[發(fā)明專利]一種用增材制造技術(shù)增強刀具刃口強度的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610159270.6
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105728731A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊磊;高鄭宇
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽飛機工業(yè)（集團）有限公司
• 主分類號: B22F7/06
• 分類號: B22F7/06;B22F3/105;B33Y10/00
• 代理公司: 沈陽杰克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 胡洋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于增材制造領(lǐng)域，具體涉及一種用增材制造技術(shù)增強刀具刃口強度的方法，用于刀具的增強制造與修復補強。

背景技術(shù)

目前，市面上使用的普通刀具，大多是由普通工具鋼制造，使用過程中，刃口很容易變鈍，尤其是加工鈦合金等難加工金屬時，由于刃口的強度不夠，刀具很容易因加工摩擦熱而退火，造成加工困難或無法加工；即使使用該種刀具加工普通易加工的碳鋼，由于加工時產(chǎn)生大量的熱量，也同樣容易造成工具刃口部分退火。

現(xiàn)用的特種刀具，一般是硬質(zhì)合金整體燒結(jié)制造，價格比較昂貴，不僅浪費原材料，而且也因為材質(zhì)非常硬脆容易產(chǎn)生脆斷；在使用過程中，由于操作不當或切削零件材料的特性作用對刀具都會產(chǎn)生一定的磨損或局部崩刃損壞，使該刀具無法繼續(xù)使用，嚴重的只能報廢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用增材制造技術(shù)增強刀具刃口強度的方法，增強刀具刃口的強度與韌度，增加刀具的使用壽命，提高機械加工的生產(chǎn)效率。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種用增材制造技術(shù)增強刀具刃口強度的方法，包括以下步驟：

1)將刀具的工作刃口均勻的去除0.8mm-1.5mm，形成一個基礎(chǔ)平臺，該基礎(chǔ)平臺表面與刀具的切削方向垂直；清理刀具表面的油、灰塵、水等污物，待用；

2)根據(jù)該刀具的尺寸形狀、去除部位的尺寸以及刀具刃口去除后留在刀具上的平臺尺寸建立數(shù)模；

3)根據(jù)該數(shù)模和加工設(shè)備的程序語言進行編程；

4)將刀具裝卡到加工設(shè)備的工作臺上，調(diào)整加工設(shè)備，加工設(shè)備的同軸送粉工作頭對正刀具的增材成形位置，調(diào)用成形開始增材制造工作，成形的高度為去除的高度+O.5mm；

5)成形結(jié)束后，將該刀具裝到數(shù)控磨刀機上，重新按原磨削成形進行磨削再利用。

該方法可應(yīng)用于普通刀具的改造，磨損刀具的修復，刀具刃口增強的處理，或崩刃刀具的修復。

應(yīng)用于普通刀具的改造：將普通刀具的工作刃口均勻的去除0.8mm-1.2mm，形成一個基礎(chǔ)平臺，平臺表面與刀具的切削方向垂直；清理刀具表面的油、灰塵、水等污物，待用；根據(jù)該刀具的尺寸形狀、去除部位的尺寸以及刀具刃口去除后留在刀具上的平臺的尺寸建立數(shù)模，再根據(jù)該數(shù)模和設(shè)備的程序語言進行編程；將刀具裝卡到工作臺上，調(diào)整設(shè)備，同軸送粉工作頭對正刀具的增材成形位置，調(diào)用成形開始增材制造工作，成形的高度為去除的高度+O.5mm，成形結(jié)束后，將該刀具重新按原磨削成形進行磨削。

應(yīng)用于刃口增強處理的刀具：由于刀具芯部為普通的工具鋼，具有一定的韌性，抗沖擊力、抗震動能力以及抗撞擊能力較強，使用壽命增長，特種材料的刃口使刀具更加耐磨、鋒利，減小了刀具的切削阻力，增加了生產(chǎn)效率。

應(yīng)用于磨損刀具的修復：不論是工具鋼制造的還是特種鋼制造的，均可以采用該方法進行修復；將磨損刀具的工作刃口均勻的去除1.2mm-1.5mm，形成一個基礎(chǔ)平臺，平臺表面與刀具的切削方向垂直；清理刀具表面的油、灰塵、鐵削、水等污物，備用；測量刀具的尺寸及去除部位的尺寸并建模，根據(jù)數(shù)模編制修復用的程序，調(diào)試激光同軸送粉設(shè)備，進行磨損刀具的修復，修復層的高度應(yīng)高于刀具原理論高度0.5mm。最后將該刀具裝到數(shù)控磨刀機上重新磨刀成形，再利用。

應(yīng)用于崩刃刀具的修復：如果一把刀具存在多處崩刃現(xiàn)象，按崩刃尺寸最大處整體打磨刀具刃口，制造修復用的平臺，再利用激光送粉增材制造工藝修復；如果一把刀具有低于三處且不連續(xù)的崩刃現(xiàn)象，則應(yīng)將崩刃處打磨清理干凈，再根據(jù)打磨處的尺寸建模，依據(jù)模型編制修復程序，利用激光送粉增材制造工藝修復；修復后的刀具經(jīng)機械磨刀，即可再次使用，節(jié)約大量成本。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明針對普通的刀具或已經(jīng)磨損的刀具(主要是大型的銑刀、車刀、鉆頭等)所進行的刀刃增強或補強的一種方法。首先將普通或磨損的刀具刃口進一步磨掉，磨到一定的尺寸的平臺，然后采用激光同軸送粉的增材制造方式，以打磨后的平臺為基板，將特種金屬(如碳化鎢等)長到基體平臺上，形成一個牢固的整體，再按一定的刀具加工磨削程序?qū)⒌毒吣ハ鞯叫枰某叽纾^續(xù)使用。本發(fā)明不僅可以增加刀具的使用壽命，還可以提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本，具有良好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明就是將普通的刀具改造成具有特殊刀具功能的制造方法，同時也可以對磨損或崩刃的刀具進行修復。

附圖說明

圖1為實施例中的銑刀。

圖2a為圖1中A-A視圖銑刀的側(cè)刃加工前示意圖。