刀具，其特征在于:所述切削刀片通过压板压紧在所述刀片容纳槽中。
10.如权利要求1到5中任一项所述的切削刀片或如权利要求6到9中任一项所述的切削刀具在切削铝合金中的应用。
【文档编号】B23C5/00GK104209563SQ201310209448
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年5月30日 优先权日:2013年5月30日
【发明者】陈佃阳, 邓继文, 张金法, 陈武君, 邢军, 王金勇, 郭勇, 熊新荣, 朱晓丽 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院