CN105458642A - 一种通用性钨钢铣刀的制备方法 - Google Patents

一种通用性钨钢铣刀的制备方法 Download PDF

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周静波
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    • B23P15/28—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种通用性钨钢铣刀的制备方法，包括以下步骤：1）选材，选择牌号为YL10的硬质合金钨钢作为铣刀的加工坯料；2）坯料加工，对选好的坯料进行外圆磨、热处理、酸洗、切削沟槽，获得粗制的铣刀；3）钝化处理，对上述粗制的铣刀进行钝化处理；4）涂覆涂层，对经过钝化处理的铣刀表面进行涂层；5）烧结后获得铣刀。本发明一种通用性钨钢铣刀的制备方法，其制备的铣刀具有较好的强度，硬度，可以适用于多种材料的加工，节约了加工成本，提高了加工效率。

Description

一种通用性钨钢铣刀的制备方法
技术领域
本发明涉及铣刀制造领域，尤其是涉及一种通用性钨钢铣刀的制备方法。
背景技术
铣刀是用于数控铣床上加工各种模具、汽车零部件、机械零部件的刀具。在使用铣刀加工材料的过程中，由于需要加工的材料有很多种，包括模具钢、不锈钢、高硬钢、铜件、铝件等，单一型号的铣刀无法满足以上所有材料的加工要求。通常的情况是满足其中一种材料的加工要求，而无法同时满足其他材质的加工要求。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种通用性钨钢铣刀的制备方法，该方法制备的铣刀可以适用于多种材料的加工，节约了加工成本，提高了加工效率。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种通用性钨钢铣刀的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）选材，选择牌号为YL10系列的硬质合金钨钢作为铣刀的加工坯料；
2）坯料加工，对选好的坯料进行外圆磨、热处理、酸洗、切削沟槽，获得粗制的铣刀；
3）钝化处理，对上述粗制的铣刀进行钝化处理；
4）涂覆涂层，对经过钝化处理的铣刀表面进行涂层；
5）烧结后获得铣刀。
优选的，所述硬质合金钨钢牌号为YL10.1。
优选的，所述硬质合金钨钢的晶粒度为0.8μm；抗弯强度为4000N/mm2；断裂韧性为14.6Mpa.m1/2；硬度为91.5HRA。
钨钢的成分主要有WC（碳化钨）+CO（钴）组成。碳化钨的作用是让材料的硬度得到提高，钴的作用是让材料硬度增加的同时保证一定的韧性，让材料脆性下降。当使用1.0um晶粒度时，材料的耐磨性下降。当使用0.6um晶粒度的材料时，在加工铸铁、易切削钢件的粗加工等地方，刀具容易折断和崩刃。
通过碳化钨和钴的材料含量比例调节，当抗弯强度为4000N/mm2时，可以保证刀具加工时无折断、崩刃等现象。
材料的硬度决定了刀具的加工寿命，在测试中硬度大于92HRA时发现刀具在加工铸铁、调直钢件时性能不佳。刀具磨损严重。在加工铝件、铜件时寿命明显增加。而材料的硬度91HRA时，发现刀具在加工铜件、铝件性能下降。加工硬度大于40HRC的材料时明显寿命下降。
优选的，所述的切削沟槽时，需要切削的铣刀螺旋角为35°，铣刀前角为12~14°，铣刀后角10~12°。
当铣刀螺旋角为35°时可以保证切削时的排屑。刀具的前角正常为8°~10°，刀具的前角越小，加工硬度高的材料越好，刀具的前角越大，在加工铝、铜时的性能就越好。刀具的后角正常是8°~10°。前角大的情况可以保证刀具加工铜、铝、易切削钢、不锈钢等材料，但是前角和后角加大之后，刀具的强度大幅度下降，在加工HRC40以上的钢件，铸铁时，崩刃，刀具磨损严重。
优选的，所述钝化处理时，刃口表面形成2μm及其2μm以下的钝化面。
优选的，所述的涂层为纳米氮化钛涂层。
由于前角和后角加大之后，刀具的强度大幅度下降，在加工HRC40以上的钢件，铸铁时，崩刃，刀具磨损严重，可以采用两种办法来解决上述问题。一方面，对刀具钝化处理，让刀具的锋利程度有所下降；另一方面，在铣刀表面进行涂层，用于降低刀具加工的表面加工摩擦系数。
本发明的优点和有益效果在于：提供了一种通用性钨钢铣刀的制备方法，该方法制备的铣刀可以适用于多种材料的加工，不必根据材质不同去采购不同的型号的刀具，节约了加工成本，提高了加工效率。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：
一种通用性钨钢铣刀的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）选材，选择牌号为YL10.1的硬质合金钨钢作为铣刀的加工坯料；
2）坯料加工，对选好的坯料进行外圆磨、热处理、酸洗、切削沟槽，获得粗制的铣刀；
3）钝化处理，对上述粗制的铣刀进行钝化处理；
4）涂覆涂层，对经过钝化处理的铣刀表面进行涂层；
5）烧结后获得铣刀。
所述硬质合金钨钢的晶粒度为0.8μm；抗弯强度为4000N/mm2；断裂韧性为14.6Mpa.m1/2；硬度为91.5HRA。
所述的切削沟槽时，需要切削的铣刀螺旋角为35°，铣刀前角为12°，铣刀后角10°。
所述钝化处理时，刃口表面形成2μm的钝化面。
所述的涂层为纳米氮化钛涂层。
实施例2：
一种通用性钨钢铣刀的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）选材，选择牌号为YL10.1的硬质合金钨钢作为铣刀的加工坯料；
2）坯料加工，对选好的坯料进行外圆磨、热处理、酸洗、切削沟槽，获得粗制的铣刀；
3）钝化处理，对上述粗制的铣刀进行钝化处理；
4）涂覆涂层，对经过钝化处理的铣刀表面进行涂层；
5）烧结后获得铣刀。
所述硬质合金钨钢的晶粒度为0.8μm；抗弯强度为4000N/mm2；断裂韧性为14.6Mpa.m1/2；硬度为91.5HRA。
所述的切削沟槽时，需要切削的铣刀螺旋角为35°，铣刀前角为14°，铣刀后角12°。
所述钝化处理时，刃口表面形成1.5μm的钝化面。
所述的涂层为纳米氮化钛涂层。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种通用性钨钢铣刀的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）选材，选择牌号为YL10系列的硬质合金钨钢作为铣刀的加工坯料；
2）坯料加工，对选好的坯料进行外圆磨、热处理、酸洗、切削沟槽，获得粗制的铣刀；
3）钝化处理，对上述粗制的铣刀进行钝化处理；
4）涂覆涂层，对经过钝化处理的铣刀表面进行涂层；
5）烧结后获得铣刀。
2.根据权利要求1所述的一种通用性钨钢铣刀的制备方法，其特征在于：所述硬质合金钨钢牌号为YL10.1。
3.根据权利要求1所述的一种通用性钨钢铣刀的制备方法，其特征在于：所述硬质合金钨钢的晶粒度为0.8μm；抗弯强度为4000N/mm2；断裂韧性为14.6Mpa.m1/2；硬度为91.5HRA。
4.根据权利要求1所述的一种通用性钨钢铣刀的制备方法，其特征在于：所述的切削沟槽时，需要切削的铣刀螺旋角为35°，铣刀前角为12~14°，铣刀后角10~12°。
5.根据权利要求1所述的一种通用性钨钢铣刀的制备方法，其特征在于：所述钝化处理时，刃口表面形成2μm及其2μm以下的钝化面。
6.根据权利要求1所述的一种通用性钨钢铣刀的制备方法，其特征在于：所述的涂层为纳米氮化钛涂层。
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