一种机械加工pcd刀具的制作方法
一种机械加工pcd刀具的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种机械加工PCD刀具，包括直柄刀体、后刀片、前刀片、前刀片槽、后刀片槽、前排屑槽、后排屑槽、通油孔、冷却孔、顶尖孔；在所述直柄刀体中部和前部，分别通过五轴联动的铣床铣出前刀片槽、后刀片槽、前排屑槽和后排屑槽，通过深孔钻钻出通油孔，通过电火花线切割机打出冷却孔，所述通油孔和冷却孔与前排屑槽和后排屑槽连接，所述后刀片固定在后刀片槽上，所述前刀片固定在前刀片槽上。
【专利说明】—种机械加工PCD刀具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种机械加工P⑶刀具。
【背景技术】
[0002]由于硅铝合金具有比重小、耐磨、导热性好、耐腐蚀、撞冲时不产生火花、冲击吸收性能好、无磁性、基本无毒性，便于回收再利用等优点，其在发动机制造行业的应用更广泛一些。另外由于铝元素在地壳中的蕴藏量很丰富，因而铝合金的生产和应用定会得到很大的发展。随着铝合金的广泛应用，我国铝合金消费量也在逐年增加，相应的铝合金产量也在增加，2011年f 7月份，我国铝合金产量累计为2，139，147吨，累计同比增长18.14%。铝合金能否大量生产和应用，在很大程度上受到他的切削加工性能的影响。而铝合金材料其机械、力学性能和化学组分不同于铸铁、钢材和硬质合金等工件，在切削设备、切削刀具和切削工艺诸方面都有着与铸铁不同的特殊要求。
[0003]目前加工复合材料主要有传统加工方式和特种加工方式。传统加工方式主要是用高速钢、硬质合金刀具来对复合材料进行切削加工，其中硬质合金比较适用于加工复合材料，通过加工碳纤维复合材料的钻削加工发现，采用硬质合金钻头加工时候分层少，毛刺以及钻头的磨损相对较少。但是传统加工刀具加工复合材料的质量越来越难以满足要求，特别是尺寸精度的要求，而且由于刀具和工件之间有接触，加工后会产生残余应力。特种加工方式主要包括激光束加工、高压水切割和高压水磨砂切割、电火花加工、超声波加工。相对于传统加工，特种加工方法具有加工质量高，容易监控等优点，但是其加工成本高，且操作复杂程度高。
[0004]因此，工程【技术领域】急需一种高效、高精度、高寿命，并且加工表面质量好、毛刺少、切削力低的一种用于加工新型复合材料的PCD铰刀。
实用新型内容
[0005]针对现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种机械加工PCD刀具。
[0006]为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]一种机械加工P⑶刀具，包括直柄刀体、后刀片、前刀片、前刀片槽、后刀片槽、前排屑槽、后排屑槽、通油孔、冷却孔、顶尖孔；在所述直柄刀体中部和前部，分别通过五轴联动的铣床铣出前刀片槽、后刀片槽、前排屑槽和后排屑槽，通过深孔钻钻出通油孔，通过电火花线切割机打出冷却孔，所述通油孔和冷却孔与前排屑槽和后排屑槽连接，所述后刀片固定在后刀片槽上，所述前刀片固定在前刀片槽上。
[0008]所述前刀片槽、后刀片槽为直槽，与直柄刀体的中心线的夹角为0°。
[0009]所述通油孔与冷却孔之间的夹角为30°。
[0010]所述后刀片、前刀片还包括:前刀面、第一后刀面、第二后刀面，第一切削刃、第二切削刃、倒角边；所述前刀面是切屑流出的面，第一后刀面、第二后刀面正对已加工表面；前刀面与两个后刀面相交，两个切削刃分别位于前刀面和两个后刀面的交线上，刀片的弧边与切削刃和后刀面相连接；所述后刀片、前刀片的前角为0°，前角是前刀面与竖直面的夹角，所述第一切削刃的后角为17°，第二切削刃的后角为5°，后角是切削刃与水平面的夹角。
[0011]所述前刀片和后刀片厚度为2mm。所述倒角边的宽度为0.5mm。
[0012]所述直柄刀体前部的前刀片为4片，并且4片刀片之间的夹角分别为80°，85°，95° ,100°，所述直柄刀体中部的后刀片为6片，并且6片刀片之间的夹角分别为50°，55。 ,60° ,65° ,65° ,65° 。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有如下的优点:
[0014]传统加工刀具加工复合材料的质量越来越难以满足要求，特别是尺寸精度的要求，而且由于刀具和工件之间有接触，加工后会产生残余应力，相比之下，此新型复合材料的PCD铰刀具有高效、高精度、高寿命，并且加工表面质量好、毛刺少、切削力低的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型一种机械加工P⑶刀具主视图。
[0016]图2是本实用新型一种机械加工P⑶刀具侧视图。
[0017]图3是本实用新型一种机械加工P⑶刀具刀片主视图。
[0018]图4是本实用新型一种机械加工P⑶刀具刀片侧视图。
【具体实施方式】
[0019]本实用新型的优选实施例结合【专利附图】
【附图说明】如下:
[0020]如图1所示，一种机械加工P⑶刀具，包括直柄刀体1、后刀片2、前刀片4、前刀片槽6、后刀片槽8、前排屑槽3、后排屑槽9、通油孔10、冷却孔7、顶尖孔5 ;在所述直柄刀体I中部和前部，分别通过五轴联动的铣床铣出前刀片槽6、后刀片槽8、前排屑槽3和后排屑槽9，通过深孔钻钻出通油孔10，通过电火花线切割机打出冷却孔7，所述通油孔10和冷却孔7与前排屑槽3和后排屑槽9连接，所述后刀片2固定在后刀片槽8上，所述前刀片4固定在前刀片槽6上。
[0021]前排屑槽3、后排屑槽9的角度不能开的太大和太小,太大会减弱铰刀的刚性,太小会影响铰刀的排屑性能。本实施例中，切削速度在1000rpm以上，进给速度可以达到3000mm/min,粗糙度为0.8以下,而且与硬质合金相比切削力更小,在切削速度为7000rpm,进给速度为1500毫米/分的情况下，本实施例切削时的X方向的切削力最大为30N,远远低于其他形式铰刀的力。
[0022]所述前刀片槽6、后刀片槽8为直槽，与直柄刀体I的中心线的夹角为0°。
[0023]所述通油孔10与冷却孔7之间的夹角为30°。
[0024]如图3和图4所示，所述后刀片2、前刀片4还包括:前刀面11、第一后刀面12、第二后刀面16，第一切削刃13、第二切削刃15、倒角边14 ;所述前刀面11是切屑流出的面，第一后刀面12、第二后刀面16正对已加工表面；前刀面11与两个后刀面相交，两个切削刃分别位于前刀面11和两个后刀面的交线上，刀片的弧边与切削刃和后刀面相连接；所述后刀片2、前刀片4的前角为0°，前角是前刀面11与竖直面的夹角，第一切削刃13的后角为17°，第二切削刃15的后角为5°，后角是切削刃与水平面的夹角。其中刀片并不是全部由P⑶组成，由P⑶和硬质合金组成，统称为P⑶刀片。所述后刀片2、前刀片4采用高频焊机焊接在刀片槽中，使用红外测温设备构成的闭环温度控制系统来控制温度范围为600-700°C，焊接完毕保温20分钟，保温时间如果太短，低于10分钟，会出现PCD刀片的断裂，保温时间过长直接影响加工生产效率。最后通过慢走丝切割机对P⑶刀片线切割以达到要求。
[0025]所述前刀片4和后刀片2厚度为2mm。所述倒角边14的宽度为0.5mm。
[0026]如图2所示，所述直柄刀体I前部的前刀片4为4片，并且4片刀片之间的夹角分别为80°，85° ,95° ,100°，所述直柄刀体I中部的后刀片2为6片，并且6片刀片之间的夹角分别为50°，55° ,60° ,65° ,65° ,65°，夹角是每个刀片的前刀面在图2视图中相隔的角度。
【权利要求】
1.一种机械加工P⑶刀具，包括直柄刀体(I)、后刀片(2)、前刀片(4)、前刀片槽(6)、后刀片槽(8)、前排屑槽(3)、后排屑槽(9)、通油孔(10)、冷却孔(7)、顶尖孔(5);其特征在于:在所述直柄刀体(I)中部和前部，分别通过五轴联动的铣床铣出前刀片槽(6)、后刀片槽(8)、前排屑槽(3)和后排屑槽(9)，通过深孔钻钻出通油孔(10)，通过电火花线切割机打出冷却孔(7)，所述通油孔(10)和冷却孔(7)与前排屑槽(3)和后排屑槽(9)连接，所述后刀片(2)固定在后刀片槽(8)上，所述前刀片(4)固定在前刀片槽(6)上。
2.根据权利要求1所述的机械加工PCD刀具，其特征在于:所述前刀片槽(6)、后刀片槽(8)为直槽，与直柄刀体(I)的中心线的夹角为0°。
3.根据权利要求1所述的机械加工PCD刀具，其特征在于:所述通油孔(10)与冷却孔(7)之间的夹角为30°。
4.根据权利要求1所述的机械加工PCD刀具，其特征在于:所述后刀片(2)、前刀片(4)还包括:前刀面(11)、第一后刀面(12)、第二后刀面(16)，第一切削刃(13)、第二切削刃(15)、倒角边(14);所述前刀面(11)是切屑流出的面，第一后刀面(12)、第二后刀面(16)正对已加工表面；前刀面(11)与两个后刀面相交，两个切削刃分别位于前刀面(11)和两个后刀面的交线上，刀片的弧边与切削刃和后刀面相连接；所述后刀片(2)、前刀片(4)的前角为O。，前角是前刀面(11)与竖直面的夹角，所述第一切削刃(13)的后角为17°，第二切削刃(15)的后角为5°，后角是切削刃与水平面的夹角。
5.根据权利要求1所述的机械加工PCD刀具，其特征在于:所述前刀片(4)和后刀片(2)厚度为2mm。
6.根据权利要求4所述的机械加工PCD刀具，其特征在于:所述倒角边(14)的宽度为0.5mmο
7.根据权利要求1所述的机械加工PCD刀具，其特征在于:所述直柄刀体(I)前部的前刀片(4)为4片，并且4片刀片之间的夹角分别为80°，85° ,95° ,100°，所述直柄刀体(I)中部的后刀片(2)为6片，并且6片刀片之间的夹角分别为50°，55° ,60° ,65°，65。 ,65° 。
【文档编号】B23P15/46GK203972970SQ201420362180
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】赵凯, 崔西亮, 王永国, 国坤, 沈建成 申请人:上海大学
【专利摘要】本实用新型涉及一种机械加工PCD刀具，包括直柄刀体、后刀片、前刀片、前刀片槽、后刀片槽、前排屑槽、后排屑槽、通油孔、冷却孔、顶尖孔；在所述直柄刀体中部和前部，分别通过五轴联动的铣床铣出前刀片槽、后刀片槽、前排屑槽和后排屑槽，通过深孔钻钻出通油孔，通过电火花线切割机打出冷却孔，所述通油孔和冷却孔与前排屑槽和后排屑槽连接，所述后刀片固定在后刀片槽上，所述前刀片固定在前刀片槽上。
【专利说明】—种机械加工PCD刀具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种机械加工P⑶刀具。
【背景技术】
[0002]由于硅铝合金具有比重小、耐磨、导热性好、耐腐蚀、撞冲时不产生火花、冲击吸收性能好、无磁性、基本无毒性，便于回收再利用等优点，其在发动机制造行业的应用更广泛一些。另外由于铝元素在地壳中的蕴藏量很丰富，因而铝合金的生产和应用定会得到很大的发展。随着铝合金的广泛应用，我国铝合金消费量也在逐年增加，相应的铝合金产量也在增加，2011年f 7月份，我国铝合金产量累计为2，139，147吨，累计同比增长18.14%。铝合金能否大量生产和应用，在很大程度上受到他的切削加工性能的影响。而铝合金材料其机械、力学性能和化学组分不同于铸铁、钢材和硬质合金等工件，在切削设备、切削刀具和切削工艺诸方面都有着与铸铁不同的特殊要求。
[0003]目前加工复合材料主要有传统加工方式和特种加工方式。传统加工方式主要是用高速钢、硬质合金刀具来对复合材料进行切削加工，其中硬质合金比较适用于加工复合材料，通过加工碳纤维复合材料的钻削加工发现，采用硬质合金钻头加工时候分层少，毛刺以及钻头的磨损相对较少。但是传统加工刀具加工复合材料的质量越来越难以满足要求，特别是尺寸精度的要求，而且由于刀具和工件之间有接触，加工后会产生残余应力。特种加工方式主要包括激光束加工、高压水切割和高压水磨砂切割、电火花加工、超声波加工。相对于传统加工，特种加工方法具有加工质量高，容易监控等优点，但是其加工成本高，且操作复杂程度高。
[0004]因此，工程【技术领域】急需一种高效、高精度、高寿命，并且加工表面质量好、毛刺少、切削力低的一种用于加工新型复合材料的PCD铰刀。
实用新型内容
[0005]针对现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种机械加工PCD刀具。
[0006]为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]一种机械加工P⑶刀具，包括直柄刀体、后刀片、前刀片、前刀片槽、后刀片槽、前排屑槽、后排屑槽、通油孔、冷却孔、顶尖孔；在所述直柄刀体中部和前部，分别通过五轴联动的铣床铣出前刀片槽、后刀片槽、前排屑槽和后排屑槽，通过深孔钻钻出通油孔，通过电火花线切割机打出冷却孔，所述通油孔和冷却孔与前排屑槽和后排屑槽连接，所述后刀片固定在后刀片槽上，所述前刀片固定在前刀片槽上。
[0008]所述前刀片槽、后刀片槽为直槽，与直柄刀体的中心线的夹角为0°。
[0009]所述通油孔与冷却孔之间的夹角为30°。
[0010]所述后刀片、前刀片还包括:前刀面、第一后刀面、第二后刀面，第一切削刃、第二切削刃、倒角边；所述前刀面是切屑流出的面，第一后刀面、第二后刀面正对已加工表面；前刀面与两个后刀面相交，两个切削刃分别位于前刀面和两个后刀面的交线上，刀片的弧边与切削刃和后刀面相连接；所述后刀片、前刀片的前角为0°，前角是前刀面与竖直面的夹角，所述第一切削刃的后角为17°，第二切削刃的后角为5°，后角是切削刃与水平面的夹角。
[0011]所述前刀片和后刀片厚度为2mm。所述倒角边的宽度为0.5mm。
[0012]所述直柄刀体前部的前刀片为4片，并且4片刀片之间的夹角分别为80°，85°，95° ,100°，所述直柄刀体中部的后刀片为6片，并且6片刀片之间的夹角分别为50°，55。 ,60° ,65° ,65° ,65° 。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有如下的优点:
[0014]传统加工刀具加工复合材料的质量越来越难以满足要求，特别是尺寸精度的要求，而且由于刀具和工件之间有接触，加工后会产生残余应力，相比之下，此新型复合材料的PCD铰刀具有高效、高精度、高寿命，并且加工表面质量好、毛刺少、切削力低的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型一种机械加工P⑶刀具主视图。
[0016]图2是本实用新型一种机械加工P⑶刀具侧视图。
[0017]图3是本实用新型一种机械加工P⑶刀具刀片主视图。
[0018]图4是本实用新型一种机械加工P⑶刀具刀片侧视图。
【具体实施方式】
[0019]本实用新型的优选实施例结合【专利附图】
【附图说明】如下:
[0020]如图1所示，一种机械加工P⑶刀具，包括直柄刀体1、后刀片2、前刀片4、前刀片槽6、后刀片槽8、前排屑槽3、后排屑槽9、通油孔10、冷却孔7、顶尖孔5 ;在所述直柄刀体I中部和前部，分别通过五轴联动的铣床铣出前刀片槽6、后刀片槽8、前排屑槽3和后排屑槽9，通过深孔钻钻出通油孔10，通过电火花线切割机打出冷却孔7，所述通油孔10和冷却孔7与前排屑槽3和后排屑槽9连接，所述后刀片2固定在后刀片槽8上，所述前刀片4固定在前刀片槽6上。
[0021]前排屑槽3、后排屑槽9的角度不能开的太大和太小,太大会减弱铰刀的刚性,太小会影响铰刀的排屑性能。本实施例中，切削速度在1000rpm以上，进给速度可以达到3000mm/min,粗糙度为0.8以下,而且与硬质合金相比切削力更小,在切削速度为7000rpm,进给速度为1500毫米/分的情况下，本实施例切削时的X方向的切削力最大为30N,远远低于其他形式铰刀的力。
[0022]所述前刀片槽6、后刀片槽8为直槽，与直柄刀体I的中心线的夹角为0°。
[0023]所述通油孔10与冷却孔7之间的夹角为30°。
[0024]如图3和图4所示，所述后刀片2、前刀片4还包括:前刀面11、第一后刀面12、第二后刀面16，第一切削刃13、第二切削刃15、倒角边14 ;所述前刀面11是切屑流出的面，第一后刀面12、第二后刀面16正对已加工表面；前刀面11与两个后刀面相交，两个切削刃分别位于前刀面11和两个后刀面的交线上，刀片的弧边与切削刃和后刀面相连接；所述后刀片2、前刀片4的前角为0°，前角是前刀面11与竖直面的夹角，第一切削刃13的后角为17°，第二切削刃15的后角为5°，后角是切削刃与水平面的夹角。其中刀片并不是全部由P⑶组成，由P⑶和硬质合金组成，统称为P⑶刀片。所述后刀片2、前刀片4采用高频焊机焊接在刀片槽中，使用红外测温设备构成的闭环温度控制系统来控制温度范围为600-700°C，焊接完毕保温20分钟，保温时间如果太短，低于10分钟，会出现PCD刀片的断裂，保温时间过长直接影响加工生产效率。最后通过慢走丝切割机对P⑶刀片线切割以达到要求。
[0025]所述前刀片4和后刀片2厚度为2mm。所述倒角边14的宽度为0.5mm。
[0026]如图2所示，所述直柄刀体I前部的前刀片4为4片，并且4片刀片之间的夹角分别为80°，85° ,95° ,100°，所述直柄刀体I中部的后刀片2为6片，并且6片刀片之间的夹角分别为50°，55° ,60° ,65° ,65° ,65°，夹角是每个刀片的前刀面在图2视图中相隔的角度。
【权利要求】
1.一种机械加工P⑶刀具，包括直柄刀体(I)、后刀片(2)、前刀片(4)、前刀片槽(6)、后刀片槽(8)、前排屑槽(3)、后排屑槽(9)、通油孔(10)、冷却孔(7)、顶尖孔(5);其特征在于:在所述直柄刀体(I)中部和前部，分别通过五轴联动的铣床铣出前刀片槽(6)、后刀片槽(8)、前排屑槽(3)和后排屑槽(9)，通过深孔钻钻出通油孔(10)，通过电火花线切割机打出冷却孔(7)，所述通油孔(10)和冷却孔(7)与前排屑槽(3)和后排屑槽(9)连接，所述后刀片(2)固定在后刀片槽(8)上，所述前刀片(4)固定在前刀片槽(6)上。
2.根据权利要求1所述的机械加工PCD刀具，其特征在于:所述前刀片槽(6)、后刀片槽(8)为直槽，与直柄刀体(I)的中心线的夹角为0°。
3.根据权利要求1所述的机械加工PCD刀具，其特征在于:所述通油孔(10)与冷却孔(7)之间的夹角为30°。
4.根据权利要求1所述的机械加工PCD刀具，其特征在于:所述后刀片(2)、前刀片(4)还包括:前刀面(11)、第一后刀面(12)、第二后刀面(16)，第一切削刃(13)、第二切削刃(15)、倒角边(14);所述前刀面(11)是切屑流出的面，第一后刀面(12)、第二后刀面(16)正对已加工表面；前刀面(11)与两个后刀面相交，两个切削刃分别位于前刀面(11)和两个后刀面的交线上，刀片的弧边与切削刃和后刀面相连接；所述后刀片(2)、前刀片(4)的前角为O。，前角是前刀面(11)与竖直面的夹角，所述第一切削刃(13)的后角为17°，第二切削刃(15)的后角为5°，后角是切削刃与水平面的夹角。
5.根据权利要求1所述的机械加工PCD刀具，其特征在于:所述前刀片(4)和后刀片(2)厚度为2mm。
6.根据权利要求4所述的机械加工PCD刀具，其特征在于:所述倒角边(14)的宽度为0.5mmο
7.根据权利要求1所述的机械加工PCD刀具，其特征在于:所述直柄刀体(I)前部的前刀片(4)为4片，并且4片刀片之间的夹角分别为80°，85° ,95° ,100°，所述直柄刀体(I)中部的后刀片(2)为6片，并且6片刀片之间的夹角分别为50°，55° ,60° ,65°，65。 ,65° 。
【文档编号】B23P15/46GK203972970SQ201420362180
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】赵凯, 崔西亮, 王永国, 国坤, 沈建成 申请人:上海大学
相关技术
网友询问留言
已有0条留言
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！
1