[发明专利]带有V型立方氮化硼切削单元的数控车削超硬刀片

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于高硬度金属材料精加工带有V型立方氮化硼切削单元的可转位数控车削超硬刀片，属于金属切削刀具技术领域。

背景技术

常规立方氮化硼刀片由无槽型的常规立方氮化硼切削单元焊接在硬质合金基体上构成，在高硬金属材料加工中，通常使用无槽型的车削超硬刀片对高硬度金属材料进行干切削来达到替代磨削加工工艺的目的，这些刀片的切削刃前端仅带有负倒棱。此类刀片虽然具有体积小、硬度高、切削刃耐磨性强、通用性较强等特点，但由于其前刀面简单，浪费面积较大，无刀尖倾角，切削区域过多，因此存在生产成本高，焊接面积小，韧性差，切削阻力大，切削残屑过长，刃尖温度过高等影响刀片寿命的缺陷，特别是在高硬度、高粘性金属材料的切削过程中存在切削温度高、加工切削硬化严重、易形成积屑瘤、塑性变形抗力大及表面质量和精度不易保证等问题，未能将立方氮化硼材料以最为合理的省料方式将材料特点完全发挥到加工过程中。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有立方氮化硼刀片存在的不足，提供一种带有V型立方氮化硼切削单元的数控车削超硬刀片，达到合理利用资源，同时解决目前高硬度金属材料在精加工中遇到的残屑堆积、刃尖崩刃、月牙洼磨损严重等切削技术难题，提高刀片使用寿命和加工效率。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：带有V型立方氮化硼切削单元的数控车削超硬刀片，由硬质合金基体焊接立方氮化硼切削单元构成，其特征是，所述立方氮化硼切削单元为V型立方氮化硼切削单元，硬质合金基体的上、下端面各有2个锐角，每个锐角上均有一个V型立方氮化硼切削单元，所述硬质合金基体上设有V型凸起，V型立方氮化硼切削单元跨设在V型凸起上，V型立方氮化硼切削单元内壁与V型凸起贴合。

所述V型立方氮化硼切削单元的刃尖角α与所述硬质合金基体的锐角角度一致。

所述V型立方氮化硼切削单元内壁夹角β与V型凸起角度一致， V型立方氮化硼切削单元内、外壁之间的宽度c为0.2-1.5mm。

所述刀片四周设有负倒棱，负倒棱角度a为10°-35°，宽度b为0.05mm-0.3mm。

所述V型立方氮化硼切削单元内壁带有倒棱，倒棱的截面角度g为30°-60°，宽度d为0.05-0.2mm。

所述V型立方氮化硼切削单元厚度e为0.8-2mm。

所述硬质合金基体上下端面沿两锐角顶点连线方向开有凹槽，槽宽f为1-4mm，槽深与V型立方氮化硼切削单元内壁倒棱宽度d相同，凹槽长度h为1-6m。

所述V型立方氮化硼切削单元的刃尖角α为：35°或55°或60°或80°或90°，内壁夹角β为：35°或55°或60°或80°或90°。

本发明设计科学合理，适用于高硬度金属材料精加工。刀片的上下端面各有两个或多个锐角、每个锐角上均有一个V型立方氮化硼切削单元。V型立方氮化硼切削单元的设计大大增加了单位面积内立方氮化硼复合片毛坯的切割数量，每个V型立方氮化硼切削单元刃尖角α由刀片形状而定，内壁形成夹角β，当α=β时V型立方氮化硼切削单元两边宽度c恒定；当α≠β时c为渐变量，c一般范围为0.2-1.5mm。内壁与硬质合金基体中V型凸起贴合。V型凸起限制了V型立方氮化硼切削单元横向方向移动，从而保证了焊接前V型立方氮化硼切削单元焊接精度。负倒棱以固定角度a和固定宽度b扫略于分布于刀片四周。V型立方氮化硼切削单元内壁带有倒棱截面角度g宽度恒为d。V型立方氮化硼切削单元固定厚度恒为e。硬质合金基体上下端面沿两锐角顶点连线方向开有凹槽，槽宽恒为f，槽深同V型立方氮化硼切削单元内壁倒棱宽度同为d。凹槽靠近刃尖部分形成凹台，有效地限制了立方氮化硼切削单元横向移动的可能，提高了立方氮化硼切削单元摆放精度。刃尖角α随刀片形状变化，内壁形成夹角β亦可根据需求变化，负倒棱宽度和角度随着刀片大小不同而变化，f随β角度变化。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.本发明巧妙地将立方氮化硼切削单元设计为V型，合理减少浪费面积，以直径为60mm毛坯立方氮化硼圆形复合片为例，原有方式切割可切割408片立方氮化硼切削单元；而采用本发明设计结构可切割503片立方氮化硼切削单元，单位面积内可多切割近23%个立方氮化硼切削单元，大大节省了生产成本。