本發(fā)明涉及一種重型車銑復合刀片，屬于重型切削加工用刀具技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

核電核島AP1000蒸發(fā)器水室封頭（以下稱水室封頭）是當今世界上最先進、設(shè)備制造難度最大的第三代核電站設(shè)備的零件，是壓水堆核電站中的關(guān)鍵設(shè)備，其毛坯尺寸大，重量大，材質(zhì)的純潔度、致密度和各項理化、機械性能指標要求都非常高，是綜合材料、冶煉、鍛造、熱處理、探傷和測量為一體的高技術(shù)產(chǎn)品。

水室封頭的材料為高強度低合金508III鋼，該材料塑性高、高溫力學性能好，其主要加工方式是重型車削和銑削，加工中切削速度一般為200~250m/min，背吃刀量可達30~50mm，進給速度為1~1.2m/min以上，切削溫度可以達到1000℃以上，切削力可達10KN以上。在荒加工過程中，由于毛坯件的鍛造缺陷（夾砂、表面硬質(zhì)氧化皮、鍛造折疊、鍛造鏟溝等），造成切削深度隨機變化，其切削過程可看作是斷續(xù)切削過程。刀具在切削過程中，材料去除量大（可達70%以上），制造周期長，刀具因長期受到變頻率的機械載荷和熱沖擊，易發(fā)生破損；同時斷屑較困難，切屑易纏繞刀具，使大量切削熱堆積，從而使切削區(qū)域溫度不斷升高，進而發(fā)生刀-屑粘結(jié)現(xiàn)象，使刀具失效嚴重，降低刀具使用壽命，且頻繁的換刀次數(shù)也會嚴重影響加工效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，為了解決重型車銑加工過程中，刀具斷屑困難、散熱差、強度低從而造成的刀具失效嚴重、壽命低、工作效率低的問題。本發(fā)明設(shè)計有多部位斷屑及強化結(jié)構(gòu)，在切削過程中更容易斷屑，并能有效的提高刀片的強度和使用壽命，減少頻繁換刀時間，從而能有效提高生產(chǎn)效率。

實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片的外形為正四棱臺形，刀片的前刀面的四條直線外邊緣均加工有負倒棱切削刃，刀片的前刀面上位于四個刀尖附近分別設(shè)置有一個側(cè)面帶有坡度的三角形強化凸起，刀片的前刀面上靠近四個負倒棱切削刃附近分別設(shè)置有多個條形凸起和多個球形凸起，刀片的前刀面的中部區(qū)域設(shè)有正方形凸臺，所述的正方形凸臺上位于幾何中心處設(shè)有緊固螺釘孔，正方形凸臺的四個側(cè)面均為帶有坡度的波形導屑面，正方形凸臺的四個側(cè)面與前刀面之間形成容屑槽。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：

1.本發(fā)明的用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片的前角為9~11°，刀片的后角為6~8°，刀片的刃傾角為0°，刀片通過螺釘緊固孔固定在刀桿（或刀盤）上。刀片在前刀面上設(shè)計了球形凸起，在小切深情況下，切屑流到球形凸起上會受到球形凸起的強制約束，使切屑易折斷。

2.本發(fā)明的用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片設(shè)計有三角形強化凸起，并位于刀尖附近，不僅能增加刀片強度，還能提高刀片的抗沖擊性能，同時該三角形強化凸起側(cè)面帶有坡度，能起到一定的斷屑作用。

3. 本發(fā)明的用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片設(shè)計了帶有坡度的波形導屑面結(jié)構(gòu)，對切屑起到附加變形作用，使切屑容易發(fā)生卷曲及折斷，并使切屑排出順暢；同時增加刀片強度，使定位面與前刀面光滑過渡，能有效避免應力集中。

4. 本發(fā)明的用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片在前刀面上設(shè)計了對稱的條形凸起，不僅增加了刀片強度，能夠減小刀-屑接觸面積，增加有效散熱面積，同時有助于降低切削溫度，在大切深情況下，起到二次斷屑作用。

5. 本發(fā)明的用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片設(shè)計有負倒棱切削刃，適用于大型零部件的粗加工中，能夠強化切削刃，使切削更加平穩(wěn)，同時降低切削振動，提高刀片的抗沖擊性能。

6. 本發(fā)明的用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片設(shè)計了容屑槽，能夠增大散熱面，提高容屑能力；有利于切削液流入，帶走熱量，降低溫度。

7. 本發(fā)明的用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片在底面設(shè)計了十字T形散熱槽，能夠增大刀片與刀桿（或刀盤）接觸區(qū)域中間的空氣流通，當有切削液流入時，起到容積引流作用，并使得螺釘孔附近形成一層切削液，促進刀片冷卻。

綜上，本發(fā)明解決了大型零部件在加工過程中刀具失效嚴重及加工效率低的問題，針對大型零部件復雜的工況，該刀片具有較大的加工范圍，能夠滿足實際加工的需要，并且針對切削過程中斷屑困難、強度差、散熱差等問題，設(shè)計有球形凸起、三角形強化凸起和波形導屑面等結(jié)構(gòu)，使切削過程斷屑和散熱容易，能有效提高刀片的強度和使用壽命，從而提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明刀具主要應用在重型加工領(lǐng)域，特別適用于水室封頭的加工。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視圖；

圖2是圖1的A-A剖視圖；

圖3是圖1的俯視圖；

圖4是圖1的后視圖；

圖5是圖4的B-B剖視圖。

圖1~圖5中標記如下：

1-三角形強化凸起、2-波形導屑面、3-球形凸起、4-條形凸起、5-負倒棱切削刃、6-刀尖圓弧過渡刃、7-容屑槽、8-緊固螺釘孔、9-刀體支撐面、10-十字T形散熱槽、11-刀片、12-前刀面、13-正方形凸臺。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的說明，但并不局限于此，凡是對本發(fā)明技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍中。

具體實施方式一：如圖1和圖2所示，一種用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片11的外形為正四棱臺形，刀片11的前刀面12的四條直線外邊緣均加工有負倒棱切削刃5，刀片11的前刀面12上位于四個刀尖附近分別設(shè)置有一個側(cè)面帶有坡度的三角形強化凸起1，刀片11的前刀面12上靠近四個負倒棱切削刃5附近分別設(shè)置有多個條形凸起4和多個球形凸起3，刀片11的前刀面12的中部區(qū)域設(shè)有正方形凸臺13，所述的正方形凸臺13上位于幾何中心處設(shè)有緊固螺釘孔8，正方形凸臺13的四個側(cè)面均為帶有坡度的波形導屑面2，正方形凸臺13的四個側(cè)面與前刀面12之間形成容屑槽7。

本實施方式中，正方形凸臺13的四個側(cè)面均為帶有坡度的波形導屑面2，不僅能增加刀片強度，保證定位面與刀片11的前刀面12光滑過渡，避免應力集中；同時也能起到導屑和斷屑的作用。

此外，所述的波形導屑面2與三角形強化凸起1還構(gòu)成了多結(jié)構(gòu)強化。條形凸起4與球形凸起3構(gòu)成二次斷屑結(jié)構(gòu)。

具體實施方式二：如圖1所示，具體實施方式一所述的一種用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片11的前刀面12上靠近四個負倒棱切削刃5附近設(shè)置的多個條形凸起4和多個球形凸起3分別相對于刀片11的十字中心線對稱設(shè)置。

具體實施方式三：如圖1所示，具體實施方式一或二所述的一種用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片11的四個刀尖處分別設(shè)有刀尖圓弧過渡刃6。

具體實施方式四：如圖3~圖5所示，具體實施方式一所述的一種用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片11的底面上位于幾何中心處加工有十字T形散熱槽10，且所述的十字T形散熱槽10周圍所形成四個區(qū)域構(gòu)成刀體支撐面9。刀體支撐面9相對于刀片11的底面的十字中心線對稱設(shè)置。本實施方式中未公開的技術(shù)特征與具體實施方式一相同。

具體實施方式五：如圖1所示，具體實施方式一所述的一種用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片11的前刀面12上靠近每個負倒棱切削刃5附近設(shè)置的多個條形凸起4均垂直于與該多個條形凸起4相鄰的負倒棱切削刃5設(shè)置。

具體實施方式六：如圖1所示，具體實施方式一或五所述的一種用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片11的前刀面12上靠近每個負倒棱切削刃5附近設(shè)置的多個球形凸起3均分成兩組，每組球形凸起3靠近與該組球形凸起3相鄰的三角形強化凸起1設(shè)置。

具體實施方式七：如圖2所示，具體實施方式一所述的一種用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片11的厚度D為15mm。

具體實施方式八：如圖2所示，具體實施方式一所述的一種用于重型切削波形導屑車銑復合刀片，所述的刀片11的后角α為6~9°，刀片11的前角β為9~11°，刀片11的刃傾角為0°。刀片11的后角α的作用是：避免刀片11的后刀面與工件的已加工表面產(chǎn)生摩擦，降低刀片11的后刀面磨損，提高刀片耐用度；刀片11前角β的作用是：有利于大型切屑的卷曲；刀片11的刃傾角為0°，主要考慮刀尖強度方面。