砂芯立铣刀的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种砂芯立铣刀。该砂芯立铣刀包括：夹持刀柄和刀体，以及固定在刀体刀头上的刀刃；刀刃的材质采用人造金刚石，具体包括：相对焊接固定在刀体刀头一端的主切削刃和副切削刃，主切削刃内端向心延伸超过刀体刀头端面中心，副切削刃采用右旋布置，且主切削刃和副切削刃的切削刃具有砂芯立铣刀中心内倾角。该砂芯立铣刀结构简单合理，通过选用适合加工砂芯的人造金刚石刀刃材料，配以韧性强度适中的高速钢刀体材料，提高了结构强度和加工精度，使得该刀具不易磨损崩裂，进而提高了生产效率和延长了使用寿命。
【专利说明】砂芯立铣刀
【技术领域】
[0001]本发明涉及铣刀领域，特别涉及一种砂芯立铣刀。
【背景技术】
[0002]柴油机零件如缸体、缸盖和曲轴等在铸造时所用的砂型(芯)，传统的制作方法是先制造出模具，然后通过制芯设备制作出来，这是大批量铸造生产常用的制芯方法。先把砂子用树脂和固化剂制成块，然后通过机加工的方法把砂块铣削成所需的砂型(芯)是一种用于单件试制的快速铸造制芯方法。砂块铣削加工所使用的刀具为整体高速钢铣刀、整体合金铣刀或陶瓷刀具。
[0003]但高速钢铣刀、硬质合金铣刀和陶瓷刀具是铣削铸铁和钢等金属材料常用的刀具，砂块中砂子的主要成份是二氧化硅，此外砂块还含有树脂和固化剂，用铣削金属材料的整体高速钢铣刀、整体硬质合金铣刀和陶瓷刀具来铣削砂块，铣刀的刀尖极容易磨损及崩裂，使用寿命只有8-20小时，这样不但影响砂型的加工精度，而且因为频繁更换刀具，浪费加工工时，造成加工成本高，生产效率低。此外，铣刀的切削刀头由于机床主轴头所限，直径仅为Φ 16，铣削面积小，效率低。
【发明内容】
[0004]本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，提供了一种结构简单合理，结构强度和加工精度均高、不易磨损崩裂，生产效率高，使用寿命长的砂芯立铣刀。
[0005]为达到上述目的，根据本发明提供了一种砂芯立铣刀，包括:夹持刀柄和刀体，以及固定在刀体刀头上的刀刃；刀刃的材质采用人造金刚石，具体包括:相对焊接固定在刀体刀头一端的主切削刃和副切削刃，主切削刃内端向心延伸超过刀体刀头端面中心，副切削刃采用右旋布置，且主切削刃和副切削刃的切削刃具有砂芯立铣刀中心内倾角。
[0006]上述技术方案中，刀体的材质采用高速钢。
[0007]上述技术方案中，刀体为二级阶梯轴状，阶梯轴的大轴为刀头，主切削刃和副切削刃焊接固定在刀头一端，以形成直径为32mm的铣削刀头。
[0008]上述技术方案中，刀体的刀头部位的热处理硬度为62-65HRC，其余位置的热处理硬度为40-45HRC。
[0009]上述技术方案中，主切削刃内端向心延伸超过刀体刀头端面中心的距离为1mm，主切削刃和副切削刃的砂芯立铣刀中心内倾角为0.5° -1°。
[0010]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:该砂芯立铣刀结构简单合理，通过选用适合加工砂芯的人造金刚石刀刃材料，配以韧性强度适中的高速钢刀体材料，提高了结构强度和加工精度，使得该刀具不易磨损崩裂，进而提高了生产效率和延长了使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的砂芯立铣刀的主视结构示意图；[0012]图2是本发明的砂芯立铣刀的左视结构示意图；
[0013]附图标记说明:
[0014]1-夹持刀柄，2-刀体，31-主切削刃，32-副切削刃。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图，对本发明的一个【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。需要理解的是，本发明的以下实施方式中所提及的“上”、“下”、“左”、“右”、“正面”和“反面”均以各图所示的方向为基准，这些用来限制方向的词语仅仅是为了便于说明，并不代表对本发明具体技术方案的限制。
[0016]立铣刀是加工凹槽、台阶和各种互相垂直的平面，特别是加工钢和铸铁的箱体零件上的深槽用的一种刀具。立铣刀的主切削刃在圆柱面上，端面上的切削刃是副刀刃，工作时不能沿着铣刀的轴向作进给运动。本发明的砂芯立铣刀通过选用一种适合加工砂芯的刀刃材料(人造金刚石)，配以韧性强度适中的刀体材料(高速钢)，来提高该砂芯立铣刀的结构强度和加工精度，使其不易磨损崩裂、耐用、使用寿命长；另外，该砂芯立铣刀为阶梯状结构设计，通过在刀刃与夹持刀柄之间设置阶梯过渡刀体，来加大铣削刀头直径，以此来增强刀具的刚性，提高加工精度和使用寿命。
[0017]如图1所示，该砂芯立铣刀的具体结构包括:夹持刀柄I和刀体2，以及固定在刀体2上的刀刃，夹持刀柄I与机床主轴头驱动连接，用于固定整个砂芯立铣刀，并传递铣削动力；刀体2 —端与夹持刀柄I连接，刀刃安装在刀体2另一端的刀头位置。
[0018]其中，夹持刀柄I的直径为16mm，与驱动机床主轴头适配安装，带动整个砂芯立铣刀的进给运动。
[0019]刀体2的材质采用高速钢，结构为左大右小的二级阶梯轴状。其中，右端小轴的直径为27mm，右端与夹持刀柄I的左端轴向对接，且二者的阶梯过渡部采用圆角过渡，避免尖角应力集中，使用刀具减少折断的几率。左端大轴为刀头，直径为31mm,右端与右端小轴的左端连接，且二者的阶梯过渡部采用圆角过渡，同样避免尖角应力集中而折断。高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢，且工艺性能好，强度和韧性配合好。刀体2的材质采用高速钢能够提高砂芯立铣刀的强度和韧性，进而提高其加工精度和使用寿命。
[0020]刀体2的左端刀头部位的热处理硬度为62-65HRC，其它位置热处理硬度为40-45HRC。刀头部位及其它位置采用不同的热处理的硬度，既保持刀头的强度，又保证了刀体的适当韧性，使刀具不易折断，进而提高其加工精度和使用寿命。
[0021]如图2所示，刀刃的材质采用人造金刚石(P⑶)，焊接固定在高速钢刀体2的刀头左端，具体包括:主切削刃31和副切削刃32，分别相对焊接固定在刀头左端，形成的铣削刀头直径为32mm。其中，主切削刃31向心延伸超过刀体刀头端面中心的距离为1mm，副切削刃32不过中心，采用右旋布置。主切削刃31和副切削刃32的切削刃均与立铣刀中心有一个0.5° -1°的内倾角。
[0022]刀刃的材质采用人造金刚石(P⑶)，使得该砂芯立铣刀持久耐用，刀刃不易磨损、崩裂，使用寿命达2000小时；另外，还提闻了砂型的加工精度，使得砂型的加工尺寸稳定，工艺性能好。
[0023]另外，主切削刃31和副切削刃32配合形成的铣削直径增大到Φ 32，使得铣削面积增大到原来的4倍，极大地提高了生产效率。
[0024]该砂芯立铣刀结构简单合理，通过选用适合加工砂芯的人造金刚石刀刃材料，配以韧性强度适中的高速钢刀体材料，提高了结构强度和加工精度，使得该刀具不易磨损崩裂，进而提高了生产效率和延长了使用寿命。
[0025]以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种砂芯立铣刀，其特征在于，包括:夹持刀柄和刀体，以及固定在所述刀体刀头上的刀刃；所述刀刃的材质采用人造金刚石，具体包括:相对焊接固定在所述刀体刀头一端的主切削刃和副切削刃，所述主切削刃内端向心延伸超过所述刀体刀头端面中心，所述副切削刃采用右旋布置，且所述主切削刃和副切削刃的切削刃具有砂芯立铣刀中心内倾角。
2.根据权利要求1所述的砂芯立铣刀，其特征在于:所述刀体的材质采用高速钢。
3.根据权利要求2所述的砂芯立铣刀，其特征在于:所述刀体为二级阶梯轴状，所述阶梯轴的大轴为刀头，所述主切削刃和副切削刃焊接固定在所述刀头一端，以形成直径为32mm的铣削刀头。
4.根据权利要求3所述的砂芯立铣刀，其特征在于:所述刀体的刀头部位的热处理硬度为62-65HRC，其余位置的热处理硬度为40-45HRC。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的砂芯立铣刀，其特征在于:所述主切削刃内端向心延伸超过所述刀体刀头端面中心的距离为1mm，所述主切削刃和副切削刃的砂芯立铣刀中心内倾角为0.5° -1°。
【文档编号】B28D1/18GK103802222SQ201210439724
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月7日 优先权日:2012年11月7日
【发明者】林海强, 欧洪荣, 周梁坚, 王春风, 易致达, 李佳蔚 申请人:广西玉柴机器股份有限公司