一種用于鋁基碳化硅材料小孔加工的鏜削刀具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械切削刀具領(lǐng)域，特別涉及一種用于鋁基碳化硅材料小孔的鏜削刀具。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬加工切削中，鋁基復(fù)合材料是近些年來科技發(fā)展較快的國家競相研制的新型金屬基復(fù)合材料。碳化硅(SiCp/Al含量20%?60% )鋁基復(fù)合材料中的碳化硅(SiC)顆粒硬度約為Hv 2700。并且SiC顆粒的含量越高，材料就會更硬而且變脆，加工的難度則會增大。用一般傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法很容易使鋁合金基體局部熔化，生成積肩瘤，并使刀具磨損變鈍，造成表面粗糙度下降，相應(yīng)的形位公差也就很難保證。特別是小孔加工中，一般刀具磨損嚴(yán)重，耐用度難以保證而且孔精度及孔口質(zhì)量較差，易產(chǎn)生崩邊及毛刺等缺陷影響產(chǎn)品精度，且?6mm以下高精度焊接金剛石鏜刀制作與刀柄材料、金鋼石材料、刀具角度關(guān)聯(lián)緊密。刀具結(jié)構(gòu)及刀具角度示意圖如圖1、圖2所示。目前金屬基復(fù)材的應(yīng)用日益廣泛，迫切需要解決此類小孔加工的難題，提高產(chǎn)品質(zhì)量及加工效率，進(jìn)一步降低成本。本發(fā)明解決了鋁基碳化硅材料Φ3_?Φ6_孔加工，實現(xiàn)了鋁基碳化硅復(fù)合材料小孔刀具的制備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要針對【背景技術(shù)】中對鋁基碳化硅復(fù)合材料小孔加工中存在的問題，提供一種適合該材料專用鏜孔刀具如圖1所示，包括刀頭1、刀體2、光滑過渡區(qū)3。以實現(xiàn)對Φ3πιπι?Φ6πιπι范圍內(nèi)小孔高精度加工，并且切削效率和刀具壽命均得到有效提高。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:刀體材料為硬質(zhì)合金，刀頭材料為金剛石，刀具前角Ang2為5°?7°，刀尖角Ang6為76°?81°，主偏角Kr為93°?95°，副偏角Krl為6°?9°，主后角Angl為7°?10 °，副后角Ang5為14°，刃傾角Ang4為8°，刀尖圓角R0.1mm ?0.3mm0
[0005]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述刀具刀柄與刀頭之間錐度光滑過渡，提高刀具整體剛性，并且改善鏜刀結(jié)構(gòu)性能。
[0006]作為本發(fā)明的又一步改進(jìn)，所述刀具通過焊接方式將刀頭固定，實現(xiàn)刀頭與刀體的同步運(yùn)動，防止刀頭在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下因離心力引起的加工誤差。
[0007]采用本發(fā)明的刀具前角Ang2為5°?7°可以增強(qiáng)刀具抗彎強(qiáng)度和韌性，提高鋒利程度，有效減少切肩磨削阻力，進(jìn)而降低切削熱引起的變形，主后角的設(shè)計可以有效減少刀具后面的磨損，提高刀具使用壽命；主偏角Kr為93°?95°可以有效減少切削抗力，切削刃有效長度和刀尖角增大，刀具的散熱情況進(jìn)一步得到改善。
【附圖說明】
[0008]圖1為用于鋁基碳化硅復(fù)合材料小孔鏜削刀具示意圖。
[0009]圖2為用于鋁基碳化硅復(fù)合材料小孔鏜削刀具刀頭角度示意圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖2所示用于鋁基碳化硅復(fù)合材料小孔鏜削刀具，刀體材料為硬質(zhì)合金，刀頭材料為金剛石，刀具前角Ang2為6°，刀尖角Ang6為80°，主偏角Kr為93°，副偏角Krl為8°，主后角Angl為10°，副后角Ang5為14°，刃傾角Ang4為8°，刀尖圓角R0.2mm;刀具刀柄與刀頭之間錐度光滑過渡，提高刀具整體剛性；刀具通過焊接方式與刀頭固定，防止刀頭在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下因離心力引起的加工誤差。
[0011]采用本刀具加工直徑范圍在c>3mm?C>6mm小孔時，采用的切削速度v = 10?30m/min，進(jìn)給量f = 20?60mm/min,孔口邊緣質(zhì)量提高，無崩邊情況產(chǎn)生，加工精度大大提高，同時刀具壽命顯著提高，普通刀具一般每加工10個孔就出現(xiàn)磨損，需要修磨處理，而采用該刀具可以加工至200個孔，仍未出現(xiàn)明顯磨損缺陷，孔口質(zhì)量完好，無毛刺及崩邊現(xiàn)象。
【主權(quán)項】
1.一種用于鋁基碳化硅材料小孔的鏜削刀具，包括刀頭、刀體、光滑過渡區(qū)，其特征在于:刀體材料為硬質(zhì)合金，刀頭材料為金剛石，刀具前角Ang2為5。?7°，刀尖角Ang6為76°?81°，主偏角Kr為93°?95°，副偏角Krl為6°?9°，主后角Angl為7°?10°，副后角Ang5為14°，刃傾角Ang4為8°，刀尖圓角R0.1mm?0.3mm。2.如權(quán)利要求1所述的用于鋁基碳化硅材料小孔的鏜削刀具，其特征在于:所述刀具刀體與刀頭之間錐度光滑過渡。3.如權(quán)利要求2所述的用于鋁基碳化硅材料小孔的鏜削刀具，其特征在于:刀頭通過焊接方式固定在光滑過渡區(qū)上。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于鋁基碳化硅材料小孔的鏜削刀具，包括刀頭、刀體和光滑過渡區(qū)。刀體材料為硬質(zhì)合金，刀頭材料為金剛石，刀具前角Ang2為5°～7°，刀尖角Ang6為76°～81°，主偏角Kr為93°～95°，副偏角Kr1為6°～9°，主后角Ang1為7°～10°，副后角Ang5為14°，刃傾角Ang4為8°，刀尖圓角R0.1mm～0.3mm。采用本發(fā)明的刀具前角Ang2為5°～7°可以增強(qiáng)刀具抗彎強(qiáng)度和韌性，提高鋒利程度，有效減少切屑磨削阻力，進(jìn)而降低切削熱引起的變形，主后角的設(shè)計可以有效減少刀具后面的磨損，提高刀具使用壽命；主偏角Kr為93°～95°可以有效減少切削抗力，切削刃有效長度和刀尖角增大，刀具的散熱情況進(jìn)一步得到改善。
【IPC分類】B23B27/18
【公開號】CN105290437
【申請?zhí)枴緾N201510870344
【發(fā)明人】曹彥生, 李恒正
【申請人】北京航天新風(fēng)機(jī)械設(shè)備有限責(zé)任公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年12月2日