專利名稱：一種自由切削刀具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種切削刀具。
生產(chǎn)中的絕大多數(shù)切削加工是以變形嚴(yán)重，能耗高的非自由切削方式進(jìn)行的。這使刀具壽命降低，加工質(zhì)量易惡化，加工成本增高。非自由切削的形成是由于刀具切削刃各部分之間的排屑干涉，且使切削刃各部分的排屑向量偏離其自然排屑向量，特別是在普通曲線刃刀具和大進(jìn)給量切削時這種干涉就更為嚴(yán)重，所造成的不良影響就更為突出，如切削力增加30-50％，刀具壽命減少1/3。
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點而提供一種切削部分的幾何結(jié)構(gòu)得以改進(jìn)的切削刀具，它能夠疏導(dǎo)切削刃各部分的排屑向量，消除排屑干涉，實現(xiàn)自由切削。
本實用新型的目的可通過如下措施來達(dá)到刀刃區(qū)的前刀面和后刀面均為外凸柱面，兩柱面交線為切削刃，交線頂點為刀尖。
本實用新型的優(yōu)點在于1.其總體排屑向量與切削用量無關(guān)，因而可以在Ac/aw＝0.1-1范圍內(nèi)或者更寬的范圍內(nèi)實現(xiàn)切屑控制。
2.因排屑干涉的影響最小，從而減輕切削變形，切削能耗下降20-50％，刀具壽命提高30％，特別是當(dāng)與普通刀具的工作前、后角相同時，本實用新型具有較小的甚至負(fù)的法向前角，起到保護(hù)刀刃的作用，因而刀具耐用度高，降低了加工成本。
3.刀具的切削部分設(shè)計簡單，基本參數(shù)僅為5個(γoeθoeθ，R1，R2)，制模及刃磨較為簡單。
4.切屑的橫截面呈上凸形，易于斷屑。
圖1為本實用新型一種實施例的結(jié)構(gòu)簡圖。
圖2為本實用新型的幾何標(biāo)注圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)說明。
刀刃區(qū)的前刀面1和后刀面2均為外凸柱面，切削刃3為兩柱面的交線，刀尖4為切削刃3的頂點。前刀面1和后刀面2在切削刃3上的各點具有相同的主曲率，以保證切削刃3上各點的排屑向量(排屑方向和排屑速度)均相同。刀具可具有一個前刀面和一個后刀面及一條空間曲線刃。此空間曲線刃使切削的切入與切出負(fù)載變化平穩(wěn)，刀刃受到的沖擊減弱。根據(jù)需要，刀具也可設(shè)計成具有二個或二個以上的前刀面、后刀面。刀具切削刃3上任一點在排屑方向上的實際工作前角為正前角，有利于降低刀具的切削負(fù)荷，而法向前角則為負(fù)值，有利于增加切削刃的強(qiáng)度，提高其抗沖擊的能力。
在沿兩柱面軸線的主剖面O-O上，前刀面1的母線7與基面傾斜一個角度γoe，此即刀具切削時的工作前角，后刀面2的母線8與切削速度相夾一個角度θoe，此即刀具切削時的工作后角。前刀面1在刀尖4處垂直該柱面軸線剖面A-A上的曲率半徑R1，后刀面2在刀尖4處垂直該柱面軸線剖面B-B上的曲率半徑R2，R1和R2的范圍均為0.8-15mm，兩柱面軸線在基面Pr上的投影線重合，即為線6，其與刀桿軸線5夾角θ的范圍為-45°～+45°，即為實際流屑方向在基面上的投影。
權(quán)利要求1.一種具有前刀面，后刀面，切削刃及刀尖的切削刀具，其特征在于刀刃區(qū)的前刀面(1)和后刀面(2)均為外凸柱面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具，其特征在于前刀面(1)，后刀面(2)在切削刃(3)上的各點具有相同的主曲率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具，其特征在于具有一個前刀面，一個后刀面及一條空間曲線刃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具，其特征在于工作前角為正前角，而法向前角為負(fù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的刀具，其特征在于前刀面(1)和后刀面(2)在刀尖(4)處垂直各自柱面軸線剖面上的曲率半徑R1和R2的范圍均為0.8-15mm，兩柱面軸線在基面Pr上的投影線重合為(6)，且與刀桿軸線(5)夾角θ的范圍為-45°～+45°。
專利摘要本實用新型提供了一種切削部分的幾何結(jié)構(gòu)得以改進(jìn)的切削刀具，其結(jié)構(gòu)是刀刃區(qū)的前刀面和后刀面均為外凸柱面。該刀具能夠疏導(dǎo)切削刃各部分的排屑向量，消除排屑干涉，實現(xiàn)自由切削，從而降低了切削能耗，提高了刀具壽命，且切屑的橫截面呈上凸形，易于斷屑。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，適用于各種切削加工，特別是適用于加工中心和高速切削，有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號B23B27/00GK2250215SQ9623515
公開日1997年3月26日 申請日期1996年6月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月25日
發(fā)明者師漢民, 王西彬, 陸濤 申請人:華中理工大學(xué)