一种用于工件加工的微织构刀具制造技术

本发明专利技术涉及一种用于工件加工的微织构刀具，包括刀头和前刀面，所述前刀面上加工设置有多个不同尺寸的微组织结构，所述多个微组织结构的尺寸呈梯度排列，所述微组织结构包括凹槽，所述凹槽的开口四周围绕设置有凸起。与现有技术相比，本发明专利技术通过在刀具的前刀面上设置多个微组织结构，利用微组织结构的尺寸呈梯度排列以及微组织结构的凹槽和凸起设计，能够有效减少切削力和摩擦力，从而提高刀具寿命、保证加工效率和加工质量。证加工效率和加工质量。证加工效率和加工质量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于工件加工的微织构刀具


[0001]本专利技术涉及加工刀具
，尤其是涉及一种用于工件加工的微织构刀具。

技术介绍

[0002]随着工业的进一步发展，机械加工在高新技术产业的发展中将产生不可忽视的作用，刀具加工是常见的机械加工方式，但在其加工过程中，尤其是加工毛化织构时，往往存在切削力、摩擦力过大的缺陷，从而导致温度过高、润滑冷却效果较差、产生积屑瘤等现象，这些都会加剧刀具的磨损，降低刀具寿命，并且影响生产效率以及加工质量。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于工件加工的微织构刀具，以降低加工切削力和摩擦力。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于工件加工的微织构刀具，包括刀头和前刀面，所述前刀面上加工设置有多个不同尺寸的微组织结构，所述多个微组织结构的尺寸呈梯度排列，所述微组织结构包括凹槽，所述凹槽的开口四周围绕设置有凸起。
[0005]进一步地，所述刀头包括主切削刃和副切削刃，所述主切削刃和副切削刃连接有弧形的刀尖。
[0006]进一步地，所述刀头的前角为6
°
、后角为10
°
、刀刃半径为20微米。
[0007]进一步地，所述多个微组织结构呈矩形分布排列，所述矩形的一角为圆弧角，所述圆弧角与刀尖相配合。
[0008]进一步地，所述微组织结构的数量为180～220个。
[0009]进一步地，所述凹槽的直径为50微米。
[0010]进一步地，所述凸起的高度为4微米、外圈直径为100微米、内圈直径为50 微米。
[0011]进一步地，所述多个微组织结构的凹槽的深度之间呈梯度排列。
[0012]进一步地，所述微组织结构内容纳有润滑液。
[0013]进一步地，所述前刀面上通过激光飞秒加工的方式加工设置微组织结构。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0015]一、本专利技术通过在刀具的前刀面上加工设置多个不同尺寸的微组织结构，并使多个微组织结构的尺寸呈梯度排列，利用微组织结构的凹槽以及凹槽开口四周的凸起，能够有效减少切削力，使得使得刀具在干切削时具有良好的减摩抗磨效果，从而缓解刀具粘结现象、降低切削力与温度，由此能够提高刀具寿命、保证工件加工效率及加工质量。
[0016]二、本专利技术利用微组织结构的凹槽和凸起设计，能够在微组织结构内容纳存储润滑液，以进一步提高加工时的冷却润滑效果。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的刀具结构示意图；
[0018]图2为本专利技术中微组织结构的剖视图；
[0019]图3为本专利技术中微组织结构的立体结构示意图；
[0020]图中标记说明：1、副切削刃，2、刀尖，3、主切削刃，4、微组织结构，5、凹槽，6、凸起。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0022]实施例
[0023]如图1所示，一种用于工件加工的微织构刀具，包括刀头和前刀面，刀头包括主切削刃3和副切削刃1，主切削刃3和副切削刃1连接有弧形的刀尖2，本实施例中，刀头的前角为6
°
、后角为10
°
、刀刃半径为20微米。
[0024]前刀面上加工设置有多个不同尺寸的微组织结构4，多个微组织结构4的尺寸呈梯度排列，，多个微组织结构4呈矩形分布排列，矩形的一角为圆弧角，圆弧角与刀尖2相配合，微组织结构4的数量为180～220个，本实施例中，微组织结构在矩形横向上布置18个、在矩形竖向上布置10个。
[0025]具体的，如图2和图3所示，微组织结构4包括凹槽5，凹槽5的开口四周围绕设置有凸起6，采用这种设计的微组织结构能够进一步减少切削力、从而降低温度，凸体织构在糙化增摩、润滑减摩、抗黏减阻、强化耐磨方面有不同于凹体织构的独特功能，另外，对凸体织构摩擦学的初步研究表明，球冠状微凸起织构摩擦因数大于光滑试样，但可使磨损减小，提高刀具寿命。
[0026]本实施例中，凹槽5的开口直径为50微米，且多个微组织结构4的凹槽5的深度之间呈梯度排列：10、30、50、30、10，以此循环分布，这种仿生竹鼠牙齿呈梯度排列分布的方式，能够有效减少毛化织构对刀具结构强度带来的损害；
[0027]凸起6的高度为4微米、外圈直径为100微米、内圈直径为50微米。
[0028]在实际应用中，微组织结构4内还可容纳润滑液，以提高冷却润滑效果，前刀面上具体是通过激光飞秒加工的方式加工设置微组织结构4。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于工件加工的微织构刀具，其特征在于，包括刀头和前刀面，所述前刀面上加工设置有多个不同尺寸的微组织结构(4)，所述多个微组织结构(4)的尺寸呈梯度排列，所述微组织结构(4)包括凹槽(5)，所述凹槽(5)的开口四周围绕设置有凸起(6)。2.根据权利要求1所述的一种用于工件加工的微织构刀具，其特征在于，所述刀头包括主切削刃(3)和副切削刃(1)，所述主切削刃(3)和副切削刃(1)连接有弧形的刀尖(2)。3.根据权利要求2所述的一种用于工件加工的微织构刀具，其特征在于，所述刀头的前角为6
°
、后角为10
°
、刀刃半径为20微米。4.根据权利要求2所述的一种用于工件加工的微织构刀具，其特征在于，所述多个微组织结构(4)呈矩形分布排列，所述矩形的一角为圆弧角，所述圆弧角与刀...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，陈文翔，余前溪，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：