CN111545840B

CN111545840B - 切削刀片

Info

Publication number: CN111545840B
Application number: CN202010436784.8A
Authority: CN
Inventors: 仵永博; 肖旭凯; 高江雄; 陈胜男
Original assignee: Zhuzhou Huarui Precision Cutting Tools Co ltd
Current assignee: Zhuzhou Huarui Precision Cutting Tools Co ltd
Priority date: 2020-05-21
Filing date: 2020-05-21
Publication date: 2021-07-09
Anticipated expiration: 2040-05-21
Also published as: CN111545840A

Abstract

本发明提供了一种切削刀片，包括：刀片本体由单元结构围绕所述刀片本体的中心轴旋转相接组成；所述单元结构包括顶面、底面和侧面，所述侧面包括第一侧面、第二侧面和圆角侧面；所述单元结构设置有两组主切削刃、副切削刃和圆弧刃；所述刀片本体设置有上表面和下表面，所述上表面和下表面均设置有支撑面，所述副切削刃到同表面设置的所述支撑面边缘最远点的垂直距离为L1，最近点垂直距离为L3；所述主切削刃到同表面设置的支撑面边缘最远点的垂直距离为L2，最近点垂直距离为L4，且L1<L2，L3<L4。本发明结构设计合理，安装便捷，具有容屑空间大，使用寿命长的特点。

Description

切削刀片

技术领域

本发明涉及切削加工技术领域，特别涉及一种切削刀片。

背景技术

在金属切削的加工的过程中，切削刀片的切削刃主要用来切割金属，一般设置在刀片的外围；其中，主切削刃用来去除大部分的工件余量，承担了大部分的切削工作，所需要承受的切削力较大，相对的，副切削刃承担了次要的切削工作，承担了相对较小的切削力。主切削刃方向由于切削了大量的切屑，需要更大的容屑空间，副切削刃去除了较少的切屑，相对于主切削刃需要较少的容屑空间。

随着技术的发展，为了最大发挥切削刀片的经济性，现有的金属切削加工过程通常中采用双面结构的切削刀片，同时，为了降低切削阻力或得到类似单面刀片的切削效果，刀片的主切削刃常常被设置成从刀尖开始向安装底面倾斜的，但常规刀片因此种刀刃结构致使刀片在切削深度较大时的容屑能力降低进而导致切削效果下降，同时刀刃的磨损也会令支撑结构发生磨损丧失精度从而降低刀片使用寿命。

发明内容

本发明提供了一种切削刀片，其目的是为了提供更大容屑空间同时不影响支撑效果，且支撑面支撑精度不受切削刃破损影响的切削刀片。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种切削刀片，包括：

刀片本体，所述刀片本体上下两面结构相同，所述刀片本体由至少三个单元结构构成，所述刀片本体由所述单元结构围绕所述刀片本体的中心轴旋转相接组成；

所述单元结构包括顶面和底面以及连接设置在所述顶面和底面之间的侧面，所述侧面包括第一侧面、第二侧面以及连接设置在所述第一侧面和第二侧面之间的圆角侧面；

所述单元结构设置有两组主切削刃、副切削刃和圆弧刃，所述顶面与第一侧面的连接处设置有上主切削刃，所述顶面与第二侧面的连接处设置有上副切削刃，所述顶面与圆角侧面的连接处设置有上圆弧刃，所述底面与第一侧面的连接处设置有下副切削刃，所述底面与第二侧面的连接处设置有下主切削刃，所述底面与圆角侧面的连接处设置有下圆弧刃；

所述单元结构的所述顶面共同构成所述刀片本体的上表面，所述单元结构的所述底面共同构成所述刀片本体的下表面，所述上表面和下表面的中部具有内凹结构，每个所述单元结构的上下表面均设置有支撑面，所述支撑面与所述刀片本体的中心轴垂直，所述副切削刃到同面设置的所述支撑面边缘最远点的垂直距离为L1，最近点垂直距离为L3；所述主切削刃到同面设置的支撑面边缘最远点的垂直距离为L2，最近点垂直距离为L4，且L1<L2，L3<L4。

其中，所述L3的大小为：1mm>L3>0.1mm。

其中，所述上主切削刃与所述上圆弧刃相接的一端向所述上主切削刃的另一端朝所述下表面倾斜，倾斜的角度为a，所述下主切削刃与所述下圆弧刃相接的一端向所述下主切削刃的另一端朝所述上表面倾斜，倾斜的角度为a，3°<a<20°。

其中，相邻的两个所述单元结构的连接处的所述支撑面上开设有凹陷，所述凹陷沿所述刀片本体的中心轴方向开设，所述凹陷的高度低于所述支撑面的高度。

其中，所述凹陷的设置点靠近相同单元的所述圆弧刃，远离相邻的单元的所述圆弧刃。

其中，所述刀片本体沿中心轴贯通地开设有安装孔。

本发明的上述方案有如下的有益效果：

1.在切削时，与主切削刃相对侧，支撑主切削刃切削的支撑面的边缘沿主切削刃方向延伸到主切削刃的最大切深处，且更靠近刀片的边缘，因此支撑稳定；同时，与主切削刃相同侧的支撑面边缘远离主切削刃，也为主切削刃提供了更好的容屑空间；

2.在切削时，由于在相邻单元连接处的支撑面有低于支撑面的凹陷，主切削刃在大切深时容纳切屑的空间进一步提高，有利于刀片的切削；同时，所述凹陷减少了刀片支撑面在非必要位置和刀体的接触，，提高了支撑面精度；

3.支撑面的设置位置使得支撑面边缘靠近刀片的边缘但保持一定的距离，能够让支撑面相对于切削刃保持独立，切削刃的破损不影响支撑面的完整，从而不会影响支撑面的定位精度。

附图说明

图1为本发明的切削刀刃的结构示意图；

图2为本发明的切削刀刃的前视图；

图3为本发明的切削刀刃的后视图；

图4为本发明的切削刀刃的侧视图；

图5为本发明的切削刀刃的主切削刃B-B剖面图；

图6为本发明的切削刀刃的主切削刃C-C剖面图；

图7为本发明的切削刀刃的主切削刃D-D剖面图；

图8为本发明的切削刀刃与刀体安装示意图；

图9为本发明的刀体的结构示意图；

图10为本发明的切削刀刃的刀刃刀体E-E剖面图；

图11为本发明的切削刀刃的最大切削深度示意图；

图12为本发明的切削刀刃实施例2前视图。

【附图标记说明】

1-刀片本体；2-紧固螺钉；3-刀体；3a-刀槽；3b-刀槽定位面；3c-刀槽支撑面；20-第一侧面；21-第二侧面；22-圆角侧面；30a-上主切削刃；30b-下主切削刃；31a-上副切削刃；31b-下副切削刃；32a-上圆弧刃；32b-下圆弧刃；40-上支撑面；40a-第二主支撑面；40b-第二副支撑面；41-下支撑面；41a-第一主支撑面；40b-第一副支撑面；41-凹陷。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有切削刀片容屑能力较低，且刀刃设置影响支撑面支撑精度和使用寿命受的问题，提供了一种切削刀片。

实施例1：

如图1至图4所示，本发明的实施例提供了一种切削刀片，包括：刀片本体1，所述刀片本体1上下两面结构相同，所述刀片本体1由至少三个单元结构构成，所述刀片本体由所述单元结构围绕所述刀片本体1的中心轴C旋转相接组成；所述单元结构包括顶面和底面以及连接设置在所述顶面和底面之间的侧面，所述侧面包括第一侧面20、第二侧面21以及连接设置在所述第一侧面20和第二侧面21之间的圆角侧面22；所述单元结构设置有两组主切削刃、副切削刃和圆弧刃，所述顶面与第一侧面20的连接处设置有上主切削刃30a，所述顶面与第二侧面21的连接处设置有上副切削刃31a，所述顶面与圆角侧面22的连接处设置有上圆弧刃32a，所述底面与第一侧面20的连接处设置有下副切削刃31b，所述底面与第二侧面21的连接处设置有下主切削刃30b，所述底面与圆角侧面22的连接处设置有下圆弧刃32b；所述单元结构的所述顶面共同构成所述刀片本体1的上表面，所述单元结构的所述底面共同构成所述刀片本体1的下表面，所述上表面和下表面的中部具有内凹结构，每个所述单元结构的两面均设置有支撑面，所述支撑面与所述刀片本体1的中心轴垂直，所述副切削刃到同面设置的所述支撑面边缘最远点的垂直距离为L1，最近点垂直距离为L3；所述主切削刃到同面设置的支撑面边缘最远点的垂直距离为L2，最近点垂直距离为L4，且L1<L2，L3<L4。

本发明上述实施例所述的切削刀片，在切削时，位于所述下表面的所述下支撑面41将用于支撑设置在所述上表面的所述上主切削刃30a、上副切削刃31a和上圆弧刃32a的切削，位于所述上表面的上支撑面40将用于支撑设置在所述下表面的所述下主切削刃30b、下副切削刃31b和下圆弧刃32b的切削；L1<L2，即主切削刃相比副切削刃能够从相对面获得更长支撑距离；L3<L4,意味着相对表面的所述支撑面对本表面的所述主切削刃的的支撑相对于对所述副切削刃的支撑更靠近刀片的外周边缘，即所述主切削刃所在竖直面更靠近相对位的所述支撑面，结合以上两点，能够使所述主切削刃相对于所述副切削刃有更好的支撑；

同时，如图2及图3所示，所述主切削刃与所同平面的副切削刃大体呈直角设置，在本实施例中其夹角为直角，将上主切削刃30a与上副切削刃31a分别延长获得虚拟的交点P1，并将交点P1与刀片中心连线得到连接线C1，将所述下主切削刃30b与所述下副切削刃31b分别延长获得虚拟的交点P2，并将交点P2与刀片中心连线得到连接线C2；此时，连接线C1将所述上表面的所述上支撑面40分成第二主支撑面40a和第二副支撑面40b两部分,其中所述所述第二主支撑面40a部分将主要支撑所述所述下主切削刃30b的切削，所述第二副支撑面40b部分将主要支撑所述下副切削刃31b的切削；连接线C2将所述下表面的所述下支撑面41分成第一主支撑面41a和第一副支撑面41b两部分,其中第一主支撑面41a部分将主要支撑上主切削刃30a的切削，第一副支撑面41b部分将主要支撑上副切削刃31a的切削；由于L2>L1，L3<L4，则所述主支撑面部分的面积将大于所述副支撑面部分的面积，即所述主切削刃的支撑面面积相对于所述副切削支撑面面积更大，切削时能够承受更大的切削力。

其中，所述L3的大小为：1mm>L3>0.1mm。

本发明上述实施例所述的切削刀片，1>L3>0.1mm，意味着所述支撑面的边缘都处于刀片的外轮廓的内部，所述支撑面相对于切削刃独立存在，切削刃的损伤不会影响刀片支撑面的精度，从而不会影响刀片反向使用安装的稳定性，这对于双面刀刃结构的刀片是非常有利的，能够有效提高刀片使用寿命。

如图1和图4所示，所述上主切削刃30a与所述上圆弧刃32a相接的一端向所述上主切削刃30a的另一端朝所述下表面倾斜，倾斜的角度为a，所述下主切削刃30b与所述下圆弧刃32b相接的一端向所述下主切削刃30b的另一端朝所述上表面倾斜，倾斜的角度为a，3°<a<20°。

如图1至图3所示，相邻的两个所述单元结构的连接处的所述支撑面上开设有凹陷42，所述凹陷42沿所述刀片本体1的中心轴C方向开设，所述凹陷42的高度低于所述支撑面的高度。

其中，所述凹陷42的设置点靠近相同单元的所述圆弧刃，远离相邻的单元的所述圆弧刃。

本发明上述实施例所述的切削刀片，由于刀片主切削刃朝向相对表面倾斜设置，本实例中所述主切削刃相对于所述支撑面为8度，刀片在不同的切削深度时所述主切削刃相对于所述支撑面的高度差值H在持续变化，并且随着切削深度的增加而持续减小，这种减小对于刀片对切屑的容纳能力来说是不利的；通过在每个相邻的所述支撑面连接处设置所述凹陷42，使刀片在切削深度较大时能够延缓H值的减小，即延缓容屑空间的高度减小，增加刀片对切屑的容纳能力，同时由于所述凹陷42更靠近所述副切削刃的所述支撑面而非所述主切削刃的主要支撑部分，因此所述凹陷42对切削任务更重的所述主切削刃支撑精度的影响可忽略不计，同时由于设置有所述凹陷42，减少了刀片和刀槽3a在非必要位置的接触，有助于在刀片的所述支撑面为粗加工面时提升安装精度。

图2、图5、图6和图7清楚的展示了这一特点：沿切削深度增加的方向对刀片做剖视图，刀片的所述主切削刃相对于同侧所述支撑面的高度持续减小，即H1>H2>H3；刀片每个相邻的支撑面之间设置了所述凹陷42，其相对于支撑面的高度差值为h，则剖视图D-D实际上的H值是H3+h，即所述凹陷42在较大切深时增加了容屑凹槽的深度，提高了刀片对切屑的容纳能力。

如图8至图10所示，所述刀片本体1沿中心轴C贯通地开设有安装孔。

本发明上述实施例所述的切削刀片，所述刀片本体1中心开设有所述安装孔，所述安装孔两侧均开设有适配于紧固螺钉2的凹槽，所述刀片本体1通过所述紧固螺钉2安装在刀体3的外围的刀槽3a中；所述刀片本体1的侧面和所述刀槽3a的三个刀槽侧定位面3b接触，所述支撑面和刀槽支撑面3b接触。

实施例2：

如图12所示，本发明实施例2所述的切削刀片，包括：刀片本体1，所述刀片本体1上下两面结构相同，所述刀片本体1由至少三个单元结构构成，所述刀片本体由所述单元结构围绕所述刀片本体1的中心轴C旋转相接组成；所述单元结构包括顶面和底面以及连接设置在所述顶面和底面之间的侧面，所述侧面包括第一侧面20、第二侧面21以及连接设置在所述第一侧面20和第二侧面21之间的圆角侧面22；所述单元结构设置有两组主切削刃、副切削刃和圆弧刃，所述顶面与第一侧面20的连接处设置有上主切削刃30a，所述顶面与第二侧面21的连接处设置有上副切削刃31a，所述顶面与圆角侧面22的连接处设置有上圆弧刃32a，所述底面与第一侧面20的连接处设置有下副切削刃31b，所述底面与第二侧面21的连接处设置有下主切削刃30b，所述底面与圆角侧面22的连接处设置有下圆弧刃32b；所述单元结构的所述顶面共同构成所述刀片本体1的上表面，所述单元结构的所述底面共同构成所述刀片本体1的下表面，所述上表面和下表面的中部具有内凹结构，每个所述单元结构的两面均设置有支撑面，所述支撑面与所述刀片本体1的中心轴垂直，所述副切削刃到同面设置的所述支撑面边缘最远点的垂直距离为L1，最近点垂直距离为L3；所述主切削刃到同面设置的支撑面边缘最远点的垂直距离为L2，最近点垂直距离为L4，且L1<L2，L3<L4。

其中，所述主切削刃与同面的所述副切削刃大体呈直角设置。

其中，所述L3的大小为：1mm>L3>0.1mm。

所述上主切削刃30a与所述上圆弧刃32a相接的一端向所述上主切削刃30a的另一端朝所述下表面倾斜，倾斜的角度为a，所述下主切削刃30b与所述下圆弧刃32b相接的一端向所述下主切削刃30b的另一端朝所述上表面倾斜，倾斜的角度为a，3°<a<20°。

所述刀片本体1沿中心轴C贯通地开设有安装孔。

本发明实施例2所述的切削刀片，同面的支撑面相互延伸连接，每个所述单元结构上的支撑面的边界如图12上的虚线所示，本实施例具有较强的支撑效果，同时支撑面与刀刃具有一定间隔距离，同样获得了较大的容屑空间，同时支撑面的使用寿命较长，有利于切削刀片的双面使用。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种切削刀片，其特征在于，包括：

所述单元结构的所述顶面共同构成所述刀片本体的上表面，所述单元结构的所述底面共同构成所述刀片本体的下表面，所述上表面和下表面的中部具有内凹结构，每个所述单元结构的上下表面均设置有支撑面，所述支撑面与所述刀片本体的中心轴垂直，所述副切削刃到同面设置的所述支撑面边缘最远点的垂直距离为L1，最近点垂直距离为L3；所述主切削刃到同面设置的支撑面边缘最远点的垂直距离为L2，最近点垂直距离为L4，且L1<L2，L3<L4，所述L3的大小为：1mm>L3>0.1mm；

设所述上主切削刃与所述上副切削刃延长线交点P1，设交点P1与刀片中心连接线C1，设所述下主切削刃与所述下副切削刃延长线交点P2，设交点P2与刀片中心连接线C2；所述连接线C1将所述上表面的上支撑面分成第二主支撑面和第二副支撑面；所述连接线C2将所述下表面的下支撑面分成第一主支撑面和第一副支撑面。

2.根据权利要求1所述的切削刀片，其特征在于，所述上主切削刃与所述上圆弧刃相接的一端向所述上主切削刃的另一端朝所述下表面倾斜，倾斜的角度为a，所述下主切削刃与所述下圆弧刃相接的一端向所述下主切削刃的另一端朝所述上表面倾斜，倾斜的角度为a，3°<a<20°。

3.根据权利要求1所述的切削刀片，其特征在于，相邻的两个所述单元结构的连接处的所述支撑面上开设有凹陷，所述凹陷沿所述刀片本体的中心轴方向开设，所述凹陷的高度低于所述支撑面的高度。

4.根据权利要求3所述的切削刀片，其特征在于，所述凹陷的设置点靠近相同单元的所述圆弧刃，远离相邻的单元的所述圆弧刃。

5.根据权利要求1所述的切削刀片，其特征在于，所述刀片本体沿中心轴贯通地开设有安装孔。