一种可转位螺纹车削刀片的制作方法

2021-01-29 17:01:40|

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[0001]
本实用新型涉及刀具技术领域，特别是涉及一种对不同材料的工件能够进行螺纹车削加工的安装在切削刀具的刀具主体(刀杆)上使用的可多次拆装的可转位螺纹车削刀片。

背景技术：

[0002]
在螺纹车削加工过程中，沿工件径向进行螺纹车削加工进刀时，刀尖牙型两侧的切削刃与工件挤压产生坚硬切屑，在加工的前半周期，由于此时切深较大，产生较厚的切屑，此时切屑只要擦过前刀面，切屑便会自动卷曲；但是从中间周期到最后，刀尖径向切入的深度逐渐减小，切屑逐渐变得越来越薄，此时，沿着刀尖牙型两侧的切削刃所产生的切屑较长却无法卷曲，对于这些在螺纹切削后半周期所形成的较薄的切屑，随工件一起高速旋转而容易打在刀片上造成刀片崩刃，切屑缠绕工件也会引起工件的螺纹精度下降，而切屑缠绕也会使生产不得不停下来，影响生产效率并且容易给操作者造成危险。
[0003]
目前国内现有技术的一类螺纹刀没有设置合理的卷屑槽，很多螺纹切削刀片并不能有效控制切屑，特别是在切削加工的后半周期，由于刀尖径向切入深度减小而行成的极薄的切屑便不受阻力而直接以从工件切削下来的速度流出，因此不能控制切屑的排出方向，于是这些长而硬的切屑便可能会缠绕在工件上或者刀杆上，从而导致工件表面划伤，或者螺纹刀片崩刃，并且可能会划伤操作人员。现有技术的另一类螺纹刀，槽型是设在前刀面上切削刃之间的一个较高的凸起，加工时切屑经由前刀面直接撞击在该凸起实现卷屑，此时切屑瞬间卷曲成一定直径并排出导致切削力增大，并可能随之在工件或刀杆上产生高频振动而损害工件表面加工精度。

技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种可转位螺纹车削刀片，通过结构改进，可以有效使切屑逐渐卷曲成一定直径并引导切屑流动方向；具有能够提高工件的表面精度、减小切削力、增强刀片强度、延长刀片使用寿命、提高生产效率、降低生产成本的特点。
[0005]
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可转位螺纹车削刀片，包括多边形形状的刀片本体；该刀片本体具有上面、下面和连接于上、下面的侧面；该刀片本体还形成至少一个向外凸出的切削角部；所述切削角部包含一对属于刀片本体上面位置的向外汇聚的边切削刃和处于角部尖端位置的连接于两条边切削刃的弧形角切削刃；所述两条边切削刃中的至少一条的后端连接有修光刃；由切削角部向内设置有起卷屑作用的第一纺锤形凸起和第二纺锤形凸起，且第二纺锤形凸起的高度高于第一纺锤形凸起的高度；所述第一纺锤形凸起和第二纺锤形凸起的两边分别设有起导屑作用的第一弧形凸起；在两个第一弧形凸起的其中一个第一弧形凸起的后侧设有起反屑作用的第二弧形凸起，且第二弧形凸起的高度高于第一弧形凸起的高度。
[0006]
所述弧形角切削刃和两条边切削刃向内侧方向延伸设有前刀面，所述第一纺锤形凸起位于离边切削刃和弧形角切削刃一定距离处，所述第一纺锤形凸起的两侧分别延伸进入前刀面，所述第一纺锤形凸起的后部平滑连接于所述第二纺锤形凸起。
[0007]
所述第一纺锤形凸起和第二纺锤形凸起分别关于两条边切削刃的中心线呈对称结构。
[0008]
所述第一纺锤形凸起和第二纺锤形凸起的两边的第一弧形凸起关于两条边切削刃的中心线呈对称，且两个第一弧形凸起具有相等高度；两个第一弧形凸起的高度介于第一纺锤形凸起的高度与第二纺锤形凸起的高度之间；两个第一弧形凸起在水平面上的投影为圆弧形。
[0009]
所述第二纺锤形凸起的后侧设有波浪形凸起，所述第二纺锤形凸起的前部与所述第一纺锤形凸起平滑连接，所述第二纺锤形凸起的后端延伸波浪形凸起的凸弧面处，所述第二纺锤形凸起的两侧边分别延伸进入两边的第一弧形凸起中；所述波浪形凸起在水平面上的投影为波浪形。
[0010]
在刀片沿进给方向的前面一侧，两个第一弧形凸起的其中另一个第一弧形凸起一直延伸到刀片本体的侧壁处；而在刀片进给方向的后方侧，所述两个第一弧形凸起的其中一个第一弧形凸起延伸到第二弧形凸起处，第二弧形凸起的高度低于刀片本体的上面。
[0011]
所述第二弧形凸起的一侧与所述两个第一弧形凸起的其中一个第一弧形凸起相连，所述第二弧形凸起的另一侧与所述波浪形凸起的凹陷弧面处相连，所述第二弧形凸起的上表面是一个平面，平行于前刀面。
[0012]
所述两个第一弧形凸起的其中另一个第一弧形凸起具有第一导屑壁，该第一导屑壁相对于与两条边切削刃的中心线垂直的方向朝向刀片的进给方向的前方，而向朝向刀片的进给方向的前方的一条切削刃方向倾斜。
[0013]
所述两个第一弧形凸起的其中一个第一弧形凸起具有第二导屑壁：该第二导屑壁相对于与两条边切削刃的中心线垂直的方向朝向刀片的进给方向的前方，而向背向刀片的进给方向的前方的另一条切削刃方向倾斜。
[0014]
所述第二弧形凸起具有第三导屑壁，该第三导屑壁相对于与两条边切削刃的中心线垂直的方向朝向刀片的进给方向的前方，而向两条切削刃及弧形角切削刃的方向倾斜；第三导屑壁相对于第二导屑壁，距离两条切削刃及弧形角切削刃更远。
[0015]
所述两个第一弧形凸起分别具有上表面，所述两个第一弧形凸起的上表面分别为平面，并与前刀面平行。
[0016]
所述第二弧形凸起的上表面的高度介于前刀面和刀片本体的上面之间。
[0017]
与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：
[0018]
本实用新型由于采用了切削角部向内设置有起卷屑作用的第一纺锤形凸起和第二纺锤形凸起，且第二纺锤形凸起的高度高于第一纺锤形凸起的高度；所述第一纺锤形凸起和第二纺锤形凸起的两边分别设有起导屑作用的第一弧形凸起；在两个第一弧形凸起的其中一个第一弧形凸起的后侧设有起反屑作用的第二弧形凸起，且第二弧形凸起的高度高于第一弧形凸起的高度。本实用新型的这种结构，可以有效使切屑逐渐卷曲成一定直径并引导切屑流动方向的螺纹刀片，不管螺纹刀片牙型的尺寸如何，该设计形式均能适用，从而有效防止刀片切削刃部位发生粘刀或者崩刃；该螺纹加工刀片加工过程中，前刀面上纺锤
形光滑的凸起可减小切屑与刀片的摩擦力，独特的凸起设计可有效地引导切屑和冷却介质流动方向从而使切削刀片刃部得到更好的冷却，从而避免了刀具上切削热大量聚集而加速刀片磨损；该刀片具备多个切削刃，并可以在切削刀具的刀具主体上多次拆装转换位置使用；该螺纹加工刀片具有提高工件的表面精度、减小切削力、增强刀片强度、延长刀片使用寿命、提高生产效率、降低生产成本的优点。
[0019]
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种可转位螺纹车削刀片不局限于实施例。
附图说明
[0020]
图1是本实用新型的实施例的立体构造示意图；
[0021]
图2是本实用新型的实施例的俯视图；
[0022]
图3是图2所示的x方向的视图；
[0023]
图4是图2所示的y方向的视图；
[0024]
图5是沿图2中e-e线的剖视图；
[0025]
图6是图1所示刀片的切削角部的放大俯视图；
[0026]
图7是沿图6中h-h线的剖视图；
[0027]
图8是沿图6中g-g线的剖视图。
具体实施方式
[0028]
实施例
[0029]
参见图1至图8所示，本实用新型的一种可转位螺纹车削刀片，包括多边形形状的刀片本体1；刀片本体1呈三角平片形状，它最好由烧结碳化物(硬质合金)制成，也可采用诸如陶瓷材料或陶瓷合金等其他切削材料。该刀片本体具有上面2、下面26和连接于上、下面的侧面，本实施例中，侧面有三个分别是侧面3、侧面4和侧面5，上面2和下面26相互平行，侧面是上、下面之间沿大致垂直方向延伸的侧壁。刀片本体1设有三个相同的切削角部即切削角部6、切削角部7和切削角部8，车削加工时，每个角部都有与金属工件(未示出)啮合以切制螺纹的切削尖端即切削尖端9、切削尖端10和切削尖端11。刀片本体1还有一中心孔12，它用来使一紧固螺栓通过此孔与刀杆连接，从而使刀片装入刀杆头部的一容纳腔内。刀片本体1的下面26没有设切削刃边，它仅是为与所述的刀片接纳腔的一支持面相贴合。
[0030]
在图6中示出了其中的一个切削角部6，它具有一沿h-h线对称分布的切削尖端9，切削角部6包含一对属于刀片本体上面位置的向外汇聚的边切削刃13、14和处于角部尖端位置的连接于两条边切削刃13、14的弧形角切削刃15；边切削刃13、14呈v形延伸；边切削刃13、14后端分别相连形成有修光刃24、25，刀片本体1在其所述主切削刃(即两条边切削刃13、14和弧形角切削刃15)的内侧具有两个连接于切削尖端9的前刀面16、17，前刀面16、17位于朝刀片的中心向下倾斜的平面(前刀面)内，形成的斜角最佳值为5
°-
20
°
。
[0031]
在前刀面16、17和切削尖端9的内侧设置有起卷屑作用的第一纺锤形凸起18(即卷屑块)，这是卷屑块的开始，第一纺锤形凸起18的前端锥度为25
°
到35
°
之间，从切削尖端9往与切削尖端汇聚方向相反的方向，该第一纺锤形凸起18的横截面积逐渐增大，在长度达到3mm到4mm处达到该第一纺锤形凸起18的最大截面处，然后以40
°
到50
°
的锥度收缩，紧接其
后的是长度为第一纺锤形凸起18长度2～10倍的第二纺锤形凸起19，它是作为卷屑块的延伸，但是高度高于第一纺锤形凸起18，第二纺锤形凸起19与第一纺锤形凸起18的后部平滑连接。第二纺锤形凸起19的前端锥度为10
°
到25
°
之间，从切削尖端方向到与切削尖端相反方向，第二纺锤形凸起19的横截面积先增大再趋于平缓，在延伸约8mm到15mm后，该第二纺锤形凸起19的直径达到最大，最终其后部终结于一在刀片主体1上俯视图(即水平面上的投影)上呈波浪状的曲线的波浪形凸起23的凸起弧面处。所述第一纺锤形凸起18的前部被包含有上述前刀面16、17的下斜平面的延伸部所限定，而第二纺锤形凸起19的后部呈平滑曲线并且连接在俯视图中呈波浪状曲线的波浪形凸起23的凸起弧面处。两条切削刃13、14的对称中心线h-h将第一纺锤形凸起18和第二纺锤形凸起19分别分为对称的两部分。
[0032]
在第一纺锤形凸起18和第二纺锤形凸起19与前刀面16、17之间连接两个高度介于第一纺锤形凸起18和第二纺锤形凸起19之间的俯视图上呈圆弧状的第一弧形凸起20、21。这就是两段导屑块，这两段导屑块(即第一弧形凸起)20、21与第一纺锤形凸起18和第二纺锤形凸起19以过渡圆弧的形式连接。两段导屑块(即第一弧形凸起)20、21的高度在0.05mm到0.15mm之间，且从俯视图上看，圆弧半径通常在2mm到4mm之间，并且两段导屑块的侧壁20a、21a与前刀面16、17之间的夹角通常在30
°
到60
°
之间，导屑块(即第一弧形凸起)20、21的上表面20b、21b是平面，该平面与前刀面16、17平行。
[0033]
两个第一弧形凸起的其中一个第一弧形凸起20具有以下述方式延伸的第一导屑壁20a：在上述俯视图中，相对于与上述二等分线h-h垂直的方向朝向上述刀片的进给方向f的前方，而向上述切削刃13方向倾斜。
[0034]
两个第一弧形凸起的其中另一个第一弧形凸起21具有以下述方式延伸的第二导屑壁21a：在上述俯视图中，相对于与上述二等分线h-h垂直的方向朝向上述刀片的进给方向f的后方侧，而向上述切削刃14方向倾斜。
[0035]
在刀片沿进给方向f的前面一侧，两个第一弧形凸起的其中一个第一弧形凸起20一直延伸到刀片本体的侧壁3处。而在刀片进给方向f后方侧的一侧，两个第一弧形凸起的其中另一个第一弧形凸起21延伸到高于两个第一弧形凸起20、21但低于刀片上面2的反屑块(即第二弧形凸起)22即停止。
[0036]
上述反屑块(即第二弧形凸起)22的一侧22a与导屑块(即两个第一弧形凸起的其中一个第一弧形凸起)21相连，另一侧22b与在俯视图上呈波浪状的曲线的波浪形凸起23的凹陷弧面处相连，反屑块22的上表面是一个平面22b，平行于前刀面16、17，且其高度介于导屑块的上表面21b与刀片本体的上面2之间。第二弧形凸起22具有以下述方式延伸的第三导屑壁22a：在上述俯视图中，相对于与上述二等分线h-h垂直的的方向朝向上述刀片的进给方向f的前方侧，而向上述切削刃(边切削刃13、14和弧形角切削刃15)方向倾斜；且相对于两个第一弧形凸起的其中一个第一弧形凸起21，距离切削刃更远。
[0037]
用本实用新型的螺纹切削刀片沿径向进刀切制螺纹时，本实施方式的螺纹切削用刀片，是在刀片拆装式的螺纹车刀等的刀杆上，使刀片前刀面16、17与该工件的旋转方向对置，且使刀片主体1的侧面接触刀杆前端并利用穿过上述安装孔12的紧固螺钉可拆装地安装，并且出于向这样安装刀杆上紧固刚性的考虑，该刀片与上述工件的旋转轴线平行地向上述一个边棱部侧以多个周期送出，并逐步加大切入量，从而利用上述螺纹切削刃13、14在工件的周面上形成螺纹，并在最后一个周期，利用修光刃24、25成形螺纹的牙顶部位。切削
过程中，切屑由每一切削刃13、14所切出或部分地沿切削刃的切削边13、14切出，因此切屑在沿一向上路径朝第一纺锤形凸起18行进的同时预先成形，切屑经过第一纺锤形凸起18后还受第二纺锤形凸起19的作用而产生附加变形，变形的切屑接着受导屑块20、21的倾斜面20a、21a的引导控制最后成形，于是使切屑阶段性地形成小曲率半径并呈螺旋的形状，并且切屑受两个第一弧形凸起20、21和第二弧形凸起22的引导而使其流出方向逐渐朝向设定方向流出脱离工件和刀具，所以不会像使切屑突然卷曲成一定直径并排出时那样导致切削力增大，或是随之在工件或刀片上产生高频振动而损害工件表面加工精度。由于在切削角部6处的第一纺锤形凸起18(相当于卷屑槽)、第二纺锤形凸起19(相当于卷屑槽)，第一弧形凸起20、21(相当于导屑槽)以及第二弧形凸起22(相当于反屑槽)等形状的存在，故当用同一刀片加工不同材料及改变切削参数的情况下都可获得令人满意的加工效果。同时相对于所述卷屑部的刀片中间区域设置成流线形大容屑槽，有助于更有效地向切削作用尖端供入冷却介质，从而延长刀片使用寿命。
[0038]
因此，采用上述构成的螺纹切削用刀片，即使在径向切入加工的后半周期，切屑逐渐变薄，切屑也可以通过设置在前刀面上凸起的作用，实现可靠的卷曲并且控制其流动方向，防止切屑缠绕在刀片上或者工件上而使加工不得不停下来或者损害精加工表面精度。从而使该螺纹加工刀片具有提高工件的表面精度、减小切削力、增强刀片强度、延长刀片使用寿命、提高生产效率、降低生产成本的优点。
[0039]
上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

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