[发明专利]聚晶金刚石螺纹成型刀具

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种机械制造技术领域的刀具，尤其涉及的是一种聚晶金刚石螺纹成型刀具。

背景技术

目前，许多汽车发动机制造企业越来越多的采用硅铝合金替代铸铁缸体零件。在制造工艺方面，高速切削技术在发动机生产企业也得到充分的应用，大量采用高性能细晶粒涂层硬质合金刀具，这些刀具具有较高的强度，再匹配涂层，能够在较高的切削速度下进行加工。

硅铝合金具有重量轻，硬度、强度高、耐磨性好等优异性能，应用广泛。但该类铝合金的切削加工性能较差，特别是硅含量高于12.6％的合金，加工难度相当大。切削这类硅铝合金时，刀具交替地切削软的铝基和硬的硅颗粒，若沿用以往的硬质合金刀具容易磨损和产生积屑瘤，使加工精度降低，加工表面恶化，难以实现优质生产；若采用涂层硬质合金刀具加工，只能采用不含铝元素的涂层材料，否则涂层材料中的铝元素会与工件材料发生亲和作用，而造成刀具随涂层剥落产生崩刃。因此，有必要开发新刀具材料。

PCD(Polycrystalline Diamond聚晶金刚石)具有硬度高、导热性好、热膨胀系数低、刃口锋利等优点，广泛应用于非金属材料和有色金属材料的高速切削加工，是加工这种硅铝合金的理想刀具材料。

经过对现有技术的检索发现，中国发明专利公开号：CN1404426A，发明名称：具有螺旋排屑槽的螺纹铣削工具，该技术具有一个近端柄部和一个远端切削部，切削部包括至少一个螺纹铣削齿和围绕工具的转动轴线螺旋或盘旋定向的至少一个排屑槽，螺纹铣具的螺旋角至少为20°。该螺纹铣具的切削部分是采用高速钢、弹簧钢、硬质合金或工具钢等材料制造的，主要用来在不锈钢工件上加工螺纹，不适合对硅铝合金材料的加工。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种聚晶金刚石螺纹成型刀具，可以进行高速、稳定和高效的铣削加工，并能产生短小的碎屑，避免了长切屑在排出过程中缠绕刀具及对已加工表面的滑擦破坏零件表面质量，可以实现在切削速度大于等于10000转/分钟的切削，提高了刀具的切削性能和加工效率。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：刀体、支撑臂、冷却孔、若干个刀片和排屑槽，其中：刀体的端部固定设有支撑臂，刀片沿支撑臂的中心轴线对称固定设置于支撑臂上，排屑槽的一端和刀片相连，另一端和支撑臂相连，刀体和支撑臂的中心轴线方向上设有冷却孔，冷却孔和排屑槽相连。

所述的刀片是聚晶金刚石制成。

所述的刀片厚度为1.6~3.2毫米。

所述的刀片上与支撑臂的中心轴线平行的端部设有8~10个大小和形状相同的刀齿。

所述的刀齿包括：切削刃、前刀面、后刀面和刃带，其中：前刀面和后刀面相交，切削刃位于前刀面和后刀面的交线上，切削刃和后刀面之间设有刃带。

所述的刀齿为螺纹牙型，其截面是梯形，牙型角为60°，牙型半角为30°±15′，相邻刀齿的螺距为1.5±0.003毫米，牙顶高为0.53~0.54毫米，牙底高为0.44~0.45毫米。

所述的切削刃上设有8°~12°的后角。

所述的刃带的宽度为0.4~0.8毫米。

所述的刀齿的螺纹轴线和刀体的中心轴线的同轴度公差为0.01~0.012毫米。

所述的排屑槽为直槽，其角度为90°~105°。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明主要用于铝硅合金的高速加工，切削速度比硬质合金刀具加工提高2~3倍，使加工出的螺纹公差等级精度由6级提高到4级或更高，加工出的工件表面质量更好，表面粗糙度从Ra0.8微米降低到Ra0.1微米。解决了传统硬质合金刀具寿命短，涂层刀具因膜层剥落易崩刃，加工效率低等问题，此外大角度的直槽可以保证排屑更顺畅。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是图1的A向视图；

图3是刀片的局部示意图；

图4是图3中B的局部放大图；

图5是刀齿的局部放大图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1