石墨加工刀具制造技术

本实用新型专利技术公开了石墨加工刀具，该石墨加工刀具包括刀体和用于固定刀体的基体，刀体轴向的一端为加工部，加工部呈半球面形，加工部的材质为聚晶金刚石，刀体与加工部通过高温烧结一体成型，刀体轴向的另一端设有固定部，基体的一端设有安装部，固定部与安装部固定连接。本实用新型专利技术提供的石墨加工刀具，刀体的加工部设置成半球面以及加工部采用聚晶金刚石材质，使得在刀具的高速旋转中，金刚石微粒与粘合剂所含金属材质之间存在微小间隙起到了表面磨削的作用，石墨的表面质量得到提升，减低石墨表面的粗糙度。

【技术实现步骤摘要】
石墨加工刀具
本技术涉及加工刀具领域，尤其涉及石墨加工刀具。
技术介绍
聚晶金刚石(PCD)是将粒度为微米级的金刚石微粉与少量金属粉末(如Co)混合后在高温(1400℃)高压(5-6GPa)下烧结而成的聚晶体，适于作为刀具材料。与其它刀具材料相比，聚晶金刚石具有以下特点：极高的硬度和耐磨性；高导热性和低热膨胀系数，切削时散热快，切削温度低，热变形小；摩擦系数小，可降低加工表面粗糙度。聚晶金刚石复合片是一种超硬材料，采用金刚石微粉与硬质合金衬底在超高压高温条件下烧结而成，既具有金刚石的高硬度、高耐磨性与导热性，又具有硬质合金的强度与抗冲击韧性，是制造切削刀具、钻井钻头及其他耐磨工具的理想材料，它继承了金刚石硬度高和耐磨性好的优点，而且因其硬质合金基体与一般金属之间良好的焊接性能，还克服了金刚石与金属之间焊接性差的难题。PCD刀具在有色金属及非金属塑料、石墨等材质的切削中体现出优良的切削性能，可用于制作车刀、镗刀、铣刀、钻头、铰刀、锪刀以及复合孔加工刀具等，广泛用于航空航天、精密电子、医疗器械、汽车制造、风力发电等精密加工。石墨材质为生产生活中非常常见的一种黑色非金属原料，由石墨粉末压制而成，密度较低拥有耐高温性、导电导热性、润滑性、化学稳定性、可塑性、抗热振性等优秀性质。根据其化学稳定性可制成墨水、铅笔芯等；根据其耐高温性能可制成热弯模具用于成型玻璃；根据其导电、导热性可制成电加工机床的电极等。石墨属于六方晶体，层面间结合力较弱，内部气孔率大，抗拉强度低等特点，石墨的机械加工性能非常好。生产中使用的石墨零件结构通常比较复杂、精度要求高，由于石墨的上述特征，造成加工中容易出现棱边锯齿化、掉渣及崩角等质量不合格的问题。目前加工石墨热弯模具普遍采用硬质合金铣刀进行铣削，存在加工表面粗糙度大难以满足生产需求、加工难度大、加工时间长的特点。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供石墨加工刀具，使得在刀具的高速旋转中，金刚石微粒与金属粉末之间存在微小间隙起到了表面磨削的作用，石墨的表面质量得到提升，减低石墨表面的粗糙度。为实现上述目的，本技术提供了石墨加工刀具，包括刀体和用于固定所述刀体的基体，所述刀体轴向的一端为加工部，所述加工部呈半球面形，所述加工部的材质为聚晶金刚石，所述刀体与所述加工部通过高温烧结一体成型，所述刀体轴向的另一端设有固定部，所述基体的一端设有安装部，所述固定部与所述安装部固定连接。作为一种改进，所述半球面形的加工部的直径为1-6毫米。作为一种改进，所述刀体由硬质合金材质制成。作为一种改进，所述固定部与所述刀体一体成型，所述固定部呈锥形，所述锥形固定部靠近所述刀体一侧的直径大于所述锥形固定部远离所述刀体一侧的直径。作为一种改进，所述刀体包括锥面，所述安装部内设有与所述刀体锥面固定安装的锥形槽。作为一种改进，所述安装部呈圆台状，所述安装部靠近所述基体一端的直径大于所述安装部远离所述基体一端的直径。作为一种改进，所述锥形固定部的任意一条母线与所述锥形固定部轴线之间的夹角为40-70°。作为一种改进，所述基体为硬质合金基体或高强度合金钢基体。本技术提供的石墨加工刀具，具有以下优点：1、刀体的加工部设置成半球面以及加工部采用聚晶金刚石材质，使得在刀具的高速旋转中，金刚石微粒与粘合剂所含金属材质之间存在微小间隙起到了表面磨削的作用，石墨的表面质量得到提升，减低石墨表面的粗糙度。2、刀体采用细粒度聚晶金刚石复合片材质，也就是说：所述加工部21的材质为聚晶金刚石，所述刀体20的材质为硬质合金；细粒度聚晶金刚石中的金刚石的粒径小于等于1微米，经过超高压高温合成，具有极高的硬度和耐磨性、高导热性和低热膨胀系数，切削时散热快，切削温度低，热变形小的特点，加工时可以采用相比常规刀具更高的切削速度，并且刀具的使用寿命相比硬质合金刀具相比会更长。3、通过采用硬质合金材质的刀体20与其硬质合金基体的配合，提高了刀体和基体的焊接性能，从而提高了刀体和基体连接的稳固性；通过刀体固定部的锥面与基体端面锥形槽配合，提升刀体的刚性。附图说明图1为本技术一实施例提供的石墨加工刀具的整体结构平面图。图2为图1的爆炸结构透视图。图3为本技术一实施例提供的石墨加工刀具的爆炸结构立体图。图4为本技术一实施例提供的石墨热弯模具的凸模立体示意图。图5为本技术一实施例提供的石墨热弯模具的凹模立体示意图。图中：10、基体；11、安装部；12、锥形槽；20、刀体；21、加工部；22、固定部；31、凸模底部平面；32、凸模顶部曲面；33、凸模顶部平面；41、凹模型腔平面；42凹模型腔曲面；43、凹模顶部曲面。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参看图1，本技术的一实施方式提供了一种石墨加工刀具，所述石墨加工刀具包括刀体20和用于固定所述刀体20的基体10，基体10为刀具安装在机床上的夹持部分，所述刀体20轴向的一端为加工部21，所述加工部21呈半球面形，其中，刀体20轴向的一端为Z轴所指的正方向，所述加工部21的材质为聚晶金刚石，所述刀体20的材质为硬质合金；所述刀体20与所述加工部21通过高温高压烧结后一体成型；所述刀体20轴向的另一端设有固定部22，优选的是，通过切削加工刀体20轴向的另一端形成固定部22，所述基体10的一端设有安装部11，所述固定部22与所述安装部11固定连接，优选的是，固定部22与安装部11之间采用焊接的方式固定链接；应当指出的是：聚晶金刚石是将粒度为微米级的金刚石微粉与少量金属粉末混合后在高温(1400℃)高压(5-6GPa)下烧结而成的聚晶体，优选的是，所述金属粉末为Co，所述刀体20轴向一端的加工部21通过五轴激光加工中心加工完成半球面形的加工部21的制作；所述刀具加工部21采用球面设计，切削部分无刃口。无刃口刀具的加工原理在于：加工石墨表面时，聚晶金刚石为加入结合剂的取向不一的细晶粒金刚石烧结体，在刀具的高速旋转中，金刚石微粒与结合剂之间存在微小间隙起到了表面磨削的作用，使石墨的表面质量得到提升，减低石墨表面的粗糙度；在整个加工过程中因为聚晶金刚石具有极高的硬度和耐磨性、高导热性和低热膨胀系数，切削时散热快，切削温度低，热变形小的特点，加工时可以采用相比常规刀具更高的切削速度，并且刀具的使用寿命相比硬质合金刀具相比会更长；刀具在加工部21分未开刃口与排屑槽，适用于石墨材质表面的超精加工；因此，与常规切削刀具的表面质量相比，能够改善加工的效果。所述半球面形的加工部21的直径为1-6毫米，可以根据加工工件的形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨加工刀具，包括刀体和用于固定所述刀体的基体，其特征在于，所述刀体轴向的一端为加工部，所述加工部呈半球面形，所述加工部的材质为聚晶金刚石，所述刀体与所述加工部通过高温烧结一体成型，所述刀体轴向的另一端设有固定部，所述基体的一端设有安装部，所述固定部与所述安装部固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨加工刀具，包括刀体和用于固定所述刀体的基体，其特征在于，所述刀体轴向的一端为加工部，所述加工部呈半球面形，所述加工部的材质为聚晶金刚石，所述刀体与所述加工部通过高温烧结一体成型，所述刀体轴向的另一端设有固定部，所述基体的一端设有安装部，所述固定部与所述安装部固定连接。


2.如权利要求1所述的石墨加工刀具，其特征在于，所述半球面形的加工部的直径为1-6毫米。


3.如权利要求1所述的石墨加工刀具，其特征在于，所述刀体由硬质合金材质制成。


4.如权利要求1所述的石墨加工刀具，其特征在于，所述固定部与所述刀体一体成型，所述固定部呈锥形，所述锥形固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建军，何全优，
申请(专利权)人：深圳市力博刀具技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44