专利名称：一种车削盘形钢件的圆刀片的制作方法
技术领域：
本实用新型新涉及一种车削盘形钢件的外圆、端面的机械夹固式圆刀片，特别是涉及车削淬火后的火车轮箍的机夹圆刀片。
本专业的人员都知道，在设计机夹刀片时，为了便于断屑，一般在刀片上都设计有断屑槽，通过它来控制铁屑的变形，有利于断屑。当车削盘形钢件的外圆、端面时，通常圆刀片的走刀方向与圆刀片的工作切削刃的切向一致或仅有一很小夹角，此时加工断屑问题更为突出。一般在这种圆刀片上设计一种与圆刀片同心的圆环形断屑槽来解决这一问题(见株洲硬质合金厂可转位刀片样本，1992年版，p25页，系ISO标准)。该断屑槽的靠近刀片中心部的断屑作用面控制着铁屑从刀片上离开时的流向。断屑作用面与刀片顶平面间的夹角即离屑角是很重要的参数。离屑角增大，有利于断屑，但铁屑对刀片断屑作用面的摩擦也越强，使切削力增大，刀片的工作温度上升，影响刀片寿命，故离屑角又不能过大。
另一方面，减小刀片前角可使铁屑的变形加剧，使铁屑的厚度增大，有利于断屑。但过小的前角不仅使切削力增加，增大能源消耗，还会增大铁屑对刀片前面的磨损，提高刀片的切削温度，使刀片过早地损坏。
目前圆刀片上采用的圆环形断屑槽难于解决既易于断屑，又延长刀片使用寿命的问题。
本实用新型的目的就是为了解决上述断屑与刀片寿命之间的矛盾，提供一种既有利于断屑，又有利于降低切削力，延长刀片寿命的圆刀片。
为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是圆刀片由底平面，圆锥形侧面，出屑顶面上的负倒棱与侧面交线构成的圆形切屑刃，位于环形主棱面与环形平面之间的，由呈凹形的锥面，呈凸形的断屑作用面和将锥面与断屑作用面圆滑连接的圆弧状圆环曲面组成的环形断屑槽，以及中心定位孔构成，在环形断屑槽的锥面上排列有若干沿圆周均匀分布的小凹坑，在断屑作用面上排列有沿圆周连续或不连续均匀分布的控屑小曲面。利用锥面上的小凹坑和断屑作用面上的控屑小曲面的共同作用，达到有利断屑和延长刀片寿面的目的。
控屑小曲面可以是它的法线与穿过它中点的圆刀片径向线之间有一夹角a的小凹槽，夹角a≥0°，＜90°。
控屑小曲面还可以是它的法线与穿过它中点的圆刀片径向线之间有一夹角a的小凸台，夹角a≥0°，＜90°。
本实用新型的优点在于在锥面上均匀地增添了若干小曲面凹坑，从而有了一个锥面与刀片顶面形成的小前角和一个凹坑与刀片顶面形成的一更大的前角，这样的结构在保持刀刃强度的情况下，不仅有利于切削刀下降，也利于断屑。此外，在断屑作用面上，按一定规律分布若干控屑小曲面，利用这些小曲面对流出的铁屑再一次进行控制，以减少铁屑在断屑作用面上的接触长度，降低铁屑对断屑作用面的热量传递，降低刀片的工作温度，延长刀片寿命。本实用新型可容易地通过对小凹坑的数量、位置、曲率、深度的调整达到刀片的刃口既有足够的强度又可减轻切削力的目的，并配合对断屑作用面上的小凹槽或小凸台分布规律及其截面形状，尺寸的变化的控制，达到断屑、控屑的目的。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1本实用新型具有夹角a的直线型控屑小曲面的实施例的俯视图；图2
图1中B-B剖面图；图3图2中I局部放大图，断屑作用面6上有小凹槽8′；图4图2中I局部放大图，断屑作用面6上有小凸台8″；图5
图1中的H局部放大图；图6图3、图4中的A-A剖面图；图7图5的E-E剖面图，断屑作用面6上有小凹槽8′；图8图5的E-E剖面图，断屑作用面6上有小凸台8″；图9夹角a为o，具有两排相互交错、弧线向外的控屑小曲面的实施例；
图10夹角a为o，具有两排相互交错、弧线向内的控屑小曲面的实施例；
图11具有环形控屑小曲面，夹角a为o的实施例；
图12具有夹角a不等于0，弧线型控屑小曲面的实施例；
图13夹角a为o，具有两排相互交错直线型控屑小曲面的实施例；
图14具有正多边形控屑小曲面，夹角a为o的实施例；
图15具有两排相互交错，圆形控屑小曲面，夹角a为o的实施例；本实用新型的圆刀片由底平面2；出屑顶面，一个圆锥形侧面3及中心定位孔4组成。出屑顶面上的负倒棱面10与侧面3的交线构成了园形切削刃，在环形的主棱面9与环形平面1之间，即为断屑槽，它由呈凹形的锥面5，呈凸形的断削作用面6和将锥面5和断削作用面6圆滑连接的园弧状的园环曲面构成。在锥面5上有若干呈园周均匀分布的小凹坑7，而在断削作用面6上又有沿园周连续或不连续均匀分布的控屑小曲面8，控屑小曲面8即可是小凹槽8′又可是小凸台8″。锥面5与刀片顶面形成一较小前角11，小凹坑7则与刀片顶面形成一较大前角12，这样既有利于断屑，又有利于降低切削力，还保持了刀刃的强度。小凹坑7是由曲线或曲线与其两端分别连接的直线的组合线作为素线进行旋转而构成的。小凹槽8′的法向剖面为具有对称轴的曲线或曲线与其两端分别连接的直线的组合线。小凸台8″的形状可以是球冠体或球冠延伸体，也可以是带球冠的园锥体或带球冠的园锥延伸体，还可以是部分椭园体或部分椭园延伸体，以及部分抛物体或部分抛物延伸体。小凹槽8′或小凸台8″的法线与穿过它的中点的园刀片径向线之间的夹角a≥0°，＜90°。控制夹角a的角度，小凹槽8′或小凸台8″的截面形状，以及它们沿圆周的分布规律，就可以获得断屑、控屑作用相同，但效果异同的适应不同用途的园刀片。图9-
图15，就表示了小凹槽8′或小凸台8″的沿圆周连续或不连续的各种排列方式，在夹角为o时，小曲面可有两排相互交错的圆形(
图15)，向外呈弧线形(图9)向内呈弧线形(
图10)和呈直线形(
图13)的不连续排列方式，也可有呈环形(
图11)和正多边形(
图14)的连续排列方式，在夹角＞0°，＜90°时，，小曲面可有直线型(
图1)和弧线型(
图12)的不连续排列方式。在各种排列方式中，小曲面的形状可在前述各种形状中选取一种，以满足刀片加工和实际使用的需要。
权利要求1.一种车削盘形钢件的圆刀片，包括底平面[2]，圆锥形侧面[3]，出屑顶面上的负倒棱[10]与侧面[3]的交线构成的圆形切削刃，位于环形主棱面[9]与环形平面[1]之间的、由呈凹形的锥面[5]、呈凸形的断屑作用面[6]和将锥面[5]与断屑作用面[6]圆滑连接的圆弧状圆环曲面构成的环形断屑槽，以及中心定位孔[4]，其特征在于在环形断屑槽的锥面[5]上有若干沿圆周均匀分布的小凹坑[7]，在断屑作用面[6]上有沿圆周连续或不连续均匀分布的控屑小曲面[8]。
2.根据权利要求1所述的圆刀片，其特征在于控屑小曲面[8]可以是它的法线与穿过它中点的圆刀片径向线之间有一夹角a的小凹槽[8′]，夹角a≥0°，＜90°。
3.根据权利要求1所述的圆刀片，其特征在于控屑小曲面[8]可以是它的法线与穿过它中点的圆刀片径向线之间有一夹角a的小凸台[8″]，夹角a≥0°，＜90°。
4.根据权利要求1所述的圆刀片，其特征在于小凹坑[7]是由曲线或曲线与其两端分别相连的直线的组合线作为素线进行旋转而成。
5.根据权利要求2所述的圆刀片，其特征在于小凹槽[8′]的法向剖面为具有对称轴的曲线或曲线与其两端分别相连的直线的组合线。
6.根据权利要求3所述的圆刀片，其特征在于小凸台[8″]的形状可以是球冠体或球冠延伸体，也可以是带球冠的圆锥体或带球冠的圆锥延伸体。
7.根据权利要求3所述的圆刀片，其特征在于小凸台[8″]的形状可以是部分椭圆体或部分椭圆延伸体，也可以是部分抛物体或部分抛物延伸体。
8.根据权利要求1、2或3所述的圆刀片，其特征在于控屑小曲面[8]是夹角a＞0°，＜90°的直线型或弧线型不连续小曲面。
9.根据权利要求1、2或3所述的圆刀片，其特征在于控屑小曲面[8]是两排相互交错的、向外呈弧线型、或向内呈弧线型、或呈直线型的不连续小曲面，夹角a等于0°。
10.根据权利要求1、2或3所述的圆刀片，其特征在于控屑小曲面[8]是两排相互交错的、圆形不连续小曲面，夹角a等于0°。
11.根据权利要求1、2或3所述的圆刀片，其特征在于控屑小曲[8]是环形或正多边形连续小曲面，夹角a等于0°。
专利摘要本实用新型涉及一种车削盘形钢件的机械夹固式圆刀片。它是在现有的具有圆环形断屑槽的圆刀片的断屑槽锥面[5]上设若干沿圆周均匀分布的小凹坑[7],在断屑作用面[6]上设沿圆周连续或不连续均匀分布的控屑小曲面[8]。小凹坑与刀片顶面形成一较大前角,能在保持刀刃强度的情况下有利于降低切削力和断屑,控屑小曲面则减少了铁屑在断屑作用面上的接触长度,可降低刀片工作温度,延长刀片寿命。
文档编号B23B27/08GK2298892SQ9723844
公开日1998年12月2日 申请日期1997年6月26日 优先权日1997年6月26日
发明者陈善昆 申请人:株洲硬质合金厂