一种用于铝基碳化硅材料小孔加工的镗削刀具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械切削刀具领域，特别涉及一种用于铝基碳化硅材料小孔的镗削刀具。
【背景技术】
[0002]金属加工切削中，铝基复合材料是近些年来科技发展较快的国家竞相研制的新型金属基复合材料。碳化硅(SiCp/Al含量20%?60% )铝基复合材料中的碳化硅(SiC)颗粒硬度约为Hv 2700。并且SiC颗粒的含量越高，材料就会更硬而且变脆，加工的难度则会增大。用一般传统的机械加工方法很容易使铝合金基体局部熔化，生成积肩瘤，并使刀具磨损变钝，造成表面粗糙度下降，相应的形位公差也就很难保证。特别是小孔加工中，一般刀具磨损严重，耐用度难以保证而且孔精度及孔口质量较差，易产生崩边及毛刺等缺陷影响产品精度，且?6mm以下高精度焊接金刚石镗刀制作与刀柄材料、金钢石材料、刀具角度关联紧密。刀具结构及刀具角度示意图如图1、图2所示。目前金属基复材的应用日益广泛，迫切需要解决此类小孔加工的难题，提高产品质量及加工效率，进一步降低成本。本发明解决了铝基碳化硅材料Φ3_?Φ6_孔加工，实现了铝基碳化硅复合材料小孔刀具的制备。
【发明内容】
[0003]本发明主要针对【背景技术】中对铝基碳化硅复合材料小孔加工中存在的问题，提供一种适合该材料专用镗孔刀具如图1所示，包括刀头1、刀体2、光滑过渡区3。以实现对Φ3πιπι?Φ6πιπι范围内小孔高精度加工，并且切削效率和刀具寿命均得到有效提高。
[0004]本发明的技术方案为:刀体材料为硬质合金，刀头材料为金刚石，刀具前角Ang2为5°?7°，刀尖角Ang6为76°?81°，主偏角Kr为93°?95°，副偏角Krl为6°?9°，主后角Angl为7°?10 °，副后角Ang5为14°，刃倾角Ang4为8°，刀尖圆角R0.1mm ?0.3mm0
[0005]本发明的进一步改进，所述刀具刀柄与刀头之间锥度光滑过渡，提高刀具整体刚性，并且改善镗刀结构性能。
[0006]作为本发明的又一步改进，所述刀具通过焊接方式将刀头固定，实现刀头与刀体的同步运动，防止刀头在高速运转下因离心力引起的加工误差。
[0007]采用本发明的刀具前角Ang2为5°?7°可以增强刀具抗弯强度和韧性，提高锋利程度，有效减少切肩磨削阻力，进而降低切削热引起的变形，主后角的设计可以有效减少刀具后面的磨损，提高刀具使用寿命；主偏角Kr为93°?95°可以有效减少切削抗力，切削刃有效长度和刀尖角增大，刀具的散热情况进一步得到改善。
【附图说明】
[0008]图1为用于铝基碳化硅复合材料小孔镗削刀具示意图。
[0009]图2为用于铝基碳化硅复合材料小孔镗削刀具刀头角度示意图。
【具体实施方式】
[0010]如图2所示用于铝基碳化硅复合材料小孔镗削刀具，刀体材料为硬质合金，刀头材料为金刚石，刀具前角Ang2为6°，刀尖角Ang6为80°，主偏角Kr为93°，副偏角Krl为8°，主后角Angl为10°，副后角Ang5为14°，刃倾角Ang4为8°，刀尖圆角R0.2mm;刀具刀柄与刀头之间锥度光滑过渡，提高刀具整体刚性；刀具通过焊接方式与刀头固定，防止刀头在高速运转下因离心力引起的加工误差。
[0011]采用本刀具加工直径范围在c>3mm?C>6mm小孔时，采用的切削速度v = 10?30m/min，进给量f = 20?60mm/min,孔口边缘质量提高，无崩边情况产生，加工精度大大提高，同时刀具寿命显著提高，普通刀具一般每加工10个孔就出现磨损，需要修磨处理，而采用该刀具可以加工至200个孔，仍未出现明显磨损缺陷，孔口质量完好，无毛刺及崩边现象。
【主权项】
1.一种用于铝基碳化硅材料小孔的镗削刀具，包括刀头、刀体、光滑过渡区，其特征在于:刀体材料为硬质合金，刀头材料为金刚石，刀具前角Ang2为5。?7°，刀尖角Ang6为76°?81°，主偏角Kr为93°?95°，副偏角Krl为6°?9°，主后角Angl为7°?10°，副后角Ang5为14°，刃倾角Ang4为8°，刀尖圆角R0.1mm?0.3mm。2.如权利要求1所述的用于铝基碳化硅材料小孔的镗削刀具，其特征在于:所述刀具刀体与刀头之间锥度光滑过渡。3.如权利要求2所述的用于铝基碳化硅材料小孔的镗削刀具，其特征在于:刀头通过焊接方式固定在光滑过渡区上。
【专利摘要】本发明提供了一种用于铝基碳化硅材料小孔的镗削刀具，包括刀头、刀体和光滑过渡区。刀体材料为硬质合金，刀头材料为金刚石，刀具前角Ang2为5°～7°，刀尖角Ang6为76°～81°，主偏角Kr为93°～95°，副偏角Kr1为6°～9°，主后角Ang1为7°～10°，副后角Ang5为14°，刃倾角Ang4为8°，刀尖圆角R0.1mm～0.3mm。采用本发明的刀具前角Ang2为5°～7°可以增强刀具抗弯强度和韧性，提高锋利程度，有效减少切屑磨削阻力，进而降低切削热引起的变形，主后角的设计可以有效减少刀具后面的磨损，提高刀具使用寿命；主偏角Kr为93°～95°可以有效减少切削抗力，切削刃有效长度和刀尖角增大，刀具的散热情况进一步得到改善。
【IPC分类】B23B27/18
【公开号】CN105290437
【申请号】CN201510870344
【发明人】曹彦生, 李恒正
【申请人】北京航天新风机械设备有限责任公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年12月2日