刀具及其制造方法技术

一种刀具，包括柄部和切削部，柄部包括一个容置腔；切削部包括外径为0.06mm～12mm的本体和切削端部，本体一端固定于容置腔内。本发明专利技术的刀具，适用于采用装配式的加工方式现实制造，有利于缩短加工时间。

Cutting tools and their manufacturing methods

A cutting tool comprises a handle part and a cutting part. The handle part includes a holding cavity, and the cutting part comprises an external diameter 0.06mm to 12mm body and cutting end, and one end of the body is fixed in the holding cavity. The tool of the invention is suitable for the practical manufacture of the fabricated processing mode, which is beneficial to shorten the processing time.

【技术实现步骤摘要】
刀具及其制造方法
本专利技术涉及一种用于切削的工具，尤其涉及一种刀具，其切削部外径范围为0.06mm～12mm，并由超硬质材料制成。
技术介绍
精密切削往往使用小直径刀具(12mm以下，尤其是6mm以下)，为了便于在使用中装夹刀具，小直径刀具往往具有一个标准直径(4mm、6mm、8mm、10mm和12mm)的柄部，因此一般小直径刀具往往是阶梯式构造。同时，为了保持刀具的刚性，往往采用完整的硬质合金棒料通过磨削制造小直径刀具，即将与柄部20外径相同直径的棒料一端磨削成很小直径切削部10(参见图6)，作为刀具的工作部，制造此类刀具所花费的时间很长，人力成本和设备损耗亦较高。此外，当刀具需要以金属陶瓷、金刚石和立方氮化硼等超硬质材料为刃部时，小直径刀具无法直接应用上述材料制造，要么只能制作成镗刀、车刀类的单刃烧焊刀具(参见图7)，要么只能通过涂层方法在已制成的小直径刀具上形成涂层，即在硬质合金制成的刃口上形成金属陶瓷涂层、金刚石涂层或立方氮化硼涂层都是现有技术。但这些涂层都有普通存在缺陷，如：涂层自身厚度约有0.002mm～0.01mm，这使得刀具刃部半径不得不增大0.004mm～0.02mm，对精密切削而言，切削半径的增大会大大提高切削阻力，不仅会降低被加工表面质量、而且会降低刀具寿命或直接折断；再如：涂层与刀刃的结合力不佳，特别是金刚石涂层和立方氮化硼涂层，尚没有成熟的大批量商业应用；以及涂层刀具的成本显著增加。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种刀具，其切削部外径小于12mm，尤其是小于4mm，并由超硬质材料制成，并且具有完整的2刃以上的圆柱类刀具结构。本专利技术的另一个目的在于提供一种刀具的制造方法，以实现由硬质材料制成小直径刀具，避免了对柄部棒料大磨削量的加工(从柄部直径磨削至切削端部直径)，降低制造成本、缩短制造周期。对于机加工领域的刀具，如：孔加工刀具、铣刀和镗刀等，其外观通常以整体呈现圆柱形较为常见，还具有槽体和切削端部等特征。从加工效率角度，这些刀具一般具有2枚以上的切削刃，切削刃也较常见地设置于切削端部。本专利技术提供的一种刀具，包括柄部，用于刀具的装夹，包括一个容置腔；切削部，其包括本体和切削端部，本体一端固定于容置腔内。柄部的材料为硬质合金、钢或钨合金，优先选择含钨60w/w％以上的钨合金。钨合金含有铁、铜和镍之一或几种金属，具体为：钨铁合金、钨铜合金和钨镍合金等高比重高密度钨合金。这些钨合金还含有铬、锰和钴等一种或几种金属，但不为刀具行业中用于加工刃部的硬质合金。本体的外径为0.06mm～12mm，尤其是小于0.06mm～4mm，采用的材料如：硬质合金、金属陶瓷、人造聚晶金刚石和立方氮化硼。本体材料为人造聚晶金刚石、硬质合金、金属陶瓷和立方氮化硼之一种或几种。切削端部为圆柱状，材料如：人造聚晶金刚石、硬质合金、立方氮化硼和金属陶瓷之一种或几种，或者人造聚晶金刚石和硬质合金相复合而得。设置于容置腔内的本体一端的长度为本体全长的15％～85％，优先选择25％～60％，如：但不仅限于25％、30％、33％、35％、40％、45％、50％、55％和60％，设置于容置腔内的本体一端的外径为0.06mm～12mm，优先选择0.1mm～10mm。为了制取本专利技术的各种小直径刀具，本专利技术还提供的一种刀具的制造方法，包括：制取超硬质材料柱状体，然后将该柱状体一端固定于设置在柄部的容置腔内，再对柱状体和柄部作为一个整体进行按需加工，形成外径、槽体、刃带和刃口，在柱状体上形成切削端部。获取超硬质材料柱状体的方法包括放电线切割或激光切割设备对超硬质材料进行切割，或者无心磨床或外圆磨床对超硬质材料进行磨削加工，或者将超硬质材料直接成型烧结得到。还在柄部上开设内冷孔。用于固定的方法如：过盈配合、真空烧焊和高频烧焊等。实现过盈配合的方式如：利用低温或高温，使得材料冷缩或热胀，切削部与容置腔装配后，再回复常温实现。按需加工的方法如：激光加工、超声磨削、机械磨削、放电线切割和放电磨削等。本专利技术技术方案实现的有益效果：本专利技术的刀具，适用于采用装配式的加工方式现实制造，不再需要对刀柄部进行大量的磨削，有利于缩短刀具的制造时间，同时柄部采用可加工性强的钢或钨合金代替硬质合金，综合节约材料成本、加工成本和加工时间。刀具切削性能和刀具切削部关系较大，故切削部采用具有高刚性高硬度的超硬质材料，实现了目前尚未出现以完整超硬质材料为切削部的小直径切削刀具，通过切削部整体均为超硬质材料(即：金属陶瓷、金刚石和立方氮化硼等)的方式，使刀具使用寿命比以往的硬质合金刀具和涂层刀具的增加1倍以上。附图说明图1为从超硬质材料上获取柱状体的示意图；图2为柱状体一实施例的示意图；图3为本专利技术刀具的柄部一实施例的示意图；图4为本专利技术刀具的柄部和切削部装配一实施例的示意图；图5为本专利技术刀具的一实施例的示意图；图6为现有小直径刀具加工方式一实施例的示意图；图7为用于细小槽侧面的弧形铣加工的单刃刀具。具体实施方式以下结合附图详细描述本专利技术的技术方案。本专利技术实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围中。图1为从超硬质材料上获取柱状体的示意图，如图1所示，通过用放电线切割或激光切割设备，从超硬质材料400上获取柱状体410(参见图2)，作为切削部100的本体110。本实施例中，本体110的材料为硬质合金，待加工为切削端部120的材料为人造聚晶金刚石(参见图4)。在柄部200上设置容置腔210(参见图3)，通过过盈配合、真空烧焊和高频烧焊等方式将本体100的一端固定于容置腔210内。然后通过加工形成外径、槽体、刃带和刃口，以及在柱状体的另一端形成切削端部，而得到切削刀具(参见图5)。比如：用线切割从2mm厚的金刚石复合片上获得圆柱体，将该圆柱体进行外圆磨削用于切削部的本体，并置入柄部的容置腔内，再进行烧焊，使得切削部本体固定于容置腔内。再用放电磨床在本体上进行开槽形成槽体，和开刃形成切削端部。还可以用工具砂轮对制成的槽体和切削端部进行抛光。通过以上工艺可以制造出以往不能制造的小直径超硬质刀具(例如直径4mm以下多刃的人造聚晶金刚石立铣刀、球头铣刀、钻头、铰刀和丝锥)，并且能保持良好的刀具结构和有锋利的刃部。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刀具，具有2枚以上的切削刃，其特征在于包括：柄部，用于刀具的装夹，包括一个容置腔；切削部，其包括本体和切削端部，本体一端固定于所述的容置腔内；所述的本体的外径为0.06mm～12mm；所述柄部材料为硬质合金、钢或钨合金；所述本体材料为人造聚晶金刚石、硬质合金、金属陶瓷和立方氮化硼之一种或几种；所述切削端部的材料为人造聚晶金刚石、硬质合金、金属陶瓷和立方氮化硼之一种或几种。

【技术特征摘要】
2016.10.17 CN 20161090366861.一种刀具，具有2枚以上的切削刃，其特征在于包括：柄部，用于刀具的装夹，包括一个容置腔；切削部，其包括本体和切削端部，本体一端固定于所述的容置腔内；所述的本体的外径为0.06mm～12mm；所述柄部材料为硬质合金、钢或钨合金；所述本体材料为人造聚晶金刚石、硬质合金、金属陶瓷和立方氮化硼之一种或几种；所述切削端部的材料为人造聚晶金刚石、硬质合金、金属陶瓷和立方氮化硼之一种或几种。2.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于所述切削端部的材料为人造聚晶金刚石，本体材料为硬质合金。3.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于设置于所述容置腔内的所述本体一端的长度为所述本体全长的15％～85％。4.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于设置于所述容...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙思叡，
申请(专利权)人：上海精韧激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31