[实用新型]一种重型加工高效切削刀片

说明书

技术领域

本新型属于切削加工用刀具技术领域，尤其涉及一种重型加工高效切削刀片。

背景技术

随着世界高新技术的快速发展，核电领域已经形成一定的产业规模，目前我国核电站使用最广泛的是AP1000核电机组，而水室封头则是该核电设备中的主要零部件，工作时主要受到高温、高压、强放射作用，其加工过程属于典型的重型切削制造。水室封头的加工材料主要为508Ⅲ钢，其材料虽然具有良好的使用性能和安全性能，但是加工性较差，在切削加工过程中，由于材料具有较高的强度和韧度，会使刀具所受切削力增大，刀片切削刃承受负载增大，切削温度升高，最终导致刀具失效加快。同时，水室封头的精加工阶段切削参数仍然较大，切削过程中存在较大的冲击力与摩擦力以及较高的切削温度，多种因素共同作用导致硬质合金刀具破损严重，从而进一步影响加工效率和加工表面质量。

发明内容

本新型刀片主要应用在水室封头半精或精加工阶段，设计了一种重型加工高效切削刀片，该刀片针对水室封头加工过程中由于被加工材料强度和韧性较高，使切削力和切削热较高，导致刀刃负载增大及断屑困难；同时刀片承受较大的机械冲击，导致刀尖容易破损；并且由于水室封头结构特点，导致切削过程中振动强烈，影响刀片寿命及加工表面质量等问题，设计一种重型加工高效切削刀片。

为了达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：

一种重型加工高效切削刀片，所述刀片为负角型，后刀面9与基面呈0°，上下表面呈对称结构，厚度为6.35mm，刀片中心处沿刀片厚度方向设计了与刀杆固定的螺钉安装孔4，并且设计4个负倒棱切削刃1，所述的负倒棱切削刃1相对于刀片的几何中心对称设置，其长度为15.5mm，刀片有4个55°刀尖，并在刀尖处设计了修光刃2，其刀尖修光刃由3个圆弧组成，其半径分别为2mm、1.6mm、0.8mm，刀片前刀面与基面呈10°，在前刀面3与刀片前面之间设计了V型断屑槽6，同时在刀片前面沿刀尖方向设计了三角形凸起5，并在刀片前面设计了弧形导屑墙7，弧形导屑墙7表面设计两组尺寸相同的球形凸起，每组球形凸起包括多个球形凸起8，所述的多个球形凸起8沿切削刃方向排布。

本发明的有益效果是：

1.本刀片为一种重型加工高效切削刀片，结构呈上下对称，能有效提高刀片利用率，降低加工成本，同时刀片是通过螺钉安装孔固定在刀杆上。

2.针对水室封头的加工特点，切削力和切削热集中在切削刃附近，刀刃易发生破损，因此设计了负倒棱切削刃，加大了刀具的楔角，增强刀刃强度，有利于提高刀片耐用度。

3.根据切削时加工工艺系统刚性不足等问题，使切削易产生振动，导致材料加工表面质量不高，所以在刀尖处设计了刀尖修光刃，进行二次加工，起到提高已加工表面质量及减缓刀片磨损的作用，该修光刃由3个圆弧组成，其半径分别为2mm、1.6mm、0.8mm。

4.根据508Ⅲ钢切削加工特性，材料断屑困难，在刀片前刀面与前面之间形成V形断屑槽，有助于控制切屑流向，使切屑更易卷曲和折断。并在刀片前面设计了弧形导屑墙，有利于切屑的排出，降低切削温度。同时在导屑墙表面设计球形凸起，不仅能提高刀片强度，还可以增强断屑能力，并在增大切深时，减少切屑接触面积，有效的缓解刀片磨损，提高刀片的使用寿命。

5.根据水室封头加工条件，刀片易发生冲击破损，因此在刀片前面设计了三角形凸起，能有效的加强刀片强度，并起到断屑的作用。该刀片加工成本低，安全可靠，能有效的提高切削过程中的加工效率。

综上，该一种重型加工高效切削刀片主要是为了解决加工508Ⅲ钢时，由于材料的切削加工特性，使切削力和切削热集中在切削刃附近，刃区温度高，导致刀具容易崩刃、磨损及破损严重等问题。针对切削加工水室封头零件时的复杂工况，开发设计了一种重型加工高效切削刀片。该刀片有较高的强度，在切削过程中，根据负倒棱切削刃，加大了刀具的楔角，增强刀刃强度，有利于提高刀片耐用度；并且刀尖修光刃能有效的提高工件的表面质量；刀片前刀面与前面之间形成V型断屑槽，有助于切屑卷曲和折断，同时在刀片前面设计弧形导屑墙，有利于切屑的排出，降低切削温度，而导屑墙表面的球形凸起，不仅提高刀片强度，还能增强断屑能力，有效的缓解刀片磨损，提高刀片的使用寿命；此外，又设计了三角形凸起，有利于提高刀片强度并使切屑更易折断。该刀片为负角型，呈上下对称结构，能有效提高刀片利用率，减少频繁换刀时间，从而提高生产效率。该刀片的结构完整，生产成本低，能很好适合加工水室封头过程的需要。

附图说明