切削工具制造技术

一种切削工具，其包括一个狭长体构件，具有一条纵向轴线，可安装到旋转机械上的柄部，切削部和容腔，以及至少一条槽。切削部设置于柄部的一端，包括第一面、第二面和第三面，第三面与第一面相交所成第一交线，第二面与第一面相交所成第二交线，第一交线上各处至第二交线的最短距离为0.05mm～0.5mm。本实用新型专利技术提供的切削工具，适用于对难以加工的超硬材料实施机加工，具有耐用性，使用寿命得到延长，切削的效率和加工的质量得到提高。

【技术实现步骤摘要】
切削工具
本技术涉及一种实施切削的工具，尤其涉及一种刀具，适用于制造加工难切削材料(如：但不限于石墨等)。
技术介绍
石墨是一种典型的非均质硬脆难加工材料，因具有优良的导电性、润滑性、耐磨性、耐高温性以及稳定的化学性质，被广泛应用于机械、电子、航空航天、核工业、精密模具等行业。石墨在高速切削加工过程中，产生的切屑通常为一种类似于砂轮磨粒的颗粒粉尘，极易粘附和堆积在刀具的前刀面、后刀面和已加工表面上，导致在加工过程中切屑与工件表面一同对刀具产生强烈的摩擦作用，使刀具的前刀面和后刀面出现严重磨损，同时也会对工件的精度和表面质量产生一定的影响。更严重的情况，由于石墨材料具有极高的硬度、脆性和磨蚀性，机械强度差，在石墨的高速切削加工中，极易出现工件边角崩碎，刀具崩刃，磨损严重甚至破损失效等问题。因此，石墨高速加工用的刀具要求具有较高的耐磨损性和抗冲击性。目前，常用的石墨切削刀具主要有硬质合金刀具、金刚石涂层刀具和金刚石刀具等，并未出现专门针对石墨加工特性而设计的专用刀具。普通硬质合金刀具韧性好、耐磨性较高，且价格低廉，使用最为广泛，但在高速加工石墨时，刀具磨损十分严重，刀具使用寿命较短(通常使用寿命低于60分钟)，需要频繁的检查刀具磨损状况和更换刀具。金刚石涂层刀具，具有很高的硬度和耐磨性，是石墨高速加工比较理想的一类刀具，其刀具寿命可比硬质合金刀具寿命提高数十倍，但刀具价格昂贵，且制造工艺尚不稳定，当金刚石薄膜与基体间的结合强度不足以抵抗切削力的冲击力时，就会出现崩刃或涂层脱落破损等问题，导致刀具切削性能不稳定、使用寿命难以预测。普通金刚石刀具具有重磨性好、成本较低等优点，但受刀具外形和结构的限制，且使用寿命不如金刚石涂层刀具，因此对于形状复杂石墨电极的加工，应用十分有限。
技术实现思路
本技术的一个目的在于提供一种切屑工具，对难以加工的超硬材料实施机加工，提高加工的质量。本技术的另一个目的在于提供一种切屑工具，对难以加工的超硬材料实施机加工，具有耐用性，延长使用寿命。本技术的再一个目的在于提供一种切屑工具，提高对难以加工的超硬材料实施机加工的切削效率。本技术的又一个目的在于提供一种切屑工具，适用于对石墨材料实施高速切削加工，如：实施平面加工和三维立体形态的加工。本技术所称的焊接应当理解为是一种以加热方式将两种材质进行接合的制造技术，其具体表现如：但不限于熔焊、压焊和钎焊等。本技术所称的难以加工的超硬材料应当理解为切削加工性差的材料，如：但不限于：含硅量超过18％的超高硅铝、陶瓷、金属陶瓷以及硬质合金、石墨和纤维材料等。一般材料的性能大于或小于此指标中(HB＞250、σb＞1000MPa，δ＞30％，αk＞100MPa，K＜41.8W/m·k)的一项以上，都属于难切削材料。也用切削过程中的现象(切削力、切削热、刀具磨损与刀具耐用度、已加工表面质量和切屑控制等)来衡量(参见：http://www.chinabaike.com/article/316/408/2009/200901021605619.html；难加工材料切削加工[P]，机械工业出版社，1996)。本技术提供的一种切削工具，其包括一个狭长体构件，具有一条纵向轴线，可安装到旋转机械上的柄部，一容腔和切削部，以及至少一条槽。容腔的中心位于轴线上。切削部设置于柄部的一端，包括第一面、第二面和第三面，第三面与第一面相交所成第一交线，第二面与第一面相交所成第二交线，第一交线上各处至第二交线的距离不相等，且最短距离为0.05mm～0.5mm。第一面和第二面相交所成第三交线，第三交线与容腔的敞口边沿相交，并朝向轴线倾斜，与轴线所成的交角为-15°～90°。本技术的切削工具，设置于柄部的切削部为至少2件，在各个切削部之间设置槽，其包括槽体和槽底面。槽体与容腔连通，槽底面朝向轴线延伸，筑成容腔的腔底。本技术的切削工具，随着切削部数量的增加，其上刃的数量亦成倍增加，在每刃同样负荷下切削工具每转动一圈所能去除的材料量更大，效率高。设置于柄部的切削部为8件～50件，各个切削部沿容腔敞口边沿设置，形成合围。本技术的切削工具，第三面包括弧面，对于加工表面实施挤压，提高光洁度。本技术的切削工具，还包括端面，其与第一面、第二面和第三面相交，第三面包括弧面，对于加工表面实施挤压。槽底面与端面的最大距离小于和等于弧面曲率半径的4倍，大于和等于弧面曲率半径的0.8倍，尤其是弧面曲率半径的1.5倍。本技术的切削工具，其第一交线和第二交线加工为刃，位于切削部的两侧，使得刃前角的角度达到±30°。本技术的切削工具为铣刀，用于对难以加工的超硬材料实施铣加工。本技术的切削工具，其至少由第二种材料与第一种材料以高温烧结或焊接的方式制成坯体，在将坯体用于制造切削工具。比如：柄部为第一种材料，切削部为第二种材料。作为制造刀具使用的坯体，适用于第一种材料的物质如：硬质合金。作为制造刀具使用的坯体，适用于第二种材料的物质如：PCD、Co和CBN，这些物质可以单独或组合用于本技术，比如：以高温高压烧结的方式将PCD和Co组成复合材料，将Co和CBN相叠置以高温高压烧结或焊接的方式制成复合材料。作为制造刀具使用的坯体，当第一种材料与第二种材料以上下相叠的方式呈现时，第二种材料应当叠于第一种材料之上。在一个具体的实施方式中，第二种材料与第一种材料以高温高压(如：500℃～2700℃)烧结的方式制成制造坯体的原材料。在另一个具体的实施方式中，PCD与硬质合金以高温高压烧结的方式制成制造坯体的原材料。在另一个具体的实施方式中，CBN与硬质合金以高温高压烧结的方式制成制造坯体的原材料。本技术技术方案实现的有益效果：本技术的切削工具，将实施切屑的刃设置于切削部的两侧，在高速切削加工石墨过程中，可同时适用于左旋切削和右旋切削。当其中一个或多个切削刃发生磨损或损坏，其它切削刃仍能对难以加工的超硬材料继续按产品的设计要求实施加工，不影响产品的加工质量和精度，使得切削工具的使用寿命有效延长，无需对刀具进行频繁更换，提高了加工效率。本技术的切削工具，在切削部的两侧设置前角为±30°切削刃，改善了刃口强度、耐冲击和摩擦性能，增加了刀具刃口强度和切削振动的稳定性，同时克服了石墨粉尘对刀具表面和已加工工件表面的摩擦磨损，提高了刀具的使用寿命和已加工工件表面的尺寸精度和光洁度。本技术的切削工具，在第三面设置弧面，对于加工表面实施挤压，使得光洁度大大提升，提高了加工的质量。类似于球刀和圆角铣刀，弧面构造使得工具适合三维加工。本技术的切削工具，由各个切削部合围而成，具有大平面的特点，还在第三面设置弧面形成切削部的外侧圆角特征，适用于工件的立体形面加工和平面加工，能有效减少加工过程由于石墨工件崩角、崩边甚至脆性断裂而报废现象，还可以有效节约刀具成本和换刀时间，提高切削效率。本技术的切削工具，槽体浅，具有排屑作用，保持良好的刚性，适用于高速切削加工，且切削部上均匀排布的若干排屑槽和中心容腔，便于石墨切削时能及时有效地容纳和排出切削形成的石墨粉尘，减少断刀现象，从而减少换刀时间，提高加工效率。附图说明图1为本技术的切削工具一实施例的示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种切削工具，其包括一个狭长体构件，具有一条纵向轴线，可安装到旋转机械上的柄部，切削部，以及至少一条槽，其特征在于还包括容腔，所述的切削部设置于柄部的一端，包括第一面、第二面和第三面，所述的第三面与所述的第一面相交所成第一交线，所述的第二面与所述的第一面相交所成第二交线，所述的第一交线上各处至所述的第二交线的距离不相等，且最短距离为0.05mm～0.5mm。

【技术特征摘要】
1.一种切削工具，其包括一个狭长体构件，具有一条纵向轴线，可安装到旋转机械上的柄部，切削部，以及至少一条槽，其特征在于还包括容腔，所述的切削部设置于柄部的一端，包括第一面、第二面和第三面，所述的第三面与所述的第一面相交所成第一交线，所述的第二面与所述的第一面相交所成第二交线，所述的第一交线上各处至所述的第二交线的距离不相等，且最短距离为0.05mm～0.5mm。2.根据权利要求1所述的切削工具，其特征在于所述的第三面包括弧面，对于加工表面实施挤压，提高光洁度。3.根据权利要求1所述的切削工具，其特征在于所述的第一面和第二面相交所成第三交线，第三交线与容腔的敞口边沿相交，并朝向轴线倾斜，与轴线所成的交角为-15°～90°。4.根据权利要求1所述的切削工具，其特征在于设置于所述柄部的所述切削部为至少2件，在各个所述切削部之间设置槽，所述的槽包括槽体和槽底面，所述的槽体与所述的容腔连通，所述的槽底面朝向所述的轴线延伸，筑成所述容腔的腔底。5.根据权利要求1所述的切削工具，其特征在于以第一种材料制造所述的柄部，第二种材料制造所述的切削部，第二种...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙思叡，
申请(专利权)人：上海名古屋精密工具股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31