一种刻字刀具的制作方法

本实用新型属于刻字刀具技术领域，具体涉及一种刻字刀具。

背景技术：

现如今，在竞争日益激烈的全球市场上，LOGO是一个企业的标志，代表着品牌的特点和企业的形象，具有LOGO标记的产品更是无处不在，小到玩具摆件，大到工业模具。一个清晰的LOGO在企业产品推广和销售过程中起到至关重要的作用。制作LOGO的方式有多种，如标签和印刷，采用此类方式LOGO很容易在运输和使用过程中磨损，因此，目前大多数企业采用雕刻的方式。

雕刻就是在产品表面上刻字刻图案，过程中，也会采用很多模具进行微调刻，由于要雕刻的图形大多数复杂多变，需要雕刻产品的材料也各不相同。传统的刻字刀刀头属于半圆锥形，只有一个切削刃，在机床主轴高速转动切削时，刀头部分由于不平衡产生离心力，对机床主轴产生周期性载荷，从而引起振动。因此，传统刻字刀不符合高速切削加工对旋转刀具的动平衡要求，且在难切削金属材料上刻字的过程中易产生崩裂和过度磨损，影响了刻字的效果。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种刻字刀具，以解决现有技术在机床主轴高速转动切削时，刀头部分由于不平衡产生离心力，对机床主轴产生周期性载荷，从而引起振动的问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种刻字刀具，包括刀头和刀柄，所述刀头呈正四棱锥型，该四棱锥的四条棱边为刻字刀的四个切削刃，所述刀柄为圆柱形，刀头与刀柄连接，所述的刀头为硬质合金。

进一步地，正四棱锥型刀头的四个面中相对两面的夹角为20°～90o，优选30°～60°，通过试验，大多数情况下刀头的四个面中相对两面的最佳夹角为45°。

进一步地，所述刀头与刀柄采用一体式结构。

进一步地，所述硬质合金材料来源于整体报废的硬质合金铣刀。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型的刀头采用四刃设计，与半圆锥形刀头相比，较多的保留了刀具实体材料，使之强度增强，四个切削刃的对称设计保证了每刃切削量的减少，在实际切削时具有高速转动的稳定性，寿命长，雕刻效率高的优点。

2、本实用新型的刀头呈正四棱锥型，该四棱锥的四条棱边为刻字刀的四个切削刃，其四个面中相对两面的夹角为45°，正四棱锥保证了圆柱柄头部四切削刃交汇于圆柱中心轴线上，刻刀的对称性越高，刻字越纤细，该正四棱锥刻刀的刻字宽度可以达到0.02mm。

3、本实用新型将整体报废的硬质合金铣刀，通过数控磨刀机制造而成，属于无本材料，废物利用。

4、本实用新型采用的报废铣刀，其材料为硬质合金，硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料，该合金材料具有很高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。

5、本实用新型采用棱锥型结构，棱锥型刻字刀具的刀刃部在切削时刀具前角为负前角，属于挤压切削方式，应用中增加了刀具自身稳定性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型刻字刀具的刀头结构放大图；

附图标记说明：1—刀头、2—刀柄。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，一种刻字刀具，包括刀头1和刀柄2，刀头1用于切削要加工的材料，刀柄2被机床刀柄夹持并传递机床扭矩。

本实施例中，刀头1呈正四棱锥型，该四棱锥的四条棱边为刻字刀的四个切削刃，其四个面中相对两面的夹角为45°。四个切削刃的对称设计相对于传统半圆锥形刀头1，保留了刀具的实体材料，又保证了每刃切削量的减少，刀具寿命增长，加工效率高。实际切削时，刀具前角为负前角，属于挤压切削方式，刀具在高速转动的条件下，正四棱锥型的对称性设计使其具有高速转动稳定性的优点。图2为刻字刀具的刀头结构放大图。刀柄2为圆柱形，刀头1与刀柄2为一体结构。

刀头1与刀柄2均采用硬质合金。硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料，具有很高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。本实施例中的刀头1和刀柄2是整体报废的硬质合金铣刀通过数控磨刀机制造而成。制作简单，属于废物再利用，成本低。

下面列举了本实施例的刻字刀具与传统刻字刀具在不同材料上加工时的效率对比数据。

在铝合金材料的加工过程中，本实施例刀具比传统的刻刀加工效率提高5倍以上；在普通钢件的加工过程中本实施例刀具比传统的刻字刀效率提高8倍以上；在淬火材料和高温合金材料的加工过程中本实施例刀具比传统刻刀效率提高10倍以上。

此外，本实用新型在刀头1设计时，与正三棱锥、正五棱锥和正六棱锥刀头均作了对比。正三棱锥刀头材料实体较小，刀具强度较弱，同时三棱锥为不对称结构，刀具较难制造。切削时，三棱锥刀头的每刃切削量较四棱锥多，切削效率低，刀头寿命相对较短；切削较硬材料时，容易产生振刀，切削不稳定，刀尖容易崩掉。而五棱锥和六棱锥刀头，在切削过程中刀具前角负角度太大，切削阻力大，容易破坏工件材料组织，影响刻字效果。

本实用新型刻字刀具寿命长，减少了加工过程中的人为换刀次数，降低了人为误差；刻字效率高，相同工作量的情况下，缩短了机床的有效工作时间；刀具磨损小，极大地降低了整个生产成本。