CN117817025B - 一种耐腐蚀的切削用金属陶瓷刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀的切削用金属陶瓷刀具，包括铣刀盘，所述铣刀盘的底部外壁开设有多个安装刀槽，所述安装刀槽的外壁设置有陶瓷刀片，所述陶瓷刀片的内壁设置有螺帽，所述螺帽的一侧外壁固定连接有螺杆，所述铣刀盘的内壁开设有螺纹槽，所述螺纹槽的内壁与螺杆的外壁螺纹连接，包括有：受力防脱机构，所述受力防脱机构包括有限位连接装置和防脱装置，所述限位连接装置位于螺杆的内部，所述防脱装置位于螺帽的内部；工作人员在安装陶瓷刀片时，可以利用限位连接装置连动防脱装置对螺帽进行进一步加固，防止螺帽和螺杆的连接处腐蚀断裂使陶瓷刀片在加工时脱落，提高了刀片的防腐蚀和防断裂脱落的优点。

Description

一种耐腐蚀的切削用金属陶瓷刀具

技术领域

本发明属于金属陶瓷刀具技术领域，具体涉及一种耐腐蚀的切削用金属陶瓷刀具。

背景技术

陶瓷刀使用精密陶瓷高压研制而成，它的材料是人工合成的，如氮化硅粉，纯度高，利用现代粉末冶金工艺制造，制成的产品具有硬度高和耐高温等性能，此类陶瓷刀具不仅能对高硬度材料进行粗、精加工，也可进行铣削、刨削、断续切削和毛坯拔荒粗车等冲击力很大的加工。

例如公开号CN113770432A所公开的一种加工镍基高温合金的复杂刃形SiAlON陶瓷刀片及盘铣刀刀柄，与常规的简单形状陶瓷刀具相比，具有复杂刃形的SiAlON陶瓷刀具在加工镍基高温合金时具有更低的切削温度和切削力，同时刀尖应力也更低，具有更好的切削性能。

然而传统的装置在使用时还存在以下问题：

传统的陶瓷刀片都是利用螺栓固定在铣刀盘上，然而刀片在加工时需要承受大量切削压力，并且铣刀盘在运转时会产生强大离心力，二者相互作用，会导致螺栓的铣刀盘与刀片连接处的压力会高于其他部位，使螺栓存在腐蚀变形甚至断裂脱落的可能，刀片的加固方式还有待提升。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种耐腐蚀的切削用金属陶瓷刀具，提高了刀片的防腐蚀和防断裂脱落的优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐腐蚀的切削用金属陶瓷刀具，包括铣刀盘，所述铣刀盘的底部外壁开设有多个安装刀槽，所述安装刀槽的外壁设置有陶瓷刀片，所述陶瓷刀片以钇稳定的纳米氧化锆为基体，添加微米氧化铝作为增强相，以微米钼、微米羰基镍和氧化石墨烯作为烧结助剂，经热压烧结而成，制备方法是先将纳米氧化锆、微米氧化铝粉末分别分散，再经过球磨、干燥制得粉料，采用热压法烧结，具备较高的防腐蚀性能，所述陶瓷刀片的内壁设置有螺帽，所述螺帽的一侧外壁固定连接有螺杆，所述铣刀盘的内壁开设有螺纹槽，所述螺纹槽的内壁与螺杆的外壁螺纹连接，包括有：受力防脱机构，所述受力防脱机构包括有限位连接装置和防脱装置，所述限位连接装置位于螺杆的内部，所述防脱装置位于螺帽的内部；柔性闭合机构，所述柔性闭合机构位于螺帽的外壁位置。

优选的，所述限位连接装置包括有按压块、按压拨片、铰链、插块和连杆，所述螺帽的一侧外壁开设有十字槽，所述螺杆的内部开设有与十字槽相连通的滑槽，所述按压块的外壁与滑槽的内壁活动连接，所述按压拨片的一侧外壁与按压块远离十字槽的一侧外壁固定连接，所述螺杆的内部开设有空腔，所述按压拨片的外壁与空腔的内壁活动连接，所述螺杆的两侧外壁开设有与空腔相连通的连接槽，所述铰链的一侧外壁与连接槽的一侧内壁固定连接，所述插块的一侧外壁与铰链的一侧外壁固定连接，所述插块通过铰链与连接槽的内壁相铰接，所述铣刀盘位于陶瓷刀片的位置开设有活动槽一，所述连杆的外壁与活动槽一的内壁滑动连接，所述连杆开设有卡槽，所述插块的一侧外壁与卡槽的内壁相卡接。

优选的，所述防脱装置包括有限位杆、弹簧三和限位卡块，所述连杆的一侧外壁固定连接有微型压力检测器，所述限位杆的一侧外壁与微型压力检测器远离连杆的一端外壁固定连接，所述陶瓷刀片和螺帽均开设有与活动槽一相连通的活动槽二，所述限位杆的外壁与活动槽二的内壁活动连接，所述限位杆的一侧外壁开设有限位槽，所述弹簧三的一端外壁与限位槽的内壁固定连接，所述限位卡块的外壁与弹簧三的内壁固定连接，所述限位卡块的外壁与限位槽的内壁活动连接，所述限位卡块的外壁与十字槽的内壁活动连接。

优选的，所述按压拨片的一侧外壁固定连接有弹簧一，所述弹簧一远离按压拨片的外壁与空腔的内壁固定连接，所述连杆的一端外壁固定连接有弹簧二，所述弹簧二远离连杆的一端外壁与活动槽一的内壁固定连接，所述弹簧二的弹性拉力小于弹簧一的弹性张力。

优选的，所述铣刀盘的顶部外壁装设有电池座，所述电池座的内部安装有电池，所述电池的输出端固定连接有接电线，所述电池通过接电线与微型压力检测器电性连接。

优选的，所述插块的一侧外壁固定连接有固定架，所述固定架的外壁转动连接有滚轮，所述滚轮的外壁与按压拨片的外壁活动连接。

优选的，所述十字槽的内壁开设有多个倾斜式防护槽，每个所述倾斜式防护槽的内壁均活动连接有防护挡块，所述防护挡块的顶端外壁固定连接有磁石。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，工作人员在安装陶瓷刀片时，可以利用限位连接装置连动防脱装置对螺帽进行进一步加固，防止螺帽和螺杆的连接处腐蚀断裂使陶瓷刀片在加工时脱落，提高了刀片的防腐蚀和防断裂脱落的优点。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的螺纹槽内部结构示意图；

图3为本发明剖开部分铣刀盘后的结构示意图；

图4为图3中A处的结构放大示意图；

图5为图4中B处的结构放大示意图；

图6为图4中C处的结构放大示意图；

图7为本发明的螺栓整体结构示意图；

图8为本发明剖开部分螺帽后的结构示意图；

图9为本发明的防护槽内部结构示意图。

图中：1、铣刀盘；2、陶瓷刀片；31、螺帽；32、螺杆；4、卡槽；5、螺纹槽；6、滑槽；71、按压块；72、按压拨片；8、弹簧一；9、空腔；10、铰链；11、插块；111、固定架；112、滚轮；12、活动槽一；13、连杆；14、弹簧二；15、微型压力检测器；151、接电线；152、电池；16、限位杆；161、弹簧三；162、限位卡块；17、十字槽；181、防护挡块；182、磁石。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，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。

实施例1

请参阅图1至9，本发明提供一种技术方案：一种耐腐蚀的切削用金属陶瓷刀具，包括铣刀盘1，铣刀盘1的底部外壁开设有多个安装刀槽，安装刀槽的外壁设置有陶瓷刀片2，陶瓷刀片2以钇稳定的纳米氧化锆为基体，添加微米氧化铝作为增强相，以微米钼、微米羰基镍和氧化石墨烯作为烧结助剂，经热压烧结而成制备方法是先将纳米氧化锆、微米氧化铝粉末分别分散，再经过球磨、干燥制得粉料，采用热压法烧结，具备较高的防腐蚀性能，陶瓷刀片2的内壁设置有螺帽31，螺帽31的一侧外壁固定连接有螺杆32，铣刀盘1的内壁开设有螺纹槽5，螺纹槽5的内壁与螺杆32的外壁螺纹连接，其特征在于：包括有：受力防脱机构，用于提高螺帽31和螺杆32的连接受应力，受力防脱机构包括有限位连接装置和防脱装置，限位连接装置位于螺杆32的内部，防脱装置位于螺帽31的内部；柔性闭合机构，用于避免加工过程中模具溅射出的高温铁屑对螺帽31内部造成腐蚀磨损，柔性闭合机构位于螺帽31的外壁位置。

本发明中，工作人员在安装陶瓷刀片2时，可以利用限位连接装置连动防脱装置对螺帽31进行进一步加固，防止螺帽31和螺杆32的连接处腐蚀断裂使陶瓷刀片2在加工时脱落，陶瓷刀片2具有较好的综合力学性能，具有很高的耐腐蚀性、耐磨性以及导热性能。

实施例2

在实施例一的基础上，限位连接装置包括有按压块71、按压拨片72、铰链10、插块11和连杆13，螺帽31的一侧外壁开设有十字槽17，螺杆32的内部开设有与十字槽17相连通的滑槽6，按压块71的外壁与滑槽6的内壁活动连接，按压拨片72的一侧外壁与按压块71远离十字槽17的一侧外壁固定连接，螺杆32的内部开设有空腔9，螺杆32的外壁与空腔9的内壁活动连接，螺杆32的两侧外壁开设有与空腔9相连通的连接槽，铰链10的一侧外壁与连接槽的一侧内壁固定连接，插块11的一侧外壁与铰链10的一侧外壁固定连接，插块11通过铰链10与连接槽的内壁相铰接，铣刀盘1位于陶瓷刀片2的位置开设有活动槽一12，连杆13的外壁与活动槽一12的内壁滑动连接，连杆13开设有卡槽4，插块11的一侧外壁与卡槽4的内壁相卡接，防脱装置包括有限位杆16、弹簧三161和限位卡块162，连杆13的一侧外壁固定连接有微型压力检测器15，限位杆16的一侧外壁与微型压力检测器15远离连杆13的一端外壁固定连接，陶瓷刀片2和螺帽31均开设有与活动槽一12相连通的活动槽二，限位杆16的外壁与活动槽的内壁活动连接，限位杆16的一侧外壁开设有限位槽，弹簧三161的一端外壁与限位槽的内壁固定连接，限位卡块162的外壁与弹簧三161的内壁固定连接，限位卡块162的外壁与限位槽的内壁活动连接，限位卡块162的外壁与十字槽17的内壁活动连接，按压拨片72的一侧外壁固定连接有弹簧一8，弹簧一8远离按压拨片72的外壁与空腔9的内壁固定连接，连杆13的一端外壁固定连接有弹簧二14，弹簧二14远离连杆13的一端外壁与活动槽一12的内壁固定连接，弹簧二14的弹性拉力小于弹簧一8的弹性张力，插块11的一侧外壁固定连接有固定架111，固定架111的外壁转动连接有滚轮112，滚轮112的外壁与按压拨片72的外壁活动连接。

工作人员在安装陶瓷刀片2时，需要用螺丝起子卡入十字槽17将螺杆32拧入螺纹槽5内，螺丝起子在卡入十字槽17施压的同时会按压到十字槽17内的按压块71端头，将按压拨片72按压到空腔9端头，插块11失去了按压拨片72的抵压能够以铰链10为轴心转回连接槽内，此时螺杆32能够自由地拧进螺纹槽5内，当完全拧紧后，工作人员拿掉螺丝起子，按压块71不再受压，通过弹簧一8的弹性张力将按压拨片72向空腔9的另一侧边回弹，本发明中插块11和按压拨片72均设置有夹角小于45°的弧度，按压拨片72的回推会使插块11弹出连接槽，并且卡进卡槽4内，此时按压拨片72抵住了插块11的一侧外壁，使插块11无法回弹，限位的插块11带动连杆13和限位杆16前推，当限位杆16推到活动槽与十字槽17完全连通时，限位卡块162会受到弹簧三161的张力弹出，卡在活动槽和十字槽17之间，利用此装置分散螺栓的受应面，减少了铣刀盘1和陶瓷刀片2连接处螺栓的腐蚀形变的可能性，且当螺杆32形变时，通过防脱装置的卡位使螺帽31不会立即脱落，且本发明通过与传统的螺纹螺栓相同的安装方式完成了螺栓的进一步加固，无其他安装步骤，方便快捷。

实施例3

在实施例二的基础上，铣刀盘1的顶部外壁装设有电池座，电池座的内部安装有电池152，电池152的输出端固定连接有接电线151，电池152通过接电线151与微型压力检测器15电性连接。

本发明中，通过将微型压力检测器15安装在铣刀盘1和陶瓷刀片2之间，进行受应力检测，由于本发明中陶瓷刀片2通过多重限位连接进行固定，所以在铣刀盘1运转时，活动槽一12里的微型压力检测器15不会受到过强的挤压力，当微型压力检测器15检测到超过阈值的数据后，即有可能陶瓷刀片2受压过大导致腐蚀形变，工作人员接收到数据后即可及时检查换更换部件。

实施例4

在实施例一的基础上，十字槽17的内壁开设有多个倾斜式防护槽，每个倾斜式防护槽的内壁均活动连接有防护挡块181，防护挡块181的顶端外壁固定连接有磁石182。

防护挡块181是均以螺帽31为轴心45°斜方向倾斜的石墨挡片，由于石墨具备较好的自润滑性和耐高温耐腐蚀性，当螺丝起子插入十字槽17时，防护挡块181受压后能够自然滑落入防护槽内，当螺丝起子拔出时，螺丝起子的磁吸端头会磁性吸引磁石182将防护挡块181带出防护槽内，此时对向两块磁石182相互磁性吸附，将十字槽17完全封堵，此装置可以避免刀具在加工时高温的铁屑飞溅入十字槽17内，对十字槽17内的装置进行腐蚀，且由于本装置的倾斜式设计，铣刀盘1在旋转加工时会产生自转离心力，两侧防护挡块181通过离心运动相互抵压，进一步加强了防护挡块181的闭合防护力度。

本发明的工作原理及使用流程：本发明中，工作人员在安装陶瓷刀片2时，可以利用限位连接装置连动防脱装置对螺帽31进行进一步加固，防止螺帽31和螺杆32的连接处腐蚀断裂使陶瓷刀片2在加工时脱落，陶瓷刀片2具有较好的综合力学性能，具有很高的耐腐蚀性、耐磨性以及导热性能，工作人员在安装陶瓷刀片2时，需要用螺丝起子卡入十字槽17将螺杆32拧入螺纹槽5内，螺丝起子在卡入十字槽17施压的同时会按压到十字槽17内的按压块71端头，将按压拨片72按压到空腔9端头，插块11失去了按压拨片72的抵压能够以铰链10为轴心转回连接槽内，此时螺杆32能够自由地拧进螺纹槽5内，当完全拧紧后，工作人员拿掉螺丝起子，按压块71不再受压，通过弹簧一8的弹性张力将按压拨片72向空腔9的另一侧边回弹，本发明中插块11和按压拨片72均设置有夹角小于45°的弧度，按压拨片72的回推会使插块11弹出连接槽，并且卡进卡槽4内，此时按压拨片72抵住了插块11的一侧外壁，使插块11无法回弹，限位的插块11带动连杆13和限位杆16前推，当限位杆16推到活动槽与十字槽17完全连通时，限位卡块162会受到弹簧三161的张力弹出，卡在活动槽和十字槽17之间，利用此装置分散螺栓的受应面，减少了铣刀盘1和陶瓷刀片2连接处螺栓的腐蚀形变的可能性，且当螺杆32形变时，通过防脱装置的卡位使螺帽31不会立即脱落，且本发明通过与传统的螺纹螺栓相同的安装方式完成了螺栓的进一步加固，无其他安装步骤，方便快捷，本发明中，通过将微型压力检测器15安装在铣刀盘1和陶瓷刀片2之间，进行受应力检测，由于本发明中陶瓷刀片2通过多重限位连接进行固定，所以在铣刀盘1运转时，活动槽一12里的微型压力检测器15不会受到过强的挤压力，当微型压力检测器15检测到超过阈值的数据后，即有可能陶瓷刀片2受压过大导致腐蚀形变，工作人员接收到数据后即可及时检查换更换部件，防护挡块181是均以螺帽31为轴心45°斜方向倾斜的石墨挡片，由于石墨具备较好的自润滑性和耐高温耐腐蚀性，当螺丝起子插入十字槽17时，防护挡块181受压后能够自然滑落入防护槽内，当螺丝起子拔出时，螺丝起子的磁吸端头会磁性吸引磁石182将防护挡块181带出防护槽内，此时对向两块磁石182相互磁性吸附，将十字槽17完全封堵，此装置可以避免刀具在加工时高温的铁屑飞溅入十字槽17内，对十字槽17内的装置进行腐蚀，且由于本装置的倾斜式设计，铣刀盘1在旋转加工时会产生自转离心力，两侧防护挡块181通过离心运动相互抵压，进一步加强了防护挡块181的闭合防护力度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种耐腐蚀的切削用金属陶瓷刀具，包括铣刀盘（1），所述铣刀盘（1）的底部外壁开设有多个安装刀槽，所述安装刀槽的外壁设置有陶瓷刀片（2），所述陶瓷刀片（2）以钇稳定的纳米氧化锆为基体，添加微米氧化铝作为增强相，以微米钼、微米羰基镍和氧化石墨烯作为烧结助剂，经热压烧结而成，制备方法是先将纳米氧化锆、微米氧化铝粉末分别分散，再经过球磨、干燥制得粉料，采用热压法烧结，具备较高的防腐蚀性能，所述陶瓷刀片（2）的内壁设置有螺帽（31），所述螺帽（31）的一侧外壁固定连接有螺杆（32），所述铣刀盘（1）的内壁开设有螺纹槽（5），所述螺纹槽（5）的内壁与螺杆（32）的外壁螺纹连接，其特征在于：包括有：

受力防脱机构，用于提高螺帽（31）和螺杆（32）的连接受应力，所述受力防脱机构包括有限位连接装置和防脱装置，所述限位连接装置位于螺杆（32）的内部，所述防脱装置位于螺帽（31）的内部；

柔性闭合机构，用于避免加工过程中模具溅射出的高温铁屑对螺帽（31）内部造成腐蚀磨损，所述柔性闭合机构位于螺帽（31）的外壁位置；

所述限位连接装置包括有按压块（71）、按压拨片（72）、铰链（10）、插块（11）和连杆（13），所述螺帽（31）的一侧外壁开设有十字槽（17），所述螺杆（32）的内部开设有与十字槽（17）相连通的滑槽（6），所述按压块（71）的外壁与滑槽（6）的内壁活动连接，所述按压拨片（72）的一侧外壁与按压块（71）远离十字槽（17）的一侧外壁固定连接，所述螺杆（32）的内部开设有空腔（9），所述按压拨片（72）的外壁与空腔（9）的内壁活动连接，所述螺杆（32）的两侧外壁开设有与空腔（9）相连通的连接槽，所述铰链（10）的一侧外壁与连接槽的一侧内壁固定连接，所述插块（11）的一侧外壁与铰链（10）的一侧外壁固定连接，所述插块（11）通过铰链（10）与连接槽的内壁相铰接，所述铣刀盘（1）位于陶瓷刀片（2）的位置开设有活动槽一（12），所述连杆（13）的外壁与活动槽一（12）的内壁滑动连接，所述连杆（13）开设有卡槽（4），所述插块（11）的一侧外壁与卡槽（4）的内壁相卡接；

所述防脱装置包括有限位杆（16）、弹簧三（161）和限位卡块（162），所述连杆（13）的一侧外壁固定连接有微型压力检测器（15），所述限位杆（16）的一侧外壁与微型压力检测器（15）远离连杆（13）的一端外壁固定连接，所述陶瓷刀片（2）和螺帽（31）均开设有与活动槽一（12）相连通的活动槽二，所述限位杆（16）的外壁与活动槽二的内壁活动连接，所述限位杆（16）的一侧外壁开设有限位槽，所述弹簧三（161）的一端外壁与限位槽的内壁固定连接，所述限位卡块（162）的外壁与弹簧三（161）的内壁固定连接，所述限位卡块（162）的外壁与限位槽的内壁活动连接，所述限位卡块（162）的外壁与十字槽（17）的内壁活动连接；所述按压拨片（72）的一侧外壁固定连接有弹簧一（8），所述弹簧一（8）远离按压拨片（72）的外壁与空腔（9）的内壁固定连接，所述连杆（13）的一端外壁固定连接有弹簧二（14），所述弹簧二（14）远离连杆（13）的一端外壁与活动槽一（12）的内壁固定连接，所述弹簧二（14）的弹性拉力小于弹簧一（8）的弹性张力；所述十字槽（17）的内壁开设有多个倾斜式防护槽，每个所述倾斜式防护槽的内壁均活动连接有防护挡块（181），所述防护挡块（181）的顶端外壁固定连接有磁石（182）。

2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的切削用金属陶瓷刀具，其特征在于：所述铣刀盘（1）的顶部外壁装设有电池座，所述电池座的内部安装有电池（152），所述电池（152）的输出端固定连接有接电线（151），所述电池（152）通过接电线（151）与微型压力检测器（15）电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的切削用金属陶瓷刀具，其特征在于：所述插块（11）的一侧外壁固定连接有固定架（111），所述固定架（111）的外壁转动连接有滚轮（112），所述滚轮（112）的外壁与按压拨片（72）的外壁活动连接。