一种迷你型整体pcbn刀片及制作方法
【专利摘要】一种迷你型整体PCBN刀片及制作方法，属于刀具技术领域。刀体的中部有盲孔，盲孔的直径尺寸为1.5～4.0mm,盲孔的深度为0.4～1.2mm。刀尖圆角R的尺寸为0.2～1.2mm，刀体的厚度的尺寸为4.0～8.0mm。方形的刀体的前面内切圆的直径尺寸为4.2～12mm。刀尖圆角R的尺寸至前面内切圆的直径尺寸为0.2～1.2mm。刀体的顶面和底面都有盲孔。本发明为迷你型，整体刀片体积远小于普通刀片；大大节约原材料，节能环保，由整体PCBN材料加工而成，没有普通刀片的焊接应力，加工精度高、一致性好改变传统刀片的贯穿式固定孔，变成双面的圆形固定凹陷结构。
【专利说明】
一种迷你型整体PCBN刀片及制作方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种迷你型整体PCBN刀片及制作方法，属于刀具技术领域。
【背景技术】
[0002]现有技术中的PCBN(聚晶立方氮化硼PCBN(PolycrystallineCubic BoronNitride))刀具是将PCBN刀头焊接在刀体上，常常因为焊接不牢，造成整体刀具报废。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种迷你型整体PCBN刀片及制作方法。
[0004]—种迷你型整体PCBN刀片，刀体的中部有盲孔，盲孔的直径尺寸为1.5?4.0mm，盲孔的深度为0.4?1.2mm;刀尖圆角R的尺寸为0.2?1.2mm，刀体的厚度的尺寸为4.0?
8.0mm;方形的刀体的前面内切圆的直径尺寸为4.2?12mm;刀尖圆角R的尺寸至前面内切圆的直径尺寸为0.2?1.2mm;刀体的顶面和底面都有盲孔;刀杆3的前端有凹槽，凹槽中放置刀体，有螺栓和压板将刀体固定在刀杆的凹槽中，压板有凸头与盲孔匹配连接;刀体的刀头上有断肩槽。
[0005]固定方式:改变传统刀片的贯穿式固定孔，变成双面的圆形固定凹陷结构，采用上压紧和侧拉紧方式固定;刀体的刀头上可加工各类断肩槽。
[0006]—种迷你型整体PCBN刀片制作方法，含有以下步骤；
[0007]步骤1、对刀片进行三维建模，确定定位参考线和定位原点，从待加工的三维图中提取需要雕刻的部分，以Z = O的平面为雕刻起始表面，并以Z = O的平面镜像图形;将三维图存档；
[0008]步骤2、提取刀片需加工盲孔的轮廓线，另存为二维图形，用于后续步骤对刀片的演示定位；
[0009]步骤3、将步骤I中的三维模型导入雕刻软件，预设材料单层去除量，并生成激光雕刻路径；
[0010]步骤4、取一块相同材质的边角料进行去除量试验，得出相应雕刻深度下材料单层去除量;在边角料上雕刻盲孔，显微镜下观察盲孔表面质量，符合要求后进行下一步；
[0011]步骤5、在激光器配套PC上选中激光路径文件和轮廓线文件，设置激光器参数；
[0012]步骤6、激光打点，校对十字光标，使其位于激光斑点中心；将刀片放在定位卡具上，激光演示轮廓线，校对卡具角度并移动工作台Χ，γ坐标使轮廓线与刀片边缘轮廓重合；
[0013]步骤7、将气流对准待加工的位置并调节气流大小，选择加工参数，开始进行激光加工，加工盲孔、断肩槽。
[0014]激光加工超硬材料刀片，为保证加工面的平整和光洁，需要进行三次加工，第一次为大功率粗加工加工轮廓，第二次为小功率精加工抹平侧壁;第三次为小功率离焦加工抹平底部。
[0015]本发明的优点是分层雕刻模式减少材质硬力从而保证产品质量，超高的装卡压紧力和拉紧力，解决了超小刀片的装卡不稳定，性价比极高。
[0016]可双面多头使用，加工效率和性价比大幅提升，刀头上可加工各类盲孔，适应更多加工场合；
[0017]整体刀片体积远小于普通刀片;大大节约原材料，节能环保；
[0018]本发明由整体PCBN材料加工而成，没有普通刀片的焊接应力，加工精度高、一致性好;采用上压紧和侧拉紧方式固定，保证刀片的使用稳定性；
[0019]刀片相较于普通刀片的机械性能更优良，加工效果更优秀。
[0020]本发明的优点还有:
[0021]1、迷你型:整体刀片体积远小于普通刀片;大大节约原材料，节能环保，
[0022]2:整体性:由整体PCBN材料加工而成，没有普通刀片的焊接应力，加工精度高、一致性好。
[0023]3、固定方式:改变传统刀片的贯穿式固定孔，变成双面的圆形固定凹陷结构，采用上压紧和侧拉紧方式固定，保证刀片的使用稳定性。
[0024]4、可双面多头使用，加工效率和性价比大幅提升，刀头上可加工各类盲孔，适应更多加工场合。
[0025]5、采用激光精确加工而成。
[0026]6、刀片相较于普通刀片的机械性能更优良，加工效果更优秀。
【附图说明】
[0027]当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中:
[0028]图1为本发明的刀体结构示意图。
[0029]图2为本发明的刀体结构侧面示意图。
[0030]图3为本发明的刀杆结构示意图。
[0031]图4为本发明的刀杆局部结构示意图。
[0032]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
【具体实施方式】
[0033]显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
[0034]本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0035]本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0036]为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
[0037]实施例1:如图1、图2、图3及图4所示，一种迷你型整体PCBN刀片，刀体I的中部有盲孔2，盲孔2的直径尺寸为1.5?4.0mm，盲孔2的深度为0.4?1.2mm，刀尖圆角R的尺寸为0.2?1.2mm，刀体I的厚度的尺寸为4.0?8.0mm，方形的刀体I的前面内切圆的直径尺寸为4.2?12mm，刀尖圆角R的尺寸至前面内切圆的直径尺寸为0.2?1.2mm，刀尖圆角R的尺寸至前面内切圆的直径尺寸;这个在刀具行业内一般简称为M值；
[0038]刀体I的顶面和底面都有盲孔2，
[0039]刀杆3的前端有凹槽，凹槽中放置刀体I，有螺栓和压板4将刀体I固定在刀杆3的凹槽中，压板4有凸头与盲孔2匹配连接。
[0040]刀体I的刀头上可加工各类盲孔；
[0041]固定方式:改变传统刀片的贯穿式固定孔，变成双面的圆形固定凹陷结构。
[0042]实施例2:—种迷你型整体PCBN刀片制作方法，含有以下步骤；
[0043]步骤1、对刀片进行三维建模，确定定位参考线和定位原点，从待加工的三维图中提取需要雕刻的部分，以Z = O的平面为雕刻起始表面，并以Z = O的平面镜像图形;将三维图存档；
[0044]步骤2、提取刀片需加工盲孔的轮廓线，另存为二维图形，用于后续步骤对刀片的演示定位；
[0045]步骤3、将步骤I中的三维模型导入雕刻软件，预设材料单层去除量，并生成激光雕刻路径；
[0046]步骤4、取一块相同材质的边角料进行去除量试验，得出相应雕刻深度下材料单层去除量;在边角料上雕刻盲孔，显微镜下观察盲孔表面质量，符合要求后进行下一步；
[0047]步骤5、在激光器配套PC上选中激光路径文件和轮廓线文件，设置激光器参数；
[0048]步骤6、激光打点，校对十字光标，使其位于激光斑点中心；将刀片放在定位卡具上，激光演示轮廓线，校对卡具角度并移动工作台Χ，γ坐标使轮廓线与刀片边缘轮廓重合；
[0049]步骤7、将气流对准待加工的位置并调节气流大小，选择加工参数，开始进行激光加工，加工盲孔、断肩槽。
[0050]激光加工超硬材料刀片，为保证加工面的平整和光洁，需要进行三次加工，第一次为大功率粗加工加工轮廓，第二次为小功率精加工抹平侧壁;第三次为小功率离焦加工抹平底部。
[0051 ] 加工参数为:激光器选用100-150?的红外纳秒激光器；
[0052]振镜扫描速度1000mm/s;
[0053]一级放大电流50A;
[0054]二级放大电流50A;
[0055]重复频率200kHz;
[0056]扫描间距20μηι;
[0057]单层去除量20μηι;
[0058]去除层数50。
[0059]实施例3:—种迷你型整体PCBN刀片制作方法，含有以下步骤；
[0060]步骤1、对刀片进行三维建模，确定定位参考线和定位原点，从待加工的三维图中提取需要雕刻的部分，以Z = O的平面为雕刻起始表面，并以Z = O的平面镜像图形;将三维图存档；
[0061]步骤2、提取刀片需加工盲孔的轮廓线，另存为二维图形，用于后续步骤对刀片的演示定位；
[0062]步骤3、将步骤I中的三维模型导入雕刻软件，预设材料单层去除量，并生成激光雕刻路径；
[0063]步骤4、取一块相同材质的边角料进行去除量试验，得出相应雕刻深度下材料单层去除量;在边角料上雕刻盲孔，显微镜下观察盲孔表面质量，符合要求后进行下一步；
[0064]步骤5、在激光器配套PC上选中激光路径文件和轮廓线文件，设置激光器参数；
[0065]步骤6、激光打点，校对十字光标，使其位于激光斑点中心；将刀片放在定位卡具上，激光演示轮廓线，校对卡具角度并移动工作台Χ，γ坐标使轮廓线与刀片边缘轮廓重合；
[0066]步骤7、将气流对准待加工的位置并调节气流大小，选择加工参数，开始进行激光加工，加工盲孔、断肩槽。
[0067]激光加工超硬材料刀片，为保证加工面的平整和光洁，需要进行三次加工，第一次为大功率粗加工加工轮廓，第二次为小功率精加工抹平侧壁;第三次为小功率离焦加工抹平底部。
[0068]加工参数为:激光器选用100-150w的红外纳秒激光器；
[0069]振镜扫描速度700mm/s;
[0070]一级放大电流33A;
[0071]二级放大电流45A;
[0072]重复频率170kHz;
[0073]扫描间距15ym;
[0074]单层去除量ημπι;
[0075]去除层数45。
[0076]实施例4:一种迷你型整体PCBN刀片制作方法，含有以下步骤；
[0077]步骤1、对刀片进行三维建模，确定定位参考线和定位原点，从待加工的三维图中提取需要雕刻的部分，以Z = O的平面为雕刻起始表面，并以Z = O的平面镜像图形;将三维图存档；
[0078]步骤2、提取刀片的轮廓线、刀片需加工盲孔的轮廓线，另存为二维图形，用于后续步骤对刀片的演示定位；
[0079]步骤3、将步骤I中的三维模型导入雕刻软件，预设材料单层去除量，并生成激光雕刻路径；
[0080]步骤4、取一块相同材质的边角料进行去除量试验，得出相应雕刻深度下材料单层去除量;在边角料上雕刻盲孔，显微镜下观察盲孔表面质量，符合要求后进行下一步；
[0081]步骤5、在激光器配套PC上选中激光路径文件和轮廓线文件，设置激光器参数；
[0082]步骤6、激光打点，校对十字光标，使其位于激光斑点中心；将刀片放在定位卡具上，激光演示轮廓线，校对卡具角度并移动工作台Χ，γ坐标使轮廓线与刀片边缘轮廓重合；
[0083]步骤7、将气流对准待加工的位置并调节气流大小，选择加工参数，开始进行激光加工，加工盲孔、断肩槽或者轮廓线。
[0084]激光加工超硬材料刀片，为保证加工面的平整和光洁，需要进行三次加工，第一次为大功率粗加工加工轮廓，第二次为小功率精加工抹平侧壁;第三次为小功率离焦加工抹平底部。
[0085]加工参数为:激光器选用100-150?的红外纳秒激光器；
[0086]振镜扫描速度200mm/s;
[0087]一级放大电流30A;
[0088]二级放大电流30A;
[0089]重复频率10kHz;
[0090]扫描间距ΙΟμπι;
[0091 ] 单层去除量ιμπι;
[0092]去除层数10。
[0093]如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种迷你型整体PCBN刀片制作方法，其特征在于含有以下步骤； 步骤1、对刀片进行三维建模，确定定位参考线和定位原点，从待加工的三维图中提取需要雕刻的部分，以Z = O的平面为雕刻起始表面，并以Z = O的平面镜像图形；将三维图存档； 步骤2、提取刀片需加工盲孔的轮廓线，另存为二维图形，用于后续步骤对刀片的演示定位； 步骤3、将步骤I中的三维模型导入雕刻软件，预设材料单层去除量，并生成激光雕刻路径； 步骤4、取一块相同材质的边角料进行去除量试验，得出相应雕刻深度下材料单层去除量;在边角料上雕刻盲孔，显微镜下观察盲孔表面质量，符合要求后进行下一步； 步骤5、在激光器配套PC上选中激光路径文件和轮廓线文件，设置激光器参数； 步骤6、激光打点，校对十字光标，使其位于激光斑点中心；将刀片放在定位卡具上，激光演示轮廓线，校对卡具角度并移动工作台X，Y坐标使轮廓线与刀片边缘轮廓重合； 步骤7、将气流对准待加工的位置并调节气流大小，选择加工参数，开始进行激光加工，加工盲孔、断肩槽。2.根据权利要求1所述的一种迷你型整体PCBN刀片制作方法，其特征在于激光加工超硬材料刀片，为保证加工面的平整和光洁，需要进行三次加工，第一次为大功率粗加工加工轮廓，第二次为小功率精加工抹平侧壁;第三次为小功率离焦加工抹平底部。3.根据权利要求1或者2所述的一种迷你型整体PCBN刀片制作方法，其特征在于加工参数为:激光器选用100-150?的红外纳秒激光器； 振镜扫描速度200mm/s-1000mm/s; 一级放大电流30-50A; 二级放大电流30-50A; 重复频率100-200kHz; 扫描间距10-20μπι; 单层去除量1-20μηι; 去除层数10-50。4.一种迷你型整体PCBN刀片，其特征在于刀体的中部有盲孔，盲孔的直径尺寸为1.5?4.0mm,盲孔的深度为0.4?1.2mm。5.根据权利要求4所述的一种迷你型整体PCBN刀片，其特征在于刀尖圆角R的尺寸为0.2?1.2mm，刀体的厚度的尺寸为4.0?8.0mm。6.根据权利要求4所述的一种迷你型整体PCBN刀片，其特征在于，方形的刀体的前面内切圆的直径尺寸为4.2?12_。7.根据权利要求4所述的一种迷你型整体PCBN刀片，其特征在于刀尖圆角R的尺寸至前面内切圆的直径尺寸为0.2?1.2mm。8.根据权利要求4所述的一种迷你型整体PCBN刀片，其特征在于刀体的顶面和底面都有盲孔。9.根据权利要求4所述的一种迷你型整体PCBN刀片，其特征在于刀杆的前端有凹槽，凹槽中放置刀体，有螺栓和压板将刀体固定在刀杆的凹槽中，压板有凸头与盲孔匹配连接。10.根据权利要求4、5、6、7、8或者9所述的一种迷你型整体PCBN刀片，其特征在于刀体上有断肩槽。
【文档编号】B23P15/30GK105965044SQ201610483615
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】张宗超, 杨建光, 蒋盼盼, 韩琦, 黄金宝, 唐红岩
【申请人】北京沃尔德金刚石工具股份有限公司