一种用于切削高温合金的可转位车刀片的制作方法

本实用新型涉及一种机加工车刀片，尤其涉及一种用于切削高温合金的可转位车刀。

背景技术：

现代工业中，以高温合金为典型代表的难加工材料以其热稳定性好、热强度高、硬度高、耐腐蚀及抗磨损等优良的使用性能在现代高技术行业的诸多领域（尤其是航空航天、汽车及电子领域）中具有十分重要的作用。然而，高温合金的这些特性又使得其在切削加工过程中加工条件恶化，切削力大、切削温度高、粘刀严重、刀具寿命短、切屑控制难、振动大、产品表面质量差、加工效率低等问题。解决难加工材料加工问题的有效途径之一是优化刀具几何参数及其断屑槽，设计出能满足加工要求的刀具。

中国专利CN107214353A提出了一种高压冷却下高温合金半精加工用可转位车刀片，其车刀片主体水平截面的外轮廓形状为六边形，所述的六边形车刀片主体顶面外周边设有前刀面，六边形车刀片主体的三个80°角处均设有圆弧刀尖，车刀片主体顶面六条外边缘处均设有负倒棱切削刃，每个圆弧刀尖附近均设有凸起，六边形车刀片主体顶面上及前刀面上与每个160°角相对应处分别设有折线阶梯形断屑槽，折线阶梯形断屑槽与前刀面组成排屑槽，六边形车刀片主体的底面为刀片安装支撑面。但该车刀片主体顶面六条外边缘处设有的负倒棱切削刃在增强刀片强度的同时，也使得刀刃不够锋利，因此切削力仍然较大，如不采用高压冷却，切削温度仍然很高。同时，也正因为刀刃带有负倒棱，该刀片只能用于高压冷却下高温合金的半精加工，对于精加工则精度达不到。

本实用新型的目的在于针对现阶段大多数车刀片在切削高温合金过程中，由于材料加工性差，存在切削力阻大、切削温度高、粘刀严重、刀具寿命短、切屑控制难，振动大、加工精度难以保证等问题，提供一种常压冷却下即可切削高温合金的可转位刀片，其刀片能有效降低切削阻力、提高刀具强度高、切屑控制稳定、卷屑顺畅、切削震动小，不仅可以用于高温合金的半精加工，还可用于精加工。

技术实现要素：

本实用新型采用以下技术方案：

一种用于切削高温合金的可转位车刀片，所述刀片水平截面的外形轮廓为菱形；所述刀片包括上表面、与上表面相对的下表面、形成于所述上表面与下表面之间的四个完全相同的侧面、侧面与上下表面相交形成的切削刃和圆弧刀尖、设置在刀片中心位置的安装孔；刀片上下表面外周边均设有前刀面；圆弧刀尖的圆弧半径为0.8mm；侧面与上下表面垂直，后角为0°且上表面与下表面完全相同；所述刀片前角设置为14-16°，前刀面宽0.7-0.9mm；所述切削刃为直线切削刃，并进行圆化处理，圆化值为0.015-0.025 mm；所述前刀面往安装孔方向对应设置有卷屑台，该卷屑台为斜面卷屑台，台宽设置为0.5-0.7mm，与水平方向的夹角设置为20-26°；所述前刀面与卷屑台采用圆弧槽过渡连接，前刀面、过渡圆弧槽、卷屑台三者组成排屑槽；上表面与下表面在卷屑台与安装孔之间分别设有支撑基面。

上述的车刀片，优选的，所述圆弧槽置于前刀面与卷屑台之间，且与两者都相切；圆弧槽的圆弧半径为0.5-0.7 mm。

上述的车刀片，优选的，所述排屑槽的槽宽设置为1.8-2.2mm，槽深设置为0.33-0.39mm。

上述的车刀片，优选的，所述支撑基面在上下表面均设有4个：第一支撑基面、第二支撑基面、第三支撑基面、第四支撑基面，并均匀地分布于安装孔四周。

上述的车刀片，优选的，所述车刀片主体外形轮廓采用ISO国际标准的DNMG150608。

上述的车刀片，优选的，所述刀片水平截面的外形轮廓为2个55°角和2个125°角依次交替构成的菱形。

与目前的技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种用于切削高温合金的可转位车刀片，采用这个结构后，由于采用较大的车刀前角、刃口锋利，切削顺畅，因而能有效降低切削力，可用于高温合金的精加工；

本实用新型的排屑槽较宽，设有前刀面、过渡圆弧槽、角度平缓的卷屑台，故卷屑平滑，排泄顺畅，进而摩擦小，切削温度低，刀具粘结磨损小。

本实用新型的刀片切削阻力小，切削温度低，刀具粘结磨损小，故刀片在常压冷却下加工即可，无需高压冷却来增强冷却效果，刀具使用寿命长。

本实用新型在锋利的刃口上进行了圆化处理，合适的圆化值使得刃口锋利的同时又能增强刃口强度，因此该刀片还可以用于高温合金的半精加工。

本实用新型卷屑平滑，排屑顺畅，加之四个支撑基面均匀地分布于安装孔四周，受力均匀、安装牢固，故切削过程震动小、切削稳定，能有效提高工件加工表面质量。

附图说明

图1是本实用新型可转位刀片的正等测图；

图2是本实用新型可转位刀片的主视图；

图3是图2中沿A-A线的剖视图；

图4是图3中B处的局部放大视图。

图中，切削刃1、第一支撑基面2a、第二支撑基面2b、第三支撑基面2c、第四支撑基面2d、上表面3a、下表面3b、安装孔4、前刀面5、卷屑台6、圆弧槽7、圆弧刀尖8、侧面9。

具体实施方式

为了进一步理解本实用新型，下面将结合实施例对本实用新型的优选实施方案作进一步详细的描述，但是本实用新型的实施方式并不限于此。

如图1至图4所示，一种用于切削高温合金的可转位车刀片，车刀片主体外形轮廓采用ISO国际标准：DNMG150608。由所述标准可知，该刀片水平截面的外形轮廓为2个55°角和2个125°角依次交替构成的菱形；刀片主要包括上表面3a、与上表面相对的下表面3b、形成于所述上表面与下表面之间的四个侧面9、侧面与上下表面相交形成的切削刃1和圆弧刀尖8、设置在刀片中心位置的安装孔4。

刀片上表面3a与下表面3b外周边均设有前刀面5，并采用较大的前角，优选为14-16°，前刀面宽0.7-0.9mm。侧面9与上下表面垂直，后角为0°且上表面3a与下表面3b完全相同；切削刃1采用锋利刃口，并进行圆化处理，圆化值为0.015-0.025 mm。较大的车刀前角、刃口锋利，切削顺畅，能有效降低切削阻力，可用于高温合金的精加工。锋利的刃口进行了圆化处理，合适的圆化值使得刃口锋利的同时又能增强刃口强度，因此该刀片还可以用于高温合金的半精加工。

前刀面5往安装孔4方向对应设置有卷屑台6，该卷屑台为斜面卷屑台，与水平方向的夹角设置为20-26°，角度平缓；前刀面5与卷屑台6采用圆弧槽7平滑过渡连接，也即圆弧槽7置于前刀面5与卷屑6之间，且与两者都相切；圆弧槽7的圆弧半径为采用0.5-0.7 mm。前刀面、过渡圆弧槽、卷屑台三者组成较宽的排屑槽，槽宽优选为1.8-2.2mm，槽深0.33-0.39 mm，这样卷屑平滑，排屑顺畅，进而摩擦小，切削温度低，刀具粘结磨损小。

刀片上表面3a与下表面3b在卷屑台与安装孔之间都设四个支撑基面，分别为第一支撑基面2a、第二支撑基面2b、第三支撑基面2c、第四支撑基面2d，均匀地分布于安装孔四周。加工时，以上下表面中的一个面为切削面，另一个为定位面，定位面上均匀分布的四个支撑基面受力均匀，提高了刀片定位精度，安装牢固，故切削过程震动小、切削稳定，能有效提高工件加工表面质量。

上表面3a与下表面3b都含有四个切削刃1和两个圆弧刀尖8。四个侧面9与上下表面垂直，后角为0°且上表面3与下表面3b完全相同。当其中一个面上的切削刃1或圆弧刀尖8全部磨损后，可将刀片上下表面颠倒，使用另外一个面上的切削刃1和圆弧刀尖8继续加工，这样提高了刀片的使用寿命。

本实用新型以可转位刀片DNMG150608的D形水平截面外形轮廓为例，但不局限于此，同样适合于T形、V形；本实用新型还可以为刀片增加TiALN物理涂层，只要不脱离本实用新型的精神下，所有等同的技术方案均应属于本实用新型的保护范围。

本实用新型采用这个结构后，由于采用较大的车刀前角、刃口锋利，切削顺畅，因而能有效降低切削力，可用于高温合金的精加工；

本实用新型的排屑槽较宽，设有前刀面、过渡圆弧槽、角度平缓的卷屑台，故卷屑平滑，排泄顺畅，进而摩擦小，切削温度低，刀具粘结磨损小。

本实用新型的刀片切削阻力小，切削温度低，刀具粘结磨损小，故刀片在常压冷却下加工即可，无需高压冷却来增强冷却效果，刀具使用寿命长。

本实用新型在锋利的刃口上进行了圆化处理，合适的圆化值使得刃口锋利的同时能增强刃口强度，因此该刀片还可以用于高温合金的半精加工。

本实用新型卷屑平滑，排屑顺畅，加之四个支撑基面均匀地分布于安装孔四周，受力均匀、安装牢固，故切削过程震动小、切削稳定，能有效提高工件加工表面质量。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的特点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。