CN107020395A - 一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具，属于超硬工具技术领域。它解决了现有聚晶金刚石刀具无法实现对铜材料免抛光加工的问题。本用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具包括刀体和刀片，刀片的切削刃为大圆角，大圆角的半径为1.0mm‑1.4mm,刀片具有双复合前倾角使得刃面与水平面的前倾角a为2°‑10°并使得刃面与水平面的左倾角b为5°‑15°，刀片的侧面设有用于排屑的侧向排屑引导，侧向排屑引导包括平面状的引屑平面以及与引屑平面后侧边相接且呈弧面的出屑弧面，刀片的刃面边沿具有修光刃。本发明能实现铜材料工件免抛光和免冷却液加工。

Description

一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具

技术领域

本发明属于超硬工具技术领域，涉及一种聚晶金刚石刀具，特别涉及一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具。

背景技术

二十世纪七十年代，人们利用高压合成技术合成了聚晶金刚石，解决了天然金刚石数量稀少、价格昂贵的问题，使金刚石刀具的应用范围扩展到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域。聚晶金刚石复合片与刀体的结合方式除采用机械夹固和粘接方法外，大多是通过钎焊方式将聚晶金刚石复合片压制在硬质合金刀体上，聚晶金刚石刀具常用于工件的精加工。

浙江省台州市玉环县是中国水暖阀门加工基地，聚晶金刚石刀具在一些阀门厂已经得到应用，这样阀体和连接管件的加工精度能够得到提高。目前为了铜材料制造的阀体和连接管件表面光亮及方便镀层，都会对铜材料进行抛光处理，然而人工抛光是对人体非常有害的，很多人都知道铜粉对身体的危害，但出于很多原因，参与这个工作的人还是很多，他们的工资可以比机械加工操作工的工资高出4-5倍，但是他们是用身体来赌博，目前的聚晶金刚石刀具无法实现对铜材料的免抛光加工。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种能实现铜材料工件免抛光和免冷却液加工的用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具，包括刀体和安装于刀体上的刀片，其特征在于，所述的刀片的切削刃为大圆角，大圆角的半径为1.0mm-1.4mm,所述的刀片具有双复合前倾角使得刃面与水平面的前倾角a为2°-10°并使得刃面与水平面的左倾角b为5°-15°，所述的刀片的侧面设有用于排屑的侧向排屑引导，所述的侧向排屑引导包括平面状的引屑平面以及与引屑平面后侧边相接且呈弧面的出屑弧面，所述的刀片的刃面边沿具有修光刃。

本用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具在加工过程中能做到高的光洁度与清晰的加工纹路，正确的排屑方向保证工件表面不受划伤，工件成型后不需要再进行表面多次抛光处理，保证了工人的身体健康，同时可以达到免冷却液的功能，降低了制造成本。

在上述的一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具中，所述的刀片具有双复合后角，所述的双复合后角包括17°-21°的大后角和5°-9°的小后角，所述的大后角位于小后角上方。这样设置不但可以提高刀具的锋利程度，而且可以避免因刀具后角的角度与工件摩擦而影响工件表面的粗糙度。

在上述的一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具中，所述的刀体的顶端具有供刀片嵌设的安装槽，所述的刀片与刀体通过螺钉相固连，所述的刀体上通过螺钉固连有将刀片压紧的压板。这样刀片的安装方便且方便更换，另外在刀片与刀体采用螺钉锁定的基础上增加压板，压板对刀片起到压紧作用，保证刀片处的结构稳定性，刀片在高速旋转加工中，不震动，防止在加工过程中产生振刀纹、不规则与不清晰纹路而影响工件的表面质量。

在上述的一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具中，所述的压板和刀体在夹持设计上采用在夹持过程中使得压板同时对刀片产生压应力与拉应力的刚性结构。这样刀片定位牢固，刀片在高速旋转加工中不震动、不产生振刀纹路。

在上述的一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具中，所述的刚性结构包括刀体具有凸出的凸台，所述的压板通过螺钉固连在凸台上且压板具有翻折的用于压紧刀片的压紧部，所述的压紧部的内侧面与压板底面之间的夹角c为95°-110°，压紧部的外侧面与压板底面之间的夹角d为105°-120°。这样压板的压紧部不仅对刀片产生压应力，同时还产生拉应力而达到刀片稳定的安装效果。

在上述的一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具中，所述的凸台上开设有的供螺钉螺纹连接的压板孔倾斜设置且压板孔的轴线与凸台顶面的夹角e为80°-89°，所述的压板上供螺钉穿过的安装孔与压板孔同轴设置。这样对压板的锁紧效果好，来保证刀具在加工过程中的高速旋转。

在上述的一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具中，所述的压板与凸台采用卡扣式滑道连接。这样保证压板的连接牢固性和压紧效果，刀片在高速旋转加工中，不震动，不产生振刀纹路而影响工件的表面质量，又能保证刀片夹持的牢固与稳定而达到在加工各类铜材料工件可以一次加工成型，不需要再进行表面多次抛光处理，成品率高。

在上述的一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具中，所述的凸台的顶面具有若干道平行设置的滑道，所述的滑道均平行于刀体的长轴线设置，所述的压板的底面具有匹配于各滑道的凸块。这样高速旋转中产生的旋转力是相切于滑道和凸块的，所以压板的连接牢固性好，压板在高速旋转中不会震动，以保证对刀片的压紧效果。

与现有技术相比，本用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具的加工精度高，加工效果好，加工后的工件表面的光洁度高，加工纹路清晰，工件成型后不需要再进行表面多次抛光处理，保证了工人的身体健康，同时可以达到免冷却液的功能，降低了制造成本。

附图说明

图1是本用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具的立体结构示意图。

图2是本用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具的结构分解示意图。

图3是本用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具中刀片的立体结构图、侧视结构图和主视结构图。

图4是本用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具中压板的侧视结构图和后视结构图。

图5是本用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具中刀体的结构剖视图。

图中，1、刀体；1a、安装槽；1b、凸台；1c、压板孔；1d、滑道；2、刀片；3、大圆角；4、双复合前倾角；5、侧向排屑引导；5a、引屑平面；5b、出屑弧面；6、修光刃；7、双复合后角；7a、大后角；7b、小后角；8、压板；8a、压紧部；8b、凸块。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2和图3所示，本用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具包括刀体1和安装于刀体1上的刀片2，刀片2的切削刃为大圆角3，大圆角3的半径为1.0mm-1.4mm,刀片2具有双复合前倾角4使得刃面与水平面的前倾角a为2°-10°并使得刃面与水平面的左倾角b为5°-15°，本实施例中大圆角3的半径为1.2mm，前倾角a为5°，左倾角b为10°。刀片2的侧面设有用于排屑的侧向排屑引导5，侧向排屑引导5包括平面状的引屑平面5a以及与引屑平面5a后侧边相接且呈弧面的出屑弧面5b，刀片2的刃面边沿具有修光刃6。

因为刀尖越大，切削力越大，这是它的副作用，像很薄的工件就容易在切削力下变形，所以刀片2切削刃的刀尖圆角的选择还是看综合考虑，本申请中切削刃为大圆角3的选择，其着重点在加工时刀纹的规则性与规律性。

刀具的前角的大小决定了刀具的锋利程度,前角越大刀具越锋利。分析刀具前角对切屑几何形状、切削力和切削温度的影响:刀具前角增大,切削力明显减小,切削温度降低,切屑厚度减小,切屑形状更为细长；刀具前角越大，切削变形越小，前角越大，切削轻快，切削不必发生较大的挤压变形就被切下来，另一方面，前角越大，切削流动方向和切削速度方向之间夹角越小，变形就小。所以本申请中刀片2采用双复合前倾角4是完美的结合。

修光刃6也就是刀片2中前刀面与主后面、副后面交点上的小圆角，带修光刃6的刀具要求修光刃6宽度大于每转进给量，车削中实现类似于挤压的效果。

进一步细说，刀片2具有双复合后角7，双复合后角7包括17°-21°的大后角7a和5°-9°的小后角7b，大后角7a位于小后角7b上方。刀具后角 ，简单说就是后刀面，防止后面刀刃与车好的工件摩擦影响粗糙度，后角的大小与合理匹配对刀具锋利程度与刀具的使用寿命起到非常重要的作用，本申请中双复合后角7不但可以提高刀具的锋利程度，而且可以避免因刀具后角的角度与工件摩擦而影响工件表面的粗糙度。

刀体1的顶端具有供刀片2嵌设的安装槽1a，刀片2与刀体1通过螺钉相固连，刀体1上通过螺钉固连有将刀片2压紧的压板8，压板8和刀体1在夹持设计上采用在夹持过程中使得压板8同时对刀片2产生压应力与拉应力的刚性结构。如图4和图5所示，刚性结构包括刀体1具有凸出的凸台1b，压板8通过螺钉固连在凸台1b上且压板8具有翻折的用于压紧刀片2的压紧部8a，压紧部8a的内侧面与压板8底面之间的夹角c为95°-110°，压紧部8a的外侧面与压板8底面之间的夹角d为105°-120°，本实施例中夹角c为100°，夹角d为110°。

如图5所示，凸台1b上开设有的供螺钉螺纹连接的压板孔1c倾斜设置且压板孔1c的轴线与凸台1b顶面的夹角e为80°-89°，本实施例中夹角e为89°，压板8上供螺钉穿过的安装孔与压板孔1c同轴设置。如图2和图4所示，压板8与凸台1b采用卡扣式滑道连接，凸台1b的顶面具有三道平行设置的滑道1d，滑道1d均平行于刀体1的长轴线设置，压板8的底面具有匹配于各滑道1d的凸块8b。

本用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具在加工过程中，压板8的连接牢固性和压紧效果好，使得刀片2在高速旋转加工中，不震动，不产生振刀纹路而影响工件的表面质量，又能保证刀片2夹持的牢固与稳定而达到在加工各类铜材料工件可以一次加工成型，不需要再进行表面多次抛光处理，成品率高，正确的排屑方向保证工件表面不受划伤，同时可以达到免冷却液的功能，降低了制造成本。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具，包括刀体（1）和安装于刀体（1）上的刀片（2），其特征在于，所述的刀片（2）的切削刃为大圆角（3），大圆角（3）的半径为1.0mm-1.4mm,所述的刀片（2）具有双复合前倾角（4）使得刃面与水平面的前倾角a为2°-10°并使得刃面与水平面的左倾角b为5°-15°，所述的刀片（2）的侧面设有用于排屑的侧向排屑引导（5），所述的侧向排屑引导（5）包括平面状的引屑平面（5a）以及与引屑平面（5a）后侧边相接且呈弧面的出屑弧面（5b），所述的刀片（2）的刃面边沿具有修光刃（6）。

2.根据权利要求1所述的一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具，其特征在于，所述的刀片（2）具有双复合后角（7），所述的双复合后角（7）包括17°-21°的大后角（7a）和5°-9°的小后角（7b），所述的大后角（7a）位于小后角（7b）上方。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具，其特征在于，所述的刀体（1）的顶端具有供刀片（2）嵌设的安装槽（1a），所述的刀片（2）与刀体（1）通过螺钉相固连，所述的刀体（1）上通过螺钉固连有将刀片（2）压紧的压板（8）。

4.根据权利要求3所述的一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具，其特征在于，所述的压板（8）和刀体（1）在夹持设计上采用在夹持过程中使得压板（8）同时对刀片（2）产生压应力与拉应力的刚性结构。

5.根据权利要求4所述的一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具，其特征在于，所述的刚性结构包括刀体（1）具有凸出的凸台（1b），所述的压板（8）通过螺钉固连在凸台（1b）上且压板（8）具有翻折的用于压紧刀片（2）的压紧部（8a），所述的压紧部（8a）的内侧面与压板（8）底面之间的夹角c为95°-110°，压紧部（8a）的外侧面与压板（8）底面之间的夹角d为105°-120°。

6.根据权利要求5所述的一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具，其特征在于，所述的凸台（1b）上开设有的供螺钉螺纹连接的压板孔（1c）倾斜设置且压板孔（1c）的轴线与凸台（1b）顶面的夹角e为80°-89°，所述的压板（8）上供螺钉穿过的安装孔与压板孔（1c）同轴设置。

7.根据权利要求4所述的一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具，其特征在于，所述的压板（8）与凸台（1b）采用卡扣式滑道连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于各类铜材料外圆与内孔加工的聚晶金刚石刀具，其特征在于，所述的凸台（1b）的顶面具有若干道平行设置的滑道（1d），所述的滑道（1d）均平行于刀体（1）的长轴线设置，所述的压板（8）的底面具有匹配于各滑道（1d）的凸块（8b）。