CN203972970U - 一种机械加工pcd刀具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种机械加工PCD刀具,包括直柄刀体、后刀片、前刀片、前刀片槽、后刀片槽、前排屑槽、后排屑槽、通油孔、冷却孔、顶尖孔;在所述直柄刀体中部和前部,分别通过五轴联动的铣床铣出前刀片槽、后刀片槽、前排屑槽和后排屑槽,通过深孔钻钻出通油孔,通过电火花线切割机打出冷却孔,所述通油孔和冷却孔与前排屑槽和后排屑槽连接,所述后刀片固定在后刀片槽上,所述前刀片固定在前刀片槽上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机械加工PCD刀具。
背景技术
由于硅铝合金具有比重小、耐磨、导热性好、耐腐蚀、撞冲时不产生火花、冲击吸收性能好、无磁性、基本无毒性,便于回收再利用等优点,其在发动机制造行业的应用更广泛一些。另外由于铝元素在地壳中的蕴藏量很丰富,因而铝合金的生产和应用定会得到很大的发展。随着铝合金的广泛应用,我国铝合金消费量也在逐年增加,相应的铝合金产量也在增加,2011年1~7月份,我国铝合金产量累计为2,139,147吨,累计同比增长18.14%。铝合金能否大量生产和应用,在很大程度上受到他的切削加工性能的影响。而铝合金材料其机械、力学性能和化学组分不同于铸铁、钢材和硬质合金等工件,在切削设备、切削刀具和切削工艺诸方面都有着与铸铁不同的特殊要求。
目前加工复合材料主要有传统加工方式和特种加工方式。传统加工方式主要是用高速钢、硬质合金刀具来对复合材料进行切削加工,其中硬质合金比较适用于加工复合材料,通过加工碳纤维复合材料的钻削加工发现,采用硬质合金钻头加工时候分层少,毛刺以及钻头的磨损相对较少。但是传统加工刀具加工复合材料的质量越来越难以满足要求,特别是尺寸精度的要求,而且由于刀具和工件之间有接触,加工后会产生残余应力。特种加工方式主要包括激光束加工、高压水切割和高压水磨砂切割、电火花加工、超声波加工。相对于传统加工,特种加工方法具有加工质量高,容易监控等优点,但是其加工成本高,且操作复杂程度高。
因此,工程技术领域急需一种高效、高精度、高寿命,并且加工表面质量好、毛刺少、切削力低的一种用于加工新型复合材料的PCD铰刀。
实用新型内容
针对现有技术存在的缺陷,本实用新型的目的是提供一种机械加工PCD刀具。
为达到上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种机械加工PCD刀具,包括直柄刀体、后刀片、前刀片、前刀片槽、后刀片槽、前排屑槽、后排屑槽、通油孔、冷却孔、顶尖孔;在所述直柄刀体中部和前部,分别通过五轴联动的铣床铣出前刀片槽、后刀片槽、前排屑槽和后排屑槽,通过深孔钻钻出通油孔,通过电火花线切割机打出冷却孔,所述通油孔和冷却孔与前排屑槽和后排屑槽连接,所述后刀片固定在后刀片槽上,所述前刀片固定在前刀片槽上。
所述前刀片槽、后刀片槽为直槽,与直柄刀体的中心线的夹角为0°。
所述通油孔与冷却孔之间的夹角为30°。
所述后刀片、前刀片还包括:前刀面、第一后刀面、第二后刀面,第一切削刃、第二切削刃、倒角边;所述前刀面是切屑流出的面,第一后刀面、第二后刀面正对已加工表面;前刀面与两个后刀面相交,两个切削刃分别位于前刀面和两个后刀面的交线上,刀片的弧边与切削刃和后刀面相连接;所述后刀片、前刀片的前角为0°,前角是前刀面与竖直面的夹角,所述第一切削刃的后角为17°,第二切削刃的后角为5°,后角是切削刃与水平面的夹角。
所述前刀片和后刀片厚度为2mm。所述倒角边的宽度为0.5mm。
所述直柄刀体前部的前刀片为4片,并且4片刀片之间的夹角分别为80°,85°,95°,100°,所述直柄刀体中部的后刀片为6片,并且6片刀片之间的夹角分别为50°,55°,60°,65°,65°,65°。
与现有技术相比,本实用新型具有如下的优点:
传统加工刀具加工复合材料的质量越来越难以满足要求,特别是尺寸精度的要求,而且由于刀具和工件之间有接触,加工后会产生残余应力,相比之下,此新型复合材料的PCD铰刀具有高效、高精度、高寿命,并且加工表面质量好、毛刺少、切削力低的优点。
附图说明
图1是本实用新型一种机械加工PCD刀具主视图。
图2是本实用新型一种机械加工PCD刀具侧视图。
图3是本实用新型一种机械加工PCD刀具刀片主视图。
图4是本实用新型一种机械加工PCD刀具刀片侧视图。
具体实施方式
本实用新型的优选实施例结合附图说明如下:
如图1所示,一种机械加工PCD刀具,包括直柄刀体1、后刀片2、前刀片4、前刀片槽6、后刀片槽8、前排屑槽3、后排屑槽9、通油孔10、冷却孔7、顶尖孔5;在所述直柄刀体1中部和前部,分别通过五轴联动的铣床铣出前刀片槽6、后刀片槽8、前排屑槽3和后排屑槽9,通过深孔钻钻出通油孔10,通过电火花线切割机打出冷却孔7,所述通油孔10和冷却孔7与前排屑槽3和后排屑槽9连接,所述后刀片2固定在后刀片槽8上,所述前刀片4固定在前刀片槽6上。
前排屑槽3、后排屑槽9的角度不能开的太大和太小,太大会减弱铰刀的刚性,太小会影响铰刀的排屑性能。本实施例中,切削速度在10000rpm以上,进给速度可以达到3000mm/min,粗糙度为0.8以下,而且与硬质合金相比切削力更小,在切削速度为7000rpm,进给速度为1500毫米/分的情况下,本实施例切削时的x方向的切削力最大为30N,远远低于其他形式铰刀的力。
所述前刀片槽6、后刀片槽8为直槽,与直柄刀体1的中心线的夹角为0°。
所述通油孔10与冷却孔7之间的夹角为30°。
如图3和图4所示,所述后刀片2、前刀片4还包括:前刀面11、第一后刀面12、第二后刀面16,第一切削刃13、第二切削刃15、倒角边14;所述前刀面11是切屑流出的面,第一后刀面12、第二后刀面16正对已加工表面;前刀面11与两个后刀面相交,两个切削刃分别位于前刀面11和两个后刀面的交线上,刀片的弧边与切削刃和后刀面相连接;所述后刀片2、前刀片4的前角为0°,前角是前刀面11与竖直面的夹角,第一切削刃13的后角为17°,第二切削刃15的后角为5°,后角是切削刃与水平面的夹角。其中刀片并不是全部由PCD组成,由PCD和硬质合金组成,统称为PCD刀片。所述后刀片2、前刀片4采用高频焊机焊接在刀片槽中,使用红外测温设备构成的闭环温度控制系统来控制温度范围为600-700℃,焊接完毕保温20分钟,保温时间如果太短,低于10分钟,会出现PCD刀片的断裂,保温时间过长直接影响加工生产效率。最后通过慢走丝切割机对PCD刀片线切割以达到要求。
所述前刀片4和后刀片2厚度为2mm。所述倒角边14的宽度为0.5mm。
如图2所示,所述直柄刀体1前部的前刀片4为4片,并且4片刀片之间的夹角分别为80°,85°,95°,100°,所述直柄刀体1中部的后刀片2为6片,并且6片刀片之间的夹角分别为50°,55°,60°,65°,65°,65°,夹角是每个刀片的前刀面在图2视图中相隔的角度。
Claims (7)
1.一种机械加工PCD刀具,包括直柄刀体(1)、后刀片(2)、前刀片(4)、前刀片槽(6)、后刀片槽(8)、前排屑槽(3)、后排屑槽(9)、通油孔(10)、冷却孔(7)、顶尖孔(5);其特征在于:在所述直柄刀体(1)中部和前部,分别通过五轴联动的铣床铣出前刀片槽(6)、后刀片槽(8)、前排屑槽(3)和后排屑槽(9),通过深孔钻钻出通油孔(10),通过电火花线切割机打出冷却孔(7),所述通油孔(10)和冷却孔(7)与前排屑槽(3)和后排屑槽(9)连接,所述后刀片(2)固定在后刀片槽(8)上,所述前刀片(4)固定在前刀片槽(6)上。
2.根据权利要求1所述的机械加工PCD刀具,其特征在于:所述前刀片槽(6)、后刀片槽(8)为直槽,与直柄刀体(1)的中心线的夹角为0°。
3.根据权利要求1所述的机械加工PCD刀具,其特征在于:所述通油孔(10)与冷却孔(7)之间的夹角为30°。
4.根据权利要求1所述的机械加工PCD刀具,其特征在于:所述后刀片(2)、前刀片(4)还包括:前刀面(11)、第一后刀面(12)、第二后刀面(16),第一切削刃(13)、第二切削刃(15)、倒角边(14);所述前刀面(11)是切屑流出的面,第一后刀面(12)、第二后刀面(16)正对已加工表面;前刀面(11)与两个后刀面相交,两个切削刃分别位于前刀面(11)和两个后刀面的交线上,刀片的弧边与切削刃和后刀面相连接;所述后刀片(2)、前刀片(4)的前角为0°,前角是前刀面(11)与竖直面的夹角,所述第一切削刃(13)的后角为17°,第二切削刃(15)的后角为5°,后角是切削刃与水平面的夹角。
5.根据权利要求1所述的机械加工PCD刀具,其特征在于:所述前刀片(4)和后刀片(2)厚度为2mm。
6.根据权利要求4所述的机械加工PCD刀具,其特征在于:所述倒角边(14)的宽度为0.5mm。
7.根据权利要求1所述的机械加工PCD刀具,其特征在于:所述直柄刀体(1)前部的前刀片(4)为4片,并且4片刀片之间的夹角分别为80°,85°,95°,100°,所述直柄刀体(1)中部的后刀片(2)为6片,并且6片刀片之间的夹角分别为50°,55°,60°,65°,65°,65°。
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