一種具有良好斷屑與排屑性能的鋁活塞環槽刀具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種有色金屬加工的刀具，特別是鋁合金活塞的加工，屬于機械制造領域。
【背景技術】
[0002]活塞是車用活塞式內燃機的重要零部件之一。為了保證活塞式內燃機的優良性能，活塞與活塞式內燃機的其它配件的配合公差尺寸要求非常嚴格，尤其是活塞環槽的加工尺寸。活塞環槽的形狀尺寸和位置公差對內燃機汽缸的密封性能的保證起著特別重要的作用。
[0003]鋁合金是制造車用活塞式內燃機的活塞的主要材料之一。活塞用的鋁合金的材料韌性相對較高，且在精加工環槽時，為了保證環槽的精度，采用較小的機床進給量，導致加工過程中鋁屑不容易斷掉，同時部份斷屑會卡在已加工好的環槽里面，無法從環槽排出。斷屑困難會造成機臺的集屑處填滿的速度加快，集屑處需被多次及時的清理，增加工人的低效工作時間。鋁屑卡在環槽里面的現象是活塞加工行業的固有問題。整機廠的要求日益嚴格，不允許活塞環槽里面含有任何鋁屑。因此，活塞生產廠家必須對活塞環槽的清潔度進行全檢。
[0004]用于制造鋁活塞的鋁合金中Si含量較高，使用硬質合金刀具進行鋁活塞的機械加工，刀具磨損快，使用壽命低。目前，活塞環槽切削加工過程普遍采用鑲嵌PCD(聚晶金剛石)的刀片進行。PCD材料具有硬度高，耐磨性好，導熱性好，摩擦系數低等優點；同時，PCD材料硬而脆，目前的技術水平尚無法使用該材料加工復雜的斷屑槽。
[0005]目前，業內普遍的做法是增加額外的斷屑器和排屑器等裝置以實現鋁屑的斷屑與排屑。
【發明內容】
[0006]本發明目的在于:在不使用斷屑器和活塞環槽除屑裝置的情況下，通過刀具的創造性設計，使得活塞環槽加工過程中產生的鋁屑可以順利的被切斷并及時排除。
[0007]本發明用于鋁活塞環槽的精加工。本發明的刀體部份采用硬質合金，切屑部份采取鑲嵌PCD刀片的形式。本發明包括刀體，刀體的前刀面上設有一直線段面，刀體上設置有傾斜一定角度的PCD刀片，刀體上設有弧形的卷屑槽，傾斜設置的PCD刀片與弧形的卷屑槽共同組成了本發明的斷屑槽，該斷屑槽具有良好的斷屑與排屑性能。本發明的刀體在主切削刃的前刀面上設有一定長度的直線段平面，且在刀體上設置了三段切削后角。
[0008]本發明的作用在于:加工過程中產生的鋁屑可以輕易的成C型斷屑，并且C型斷屑會隨著PCD刀面滑動，然后經過弧形卷屑槽，在離心力的作用下而被甩出環槽外。
[0009]本發明的優勢在于:僅通過刀具的結構設計與優化，即可解決活塞加工環槽過程中的斷屑困難問題和排屑困難問題。
【附圖說明】
[0010]圖1為目前活塞加工廠家普遍使用的鋁活塞環槽加工刀具的結構示意圖。
[0011]圖2為圖1的俯視圖。
[0012]圖3為本發明的鋁活塞環槽加工刀具的結構示意圖，其中:F為刀體；C為弧形卷屑槽；E為PCD刀片；E與C共同組成了本發明的斷屑槽；D3為切削后角3 ；Z所圈住的范圍為刀具的前刀面。
[0013]圖4為圖3的俯視圖。
[0014]圖5為圖3的Z處的放大圖，其中:A為刀體的前端，由互成一定角度的兩段刀面共同構成為PCD刀片的傾斜角；D1為切削后角1，D2為切削后角2。
【具體實施方式】
[0015]本發明的刀體部份采用硬質合金，切屑部份采取鑲嵌PCD刀片的形式。
[0016]本發明的刀體在主切削刃的前刀面上設有一定長度的直線段平面，且在刀體上設置了三段切削后角Dl、D2和D3。切削后角Dl與前刀面上的直線段面構成主切削刃，切削后角D2與切削后角D3可避免刀具與被加工件產生干涉。
[0017]本發明包括刀體，刀體的前刀面上設有一直線段面；刀體上設置有傾斜一定角度的P⑶刀片；刀體上設有弧形卷屑槽C ;傾斜設置的P⑶刀片E與弧形卷屑槽C共同組成了本發明的斷屑槽，此斷屑槽可保證加工過程具有良好的斷屑性能與排屑性能。
【主權項】
1.本發明涉及一種具有良好斷屑與排屑性能的鋁活塞環槽刀具，刀體切屑部分鑲嵌有PCD刀片，當刀具固定于加工位置時，其特征在于:刀體所鑲嵌的PCD刀片與被加工的活塞中心線不垂直。
2.根據權利要求1所述的一種具有良好斷屑與排屑性能的鋁活塞環槽刀具，其特征在于:所鑲嵌的P⑶刀片一端連接刀體前端，另一端連接刀體上的弧形卷屑槽。
【專利摘要】本發明涉及一種具有良好斷屑與排屑性能的鋁活塞環槽刀具。本發明由：刀體，PCD刀片，弧形卷屑槽，以及在刀具上設計的各種切削角所組成。通過對刀具上各種切削角的特殊設計，可有效保證刀具整體的強度，提高刀具的鋒利度，以及增加刀具的使用壽命。使用本發明進行鋁活塞環槽的加工，鋁屑會沿著設計好的斷屑槽均勻斷屑，并且斷后的鋁屑會沿著刀具的斷屑槽順利的排出活塞的環槽。使用本發明能夠高效地解決加工過程中鋁屑卡在活塞環槽里的難題，同時能較好的保證活塞環槽表面的加工質量。
【IPC分類】B23B27-22, B23B27-20
【公開號】CN104708040
【申請號】CN201310682045
【發明人】熊榮海
【申請人】南平華田機械工業有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年12月16日