CN214724599U - 一种加工平面亚克力立体花纹的pcd雕刻刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加工平面亚克力立体花纹的PCD雕刻刀，包括刀柄和PCD复合片，所述刀柄前端部设置有切削部位且PCD复合片安装在切削部位内，所述PCD复合片包括刀尖和切削刃，所述切削刃的几何角度包括主偏角Kr、前角γ_o、刃倾角λ_s、第一后角α_o1和第二后角α_o2；其中，主偏角Kr为30‑90°，所述前角γ_o的角度为0‑5°，第一后角α_o1的角度为5‑8°，第二后角α_o2的角度为10‑15°，刃倾角λ_s＝0～6°。本实用新型PCD雕刻刀在加工中心上切削抛光亚克力，安全、环保，无粉尘，切屑则由吸尘器吸掉，有利于操作员工的身体健康。

Description

一种加工平面亚克力立体花纹的PCD雕刻刀

技术领域

本实用新型涉及加工刀具技术领域，具体是一种加工平面亚克力立体花纹的PCD雕刻刀。

背景技术

在文化创意视觉艺术陈列产业中，创意设计师经常用亚克力作为主题材料，设计出造型美观、富含各种艺术元素的展示陈列产品，其中有各种在亚克力平面上雕出立体花纹。亚克力是一种高分子塑料(聚甲基丙烯酸甲酯)，光学性能较好，在平行光线下的透光度可达92％以上，但机械力学性能较差，硬而脆，延伸率仅2％-3％，熔点低，易变形(140℃-180℃)，软化温度仅80℃度，切屑容易粘在刀刃上，尺寸精度难以保证，并且缺口敏感性非常大，容易产生爆口，按切削可加工性能等级评定显然属于切削性能较差的材料。

以前切削亚克力常用的刀具材料是高速钢和硬质合金，由于高速钢的硬度比金刚石的硬度低得多，并且高温抗粘结性能较差，刀具寿命较短；硬质合金硬度(HV1600～2500)虽然比高速钢高，但比起金刚石的硬度(HV8000～10000)还差得远，而且刀刃的锋利度相差甚远，刃口很难达到金刚石的钝圆半径ρ≤1μm的要求，所以常用于亚克力材料的粗加工。

在加工中心上普遍用高速钢或硬质合金刀具切削，加工后的表面粗糙Ra≥25μm，并且经常可看到半融化的切屑黏在刀具刃口上，亚克力还容易爆口爆边，根本无法保证其形状精度和尺寸精度，需要后续工序进行人工打磨，费时费力，效率低下，作业环境粉尘严重，影响员工身体健康。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种加工平面亚克力立体花纹的PCD雕刻刀，以达到上述目的。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种加工平面亚克力立体花纹的PCD雕刻刀，包括刀柄和PCD复合片，所述刀柄前端部设置有切削部位且PCD复合片安装在切削部位内，所述PCD复合片包括刀尖和切削刃，所述切削刃的几何角度包括主偏角Kr、前角γ_o、刃倾角λ_s、第一后角α_o1和第二后角α_o2；其中，主偏角Kr为30-90°，所述前角γ_o的角度为0-5°，第一后角α_o1的角度为5-8°，第二后角α_o2的角度为10-15°，刃倾角λ_s＝0～6°。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还提供以下可选技术方案：

在一种可选方案中：所述切削刃的几何角度还包括避空角度θ，所述避空角度θ大于主偏角Kr。

在一种可选方案中：所述刀柄的直径小于20mm并采用硬质合金圆棒制造。

在一种可选方案中：所述刀尖处设有与切削刃光滑过渡连接的刀尖圆弧，刀尖圆弧的直径为0.02-0.08mm。

在一种可选方案中：所述刀尖圆弧的圆心在刀柄的轴心线上。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果如下：

该雕刻刀刀刃非常锋利，改变雕刻刀的主偏角Kr，能加工亚克力平面上各种夹角的V型立体花纹；雕刻刀切削刃可根据亚克力立体花纹的形状，可做成各种曲线刃口；刀具寿命长，换刀时间减少，生产效率高；PCD雕刻刀使用后的切削刃后刀面达到磨损极限时，可以修磨刃口，修磨后的刃口质量和切削效果与新刀一样；加工质量稳定，降低生产成本十分显著；使用本实用新型PCD雕刻刀在加工中心上切削抛光亚克力，安全、环保，无粉尘，切屑则由吸尘器吸掉，有利于操作员工的身体健康。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例中的刀具整体结构示意图。

图2为本实用新型的图1中A向结构示意图。

附图标记注释：刀柄1、切削部位2、刀尖3、PCD复合片4、切削刃5。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明；在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在实际应用中，各部件的形状、厚度或高度可扩大或缩小。本实用新型所列举的各实施例仅用以说明本实用新型，并非用以限制本实用新型的范围。对本实用新型所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本实用新型的精神与范围。

在一个实施例中,如图1和2所示，一种加工平面亚克力立体花纹的PCD雕刻刀，包括刀柄1和PCD复合片4，所述刀柄1前端部设置有切削部位2且PCD复合片4安装在切削部位2内，所述PCD复合片4包括刀尖3和切削刃5，所述切削刃5的几何角度包括主偏角Kr、前角γ_o、刃倾角λ_s、第一后角α_o1和第二后角α_o2；其中，主偏角Kr为30-90°，所述前角γ_o的角度为0-5°，第一后角α_o1的角度为5-8°，第二后角α_o2的角度为10-15°，刃倾角λ_s＝0～6°；

其中，主偏角Kr为主切削刃与进给运动的夹角，主偏角Kr的大小会影响到散热面积、切削表面粗糙度、切削分力大小和刀具的寿命。主偏角越大，散热面积越小，切削表面的粗糙度越差，径向分力越小，轴向分力越大，切削区域温度较高，会影响刀具的使用寿命；

前角γ_o为前刀面与基面的夹角，其中基面为垂直于假定主运动方向的平面；前角γ_o是一个非常重要的几何参数，它的大小会影响到刀刃的锋利度、切削力大小、刀刃强度和切削变形的大小；因亚克力是一种硬脆材料，所以前角不能太大，在0～5°范围内最佳；大于5°则容易崩口，小于0°则刀刃不易锋利、切削阻力大，容易产生微小的振动，影响切削抛光亚克力的效果。

后角α_o1为后刀面与切削平面的夹角，第一后角α_o1也是一个十分重要的切削参数，它的大小主要会影响到已加工表面的质量(粗糙度、残余应力、细微裂纹、显微组织缺陷等)，散热体积、刀具后刀面与工件材料的摩擦挤压等；因亚克力的切削机理非常复杂，实验证明，亚克力切削表面的粗糙度不仅与刀刃的锋利度有关，而且与后刀面的摩擦挤压也有关系；经过精密计算与实验调整，第一后角α_o1＝5～8°最为理想，既有切削又有挤压，起到切削+抛光+熨光的作用；如果小于5度则挤压太大，容易发热将亚克力表面融化，产生雾状，起不到抛光作用；如果大于8度则挤压量不够，亚克力高分子的表面没有挤亮，从而影响到亚克力的光亮度。另外后刀面是否光洁也非常重要，它的缺陷会复眏到工件表面。

刃倾角λ_S为主切削刃与基面的夹角，刃倾角λ_S是刀刃的独立参数之一；λ_S的大小主要影响到刀刃锋利度、切屑的流向和切削力的大小；由于雕刻刀走凹凸曲线轨迹的刀路，切削亚克力λ_S一般宜取λ_S＝0～6°；λ_S角取正，刀刃斜角切削，增大刀刃的锋利度，并且切屑朝刀刃的法向流出，切削较平稳，且切削阻力减小，有利于加工质量。但λS≤0°，切削力会增大，切削的亚克力容易发生爆边爆口现象。

在一个实施例中,如图1所示，所述切削刃5的几何角度还包括避空角度θ，所述避空角度θ大于主偏角Kr，以避免刀体干涉切削；

在一个实施例中,如图1所示，所述刀柄1的直径小于20mm并采用硬质合金圆棒制造；

在一个实施例中,如图1所示，所述刀尖3处设有与切削刃5光滑过渡连接的刀尖圆弧，刀尖圆弧的直径为0.02-0.08mm；

在一个实施例中，如图1所示，所述刀尖圆弧的圆心在刀柄1的轴心线上，允许偏差≤0.02；

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种加工平面亚克力立体花纹的PCD雕刻刀，包括刀柄和PCD复合片，其特征在于，所述刀柄前端部设置有切削部位且PCD复合片安装在切削部位内，所述PCD复合片包括刀尖和切削刃，所述切削刃的几何角度包括主偏角Kr、前角γ_o、刃倾角λ_s、第一后角α_o1和第二后角α_o2；其中，主偏角Kr为30-90°，所述前角γ_o的角度为0-5°，第一后角α_o1的角度为5-8°，第二后角α_o2的角度为10-15°，刃倾角λ_s＝0～6°。

2.根据权利要求1所述的加工平面亚克力立体花纹的PCD雕刻刀，其特征在于，所述切削刃（5）的几何角度还包括避空角度θ，所述避空角度θ大于主偏角Kr。

3.根据权利要求1所述的加工平面亚克力立体花纹的PCD雕刻刀，其特征在于，所述刀柄的直径小于20mm并采用硬质合金圆棒制造。

4.根据权利要求1所述的加工平面亚克力立体花纹的PCD雕刻刀，其特征在于，所述刀尖处设有与切削刃光滑过渡连接的刀尖圆弧，刀尖圆弧的直径为0.02-0.08mm。

5.根据权利要求4所述的加工平面亚克力立体花纹的PCD雕刻刀，其特征在于，所述刀尖圆弧的圆心在刀柄的轴心线上。

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