[发明专利]一种数控机床用刀具

说明书

技术领域

本发明属于机械加工领域，具体为一种数控机床用刀具。

背景技术

数控加工，是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。

数控机床的关键部件之一的刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。绝大多数的刀具是机用的，但也有手用的。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，所以刀具一词一般就理解为金属切削刀具。

数控加工对刀具的刚度、精度、耐用度及动平衡性能等方面要求更为严格。刀具的质量好坏决定着工件加工速度与工件加工质量。现常用的刀具主要为含有钨、钼、铬、钒、钴等合金元素与碳化物共同形成的高速钢，如中国专利CN103556083A“粉末冶金制造的高速钢”，提供一种该高速钢，其包含最多1.5Si，更优选最多1.1Si，包含0.7—0.9Si，优选0.75—0.85Si，最优选0.78—0.82Si，包含最多1.5C，优选1.0—1.15C，包含最多3.5—4.5Cr，优选3.7—4.0Cr，包含6—12Mo，优选9—10Mo，最优选9.2—9，7Mo，包含1—3W，优选1.2—1.9，最优选1.3—1.7W，包含最多12Co，优选7.5—9.0Co，最优选7.7—8.2Co，包含0.9—2.5V，优选最多1.5V，最优选1.1—1.2V，在1100—1200℃的温度下硬化，用于双金属锯片时，优选使用600—650℃的回火温度，且回火时间在0.5—10分钟之间。又如中国专利CN1355855A“粉末冶金制造的高速钢”,其提供一种高速钢的组成成分为：1至2.5碳、1至3.5氮、0.05至1.7锰、0.05至1.2硅、3至6铬、2至5钼、6.2至17(钒+2铌)采用这类高速钢制成的刀具，刀具的切削速度较普通刀具提高两倍以上，切削加工出的的工件表面质量和尺寸精度也大大提高。但用于数控机床机械加工时，会产生大量的热，加工过程中会才采用冷却液降温，高速钢硬度会随着降低，进而产生摩擦磨损降低性能。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种数控机床用刀具，其能长期应用于数控机床加工，不变形、不断裂。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种数控机床用刀具，包括刀体与刀柄，其刀体为高速钢和立方氮化硼的复合层；所述立方氮化硼通过气相沉积法涂覆于高速钢上。

其中，所述刀柄为模具钢与高速钢的复合层，模具钢与高速钢采用电火花烧结方法连接为一体。

其中，所述刀体，采用如下工艺制备而成：

(1)原料选取，选取粒度为0.1um-1um的高速钢原料粉；

(2)入模，将高速钢原料粉放入制备刀体的模具中；

(3)烧结，将模具整体放入微波烧结炉中，并施加70-80MPa的静压，在频率为2000MHZ-6000MHZ、温度为500-600℃的条件下烧结，得到高速钢刀体基体；

(4)涂覆，采用气相沉积法将立方氮化硼涂于高速钢刀体基体，得到高速钢和立方氮化硼复合层的刀体。

其中，所述高速钢原料粉的粒度优选为0.2um-0.5um。

其中，所述高速钢原料粉的粒度进一步优选为0.3um-0.4um。

其中，所述微波烧结炉所用的频率优选为2450MHZ-5000MHZ。

其中，所述高速钢原料粉的组成成分为：

0.5wt％-1.3wt％ C

最多0.0025wt％ O

最多0.05wt％ N

0.08wt％-0.1wt％ B

最多0.8wt％ Mn

0.05wt％-1.3wt％ Co

1wt％-6wt％ W

1wt％-5wt％ Cr

0.01wt％-1wt％ Ti

0.1wt％-5wt％ V

余量为铁和杂质。

其中，所述高速钢原料粉的组成成分优选为：

0.5wt％-0.8wt％ C

最多0.002wt％ O

最多0.02wt％ N

0.08wt％-0.1wt％ B

最多0.5wt％ Mn

0.05wt％-0.8wt％ Co

4wt％-5wt％ W

2wt％-4wt％ Cr