一种高温合金粗加工刀片的制作方法

本发明涉及一种粗加工切削刀片，属于机械加工刀具技术领域。

背景技术：

目前高温合金的发展非常迅速，特别是近十几年日渐成熟的航空航天技术推动了高温合金的发展。其应用日益广泛，如高温合金在已研制的航空发动机材料中已经占到50％，在石油化工和高压压气机盘等领域占比也比较大。高温合金是典型的难加工材料，其切削加工中的难点表现在：金属化合物和硬质点较多导致其强度高，切削力一般为钢材的1.5~2倍，产生大量的切削热，导热系数小仅为45钢的1/4或1/3，使得切削区域温度高。粗加工时切削余量大导致加工变形严重，刀具受到的机械冲击引起刀片的磨损、局部剥落、崩刃等破坏形式，产生的高温使刀具材料软化并引起刀-屑粘结现象。

技术实现要素：

本发明主要针对高温合金粗加工时，散热能力差且容易产生高温聚集导致刀-屑粘结，同时刀片所受载荷大磨损比较严重，出现磨损和崩刃等破坏形式。设计的新型刀片，具有抗磨损、抗高温等性能，较好地增加刀片强度并且断屑排屑更加顺畅，从而提高刀片的切削性能和寿命。

为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种高温合金粗加工刀片，刀片厚度为9.525mm，刀片后角设计为11°，前角设计为9°，刃倾角设计为0°，刀片的外形为四棱柱形，刀片底面的面积小于刀片上刀面的面积，刀片的中部设有紧固螺钉孔，所述刀片的水平截面形状为正方形，刀片的刀尖位于两个表面积相等的侧刀面3′的相交处，刀片的前刀面5与侧刀面3′的相交处均加工有切削刃7，其带有倒棱角度30°、倒棱宽度0.1mm的负倒棱8，刀片的上表面2′设有W型容屑槽4和折线型导屑墙3，前刀面5分布有均匀分布的五个圆柱型凸起2，两个相邻的前刀面5相交处为扇形强化面1。

本发明的有益效果是：

1、扇形强化面，能增加前刀面相交处的厚度，提高刀尖附近的强度和耐磨性，降低刀片的磨损和崩刃等，从而对主副切削刃起到保护的作用；

2、圆柱型凸起，均匀分布在前刀面上，有利于控制切屑和前刀面的接触长度，使刀片断屑更加容易，且提高刀片的散热能力；

3、折线型导屑墙，对经过前刀面卷曲的切屑具有导屑排屑作用，能减小切屑对刀片的磨损，增强刀片的切削性能；

4、W型容屑槽，能增大容屑空间，并且存储部分切削液，对切削有冷却作用，有助于降低切削温度；

5、负倒棱，有利于增强刀刃强度和增大散热面积，降低切削过程中的切削振动从而使机械冲击减少且减小前刀面磨损，来提高切削加工的效率。

附图说明

图1是本发明的刀片立体结构图。

图2是本发明的刀片上表面主视图。

图3是图2的俯视图。

图4是本发明的刀片下表面主视图。

图5是图4的B-B向剖视图。

图中标记：

1′-刀片本体；2′-上表面；3′-侧面；4′-下表面；1-扇形强化面；2-圆柱型凸起；3-折线型导屑墙；4-W型容屑槽；5-前刀面；6-紧固螺钉孔；7-切削刃；8-负倒棱；9-圆弧过渡刃；10-刀体支撑面。

具体实施方式

具体实施方式一：图1至图5示出了一种高温合金粗加工刀片，刀片厚度为9.525mm，刀片后角设计为11°，前角设计为9°，刃倾角设计为0°，刀片的外形为四棱柱形，刀片底面的面积小于刀片上刀面的面积，刀片的中部设有紧固螺钉孔6，所述刀片的水平截面形状为正方形，刀片的刀尖位于两个表面积相等的侧刀面3′的相交处，刀片的前刀面5与侧刀面3′的相交处均加工有带负倒棱8的切削刃7，刀片的上表面2′设有W型容屑槽4和折线型导屑墙3，前刀面5分布有均匀分布的五个圆柱型凸起2，两个相邻的前刀面5相交处为扇形强化面1。

具体实施方式二：结合图1、图3说明，本实施方式所述高温合金粗加工刀片，所述刀片厚度为9.525mm，刀片后角设计为11°，前角设计为9°，刃倾角设计为0°，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1和图2说明，本实施方式所述刀片上表面2′有扇形强化面1，厚度为1~2mm，分布在刀具上表面2′四个角上，作用在于增加前刀面5相交处的厚度，提高刀尖附近的强度和耐磨性，降低刀片的磨损和崩刃等，从而对主副切削刃7起到保护的作用，本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图1和图2说明，本实施方式所述刀片每个前刀面5上均排布有5个相同圆柱型凸起2，长度为1.5mm，作用在于控制切屑和前刀面5的接触长度，使刀片断屑更加容易，且提高刀片的散热能力，本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1和图2说明，本实施方式所述刀片上表面2′有折线型导屑墙3，其是由六段长短不一的折线构成，作用在于对经过前刀面5卷曲的切屑具有导屑排屑作用，能减小切屑对刀片的磨损，增强刀片的切削性能，本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：结合图1和图2说明，本实施方式所述刀片上表面2′有W型容屑槽4，由前刀面5与折线导屑墙3围成，作用在于增大容屑空间，并且存储部分切削液，对切削有冷却作用，有助于降低切削温度。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

具体实施方式七：结合图1和图2说明，本实施方式所述刀片上表面2′有负倒棱8，倒棱角度为30°，宽度为0.1mm，作用在于增强切削刃7强度和增大散热面积，降低切削过程中的切削振动从而使机械冲击减少且减小前刀面5磨损，来提高切削加工的效率，本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。