車削刀具的製作方法
2023-05-14 11:49:31 4
專利名稱：車削刀具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及切削刀具，特別涉及高速工具鋼軋輥等車削用的專用刀具。
背景技術：
在通用車床及專用軋輥車床的使用過程中，車刀是必不可少的切削工具，通過車刀在車床溜板箱刀架上的縱向進給運動和橫向走刀運動來完成工件的切削加工。鋼鐵企業軋制系統中，軋輥作為重要的生產部件根據其工藝要求在軋制產品達一定公裡長度或軋輥表面出現缺陷時必須離線修磨。修磨方式包括1、軋輥因表面缺陷需較大外圓加工餘量時先上專用軋輥車床進行外圓車削至一定尺寸後再通過軋輥磨床進行精加工以達到要求的輥型及幾何精度；2、直接通過軋輥磨床磨削運動完成需要的輥型及精度。第二種修磨方式一般用於軋輥無輥面缺陷或軋輥外圓加工餘量很小的修磨。
鑑於高速工具鋼軋輥投入生產使用，在其出現表面缺陷(裂紋、掉肉)或需較大外圓加工餘量時第一種修磨方式因現有刀具達不到連續切削要求而形成車削工藝上的空白點，而直接採用第二種修磨方式不僅作業效率低下、生產成本高，且因軋輥周轉周期大幅延長而影響現場生產。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種車削刀具，採用立方氮化硼聚晶燒結技術及圓柱型刀片的獨特設計，能有效解決高速鋼軋輥連續切削和重切削工藝要求，以此獲得較光潔的加工表面及良好的尺寸穩定性。
為達到上述目的，本實用新型的技術方案車削刀具，包括，刀體，其端部呈鍥形結構，其上開有固定凹槽，而且，該鍥形端部的側面凸起延伸形成一弧形頭部；墊片，設置於刀體端部的固定凹槽，形狀與鍥形端部相匹配；刀片，設置於墊片上，呈圓柱形；壓板，通過固定螺栓固定於刀體上，其一端壓接刀片。
又，所述的刀片包括刃口和基部，該刃口為負倒稜設計；刀片刃口的倒稜角為-5°～-10°；所述的刀片刃口上部為聚晶立方氮化硼塗層。
上述刀片的結構設計能有效增強刀刃、顯著提高刃口表面質量及刀具耐用度；刀具在切削加工時其切削平面為圓弧面，可使刀片切削刃帶逐漸切入和切出工件，可在較大程度分散吃刀抗力及走刀抗力，使衝擊得到緩和而提高切削平穩性，在保護刀刃的同時避免了工藝系統的彈性變形和切削振動帶來的影響；刀片上部的360°圓周面均為切削刃帶，在某一切削麵鈍化時可馬上轉位切削，從而使刀片的切削效率達到最大化；可使被加工工件達到較高的表面質量和良好的尺寸穩定性；所述的壓板包括固定部、自固定部延伸形成連接部、自連接部彎折延伸形成壓接部。
刀片上部材質為聚晶立方氮化硼，其特性為(1)具有較高的硬度和耐磨性。其顯微影度為HV8000-9000，其燒結體PCBN的硬度為HV3000-5000；(2)具有很高的熱穩定性。其耐熱性可達1400-1500℃，且在800℃時的硬度還高於陶瓷和硬質合金的常溫硬度；(3)具有優良的化學穩定性。在大氣和水蒸氣中，在900℃以下無任何變化且穩定，甚至在1300℃時，和Fe、Ni、Co等也幾乎沒有反應，更不會像金剛石那樣急劇磨損，這時它仍能保持硬質合金的硬度；(4)具有較好的導熱性。在各類刀具材料中，其導熱性僅次於金剛石，而且隨著溫度的升高其導熱係數遞增；(5)具有較好的摩擦係數。與不同材料間的摩擦係數為0.1-0.3，且隨切削速度的提高，其摩擦係數是減小的。
故此，利用該專用刀具對高速鋼軋輥進行車削時，能很好地去除軋輥表面缺陷(裂紋、掉肉等)，在滿足軋輥連續切削和重切削工藝要求並達到光潔表面質量及良好尺寸精度的同時，徹底解決了高速鋼軋輥車削工藝上的空白。
本實用新型的有益效果1、車刀針對高速鋼的切削能力大幅度提高。
硬質合金刀具每車削一次輥身長度(1780mm)需刃磨刀具及對刀3.5次(15分鐘/次)，陶瓷刀具每車削一次輥身長度(1780mm)需進行刀具轉位及對刀6次(需18分鐘)，而立方氮化硼刀具能一次完成輥身長度的車削，故其切削效率大幅提高。
2、車刀車削後的軋輥精度尺寸大幅提高硬質合金車刀加工的高速鋼軋輥，鑑於其刃口的磨損速率很快，並經常發生刀口卷刃現象，故加工後軋輥的表面光潔度僅為3-4，軋輥圓柱度≤0.25mm，且對操作工的技能要求比較苛刻；陶瓷刀具在精加工車削所起的作用相對較大，但經常性的崩刃及車削過程中的頻繁對刀較大的影響了其加工精度，故加工後軋輥的表面光潔度僅為4-5，軋輥圓柱度≤0.20mm；而經車刀車削除了有效避免上述刀具的性能缺陷外，加工後的軋輥表面光潔度達5-7，軋輥圓柱度≤0.05mm，徹底滿足了高速鋼軋輥的加工要求。
圖1為本實用新型刀具的結構示意圖；圖2為本實用新型刀具的刀片結構示意圖。
具體實施方式
參見圖1、圖2，本實用新型的車削刀具，包括，刀體1，其端部呈鍥形結構，其上開有固定凹槽11，該鍥形端部的側面凸起延伸形成一弧形頭部12；墊片2，設置於刀體端部的固定凹槽11，形狀與鍥形端部相匹配；刀片3，設置於墊片2上，呈圓柱形；壓板4，通過固定螺栓5固定於刀體1上，其一端壓接刀片3；該刀片3包括刃口31和基部32，該刃口31為負倒稜設計，其倒稜角α為-5°～-10°；刃口上部為聚晶立方氮化硼塗層。
所述的壓板4包括固定部41、自固定部41延伸形成連接部42、自連接部42彎折延伸形成壓接部43。
刀具在切削加工高速鋼軋輥時，其切削平面為圓弧面，使刀片切削刃帶逐漸切入和切出工件，立方氮化硼刃口31的刀片3能很好地去除軋輥表面缺陷，在滿足軋輥連續切削和重切削工藝要求並達到光潔表面質量及良好尺寸精度。
權利要求1.車削刀具，其特徵是，包括，刀體，其端部呈鍥形結構，其上開有固定凹槽，而且，該鍥形端部的側面凸起延伸形成一弧形頭部；墊片，設置於刀體端部的固定凹槽，形狀與鍥形端部相匹配；刀片，設置於墊片上，呈圓柱形；壓板，通過固定螺栓固定於刀體上，其一端壓接刀片。
2.如權利要求1所述的車削刀具，其特徵是，所述的刀片包括刃口和基部，該刃口為負倒稜設計。
3.如權利要求2所述的車削刀具，其特徵是，所述的刀片刃口的倒稜角為-5°～-10°。
4.如權利要求1或2所述的車削刀具，其特徵是，所述的刀片刃口上部為聚晶立方氮化硼塗層。
5.如權利要求1所述的車削刀具，其特徵是，所述的壓板包括固定部、自固定部延伸形成連接部、自連接部彎折延伸形成壓接部。
專利摘要車削刀具，包括，刀體，其端部呈鍥形結構，其上開有固定凹槽，該鍥形端部的側面凸起延伸形成一弧形頭部；墊片，設置於刀體端部的固定凹槽，形狀與鍥形端部相匹配；刀片，設置於墊片上，呈圓柱形；壓板，通過固定螺栓固定於刀體上，其一端壓接刀片；該刀片包括刃口和基部，該刃口為負倒稜設計；刃口上部為聚晶立方氮化硼塗層。本實用新型圓柱型刀片的獨特設計，並採用立方氮化硼聚晶燒結技術，有效解決高速鋼軋輥連續切削和重切削工藝要求，獲得光潔的加工表面及良好的尺寸穩定性。
文檔編號B23B29/00GK2923121SQ200620042209
公開日2007年7月18日 申請日期2006年5月29日 優先權日2006年5月29日
發明者施保偉, 陶國祥, 陳志 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司