一种氧化锆陶瓷平头立铣刀制造技术

本发明专利技术公开了一种氧化锆陶瓷平头立铣刀，由氧化锆陶瓷磨削制成，包括由右至左依次连接的导向部、用于刀具与刀柄安装的柄部、避空和切削刃部，切削刃部包括若干螺旋后刀面和螺旋刀刃，相互之间通过螺旋槽连接，切削刃部端部且与螺旋刀刃位置对应处设有端刃，端刃处设有0°凹角的修光刃，平头立铣刀的周刃前角为2～6°，周刃后角为10～20°的圆弧后角，芯厚比例为刃径的80％。本发明专利技术提供的氧化锆陶瓷平头立铣刀，小前角、大芯厚，设有修光刃，氧化锆陶瓷具有更低的化学亲和力，在高速加工石墨材料时，氧化锆陶瓷平头立铣刀更难发生氧化和扩散磨损，刃口锋利光滑，刀具寿命更高，可以保证产品的加工精度。

A kind of zirconia ceramic flat end milling cutter

【技术实现步骤摘要】
一种氧化锆陶瓷平头立铣刀
本专利技术属于数控铣刀
，具体涉及一种氧化锆陶瓷平头立铣刀。
技术介绍
随着核能源行业的快速发展，高性能、耐高温的材料需求量增大，由于核反应堆内部的温度很高，可高达900℃左右，这对核反应堆内炉腔材料本身的耐高温性能要求很高，石墨凭借其耐高温、硬度高、导电性好、耐辐射、耐腐蚀、导热性能好、成本低、可加工性等特点，成为核电炉内胆的首选材料。石墨的熔点为3850±50℃,即使经超高温电弧灼烧，其重量损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。石墨导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨变成绝热体。因此，采用石墨材料制作核电炉内胆，极大减小了内胆变形，阻隔了温度的传递。但由于石墨材料的耐高温性能和导热系数变化的特点，在高温下具有很高的强度，同时随着温度的升高，导热系数变差，导致常规机械加工铣削刀具切削时，加工区域温度高，硬度高、散热差，刀具磨损快、精度差、寿命低、效率低，制造成本提高。对于石墨内胆的铣削加工工艺，目前主要采用硬质合金及硬质合金加金刚石涂层平头立铣刀来加工，如图1-3所示，现有的立铣刀的周刃前角6～12°，周刃后角为15～25°的直后角，端刃7处设有凹角，且无修光刃，芯厚为刃径的50％，切削端刃强度低，刀具刃口强度低，刚性差，容易崩刃，加工寿命短，刀具更换频率高，一次换刀不能加工完一个零件，需要进行多工序加工才能完成，远远不能满足加工要求，极大的降低了生产效率，并且零件加工的精度不高，工件加工表面粗糙，切削声音大，机床和工件损伤大，，生产成本高。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种氧化锆陶瓷平头立铣刀。为实现上述目的，达到上述技术效果，本专利技术采用的技术方案为：一种氧化锆陶瓷平头立铣刀，由氧化锆陶瓷磨削制成，包括由右至左依次连接的用于安装导向的导向部、用于刀具与刀柄安装的圆柱形柄部、避空和切削刃部，切削刃部为平头立铣刀切削刃，为和工件直接接触的部分，避空用于切削刃过渡，切削刃部包括周向螺旋形排布的若干螺旋后刀面、螺旋刀刃和螺旋槽，螺旋刀刃通过螺旋后刀面和螺旋槽形成，相互之间通过螺旋槽连接，通过螺旋后刀面形成周刃后角，周刃后角为10～20°的圆弧后角，通过螺旋槽形成周刃前角，周刃前角为2～6°，相比现有技术明显减小，切削刃部端部且与螺旋刀刃位置对应处设有端刃，端刃处设有0°凹角的修光刃，端刃与螺旋刀刃相交形成刀尖，平头立铣刀大芯厚，芯厚为刃径的80％，刚性好，加工石墨表面质量好，采用流体抛光工艺，有效去除刃口毛刺，可以防止加工零件塌边。进一步的，所述平头立铣刀的刃径为2～20mm且刃部长度为刃径的1～4倍，平头立铣刀刀具螺旋角为20～55°，可提高平头立铣刀在高速切削加工石墨时的强度，提高刀具寿命。进一步的，所述螺旋刀刃设有1～8根，螺旋槽设有1～8个。进一步的，所述螺旋槽为圆弧型，螺旋槽磨削时，达到镜面效果，槽抛光后可减少切削时的摩擦，减小切削温度；精抛光刀具刃口，采用D10精密磨削砂轮，并在线修正砂轮，保证刃口达到镜面效果。进一步的，所述端刃角度为174～177°。进一步的，所述平头立铣刀0°凹角的修光刃长度1～3mm，宽度0.1～1mm。进一步的，所述刀尖角度45°，刀尖大小0.05～0.2mm。进一步的，所述端刃Gash底部为R圆弧过渡，形状为U形，Gash前角为0～10°。进一步的，所述端刃主长刃刀刃之间的距离(B值)为0.05～0.3mm，端刃Gash到中心的距离(C值)为-0.3～0mm。进一步的，所述端刃刃口和螺旋刀刃刃口分别采用圆形状刃口，圆形半径R为0.001～0.02mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、氧化锆陶瓷有很高的红硬性，即使在1200℃时，硬度仍达HRA80，并且颗粒度很细，大大提高了本专利技术刀具的耐磨性；2、氧化锆陶瓷密度为6g/cm3，仅为硬质合金的1/2，使得氧化锆陶瓷平头立铣刀可以满足高速加工需求；3、氧化锆陶瓷硬度高，不需要涂层，节约了大量的加工成本和原料；4、氧化锆陶瓷摩擦系数低，可达到0.1，加工表面粗糙度可达到Ra0.05；5、氧化锆陶瓷具有极低的化学亲和力，抗黏结、扩散、氧化磨损，磨削后的刃口锋利光滑，可以保证产品的加工精度；6、氧化锆陶瓷平头立铣刀可修磨，解决了现有技术中由于有金刚石涂层刀具不能修磨而造成的生产制造成本增加的难题。附图说明图1为现有技术的立铣刀的结构示意图；图2为现有技术的立铣刀芯厚的局部示意图；图3为现有技术的立铣刀的周刃前后角的局部示意图；图4为本专利技术的整体结构示意图；图5为本专利技术的左视图；图6为本专利技术图5中Ⅰ的局部截图；图7为本专利技术的端刃的局部截图；图8为本专利技术的修光刃的局部截图；其中，1-导向部；2-柄部；3-避空；4-切削刃部；5-螺旋后刀面；6-螺旋刀刃；7-螺旋槽；8-端刃；9-修光刃；10-刀尖。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图4-8所示，一种氧化锆陶瓷平头立铣刀，由氧化锆陶瓷磨削制成，采用陶瓷结合剂金刚石砂轮进行精密磨削，材料硬脆，韧性低，磨削进给速度20～30mm/min，保证刃口的光滑无崩口，平头立铣刀包括由右至左依次连接的用于安装导向的导向部1、用于刀具与刀柄安装的柄部2、避空3和切削刃部4，避空3用于切削刃过渡，切削刃部4为平头立铣刀切削刃，与工件接触，切削刃部4包括周向螺旋形排布的若干螺旋后刀面5、螺旋刀刃6和螺旋槽7，螺旋刀刃6通过螺旋后刀面5和螺旋槽7形成，相互之间通过螺旋槽7连接，通过螺旋后刀面5形成周刃后角，周刃后角为10～20°的圆弧后角，通过螺旋槽7形成周刃前角，周刃前角为2～6°，切削刃部4端部(顶端)且与螺旋刀刃6位置对应处设有端刃8，端刃8处设有0°凹角的修光刃9，修光刃9长度1～3mm，宽度0.1～1mm，可以使被加工的表面质量大大提高，达到Ra0.05以上，端刃8与螺旋刀刃6相交形成刀尖10，刀尖10角度45°，刀尖大小0.05～0.2mm，平头立铣刀采用小前角、大芯厚，芯厚比例为刃径的80％，切削时，刃口强度高，不容易崩刃，刀具寿命长，平头立铣刀的刃径dc为2～20mm且刃部长度lc为刃径dc的1～4倍，螺旋角为20～55°。螺旋刀刃6设有1～8根，螺旋槽7设有1～8个，螺旋槽7为圆弧型，螺旋槽7磨削时，达到镜面效果。端刃8角度为174～177°，端刃8Gash底部为圆弧过渡，形状为U形，Gash前角r5为0～10°，端刃8的主长刃刀刃之间的距离(B值)为0.05～0.3mm，端刃8的Gash到中心的距离(C值)为-0.3～0mm，端刃8刃口和螺旋刀刃6刃口分别采用圆形状刃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化锆陶瓷平头立铣刀，其特征在于，由氧化锆陶瓷磨削制成，包括由右至左依次连接的用于安装导向的导向部(1)、用于刀具与刀柄安装的柄部(2)、避空(3)和切削刃部(4)，所述切削刃部(4)包括周向螺旋形排布的若干螺旋后刀面(5)、螺旋刀刃(6)和螺旋槽(7)，螺旋刀刃(6)通过螺旋后刀面(5)和螺旋槽(7)形成，相互之间通过螺旋槽(7)连接，切削刃部(4)端部且与螺旋刀刃(6)位置对应处设有端刃(8)，端刃(8)处设有0°凹角的修光刃(9)，端刃(8)与螺旋刀刃(6)相交形成刀尖(10)，通过螺旋后刀面(5)形成的周刃后角为10～20°的圆弧后角，通过螺旋槽(7)形成的周刃前角为2～6°。/n

【技术特征摘要】
1.一种氧化锆陶瓷平头立铣刀，其特征在于，由氧化锆陶瓷磨削制成，包括由右至左依次连接的用于安装导向的导向部(1)、用于刀具与刀柄安装的柄部(2)、避空(3)和切削刃部(4)，所述切削刃部(4)包括周向螺旋形排布的若干螺旋后刀面(5)、螺旋刀刃(6)和螺旋槽(7)，螺旋刀刃(6)通过螺旋后刀面(5)和螺旋槽(7)形成，相互之间通过螺旋槽(7)连接，切削刃部(4)端部且与螺旋刀刃(6)位置对应处设有端刃(8)，端刃(8)处设有0°凹角的修光刃(9)，端刃(8)与螺旋刀刃(6)相交形成刀尖(10)，通过螺旋后刀面(5)形成的周刃后角为10～20°的圆弧后角，通过螺旋槽(7)形成的周刃前角为2～6°。


2.根据权利要求1所述的一种氧化锆陶瓷平头立铣刀，其特征在于，所述平头立铣刀的刃径为2～20mm且刃部长度为刃径的1～4倍，螺旋角为20～55°，芯厚为刃径的80％。


3.根据权利要求1所述的一种氧化锆陶瓷平头立铣刀，其特征在于，所述螺旋刀刃(6)设有1～8根，螺旋槽(7)设有1～8个。


4.根据权利要求1所述的一种氧化锆陶瓷平头立铣刀，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋长青，马提，沈秋波，周保富，王梅，
申请(专利权)人：苏州阿诺精密切削技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32