CN108943439A - 切削刀具 - Google Patents
切削刀具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108943439A CN108943439A CN201811120280.4A CN201811120280A CN108943439A CN 108943439 A CN108943439 A CN 108943439A CN 201811120280 A CN201811120280 A CN 201811120280A CN 108943439 A CN108943439 A CN 108943439A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blade
- cutter head
- cutting tool
- cutter
- groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
- B28D1/18—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by milling, e.g. channelling by means of milling tools
- B28D1/186—Tools therefor, e.g. having exchangeable cutter bits
Abstract
本发明公开了一种切削刀具，包括刀头以及与所述刀头固定连接的刀柄，所述刀头具有侧面以及与所述侧面相连的顶面，所述刀头上设有相对于所述顶面的中心呈发射状分布的14‑18个刀刃，所述14‑18个刀刃均从所述顶面延伸至所述侧面上，每两个相邻的刀刃之间均设有刀槽。本发明的切削刀具具有使用寿命长、加工工件的废品率低、加工效果好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种切削刀具。
背景技术
金刚石刀具具备极高硬度和耐磨性、高热导率、低热膨胀系数、低摩擦系数、与非铁金属亲和力小等特点，使其在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。金刚石刀具的加工特性是由金刚石的晶体结构所决定的，在金刚石晶体中，每一个碳原子与四个相邻碳原子组成共价键，在空间上呈正四面体结构，这种结构的碳原子间结合力极高，在宏观上表现出极高的硬度。
目前，金刚石刀具主要有单晶金刚石(MCD)刀具、聚晶金刚石(PCD)刀具和金刚石涂层刀具。由于金刚石结构的特性，其性能的方向性很强，单晶金刚石易沿其解理面裂开；聚晶金刚石由取向不一的细金刚石晶粒烧结而成，表现为各相同性，不易沿其解理面裂开；金刚石涂层刀具，通过控制沉积工艺，也可获得各向同性的金刚石涂层，所以不易沿其解理面裂开。
聚晶金刚石刀具和金刚石涂层刀具相比较，后者存在金刚石涂层与硬质合金基底结合力弱、涂层与所述基底间热膨胀系数差别较大而产生内应力等问题，金刚石涂层刀具在高速铣削时易发生涂层剥落，导致涂层失效；前者由于加入粘合剂，其硬度和耐磨性低于金刚石涂层刀具，但其不存在金刚石涂层刀具严重的结合力问题。
然而，采用普通的单刃、双刃、四刃PCD刀加工玻璃或陶瓷时，由于加工过程中刀具会下压，容易压损玻璃或陶瓷，导致废品率较高，另外普通PCD刀的使用寿命也较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种切削刀具，使用寿命长，加工工件的废品率低，加工效果较好。
为实现以上发明目的，本发明提供一种切削刀具，包括刀头以及与所述刀头固定连接的刀柄，所述刀头具有侧面以及与所述侧面相连的顶面，所述刀头上设有相对于所述顶面的中心呈发射状分布的14-18个刀刃，所述14-18个刀刃均从所述顶面延伸至所述侧面上，每两个相邻的刀刃之间均设有刀槽。
可选的，所述14-18个刀刃均呈螺旋状，所述刀刃的螺旋角为15°-30°。
可选的，所述刀槽的前角为3°-12°。
可选的，所述刀槽的长度为3mm-7mm。
可选的，所述刀槽的深度为1mm-2mm。
可选的，所述刀刃的刃宽为0.05mm-0.8mm。
可选的，所述刀刃的形状为三角形或者梯形。
可选的，所述刀头与刀柄均呈圆柱状。
可选的，所述刀头包括基底以及设于所述基底上的聚晶金刚石层；所述刀柄与所述基底的材料均为硬质合金，所述基底与所述刀柄焊接在一起。
可选的，所述刀头的顶部中心区域设有凹槽。
本发明的有益效果：本发明提供的一种切削刀具为14-18刃PCD刀，相对于现有的普通PCD刀来说，本发明的切削刀具的使用寿命更长，加工工件的废品率更低。此外，本发明的切削刀具还具有加工效率高、耐磨性好、摩擦系数小、导热系数高等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明范围的限定。
图1为本发明的切削刀具的立体示意图；
图2为本发明的切削刀具的主视示意图；
图3为本发明的切削刀具的侧视示意图；
图4为图1的切削刀具的局部放大示意图。
主要元件符号说明：
10-刀头；
20-刀柄；
11-刀刃；
12-刀槽；
13-凹槽；
31-顶面；
32-侧面。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
在本发明的各种实施例中，表述“A或/和B”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合，可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“横向”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
请参阅图1至图3，本发明提供一种切削刀具，包括刀头10以及与所述刀头10固定连接的刀柄20，所述刀头10具有侧面32以及与所述侧面32相连的顶面31，所述刀头10上设有相对于所述顶面31的中心呈发射状分布的14-18个刀刃11，所述14-18个刀刃11均从所述顶面31延伸至所述侧面32上，每两个相邻的刀刃11之间均设有刀槽12。
具体的，所述刀头10与刀柄20均呈圆柱状。
可选的，所述14-18个刀刃11均呈螺旋状，所述刀刃11的螺旋角为15°-30°。
可选的，所述刀槽12的前角为3°-12°；所述刀槽12的前角测量深度为0.1mm-0.5mm。
可选的，所述刀槽12的长度为3mm-7mm。
可选的，所述刀槽12的深度为1mm-2mm。
可选的，所述刀刃11的刃宽为0.05mm-0.8mm。
可选的，所述刀刃11的表面粗糙度Ra为0.1μm-0.4μm。
可选的，所述刀刃11的形状为三角形或者梯形。
请参阅图4，在所述刀头10的顶面31上，所述刀槽12的槽底所在的平面与位于该刀槽12两侧的刀刃11的侧面的夹角范围均为60°-120°。
可选的，所述刀头10包括基底以及设于所述基底上的聚晶金刚石层。
可选的，所述基底与所述刀柄20的材料均为硬质合金，所述基底与所述刀柄20焊接在一起。
具体的，所述基底与所述刀柄20需要选择合适的硬质合金材料，通常选用碳化钨基硬质合金，一般而言，钴含量相同时，碳化钨晶粒度越小，其硬度越大、耐磨性越好，但是抗弯强度、韧性相对降低，另外，其他条件不变时，钴含量越大，材料的韧性越好，但是硬度相对降低，具体如何选择材料视情况而言，本发明中所述基底与所述刀柄20选用的硬质合金为碳化钨基硬质合金，其中钴的质量百分量不超过12％，晶粒度为0.4μm。
具体的，所述刀头10的顶部中心区域设有凹槽13，以避免在工件加工过程中所述刀头10的顶端中心部分造成加工干涉。
可选的，所述凹槽13呈圆形。
多刃PCD刀的设计通常需要考虑到刀刃11的形状(三角形、梯形等)、刀刃11间的间距、刀刃11的角度(两点法：刀刃11顶端点A、刀刃11下端的点B、圆心O，角度为∠OAB，AB与OA的夹角)，还要考虑到刀刃11的机械强度、耐磨度、刀槽12的深度(刀槽12越深，机械强度越低，而刀槽12太浅可能干涉到加工效果)。本发明综合考虑了多刃PCD刀的多个设计要素，提供了一种设计合理、机械强度与耐磨度较高并且加工效果优异的切削刀具。
采用普通的单刃、双刃、四刃PCD刀加工玻璃或陶瓷时，由于加工过程中刀具会下压，容易压损玻璃或陶瓷，导致废品率较高，另外普通PCD刀的使用寿命也较低。本发明提供了一种14-18刃PCD刀，与普通PCD刀相比，该14-18刃PCD刀的单齿切削量显著减少，由于切屑量决定了刀刃11与工件磨损量，因此与普通PCD刀相比，本发明的14-18刃PCD刀加工得到的工件的粗糙度明显降低。并且，相对于普通PCD刀来说，本发明的14-18刃PCD刀的使用寿命更久，普通PCD刀的使用寿命通常为打磨十件到二十件工件，而本发明的14-18刃PCD刀的使用寿命能够达到打磨几百件工件。
具体的，本发明的切削刀具采用的PCD材料具有以下优点：
1、PCD的硬度为8000HV，是硬质合金的80到120倍；
2、PCD的导热系数为700W/mk，是硬质合金的1.5到9倍，因此PCD刀具热量传递迅速；
3、PCD的摩擦系数一般为0.1～0.3，而硬质合金的摩擦系数为0.4～1，因此PCD刀具可显著减小切削力；
4、PCD的热膨胀系数为0.9×10-6到1.18×10-6，是硬质合金的1/5，因此PCD刀具热变形小，加工精度高。
基于PCD材料的以上优点，本发明的切削工具具备使用寿命长、加工工件的废品率低、加工效率高、耐磨性好、摩擦系数小、导热系数高等优点。在加工转速S为10000到20000r/min，刀具吃刀量为0.005mm的情况下，本发明的切削工具用于加工5.5英寸手机屏幕大小的玻璃轮廓时可加工200-300片左右。
实施例1
一种切削刀具，包括刀头10以及与所述刀头10固定连接的刀柄20，所述刀头10具有侧面32以及与所述侧面32相连的顶面31，所述刀头10上设有相对于所述顶面31的中心呈发射状分布的14个刀刃11，所述14个刀刃11均从所述顶面31延伸至所述侧面32上，每两个相邻的刀刃11之间均设有刀槽12。
所述刀头10包括基底以及设于所述基底上的聚晶金刚石层；所述基底与所述刀柄20的材料均为碳化钨基硬质合金，所述基底与所述刀柄20焊接在一起。
所述刀头10与刀柄20均呈圆柱状；所述刀头10的顶部中心区域设有凹槽13，所述凹槽13呈圆形。
所述14个刀刃11均呈螺旋状，所述刀刃11的螺旋角为15°。
所述刀槽12的前角为3°；
所述刀槽12的前角测量深度为0.1mm。
所述刀槽12的长度为3mm。
所述刀槽12的深度为1mm。
所述刀刃11的刃宽为0.1mm。
所述刀刃11的表面粗糙度Ra为0.2μm。
所述刀刃11的形状为三角形。
下表展示了本发明实施例1记载的切削刀具与现有的焊片式PCD轮廓刀以及硬质合金轮廓刀的性能测试数据的对比情况。
实施例2
一种切削刀具，包括刀头10以及与所述刀头10固定连接的刀柄20，所述刀头10具有侧面32以及与所述侧面32相连的顶面31，所述刀头10上设有相对于所述顶面31的中心呈发射状分布的16个刀刃11，所述16个刀刃11均从所述顶面31延伸至所述侧面32上，每两个相邻的刀刃11之间均设有刀槽12。
所述刀头10包括基底以及设于所述基底上的聚晶金刚石层；所述基底与所述刀柄20的材料均为碳化钨基硬质合金，所述基底与所述刀柄20焊接在一起。
所述刀头10与刀柄20均呈圆柱状；所述刀头10的顶部中心区域设有凹槽13，所述凹槽13呈圆形。
所述16个刀刃11均呈螺旋状，所述刀刃11的螺旋角为20°。
所述刀槽12的前角为9°；
所述刀槽12的前角测量深度为0.3mm。
所述刀槽12的长度为5mm。
所述刀槽12的深度为1.5mm。
所述刀刃11的刃宽为0.4mm。
所述刀刃11的表面粗糙度Ra为0.3μm。
所述刀刃11的形状为梯形。
下表展示了本发明实施例2记载的切削刀具与现有的焊片式PCD轮廓刀以及硬质合金轮廓刀的性能测试数据的对比情况。
实施例3
一种切削刀具，包括刀头10以及与所述刀头10固定连接的刀柄20，所述刀头10具有侧面32以及与所述侧面32相连的顶面31，所述刀头10上设有相对于所述顶面31的中心呈发射状分布的18个刀刃11，所述18个刀刃11均从所述顶面31延伸至所述侧面32上，每两个相邻的刀刃11之间均设有刀槽12。
所述刀头10包括基底以及设于所述基底上的聚晶金刚石层；所述基底与所述刀柄20的材料均为碳化钨基硬质合金，所述基底与所述刀柄20焊接在一起。
所述刀头10与刀柄20均呈圆柱状；所述刀头10的顶部中心区域设有凹槽13，所述凹槽13呈圆形。
所述18个刀刃11均呈螺旋状，所述刀刃11的螺旋角为30°。
所述刀槽12的前角为12°；
所述刀槽12的前角测量深度为0.5mm。
所述刀槽12的长度为7mm。
所述刀槽12的深度为2mm。
所述刀刃11的刃宽为0.8mm。
所述刀刃11的表面粗糙度Ra为0.1μm。
所述刀刃11的形状为三角形。
下表展示了本发明实施例3记载的切削刀具与现有的焊片式PCD轮廓刀以及硬质合金轮廓刀的性能测试数据的对比情况。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
以上所述仅为本发明的较佳实施事例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种切削刀具，其特征在于，包括刀头以及与所述刀头固定连接的刀柄，所述刀头具有侧面以及与所述侧面相连的顶面，所述刀头上设有相对于所述顶面的中心呈发射状分布的14-18个刀刃，所述14-18个刀刃均从所述顶面延伸至所述侧面上，每两个相邻的刀刃之间均设有刀槽。
2.如权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述14-18个刀刃均呈螺旋状，所述刀刃的螺旋角为15°-30°。
3.如权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述刀槽的前角为3°-12°。
4.如权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述刀槽的长度为3mm-7mm。
5.如权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述刀槽的深度为1mm-2mm。
6.如权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述刀刃的刃宽为0.05mm-0.8mm。
7.如权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述刀刃的形状为三角形或者梯形。
8.如权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述刀头与刀柄均呈圆柱状。
9.如权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述刀头包括基底以及设于所述基底上的聚晶金刚石层；所述刀柄与所述基底的材料均为硬质合金，所述基底与所述刀柄焊接在一起。
10.如权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述刀头的顶部中心区域设有凹槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811120280.4A CN108943439A (zh) | 2018-09-25 | 2018-09-25 | 切削刀具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811120280.4A CN108943439A (zh) | 2018-09-25 | 2018-09-25 | 切削刀具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108943439A true CN108943439A (zh) | 2018-12-07 |
Family
ID=64472421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811120280.4A Withdrawn CN108943439A (zh) | 2018-09-25 | 2018-09-25 | 切削刀具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108943439A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4033204A (en) * | 1975-08-12 | 1977-07-05 | Viktor Samsonovich Salukvadze | Method of making rotary cutters |
| CN101622097A (zh) * | 2007-01-23 | 2010-01-06 | 劳斯莱斯有限公司 | 制造铣刀的方法 |
| CN201470965U (zh) * | 2009-09-14 | 2010-05-19 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | 有机玻璃铣削刀具 |
| CN104640658A (zh) * | 2012-07-27 | 2015-05-20 | 日立工具股份有限公司 | 多刃立铣刀 |
| CN107738077A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-02-27 | 富耐克超硬材料股份有限公司 | 整体pcbn圆形杆状切削刀具及其制备方法 |
| CN107891173A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-04-10 | 富耐克超硬材料股份有限公司 | 整体pcd圆形杆状切削刀具及其制备方法 |
-
2018
- 2018-09-25 CN CN201811120280.4A patent/CN108943439A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4033204A (en) * | 1975-08-12 | 1977-07-05 | Viktor Samsonovich Salukvadze | Method of making rotary cutters |
| CN101622097A (zh) * | 2007-01-23 | 2010-01-06 | 劳斯莱斯有限公司 | 制造铣刀的方法 |
| CN201470965U (zh) * | 2009-09-14 | 2010-05-19 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | 有机玻璃铣削刀具 |
| CN104640658A (zh) * | 2012-07-27 | 2015-05-20 | 日立工具股份有限公司 | 多刃立铣刀 |
| CN107738077A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-02-27 | 富耐克超硬材料股份有限公司 | 整体pcbn圆形杆状切削刀具及其制备方法 |
| CN107891173A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-04-10 | 富耐克超硬材料股份有限公司 | 整体pcd圆形杆状切削刀具及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108942131A (zh) | 铣刀的加工方法 | |
| US20070172321A1 (en) | Ball endmill | |
| CN107428014B (zh) | 刀具 | |
| KR102214373B1 (ko) | 절삭 인서트 | |
| CN101168229A (zh) | 一种超硬复合刀片制造方法 | |
| US10160047B2 (en) | Cutting insert, cutting tool, and method for manufacturing a cut workpiece | |
| CN109048244A (zh) | 一种聚晶金刚石刀具的制作方法 | |
| CN108513549B (zh) | 切削工具及其制造方法 | |
| CN108994364A (zh) | 切削刀具的加工方法 | |
| CN109454249B (zh) | 一种光学车刀及其切割方法 | |
| CN106573314B (zh) | 切削工具及制作切削工具的方法 | |
| KR102182816B1 (ko) | 절삭 인서트 | |
| KR100942771B1 (ko) | 서멧 리머 | |
| CN108943438A (zh) | 铣刀 | |
| CN108943439A (zh) | 切削刀具 | |
| CN209521114U (zh) | 切削刀具 | |
| CN209521113U (zh) | 铣刀 | |
| CN109590496A (zh) | 具有凹口、切削刀片的工具承载架及其制造方法 | |
| JP2021530372A (ja) | 硬脆性難削材加工用ダイヤモンド切削工具 | |
| CN111246954A (zh) | 切削刀片、切削工具以及切削加工物的制造方法 | |
| JP2018122365A (ja) | ボールエンドミル | |
| JP2005297523A (ja) | カッターピン | |
| CN209521115U (zh) | 一种聚晶金刚石刀具 | |
| CN109108590B (zh) | 一种多刃精加工刀具的制造方法 | |
| CN108883474B (zh) | 切削刀片及切削工具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 510000 Guangdong Guangzhou High-tech Industrial Development Zone Science City Nanyun No. 2 Road No. 8 Product Yao Electronics Industry Park Door and Machine Building (Block C) First and Second Floors Applicant after: CONPROFE TECHNOLOGY GROUP Co.,Ltd. Applicant after: CONPROFE GREEN TOOLS Co.,Ltd. Address before: 510000 Guangdong Guangzhou High-tech Industrial Development Zone Science City Nanyun No. 2 Road No. 8 Product Yao Electronics Industry Park Door and Machine Building (Block C) First and Second Floors Applicant before: CONPROFE TECHNOLOGY GROUP Co.,Ltd. Applicant before: GUANGZHOU HUIZHUAN TOOLS Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20181207 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |