专利名称：刀杆及其组成的硬质合金车刀的制作方法
刀杆是机械加工中切削刀具杆，是刚性固定特殊材料刀头或刀片的刀具杆，硬质合金车刀是由其和硬质合金刀头组成的硬质合金切削刀具。
已有的硬质合金切削刀具，特别是硬质合金车刀，都是由刀杆及焊接于刀杆前端的硬质合金刀头组成。刀杆是由碳素工具钢材料制成的。中国的刀杆都采用45＃炭素钢。日本工业标准B4105-78(87)记载的硬质合金车刀的刀杆，呈方形或长方形的矩形柱杆形，刀杆前部呈直头或弯头，根据不同规格，刀杆前部呈不同的多面形体，刀杆前端上面开有刀头凹。刀杆材料是炭素工具钢。炭素工具钢，如45＃炭素钢是一种综合机械性能性较好的优质钢，炭素工具钢的刀杆，具有较好的抗弯强度、抗剪切强度。刀杆一直沿用炭素工具钢材料，中国是用45＃炭素钢，许多国家也都采用45＃炭素钢或其他炭素工具钢，并都以标准的形式规定下来，已形成一种行业习惯。但是，炭素工具钢的车刀刀杆要从圆钢或方钢材下料、加热锻造成毛坯，再经过铣削加工刀杆各面、刀杆前端多面体各切削面和刀头缺。加工工序较多，较复杂，加工成本也高。刀杆要用去大量价格较高的优质炭素工具钢。刀杆加工成形后，将硬质合金刀头焊接到刀杆的刀头凹，组成硬质合金车刀。焊接后，要立即将车刀置于白灰中，使刀头缓慢冷却，但由于炭素工具钢与硬质合金材料冷缩比差别较大，刀头有时还要产生缩裂。同样车刀在刀磨及切削使用过程，也易产生刀头脆裂。刀头缓慢冷却，使刀头周围的刀杆经过一个退火过程，强度降低。在切削中，金属屑对刀头周围的刀杆易产生磨擦、碰击的耗损。
本发明的目的是为了克服已有车刀刀杆及其组成的硬质合金车刀存在的上述缺点，提供一种制造加工简便、成本较低、使用方便的刀杆及其组成的硬质合金车刀。
本发明的刀杆为矩形柱体，杆前部为直头或弯头的多面形体，杆前端上面开有刀头凹。其特征是刀杆材料为中高强铸铁材料，最好是HT300、HT350等铸铁材料。刀杆就可用铸造成形，直接铸成矩形杆及其前部的多面形体。只要在刀杆前端上面铣削出刀头凹，就形成了本发明的刀杆。该刀杆加工工序简单，加工成本较低。中高强铸铁材料制成的刀杆不但能满足车刀刀杆抗弯、抗剪切强度，而且材料成本也较低。将硬质合金刀头固定于刀杆前端上面的刀头凹，一般采取将硬质合金刀头焊接于刀杆的刀头凹，组成本发明的硬质合金车刀。其特点也是在于刀杆材料为中高强铸铁，最好是HT300或HT350铸铁，刀头焊接于刀杆前端上面的刀头凹后，车刀不必放入白灰中缓慢冷却，由于中高强铸铁同硬质合金刀头的温度伸缩比很相近，都比较小，硬质合金刀头在冷却中不易产生脱焊或缩裂，提高了车刀的质量。同样本发明的硬质合金车刀在刃磨、切削使用中，硬质合金刀头也不易因温度变化产生脆裂损坏，增加刀头使用寿命。焊接刀头组成车刀后，在空气中冷却，车刀刀头前部刀头凹的周围产生0.5-0.7mm厚的马氏体硬化层。刀头凹周围的刀杆表面不易被切屑磨擦碰击耗损。本发明的车刀在刃磨时，只用碳化矽砂轮可磨中高强铸铁刀杆和硬质合金刀头。不必象已有的车刀，分别用碳化矽砂轮磨刀头，用氯化铝砂轮磨刀杆。中高强铸铁刀杆导热性差，在刃磨时，刀杆后部不易高热，便于把持刃磨，提高刃磨车刀效率。中高强铸铁刀杆对切削的振动有减缓作用，减少了刀刃与工件之间的振动，提高了加工质量，减少因振动破坏硬质合金刀头及工件的可能性。当切削中出现卡刀阻矩等现象，大大超负荷时，中高强铸铁可折断，起到及时卸荷作用，保护机加设备及贵重工件不被损坏。
综上所述，本发明的刀杆及硬质合金车刀与已有的刀杆、车刀相比具有如下优点1.制作加工工序简单，容易生产制造，制作出的车刀质量较高，成本低，可节省大量的优质炭素工具钢。
2.刀具使用寿命较高，提高了切削质量，并能有效地保护机加设备和贵重工件。
3.使用方便、安全，提高了机械加工的工作效率。
中高强铸铁主要是指具有HT300或HT350铸铁性能的铸铁材料，现常用的是HT300、HT350，还有HT400，当然也可用类似性能的同类其他铸铁材料。
下面结合实施例进一步说明本发明的刀杆和车刀。本发明的45°外圆车刀由45°弯头的HT300铸铁矩形柱体刀杆和硬质合金刀头组成。先按45°外圆车刀刀杆的形状尺寸作出木型。用木型翻出砂型，再用HT300铸铁材料浇铸出45°外圆车刀刀杆毛坯。在刀杆毛坯前端上面铣削出一个向下倾斜6°的矩形刀头凹，制成中高强铸铁的45°外圆车刀刀杆。将定形的块状硬质合金刀头用铜焊接于矩形刀头凹，组成45°外圆车刀。本发明的切刀由直窄头的HT350铸铁矩形柱体刀杆和条块状硬质合金刀头组成。刀杆前部和刀头都是后端比前端略窄，刀杆前部下端可呈鱼肚形，以加强抗弯强度和抗剪切强度。先按切刀刀杆形状和尺寸制出木型。用木型翻出砂型，用HT350铸铁材料浇铸出切刀刀杆毛坯。在HT350铸铁切刀刀杆毛坯前端上面铣削出刀头凹，形成了前部为鱼肚形的高强铸铁的切刀刀杆。将切刀刀头焊接于刀头凹，组成高强铸铁刀杆的硬质合金车刀。如用中高强铸铁的刀杆代替一家25台车床的工厂已有的45＃钢刀杆为例，每年可节省优质45＃钢2.5吨。平均每把中高强铸铁刀杆的车刀价格比已有的车刀价格低2元，该厂可省购刀具费近万元。每把中高强铸铁刀杆的车刀可节省5～10分钟磨刀时间，加工该车刀不易损坏等因素，可提高工效10%。
权利要求
1.刀杆为矩形柱体，杆前部为直头或弯头的多面形体，杆前端上面开有刀头凹，其特征是刀杆材料为中高强铸铁材料。
2.如权利要求1所说的刀杆，其特征是刀杆材料为HT300或HT350铸铁材料。
3.硬质合金车刀由刀杆及固定于刀杆前端上面刀头凹的硬质合金刀头组成，其特征是刀杆材料为中高强铸铁材料。
4.如权利要求3所说的硬质合金车刀，其特征是刀杆材料为HT300或HT350铸铁材料。
全文摘要
刀杆是机械加工中切削刀具的刀杆，主要是固定特殊材料刀头或刀片的车刀刀杆。刀杆采用中高强铸铁。由刀杆和硬质合金刀头组成硬质合金车刀，主要用于金属切削加工。
文档编号B23B29/04GK1052072SQ89109088
公开日1991年6月12日 申请日期1989年12月2日 优先权日1989年12月2日
发明者陶永财 申请人:陶永财