CN113305524B - 刀具及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刀具制作方法，所述刀具包括刀体部和刀刃部，所述刀具制作方法包括：根据实际需要的刀具形状对毛坯料进行切断、定长、倒角及无心磨后形成半成品精磨料；将所述半成品精磨料的一侧倒角形成所述刀体部，所述半成品精磨料的另一侧用于磨削开槽以形成所述刀刃部；其中，所述刀刃部包括仅有一个第一刀刃和仅有一个高度低于所述第一刀刃的第二刀刃，所述第一刀刃与所述第二刀刃相对于所述刀体部的中心轴线呈对称设置，所述第一刀刃用于工件的切削，所述第二刀刃用于产生平衡负载力矩所需的平衡力矩。

Description

刀具及其制作方法

技术领域

本发明涉及3C电子产品加工技术领域，尤其涉及一种刀具及其制作方法。

背景技术

传统的金属零件产品的加工管控重点在于尺寸精度、毛刺等，而在电子产品中的产品表面有特殊的纹理要求，例如加工后的金属外观件的表面纹理不能有刀线或横纹等，这是现有刀具所无法实现的效果。

发明内容

本发明提供了一种刀具及其制作方法，能够通过刀具中仅有一个的第一刀刃对金属外观件进行加工，有效避免了多个刀刃中因为不同刀刃之间的制作偏差所带来的纹路缺陷，同时又可以通过第二刀刃降低刀具在旋转过程中产生的动不平衡。

根据本申请的第一方面，本发明提供了一种刀具制作方法，所述刀具包括刀体部和刀刃部，所述刀具制作方法包括：

根据实际需要的刀具形状对毛坯料进行切断、定长、倒角及无心磨后形成半成品精磨料；

将所述半成品精磨料的一侧倒角形成所述刀体部，所述半成品精磨料的另一侧用于磨削开槽以形成所述刀刃部；

其中，所述刀刃部包括仅有一个第一刀刃和仅有一个高度低于所述第一刀刃的第二刀刃，所述第一刀刃与所述第二刀刃相对于所述刀体部的中心轴线呈对称设置，所述第一刀刃用于工件的切削，所述第二刀刃用于产生平衡负载力矩所需的平衡力矩。

在本发明一实施方式的刀具制作方法中，所述第一刀刃在旋转过程中形成第一切削面，所述第二刀刃在旋转过程中形成第二切削面，所述第二切削面比所述第一切削面低0.01～0.04mm。

在本发明一实施方式的刀具制作方法中，所述第一刀刃为圆周刃，所述圆周刃后刀面的宽度为0.02～0.05mm。

在本发明一实施方式的刀具制作方法中，所述半成品精磨料在磨削开槽前进行表面喷砂处理。

在本发明一实施方式的刀具制作方法中，在所述半成品精磨料进行表面喷砂处理前，将所述半成品精磨料放入套筒内并露出第一预设长度。

在本发明一实施方式的刀具制作方法中，所述第一预设长度为5～15mm。

在本发明一实施方式的刀具制作方法中，在所述半成品精磨料进行表面喷砂处理的过程中，所述喷砂处理的砂粒种类为金刚砂、碳化硅砂和氧化铝砂中的一种或任意组合。

在本发明一实施方式的刀具制作方法中，所述氧化铝砂的砂粒粒度为350～400目，所述碳化硅砂的砂粒粒度为300～350目。

在本发明一实施方式的刀具制作方法中，所述氧化铝砂与碳化硅砂的质量比为1.2～1.5。

根据本申请的第二方面，本发明还提供了一种刀具，所述刀具由上述刀具制作方法制成。

本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请设计了一种刀具及其制作方法，由于刀刃部包括仅有一个第一刀刃和仅有一个高度低于第一刀刃的第二刀刃，而且第一刀刃与第二刀刃相对于刀体部的中心轴线呈对称设置，使得金属外观件能够通过第一刀刃进行加工，有效避免了因多个刀刃中的不同刀刃之间的制作偏差所带来的纹路缺陷，同时又可以通过第二刀刃降低刀具在旋转过程中产生的动不平衡。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的一种刀具的结构示意图；

图2是图1中的刀具在其中一个角度的结构示意图；

图3是图1中的刀具在另一个角度的结构示意图；

图4是图1中的刀具在另一个角度的结构示意图；

图5是图1中的刀具在另一个角度的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1至图5所示，根据本申请的第一方面，本申请提供的一种刀具制作方法，该刀具包括刀体部100和刀刃部200，其中，刀具制作方法包括根据实际需要的刀具形状对毛坯料进行切断、定长、倒角及无心磨后形成半成品精磨料；而后将所述半成品精磨料的一侧倒角形成上述的刀体部100，将半成品精磨料的另一侧磨削开槽以形成上述的刀刃部200。

其中，刀刃部200包括第一刀刃10和第二刀刃20，第二刀刃20的高度低于第一刀刃10的高度，使得第一刀刃10能够用于工件的切削，第二刀刃20能够产生平衡负载力矩所需的平衡力矩。

在本实施方式中，第一刀刃10和第二刀刃20的数量仅有一个，且第一刀刃10与第二刀刃20相对于刀体部100的中心轴线呈对称设置，有效避免了因多个刀刃中的不同刀刃之间的制作偏差所带来的纹路缺陷，同时又可以通过第二刀刃降低刀具在旋转过程中产生的动不平衡。

在3C消费类电子产品的金属外观件中，对加工后的产品表面的纹理有特殊要求，不能有刀线或横纹等缺陷，为了解决这问题，行业内通常采用圆弧后角设计，或者在刀具制作开刃后，再进行钝化抛光。其中，钝化抛光可以将刀具的刃口的前后刀面抛亮，消除砂轮磨削纹路及刃口微小锯齿缺陷，进而保证被加工材料的表面纹路的均匀性。

但是，上述的两种种方法都有类似缺点，例如刀具在工作过程中，刀具的刃口不可避免会产生磨损和微崩缺。当刃口有轻微缺陷时，容易在被加工产品上产生横纹刀线，刀具加工寿命不长；而且圆弧后角的刀具设计在制作上也不易控制。

此外，还有一种单刃的刀具结构，该刀具只有一个切削刃，在刀具切削工件的过程中，能够有效避免了多刃中的不同刃之间的制作偏差带来的纹路缺陷，但是在刀具旋转使用时存在较大动不平衡，若刀具本身刚性不足，容易产生刀具的偏摆振动，同样也会产生振纹。

而本申请的刀具结构中的第一刀刃10与第二刀刃20相对于刀体部100的中心轴线呈对称设置，其中，第一刀刃10能够用于工件的切削，第二刀刃20能够产生平衡负载力矩所需的平衡力矩，从而能够有效避免了多刃中的不同刃之间的制作偏差带来的纹路缺陷，而且也解决了刀具在旋转使用过程中的动不平衡问题，不会产生振纹。

在一个可选的实施方式中，刀体部与刀刃部一体成型后由安装于专用的五轴数控磨床上进行砂轮开槽磨削后，形成最终的成品刀具。其中，刀具使用碳化钨-钴(WC-Co)系的硬质合金棒，其毛坯料经过定长、切断、倒角、无心磨后形成半成品精磨料，一侧倒角作为柄部，另一侧用于后续磨削开槽。

示例性的，刀具在旋转加工工件时，其侧刃的刀尖距离中心轴线最远以形成加工时旋转的外圆，刀尖与外圆接触位置的切线与刀尖后刀面所在平面形成的夹角，即为刀具的后角。

采用以上技术方案后，由于刀具为了降低制造成本，通常采用焊接的方式将刀体部和刀刃部焊接在一起，其中，刀刃部采用昂贵的材料制成，刀体部部采用普通材料制成，但是这种连接方式连接的刀刃部与刀体部之间的连接处会存在焊缝，焊缝会大大影响刀具的强度以及使用的可靠性。而本申请通过在一体成型并经过定长、切断、倒角、无心磨后形成半成品精磨料，再由安装于专用的五轴数控磨床上进行砂轮开槽磨削后，形成最终的成品刀具，能够确保刀具的具有较高的硬度、耐磨性和抗冲击韧性，同时也极大地提高刀具的质量和使用寿命，制作方法简单，制作效率高，成本低廉，易于推广使用。

在一个可选的实施方式中，第一刀刃10在旋转过程中形成第一切削面，第二刀刃20在旋转过程中形成第二切削面，其中，第二切削面比第一切削面低0.01～0.04mm，即刀具在旋转工作时，实际切削工件只有第一刀刃10，同时又可以确保第二刀刃20能够降低刀具在旋转工作时产生的动不平衡。

在本实施方式中，刀刃部200包括通过砂轮磨削形成有沟槽50、前刀面30和后刀面40，其中，第一刀刃10与第二刀刃20在空间上呈螺旋状曲线，第一刀刃10的刃口距离刀刃部200的中心轴线比第二刀刃20的刃口距离刀刃部200的中心轴线更远；在刀刃部200工作时，从刀体部100向刀刃部200的方向观看时，刀刃部200呈顺时针旋转。

在一个可选的实施方式中，第一刀刃10为圆周刃，刀刃部200的刃径范围为6～12mm，圆周刃后刀面的宽度为0.02～0.05mm；其中，第一刀刃10的后刀面实际上是上述半成品精磨料的圆周柱面。

示例性的，在刀具旋转加工工件时，后刀面40完全与被加工工件的表面接触，类似挤压过程。相比于其他方案中的圆弧后角设计，可以有效避免了砂轮磨削后刀面40的纹路带来的缺陷。而在其他方案的圆弧后角设计中，后刀面40由砂轮磨削产生，砂轮必然在后刀面产生磨削纹路，该纹路在刀具切削工件时，容易在工件上留下刀线等缺陷。

其中，第一刀刃10的旋转半径比第二刀刃20的旋转半径大，第二刀刃20采用非相切的设计方案，在第一刀刃10加工过程中，第一刀刃10保持圆弧后刀面，该圆弧后刀面与刀具加工时旋转的外圆相切，而第二刀刃20的旋转半径相对第一刀刃10的旋转半径小，具体为0.01～0.04mm。

在一个可选的实施方式中，半成品精磨料在磨削开槽前进行表面喷砂处理，使得刀刃部200的表面形成亚光效果，同时也确保刀刃部200能够获得合适的力学性能。

在一个可选的实施方式中，在上述的半成品精磨料进行表面喷砂处理前，将半成品精磨料放入套筒内并露出第一预设长度，露出套筒的部分进行喷砂。

在一个可选的实施方式中，第一预设长度为5～15mm。

在一个可选的实施方式中，在半成品精磨料进行表面喷砂处理的过程中，喷砂处理的砂粒种类为金刚砂、碳化硅砂和氧化铝砂中的一种或任意组合。

在一个可选的实施方式中，氧化铝砂的砂粒粒度为350～400目，碳化硅砂的砂粒粒度为300～350目。

在一个可选的实施方式中，喷砂处理的砂粒种类为碳化硅砂与氧化铝砂的组合，其中，氧化铝砂与碳化硅砂的质量比为1.2～1.5；但是，喷砂处理的砂粒种类也可以为金刚砂、碳化硅砂与氧化铝砂三者的组合，本申请不加以限制。

如图1至图5所示，根据本申请的第二方面，本申请提供的一种刀具，该刀具由上述的刀具制作方法制成。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式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方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种刀具制作方法，其特征在于，所述刀具包括刀体部和刀刃部，所述刀具制作方法包括：

根据实际需要的刀具形状对毛坯料进行切断、定长、倒角及无心磨后形成半成品精磨料；

将所述半成品精磨料的一侧倒角形成所述刀体部，所述半成品精磨料的另一侧用于磨削开槽以形成所述刀刃部；

其中，所述刀刃部包括仅有一个第一刀刃和仅有一个高度低于所述第一刀刃的第二刀刃，所述第一刀刃与所述第二刀刃相对于所述刀体部的中心轴线呈对称设置，所述第一刀刃用于工件的切削，所述第二刀刃用于产生平衡负载力矩所需的平衡力矩；

所述刀刃部包括通过砂轮磨削形成有沟槽、前刀面和后刀面，第一刀刃与第二刀刃在空间上呈螺旋状曲线，第一刀刃的刃口距离刀刃部的中心轴线比第二刀刃的刃口距离刀刃部的中心轴线更远；在刀刃部工作时，从刀体部向刀刃部的方向观看时，刀刃部呈顺时针旋转；

所述第一刀刃为圆周刃，所述刀刃部的刃径范围为6～12mm，所述圆周刃后刀面的宽度为0.02～0.05mm；所述第一刀刃的后刀面为所述半成品精磨料的圆周柱面；

所述第一刀刃的旋转半径比第二刀刃的旋转半径大，所述第二刀刃采用非相切的设计方案，在所述第一刀刃加工过程中，所述第一刀刃保持圆弧后刀面，所述圆弧后刀面与刀具加工时旋转的外圆相切，而所述第二刀刃的旋转半径相对第一刀刃的旋转半径小。

2.根据权利要求1所述的刀具制作方法，其特征在于，所述第一刀刃在旋转过程中形成第一切削面，所述第二刀刃在旋转过程中形成第二切削面，所述第二切削面比所述第一切削面低0.01～0.04mm。

3.根据权利要求1所述的刀具制作方法，其特征在于，所述半成品精磨料在磨削开槽前进行表面喷砂处理。

4.根据权利要求3所述的刀具制作方法，其特征在于，在所述半成品精磨料进行表面喷砂处理前，将所述半成品精磨料放入套筒内并露出第一预设长度。

5.根据权利要求4所述的刀具制作方法，其特征在于，所述第一预设长度为5～15mm。

6.根据权利要求4所述的刀具制作方法，其特征在于，在所述半成品精磨料进行表面喷砂处理的过程中，所述喷砂处理的砂粒种类为金刚砂、碳化硅砂和氧化铝砂中的一种或任意组合。

7.根据权利要求6所述的刀具制作方法，其特征在于，所述氧化铝砂的砂粒粒度为350～400目，所述碳化硅砂的砂粒粒度为300～350目。

8.根据权利要求6所述的刀具制作方法，其特征在于，所述氧化铝砂与碳化硅砂的质量比为1.2～1.5。

9.一种刀具，其特征在于：所述刀具由权利要求1～8任一项所述刀具制作方法制成。

Images