CN216370339U - 一种pcd微铣削刀具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种PCD微铣削刀具，所述刀具底面均布有切削齿，所述切削齿之间的间距形成用于排屑的排屑槽，所述刀具中部设有贯穿的通气喷射冷却孔，所述排屑槽与通气喷射冷却孔连通，所述通气喷射冷却孔顶部连接带有压力的喷射装置。本实用新型具有如下有益效果：通过通气喷射冷却孔将喷射装置连通排屑槽，其解决了现有的PCD刀具无法及时排出高硬度材料的粉末颗粒，进而影响加工表面的技术问题，得到了一种适用于高硬度材料的进行精密加工的PCD刀具。
Description
技术领域
本实用新型涉及PCD刀具技术领域，尤其涉及一种PCD微铣削刀具。
背景技术
碳化硅作为一种无机非金属材料，具有耐高温、耐磨损、耐疲劳、热膨胀系数小、尺寸稳定性好、化学性能稳定等优势。目前被人们广泛应用于航空航天、汽车制造、光学精密仪器制造等领域。但由于碳化硅硬度较高，在加工的过程中存在着刀具磨损严重的问题，因此需要频繁更换刀具。普通高速钢和硬质合金刀具已经难满足碳化硅的日常加工生产需求。刀具更换频繁、刀具报废率高不仅使得碳化硅的加工成本变高，同时也造成了刀具材料的极大浪费。
PCD刀具为采用了聚晶金刚石材质的刀具，因为其自身硬度是普通硬质合金刀具的100多倍。可以达到＜8000HV。热传导系数也要高出6-7倍，其非常适用于加工碳化硅等硬度高的材料。
超声振动辅助加工技术是在普通加工的基础上对刀具施加轴向超声振动以达到降低刀具切削阻力、提升刀具寿命的效果，是一种用于硬脆材料的有效加工方式。
因此采用PCD刀具配合超声振动辅助加工技术能有效的加工碳化硅等硬度高的材料，但目前市面上的PCD刀具在配合超声振动辅助加工技术对碳化硅等硬度高的材料进行加工时，因为加工产生的碳化硅等硬度高的材料的粉末颗粒无法及时排出，进而对加工表面的粗糙度、加工精度等造成影响，尤其是进行高精度加工时。
实用新型内容
针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种PCD微铣削刀具，其解决了现有的PCD刀具无法及时排出高硬度材料的粉末颗粒，进而影响加工表面的技术问题。
根据本实用新型的实施例记载的一种PCD微铣削刀具，所述刀具底面均布有切削齿，所述切削齿为正四棱台形，所述切削齿之间的间距形成用于排屑的排屑槽，所述刀具中部设有贯穿的通气喷射冷却孔，所述排屑槽与通气喷射冷却孔连通，所述通气喷射冷却孔顶部连接带有压力的喷射装置。
进一步的，所述刀具包括刀头与刀体，所述刀体底部连接刀头，所述切削齿均布在刀头底部，所述刀头采用聚晶金刚石材质，所述刀体采用硬质合金材质。
进一步的，所述刀头与刀体采用高频焊接连接。
进一步的，所述刀头与刀体的截面都为圆环形，且尺寸相同，所述刀头与刀体都中心轴线重合为一条直线。
进一步的，所述刀头底面的表面粗糙度控制在Ra0.05-Ra0.15之间。
进一步的，所述刀体的表面粗糙度控制在Ra0.15-Ra0.25之间。
进一步的，所述刀头采用激光加工。
进一步的，所述切削齿呈矩形均布，使得所述切削齿之间的间距形成的排屑槽呈正方形网状结构。
进一步的，所述喷射装置为风机，所述风机管道连通通气喷射冷却孔。
进一步的，所述喷射装置包括水泵与冷却水箱，所述水泵管路连接冷却水箱与通气喷射冷却孔。
本实用新型的技术原理为：采用通气喷射冷却孔将喷射装置连通排屑槽；进而可以通过压力吸走或者吹飞排屑槽内的粉末颗粒，实现对粉末颗粒的即切即排，同时喷射装置产生的压力，也能快速带走因为切削产生的热量，达到降温的效果。
相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：通过通气喷射冷却孔将喷射装置连通排屑槽，其解决了现有的PCD刀具无法及时排出高硬度材料的粉末颗粒，进而影响加工表面的技术问题，得到了一种适用于高硬度材料的进行精密加工的PCD刀具。
附图说明
图1为本实用新型实施例1-2的微铣削刀具结构示意图。
图2为本实用新型实施例1-3的刀具底面结构示意图。
图3为图2的A部的局部放大图。
图4为本实用新型实施例1-3的切削齿结构示意图。
图5为本实用新型实施例3的微铣削刀具结构示意图。
上述附图中：1、刀头；2、刀体；3、切削齿；4、排屑槽；5、通气喷射冷却孔；6、喷射装置；7、风机；8、水泵；9、冷却水箱。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。
如图1-3所示的PCD微铣削刀具，刀具底面一体成型有均布的切削齿3，切削齿3之间的间距形成用于排屑的排屑槽4，刀具中部设有贯穿的通气喷射冷却孔5，排屑槽4与通气喷射冷却孔5连通，通气喷射冷却孔5顶部连通带有压力的喷射装置6，使得喷射装置6能对排屑槽4施加压力，进而吸出或者吹出排屑槽4内的粉末颗粒。
实际使用中，通气喷射冷却孔5顶部穿过固定刀具的刀座与固定刀座的转轴，转轴末端位置通过一个旋转接头连有管路，而管路连通喷射装置6，进而实现对通气喷射冷却孔5施加压力，且不会影响转轴的转动。
具体的刀具包括刀头1与刀体2，刀体2底部采用高频焊接连接刀头1，高频焊接连接能使得刀体2与刀头1之间连接结构的机械强度更高，切削齿3均布在刀头1底部，刀头1采用聚晶金刚石材质，刀体2采用硬质合金材质，达到节省聚晶金刚石材质的目的，进而降低成本。
如图1-2所示，刀头1与刀体2的截面都为圆环形，且尺寸相同，刀头1与刀体2都中心轴线重合为一条直线，使得刀头1与刀体2的接触面积最大，有助于提高刀体2与刀头1之间连接结构的强度。
具体的刀头1底面的表面粗糙度控制在Ra0.05-Ra0.15之间，表面粗糙度越低越有利于粉末颗粒排出，但因为成本原因，采用Ra0.1最佳。
具体的刀体2的表面粗糙度控制在Ra0.15-Ra0.25之间，便于刀体2夹持在刀座上，因此表面粗糙度不能过低或者过高，过低不易夹持，过高夹持精度不准确，因此采用Ra0.2最佳。
因为激光加工易于加工复杂表面，而刀具底面的切削齿3的表面就是复杂表面。因此刀头1的底部切削齿3与外径采用激光加工，使得加工更加方便。
如图3-4所示，切削齿3为正四棱台形，且切削齿3呈矩形均布，使得切削齿3之间的间距形成的排屑槽4呈正方形网状结构，正方形网状结构更便于喷射装置6对粉末颗粒进行吸出或者吹出，而正四棱台形的切削齿3顶部的强度相对于正四棱锥顶部的强度更高，进而不易损坏。
实施例1
如图1所示，喷射装置6为风机7，风机7管道连通通气喷射冷却孔5，具体的风机7给予通气喷射冷却孔5正压，进而将排屑槽4内的粉末颗粒吹出排屑槽4。
实施例2
如图1所示，本实施例与实施例1的区别在于：风机7给予通气喷射冷却孔5负压，进而将排屑槽4内的粉末颗粒吹出排屑槽4，进入通气喷射冷却孔5，然后进入管道，通过风机7排入空气，或者在风机7位置设置收集装置进行收集，可采用类似吸尘器的结构。
实施例3
如图5所示，本实施例与实施例1的区别在于：喷射装置6包括水泵8与冷却水箱9，水泵8管路连接冷却水箱9与通气喷射冷却孔5，具体的冷却水箱9内装有散热液体，将液体通过水泵8泵入通气喷射冷却孔5，然后散热液体从排屑槽4通过，然后粉末颗粒跟随散热液体排出排屑槽4，排出的液体可以连接收纳箱，过滤够将散热液体回收入冷却水箱9，实现重复使用，可采用数控设备的冷却液循环系统的结构。
具体的正四棱台的切削齿3在超声振动加工过程中，不断对碳化硅脆性材料进行微量敲打、挤压与磨削，增大了刀具刃口与碳化硅材料的加工接触面积，进而极大提高了工件的加工效率。
采用即切即排的排屑理念，通过通气喷射冷却孔5使得喷射装置6与正方形网状结构的排屑槽4连通，进而构成无数条排屑通道，提高了刀具排屑效率，且该排屑通道还同样起到了散热通道的作用，无数条排屑通道有效增大了切削齿3与气流的接触面积，进而提高了刀具的冷却效率。
同时取消了传统刀具的容屑槽结构，降低了刀具生产成本。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种PCD微铣削刀具，其特征在于：所述刀具底面均布有切削齿，所述切削齿为正四棱台形，所述切削齿之间的间距形成用于排屑的排屑槽，所述刀具中部设有贯穿的通气喷射冷却孔，所述排屑槽与通气喷射冷却孔连通，所述通气喷射冷却孔顶部连通带有压力的喷射装置。
2.如权利要求1所述的一种PCD微铣削刀具，其特征在于：所述刀具包括刀头与刀体，所述刀体底部连接刀头，所述切削齿均布在刀头底部，所述刀头采用聚晶金刚石材质，所述刀体采用硬质合金材质。
3.如权利要求2所述的一种PCD微铣削刀具，其特征在于：所述刀头与刀体采用高频焊接连接。
4.如权利要求2或3所述的一种PCD微铣削刀具，其特征在于：所述刀头与刀体的截面都为圆环形，且尺寸相同，所述刀头与刀体都中心轴线重合为一条直线。
5.如权利要求2所述的一种PCD微铣削刀具，其特征在于：所述刀头底面的表面粗糙度控制在Ra0.05-Ra0.15之间。
6.如权利要求2所述的一种PCD微铣削刀具，其特征在于：所述刀体的表面粗糙度控制在Ra0.15-Ra0.25之间。
7.如权利要求5或6所述的一种PCD微铣削刀具，其特征在于：所述刀头采用激光加工。
8.如权利要求1所述的一种PCD微铣削刀具，其特征在于：所述切削齿呈矩形均布，使得所述切削齿之间的间距形成的排屑槽呈正方形网状结构。
9.如权利要求1或8所述的一种PCD微铣削刀具，其特征在于：所述喷射装置为风机，所述风机管道连通通气喷射冷却孔。
10.如权利要求1或8所述的一种PCD微铣削刀具，其特征在于：所述喷射装置包括水泵与冷却水箱，所述水泵管路连接冷却水箱与通气喷射冷却孔。
Priority Applications (1)
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2021
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