CN110281090A - 非金属材料组件加工刀具 - Google Patents

Abstract

本发明是有关一种非金属材料组件加工刀具，适用于非金属材料组件加工，该非金属材料组件加工刀具主要包括有刀体，该刀体包括有一第一杆部及一第二杆部，第二杆部前端具有加工部，加工部表面披覆有钻石粒层，该第一杆部及第二杆部间具有外径大于第一杆部外径及第二杆部外径的平衡环，该平衡环于第二杆部端具有回流槽，据此，本发明具有提高刀具的旋转稳定度、避免加工粉屑污染加工设备刀座及强制回流切削液的功效。

Description

非金属材料组件加工刀具

技术领域

本发明属于加工用刀具技术领域，特别是适用于非金属材料组件加工，具有提高刀具的旋转稳定度、避免加工粉屑污染加工设备刀座及强制回流切削液功效的一种非金属材料组件加工刀具。

背景技术

在以CNC工具机磨铣加工制程中，有因为个别需求而加工如陶瓷、玻璃或石墨等硬脆非金属材料。

申请人先前申请获准的中国台湾公告号为I613160号，专利名称为气密式模造立体玻璃连续成型装置的专利，其主要包括有：炉体，为密闭式，炉体外部两端设有交换系统，炉体内部设有气密腔；交换系统，设于炉体两端，炉体两端交换系统间设有外输送道，各交换系统包括有设于炉体侧的内气密门及设于外输送道侧的外气密门，内气密门及外气密门间形成气密空间，并设有位移装置将载板推入或移出炉体，当载板被送进炉体前，炉体头端的内气密门及外气密门为封闭，待气密空间内抽真空并导入保护气体至与气密腔内相同环境后，炉体侧内气密门方打开将载板推入气密腔内，当载板要送出气密腔前，炉体尾端的内气密门及外气密门为封闭，且气密空间内已经抽真空并导入保护气体至与气密腔内相同环境，炉体侧内气密门方打开将载板推入气密空间内，以避免气密腔内混入炉外空气；气密腔，设于炉体内部，包括有气密腔体，气密腔体内具有内输送道，内输送道连结炉体两端交换系统内气密门，并设有滑轨，以作为载板移动的轨道，该气密腔为气密式，并导入保护气体，且依制程区分有升温区、高温成型区及冷却区，升温区及高温成型区内设有至少一层断热层，且断热层中央形成热场，热场内设有视制程程序所需温度的加热组件，冷却区具有冷却装置，高温成型区设有加压系统；外输送道，连接炉体两端交换系统；加压系统，主要是由压缸、加压轴与加压柱构成；如此构成的本发明，待成型平板玻璃置于模具成型面中，模具则置于载板上，载板经交换系统进入气密腔，经升温区的预热，及高温成型区的高温，使模内玻璃软化，并借加压系统的加压而成型，再经冷却区的冷却后，经交换系统送出炉体外部，再脱模而成（2018年2月1日专利公告数据参照）。

前述模造立体玻璃的成型工艺中，需要通过高温加热的方式将玻璃软化，在模具中固定得到需要的形状。众所周知，无论是塑料射出成型、粉末注射成型或是压铸成型，其模具都是采用金属模具。即，金属材质模具是目前应用最广的模具。然而立体玻璃热压成型工艺并不采用金属材质模具，其是因为金属材料在高温下，易变形、变软，而石墨具有硬度高、导电性好、防辐射、耐腐蚀、导热性好、成本低，而且还具有耐高温的特性。石墨材料与金属材料升温变化具有相反的性能，温度越高，石墨反而越硬，这样石墨就不会存在有变形的问题。因此立体玻璃热压成型模具使用石墨材料来制作，当可以保证最大限度地精密程度。另外模具加工难度也有所降低。但是，现今立体玻璃热压成型工艺使用的石墨模具，其于所采用的CNC工具机的切削加工，均采用干式加工方法，即没有使用润滑液及冷却液，如此在石墨模具的加工成型过程中，会造成厂区石墨粉尘的飞扬污染，必需增加集尘抽风设备来收集粉尘。然而由于石墨粉尘颗粒小且轻，集尘抽风设备仅能降低石墨粉尘的污染，无法完全收集，且由于石墨本身为高导电体，除造成厂区环境的污染外，更可能造成粉尘爆炸、电气设备损坏等缺失。

以湿式加工方法，在石墨模具加工制造过程中，虽可避免石墨粉尘污染。但是，已知技术所用金属切削磨铣加工所用的刀具，如中国台湾专利公告号M551100号所示的专利，其是包含一刀体，刀体具有一刀刃部以及一刀杆部，此种刀具加工石墨等硬脆非金属材料，由于该类材料硬度高，对刀具的磨损极大，所以寿命很短；其次刃口容易形成积屑缘，严重降低加工质量，再次切屑容易堵塞在刀具的排屑槽内，造成排尘不良，严重降低产品质量；另外，中国台湾专利公告号M545139号专利，该专利公开了一种刀具复合涂层和具有该复合涂层的刀具，刀具复合涂层包括涂覆于刀具本体的基底层和位于最外侧的顶层，基底层为金刚石层或立方氮化硼层，基底层的厚度为1至40μm，顶层为四面体非晶碳膜层且厚度为0.01至15μm，刀具包括刀具基体和上述的刀具复合涂层，其所提供的刀具复合涂层和具有该复合涂层的刀具，借由在硬质合金微型刀具表面沉积出硬度高、摩擦系数低、结合力好、耐高温性好的多层纳米复合涂层，以提升微型刀具的耐磨性能等。然而由于石墨等硬脆非金属材料粉尘颗粒小且轻，在加工的过程中，其粉屑会随切削液的喷溅而渗入加工设备的刀座中，造成刀座内的夹持机构沾染粉屑，如此在更换刀具时可能因污染而影响精密度，而无法避免无人化操作厂区内加工设备因为需要清洁刀座而停机的缺失，无人化工厂停工将造成很大的损失。本申请案现针对此缺失，提出更佳的刀具结构，使陶瓷、玻璃或石墨等硬脆非金属材料的湿式磨铣加工更臻完善。

发明内容

本发明发明人鉴于已知技术的缺失，积累多年实际从事精密陶瓷科技工业产品的设计制造专业知识，经不断研究、改良后，终有本发明的研发成功，公诸于世。

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种非金属材料组件加工刀具，本发明是有关加工用刀具，特别是适用于非金属材料组件加工，本发明非金属材料组件加工刀具主要包括有刀体，该刀体包括有一第一杆部及一第二杆部，第二杆部前端具有加工部，加工部表面披覆有钻石粒层，该第一杆部及第二杆部间具有外径大于第一杆部外径及第二杆部外径的平衡环，以提高刀具的旋转稳定度、避免加工粉屑污染加工设备刀座。

本发明所述平衡环于第二杆部端具有回流槽，以具有强制回流切削液及粉屑的功效。

本发明所述第二杆部加工部的底端具有V形槽，以利于排除粉屑及切削液。

本发明所述第二杆部加工部的外缘具有至少一道螺纹槽，以利于排除粉屑及切削液。

本发明相对于已知技术具有提高刀具的旋转稳定度、避免加工粉屑、切削液污染加工设备的功效。

附图说明

图1为本发明非金属材料组件加工刀具的第1实施例立体图；

图2为本发明非金属材料组件加工刀具的第1实施例侧视图；

图3为本发明非金属材料组件加工刀具的第2实施例侧视图；

图4为本发明非金属材料组件加工刀具的第3实施例侧视图；

图5为本发明非金属材料组件加工刀具的实施状态侧视图。

附图中的符号说明：

1 刀体；10 第一杆部；11 第二杆部；12 加工部；13 钻石粒层；14 平衡环；15 回流槽；16 V形槽；17 螺纹槽；2 刀座。

具体实施方式

为达成本发明前述目的的技术手段，现列举实施例，并配合图式说明如后，以便对本发明的结构、特征及所达成的功效，获致更佳的了解。

本发明是针对石墨、陶瓷、玻璃等硬脆非金属材料组件的加工刀具崭新设计。请参阅图1所示为本发明非金属材料组件加工刀具的第1实施例立体图、图2所示为本发明非金属材料组件加工刀具第1实施例侧视图及图5所示为本发明非金属材料组件加工刀具实施状态侧视图。如图所示，本发明非金属材料组件加工刀具，主要包括有刀体1，该刀体1包括有一第一杆部10及一第二杆部11，第一杆部10作为固定于加工设备的刀座2的夹持处，第二杆部11前端具有加工部12，加工部12表面披覆有钻石粒层13，以作为磨削加工区域，由于钻石拥有所有切削刀具材料中最高硬度和耐磨性，且它的磨擦系数极低，因此钻石粒层非常适合用于石墨、陶瓷、玻璃等硬脆非金属材料组件的加工，且寿命长。该第一杆部10及第二杆部11间具有外径大于第一杆部10外径及第二杆部11外径的平衡环14，以提高刀体1的旋转稳定度(即离心平衡性)，在加工的过程中，当粉屑随切削液喷溅时，会被平衡环14阻挡，而不会渗入加工设备的刀座2中，可避免造成刀座2内的夹持机构沾染加工粉屑污染加工设备刀座2。

再请参阅图1、2所示，本发明前述平衡环14于第二杆部11端具有回流槽15，以将飞溅的切削液及粉屑，强制回流至下方处，以避免造成刀座2内的夹持机构沾染加工粉屑污染加工设备刀座2。

请参阅图3所示，本发明前述第二杆部加工部12，其底端具有V形槽16，以利于排除粉屑及切削液。

请参阅图4所示，本发明前述第二杆部加工部12，其外缘具有至少一道螺纹槽17，以利于排除粉屑及切削液。如此而达成本发明设计目的。

以上所述，仅为本发明的较佳可行实施例而已，并非用以局限本发明的范围，举凡熟悉此项技艺人士，运用本发明说明书及申请专利范围所作的等效结构变化，理应包括于本发明的专利范围内。

Claims (4)

1.一种非金属材料组件加工刀具，主要包括有刀体，该刀体包括有一第一杆部及一第二杆部，第二杆部前端具有加工部，加工部表面披覆有钻石粒层，其特征在于：该第一杆部及第二杆部间具有外径大于第一杆部外径及第二杆部外径的平衡环。

2.如权利要求1所述的非金属材料组件加工刀具，其特征在于，其中，该平衡环于第二杆部端具有回流槽。

3.如权利要求1所述的非金属材料组件加工刀具，其特征在于，其中，该第二杆部加工部的底端具有V形槽。

4.如权利要求3所述的非金属材料组件加工刀具，其特征在于，其中，该第二杆部加工部的外缘具有至少一道螺纹槽。