CN220880580U - 一种用于硬质铸铁和铸铝合金加工的超硬刀具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于硬质铸铁和铸铝合金加工的超硬刀具，包括刀头和刀柄，刀柄与刀头之间通过连接组件相连，刀头内设有刀片，刀片与刀头之间设有调节组件，调整刀片相对于刀头的位置，刀片表面设有涂层，涂层由内到外依次为AlCrN涂层以及AlCrTiSiN涂层，本实用新型在到刀片处设置有AlCrN涂层以及AlCrTiSiN涂层，能够有效的解决了现有的技术中由于PCD刀具容易对含铁类工件产生化学反应，不便于对含铁类材质的活塞外径加工，降低了实际使用效果的技术问题，同时采用刀头分离式安装的结构，使得便于对刀头进行破损后更换，使刀具重新投入使用，增大刀片的利用率，节约资源。
Description
技术领域
本实用新型涉及技术领域，特别涉及一种用于硬质铸铁和铸铝合金加工的超硬刀具。
背景技术
在超硬刀具应用上，一般情况下铸铁类加工采用PCBN或者CBN聚晶，因为其具有耐高温特性，CBN刀具由于对铁系金属元素有较大的化学稳定性，因此主要适用于灰铸铁，耐磨铸铁，各种高硬度材料（如冷热作工具钢、高速钢、轴承钢、粉末冶金钢、粉末冶炼金属、高强度钢、高锰钢、白口铸铁、奥氏体铁等）等黑色金属的切削加工。金刚石刀具则适用于加工除铁系黑色金属以外的有色金属和非金属材料，其中单晶金刚石刀具专用于超精密加工，其极薄切削能力可确保获得极高的尺寸精度。PCD刀具最适合加工铝和其他韧性较好的非铁合金（如铜、黄铜和青铜），以及具有高磨蚀性的复合材料（如石墨、陶瓷，碳-碳材料、铝基碳化硅、亚克力，加碳酚醛、玻璃纤维和多孔密封材料），两种刀具一般不能兼顾。
本申请实用新型人发现在实践的使用过程中存在以下问题：
1、现有的技术中由于PCD刀具容易对含铁类工件产生化学反应，不便于对含铁类材质的活塞外径加工，使PCD刀具在加工工件时只能对非含铁类材质加工，降低了实际使用效果；
2、现有PCD刀具在实际使用过程中，使用过程刀片会出现磨损、崩刀的情况，因此工作人员需更换新的刀片，PCD刀具方可重新投入使用，增加了生产成本。
因此，本实用新型提供了一种用于硬质铸铁和铸铝合金加工的超硬刀具，以解决上述提出的问题。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种用于硬质铸铁和铸铝合金加工的超硬刀具。
为达到上述目的所采取的技术方案是：
一种用于硬质铸铁和铸铝合金加工的超硬刀具，包括刀头和刀柄，其特征在于，所述刀柄与刀头之间通过连接组件相连，所述刀头内设有刀片，所述刀片与刀头之间设有调节组件，所述刀片表面设有涂层，所述涂层由内到外依次为AlCrN涂层以及AlCrTiSiN涂层。
进一步的，所述AlCrTiSiN涂层由内到外依次为低Si涂层、中Si涂层以及高Si涂层。
进一步的，所述AlCrN涂层的厚度为0.8~1.2μm，所述AlCrTiSiN涂层的厚度为1.0~1.8μm。
进一步的，所述AlCrTiSiN涂层中，低Si涂层、中Si涂层以及高Si涂层的厚度之间均相等。
进一步的，所述调节组件包括调节座、限位孔以及限位螺栓，所述刀头上开设有卡槽，所述调节座滑动设于刀头上开设的凹槽处，所述刀片固定设于调节座内，所述调节座与刀头的连接处均匀布设有多个螺纹孔，并且在刀头上还配合开设有多个螺纹孔，刀头与调节座之间通过限位螺栓以及螺纹孔进行固定。
进一步的，所述连接组件包括环形连接件，所述环形连接件一端设有螺纹柱，所述刀头内开设有方形槽，所述方向槽一侧开设有安装孔，所述螺纹柱穿过安装孔置于方形槽内，并通过限位螺母进行固定；
所述环形连接件的另一端设有棱柱，所述棱柱插设于刀柄内，并与刀柄之间滑动配合，所述刀柄一侧还设有限位组件，限位组件将棱柱固定于刀柄内部。
进一步的，所述刀头与环形连接件之间还设有回形板，刀头通过回形板确定安装位置。
进一步的，所述限位组件包括限位筒、滑动限位柱以及复位弹簧，所述限位筒为空心，并固定设于刀柄上一侧，所述刀柄与棱柱上在位于限位筒的位置处开设有限位孔，所述限位柱滑动设于限位筒内，并一端通过复位弹簧与限位筒顶部的内壁相连；
所述限位筒外壁一侧开设有L型槽，限位柱位于L型槽的一侧设有滑杆，所述滑杆可沿L型槽进行移动，滑杆沿L型槽向上移动，并带着限位柱沿限位筒内向上移动，使限位柱脱离棱柱与刀柄，所述L型槽包括水平段以及竖直段，水平段位于竖直段的顶部，滑杆滑入水平段内，使限位柱保持在限位筒内。
进一步的，所述复位弹簧始终处于压缩状态，持续性的对限位柱施加向下的压力。
进一步的，所述刀柄的另一端固定设有安装块，安装块与作业设备相配合设置。
本实用新型所具有的有益效果为：
1.本实用新型在到刀片处设置有AlCrN涂层以及AlCrTiSiN涂层，能够有效的解决了现有的技术中由于PCD刀具容易对含铁类工件产生化学反应，不便于对含铁类材质的活塞外径加工，使PCD刀具在加工工件时只能对非含铁类材质加工，降低了实际使用效果的技术问题，通过刀片表面设置的涂层，使刀片能够适用含铁类工件加工，使用效果更好，使用更加方便，涂层由由AlCrN涂层和AlCrCrTiSiN涂层构成，涂层的磨损率较小，磨损形貌较为光滑，耐磨性好，比传统的刀具适用范围更广。
2.本实用新型内采用刀头分离式安装的结构，使得便于对刀头进行破损后更换，同时刀头上设有多个螺纹孔，能够根据具体使用情况，将刀片调节至合适的位置，进而实现不同工况的使用，同时在刀片磨损后除了更换也可以重新打磨刀片，可根据重新打磨后的刀片长度的实际情况来调整刀片的位置，使刀具重新投入使用，增大刀片的利用率，节约资源。
3.本实用新型在刀柄一侧上设置限位组件，限位组件用于刀柄和棱柱之间，能够快速的进行棱柱与刀柄的安装与分离，提升整体拆卸速度。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型中涂层内布设示意图。
其中，1-刀头，2-刀柄，3-刀片，4-涂层，5-AlCrN涂层，6-AlCrTiSiN涂层，7-低Si涂层，8-中Si涂层，9-高Si涂层，10-调节座，11-限位孔，12-限位螺栓，13-卡槽，14-环形连接件，15-螺纹柱，16-方形槽，17-限位螺母，18-棱柱，19-回形板，20-限位筒，21-滑动限位柱，22-复位弹簧，23-L型槽，24-滑杆，25-安装块。
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
具体实施方式
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。
如图1所示，本实施例公开了一种用于硬质铸铁和铸铝合金加工的超硬刀具，包括刀头1、刀柄2以及连接组件，刀头1与刀柄2之间通过连接组件相连，连接组件为可拆卸式，能够实现刀头1与刀柄2之间的拆卸分离，刀头1上设有刀片3，刀片3与刀头之间通过调节组件进行设置，调节组件能够调节刀片3在刀头处所处的位置，可以再刀片3磨损后对刀片3进行打磨，可以根据打磨后刀片3的状态对刀片3位于刀头处的位置进行调节，刀片3上还有涂层4，涂层4使刀片3能够适用含铁类工件加工，刀柄2的另一端设有安装块25，安装块25与作业设备相配合设置。
如图1所示，连接组件包括环形连接件14，环形连接件14的一端设有螺纹柱15，刀头1与环形连接件14的连接端内开设有方形槽16，方形槽16靠近螺纹柱15处开设有安装孔，螺纹柱15插设于方形槽16的安装孔内，并通过限位螺母17进行固定，同时在环形连接件14与刀头1之间设有回形板19，回形板19能够将刀头1进行位置方向的限位，刀头1的一端卡接于回形板19内；
环形连接件的另一端设有棱柱18，刀柄2内开设有配合棱柱18的棱槽，棱柱18插设于刀柄2内，并通过限位组件限位于刀柄2内。
如图1所示，限位组件包括限位筒20、复位弹簧22以及滑动限位柱21，限位筒20内部中空且固定设于刀柄2外侧，刀柄2位于限位筒20处，根据限位筒20的截面开设有柱形限位槽，棱柱18位于限位筒20处也开设有柱形限位槽，限位筒20内由上至下依次设有复位弹簧22以及滑动限位柱21，复位弹簧22始终处于压缩状态，并提供滑动限位柱21始终向下的弹力，使滑动限位柱21依次插设于刀柄2以及棱柱18内的柱形限位槽，实现对棱柱18固定于刀柄2内；
限位筒20外侧开设有L型槽23，滑动限位柱21的外侧设有滑杆24，滑杆24设于L型槽23内并向外伸出，L型槽23竖直段位于水平段的下方，滑杆24可沿L型槽23进行移动，同时位于L型槽23水平段的末端向下开设有半弧形的限位凹槽，在对棱柱18与刀柄2进行分离时，拉动滑杆24沿着L型槽23进行移动，使滑动限位柱21沿着限位筒20进行移动，带动滑动限位柱21从棱柱18以及刀柄2的柱形限位槽内分离，在滑杆24达到L型槽23的水平段后开始横向移动，并达到末端的限位凹槽内停止，便可将棱柱18从刀柄2内抽离，完成刀柄2的分离。
如图2所示，涂层4由内向外依次为AlCrN涂层5和AlCrTiSiN涂层6，其中AlCrN涂层5的厚度为0.8~1.2μm，AlCrTiSiN涂层6的厚度为1.0~1.8μm，AlCrN涂层5和AlCrTiSiN涂层6采用磁控溅射结合多弧离子镀的方法在刀片3的基体表面进行分别沉积；
AlCrTiSiN涂层6由内到外依次包括低Si涂层7、中Si涂层8以及高Si涂层9，AlCrTiSiN涂层6中低Si涂层7、中Si涂层8以及高Si涂层9的厚度均相等，其中低Si涂层7、中Si涂层8以及高Si涂层9为AlCrTiSiN涂层6中Si的含量，使得刀片3的磨损形貌较为光滑，并且耐磨性好，比传统的刀具适用范围更广。
本实用新型在使用时，在进行使用时，通过安装块25安装于工作设备上准备工作，通过在刀片3的外表面设有涂层4，能够使得刀片适用于含铁类材质的加工；
在刀片3工作时产生磨损后，可通过将限位螺栓12取出将刀片3和调节座10从刀头1上分离，可进行到刀片3的更换，或者对磨损后的刀片3进行打磨，然后在根据重新打磨后的刀片长度的实际情况，在安装时，调节调节座10在卡槽13内的位置，在通过限位螺栓12进行固定，使刀具重新投入使用，增大刀片的利用率，节约资源；
在需要对刀柄2与刀头1的拆卸时，拉动滑杆24沿着L型槽23进行移动，使滑动限位柱21沿着限位筒20进行移动，带动滑动限位柱21从棱柱18以及刀柄2的柱形限位槽内分离，在滑杆24达到L型槽23的水平段后开始横向移动，并达到末端的限位凹槽内停止，便可将棱柱18从刀柄2内抽离，完成刀柄2的分离，可进行刀柄2或刀头1的更换。
本专利中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，上述词语并没有特殊的含义。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“中心”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。
Claims (10)
1.一种用于硬质铸铁和铸铝合金加工的超硬刀具，包括刀头和刀柄，其特征在于，所述刀柄与刀头之间通过连接组件相连，所述刀头内设有刀片，所述刀片与刀头之间设有调节组件，调整刀片相对于刀头的位置，所述刀片表面设有涂层，所述涂层由内到外依次为AlCrN涂层以及AlCrTiSiN涂层。
2.根据权利要求1所述的一种用于硬质铸铁和铸铝合金加工的超硬刀具，其特征在于，所述AlCrTiSiN涂层由内到外依次为低Si涂层、中Si涂层以及高Si涂层。
3.根据权利要求2所述的一种用于硬质铸铁和铸铝合金加工的超硬刀具，其特征在于，所述AlCrN涂层的厚度为0.8~1.2μm，所述AlCrTiSiN涂层的厚度为1.0~1.8μm。
4.根据权利要求3所述的一种用于硬质铸铁和铸铝合金加工的超硬刀具，其特征在于，所述AlCrTiSiN涂层中，低Si涂层、中Si涂层以及高Si涂层的厚度之间均相等。
5.根据权利要求1所述的一种用于硬质铸铁和铸铝合金加工的超硬刀具，其特征在于，所述调节组件包括调节座、螺纹孔以及限位螺栓，所述刀头上开设有卡槽，所述调节座滑动设于刀头上开设的卡槽处，所述刀片固定设于调节座内，所述调节座与刀头的连接处均匀布设有多个螺纹孔，并且在刀头上还配合开设有多个螺纹孔，刀头与调节座之间通过限位螺栓以及螺纹孔进行固定。
6.根据权利要求1所述的一种用于硬质铸铁和铸铝合金加工的超硬刀具，其特征在于，所述连接组件包括环形连接件，所述环形连接件一端设有螺纹柱，所述刀头内开设有方形槽，所述方形槽一侧开设有安装孔，所述螺纹柱穿过安装孔置于方形槽内，并通过限位螺母进行固定；
所述环形连接件的另一端设有棱柱，所述棱柱插设于刀柄内，并与刀柄之间滑动配合，所述刀柄一侧还设有限位组件，限位组件将棱柱固定于刀柄内部。
7.根据权利要求6所述的一种用于硬质铸铁和铸铝合金加工的超硬刀具，其特征在于，所述刀头与环形连接件之间还设有回形板，刀头通过回形板确定安装位置。
8.根据权利要求6所述的一种用于硬质铸铁和铸铝合金加工的超硬刀具，其特征在于，所述限位组件包括限位筒、滑动限位柱以及复位弹簧，所述限位筒为空心，并固定设于刀柄上一侧，所述刀柄与棱柱上在位于限位筒的位置处开设有限位孔，所述限位柱滑动设于限位筒内，并一端通过复位弹簧与限位筒顶部的内壁相连；
所述限位筒外壁一侧开设有L型槽，限位柱位于L型槽的一侧设有滑杆，所述滑杆可沿L型槽进行移动，滑杆沿L型槽向上移动，并带着限位柱沿限位筒内向上移动，使限位柱脱离棱柱与刀柄，所述L型槽包括水平段以及竖直段，水平段位于竖直段的顶部，滑杆滑入水平段内，使限位柱保持在限位筒内。
9.根据权利要求8所述的一种用于硬质铸铁和铸铝合金加工的超硬刀具，其特征在于，所述复位弹簧始终处于压缩状态，持续性的对限位柱施加向下的压力。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种用于硬质铸铁和铸铝合金加工的超硬刀具，其特征在于，所述刀柄的另一端固定设有安装块，安装块与作业设备相配合设置。
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| CN202322482036.5U Active CN220880580U (zh) | 2023-09-13 | 2023-09-13 | 一种用于硬质铸铁和铸铝合金加工的超硬刀具 |
Country Status (1)
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-
2023
- 2023-09-13 CN CN202322482036.5U patent/CN220880580U/zh active Active
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| GR01 | Patent grant | ||
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