[发明专利]一种钛合金加工高强度方形铣刀片

说明书

一种钛合金加工高强度方形铣刀片，属于切削加工用刀具技术领域。以解决现有的铣刀片加工钛合金时存在加工表面质量不高，刀具磨损严重，加工效率低的问题。铣刀片的水平截面形状为正方形，铣刀片的几何中心处沿厚度方向设有用于与刀杆固定连接的螺纹安装孔；铣刀片上设有两个刀尖，在每个刀尖的两侧设有主切削刃和修光刃，两个主切削刃和两个修光刃分别相对于铣刀片的几何中心对称设置，铣刀片的前刀面上设有两组锥形凸起，两组锥形凸起与两个主切削刃相邻设置，铣刀片上包含有主切削刃的后刀面依上至下由主切削刃后刀面及刀片基底后刀面组成，刀片基底后刀面为下部向铣刀片里侧倾斜的斜面。本发明用于对钛合金工件进行铣削加工。

技术领域

本发明涉及一种铣刀片，属于切削加工用刀具技术领域。

背景技术

20世纪以来，航空航天工程的规模日益扩大，工程技术的复杂程度越来越高，在加速航空航天快速发展的过程中，发动机的技术创新始终是航空航天发展的核心，其主要在高温、高压、高转速环境中工作，并且相关零件为了满足使用安全性能要求，根据行业标准，对于相关重要的零件要同时保证精度与工作性能。同时由于钛合金密度小，高的热强性以及持久强度，对在振动载荷及冲击载荷作用下裂纹扩展的敏感性低，并且有良好的耐蚀性，因此在发动机及壳体结构中优先采用钛合金材料。但是在加工制造发动机时，由于钛合金具有导热性差，弹性模量小，弹性变形大，接近后刀面处工件表面回弹量大，约为不锈钢的2～3倍，造成已加工表面质量不高以及刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附和粘结磨损等，此外，由于钛合金材料的塑性低、硬度高，使剪切角增大，切屑与前刀面接触长度较小，切削力和切削热集中在切削刃附近，刀刃易发生破损现象，影响刀具的正常使用。

发明内容

本发明的目的在于提出一种钛合金加工高强度方形铣刀片，以解决现有的铣刀片加工钛合金时存在加工表面质量不高，刀具磨损严重，加工效率低的问题。

本发明的铣刀片主要应用在钛合金铣削阶段，该刀片主要针对钛合金切削加工时刀-屑接触长度较短，导热性差，而且密度小，切削力和切削热集中在切削刃附近，刃区温度较高，导致刀具容易崩刃和磨损严重，同时冷硬现象严重，不仅降低了零件的疲劳强度，而且加剧了刀具磨损，并且弹性模量小，弹性恢复大，摩擦严重，同时化学亲和力大，与含Ti的硬质合金粘结严重等问题，设计的一种钛合金加工高强度方形铣刀片。

根据钛合金的性质和切削过程中的特点，加工时应考虑以下几个方面：尽可能使用硬质合金刀具，如钨钴类硬质合金与钛合金化学亲和力小、导热性好、强度也较高。采用较小的前角和较大的后角以增大切屑与前刀面的接触长度，尽量减小后刀面与工件的摩擦，刀尖采用圆弧过渡刃以提高强度，避免尖角烧损，要保持刀刃锋利，以保证排屑流畅，避免刀具粘屑崩刃。

实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种钛合金加工高强度方形铣刀片，所述的铣刀片由硬质合金材料制成，铣刀片的顶面面积大于底面面积，铣刀片的水平截面形状为正方形，铣刀片的几何中心处沿厚度方向设有用于与刀杆固定连接的螺纹安装孔；铣刀片上设有两个刀尖，所述的两个刀尖相对于铣刀片的几何中心对称设置；在每个刀尖的一侧设有主切削刃，在每个刀尖的另一侧设有修光刃，两个所述的主切削刃相对于铣刀片的几何中心对称设置，两个所述的修光刃也相对于铣刀片的几何中心对称设置，铣刀片的前刀面上设有两组尺寸参数相同的锥形凸起，两组所述的锥形凸起与两个主切削刃相邻设置，每组锥形凸起包括多个锥形凸起，所述的多个锥形凸起沿主切削刃的长度方向排布，铣刀片上包含有主切削刃的后刀面依上至下由主切削刃后刀面及刀片基底后刀面组成，所述的刀片基底后刀面为下部向铣刀片里侧倾斜的斜面。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

1.本刀片为一种钛合金加工高强度方形铣刀片，设计有两个主切削刃，两个修光刃，修光刃处设计了刀片刃带，铣刀片的外表面设有TiCN涂层，提高铣刀片的硬度，耐磨性，缓解刀片的磨损，提高刀片耐用度，铣刀片通过螺纹安装孔固定安装在刀杆上。