本發(fā)明涉及一種銑刀片，屬于切削加工用刀具技術領域。

背景技術：

20世紀以來，航空航天工程的規(guī)模日益擴大，工程技術的復雜程度越來越高，在加速航空航天快速發(fā)展的過程中，發(fā)動機的技術創(chuàng)新始終是航空航天發(fā)展的核心，其主要在高溫、高壓、高轉速環(huán)境中工作，并且相關零件為了滿足使用安全性能要求，根據(jù)行業(yè)標準，對于相關重要的零件要同時保證精度與工作性能。同時由于鈦合金密度小，高的熱強性以及持久強度，對在振動載荷及沖擊載荷作用下裂紋擴展的敏感性低，并且有良好的耐蝕性，因此在發(fā)動機及殼體結構中優(yōu)先采用鈦合金材料。但是在加工制造發(fā)動機時，由于鈦合金具有導熱性差，彈性模量小，彈性變形大，接近后刀面處工件表面回彈量大，約為不銹鋼的2～3倍，造成已加工表面質量不高以及刀具后刀面的劇烈摩擦、粘附和粘結磨損等，此外，由于鈦合金材料的塑性低、硬度高，使剪切角增大，切屑與前刀面接觸長度較小，切削力和切削熱集中在切削刃附近，刀刃易發(fā)生破損現(xiàn)象，影響刀具的正常使用。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種鈦合金加工高強度方形銑刀片，以解決現(xiàn)有的銑刀片加工鈦合金時存在加工表面質量不高，刀具磨損嚴重，加工效率低的問題。

本發(fā)明的銑刀片主要應用在鈦合金銑削階段，該刀片主要針對鈦合金切削加工時刀-屑接觸長度較短，導熱性差，而且密度小，切削力和切削熱集中在切削刃附近，刃區(qū)溫度較高，導致刀具容易崩刃和磨損嚴重，同時冷硬現(xiàn)象嚴重，不僅降低了零件的疲勞強度，而且加劇了刀具磨損，并且彈性模量小，彈性恢復大，摩擦嚴重，同時化學親和力大，與含Ti的硬質合金粘結嚴重等問題，設計的一種鈦合金加工高強度方形銑刀片。

根據(jù)鈦合金的性質和切削過程中的特點，加工時應考慮以下幾個方面：盡可能使用硬質合金刀具，如鎢鈷類硬質合金與鈦合金化學親和力小、導熱性好、強度也較高。采用較小的前角和較大的后角以增大切屑與前刀面的接觸長度，盡量減小后刀面與工件的摩擦，刀尖采用圓弧過渡刃以提高強度，避免尖角燒損，要保持刀刃鋒利，以保證排屑流暢，避免刀具粘屑崩刃。

實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案如下：

一種鈦合金加工高強度方形銑刀片，所述的銑刀片由硬質合金材料制成，銑刀片的頂面面積大于底面面積，銑刀片的水平截面形狀為正方形，銑刀片的幾何中心處沿厚度方向設有用于與刀桿固定連接的螺紋安裝孔；銑刀片上設有兩個刀尖，所述的兩個刀尖相對于銑刀片的幾何中心對稱設置；在每個刀尖的一側設有主切削刃，在每個刀尖的另一側設有修光刃，兩個所述的主切削刃相對于銑刀片的幾何中心對稱設置，兩個所述的修光刃也相對于銑刀片的幾何中心對稱設置，銑刀片的前刀面上設有兩組尺寸參數(shù)相同的錐形凸起，兩組所述的錐形凸起與兩個主切削刃相鄰設置，每組錐形凸起包括多個錐形凸起，所述的多個錐形凸起沿主切削刃的長度方向排布，銑刀片上包含有主切削刃的后刀面依上至下由主切削刃后刀面及刀片基底后刀面組成，所述的刀片基底后刀面為下部向銑刀片里側傾斜的斜面。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術的有益效果是：

1.本刀片為一種鈦合金加工高強度方形銑刀片，設計有兩個主切削刃，兩個修光刃，修光刃處設計了刀片刃帶，銑刀片的外表面設有TiCN涂層，提高銑刀片的硬度，耐磨性，緩解刀片的磨損，提高刀片耐用度，銑刀片通過螺紋安裝孔固定安裝在刀桿上。

2.針對鈦合金材料的切削加工特點，銑刀片的前角為8°，后角為10°，主偏角為90°，刃傾角為5°，同時銑刀片結構呈對稱性，加工成本低。

3.鈦合金材料在600℃以上溫度時，表面會形成氧化硬層，對刀具有強烈的磨損作用，并且鈦合金的導熱性差，以及冷硬現(xiàn)象嚴重，更加劇了刀具的磨損，所以為了減緩銑刀片磨損，銑刀片的前曲面與前刀面之間形成一個V型槽，有利于斷屑及排屑，從而防止銑刀片磨損。

4.由于鈦合金材料的塑性低、硬度高，使剪切角增大，切屑與前刀面接觸長度較小，切削力和切削熱集中在切削刃附近，刀刃易發(fā)生破損，因此在前刀面上設計了兩組錐形凸起，起到加強銑刀片強度、減緩銑刀片磨損以及降低切削溫度的作用。

5.切削加工鈦合金材料時，由于材料的彈性模量小，彈性變形大，接近后刀面處工件表面回彈量大，約為不銹鋼的2～3倍，造成已加工表面質量不高以及刀具后刀面的劇烈摩擦、粘附和粘結磨損等，所以設計主切削刃后刀面與刀片基底后刀面不在同一平面，能起到提高切削刃強度和已加工表面質量的作用。又由于設有修光刃的銑刀片在相同進給條件下，能使表面質量較普通銑刀片有較大提高，因此設計修光刃進行再次加工，起到提高工件表面質量及減緩銑刀片磨損的作用。同時修光刃后刀面與避讓面之間通過弧形連接面進行連接，能保證已加工表面質量和提高銑刀片的抗振性。

6.根據(jù)刀具的加工條件，在銑刀片底面上設計了環(huán)形散熱槽，起到散熱的作用以及緩解緊固時的應力集中。該銑刀片加工成本低，安全可靠，能有效的提高銑削加工中的工作效率。

綜上，本發(fā)明的一種鈦合金加工高強度方形銑刀片主要是為了解決切削加工鈦合金時，由于加工材料的切削加工特點，使切削力和切削熱集中在切削刃附近，刃區(qū)溫度高，導致刀具容易崩刃以及磨損嚴重等問題。本發(fā)明的一種鈦合金加工高強度方形銑刀片是針對切削加工鈦合金的實際工況設計的，該銑刀片有較高的加工精度，在銑削過程中，利用修光刃可提高工件的表面質量，同時減緩刀具的磨損；設計了刀片避讓面，在切削過程中起到抗振的作用；此外，又設計了環(huán)形散熱槽，在切削過程中起到降低切削溫度以及緩解緊固時應力集中的作用；在銑刀片的前刀面上設有兩組尺寸參數(shù)相同的錐形凸起，在切削過程中起到加強銑刀片強度、防止銑刀片磨損以及降低切削溫度的作用。從而在提高加工表面質量的同時能有效的提高銑刀片的使用壽命，減少頻繁換刀時間。該銑刀片的結構完整，生產(chǎn)成本低，能很好的適合銑削鈦合金過程的需要。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種鈦合金加工高強度方形銑刀片的俯視圖；

圖2是圖1的主視圖；

圖3是圖2的A處局部放大圖；

圖4是圖1的仰視圖；

圖5是本發(fā)明的一種鈦合金加工高強度方形銑刀片的軸測圖。

其中：主切削刃1、修光刃2、前刀面3、螺紋安裝孔4、刀尖5、錐形凸起6、切削刃后刀面7、刀片基底后刀面8、修光刃后刀面9、V型槽10、避讓面11、環(huán)形散熱槽12、底面13、前曲面14、弧形連接面15。

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

具體實施方式

具體實施方式一：如圖1~圖5所示，一種鈦合金加工高強度方形銑刀片，所述的銑刀片由硬質合金材料制成，銑刀片的頂面面積大于底面13面積，銑刀片的水平截面形狀為正方形（所述的銑刀片邊長為10.2mm，厚度為3.6mm），銑刀片的幾何中心處沿厚度方向設有用于與刀桿固定連接的螺紋安裝孔4；銑刀片上設有兩個刀尖5，所述的兩個刀尖5相對于銑刀片的幾何中心對稱設置（兩個刀尖5半徑均為0.5mm）；在每個刀尖5的一側設有主切削刃1，在每個刀尖5的另一側設有修光刃2，兩個所述的主切削刃1相對于銑刀片的幾何中心對稱設置，兩個所述的修光刃2也相對于銑刀片的幾何中心對稱設置（主切削刃1長度為9.5mm，修光刃2長度為2mm），銑刀片的前刀面3上設有兩組尺寸參數(shù)相同的錐形凸起，兩組所述的錐形凸起與兩個主切削刃1相鄰設置，每組錐形凸起包括多個錐形凸起6，所述的多個錐形凸起6沿主切削刃1的長度方向排布，銑刀片上包含有主切削刃1的后刀面依上至下由主切削刃后刀面7及刀片基底后刀面8組成，所述的刀片基底后刀面8為下部向銑刀片里側傾斜的斜面（即主切削刃后刀面7與刀片基底后刀面8不在同一平面內(nèi)）。修光刃2主要對已加工表面進行二次加工，起到提高表面質量以及減緩銑刀片磨損的作用。刀尖5需經(jīng)鋼化處理。銑刀片的外表面設有TiCN涂層。

在銑刀片的前刀面3上設有兩組尺寸參數(shù)相同的錐形凸起，有利于加強銑刀片強度以及減緩銑刀片的前刀面磨損。

主切削刃后刀面7與刀片基底后刀面8不在同一平面上，能起到提高主切削刃強度和保證已加工表面質量的作用。

具體實施方式二：如圖1~圖3及圖5所示，具體實施方式一所述的一種鈦合金加工高強度方形銑刀片，每組所述的錐形凸起包括五個錐形凸起6，所述的五個錐形凸起6沿主切削刃1的長度方向等間距排布。

具體實施方式三：具體實施方式一所述的一種鈦合金加工高強度方形銑刀片，所述的銑刀片的前角為8°，后角為10°，刃傾角為5°，主偏角為90°。銑刀片可實現(xiàn)較大切削用量的切削，同時能減緩被加工表面受到過高軸向壓力的作用，適合于切削加工鈦合金，并且銑刀片結構完整，加工成本低。

具體實施方式四：如圖1及圖5所示，具體實施方式一或三所述的一種鈦合金加工高強度方形銑刀片，所述的銑刀片的前刀面3與螺紋安裝孔4之間的區(qū)域為前曲面14，所述的銑刀片的前曲面14與前刀面3之間形成一個V型槽10。有利于斷屑及排屑，從而防止銑刀片磨損。

具體實施方式五：如圖1、圖2及圖5所示，具體實施方式一或三所述的一種鈦合金加工高強度方形銑刀片，所述的銑刀片上與修光刃2同側的后刀面由包含有修光刃的后刀面9、弧形連接面15及避讓面11組成，所述的包含有修光刃的后刀面9與避讓面11之間通過弧形連接面15連接。保證已加工表面質量和提高銑刀片的抗振性。

具體實施方式六：如圖5所示，具體實施方式四所述的一種鈦合金加工高強度方形銑刀片，所述的銑刀片的底面13上設有環(huán)形散熱槽12。其作用為緩解切削溫度過高及緊固時的應力集中。

具體實施方式七：如圖1及圖5所示，具體實施方式一所述的一種鈦合金加工高強度方形銑刀片，所述的修光刃2處設有刀片刃帶。刀片刃帶的作用是提高修光刃強度。

具體實施方式八：如圖1及圖5所示，具體實施方式七所述的一種鈦合金加工高強度方形銑刀片，所述的刀片刃帶與螺紋安裝孔4之間的區(qū)域設有沿刀片刃帶變化的曲面。