CN209521112U - 一种聚晶金刚石加工刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种聚晶金刚石加工刀具，包括聚晶金刚石刀头及与所述聚晶金刚石刀头连接的刀柄，所述聚晶金刚石刀头包括基底层和聚晶金刚石层，所述聚晶金刚石层包括切削主体和呈环形均匀分布在所述切削主体上的72～80个切削刃，相邻切削刃之间形成排屑槽。本实用新型的聚晶金刚石加工刀具耐磨性好，寿命长，用于工件加工的效率更高，加工时间更短，用该聚晶金刚石加工刀具加工出的产品尺寸稳定性好，减少检测频率，且废品率低。

Description

一种聚晶金刚石加工刀具

技术领域

本实用新型涉及刀具技术领域，具体而言，涉及一种聚晶金刚石加工刀具。

背景技术

金刚石刀具具备极高硬度和耐磨性、高热导率、低热膨胀系数、低摩擦系数、与非铁金属亲和力小等特点，使其在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。金刚石刀具的加工特性是由金刚石的晶体结构所决定的，在金刚石晶体中，每一个碳原子与四个相邻碳原子组成共价键，在空间上呈正四面体结构，这种结构的碳原子间结合力极高，在宏观上表现出极高的硬度。

目前，金刚石刀具主要有单晶金刚石(MCD)刀具、聚晶金刚石(PCD)刀具和金刚石涂层刀具。由于金刚石结构的特性，其性能的方向性很强，单晶金刚石易沿其解理面裂开；聚晶金刚石由取向不一的细金刚石晶粒烧结而成，表现为各相同性，不易沿其解理面裂开；金刚石涂层刀具，通过控制沉积工艺，也可获得各向同性的金刚石涂层，所以不易沿其解理面裂开。

聚晶金刚石刀具和金刚石涂层刀具相比较，后者存在金刚石涂层与硬质合金基底结合力弱、涂层与基底间热膨胀系数差别较大而产生内应力等问题，金刚石涂层刀具在高速铣削时易发生涂层剥落，导致涂层失效。现有的聚晶金刚石刀具由于加入有粘合剂，其硬度和耐磨性低于金刚石涂层刀具，但其不存在金刚石涂层刀具严重的结合力问题，但存在刃数较多的复杂形状的聚聚晶金刚石加工刀具难以加工的问题，无法实现高精度和长寿命的需求。目前针对刃数较多(刃数大于等于10)的复杂形状的聚聚晶金刚石加工刀具的报道较少。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供的一种聚晶金刚石加工刀具，更好地克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，该聚晶金刚石加工刀具采用聚晶金刚石层，且聚晶金刚石层包括切削主体和呈环形均匀分布在切削主体上的72～80个切削刃，相邻切削刃之间形成排屑槽，满足加工过程中对多刃复杂形状的聚晶金刚石加工刀具的需求，且该聚晶金刚石加工刀具耐磨性好，寿命长，用于工件加工的效率更高，加工时间更短，用该聚晶金刚石加工刀具加工出的产品尺寸稳定性好，减少检测频率，且废品率低。

具体的，本实用新型提出了以下具体的技术方案：

一种聚晶金刚石加工刀具，包括聚晶金刚石刀头及刀柄；聚晶金刚石刀头包括基底层和聚晶金刚石层，基底层的一端与刀柄连接，基底层的另一端与聚晶金刚石层固定连接；所述聚晶金刚石层包括切削主体和呈环形均匀分布在所述切削主体上的72～80个切削刃，相邻切削刃之间形成排屑槽。

作为上述技术方案的进一步改进，所述基底层和所述刀柄均采用碳化钨基硬质合金材质。

作为上述技术方案的进一步改进，所述切削主体具有端面和与所述端面连接的侧面，所述72～80个切削刃沿所述端面和所述侧面的环形交线均匀分布，所述72～80个切削刃均从所述侧面延伸至所述端面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述切削主体的端面中间设置有凹槽。

作为上述技术方案的进一步改进，所述聚晶金刚石刀头与所述刀柄采用焊接的方式连接；所述切削主体与所述72～80个切削刃为一体连接。

作为上述技术方案的进一步改进，每个所述切削刃的螺旋角为45～65°。

作为上述技术方案的进一步改进，每个所述切削刃的刃宽为0.03-0.1mm；每个所述切削刃的刃长均为1～3mm。

作为上述技术方案的进一步改进，所述排屑槽的深度为0.06～0.15mm。

作为上述技术方案的进一步改进，所述切削刃表面粗糙度Ra为0.1～0.4μm。

作为上述技术方案的进一步改进，所述72～80个切削刃均匀环布于所述凹槽的开口外周。

与现有技术相比，本实用新型的一种聚晶金刚石加工刀具的有益效果是：

(1)本实用新型的聚晶金刚石加工刀具该聚晶金刚石加工刀具采用聚晶金刚石层，且聚晶金刚石层包括切削主体和呈环形均匀分布在切削主体上的72～80个切削刃，相邻切削刃之间形成排屑槽，满足加工过程中对多刃复杂形状的聚晶金刚石加工刀具的需求，且该聚晶金刚石加工刀具有耐磨性好，使用寿命长，为焊片pcd轮廓刀的寿命的至少一倍，其用于工件加工的效率更高，加工时间更短，用该聚晶金刚石加工刀具加工出的产品尺寸稳定性好，减少检测频率，且废品率低。

(2)进一步地，本实用新型的聚晶金刚石加工刀具中聚晶金刚石刀头的基底层和刀柄均采用碳化钨基硬质合金材质，且聚晶金刚石层的切削主体与72～80个切削刃为一体连接，使得到的聚晶金刚石加工刀具的磨性更好，使用寿命更长。

(3)进一步地，本实用新型的聚晶金刚石加工刀具的中间设置有贯穿所述聚晶金刚石刀头和所述刀柄的通道，用于通流冷却介质(如冷却气体、冷却液等)，以对切削刃进行冷却，减少切削刃的热损伤。

综上所述，本实用新型特殊的结构，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的方法公开发表或使用而确属创新，产生了好用且实用的效果，较现有的技术具有增进的多项功效，从而较为适于实用，并具有广泛的产业价值。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型聚晶金刚石加工刀具的一种结构示意图；

图2为本实用新型聚晶金刚石刀头的一种结构示意图；

图3为图2中A的局部放大图；

图4为图3中B的局部放大图；

图5为图3中C的局部放大图；

图6为本实用新型聚晶金刚石加工刀具的另一种结构示意图。

附图标号说明：

1 聚晶金刚石加工刀具

100 聚晶金刚石刀头

110 基底层

120 聚晶金刚石层

121A 切削主体

121 切削刃

122 排屑槽

123 凹槽

200 刀柄

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对聚晶金刚石加工刀具进行更全面的描述。附图中给出了聚晶金刚石加工刀具的实施例。但是，聚晶金刚石加工刀具可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对聚晶金刚石加工刀具的公开内容更加透彻全面。

在下文中，将更全面地描述本实用新型的各种实施例。本实用新型可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本实用新型的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本实用新型理解为涵盖落入本实用新型的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本实用新型的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本实用新型的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本实用新型的各种实施例中，表述“A或/和B”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合，例如，可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本实用新型的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本实用新型的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：在本实用新型中，除非另有明确的规定和定义，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接、也可以是可拆卸连接、或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也是可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，本领域的普通技术人员需要理解的是，文中指示方位或者位置关系的术语为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者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实用新型的限制。

在本实用新型的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本实用新型的各种实施例。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本实用新型的各种实施例中被清楚地限定。

请参阅图1至图3，本实用新型提供了一种聚晶金刚石加工刀具1，包括聚晶金刚石刀头100及刀柄200；聚晶金刚石刀头100包括基底层110和聚晶金刚石层120，基底层110的一端与刀柄200连接，基底层110的另一端与聚晶金刚石层120固定连接；聚晶金刚石层120包括切削主体121A和呈环形均匀分布在该切削主体121A上的72～80个切削刃121，相邻切削刃121之间形成排屑槽122。

优选地，本实用新型实施例中，基底层110远离聚晶金刚石层120的一端与刀柄200采用焊接的方式，焊接于刀柄200的一端，实现焊接固定，使聚晶金刚石刀头100与刀柄200之形成一整体结构。需要说明的是，聚晶金刚石层120由人造金刚石微粉与功能金属粉在基底层110远离刀柄200的一端成型烧结而成，该功能金属粉可列举为钴粉、镍粉、铬粉和碳化钨粉的混合物；其中，人造金刚石微粉的粒径可以为300～500μm，钴占人造金刚石微粉与功能金属粉总质量的质量百分比不超过12％。

优选地，本实用新型实施例中，在上述切削主体121A上经激光逐一切割形成的呈环形均匀分布的72～80个切削刃121和位于切削刃121之间的排屑槽122，使得切削主体121A与72～80个切削刃121为一体结构，相较于传统的聚晶金刚石刀头100与切削刃121之间的焊接结构，精度更高，强度更好，使得到的聚晶金刚石加工刀具1的磨性更好，使用寿命更长。

优选地，本实用新型实施例中，基底层110和刀柄200均采用碳化钨基硬质合金材质。需要说明的是，碳化钨基硬质合金是以碳化钨为硬质相和金属黏结相组成的烧结材料，本实施例中，碳化钨基硬质合金中含钴的质量百分比不超过12％，其晶粒度为0.4μm，硬度为HRA 92.5，密度为14.10g/mm³，抗弯强度4200N/mm²。

每个切削刃121的形状可列举为三角形或梯形等。

优选地，上述切削主体121A具有端面和与该端面连接的侧面，72～80个切削刃121沿该端面和侧面的环形交线均匀分布，72～80个切削刃121均从切削主体121A的侧面延伸至端面，形成“7”字型或倒“L”型。

优选地，本实用新型实施例中，所述切削主体121A的端面中间设置有凹槽123。

需要说明的是，通过在切削主体121A的端面中间设置有凹槽123，避免切削主体121A的端面与玻璃材质等工件接触，便于各切削刃121位于切削主体121A的端面的部分能够更好对玻璃材质等工件的切削加工。进一步地，在本实施例中，聚晶金刚石刀头100和刀柄200均为圆柱形状，该凹槽123的横截面为圆形，72～80个切削刃121均匀环布于该凹槽123的开口外周，即72～80个切削刃121与凹槽123为同一中心轴。

优选地，本实用新型实施例中，每个所述切削刃121的螺旋角为45～65°。

优选地，每个所述切削刃121的刃宽为0.03～0.1mm；每个所述切削刃121的刃长均为1～3mm。

优选地，所述切削刃121表面粗糙度Ra为0.1～0.4μm。

优选地，排屑槽122的深度尺寸为0.06～0.15mm。排屑槽122的槽型为U型。进一步地，排屑槽122位于切削主体121A的端面部分的宽度尺寸自端面外周至端面中心方向逐步递减。

如图3和图4所示，排屑槽122的底面与壁面朝向顺时针方向的相邻的切削刃121的侧壁的的夹角为90～96°。

如图3和图5所示，排屑槽122的底面与壁面朝向逆时针方向的相邻的切削刃121的侧壁的的夹角为85～90°。

如图6所示，聚晶金刚石层120的长度尺寸为a，聚晶金刚石层120和基底层110的长度之和也即聚晶金刚石刀头100的长度尺寸为b，聚晶金刚石刀头100与刀柄200的长度尺寸之和亦即整个聚晶金刚石加工刀具1的长度尺寸为c；优选地，a：b：c为1：(2～2.2)：(21.3～23.5)。

优选地，聚晶金刚石刀头100和刀柄200的直径尺寸比值为(1.2～1.6)：1。聚晶金刚石层120端面和侧面的倒角半径尺寸与聚晶金刚石刀头100的半径尺寸比例为(0.068～0.073)：1，按此比例得到的聚晶金刚石刀头100的强度更高，可加工玻璃等工件的数量更多。

需要说明的是，本实用新型的聚晶金刚石加工刀具1的类型众多，示范性地，聚晶金刚石加工刀具1为成型铣刀，用于对工件进行铣削而成型所需的轮廓。聚晶金刚石加工刀具1为成型磨削刀，用于对工件进行磨削成型至所需的精度。

本实用新型提供了一种聚晶金刚石加工刀具1的制造工艺，包括：

(1)提供刚性刀柄200胚件和聚晶金刚石刀头100胚件。

(2)将所述聚晶金刚石刀头100胚件与所述刀柄200胚件采用焊接夹具对位固定，然后进行真空焊接。

优选地，将所述聚晶金刚石刀头100胚件与所述刀柄200胚件进行真空焊接前，还包括分别对所述聚晶金刚石刀头100胚件的焊接面和所述刀柄200胚件的焊接面进行打磨抛光，这样更有利于将聚晶金刚石刀头100胚件与刀柄200胚件快速对接定位焊接。

(3)将所述聚晶金刚石刀头100胚件远离所述刀柄200胚件的一端通过激光切割形成呈环形均匀分布的72～80个切削刃121，相邻切削刃121之间形成排屑槽122，该排屑槽122用于及时排出切削加工产生的切屑。

优选地，在将所述聚晶金刚石刀头100胚件远离所述刀柄200胚件的一端通过激光切割形成呈环形均匀分布的72～80个切削刃121前，还包括采用精密数控床分别将所述聚晶金刚石刀头100胚件和所述刀柄200胚件精加工至需要达到的精度。

优选地，本实用新型实施例中，聚晶金刚石刀头100胚件和刀柄200胚件均为圆柱形状。

需要说明的是，切削刃121的刃宽是指切削刃的刃口宽度，本实用新型的每个切削刃121的刃宽为0.03～0.1mm，既保证切削刃121的强度充足，又保证得到的加工刀具具有较长的使用寿命，又保证较佳的切削效率。表面粗糙度是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度，其值越小，则表明越光滑；本实用新型的每个切削刃121的刃口表面粗糙度Ra为0.1～0.4μm，该切削刃121的刃口光滑锋锐，使被切削的玻璃等工件的表面精度得以保证。本实用新型的每个所述切削刃121的螺旋角为45～65°，该螺旋角度保证得到的加工刀具具有较佳的强度、耐磨性以及切屑流出速度。

本实用新型的聚晶金刚石加工刀具1的制造工艺制备得到的80刃聚晶金刚石加工刀具1具有耐磨性好，使用寿命长，为焊片pcd轮廓刀的寿命的至少一倍，其用于工件加工的效率更高，加工时间更短，用该聚晶金刚石加工刀具1加工出的产品尺寸稳定性好，减少检测频率，且废品率低。

进一步地，所述聚晶金刚石刀头100胚件通过将基底层110和聚晶金刚石层120压制烧结而成；所述基底层110远离所述聚晶金刚石层120的一端真空焊接于所述刀柄200胚件上。在聚晶金刚石层120上通过激光加工形成呈环形均匀分布的72～80个切削刃121。

进一步地，在聚晶金刚石层120的端面和侧面进行激光加工，使得到的72～80个切削刃121均从聚晶金刚石层120的侧面延伸至端面，形成“7”字型或“L”型。

当然，本实用新型并不限制切削刃121的形状，每个切削刃121的形状还可列举为三角形或梯形等。

进一步地，本实用新型实施例中，排屑槽122的槽深为0.06～0.15mm；一方面避免排屑槽122过深而影响切削刃121的强度，使其强度变弱，另一方面避免排屑槽122深度过浅影响加工，保证理想的加工精度。优选地，排屑槽122的槽宽为0.15～0.45mm。进一步地，排屑槽122位于聚晶金刚石层120的端面部分的宽度尺寸自端面外周至端面中心方向逐步递减。

切削刃121的刃长是指切削刃121的刃口长度，优选地，每个切削刃121的刃长均为1～3mm，保证切削刃121的有效切削范围。本实用新型实施例中，每个切削刃121的刃长包括位于聚晶金刚石层120的侧面及端面的长度之和。

进一步地，所述真空焊接温度为600℃～700℃，所述真空焊接时间为2～3h；该真空焊接温度和时间可使刀柄200胚件与聚晶金刚石刀头100胚件充分焊接到位，具有较佳的连接强度。

进一步地，所述基底层110和所述刀柄200胚件均采用碳化钨基硬质合金材质制成。

需要说明的是，碳化钨基硬质合金是以碳化钨为硬质相和金属黏结相组成的烧结材料，本实施例中，碳化钨基硬质合金中含钴的质量百分比不超过12％，其晶粒度为0.4μm，硬度为HRA92.5，密度为14.10g/mm³，抗弯强度4200N/mm²。

进一步地，所述聚晶金刚石层120由人造金刚石微粉与功能金属粉在所述基底层110远离刀柄200胚件的一端成型烧结而成。所述功能金属粉可包括钴粉、镍粉、铬粉和碳化钨粉，其中，钴占人造金刚石微粉与功能金属粉总质量的质量百分比不超过12％；所述人造金刚石微粉的粒径优选为300～500μm；所述功能金属粉的粒径优选为150～300μm；使得到的聚晶金刚石层120较普通的聚晶金刚石层120结构强度更高，耐磨性能更好。

进一步地，所述聚晶金刚石加工刀具1的制造工艺还包括：在所述聚晶金刚石刀头100胚件远离所述刀柄200胚件的一端中间通过激光加工成型一凹槽123。

需要说明的是，通过在切削主体的端面中间设置有凹槽123，避免切削主体的端面与玻璃材质等工件接触，便于各切削刃121位于切削主体的端面的部分能够更好对玻璃材质等工件的切削加工。进一步地，在本实施例中，该凹槽123的横截面为圆形，72～80个切削刃121均匀环布于该凹槽123的开口外周，即72～80个切削刃121与凹槽123为同一中心轴。

实施例1

一种聚晶金刚石加工刀具，包括聚晶金刚石刀头100及刀柄200；聚晶金刚石刀头100包括基底层110和聚晶金刚石层120，基底层110的一端与刀柄200采用焊接方式固定连接，基底层110的另一端与聚晶金刚石层120烧结压制在一起实现固定连接；聚晶金刚石层120包括切削主体121A和呈环形均匀分布在该切削主体121A上的72个切削刃121，相邻切削刃121之间形成排屑槽122。切削主体121A具有端面和与该端面连接的侧面，72个切削刃121通过在切削主体121A上经激光逐一切割形成，使得切削主体121A与72个切削刃121为一体结构；72个切削刃121沿其端面和侧面的环形交线均匀分布，72个切削刃121均从切削主体121A的侧面延伸至端面，形成“7”字型或倒“L”型。切削主体121A的端面中间设置有凹槽123。

其中，刀柄200胚件采用碳化钨基硬质合金材质制成；基底层110采用碳化钨基硬质合金材质制成，聚晶金刚石层120由人造金刚石微粉与功能金属粉的复合物制成，其中人造金刚石微粉的粒径为400μm，功能金属粉为钴粉、镍粉、铬粉和碳化钨粉按质量比为1.1：2.9：3：3的混合粉末，碳化钨基硬质合金中含钴的质量百分比不超过12％。

每个切削刃121的刃宽为0.05mm；每个切削刃121的刃长均为1.5mm；每个切削刃121的刃口表面粗糙度Ra为0.15μm；每个切削刃121的螺旋角为50°；排屑槽122的槽深为0.08mm。

如图6所示，聚晶金刚石层120的长度尺寸为a，聚晶金刚石层120和基底层110的长度之和也即聚晶金刚石刀头100的长度尺寸为b，聚晶金刚石刀头100与刀柄200的长度尺寸之和亦即整个聚晶金刚石加工刀具1的长度尺寸为c；优选地，a：b：c为0.9：1：22；聚晶金刚石刀头100和刀柄200的比直径尺寸比值为1.0：1；聚晶金刚石层120端面和侧面的倒角半径尺寸与聚晶金刚石刀头100胚件的半径尺寸比例为0.061：1。

对该实施例1的加工刀具与现有的焊片式PCD轮廓刀以及硬质合金轮廓刀进行性能测试对比，结果如下表1所示。

表1

实施例2

一种聚晶金刚石加工刀具，包括聚晶金刚石刀头100及刀柄200；聚晶金刚石刀头100包括基底层110和聚晶金刚石层120，基底层110的一端与刀柄200采用焊接方式固定连接，基底层110的另一端与聚晶金刚石层120烧结压制在一起实现固定连接；聚晶金刚石层120包括切削主体121A和呈环形均匀分布在该切削主体121A上的80个切削刃121，相邻切削刃121之间形成排屑槽122。切削主体121A具有端面和与该端面连接的侧面，80个切削刃121通过在切削主体121A上经激光逐一切割形成，使得切削主体121A与80个切削刃121为一体结构；80个切削刃121沿其端面和侧面的环形交线均匀分布，80个切削刃121均从切削主体121A的侧面延伸至端面，形成“7”字型或倒“L”型。切削主体121A的端面中间设置有凹槽123。

其中，刀柄200胚件采用碳化钨基硬质合金材质制成；基底层110采用碳化钨基硬质合金材质制成，聚晶金刚石层120由人造金刚石微粉与功能金属粉的复合物制成，其中人造金刚石微粉的粒径为400μm，功能金属粉为钴粉、镍粉、铬粉和碳化钨粉按质量比为1.1：2.9：3：3的混合粉末，碳化钨基硬质合金中含钴的质量百分比不超过12％。

每个切削刃121的刃宽为0.07mm；每个切削刃121的刃长均为2.3mm；每个切削刃121的刃口表面粗糙度Ra为0.25μm；每个切削刃121的螺旋角为60°；排屑槽122的槽深为0.1mm。

聚晶金刚石层120的长度尺寸为a，聚晶金刚石层120和基底层110的长度之和也即聚晶金刚石刀头100的长度尺寸为b，聚晶金刚石刀头100与刀柄200的长度尺寸之和亦即整个聚晶金刚石加工刀具1的长度尺寸为c；优选地，a：b：c为1：2：21.5；聚晶金刚石刀头100和刀柄200的比直径尺寸比值为1.3：1；聚晶金刚石层120端面和侧面的倒角半径尺寸与聚晶金刚石刀头100胚件的半径尺寸比例为0.069：1。

对该实施例2的加工刀具与现有的焊片式PCD轮廓刀以及硬质合金轮廓刀进行性能测试对比，结果如下表2所示。

表2

实施例3

一种聚晶金刚石加工刀具，包括聚晶金刚石刀头100及刀柄200；聚晶金刚石刀头100包括基底层110和聚晶金刚石层120，基底层110的一端与刀柄200采用焊接方式固定连接，基底层110的另一端与聚晶金刚石层120烧结压制在一起实现固定连接；聚晶金刚石层120包括切削主体121A和呈环形均匀分布在该切削主体121A上的76个切削刃121，相邻切削刃121之间形成排屑槽122。切削主体121A具有端面和与该端面连接的侧面，76个切削刃121通过在切削主体121A上经激光逐一切割形成，使得切削主体121A与76个切削刃121为一体结构；76个切削刃121沿其端面和侧面的环形交线均匀分布，76个切削刃121均从切削主体121A的侧面延伸至端面，形成“7”字型或倒“L”型。切削主体121A的端面中间设置有凹槽123。

其中，刀柄200胚件采用碳化钨基硬质合金材质制成；基底层110采用碳化钨基硬质合金材质制成，聚晶金刚石层120由人造金刚石微粉与功能金属粉的复合物制成，其中人造金刚石微粉的粒径为450μm，功能金属粉为钴粉、镍粉、铬粉和碳化钨粉按质量比为1.1：2.9：3：3的混合粉末，碳化钨基硬质合金中含钴的质量百分比不超过12％。

每个切削刃121的刃宽为0.09mm；每个切削刃121的刃长均为2.8mm；每个切削刃121的刃口表面粗糙度Ra为0.35μm；每个切削刃121的螺旋角为55°；排屑槽122的槽深为0.12mm。

聚晶金刚石层120的长度尺寸为a，聚晶金刚石层120和基底层110的长度之和也即聚晶金刚石刀头100的长度尺寸为b，聚晶金刚石刀头100与刀柄200的长度尺寸之和亦即整个聚晶金刚石加工刀具1的长度尺寸为c；优选地，a：b：c为1：2.2：23；聚晶金刚石刀头100和刀柄200的比直径尺寸比值为1.5：1；聚晶金刚石层120端面和侧面的倒角半径尺寸与聚晶金刚石刀头100胚件的半径尺寸比例为0.071：1。

对该实施例2的加工刀具与现有的焊片式PCD轮廓刀以及硬质合金轮廓刀进行性能测试对比，结果如下表3所示。

表3

尽管以上较多使用了表示结构的术语，例如“刀柄”、“基底层”、“聚晶金刚石层”等，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚晶金刚石加工刀具，其特征在于：包括聚晶金刚石刀头及刀柄；聚晶金刚石刀头包括基底层和聚晶金刚石层，基底层的一端与刀柄连接，基底层的另一端与聚晶金刚石层固定连接；所述聚晶金刚石层包括切削主体和呈环形均匀分布在所述切削主体上的72～80个切削刃，相邻切削刃之间形成排屑槽。

2.根据权利要求1所述的聚晶金刚石加工刀具，其特征在于：所述基底层和所述刀柄均采用碳化钨基硬质合金材质。

3.根据权利要求1所述的聚晶金刚石加工刀具，其特征在于：所述切削主体具有端面和与所述端面连接的侧面，所述72～80个切削刃沿所述端面和所述侧面的环形交线均匀分布，所述72～80个切削刃均从所述侧面延伸至所述端面。

4.根据权利要求3所述的聚晶金刚石加工刀具，其特征在于：所述切削主体的端面中间设置有凹槽。

5.根据权利要求1所述的聚晶金刚石加工刀具，其特征在于：所述聚晶金刚石刀头与所述刀柄采用焊接的方式连接；所述切削主体与所述72～80个切削刃为一体连接。

6.根据权利要求1所述的聚晶金刚石加工刀具，其特征在于：每个所述切削刃的螺旋角为45～65°。

7.根据权利要求1所述的聚晶金刚石加工刀具，其特征在于：每个所述切削刃的刃宽为0.03～0.1mm；每个所述切削刃的刃长均为1～3mm。

8.根据权利要求1所述的聚晶金刚石加工刀具，其特征在于：所述排屑槽的深度为0.06～0.15mm。

9.根据权利要求1所述的聚晶金刚石加工刀具，其特征在于：所述切削刃表面粗糙度Ra为0.1～0.4μm。

10.根据权利要求4所述的聚晶金刚石加工刀具，其特征在于：所述72～80个切削刃均匀环布于所述凹槽的开口外周。