超大型轴类锻件荒加工专用高效车刀制造技术

超大型轴类锻件荒加工专用高效车刀。大型轴类锻件加氢筒节荒加工过程中，刀具承受变载荷变频率机械冲击而引起断裂失效，以及切削过程中散热条件差，高温使刀体软化导致刀-屑粘结等问题。一种超大型轴类锻件荒加工专用高效车刀，其组成包括：车刀体（1），车刀体正中心具有紧固螺钉孔(5)，车刀体为正五角形，有五个切削刃，车刀体具有前刀面（2）和底面(3)，车刀体切削面（13）具有一组负倒棱切削刃（4），车刀体前刀面顺次具有椭球形凸起(6)、箭形凸起（7）、波浪形导屑墙(8)、容屑槽(9)、圆弧过渡刃(10)；车刀体底面具有刀底散热槽（11）和刀体支撑结构（12）。本发明专利技术用于重型车床进行超大型轴类锻件荒加工使用的车刀。

Special high efficiency turning tool for super large shaft forgings

Special high efficiency turning tool for super large shaft forgings. Heavy axial forgings hydrogen cylinder shortage in the process of cutting tools under varying load variable frequency of mechanical shock caused by fracture failure, cooling conditions and cutting process, the cutter body temperature softening lead tool chip bonding etc.. A kind of ultra large axial forgings finishing for efficient tool comprises a tool body (1), is the central tool body has a fastening screw hole (5), the tool body is regular five angular, with five cutting edges, the tool body has a front face (2) and bottom (3) the tool body, the cutting surface (13) having a group of negative chamfer cutting edge (4), the tool rake face in body with an ellipsoidal bulge (6), (7), the arrow shaped convex wavy chip guide wall (8) and groove (9), arc transition edge (10); the bottom surface of the bottom of the knife tool has a heat radiating groove (11) and the knife body support structure (12). The invention is used for turning tools used for heavy shaft forgings in heavy duty lathe.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机械加工领域的刀具，具体涉及一种超大型轴类锻件荒加工专用高效 车刀。
技术介绍
大型加氢筒节毛坯是直接锻造而成，重量可达400多吨，待加工表面有很多普通锻件 所没有的锻造缺陷，比如锻造铲沟、氧化皮、锻造裂纹和金属覆盖物等；加氢筒节所用的 材料比较特殊，具有很强的高温韧性。目前，加氢筒节荒加工所用的刀具是单刃的焊接式车 刀，加工过程中锻造缺陷引起的切削用量变化非常大，刀具承受的机械冲击时刻处于动态 变化中，切削力最大可达10吨左右，刀具很容易受冲击而断裂，加上目前的刀具没有断屑 槽，使加工过程中的切屑难于折断，缠绕在刀具上，使刀具的散热条件变差，从而导致切削 区域温度不断升高，温度可达ΙΟΟΟ 。大量切削热堆积在切削区域上，加速了刀具的软化， 从而很容易引起刀具的切削刃与切屑产生刀-屑粘结现象。刀具使用寿命非常低，严重制 约生产效率的提高。大型轴类锻件加氢筒节荒加工过程中，刀具承受变载荷变频率机械冲击而引起断 裂失效，以及切削过程中散热条件差，高温引起刀体软化从而导致刀-屑粘结等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有抗冲击、自润滑冷却以及能承受大切削用量等性能，极 大地解决目前荒加工过程中，刀具容易断裂失效和刀-屑粘结这两大严重制约刀具使用寿 命问题的专用车刀。上述的目的通过以下的技术方案实现超大型轴类锻件荒加工专用高效车刀，其组成包括车刀体，所述的车刀体正中心具 有紧固螺钉孔，所述的车刀体为正五角形，有五个切削刃，所述的车刀体具有前刀面和底 面，所述的车刀体切削面具有一组负倒棱切削刃，所述的车刀体前刀面顺次具有椭球形凸 起、箭形凸起、波浪形导屑墙、容屑槽、圆弧过渡刃；所述的车刀体底面具有刀底散热槽和刀 体支撑结构。所述的超大型轴类锻件荒加工专用高效车刀，所述的切削刃为直线形，所述的车 刀体厚度为9mm，采用7° -9°的后角，6° —7°的前角，刃倾角为0° ；所述的前刀面具 有三维断屑槽，所述的容屑槽靠近切削刃部位具有椭球形凸起；所述的容屑槽内侧导屑墙 为波浪形结构；所述的断屑槽拐角处即过渡刃部位具有箭形凸起；所述的车刀体的底部有 散热槽；所述的车刀体通过紧固螺钉与车刀刀杆固定。有益效果1.本专利技术具有五个切削刃，比目前用的荒加工重型车刀多了四个刃。切削刃的数量为 目前的5倍，使用寿命为目前的4飞倍，加工效率获得成倍的提高。本专利技术的切削刃剖面型式采用负倒棱形式，降低了切削过程中的切削振动，提高 了切削稳定性以及切削刃强度和抗冲击性能。本专利技术采用椭球形凸起，减小了大型切屑对刀具切削刃前角部位的摩擦，减小了刀-屑接触面积，同时增加了刀具的有效散热面积，使刀具的温度降低快。本专利技术的导屑墙的波浪形结构，使切屑在接触导屑墙后受到较大的导向弯矩作 用，切屑的导出更加平滑顺畅，折断更加容易，同时也起到了减小摩擦，减少刀-屑接触面 积，增加有效散热面积的作用。本专利技术的椭球形凸起与波浪形结构相结合，使切削过程中产生的切削热只有少量 的堆积在这两种特殊结构的凸起部位，而未被接触的部位将会把热量传递给空气，同时大 部分切削热将被阻挡在刀体外部并被切屑带走，从而起到很大的冷却润滑作用。在采用液 体冷却时，波浪形结构还将起到容积冷却液的作用，使刀片快速冷却。本专利技术的箭形凸起，在两个相邻切削刃的连接处，起到加强筋的作用，提高了刀尖 抗冲击能力，同时对相邻的切削刃起到了分隔作用，防止副切削刃受到切屑的摩擦而提前 磨损。本专利技术的三维复杂断屑槽，对切屑起到很好的导屑与卷曲作用，使韧性很大的切 屑在卷曲力矩的作用下，发生很大的卷曲变形，并最终折断。本专利技术的过渡刃选用大圆弧设计，提高了刀尖强度，提高刀具的抗冲击性能，同时 使切削平稳，振动降低。本专利技术的刀片底部设计有散热槽，散热槽的存在，使刀片与刀杆接触区域中间有 空气流通，同时在保证刀体与刀杆有效支撑面的前提下最大限度的减少了刀片与刀杆的接 触面积，降低了刀片与刀杆间的热量传递，不仅起到自冷却作用，而且有效阻止热量传递给 刀杆，保护了刀杆。本专利技术的刀底支撑结构能有效的防振，刀片与刀杆接触面的平行度以及安装时重 复定位精度获得提高，使刀片与刀杆的接触更加紧密牢固，同样保护了刀杆，也提高了切削 平稳性。附图说明附图1是本专利技术的前刀面结构示意图。附图2是附图1的A-A向视图。附图3是本专利技术的底面结构示意图。附图4是附图3的B-B向视图。具体实施例方式实施例1 一种超大型轴类锻件荒加工专用高效车刀，其组成包括车刀体1，所述的车刀体正中 心具有紧固螺钉孔5，所述的车刀体为正五角形，有五个切削刃，所述的车刀体具有前刀面 2和底面3，所述的车刀体切削面13具有一组负倒棱切削刃4，所述的车刀体前刀面顺次具 有椭球形凸起6、箭形凸起7、波浪形导屑墙8、容屑槽9、圆弧过渡刃10 ；所述的底面3具有 刀底散热槽11和刀体支撑结构12。实施例2 实施例1所述的超大型轴类锻件荒加工专用高效车刀，所述的切削刃为直线形，所述 的车刀体厚度为9mm，采用7° —9°左右的后角，6° —7°左右的前角，刃倾角为0° ；所 述的前刀面具有三维断屑槽，所述的容屑槽靠近切削刃部位具有椭球形凸起；所述的容屑 槽内侧导屑墙为波浪形结构；所述的断屑槽拐角处即过渡刃部位具有箭形凸起；所述的车刀体的底部有散热槽；所述的车刀体通过紧固螺钉与车刀刀杆固定。权利要求1.一种超大型轴类锻件荒加工专用高效车刀，其组成包括车刀体，所述的车刀体正 中心具有紧固螺钉孔，其特征是所述的车刀体为正五角形，有五个切削刃，所述的车刀体 具有前刀面和底面，所述的车刀体切削面具有一组负倒棱切削刃，所述的车刀体前刀面顺 次具有椭球形凸起、箭形凸起、波浪形导屑墙、容屑槽、圆弧过渡刃；所述的车刀体底面具有 刀底散热槽和刀体支撑结构。2.根据权利要求1所述的超大型轴类锻件荒加工专用高效车刀，其特征是所述的切 削刃为直线形，所述的车刀体厚度为9mm，采用7° -9°的后角，6° —V的前角，刃倾角 为0° ；所述的前刀面具有三维断屑槽，所述的容屑槽靠近切削刃部位具有椭球形凸起；所 述的容屑槽内侧导屑墙为波浪形结构；所述的断屑槽拐角处即过渡刃部位具有箭形凸起； 所述的车刀体的底部有散热槽；所述的车刀体通过紧固螺钉与车刀刀杆固定。全文摘要超大型轴类锻件荒加工专用高效车刀。大型轴类锻件加氢筒节荒加工过程中，刀具承受变载荷变频率机械冲击而引起断裂失效，以及切削过程中散热条件差，高温使刀体软化导致刀-屑粘结等问题。一种超大型轴类锻件荒加工专用高效车刀，其组成包括车刀体(1)，车刀体正中心具有紧固螺钉孔(5)，车刀体为正五角形，有五个切削刃，车刀体具有前刀面(2)和底面(3)，车刀体切削面(13)具有一组负倒棱切削刃(4)，车刀体前刀面顺次具有椭球形凸起(6)、箭形凸起(7)、波浪形导屑墙(8)、容屑槽(9)、圆弧过渡刃(10)；车刀体底面具有刀底散热槽(11)和刀体支撑结构(12)。本专利技术用于重型车床进行超大型轴类锻件荒加工使用的车刀。文档编号B23B27/10GK102120267SQ20111005475公开日2011年7月13日 申请日期2011年3月8日 优先权日2011年3月8日专利技术者严复钢, 于忠光, 何耿煌, 刘献礼, 张吉军, 程耀本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种超大型轴类锻件荒加工专用高效车刀，其组成包括：车刀体，所述的车刀体正中心具有紧固螺钉孔，其特征是：　所述的车刀体为正五角形，有五个切削刃，所述的车刀体具有前刀面和底面，所述的车刀体切削面具有一组负倒棱切削刃，所述的车刀体前刀面顺次具有椭球形凸起、箭形凸起、波浪形导屑墙、容屑槽、圆弧过渡刃；所述的车刀体底面具有刀底散热槽和刀体支撑结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘献礼，何耿煌，严复钢，翟元盛，程耀楠，张吉军，于忠光，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：93