一种钢材专用变刃型可转位车刀片

技术领域

本发明涉及切削刀片设备技术领域，具体为一种钢材专用变刃型可转位车刀片。

背景技术

车刀片是车床加工过程中用于切削工件的刀具，其中钢材车削刀片又是车削加工应用最广的刀具之一，现在钢材加工追求高效率，切削参数要求比较高，加工的产品也越来越多样化，不仅要提高产品加工的尺寸精度和形位公差精度，对于被加工工件表面的质量要求也越来越高，对车削刀片的要求也越来越高，高速加工钢材亦逐渐形成趋势。

其中车刀片的断屑槽在加工中对车刀的影响更为重要，传统钢材专用车刀片断屑槽比较单一，在高速加工过程中，切屑不易断，呈现一条长或者不规则的切屑缠绕在刀片上甚至刀杆上，切屑的连续及卷曲，容易堵塞断屑槽从而导致已加工表面的划伤，导致切削时温度过高，对刀片性能及工件加工质量造成严重影响，要获得高效率高精度的钢材车削加工，并且使得刀片具有较高的使用寿命，减小换刀时间，在保持高效切削参数的同时，加工中顺畅的排屑结构是尤为重要的，因此我们需要提出一种钢材专用变刃型可转位车刀片。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢材专用变刃型可转位车刀片，通过改变刃宽及双前角的关联匹配结构，使得车刀片能适用较宽范围的切削参数，并且排屑顺畅，避免了刀具磨损快、刀具易崩损、散热、难断屑等问题，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钢材专用变刃型可转位车刀片，包括刀片主体、上表面、下表面和侧面，所述刀片主体设置为凸六边形的柱状体，所述刀片主体设置有三组顶角，且顶角设置为80°，所述刀片主体沿顶角的角平分线呈对称设置，所述刀片主体的顶角处设置有切削刃，所述切削刃包括圆弧刃和侧刃，所述侧刃设置于刀片主体的边沿处，且侧刃位于相邻两组圆弧刃之间，所述刀片主体上设置有前刀面，且前刀面与圆弧刃相连接，所述刀片主体上设置有平台，所述刀片主体上设置有容屑槽，所述刀片主体上设置有凸台和倾斜面，所述刀片主体相邻两组顶角之间设置有钝角，所述刀片主体上设置有侧凹槽，且侧凹槽设置于刀片主体相邻两组顶角之间的钝角处。

优选的，所述上表面和下表面呈平行设置，所述侧面位于上表面和下表面之间，相邻两组侧面之间的夹角设置为80°，所述刀片主体上开设有中心孔。

优选的，所述前刀面包括第一前角和第二前角，所述第一前角的刃宽设置为0.2-0.27mm，所述第一前角的角度设置为5-7°，所述第二前角的角度设置为18.5-21°。

优选的，所述刀片主体上设置有波浪凸起，所述波浪凸起包括第一凸起部和第二凸起部，所述第一凸起部位于波浪凸起的中间位置，所述第二凸起部位于波浪凸起的两端。

优选的，所述凸台两侧底面上分别设置有两组断屑孔，两组所述断屑孔的深度设置为0.026-0.0.035mm，两组所述断屑孔之间的距离设置为1.2mm。

优选的，所述上表面和下表面上均设置有三组圆弧状凹槽，三组所述圆弧状凹槽分别于三组顶角呈对应设置，所述圆弧状凹槽的宽度设置为0.3mm，所述圆弧状凹槽的半径设置为1.8-2.5mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过变刃宽和变双前角结构的匹配设计，搭配大容屑槽，具备锋利的切削性的同时大大增加刃口强度，并且能够适用在连续和冲击工况，排屑顺畅，不堆积切屑；

2、本发明通过断屑孔、波浪凸起和平台的组合结构的设计，提供了更大范围的切削参数工况的切屑处理，在不同进给和切深时，切屑也都能得到良好控制，增强通用性，来实现所述刀片在不同参数范围下的断屑处理和高效加工；

3、本发明通过圆弧凹槽的设计，不仅增加刀片整体结构强度，又节省了材料，符合绿色发展理念；

4、本发明通过在断屑槽处将大容屑槽的底面设计的较高，过渡至波浪凸起后开始沿一定规律逐渐下降，至钝角处的侧凹槽为最低平面，该底面高度差组合有效有助于切屑流通和断屑，并提升切削部位的结构强度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明图1中A处的放大图；

图3为本发明的轴测结构示意图。

图中：1、刀片主体；2、中心孔；3、上表面；4、下表面；5、侧面；6、切削刃；601、圆弧刃；602、侧刃；7、前刀面；701、第一前角；702、第二前角；8、平台；9、波浪凸起；901、第一凸起部；902、第二凸起部；10、容屑槽；11、倾斜面；12、凸台；13、断屑孔；14、圆弧状凹槽；15、侧凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：

一种钢材专用变刃型可转位车刀片，包括刀片主体1、上表面3、下表面4和侧面5，刀片主体1设置为凸六边形的柱状体，上表面3和下表面4呈平行设置，侧面5位于上表面3和下表面4之间，且侧面5设置有六组，相邻两组侧面5之间的夹角设置为80°或者160°，刀片主体1上开设有中心孔2；

刀片主体1设置有三组顶角，且顶角设置为80°，刀片主体1沿顶角的角平分线呈对称设置，刀片主体1的顶角处设置有切削刃6，切削刃6包括圆弧刃601和侧刃602，侧刃602设置于刀片主体1的边沿处，且侧刃602位于相邻两组圆弧刃601之间，刀片主体1上设置有前刀面7，且前刀面7与圆弧刃601相连接；

前刀面7包括第一前角701和第二前角702，第一前角701的刃宽设置为0.2-0.27mm，第一前角701的角度设置为5-7°，第二前角702的角度设置为18.5-21°，刃宽由圆弧顶角处向圆弧刃中部钝角处递增，而圆弧顶角处双前角则沿圆弧刃递减变化，变刃宽加变双前角的匹配设计使得切削刃保持较高的锋利性的同时也具有强壮的结构，二者同时兼顾，且能轻松适用在连续工况和冲击工况；

刀片主体1上设置有平台8，平台8是沿顶角角平分线中心对称，沿着切削刃与相隔的顶角顺滑分布，刀片主体1上设置有波浪凸起9，波浪凸起9包括第一凸起部901和第二凸起部902，第一凸起部901位于波浪凸起9的中间位置，第二凸起部902位于波浪凸起9的两端，刀片主体1上设置有容屑槽10，刀片主体1上设置有凸台12和倾斜面11，平台8为刀片主体1的端面上设有沿中心孔2轴向凸起，从刀尖到刀片主体1中轴线依次分布着刃宽，第一前角701和第二前角702，容屑槽10由波浪凸起9、前刀面7、倾斜面11和凸台12构成，波浪凸起9以及用于连接它后部跟随顶角分布的凸台12、倾斜面11，波浪凸起9为两侧延伸至前刀面的长条状第一凸起部901，中间是预留大容屑空间的第二凸起部902，波浪凸起9两侧的长条状突起与角平分线的角度为40°，中间端部的顶点距离圆弧刀尖1.38-1.45mm，突起反射角55°，倾斜面11的角度为13°；

切削的时候切屑沿着凹圆弧面顺畅流经大容屑槽10槽底，针对不同进给切深的参数，顺着波浪凸起9后变形卷曲或者折断后进一步打到连接凸台12的倾斜面11上，发生弹性侧卷曲或者折断，波浪凸起9与前刀面7构成的大容屑槽10，有利于排屑，防止切屑堆积，刀片主体1的容屑槽10底面较高，增加刀片切削段的结构强度，而断屑孔13所在底面高度从波浪凸起9后开始循序下降，至与顶角相邻的钝角处的侧凹槽15为最低平面，该底面高度差组合有效有助于断屑处理，绿色环保，针对不同切深工况，切屑从前刀面7流经容屑槽10底后进一步流经断屑孔13，此时切屑弯曲增加，温度降低，或发生折断，或者进一步大卷曲打到凸台12上，切屑折断，切屑得到良好的控制，断屑孔13、波浪凸起9和平台8的结构组合增强槽型强度，提供了更大范围的切削参数工况的切屑处理，在不同进给和切深时，切屑也都能得到良好控制，增强通用性；

凸台12两侧底面上分别设置有两组断屑孔13，两组断屑孔13的深度设置为0.026-0.0.035mm，两组断屑孔13之间的距离设置为1.2mm，且保持越靠近圆弧刀尖断屑孔13越小的状态，刀片主体1相邻两组顶角之间设置有钝角，刀片主体1上设置有侧凹槽15，且侧凹槽15设置于刀片主体1相邻两组顶角之间的钝角处，侧凹槽15由侧刃602处的前刀面7与凸台12和平台8构成，侧凹槽反屑角55°，凸台12与平台8不连续，通过两组断屑孔13的设置，在较大参数范围内能够妥善处理切屑，并且能够散热，刀片主体1的容屑槽10底面较高，而断屑孔13所在底面高度从波浪凸起9后开始循序下降，至与顶角相邻的钝角处的侧凹槽15为最低平面，容屑槽10处的底面与侧凹槽15处的最低平面高度差为0.16mm，波浪凸起9后下降规律为4°直线下降，该底面高度差组合有效提高刀片切削部位的结构强度；

刃宽由顶角处向圆弧刃中部钝角处递增，而圆弧顶角处的第一前角701和第二前角702沿圆弧刃递减变化，侧刃602处的前刀面7与凸台12、平台8构成的侧凹槽15，容屑空间大，搭配圆弧刃处的断屑孔13和大反屑角构成的凸台12进一步加强排屑，切屑不堆积，或在断屑孔13处折断，或打到凸台12上折断，或从断屑孔处较大弯曲的侧卷出去，同时变刃宽加变双前角的匹配设计使得切削刃保持较高的锋利性的同时也具有强壮的结构，二者同时兼顾，且能轻松适用在连续工况和冲击工况；为保持绿色环保理念；

上表面3和下表面4上均设置有三组圆弧状凹槽14，三组圆弧状凹槽14分别于三组顶角呈对应设置，圆弧状凹槽14的宽度设置为0.3mm，圆弧状凹槽14的半径设置为1.8-2.5mm，不影响刀片定位情况下，有效节省硬质合金材料，加强刀片结构强度。

本发明在具体使用时，刀片主体1在保证充分定位的情况下，可以有效节省硬质合金材料，推行绿色环保理念，切削刃6处独特性的双圆弧刃设计，以及沿切削刃6变化的变双前角变刃型的设计与大容屑槽10的匹配，有助于排屑顺畅，不仅让刃口兼具锋利性的同时，还具有高的强度结构，前刀面7与呈对称状的波浪凸起9构成大容屑槽10，切屑流经容屑槽10槽底后沿着波浪凸起9卷曲，打到设置在波浪凸起9之后的凸台12上，发生弹性卷屑或者断屑，减少了切屑与刀片表面的接触面积，减少切屑排出的摩擦阻力，切屑打到刀片处（突起部和凸台）的结构强度较高，另外沿圆弧刃前刀面分布的两个凹槽部结构与突起部的匹配可实现不同参数范围下的切屑卷曲，断碎，且进一步减小与切屑的摩擦，避免切屑黏结，增加散热面积，实现在车削钢材加工时大范围加工参数内断屑能力和加工性能的提升，高效加工。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。