[实用新型]齿形刀具

说明书

本实用新型涉及一种用于车床的刀具，尤其涉及一种具有良好耐高温腐蚀及耐磨耗性的齿形刀具。

近年来，由于切削技术的开发与商业化，切削刀具所适用的范围愈加广泛。请参阅图1所示，是一在圆筒状刀体(10)的环状外壁上间隔地设有复数个条状切削刃(11)的刀具(1)，当该刀体(10)回转时，能借其切削刃(11)来切割物件。此圆筒齿形刀具(1)的结构，习用者是以适于硬化的麻田散铁不锈钢材质(SUS410，SUS420)为齿形刀具(10)，而其切削刃(11)是同刀体(10)一体形成，再经热处理硬化，使刀刃的硬度达到HR45°以上，再进行外形研磨制成。

麻田散铁系的不锈钢，虽可用作淬火硬化，以借由原刀体(10)制成高硬度的刀刃，但由于其耐热性、耐蚀性及耐磨性质不是良好，致使其在腐蚀环境与高温条件下易被侵蚀。请参阅图2所示，为圆筒齿形刀具(1)的一使用代表例，图2中标号(2)是表示酯条(strands OF POLYESTER)，当处熔融状态下的酯条(2)进入下方的切粒段，会被回转刀具的切削刃(11)切成酯粒(塑胶粒)(21)，此酯粒(21)再借输送水运至干燥机。就该酯条的切粒使用例而论，因酯条是外冷内热(内部约有200℃的高温)，且有输送水处于刀具(1)周边。这种情况，对于耐热及耐蚀性质较差的麻田散铁系不锈钢，造成使用寿命短，难以达到适用的地步。而且，当圆筒齿形刀具回转切削速度快时，其刀刃与酯条间因切削磨擦而产生的热，会使刃端因升温软化而易于磨损。

针对上述麻田散铁系不锈钢刀具所存在的缺点，以耐蚀性较好的奥斯体铁系不锈钢为底材，并于刀刃上硬面焊接耐高温磨耗材料以作为刀刃部的复合材质刀具渐被广泛使用。请参阅图3所示，是另一种习用的圆筒齿形刀具(3)，该刀具(3)是采用奥斯体铁系不锈钢材质为母材，其具有良好的耐蚀性(但其不适于作热处理硬化)，并于刀体(31)的环状外臂上预焊接刀刃处间隔地加工有稍低的齿条(311)，再于各齿条(311)上硬面焊接一层钴基合金(stellite)(33)，如图4所示，以形成圆筒齿形刀具的雏型。而后再对焊接层作外形研磨制成如图3所示的切削刃(32)，该钴基合金的刀刃具有HRC45°以上的硬度，以利于适合的工作条件作切削。

就奥斯体铁系不锈钢的刀体上硬面焊接钴基合金形成刀刃的圆筒齿形刀具，虽不存在易受到腐蚀及高温侵蚀的缺点，但其存在一刀刃可能龟裂的问题则受到极大的关切。即硬面焊接的熔融焊材在焊接及冷却中会产生冶金变态使体积变化而产生应力，因而会使刀刃容易发生龟裂现象。又，纵使该残留应力可再借热处理进行消除，但其成效并不是很好，尤其，当切削刃(32)的焊接厚度超过了3mm，则龟裂现象更不易避免，甚至会造成刀刃在切削作业中脱落的情况。

要将高硬度合金硬面焊接在奥斯体铁系不锈钢材质的刀体上以形成刀刃，因内应力的影响而造成龟裂的缺点，亦是该刀具的一共同问题。由于此一问题大大影响到此刀具的切削刀刃使用特性及效果，例如圆筒齿形刀具的刀刃如仅有2mm的厚度，则其在持续使用的损耗及再研磨下，不用多久就变成废品，造成刀具的浪费，很不经济。故硬面焊接高厚度及高硬度合金在刀刃上因冷却收缩所诱生的应力集中问题，须加以有效解决，否则，该圆筒状刀具的耐用性不够且使用范围不能扩大。

因此，应该有另一种不同结构的刀具产生，以令圆筒齿形刀具的高硬度合金刀刃不会因应力因素而有龟裂现象，且能使刀刃有足够的厚度，同时，该刀具亦须有耐热性、耐磨耗及耐蚀性等切削功能。

本实用新型的主要目的在于，提供一种齿形刀具，其中刀体是以奥斯体铁系不锈钢、耐热钢为基材制成一圆柱杆，并于该圆柱杆环周间隔地设有与刀刃部等高的齿条肩部，该肩部中间的尺寸约为刀刃宽度的凹槽，而刀刃部是在刀体肩部中间凹槽内硬面焊接高硬度及耐磨耗的合金形成，以获得一刀刃厚度、硬度均能完全符合使用需求的圆筒齿形刀具。

为能进一步了解本实用新型的结构及所达到的效果，兹举一实施例并配合附图详细说明如下：

本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。

一种齿形刀具，包括刀体及刀刃部，其中刀体是一环周轴向间隔地设有约与刀刃部等高肩部的圆柱杆，该圆柱杆相邻肩部中间设有尺寸约为刀刃宽度的凹槽，而刀刃部是由高硬度焊材以硬面焊接熔入刀体凹槽内并把刀体肩部切除形成。

本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的利用圆筒刀体制成的齿形刀具，该形成刀刃部所使用的焊材以钴基合金、高铬合金、高速钢、碳化钨及其性质相似的材质构成。