CN203972970U - 一种机械加工pcd刀具 - Google Patents

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

一种机械加工PCD刀具

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°。