[发明专利]一种断屑槽刀具及加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种断屑槽刀具及加工方法，属于机械工具技术领域。

背景技术

金属切削过程中，切屑是否容易折断，与切屑的变形有直接联系，所以研究切屑折断原理必须从研究切屑变形的规律入手。

切削过程中所形成的切屑，由于经过了比较大的塑性变形，它的硬度将会有所提高，而塑性和韧性则显著降低，这种现象叫冷作硬化。经过冷作硬化以后，切屑变得硬而脆，当它受到交变的弯曲或冲击载荷时就容易折断。切屑所经受的塑性变形越大，硬脆现象越显著，折断也就越容易。在切削难断屑的高强度、高塑性、高韧性的材料时，应当设法增大切屑的变形，以降低它的塑性和韧性，便于达到断屑的目的。

切屑的变形可以由两部分组成：

第一部分是切削过程中所形成的，称之为基本变形。用平前刀面车刀自由切削时所测得的切屑变形，比较接近于基本变形的数值。影响基本变形的主要因素有刀具前角、负倒棱、切削速度三项。前角越小，负倒棱越宽、切削速度越低，则切屑的变形越大，越有利于断屑。所以，减小前角、加宽负倒棱，降低切削速度可作为促进断屑的措施。

第二部分是切屑在流动和卷曲过程中所受的变形，称之为附加变形。因为在大多数情况下，仅有切削过程中的基本变形还不能使切屑折断，必须再增加一次附加变形，才能达到硬化和折断的目的。

迫使切屑经受附加变形的最简便的方法，就是在前刀面上磨出(或压制出)一定形状的断屑槽，迫使切屑流入断屑槽时再卷曲变形。切屑经受附加的再卷曲变形以后，进一步硬化和脆化，当它碰撞到工件或后刀面上时，就很容易被折断了。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种断屑槽及加工方法。

一种断屑槽刀具，刀头焊接在刀具基体的一角，刀头的尺寸为：

前角角度A为5°～45°，

倒楞角度B为-45°～20°

断屑角度C为90°～120°

切削刃宽a为0.02～0.15mm,切削刃宽a1为0.02mm，切削刃宽a2为0.15mm，

倒楞宽度b为0.02～0.1mm,

断屑槽宽度w为0.1～5mm,断屑槽宽度w1为0.1mm，断屑槽宽度w2为5mm，

槽宽变化角度D为-15°～15°

断屑槽深度h为0.05～0.45；

断屑槽的截面形状为圆弧形，圆弧形的宽度w是渐变的，与w1和w2的尺寸有关,槽底圆弧形平面的最小宽度小于或者等于w1的尺寸。

一种断屑槽刀具加工方法，含有以下步骤；

步骤1、对刀片进行三维建模，确定定位参考线和定位原点，从待加工的三维图中提取需要雕刻的部分，以Z＝0的平面为雕刻起始表面，并以Z＝0的平面镜像图形；将三维图存档；

步骤2、提取刀片轮廓线，另存为二维图形，用于后续步骤对刀片的演示定位；

步骤3、将步骤1中的三维模型导入雕刻软件，预设材料单层去除量，并生成激光雕刻路径；

步骤4、取一块相同材质的边角料进行去除量试验，得出相应雕刻深度下材料单层去除量；在边角料上雕刻断屑槽，显微镜下观察断屑槽表面质量，符合要求后进行下一步；

步骤5、在激光器配套PC上选中激光路径文件和轮廓线文件，设置激光器参数；

步骤6、激光打点，校对十字光标，使其位于激光斑点中心；将刀片放在定位卡具上，激光演示轮廓线，校对卡具角度并移动工作台X，Y坐标使轮廓线与刀片边缘轮廓重合；

步骤7、将气流对准待加工的位置并调节气流大小，选择加工参数，开始进行激光加工。

激光加工超硬材料刀片，为保证加工面的平整和光洁，需要进行三次加工，第一次为大功率粗加工加工轮廓，第二次为小功率精加工抹平侧壁；第三次为小功率离焦加工抹平底部。

本发明的优点是参数连续变化的断屑槽是常规加工方法无法加工的；在实际加工过程中，断屑槽刀片面对的加工工况并非一成不变的。即使是固定工序下的加工，随着进给量等参数的变化，固定参数的断屑槽刀片总会出现无法断屑或断屑效果不佳的问题。而这种连续变化的不固定参数的断屑槽设计可以有效的避免这种情况，使断屑槽刀片的匹配性适用性大幅度提升。用户无需备用多款多型号的普通断屑槽刀片来应对各类断屑加工工况。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：