一种软金属材料切削刀片
阅读说明：本技术 一种软金属材料切削刀片 (Cutting blade made of soft metal material ) 是由 曾伟 时凯华 李清红 吴敏 于 2021-08-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种软金属材料切削刀片,包括由上表面、下表面、侧面以及连接两侧面的圆锥面所围成的刀片本体,刀片本体上设有贯通上下表面的定位孔,任一前刀面上均设置有导流槽和向上凸起的反屑台,反屑台两侧设置有凸起的断屑台。该切削刀片具有可控制切屑的形状和流向、减少切屑与刀片的摩擦、有效冷却刀片、延长刀片使用寿命的优点。(The invention relates to a cutting blade made of soft metal materials, which comprises a blade body formed by encircling an upper surface, a lower surface, a side surface and a conical surface connecting the two side surfaces, wherein the blade body is provided with a positioning hole penetrating through the upper surface and the lower surface, any front cutter surface is provided with a flow guide groove and an upward convex chip-removing platform, and the two sides of the chip-removing platform are provided with convex chip-breaking platforms. The cutting blade has the advantages of controlling the shape and the flow direction of chips, reducing the friction between the chips and the blade, effectively cooling the blade and prolonging the service life of the blade.)
技术领域
本发明涉及一种金属切削用车削刀片，尤其涉及用于软金属材料加工的切削刀片。
背景技术
对于碳素钢、合金钢、不锈钢或高温合金等塑性较好的软金属材料，车削刀片一般具有锋利的切削刃和良好的排屑以及断屑结构。在切削的过程中，切屑与前刀面的摩擦及切削温度的升高会使切屑黏结在刀片的前刀面上，导致刀片的实际加工前角发生变化。另外，切屑的卷曲、切屑的流向及切屑的折断，严重影响刀片的使用寿命，同时，断屑效果的不理想还会损伤已加工工件表面造成产品光洁度达不到要求。
现有技术中，如自贡硬质合金有限责任公司专利2007200821831提出了一种有色金属加工用切削刀片，其主副后刀面均采用0°角，可提高刀尖强度；鱼脊背形断屑台可降低切削热在刀尖上的聚集。中国专利200910208434X提出了一种用于用于软质金属材料加工的切削刀片，设置了引屑、排屑结构，使切屑可自然卷曲、折断；断屑台可减少切屑与刀片的摩擦，减少因摩擦生热；凸圆柱面可阻挡切屑，避免其流向已加工工件表面。但以上专利并未对刀片在不同切削深度下进行相关考虑，且刀片的散热能力仍有待提升。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种在不同切深下均能表现出优异切削性能，寿命更长的用于塑性较好的软金属材料加工的切削刀片。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种切削刀片，包括由上表面、下表面、侧面以及连接两侧面的圆锥面所围成的刀片本体，上表面和下表面通过侧面及圆锥面连接，圆锥面与上表面相交形成圆弧刃，侧面与上表面相交形成两条连接于圆弧刃两侧的侧刃，刀片本体上设有贯通上下表面的定位孔，上表面向下表面凹陷，形成自圆弧刃延伸出的圆弧刃前刀面与自侧刃延伸出的侧刃前刀面，侧刃前刀面与圆弧刃前刀面在相交处平滑过渡，任一前刀面上至少设置一条导流槽，圆弧刃前刀面导流槽与相邻侧刃前刀面导流槽在前刀面相交处贯通或间隔一定距离；沿所述两侧刃前刀面交线上部设置有向上凸起的反屑台，反屑台两侧面分别与两侧刃前刀面相交并形成容屑空间，容屑空间内设置有多个凸起的沿反屑台侧面与侧刃前刀面的交线分布的断屑台。
采用本发明技术方案，设置反屑台，可防止切屑划伤已加工表面。
设置导流槽，一方面可以减少切屑与前刀面的接触面积，减小前刀面的磨损以及减少因摩擦而产生热；另一方面，导流槽内可储存一定切削液，并且切削液可在导流槽内流动，切削液可有效带走切削热，同时起一定的润滑作用。
上述方案中，每个前刀面上均设置导流槽，每个面的导流槽数量可以不等，相邻前刀面上的导流槽也可以有选择性的连接在一起，形成一条连同多个面的导流槽，导流槽整体可以是呈直线形，也可以呈曲线形，且各处截面面积与形状可不相同。
作为选择，侧刃前刀面的前角为正前角且沿着朝定位孔的方向由24°-26°逐渐过渡到19°-20°，这样的结构，刀片在切削时更加轻快，切削力更小，逐渐变小的前角在较大切深时可保证相对锋利的同时提高刃口强度，并且减小的前角可使切屑更容易排出，减小对切屑的阻挡。
作为选择，侧刃前刀面与反屑台侧面切面的夹角β为100°～160°，圆弧刃前刀面和两侧刃前刀面交线构成的夹角γ为130°～160°；反屑台与所述侧刃前刀面的交线与相邻的侧刃在水平面上的投影的夹角θ为10～40°。
优选与圆锥面相交的两侧面所形成的楔角Ω为30°～90°。
作为选择，所述反屑台截面为三角形或梯形或鼓形任意一种。
上述方案中，不同截面的反屑台的侧面与前刀面形成的容屑空间以及夹角均不同，从而对切屑的阻挡、折断以及摩擦效果不同。从而实现控制切屑的形状和流向的目的。
断屑台为回转体，回转轴在俯视图上垂直于临近侧刃并与侧刃前刀面和反屑台侧面形成的交线相交。从圆弧刃沿定位孔方向，断屑台的回转半径依次增大。
作为选择，刀片定位孔的水平高度高于圆弧刃最高点的高度。
作为选择，反屑台与所述的圆弧刃、圆弧刃前刀面，与所述圆弧刃相连的两条侧刃及侧刃前刀面，导流槽，断屑台视为一个切削单元。优选，切削刀片至少有两个切削单元。
上述方案中，刀片可根据实际使用的要求以及经济性要求考虑，在一个刀片上设置数量不等的切削单元，如两个切削单元的菱形刀片，三个切削单元的三角形刀片，四个切削单元的四方形刀片以及多个切削单元的多边形刀片。且根据实际的需要，每个切削单元的结构可以不完全相同，如楔角Ω不同，其它结构相同等。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、反屑台与前刀面的角度关系，使切屑的卷曲、折断更理想可控。
2、逐渐减小的前角能增强切屑刃强度的同时，还能使切屑能更顺利地被引导、排出。
3、前刀面上设置的导流槽一方面可减少切屑与前刀面的接触面积，从而减少切屑与前刀面的摩擦，使切屑排除更顺畅，且有效减少因摩擦产生的热量；另一方面，导流槽内可储存一定的切屑液，且切屑液可在导流槽内流动并带走切削及摩擦产生的热量，有效地降低切削温度，从而延长了刀片的使用寿命。
4、高出的定位孔使磨削刀片下表面时更好地固定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单的介绍，应当理解为，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看做是对范围的限定，对于本领域技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为刀片整体示意图；
图2为刀片俯视图；
图3为刀片半剖视图；
图4为图2的A-A断面图；
图5为图2的B-B断面图；
图6为布置多条导流槽的刀片示意图；
图7为导流槽截面积不等的刀片示意图；
图8为具有3个切削单元的刀片示意图；
图9为具有4个切削单元的刀片示意图；
图10为具有4个切削单元的刀片示意图；
图11为具有4个切削单元的C型刀片示意图。
图中各标号表示：
1-切削单元；11-圆弧刃；12-圆锥面；13-侧刃；14-反屑台；141-反屑台侧面15-断屑台；16-反屑台侧面与侧刃前刀面的交线；17-导流槽；2-侧面；3-上表面；31-圆弧刃前刀面；32-侧刃前刀面；33-侧刃前刀面延伸交线；4-底面；5-刀片定位孔；6-刀片本体
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
实施例1
如图1-5所示，一种切削刀片整体呈菱形，包括由上表面3、下表面4、侧面2以及圆锥面12所围成的刀片本体6，刀片本体6的中央设有贯通刀片上、下表面的定位孔5，上表面2与下表面4通过侧面2、圆锥面12实现连接，圆锥面12与上表面3相交形成圆弧刃11，侧面2与上表面3相交形成分别连接于圆弧刃11两侧的侧刃13。对于碳素钢、合金钢、不锈钢或高温合金等塑性较好的软金属材料，车削刀片一般具有锋利的切削刃和良好的排屑以及断屑结构，故圆弧刃前刀面31的前角α为25°，且与圆弧刃前刀面31相交的侧刃前刀面32在此处的前角也为25°，随后侧刃前刀面32的前角沿着朝定位孔5的方向逐渐变为20.5°，侧面2与圆锥面12形成的后角均为9°。
在切削的过程中，切屑与前刀面的摩擦及切削温度的升高会使切屑黏结在刀片的前刀面上，一方面会导致刀片的实际加工前角发生变化，另一方面，切屑会持续磨损前刀面，进而导致切削效果差，刀片寿命降低。故在圆弧刃前刀面31和侧刃前刀面32上分别设置一条导流槽17，导流槽17在圆弧刃前刀面31与侧刃前刀面32的连接处贯通，设置导流槽17一方面可以减少切屑与前刀面的接触面积，减小前刀面的磨损以及减少因摩擦而产生热；另一方面，导流槽17内可储存一定切削液，并且切削液可在导流槽17内流动，切削液可有效带走切削热，同时起一定的润滑作用。
为防止切屑划伤已加工表面，设置了反屑台14，反屑台14截面呈三角形(如图4所示)，反屑台14两侧面141的交线倒圆处理，反屑台侧面141与侧刃前刀面32形成一条交线16，在交线16的基础上，反屑台侧面141与侧刃前刀面32光滑过渡。在反屑台侧面141与侧刃前刀面32围成的容屑空间内布置了断屑台15，断屑台15为圆柱体与反屑台侧面141及侧刃前刀面32相交形成，其回转轴在俯视图上垂直于临近侧刃13并与交线16相交，从圆弧刃11至定位孔5方向，断屑台15的回转半径依次增大。所述刀片包含2个切削单元。
侧刃前刀面与反屑台侧面切面的夹角β为100°～160°，本实施例为130°。圆弧刃前刀面和两侧刃前刀面交线构成的夹角γ为130°～160°，本实施例γ为150°；反屑台与所述侧刃前刀面的交线与相邻的侧刃在水平面上的投影的夹角θ为10～40°，本实施例为30°。
与圆锥面相交的两侧面所形成的楔角Ω为30°～90°，本实施例为60°。
实施例2
如图8所示，本实施例和实施例1基本相同，不同点在于：刀片整体呈三角形，包含3个切削单元。β角为100°，γ角为130°；θ角为10°。侧刃前刀面的前角为正前角且沿着朝定位孔的方向由24°逐渐过渡到19°。
实施例3
如图10所示，本实施例和实施例1基本相同，不同点在于：刀片整体呈方形，包含4个切削单元。β角为160°，γ角为160°；θ角为40°。侧刃前刀面的前角为正前角且沿着朝定位孔的方向由26°逐渐过渡到20°。
图9-11都是包含了4个切削单元，但形状略有差异。
实施例4
如图6所示，本实施例和实施例1基本相同，不同点在于：每个侧刃前刀面上有两条导流槽17，圆弧刃前刀面上有1条导流槽17且与相邻两条导流槽贯通。
导流槽整体可以是呈直线形，也可以呈曲线形，且各处截面面积与形状可不相同，如图7所示。
实施例5
本实施例和实施例1基本相同，不同点在于：反屑台14的截面呈鼓形。
实施例6
本实施例和实施例1基本相同，不同点在于：断屑台14为球体。
实施例7
如图11所示，本实施例和实施例1基本相同，不同点在于：刀片上相邻的切削单元的结构不完全相同，其中两相邻切削单元的楔角Ω不同，本实施例Ω为82°。
上述实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员还可以作出若干等同变换及组合，这些等同变换均应视为本发明的保护范围。本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
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