[發明專利]一種PCD銑刀及其加工方法

有效

• 申請號: 201610265827.4
• 申請日: 2016-04-26
• 公開（公告）號: CN105665806B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 張明菊;吳建軍;林世民
• 申請（專利權）人: 深圳市力博刀具技術有限公司
• 主分類號: B23C5/18
• 分類號: B23C5/18;B23P15/34
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙)44288
• 代理人: 石伍軍,張鵬

技術領域

本發明涉及銑刀超硬刀具加工領域，具體涉及一種PCD銑刀及其加工方法。

背景技術

聚晶金剛石(PCD)刀具具有金剛石的高硬度、耐磨性、低摩擦系數和高導熱性等優點，因此在加工有色金屬及難加工非金屬材料領域中得到廣泛應用。PCD刀具切削過程中，在刀具和工件材料的相對運動中，切削刃有三部分與工件相接觸起切削作用：刀具前刀面、刀具刃口以及刀具后刀面。刀具后刀面和刃口對加工工件起直接切削作用。

由于PCD刀具刃口存在一定的鈍圓半徑，因此在切削過程中刀具刃口必然會對工件表面存在一定的擠壓作用，對于PCD刀具來講其加工的工件一般為彈塑性較大的有色金屬，所以加工工件表面被刀具刃口擠壓后會產生彈性恢復，與刀具后刀面完全接觸，在后刀面對其施加的法向力和摩擦力的作用下發生塑性變形，最終流離刀具后刀面形成加工工件表面。

由PCD刀具切削過程分析可知，已加工表面是工件材料經刃口擠壓后回彈與刀具后刀面相互作用形成的。對于普通刀具而言，由于刀具材料的硬度、耐磨性及后刀面光潔度不夠，這種相互作用增大了刀具與工件間的摩擦，最終加速了刀具的磨損，降低了加工表面質量。

PCD刀具后刀面一般相當光滑，且PCD材料具有高的硬度及耐磨性，所以PCD刀具的后刀面對加工工件表面起著燙壓的重要作用，尤其是切削金屬鋁及其合金材料時，由于材質較軟，彈塑性較大，這種燙壓作用更為突出，所以PCD刀具后刀面的刃磨質量直接影響加工工件的表面光潔度，提高PCD刀具后刀面刃磨質量非常有利于提高加工工件表面質量。

常規的PCD刀具前刀面是PCD復合片的拋光面，后刀面是有后期加工而形成的，由于工藝的限制，后刀面光潔度最好的是磨制出來的，磨制出來的后刀面粗糙度可達到Ra0.8以內，在加工過程中還是無法實現鏡面效果，而PCD拋光面本身的表面粗糙度可達Ra0.023，因此，若直接用PCD復合片的拋光面作為刀具韌帶，PCD刀具本身后刀面粗糙度很低，加工工件一定能夠達到鏡面的效果，并且可以消除刀具加工紋理。

綜上所訴，PCD刀具后刀面光潔度對加工工件表面質量影響非常大，采用傳統工藝生產的PCD刀具加工工件表面目前光潔度還達不到鏡面的要求。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種可使加工工件表面達到鏡面要求的PCD銑刀。

為解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種PCD銑刀，包括刀體和銑刀片，所述刀體的材質為硬質合金或鋼，所述刀體上設有定位面、焊接面和排屑槽，所述銑刀片與焊接面固定連接；所述定位面與焊接面垂直，所述刀體的橫截面形狀為圓形；

所述銑刀片由具有拋光面的PCD復合片加工而成，所述銑刀片設有與所述排屑槽底面平行的前刀面；所述銑刀片外邊緣自銑刀片的前刀面向下依次設置刃口、韌帶、第一后刀面和第二后刀面；所述韌帶為PCD復合片的拋光面。

作為優選，所述韌帶與所述前刀面呈85-87°楔形角。

作為優選，所述第一后刀面呈8-12°的后角，所述第二后刀面呈20-30°的后角。

作為優選，所述PCD銑刀呈4-6°的螺旋角。

加工上述PCD銑刀的方法，包括以下步驟：

1)焊接：將PCD復合片與所述焊接面連接，通過刀體定位面固定其焊接角度與焊接精度；

2)加工銑刀片：利用激光切割PCD復合片依次加工形成前刀面、第二后刀面、第一后刀面和刃口，第一后刀面與PCD復合片的拋光面形成韌帶，得到銑刀片。

作為優選，步驟1)中，所述PCD復合片中金剛石的體積含量不低于92％，所述PCD復合片表面粗糙度Ra≤0.02μm。

作為優選，步驟1)中，利用高頻感應焊接銑刀片與刀體，所述刀體和銑刀片在焊接前與焊接后均進行400-500℃保溫處理0.5-2小時。

相比現有技術，本發明的有益效果在于：

本發明提供的PCD銑刀，通過利用PCD復合片的拋光面作為韌帶，可使加工工件表面形成近乎鏡面的效果，減少了對刃口的磨損；對鋁、錳、鈦以及鈦合金、燒結合金等其他高強度合金加工后工件表面可達到幾乎鏡面的效果，幾乎不可見加工紋。加工該PCD銑刀的過程合理利用PCD復合片的拋光面，利用激光切割依次加工形成前刀面、第二后刀面、第一后刀面和刃口，使該PCD銑刀能夠加工出高表面光潔度的工件。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

附圖說明

圖1為實施例1的結構示意圖；