专利名称:用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀，所述聚晶金刚石铣刀包括刀体部和安装在刀体部上的刀片部，所述刀片部包括聚晶金刚石刀片，所述聚晶金刚石刀片沿径向方向延伸超出刀体部的部分形成圆周刀刃，所述聚晶金刚石刀片沿轴向方向延伸超出刀体部的部分形成底部刀刃，所述聚晶金刚石刀片的尖端具有预定圆角，并且所述聚晶金刚石刀片的圆周刀刃前角为零度。根据本实用新型的用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀通过优化聚晶金刚石刀片的几何参数不仅可以有效地增强所述铣刀的耐磨性、提高加工效率并降低加工成本，而且可以避免结构陶瓷素坯在加工过程中崩边并因此提高结构陶瓷素坯型腔的表面质量。
【专利说明】用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种聚晶金刚石铣刀，具体地讲，涉及一种用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀。
【背景技术】
[0002]结构陶瓷具有高强度、高硬度、低密度、低膨胀系数、耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优良特性，广泛应用在化工、冶金、机械、能源、环保、航空航天、生物医学、国防建设等领域。由于结构陶瓷的硬度高且脆性大，因此结构陶瓷的加工难度较大，尤其是在加工具有复杂型腔的结构陶瓷时，加工难度更大。目前，主要通过在结构陶瓷素坯阶段利用普通硬质合金铣刀加工出所要求的形状，之后再进行烧结来制造具有复杂型腔的结构陶瓷。由于普通硬质合金铣刀的硬度小于结构陶瓷中的碳化硅的硬度，因此，普通硬质合金铣刀易于磨损。此夕卜，在利用普通硬质合金铣刀加工结构陶瓷素坯型腔的过程中，结构陶瓷素坯易于崩边，使得通过普通硬质合金铣刀加工完成的结构陶瓷素坯型腔的表面不平整，降低了加工效率。因此，如何以简单的方式，提高刀具的耐磨性和结构陶瓷素坯型腔的表面质量，已经成为结构陶瓷素坯型腔的制造过程中亟待解决的问题。
实用新型内容
[0003]本实用新型提出一种用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀，以解决现有的刀具存在的耐磨性差以及加工完成的结构陶瓷素坯型腔的表面不平整的问题。
[0004]根据本实用新型的用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀，所述聚晶金刚石铣刀可包括刀体部和安装在刀体部上的刀片部，所述刀片部可包括聚晶金刚石刀片，所述聚晶金刚石刀片沿径向方向延伸超出刀体部的部分形成圆周刀刃，所述聚晶金刚石刀片沿轴向方向延伸超出刀体部的部分形成底部刀刃，所述聚晶金刚石刀片的尖端具有预定圆角，并且所述聚晶金刚石刀片的圆周刀刃前角为零度。
[0005]根据本实用新型的用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀，所述预定圆角可在0.2?0.5mm范围内。
[0006]根据本实用新型的用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀，所述聚晶金刚石刀片可包括中心对称的两个聚晶金刚石刀片。
[0007]根据本实用新型的用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀，所述刀体部可包括刀体、连接到刀体的颈部和形成在颈部上的呈中心对称的两个排肩槽，所述两个聚晶金刚石刀片可分别安装在所述两个排肩槽中。
[0008]根据本实用新型的用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀，所述刀片部还可包括与两个聚晶金刚石刀片对应的两个基片，所述两个聚晶金刚石刀片可分别安装在所述两个基片上。
[0009]根据本实用新型的用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀，所述两个聚晶金刚石刀片的圆周刀刃后角可在10度至15度范围内。
[0010]根据本实用新型的用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀，所述两个聚晶金刚石刀片的底部刀刃倒锥角可在2度至5度范围内。
[0011]根据本实用新型的用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀，所述两个聚晶金刚石刀片可通过真空焊焊接到所述两个基片上。
[0012]根据本实用新型的用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀通过优化聚晶金刚石刀片的几何参数可有效地增强聚晶金刚石铣刀的耐磨性、提高加工效率并降低加工成本。此外，根据本实用新型的用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀可避免结构陶瓷素坯在加工过程中崩边并因此提高结构陶瓷素坯型腔的表面质量。
【附图说明】
[0013]通过下面结合附图进行的详细的描述，本实用新型的上述和其他方面、特点及其他优点将会被更加清楚地理解，其中:
[0014]图1是根据本实用新型的示例性实施例的用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀的结构示意图；
[0015]图2是根据本实用新型的示例性实施例的用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀的A部分的放大图；
[0016]图3是图1的左视图。
【具体实施方式】
[0017]现在将参照附图对本实用新型的示例性实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，为了清楚起见，可能会夸大部件的尺寸，并且相同的标号始终表示相同或相似的元件。
[0018]下面将参照图1至图3详细描述本实用新型的用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀。
[0019]如图1所示，根据本示例性实施例的用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀可包括刀体部I和安装在刀体部I上的刀片部2。在本示例性实施例中，刀体部I由钨钢形成，但本实用新型不限于此，刀体部I也可由其他合适的材料形成。
[0020]可选地，刀体部I可包括刀体11、连接到刀体的颈部12和形成在颈部12上的至少一个排肩槽。如图1所示，刀体11和颈部12可呈圆柱形，颈部12的一端连接到刀体11。所述至少一个排肩槽可从颈部12的另一端开始沿着颈部12的轴向方向形成。如图1所示，可形成两个排肩槽13，所述两个排肩槽13可相对于所述圆柱形颈部12的轴心线呈中心对称。可选地，可通过沿着圆周方向切掉颈部12的一部分形成排肩槽13。例如，如图3所示，通过沿着圆周方向切掉颈部12的一部分形成彼此垂直的第一表面121和第二表面122，在颈部12上位于第一表面121和第二表面122之间的部分形成排肩槽13。当然，排肩槽的形状不限于此，排肩槽也可按照其他形状形成，只要排肩槽的形状便于排放铣削下来的碎肩即可。虽然在本实施例中，示出了在颈部12上形成有两个排肩槽，但是本实用新型不限于此，可形成一个或者多于两个排肩槽，只要能够有效地进行铣削即可。可选地，刀体11、颈部12和排肩槽13可形成为一体。
[0021]参照图3，刀片部2可安装在排肩槽13中，具体地讲，刀片部2可分别与第一表面121和第二表面122表面接触而焊接到第一表面121和第二表面122表面上。刀片部2可包括聚晶金刚石刀片21和对应的基片22，聚晶金刚石刀片21安装在基片22上。可选地，聚晶金刚石刀片21通过真空焊焊接到基片22上，接着，焊接形成为一体的聚晶金刚石刀片21和基片22焊接到排肩槽13中。聚晶金刚石刀片21大体上具有长方形形状，并且基片22的形状大体上与聚晶金刚石刀片21的形状相对应。
[0022]参照图2，在将焊接形成为一体的聚晶金刚石刀片21和基片22焊接到排肩槽13中之后，聚晶金刚石刀片21沿径向方向延伸超出刀体部I (具体地讲，颈部12)的部分形成为(限定为)圆周刀刃。聚晶金刚石刀片21沿轴向方向延伸超出刀体部I (具体地讲，颈部12)的部分形成为(限定为)底部刀刃。圆周刀刃与底部刀刃相结合的部分形成为(限定为)尖端(即，刀尖)。
[0023]在本实用新型中，为了提高陶瓷素坯型腔的加工速率，提高陶瓷素坯型腔表面光洁度以及有效低避免陶瓷素坯加工过程中的崩边现象，降低用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀的磨损及加工成本，对聚晶金刚石刀片21进行优化设计。具体地讲，如图2所示，底部刀刃可设置有倒锥角γ，底部刀刃倒锥角γ限定为底部刀刃的底刃面211与竖直面所呈的角度。也就是说，在底刃面211，从刀尖向中心有微微的中凹，这个角度为底部刀刃倒锥角γ。由于在使用聚晶金刚石刀片21加工结构陶瓷素坯型腔时，主要使用底部刀刃进行加工，为了更好地进行切削，需要使得底部刀刃的切削部从底刃面211突出出来，所以设置了底部刀刃倒锥角I。优选地，底部刀刃倒锥角γ可在2度至5度范围内，如果底部刀刃倒锥角γ太小，则底部刀刃的切削端不能明显突出；如果底部刀刃倒锥角γ太大，则底部刀刃的切削端突出太多，在切削时容易崩刀。聚晶金刚石刀片21的尖端具有预定圆角R，即，对聚晶金刚石刀片21的尖端导圆角R，优选地，预定圆角R可在0.2?0.5mm范围内，由于聚晶金刚石硬且脆，所以如果圆角R太小，则聚晶金刚石刀片21容易崩刃；如果圆角R太大，则聚晶金刚石刀片21加工效果不好。圆周刀刃前角α限定为聚晶金刚石刀片21的前刀面212与刀尖和颈部12的中心的连线(S卩，图3中的线L)形成的角度，可选地，圆周刀刃前角α为零度。通常，如果刀片由钨钢制成，则圆周刀刃前角α可在10-15度范围内。在本实用新型中，如果圆周刀刃前角α也设置在10-15度范围内，则聚晶金刚石刀片21磨损太快。由于聚晶金刚石价格昂贵且修刀麻烦，所以在本实用新型中，将圆周刀刃前角α设置为零度。圆周刀刃后角β限定为聚晶金刚石刀片21的后刀面213与水平面所呈的角度，可选地，圆周刀刃后角β可在10度至15度范围内，设置圆周刀刃后角β的原因在于保护刀体1，如果圆周刀刃后角β太大，则刀体部I相对于刀片部2来说太细，强度难以保证；如果圆周刀刃后角β太小，则会磨损刀体部I。
[0024]另外，根据本示例性实施例的用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀，聚晶金刚石刀片可包括中心对称的两个聚晶金刚石刀片21，以使聚晶金刚石刀片21在加工过程中受力均衡。但本实用新型不限于此，可根据加工需要设置聚晶金刚石刀片21的数量。
[0025]根据本实用新型的用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀通过优化聚晶金刚石刀片的几何参数可有效地增强聚晶金刚石铣刀的耐磨性、提高加工效率并降低加工成本。此外，根据本实用新型的用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀可避免结构陶瓷素坯在加工过程中崩边并因此提高结构陶瓷素坯型腔的表面质量。
[0026]虽然本实用新型是参照其示例性的实施例被具体描述和显示的，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种改变。
【权利要求】
1.一种用于加工结构陶瓷素坯型腔的聚晶金刚石铣刀，其特征在于，所述聚晶金刚石铣刀包括刀体部和安装在刀体部上的刀片部，所述刀片部包括聚晶金刚石刀片，所述聚晶金刚石刀片沿径向方向延伸超出刀体部的部分形成圆周刀刃，所述聚晶金刚石刀片沿轴向方向延伸超出刀体部的部分形成底部刀刃，所述聚晶金刚石刀片的尖端具有预定圆角，并且所述聚晶金刚石刀片的圆周刀刃前角为零度。2.如权利要求1所述的聚晶金刚石铣刀，其特征在于，所述预定圆角在0.2?0.5mm范围内。3.如权利要求1所述的聚晶金刚石铣刀，其特征在于，所述聚晶金刚石刀片包括中心对称的两个聚晶金刚石刀片。4.如权利要求3所述的聚晶金刚石铣刀，其特征在于，所述刀体部包括刀体、连接到刀体的颈部和形成在颈部上的呈中心对称的两个排肩槽，所述两个聚晶金刚石刀片分别安装在所述两个排肩槽中。5.如权利要求3所述的聚晶金刚石铣刀，其特征在于，所述刀片部还包括与两个聚晶金刚石刀片对应的两个基片，所述两个聚晶金刚石刀片分别安装在所述两个基片上。6.如权利要求3所述的聚晶金刚石铣刀，其特征在于，所述两个聚晶金刚石刀片的圆周刀刃后角在10度至15度范围内。7.如权利要求3所述的聚晶金刚石铣刀，其特征在于，所述两个聚晶金刚石刀片的底部刀刃倒锥角在2度至5度范围内。8.如权利要求5所述的聚晶金刚石铣刀，其特征在于，所述两个聚晶金刚石刀片通过真空焊焊接到所述两个基片上。
【文档编号】B28B11-08GK204295854SQ201420678430
【发明者】张启富, 贺志勇, 王晓波, 千粉玲 [申请人]中国钢研科技集团有限公司, 新冶高科技集团有限公司, 北京钢研新冶精特科技有限公司