[发明专利]钛合金棒料车刀

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种金属切削技术领域的刀具，具体是一种基于聚晶立方氮化硼的能够剥皮专用的钛合金棒料车刀。

背景技术

从20世纪50年代以来，由于航空航天技术的迫切需要，铸钛工业需求也就应运而生的。随着工业的发展，对一些大型钛合金棒料的需求量陡增，同时对其坯料的加工质量也越来越高。目前，钛合金棒料剥皮通常采用硬质合金刀具，但硬质合金刀具因毛坯表面材质不均、氧化皮严重、及棒料直线度差等原因，导致切削过程中切深变化范围大，切削力波动大，切削振动严重，造成刀具崩刃而嵌在工件的表面上，从而引入了钛合金钨污染。而钨杂质的引入，使钛合金棒料存在着许多的硬缺陷，从而大大降低了钛合金的性能，甚至造成废品。此外，钛合金在加工过程中，变形系数小，切削温度高，冷硬现象严重，使其加工变得十分困难，加工效率低，刀具消耗大，难以满足工业发展的需要。

现有技术大多采用两把车刀同时进行外圆切削能够较大地提高生产效率。即在原来刀架上间隔一段距离再安装另一车刀，两车刀并排平行安装，两车刀刀头间距小于总加工长度的一半；若加工余量比较大，且需要进行光零件表面时，则这两把车刀要进行阶梯安装。两车刀在被吃刀量方向高度差为第一刀去余量时的加工余量。安装时，先进行第二把车刀的对刀，然后将大拖板或小拖板推出，再安装第一把也就是靠前的车刀，然后用中拖板进刀至总的加工尺寸才进行车削。

虽然利用两把车刀并排安装车削虽然能够有效地提高生产效率，但是还远不能够满足钛合金棒料加工的要求。首先，两把车刀并排安装加工只是在工艺层面的改进，并没有对加工工具进行实质的改进，且安装工序复杂、对刀困难。因为要同时保证两车刀刀头之间在进给方向和切深方向的间距尺寸才能确保车削精度，这对工人的操作水平和熟练程度都提出很高的要求。其次，对于钛合金棒料剥皮这种重载车削加工，尤其涉及到钛合金棒料剥皮过程中钨污染这一最为关键的技术难题，仍然没有形成一个有效的专用切削装置。总之，目前钛合金棒料的加工技术已经远远满足不了工业发展的需要。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种钛合金棒料车刀，其圆形刀片和方形刀片相互配合参与切削的一种双刀头的钛合金剥皮专用车刀，有效解决了钛合金钨污染和加工效率低下的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：双刀槽刀头、夹紧组件、特殊刃口的双刀片组件、刀垫和刀杆，其中：圆形刀槽和方形刀槽并排地开在刀头上，从而保证了圆形刀片和方形刀片的安装。该双刀槽刀头与刀杆固定连接，夹紧组件和刀垫分别固定设置于刀头内并位于双刀片组件的两侧紧密接触。

所述的双刀片组件包括：由聚晶立方氮化硼制成的特殊刃口圆形刀片和方形刀片，其中：圆形刀片为柱状结构，其前角0°，后角11°，刃倾角为-20°，刀片切削刃长度12mm，厚度6.8mm，刃口钝圆处理并带负倒棱，倒棱宽度0.8mm，倒棱前角-20°；方形刀片为矩形体状结构，其前角0°，后角11°，主偏角30°，刃倾角-20°，刀片切削刃长度12mm，厚度6.8mm，刀尖圆弧半径2.0mm，刃口钝圆处理并带负倒棱，倒棱宽度0.8mm，倒棱前角-20°。

所述的刀头上设有圆形和方形刀槽，所述的双刀片组件活动设置于刀槽内。

本发明的有益效果在于：充分发挥聚晶立方氮化硼的高性能优势，并通过对刀片刃口的有效处理，使得聚晶立方氮化硼刀片获得了较高的抗冲击性能，从而能够高效地完成钛锭的剥皮工作，进而彻底解决了钛合金钨污染这一技术难题；采用双刀头装夹设计使得两刀片互相配合、优势互补，在提高刀具寿命和保证加工质量的前提下获得很高的材料去除率，加工效率将大幅度提升。可以说这种圆形刀片组合方形刀片的双刀片车刀最适合用于钛合金棒料剥皮工序，不仅生产效率高，而且钛材成品率高，刀具消耗量少。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

其中：图1a为正视图，图1b为后视图；

图中：1为带圆形和方形双刀槽刀头、2为夹紧组件、3为圆形刀片、4为方形刀片、5为刀垫、6为刀杆。

图2为圆形刀片示意图；

其中：图2a为立体示意图，图2b为俯视图，图2c为侧视图，图2d为刃口处理示意图。

图3为方形刀片示意图；

其中：图3a为立体示意图，图3b为俯视图，图3c为侧视图，图3d为刃口处理示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。