[实用新型]一种用于钛合金切削的刀具

说明书

技术领域

本实用新型涉及制造技术领域的切削用刀具，具体涉及一种用于钛合金切削的刀具。

背景技术

钛合金具有比强度高、耐热性强、耐蚀性好等优良的机械性能，逐渐用于航空、医疗器件、汽车部件等领域。在钛合金切削加工中，通常采用YG硬质合金刀具，主要成分为WC和Co，刀具由前刀面、主后刀面和副后刀面组成，切削主要依赖于刀尖、主切削刃和副切削刃。

钛合金材料的低导热性、高化学侵蚀性和低弹性模数使得切削温度过高，且钛合金工件易对刀具产生腐蚀，因此，在切削中，刀具的磨损较快，导致加工效率低，加工成本高。传统的硬质合金刀具前刀面是光滑的，而且占总切削热量70～80％的切屑与前刀面近刀尖附件与工件接触，因与前刀面的摩擦和化学粘附，导致排屑困难，大量的热量无法从切削区快速排除，这使得刀具磨损较快的关键因素。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种前刀面带有微V槽阵列结构的用于钛合金切削的刀具，在钛合金切削加工时可以利用微V槽整列结构快速将占总切削热量70～80％的切屑排除，降低切削温度，延长刀具寿命，提高加工效率。

本实用新型在硬质合金刀具前刀面的刀尖附近加工出微V槽阵列结构，在不改变刀具几何形状尺寸的情况下，该V槽阵列产生新的排屑功能和散热功能，可以在切削过程中从切削区域内快速排除切屑和切削热，减小刀具的磨损，提高切削效率。本实用新型采用青铜金属基的微细金刚石砂轮V形尖端在硬质合金刀具的光滑前刀面上加工出具有高精度的微细V槽阵列结构，该加工方法是机械加工方式，也可以弥补光、化学等微细加工的效率低、腐蚀液难处理等不足。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：

一种用于钛合金切削的刀具，包括前刀面、主后刀面和副后刀面，在刀尖的两侧分别为主后刀面和副后刀面，与主后刀面和副后刀面都垂直的上侧水平面为前刀面；其中前刀面与主后刀面和副后刀面相交的线分别为主切削刃和副切削刃；刀具的前刀面上被分布有微V槽阵列，微V槽阵列位于刀尖的两侧；微V槽为在前刀面上间隔开设的多条“V”形槽，微V槽高度为50～300微米，V槽的间距为50～300微米，V槽的角度为50～65度，微V槽长度方向与主切削刃成25～45度；微V槽阵列在刀尖左右两侧穿过主切削刃和副切削刃，微V槽在主切削刃和副切削刃的总长度为6～10毫米。

为进一步实现本实用新型目的，所述微V槽尖端为圆弧形，圆弧半径小于50微米。

所述微V槽关于刀尖两侧对称分布。

所述用于钛合金切削的刀具为YG硬质合金刀具，主要成分为WC和Co。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)与普通硬质合金刀具的光滑前刀面相比，本实用新型刀具前刀面的微V槽阵列结构可以在加工钛合金材料时产生排屑和散热功能，减小金属切屑在前刀面的摩擦力，提高刀具寿命和切削效率。

(2)采用金刚石砂轮V形尖端可以在硬质合金刀具的前刀面上进行微V槽的机械加工，与光、化学等腐蚀微细加工方法相比，具有生产效率高、加工成本低、无难处理的腐蚀液等优点。

附图说明

图1为本实用新型带有微V槽的用于钛合金切削的刀具结构示意图。

图2为图1的局部放大图。

图3为采用金刚石砂轮V形尖角进行微V槽机械加工的原理图。

具体实施方式

为更好理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，但是本实用新型要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。

如图1、2所示，带有微V槽的用于钛合金切削的刀具包括前刀面1、主后刀面2和副后刀面3，其形状与普通的硬质合金刀具形同，在刀尖4的两侧分别为主后刀面2和副后刀面3，与主后刀面2和副后刀面3都垂直的上侧水平面为前刀面1；其中前刀面1与主后刀面2和副后刀面3相交的线分别为主切削刃5和副切削刃6；微V槽阵列7分布在刀具的前刀面1上，对称位于刀尖4的两侧；微V槽为在前刀面1上间隔开设的多条“V”形槽，微V槽高度h为50～300微米，V槽的间距为50～300微米，V槽的角度为50～65度，V槽尖端为圆弧形，圆弧半径小于50微米；微V槽长度方向与与主切削刃成25～45度；微V槽阵列7以刀尖4为中心左右两侧穿过主切削刃5和副切削刃6，微V槽在主切削刃5和副切削刃6的总长度为6～10毫米；微V槽优选关于刀尖4两侧对称分布。带有微V槽的用于钛合金切削的刀具为YG硬质合金刀具，主要成分为WC和Co。切削主要利用刀尖4、主切削刃5和副切削刃6。