CN217180443U - 一种高速铣削刀具测试用钨板试件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钨材深加工领域，提供一种高速铣削刀具测试用钨板试件，包括纯钨板及设置于纯钨板上的功能测试区；所述功能测试区包括贯穿斜面槽区，以及刻字区、阶梯槽区、锥形槽区、键槽区、半球区和沉头孔区中的至少一种；所述贯穿斜面槽区设有侧壁为四个斜面且底面铣穿的贯穿斜面槽。本实用新型提供的一种高速铣削刀具测试用钨板试件可以进行快速、高效的刀具测试，功能区域测试基本能涵盖钨材铣削加工的各种情况，并能从钨板试件的表面状态，来评估刀具的性能，较为准确的对比不同刀具的性能，进而解决铣削钨材刀具的选择问题。

Description

一种高速铣削刀具测试用钨板试件

技术领域

本实用新型涉及钨材深加工领域，特别涉及一种高速铣削刀具测试用钨板试件。

背景技术

传统的铣削刀具都是用模具钢、不锈钢等常规材料来进行评价刀具性能，钨材具有硬度高、密度大、脆性高的特点，因此铣削加工对硬质合金刀具要求更高，刀具选择不当容易造成钨材表面崩口、粗糙、掉粒等问题。目前国内还未有专门针对钨材的刀具评价，其刀具的发展相对制约下游产业链的发展。如在氙灯电极、半导体离子注入和热场制品等钨材料深加工过程中对硬质合金刀具要求较高，简单用模具钢的评价标准来进行选择刀具，这样往往是不够的，因此需要一种专门的测试件来帮助需要做钨材铣削加工的行业，快速检测刀具性能，并选择合适的刀具来进行加工。

如公开号为CN212540021U，公开日为2021年02月12日的专利文件公开了一种铣床加工性能测试件，包括：本体以及设置于本体的单个表面上的测试区，测试区包括：多轴曲面加工测试区、机械动态响应能力测试区、细微轮廓测试区、平面加工测试区、Z轴反向间隙及系统轨迹处理测试区、跟脚部位处理测试区、多轴插补计算能力测试区和Z轴反向间隙及动态响应能力测试区中的至少两种。

但是，上述专利没有考虑到钨材硬度高、密度大、脆性高的特点，且针对的是铣床整体的精度响应，并未涉及刀具测试部分，无法满足对钨材进行铣削加工的刀具的测试要求。

实用新型内容

为解决现有测试件无法满足钨材铣削加工的刀具测试要求的不足，本实用新型提供一种高速铣削刀具测试用钨板试件，包括纯钨板及设置于纯钨板上的功能测试区；

所述功能测试区包括贯穿斜面槽区，以及刻字区、阶梯槽区、锥形槽区、键槽区、半球区和沉头孔区中的至少一种；所述贯穿斜面槽区设有侧壁为四个斜面且底面铣穿的贯穿斜面槽。

在一实施例中，所述贯穿斜面槽顶部及底部为同心正方形，铣去部分为正四棱台。具体的，贯穿斜面槽的侧壁为四个形状相同的斜面，贯穿斜面槽顶部及底部为同心正方形。贯穿斜面槽铣去部分为顶部40mm×40mm，底部20mm×20mm，高度为10mm的正四棱台。

在一实施例中，所述纯钨板轮廓尺寸为100mm×100mm×10mm。

在一实施例中，所述纯钨板材料为牌号为W1的纯钨。优选的，所述纯钨晶粒度≥7级，硬度为450～500(HV30)，且进行去应力退火。

在一实施例中，所述刻字区包括至少两个字符。具体的，字符可为WO两个大写字母，单个字符长度≤45mm，高度≤20mm，刻字深度≥0.2mm。

在一实施例中，所述阶梯槽区包括至少两阶的阶梯槽。具体的，阶梯槽平面为10mm×35mm，阶梯差1mm，可设置四个阶梯。

在一实施例中，所述锥形槽区设有由两斜面相交形成的锥形槽。具体的，锥形槽底边为10mm，底边距锥底高为7mm，锥形槽的锥底存在≤0.1mm的R角。

在一实施例中，键槽区键槽为平键键槽。具体的，键槽尺寸可为35mm×8mm。

在一实施例中，所述半球区半球体为下凹的半球体。具体的，半球体球体半径为7mm，并且半球体与底面存在半径为1mm的过度R角。

在一实施例中，所述沉头孔区设有至少一个沉头孔。具体的，沉头孔16孔径D可为2.1mm。

基于上述，与现有技术相比，本实用新型提供的一种高速铣削刀具测试用钨板试件可以进行快速、高效的刀具测试，本实用新型的功能区域测试基本能涵盖钨材铣削加工的各种情况，并能从钨板试件的表面状态，来评估刀具的性能，较为准确的对比不同刀具的性能，进而解决铣削钨材刀具的选择问题。并且采用本实用新型的高速铣削刀具测试用钨板试件，对用于钨材铣削加工的刀具可以有一个完整对比评估，并且后期可根据实际生产需求对球面、曲面、斜面、平面、孔深等进行调整，能够有效提高刀具在钨材深加工领域的应用效率。

本实用新型的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图；在下面描述中附图所述的位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准。

图1为本实用新型提供的一种高速铣削刀具测试用钨板试件一实施例的立体图；

图2为图1俯视图。

附图标记：

10贯穿斜面槽 11字母槽 12阶梯槽

13锥形槽 14键槽 15半球体

16沉头孔

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；下面所描述的本实用新型不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，本实用新型所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义，不能理解为对本实用新型的限制；应进一步理解，本实用新型所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来理解，除本实用新型中明确如此定义之外。

本实用新型提供一种高速铣削刀具测试用钨板试件，一种高速铣削刀具测试用钨板试件，包括纯钨板及设置于纯钨板上的功能测试区；

所述功能测试区包括贯穿斜面槽区，以及刻字区、阶梯槽区、锥形槽区、键槽区、半球区和沉头孔区中的至少一种；所述贯穿斜面槽区设有侧壁为四个斜面且底面铣穿的贯穿斜面槽10。

具体实施时，如图1～2所示，试件主体为纯钨板，纯钨板的材料可选用标准YS-T659中的标准牌号。优选的，纯钨板整体依照标准GB/T 3875-2017钨板中的规定选用，使试件具有代表性。并且纯钨板形状及各项参数，本领域技术人员可根据生产实际进行调整。在纯钨板上设置功能测试区。功能测试区中包括贯穿斜面槽区，贯穿斜面槽区铣出的贯穿斜面槽10侧壁为四个规则斜面并且底面铣穿。在加工中，刀具加工贯穿纯钨件时，铣刀经过前面的去除材料，刀刃已经有一定程度磨损，切削过程中产生抖动，出口处刀具抖动将出口边缘钨板带崩，目视便是底部出口处崩缺。因此设计贯穿斜面槽10，对比不同刀具抖动情况，斜面验证刀具磨损，出口处验证刀具抖动。所得的斜面与试件表面需要接面无崩口，过度平滑方为合格。

同时，功能测试区还包括刻字槽区、阶梯槽12区、锥形槽13区、键槽14区、半球区、沉头孔区中的至少一种，使得对刀具的测试更加全面。由于钨板结构不同，各个方向上的组织形貌也各不相同，刀具与晶粒接触后产生的挤压力也不相同，随之带来的就是刀具的磨损也不尽相同。因此单一种钨板形状的加工来评价刀具优劣，是有局限性的，需要包含不同钨材加工的形状，综合且全面的评价铣削刀具优劣。

进一步的，为防止刀具在进行不同功能测试时受先进行的测试影响，导致后续测试不准确，在测试时可根据情况调换测试顺序进行多次测试，保证测试结果的准确及稳定。进而，可根据不同刀具的测试结果，将不同刀具组合，以获得更好的加工效果。

在一实施例中，所述贯穿斜面槽10顶部及底部为同心正方形，铣去部分为正四棱台。

具体实施时，如图1～2所示，贯穿斜面槽10的侧壁为四个形状相同的斜面，顶部及底部为同心正方形。铣去部分为顶部40mm×40mm，底部20mm×20mm，高度为10mm的正四棱台。观察四个斜面是否表面光滑，有无表面毛糙，接面有无崩口，过度是否平滑来判断刀具在对纯钨板不同方位进行铣削时的磨损情况，验正其加工贯穿件的稳定性。

在一实施例中，所述纯钨板轮廓尺寸为100mm×100mm×10mm，为正方形方板。

具体实施时，如图1～2所示，纯钨板轮廓尺寸为100mm×100mm×10mm，为正方形方板，正方形方板方便铣床夹装加工，且功能测试区可紧凑设置，节省试件使用的材料，节约成本。

在一实施例中，所述纯钨板材料为牌号为W1的纯钨。

具体实施时，纯钨板材料采用牌号为W1的纯钨。优选的，纯钨的晶粒度≥7级，硬度为450～500(HV30)，且进行去应力退火。此种纯钨材料为实际生产过程中大规模运用的纯钨材料，以其作为测试件材料，所获得的刀具测试结果，更有代表性和实用价值。

在一实施例中，所述刻字区包括至少两个字符。

具体实施时，如图1～2所示，在加工需要刻字的钨件时，如字母槽11，槽宽较小，加工时如刀具磨损较大会导致槽宽尺寸不均，深度不足或宽度不足，且在字母线段接口部位极易发生崩缺，合格的刀具所获得的文字需要肉眼识别清晰，字体棱边无崩口，过度光滑，字体线段接口处无崩缺。因此设计字母槽11，用于验证刀具，特别是小直径的刀具，在刻直线及曲线字母时，刀具抖动及磨损刻字能力，字母槽11中字母优选带直线的字母及带曲线字母的组合。具体的，字母可为WO两个大写字母，单个字符长度≤45mm，高度≤20mm，刻字深度≥0.2mm。字母槽11宽度根据实际刀具大小决定，不作限制。

在一实施例中，所述阶梯槽12区包括至少两阶阶梯槽12。

具体实施时，如图1～2所示，在加工阶梯槽12的过程中，在铣削平面过程中可以看到刀损的变化导致钨板表面粗糙度变化，因此设计阶梯槽12，用于观测刀具在铣削过程中的磨损情况，判定刀具优劣。具体的，阶梯槽12为10mm×35mm平面，阶梯差1mm，可设置四个阶梯。所获得的阶梯槽12各阶梯平、纵表面光滑，无表面毛刺粗糙及明显铣削纹路，其平纵面接口棱边，过度光滑无崩边缺陷方说明刀具加工阶梯槽12的能力合格。

在一实施例中，所述锥形槽13区设有由两斜面相交形成的锥形槽13。

具体实施时，如图1～2所示，在加工锥形槽13时，刀具在铣削过程中由铣出的锥形的形状，判定刀具磨损，因此设计锥形槽13用于对比刀具加工锥形槽13的能力，判定刀具优劣。具体的，锥形槽13由两个相同的斜面相交形成，锥形槽13横截面为底边10mm、底边距锥底高为7mm的等腰三角形；实际加工中，锥形槽13的锥底存在≤0.1mm的R角，锥形槽13的槽体长度可根据纯钨板规格及刀具大小设置。合格的刀具加工的锥形槽13内表面光滑，无表面毛糙及明显铣削纹路，且无崩缺。

在一实施例中，键槽14区键槽14设有平键键槽14。

具体实施时，如图1～2所示，在加工键槽14时，使用内壁与底部粗糙程度判定刀具磨损，因此设计键槽14用于对比刀具加工键槽14的能力，判定刀具优劣。合格的刀具加工的键槽14内表面光滑无表面毛糙及明显铣削纹路，棱边无崩缺。具体的，键槽14尺寸为35mm×8mm。

在一实施例中，所述半球区为下凹的半球体15。

具体实施时，如图1～2所示，在纯钨板半球区向内铣出下凹的半球体15。在加工球面时，球体形状与尺寸差异可以判定刀具磨损程度，因此半球体15用于对比刀具加工球体的能力，判定刀具优劣，合格的刀具加工的球体表面光滑，表面刀痕均匀，无刀具抖动痕迹。具体的，半球体15球体半径为7mm，且半球体15与底面存在半径为1mm的过度R角。

在一实施例中，所述沉头孔区设有至少一个沉头孔16。

具体实施时，如图1～2所示，在加工沉头孔16时，沉头平台的光滑程度，孔径的大小差异，可以判定刀具磨损程度，合格的刀具要求获得的测试件沉头位置表面光滑，棱边无崩边，内壁光滑无毛刺。因此沉头孔16用于对比刀具加工沉头孔16的能力。具体的，沉头孔16孔径D可为2.1mm，并且可在纯钨板四周设置多个沉头孔16，以验证刀具加工沉头孔16的稳定性。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型提供的高速铣削刀具测试用钨板试件可以进行快速、高效的刀具测试，采用本实用新型高速铣削刀具测试用钨板试件，对用于钨材铣削加工的刀具可以有一个完整对比评估，后期可根据实际生产需求对如球面、曲面、斜面、平面、孔深等进行调整，提高了刀具在钨材深加工领域的应用。

另外，本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本实用新型的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。

尽管本文中较多的使用了诸如斜面槽、字母槽、阶梯槽、锥形槽、键槽、球体、沉头孔等术语，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；本实用新型实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种高速铣削刀具测试用钨板试件，其特征在于：包括纯钨板及设置于纯钨板上的功能测试区；

所述功能测试区包括贯穿斜面槽区，以及刻字区、阶梯槽区、锥形槽区、键槽区、半球区和沉头孔区中的至少一种；所述贯穿斜面槽区设有侧壁为四个斜面且底面铣穿的贯穿斜面槽。

2.根据权利要求1所述的高速铣削刀具测试用钨板试件，其特征在于：所述贯穿斜面槽顶部及底部为同心正方形，铣去部分为正四棱台。

3.根据权利要求1所述的高速铣削刀具测试用钨板试件，其特征在于：所述纯钨板轮廓尺寸为100mm×100mm×10mm。

4.根据权利要求1所述的高速铣削刀具测试用钨板试件，其特征在于：所述纯钨板材料牌号为W1的纯钨。

5.根据权利要求1所述的高速铣削刀具测试用钨板试件，其特征在于：所述刻字区包括至少两个字符。

6.根据权利要求1所述的高速铣削刀具测试用钨板试件，其特征在于：所述阶梯槽区包括至少两阶的阶梯槽。

7.根据权利要求1所述的高速铣削刀具测试用钨板试件，其特征在于：所述锥形槽区设有由两斜面相交形成的锥形槽。

8.根据权利要求1所述的高速铣削刀具测试用钨板试件，其特征在于：所述键槽区键槽为平键键槽。

9.根据权利要求1所述的高速铣削刀具测试用钨板试件，其特征在于：所述半球区为下凹的半球体。

10.根据权利要求1所述的高速铣削刀具测试用钨板试件，其特征在于：所述沉头孔区设有至少一个沉头孔。

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