[12]实用新型专利说明书专利号 ZL
200420069170.7
[51]Int.CI.
B23B 27/08 (2006.01)
[45]授权公告日2006年3月1日[22]申请日2004.11.09[21]申请号200420069170.7
[73]专利权人株洲硬质合金集团有限公司
地址412000湖南省株洲市荷塘区钻石路株洲硬
质合金集团有限公司[72]设计人何志平 王社权 刘敏 汤爱民
[11]授权公告号CN 2761321Y
[74]专利代理机构株洲市长江专利事务所
代理人王法男
权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页
[54]实用新型名称
带修光刃的车削刀片
[57]摘要
本实用新型提供了一种能进一步降低精加工及半精加工中车削工件的表面粗糙度的车刀片，该刀片具有多边形的基本形状，包括基本平行的上、下两个表面和至少三个侧面，刀尖部分的刀刃至少可分为由两段直线段间隔的三段圆弧所组成的五个不同区段，相邻区段之间两两相切；其中修光刃圆弧置于基本圆弧两侧，并分别与相应侧的直刀刃相切；任一直线段与相应侧的直刀刃的夹角(α、α’)为4°50′－5°8′；刀尖曲面相应地至少可分为由三个小圆柱面和两个小平面组成的五个不同柱面；基本圆弧、两直线和以及两修光刃圆弧最好分别关于刀片对角线对称，夹角最好为5°。
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权 利 要 求 书
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1、一种带修光刃的车削刀片，该刀片具有多边形的基本形状，包括基本平行的上、下两个表面(1、1’)和至少三个在所述上、下表面(1、1’)间延伸的侧面(2、2’)，上、下两个表面(1、1’)与侧面(2、2’)相交形成刀刃，任两相邻侧面间的过渡部分形成刀尖部分的曲面(7)，所述刀刃由刀尖部分的刀刃和侧面部分的直刀刃(6)组成，其特征在于：刀尖部分的刀刃至少可分为由两段直线(4A、4B)间隔的三段圆弧(3、5A、5B)所组成的五个不同区段，相邻区段之间两两相切；修光刃圆弧(5A、5B)置于基本圆弧(3)两侧，并分别与相应侧的直刀刃(6A、6B)相切；任一直线段(4A、4B)与相应侧的直刀刃(6A、6B)的夹角(α、α’)为4°50′～5°8′；刀尖曲面(7)相应地至少可分为由三个小圆柱面和两个小平面组成的五个不同柱面。
2、根据权利要求1所述的带修光刃的车削刀片，其特征在于：所述夹角(α、α’)为5°。
3、根据权利要求1或2所述的带修光刃的车削刀片，其特征在于：所述基本圆弧(3)、直线(4A)和(4B)以及修光刃圆弧(5A)和(5B)分别关于刀片对角线对称。
4、根据权利要求1或2所述的带修光刃的车削刀片，其特征在于：基本圆弧(3)半径为0.2mm-4.0mm，中心角β为86°～96°；直线段(4A、4B)长度为0.1mm～0.4mm，修光刃圆弧(5A、5B)半径为2mm～40mm，中心角γ(A)、γ(B)均为3°～7°。
5、根据权利要求4所述的带修光刃的车削刀片，其特征在于：基本圆弧(3)半径为0.4mm～2.0mm，中心角β为88°～92°；直线段(4A、4B)长度为0.1mm～0.3mm，修光刃圆弧(5A、5B)半径为4.0mm～20mm，中心角γ(A)、γ(B)均为4°～6°。
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说 明 书
带修光刃的车削刀片
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技术领域
本发明涉及一种带修光刃的车削刀片，尤其是带修光刃的可转位车刀片。 背景技术
在车削加工中，产品表面粗糙度和车削的进给量是一对相互制约的因素。一般而言，表面粗糙度Ra随进给量fn的减小而减小，随刀尖圆弧半径γε的增大或主偏角Kr及副偏角Kr′的减小而降低。因此要确保工件质量即表面粗糙度小，须降低车削的进给量即降低了生产效率；同样的道理，若要保证生产效率，就得以降低工件的表面质量为代价；增加刀尖半径则会使车削力增大。 中国发明专利申请95193136.9(公开号CN1148829A，公开日1997，4，30)公开了一种在刀片拐角处具有五个不同半径区段的可转位刀具，使用该刀具与恒定刀尖半径的常规刀具相比，在相同的切削参数情况下，被加工零件的表面粗糙度明显降低，该专利申请还公开了不同半径值和相应圆心角的取值范围与对应关系。但专利申请所涉及的可转位刀具主要适用于精车，在半精车削时被加工表面粗糙度增加较快。 实用新型内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能进一步降低精加工及半精加工中车削工件的表面粗糙度的车削刀片。
本实用新型的车削刀片具有多边形的基本形状，包括基本平行的上、下两个表面和至少三个在所述上、下表面间延伸的侧面，上、下两个表面与侧面相交形成刀刃，任两相邻侧面间的过渡部分形成刀尖部分的曲面，刀刃由刀尖部分的刀刃和侧面部分的直刀刃组成，其特征在于：刀尖部分的刀刃至少可分为由
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两段直线段间隔的三段圆弧所组成的五个不同区段，相邻区段之间两两相切；修光刃圆弧置于基本圆弧两侧，并分别与相应侧的直刀刃相切；任一直线段与相应侧的直刀刃的夹角(α、α’)为4°50′-5°8′；刀尖曲面相应地至少可分为由三个小圆柱面和两个小平面组成的五个不同柱面。
所述基本圆弧、两直线和以及两修光刃圆弧和分别关于刀片对角线对称。 所述夹角最好为5°。
所述基本圆弧半径为0.2mm～4.0mm，最好为0.4mm～2.0mm，中心角β为86°～96°，最好为88°～92°；直线段(4A、4B)长度为0.1mm～0.4mm，最好为0.1mm～0.3mm；修光刃圆弧(5A、5B)半径为2mm～40mm，最好为4.0～20mm，中心角γ(A)、γ(B)均为3°～7°，最好是4°～6°。
本实用新型刀尖部分的刀刃设计为由三段圆弧和两段直线组成的五个不同区段，刀尖部分刀刃的五个区段之间两两相切，修光刃圆弧又与直刀刃相切，刀尖曲面相应地由三个小圆柱面和两个小平面组成的五个不同柱面，整个刀片切削刃和刀尖曲面光滑，有利于车削加工中切削力的降低；具有一定角度刀尖角的刀片通过调整主偏角Kr，使车削时直线段刀刃4A或4B与进给方向平行即Kr′＝0°，起到很好的修光作用。比较恒定刀尖半径的常规车刀片，效果显著，且直线段刀刃短小，车削力小；较之CN1148829A，直线段刀刃(4A)或(4B)更能紧靠已加工面，减小已加工表面的Ra值，从而进一步降低了精车、半精车时工件表面粗糙度。同时基本圆弧关于刀片几何对角线对称，刀片左右换位是对称的，即形成可转位刀片，同时适应左、右侧夹持器。 附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明 图1是本实用新型车削刀片的一个刀尖部分的立体图；
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图2是图1的俯视图的局部放大图；
图3是采用常规恒定刀尖半径的车刀片、CN1148829A所述车刀片及本实用新型车刀片时的进给速度--工件表面粗糙度关系曲线对比图。 具体实施方式
如图1所示，本实用新型的车削刀片的一个刀尖部分，该刀片具有多边形的基本形状，包括基本平行的上、下两个表面1、1′和至少三个在上、下表面1、1′间延伸的侧面2、2′，上、下两个表面1、1′与侧面2、2′相交形成刀刃，任两相邻侧面间的过渡部分形成刀尖部分的曲面7，刀刃又由刀尖部分的刀刃和侧面部分的直刀刃6组成。刀尖部分的刀刃设计为由两段直线4A、4B间隔的三段圆弧3、5A、5B所组成的五个不同区段，刀尖曲面7相应地由包含上述不同区段的五个不同柱面组成。
圆弧3为基本圆弧，修光刃圆弧5A、5B与直刀刃6相切；刀尖部分刀刃的五个区段之间两两相切，见图2。这样整个刀刃为光滑过渡曲线，有利于降低加工时的切削力以及加工后的工件表面粗糙度。
任一直线段4A或4B与相应侧的直刀刃6的夹角α、α′为4°50′-5°8′，最好是5°。
基本圆弧3、两直线4A、4B和以及两修光刃圆弧5A、5B分别关于刀片对角线对称。
基本圆弧3半径为0.2mm～4.0mm，最好为0.4mm～2.0mm，中心角β为86°～96°，最好为88°～92°；直线段4A、4B长度为0.1mm～0.4mm，最好是0.1mm～0.3mm，修光刃圆弧5A、5B半径为2.0mm～40mm，最好是4.0mm～20mm。
修光刃圆弧5A、5B的中心角γ(A)、γ(B)大小相等，均为3°～7°，最佳范围4°～6°。
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基本圆弧3、两直线4A、4B和以及两修光刃圆弧5A、5B分别关于刀片对角线对称，亦即基本圆弧3的角中分线对称设计，进一步满足刀片可转位要求，以及适应左、右夹持器。
本实用新型的车削刀片外形为多边形，可以是菱形或正六边形，或矩形或三角形；图1所示该车削刀片其刀尖部分的锲角大致为80°，但不仅在锲角为80°的刀尖部分上设计有本实用新型的刀刃和刀尖部分曲面，在100°刀尖部分也设计有同样的结构。为保证加工表面粗糙度，与刀杆配套使用时刀片主偏角为95°，即要求配套刀杆主偏角亦为95；当锲角为100°时，则需与75°主偏角车刀杆配套使用。
本实用新型的车刀片上下表面1、1′可以为双面槽、单面槽或无槽形的设计，推荐使用硬质合金或各类陶瓷材料，采用直接模压成型或以代坯产品磨周边而成型。
以本实用新型的车刀片与常规恒定刀尖半径的车刀片、CN1148829A所述车刀片进行比较：三种刀片刀尖部分锲角均为80°，加工材质为45#，切深Vc＝1.0mm，切削速度220m/min，“进给速度fn--工件表面粗糙度关系曲线对比图”见图3；图中Y轴以μm为单位表示获得的表面粗糙度Ra，轴X以fn(mm/r)为单位表示进给速度。
本实用新型的车刀片的参数为：
基本圆弧(3)半径＝0.794mm，中心角β＝90°；
修光刃圆弧5A、5B半径＝10mm，中心角γ(A)、γ(B)＝5°； 直线段4A、4B长度＝0.2mm。
从图3可以看出，比较恒定刀尖半径的常规车刀片，本实用新型效果显著，较之CN1148829A，进一步降低了精车、半精车时工件表面粗糙度。
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说 明 书 附 图
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图1
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图2
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图3
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