[实用新型]一种重型切削高效断屑刀片

说明书

技术领域

本实用新型属于重型切削加工用刀具技术领域，尤其涉及一种粗加工阶段专用车刀片。

背景技术

水室封头是核能发电中的关键部件，其加工工艺影响着着我国核能事业的发展。我国对水室封头未能实现完全成型锻造，只能锻造出近似圆柱体然后进行重型切削加工，在水室封头的加工过程中涉及车削及铣削两种加工方式。目前车削阶断所使用的刀具大多是单刃式的焊接车刀，被加工工件表面有许多锻造缺陷（锻造铲沟，氧化皮，锻造裂纹和金属覆盖物等），造成在加工过程中切削用量变化较大，单刃式刀具易受到冲击造成断裂，常用的车刀片也不能起到很好的断屑效果。水室封头基体材料十分特殊，大多采用的是低碳合金钢S508Ⅲ钢，属于难加工材料，材料塑性和强度较高。加工过程中形成的切屑韧性较高，不易折断，易缠绕在刀杆上，造成切削热大量聚集，易产生刀-屑粘结现象，导致刀具过早失效;强度较高造成切削阻力增大，振动加剧，加工质量下降。重型切削加工过程中切削参数较大，材料去除率达到70%，背吃刀量达到30mm以上，切削力可达到10KN，切削温度高至1000℃，极端的加工环境造成刀具损伤严重，断屑效果不好，产生的大型切屑易对工人人身安全造成危害，加工环境不整洁。为了改善上述问题，设计了本重型切削粗加工专用车刀片。

发明内容

本实用新型针对重型切削水室封头加工过程中车削阶段设计，可以增加刀片强度，提高断屑效果。在水室封头的粗加工过程中毛坯件常有裂纹、铲沟等锻造缺陷，加工过程中切深变化不定，易引起波动变化的机械载荷和热载荷，造成切削力及切削温度升高，易发生刀-屑粘结现象，造成刀具破损，使用寿命降低等不利影响。本刀片可广泛应用在车削粗加工过程中，刀片强度提高，断屑效果良好，具有降低刀片损耗、提高加工效率等优点。

为了达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：

本实用新型为一种重型切削高效断屑刀片，其特征在于：直线切削刃，负倒棱切削刃，圆弧切削刃，类三角形凸起，椭圆形凸起，W形导屑墙，容屑槽，紧固螺钉孔，环形散热槽等结构。所述车刀片采用正方形轮廓设计。刀片设有直线切削刃及圆弧切削刃，切削刃剖面型式为负倒棱，负倒棱宽度为0.3mm。刀片厚度为15mm，采用8°左右前角，7°左右后角，刃倾角为0°。刀尖参与切削区域有类三角形加强结构，前刀面设计有椭圆形凸起，刀片底部设计有环形散热槽。整个刀片可以通过紧固螺钉固定在刀杆上。

本实用新型的有益效果是：

所述刀片为重型切削高效断屑刀片，设计有四个直线切削刃，相邻切削刃顶角处设有圆弧形刀尖，刀片通过螺钉固定在刀杆上。切削刃上设计了0.3mm的负倒棱，增加切削刃的强度，扩大了散热面积，增加切屑的变形，辅助切屑的排出。

根据刀具的加工条件，所述刀片，前角为8°左右，后角为7°左右，刃倾角为0°，前刀面设计有椭圆形和类三角形凸起，有助于切屑的排出，提高刀片强度，同时刀片结构简单，制造成本低。

所述刀片前刀面上有椭圆形凸起，减少刀片前刀面与切屑的接触面积，增加有效散热面积，减缓切削热的聚集，起到降低切削温度的作用。切屑流经椭圆形凸起时，使切屑横截面发生变化，切屑效厚度明显增大，从而使切屑刚度增大，碰到阻碍时易折断，改善断屑效果，提高刀具寿命。

所述刀片刀尖圆弧切削刃附近设计有类三角形凸起，起到加强筋作用，增加刀尖的强度，能增强刀具承受工件施加冲击载荷的能力，也能减轻切削过程中的刀具与工件之间的颤振现象，起到抗振的作用。切屑流经类三角形凸起时刚度增大，碰到阻碍时更易折断，起到辅助断屑的效果。

所述刀片前刀面与W形导屑墙之间形成一个容屑槽，可以增大散热面积，也可以贮存部润滑液，使润滑液更好的带走加工时产生的热量，有效解决切削热聚集的问题。

所述刀片在前刀面附近设有W形导屑墙，切屑流经此处时受到导屑墙弯曲力矩的作用，容易发生卷曲并折断，有助于切屑顺利排出，起到辅助断屑的作用。

所述刀片底部设计有环形散热槽，它将刀片底部分割成两个区域，降低安装精度，可使刀片与刀杆更紧密的结合在一起。在加工过程中，润滑液可流经凹槽，并在凹槽里短暂贮存，同时也能流经螺钉孔，对螺钉起到冷却的作用。