[发明专利]一种带树状断屑槽的PCBN刀片

说明书

本发明公开了一种带树状断屑槽的PCBN刀片，包括刀片本体，所述刀片本体的轮廓投影为大致多边形形状；在刀片本体的厚度方向设有贯穿上下表面的螺钉紧固孔，且螺钉紧固孔处于大致中部位置；在对应于刀片本体的大致多边形形状的至少一个角部位置设有由PCBN材料构成的切削部；所述切削部包括对应于顶角处的刀尖切削刃和刀尖切削刃两边的边切削刃，以及由切削刃向所述螺钉紧固孔方向延伸的采用激光加工成型的树状断屑槽。本发明具有折断铁屑的断屑槽，确保刀片在加工中既有良好的断屑效果，又有很好的耐磨性和加工稳定性。

技术领域

本发明涉及一种切削刀片，特别是涉及一种带树状断屑槽的PCBN刀片。

背景技术

聚晶立方氮化硼PCBN(Polycrystalline Cubic Boron Nitride)是一种超硬材料，聚晶立方氮化硼硬度很高，达2700～5000HV，仅次于金刚石的硬度；抗弯强度和断裂韧性介于硬质合金和陶瓷之间；热稳定性大大高于人造金刚石，在1300℃时仍可切削，具有很高的抗氧化能力，在1000℃时也不产生氧化现象，铁元素的化学惰性也远大于人造金刚石，与铁系材料在1200至1300℃高温时也不易起化学作用，因此，立方氮化硼作为一种超硬刀具材料，可用于加工灰铸铁、球墨铸铁等，特别是加工淬火钢等难加工材料，它还非常适合数控机床加工。

随着工业4.0技术的不断推进，机械制造领域已经逐渐迈向高速、高效及高自动化发展，球墨铸铁及淬火钢等难加工材料的广泛应用，普通刀具已经难以胜任对这类材料的加工，PCBN刀具可以很好地满足上述材料的加工需求，其需求量越来越大。很多机械加工企业为了提高加工效率、尺寸的稳定性，越来越重视PCBN刀片的应用。

PCBN刀片在工业发达国家的发展十分迅速，在各行各业都得到广泛的应用。例如美国、日本、德国等发达国家在汽车工业和航空航天工业中，针对各种难加工材料的切削加工中已大量地使用PCBN刀片，并且取得了良好的经济效益。而我国的PCBN刀片在最近几年发展也很快，但是与发达国家相比，在技术创新方面还是处于一种跟随的状态，具有自主知识产权的PCBN刀片相对较少，且切削性能与进口刀具相比仍存在较大差距。

目前市场上广泛使用的PCBN刀片形式主要有：整体焊接式、复合焊接式、整体复合式及整体烧结式等，整体焊接式的PCBN刀片是将PCBN块整体焊接在硬质合金基体的角部位置，复合焊接式则是将PCBN块复合焊接在硬质合金基体的角部位置的顶部和/或底部，整体复合式是将PCBN块整体复合焊接在硬质合金基体的顶部和/或底部，整体烧结式则是没有硬质合金基体，整个刀片本体都是采用PCBN材料。现有技术的PCBN刀片，无论是上述的那种结构形式，其刀片的槽型结构都十分简单，大部分为平板槽型结构，或者只是通过磨削工艺形成一个简单的“V”型断屑槽，不能像硬质合金刀片那样可以设置具有特定功能的三维复杂断屑槽型。这一特性使PCBN刀片在进行难断屑材料的加工时，切屑不易被折断，导致切屑容易缠绕在被加工工件上，因断屑效果欠佳，直接影响其加工效率和已加工表面的质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种带树状断屑槽的PCBN刀片，使其具有折断铁屑的断屑槽，确保刀片在加工中既有良好的断屑效果，又有很好的耐磨性和加工稳定性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带树状断屑槽的PCBN刀片，包括刀片本体，所述刀片本体的轮廓投影为大致多边形形状；在刀片本体的厚度方向设有贯穿上下表面的螺钉紧固孔，且螺钉紧固孔处于大致中部位置；在对应于刀片本体的大致多边形形状的至少一个角部位置设有由PCBN材料构成的切削部；所述切削部包括对应于顶角处的刀尖切削刃和刀尖切削刃两边的边切削刃，以及由切削刃向所述螺钉紧固孔方向延伸的采用激光加工成型的树状断屑槽。

所述树状断屑槽包括树枝状凸起和叶状凹槽，所述树枝状凸起位于反屑面中，所述叶状凹槽位于前刀面中或位于前刀面和倒棱部位中。

所述树枝状凸起包括指向刀尖方向的主枝状凸起和由主枝状凸起向边切削刃方向延伸的侧枝状凸起。