CN217621462U - 一种用于加工陶瓷材料的焊接式单刃pcd螺旋铣刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于加工陶瓷材料的焊接式单刃PCD螺旋铣刀，包括柄部与设置在所述柄部一端的刃部，所述刃部设有排屑槽与刀刃，所述刀刃设有若干周刃后角，所述刀刃设有若干端刃后角，若干所述端刃后角角度依次递增，且若干所述端刃后角形成的平面以刀具刀体中央轴线为基准螺旋排列逐步过渡至排屑槽。本实用新型具有如下有益效果：通过多个周刃后角与多个端刃后角的结构配合采用金刚石材质的刀刃，其解决了现有的单刃铣刀在实际加工高硬度材料的情况下，出现磨损后容易导致刀刃后角与工件接触，进而出现损坏刀具与拉毛工件的技术问题。

Description

一种用于加工陶瓷材料的焊接式单刃PCD螺旋铣刀

技术领域

本实用新型涉及无机非金属脆性材料加工技术领域，尤其涉及一种用于加工陶瓷材料的焊接式单刃PCD螺旋铣刀。

背景技术

陶瓷作为一种硬度较高的无机非金属材料，具有耐高温、耐磨损、耐氧化、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、生物医疗、电子3C、光学精密仪器制造等领域。但由于其硬度较高且塑性、韧性较差，陶瓷材料在加工过程中往往伴随着刀具磨损严重、工件易产生碎裂等问题。

传统材质的单刃铣刀如高速钢、硬质合金类刀具在加工陶瓷材料时往往存在着刀具更换频繁、刀具报废率高、工件报废率高等问题，不仅增加了陶瓷材料的加工成本也造成了刀具材料的极大浪费。

而造成刀具更换频繁、刀具报废率高、工件报废率高等问题的原因有许多，其中一个原因就是切削下的材料过硬，而过硬的材料在刀刃磨损后，即容易造成刀刃后角与工件接触，进而拉毛工件表面，甚至于在其切削力的爬升后导致刀具绷断。

因此，在现有刀具类型的基础上提出一种新型、耐磨、精度较高的刀具改进方案对于人们日常满足陶瓷材料的加工生产需求具有重要意义。

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用于加工陶瓷材料的焊接式单刃PCD螺旋铣刀，其解决了现有的单刃铣刀在实际加工高硬度材料的情况下，出现磨损后容易导致刀刃后角与工件接触，进而出现损坏刀具与拉毛工件的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于加工陶瓷材料的焊接式单刃PCD螺旋铣刀，包括柄部与设置在所述柄部一端的刃部，所述刃部设有一个排屑槽与一个刀刃，所述柄部与刃部采用硬质合金材质，所述刀刃采用金刚石材质，所述刃部设有若干周刃后角，所述刃部设有若干端刃后角，若干所述端刃后角角度依次递增，且若干所述端刃后角形成的平面以刀具刀体中央轴线为基准螺旋排列逐步过渡至排屑槽。

进一步的，所述刀刃与刃部采用高频感应焊接连接。

进一步的，所述刃部排屑槽的芯厚尺寸为0-0.3mm。排屑槽数量为一，较小的芯厚可保证较深的排屑通道深度，可提高铣刀整体排屑能力，在加工亚克力以及复合塑料等材质时，避免了粘刀的问题。

进一步的，第一个所述周刃后角为6-12°，第二个所述周刃后角为18-25°，后续所述周刃后角为第二个周刃后角的平面以刀具中央轴线为基准旋转递增。

进一步的，所述端刃后角设有三个。

进一步的，第一个所述端刃后角为8-12°，第二个所述端刃后角为19-24°，所述第三个端刃后角为33-38°。

进一步的，所述刀刃的周刃切削刃口跳动＜8μm。

进一步的，所述柄部的外径跳动≤2μm。

进一步的，所述柄部与刃部的表面粗糙度≤Ra0.3。

进一步的，所述刀刃的第一个周刃后角的平面的表面粗糙度≤Ra0.2。

本实用新型的技术原理为：采用多个周刃后角为刀刃提供避空，使得刀刃磨损后也不易使得周刃后角与工件接触，同时刀刃采用金刚石材质，使得铣刀在实际加工高硬度材料时刃口不易出现磨损，降低了周刃后角及端刃后角与工件接触的概率；使得整个铣刀在加工陶瓷材料可保证更高的工件加工精度、加工质量及更长的刀具使用寿命；而采用多个端刃后角有效提高了废屑导入到排屑槽中的能力，同时保证了刀刃的刀尖强度。

相比于现有技术，本实用新型通过多个周刃后角与多个端刃后角的结构配合采用金刚石材质的刀刃，解决了现有的单刃铣刀在实际加工高硬度材料的情况下，出现磨损后容易导致刀刃后角与工件接触，进而出现损坏刀具与拉毛工件的技术问题。

本实用新型的有益效果为：

1、采用金刚石作为刀刃的材质，其耐磨性、散热性、热膨胀性、耐用度与传统高速钢、硬质合金类材料相比具有明显优势。通过此金刚石材质的刀刃的刃口加工陶瓷材料可使刀具的寿命达到普通高速钢、硬质合金类刀具寿命的5-8倍。

2、将刀刃的第一个周刃后角的平面采用砂轮镜面刃磨工艺进行加工，使得其表面粗糙度≤Ra0.2，可极大提升被加工工件的加工精度及加工表面光洁度。周刃其余后角及端刃后角则为切削刃口提供避空，防止刀刃加工干涉，损坏刀体及工件。

3、将刃部的芯厚控制在0-0.3mm之间，然后配合整体排屑槽开槽数量为一，以保证较深的排屑通道深度及较宽的排屑通道宽度，极大地提升了刀具的排屑能力，解决了传统切削刃刃数≥2类型刀具加工亚克力及复合塑料时，容易出现的粘刀现象。

4、本申请的单刃PCD微型螺旋铣刀，因为自身较高容量的螺旋排屑槽与表面粗糙度≤Ra0.2的第一个周刃后角的平面，使得其不仅适合加工陶瓷材料，还适合亚克力、PVC、塑料、软木、密度板等材料的高效率批量生产，加工过程中具备不粘刀、无烟、无味、静音等特性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的单刃螺旋铣刀主视图。

图2为本实用新型实施例的单刃螺旋铣刀左视图。

图3为本实用新型实施例的端刃后角结构示意图。

上述附图中：1、柄部；2、刃部；3、排屑槽；4、刀刃；5、周刃后角；6、端刃后角。

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所示的单刃螺旋铣刀，包括柄部1与一体成型在柄部1一端的刃部2，刃部2设有排屑槽3与高频感应焊接连接的刀刃4，具体的高频感应焊接温度的需要保持在710℃左右进行，且刀刃4与刀部2通过银基钎料作为焊接材料稳固连接。

其中柄部1与刃部2采用硬质合金材质，刀刃4采用金刚石材质，采用金刚石作为刀刃4的加工材料。

柄部1与刃部2采用硬质合金材质，因为其刚性较大，即使在高温条件下也能保持良好的强度和硬度，是作为焊接式刀具刀体及金刚石片焊接载体的理想材料；金刚石材质对比硬质合金材质具备更高的强度、硬度、导热性、耐磨性及耐腐蚀性，和传统高速钢、硬质合金类材料相比具有明显优势，通过金刚石材质作为刀刃加工陶瓷材料可保证更高的工件加工精度、加工质量及更长的刀具使用寿命，其寿命是普通硬质合金刀具的5-8倍。

具体的金刚石材料的导热系数一般为普通硬质合金的1.5～9倍，可在无切削液加工的工况下有效散出切削刃口处的局部高温，具有比高速钢、硬质合金类刀具更明显散热的优势，而良好的散热性能也是提高刀具寿命的重要影响因素之一；而金刚石材料的热膨胀系数相当于硬质合金的1/5，刀具PCD切削刃口热变形小且刀刃不易磨损，刃径尺寸稳定，可有效保证陶瓷工件的加工精度。

如图1-2所示，刃部2设有若干周刃后角5，具体的第一个周刃后角5为6-12°，第二个周刃后角5为18-25°，后续周刃后角5为第二个周刃后角5的平面以刀具中央轴线为基准旋转递增，通过多个周刃后角5起到避空的作用，在刀具产生一定磨损后还能继续使用，提高了刀具的使用寿命。

如图2-3所示，刃部2设有若干端刃后角6，若干端刃后角6角度依次递增，且若干端刃后角6形成的平面以刀具刀体中央轴线为基准螺旋排列逐步过渡至排屑槽3；具体的端刃后角6设有三个，第一个端刃后角6为8-12°，第二个端刃后角6为19-24°，第三个端刃后角6为33-38°，然后过渡到排屑槽3，在切削时，形成一个自刀尖向排屑槽3逐渐增大的空间，便于将废屑排出；传统的单刃铣刀只有一个端刃后角6，而端刃后角6越多其排屑能力就越强，但是相对的其刀刃4的刀尖强度就会更低，由于使用PCD材料作为刀刃，本实用新型的多个后角设计在保证刀刃4的刀尖强度的情况下，提高了排屑能力。具体的刃部2的芯厚为0-0.3mm之间，然后配合一个排屑槽3与一个刀刃4的结构，保证了排屑槽3有较深的排屑通道深度及较宽的排屑通道宽度，可极大提升铣刀的排屑能力。

具体的刀刃4的周刃切削刃口跳动＜8μm，柄部1的外径跳动≤2μm，柄部1与刃部2的表面粗糙度≤Ra0.3，通过控制上述跳动与表面粗糙度以保证加工出的零件的精度与表面粗糙度，而刀刃4的第一个周刃后角的平面采用D20的金刚石砂轮进行抛光，使得其的表面粗糙度≤Ra0.2。

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)

1.一种用于加工陶瓷材料的焊接式单刃PCD螺旋铣刀，其特征在于：包括柄部与设置在所述柄部一端的刃部，所述刃部设有排屑槽与刀刃，所述柄部与刃部采用硬质合金材质，所述刀刃采用金刚石材质，所述刃部设有若干周刃后角，所述刃部设有若干端刃后角，若干所述端刃后角角度依次递增，且若干所述端刃后角形成的平面以刀具刀体中央轴线为基准螺旋排列逐步过渡至排屑槽。

2.如权利要求1所述的一种用于加工陶瓷材料的焊接式单刃PCD螺旋铣刀，其特征在于：所述刀刃与刃部采用高频感应焊接连接。

3.如权利要求1所述的一种用于加工陶瓷材料的焊接式单刃PCD螺旋铣刀，其特征在于：所述刃部的芯厚为0-0.3mm之间。

4.如权利要求1所述的一种用于加工陶瓷材料的焊接式单刃PCD螺旋铣刀，其特征在于：第一个所述周刃后角为6-12°，第二个所述周刃后角为18-25°，后续所述周刃后角为第二个周刃后角的平面以刀具中央轴线为基准旋转递增。

5.如权利要求1所述的一种用于加工陶瓷材料的焊接式单刃PCD螺旋铣刀，其特征在于：所述端刃后角设有三个。

6.如权利要求5所述的一种用于加工陶瓷材料的焊接式单刃PCD螺旋铣刀，其特征在于：第一个所述端刃后角为8-12°，第二个所述端刃后角为19-24°，第三个所述端刃后角为33-38°。

7.如权利要求1所述的一种用于加工陶瓷材料的焊接式单刃PCD螺旋铣刀，其特征在于：所述刀刃的周刃切削刃口跳动＜8μm。

8.如权利要求1所述的一种用于加工陶瓷材料的焊接式单刃PCD螺旋铣刀，其特征在于：所述柄部的外径跳动≤2μm。

9.如权利要求1所述的一种用于加工陶瓷材料的焊接式单刃PCD螺旋铣刀，其特征在于：所述柄部与刃部的表面粗糙度≤Ra 0.3。

10.如权利要求1所述的一种用于加工陶瓷材料的焊接式单刃PCD螺旋铣刀，其特征在于：所述刀刃的第一个周刃后角的平面的表面粗糙度≤Ra 0.2。

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