一种多切削刃刀具以及非晶合金高效切削方法技术

本发明专利技术涉及非晶合金加工技术领域，公开了一种多切削刃刀具以及非晶合金高效切削方法，其中方法包括如下步骤：S11、采用多切削刃刀具对非晶合金表面进行切削，严格控制切削温度，使多切削刃刀具的前一条主切削刃切削产生的已加工表面温度处于非晶合金玻璃转变温度Tg以上；S12、多切削刃刀具的后一条主切削刃利用前一条主切削刃已加工表面温度实现切削，同时控制后一条主切削刃已加工表面的温度低于非晶合金的晶化温度Tx。其有益效果在于：解决非晶合金现阶段切削加工中存在的刀具磨损严重、已加工表面易晶化、加工效率低、加工成本高等问题，实现非晶合金高效高质量切削。实现非晶合金高效高质量切削。实现非晶合金高效高质量切削。

【技术实现步骤摘要】
一种多切削刃刀具以及非晶合金高效切削方法


[0001]本专利技术涉及非晶合金加工
，具体涉及一种多切削刃刀具及非晶合金高效切削方法。

技术介绍

[0002]非晶合金因其原子排列具有长程无序的结构特点，使其呈现出高强度、高硬度、低弹性模量、优异的抗腐蚀性以及抗磨损性等，在医疗器械、航空航天、电子3C等领域有着广泛的应用前景。现阶段，传统的机械加工方式(车削、铣削、钻削等)仍是非晶合金零件成形的主要手段，但由于非晶合金材料高硬度、高强度、低弹性模量等优异的力学性能，使得传统切削刀具在加工非晶合金零件时存在刀具磨损严重和崩刃问题；且非晶合金对温度和应力变化较为敏感，高速切削时切削温度达到非晶合金材料晶化温度Tx及以上时会导致材料晶化，使其失去原本优异的力学性能。为避免非晶合金已加工表面晶化，需降低切削速度、降低进给速度、减小背吃刀量，导致加工效率降低。
[0003]非晶合金处于玻璃转变温度Tg以上时其材料本身塑性增加。由于材料塑性没有弹性应变、成形后不回弹、尺寸精度高且稳定、表面光洁度高等特点。且在非晶合金玻璃转变温度Tg以上进行切削加工区别于在常温下切削可实现降低切削力，降低切削温度，减缓刀具磨损，延长刀具寿命。因此，可利用非晶合金在玻璃转变温度Tg以上的高温流动性特点实现高效切削，并保证非晶合金已加工表面无晶化。目前已公开非晶合金在玻璃转变温度Tg以上实现切削的方法为激光预热辅助切削法，即切削刀具利用激光加热使得非晶合金待加工表面温度处于玻璃转变温度Tg以上，使得材料塑性增加，从而实现对非晶合金高效切削。但此方法存在成本高、效率低等问题，不适用于实际大规模工业化应用。
[0004]综上所述，非晶合金零件成形仍存在刀具寿命低、加工效率低、成本高、零件成形合格率低等问题，且现阶段无适用于针对非晶合金材料高效高质量切削技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种利用非晶合金高温流动性特点，解决非晶合金现阶段切削加工中存在的刀具磨损严重、已加工表面易晶化、加工效率低、加工成本高等问题的多切削刃刀具。本专利技术的另一目的在于利用多切削刃刀具实现非晶合金高效高质量切削的一种非晶合金高效切削方法。
[0006]本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：
[0007]一种多切削刃刀具，包括同一刀体上沿刀具进给方向依次排列的N条主切削刃(N≥2)，前一条主切削刃与其紧邻的后一条主切削刃之间的刃距，能够保证后一条主切削刃利用前一条主切削刃产生的切削热实现对非晶合金在玻璃转变温度Tg上进行切削。
[0008]进一步地，所述多切削刃刀具为车刀，此车刀的前一条切削刃的角度范围为
‑
10
°
～20
°
，后一条切削刃的角度范围为0
°
～20
°
。
[0009]进一步地，所述多切削刃刀具为钻头，钻头顶角为100～150
°
[0010]进一步地，所述多切削刃刀具的表面具有涂层。
[0011]一种非晶合金高效切削方法，包括如下步骤：
[0012]S11、采用上述多切削刃刀具对非晶合金进行切削加工，严格控制切削温度，使多切削刃刀具的前一条主切削刃切削产生的已加工表面温度处于非晶合金玻璃转变温度Tg以上；
[0013]S12、多切削刃刀具的后一条主切削刃利用前一条主切削刃切削时的已加工表面温度实现切削(Tg以上)，同时控制后一条主切削刃已加工表面的温度低于非晶合金的晶化温度Tx。
[0014]进一步地，还包括：S13、根据多切削刃刀具所具有的主切削刃数量，依次进给切削，利用前一主切削刃切削时产生的切削热，使得该主切削刃的已加工表面处于玻璃化转变温度以上，即后一主切削刃的待加工表面始终处于玻璃转变温度以上，实现切削加工，并始终保证后一主切削刃切削产生的已加工表面的温度低于非晶合金的晶化温度Tx，直至加工结束。
[0015]进一步地，S12中通过对最后一条主切削刃加工表面进行冷却润滑，从而控制最后一条主切削刃已加工的表面温度低于非晶合金的晶化温度Tx。
[0016]进一步地，所述冷却润滑的方式包括微量油润滑、微量水润滑、低温冷风、超临界二氧化碳或低温液氮中的至少一种。
[0017]进一步地，S11中的切削速度v为105、140、175、210、245m/min中的一种,背吃刀量ap：0.5mm)，进给速度f：0.05mm/r。
[0018]进一步地，S11中的切削速度v为60、80、100、120、140m/min中的一种,进给速度f：0.1mm/r。
[0019]本专利技术相对于现有技术具有如下优点：
[0020]1、本专利技术充分利用非晶合金高温流动性特点，设计专门用于非晶合金切削的多切削刃刀具，多切削刃的排布方式，解决非晶合金现阶段切削加工中存在的刀具磨损严重、已加工表面易晶化、加工效率低、加工成本高等问题，还实现同一工步中对非晶合金进行粗
‑
半精
‑
精加工，实现非晶合金高效高质量切削。
[0021]2、本专利技术通过调节加工参数、刀具角度以及切削环境，从而控制切削温度，非晶合金切削过程中，前一条主切削刃产生的已加工表面成为后一条主切削刃的待加工表面，后一条主切削刃利用同一刀体上前一条切主削刃切削时产生的切削热使得已加工表面温度处于玻璃转变温度Tg以上：从而实现后一条主切削刃在玻璃转变温度Tg以上高效切削。达到降低后一条主切削刃切削力，降低切削温度、避免已加工表面晶化、减小刀具磨损、延长刀具寿命的目的。
附图说明
[0022]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0023]图1示出了根据本专利技术的实施例1中多切削刃刀具的结构示意图；
[0024]图2示出了图1中A处的放大示意图；
[0025]图3示出了本专利技术实施例1中多切削刃刀具的工作示意图；
[0026]图4示出了本专利技术实施例1中多切削刃刀具的前一条主切削刃的工作示意图；
[0027]图5示出了本专利技术实施例1中多切削刃刀具的后一条主切削刃的工作示意图；
[0028]图6示出了根据本专利技术的实施例2中多切削刃钻头的结构示意图；
[0029]图7示出了图6中B处的放大图；
[0030]图中，1、前一条主切削刃；2、后一条主切削刃；3、车刀安装轴；4、车刀本体；5、钻头；6、前一条主切削刃产生的已加工表面；7、后一条主切削刃产生的已加工表面；8、切屑；9、冷却润滑；10、非晶合金材料。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0032]实施例1：
[0033]如图1和图2所示，多切削刃车刀包括车刀本体4以及开设在车刀本体上的前一条主切削刃1和后一条主切削刃2，其中前一条主切削刃1和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多切削刃刀具，其特征在于：包括同一刀体上沿刀具进给方向依次排列的N条主切削刃(N≥2)，前一条主切削刃与其紧邻的后一条主切削刃之间的刃距，能够保证后一条主切削刃利用前一条主切削刃产生的切削热实现对非晶合金在玻璃转变温度Tg上进行切削。2.根据权利要求1所述的多切削刃刀具，其特征在于：所述多切削刃刀具为车刀，此车刀的前一条切削刃的角度范围为
‑
10
°
～20
°
，后一条切削刃的角度范围为0
°
～20
°
。3.根据权利要求1所述的多切削刃刀具，其特征在于：所述多切削刃刀具为钻头，钻头顶角为100～150
°
。4.根据权利要求1所述的多切削刃刀具，其特征在于：所述多切削刃刀具的表面具有涂层。5.一种非晶合金高效切削方法，其特征在于，包括如下步骤：S11、采用权利要求1
‑
4中任一项所述的多切削刃刀具对非晶合金进行切削加工，严格控制切削温度，使多切削...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成勇，胡治宇，丁峰，李阳嘉，庄志铭，郑李娟，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：