[发明专利]一种用于整体式陶瓷铣刀的近成型方法

说明书

本发明涉及一种用于整体式陶瓷铣刀的近成型方法。具体步骤为：将陶瓷粉末装入近成型模具中，对模具进行预压；将预压后的近成型模具进行热压烧结得到近成型棒坯；将得到的近成型棒坯进行表面的精磨得到陶瓷铣刀。能够在一次烧结过程中实现多个陶瓷铣刀棒坯的成型，对铣刀的规模化生产而言显著提高了烧结效率，因此促进了陶瓷铣刀的批量生产。近成型棒坯制成的铣刀表面损伤小，性能良好，稳定性好，尺寸精度高，表面光洁度高，因此提高了刀具的使用寿命，进而有效降低了切削加工中的刀具成本。

技术领域

本发明属于陶瓷铣刀成型技术领域，具体涉及一种用于整体式陶瓷铣刀的近成型方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

陶瓷刀具由于具有较高的硬度、耐磨性、高温力学性能和化学稳定性，很大程度上克服了传统硬质合金刀具的缺点，因此被公认为加工高温合金等难加工材料最具有前景的高速切削刀具之一，但同时由于陶瓷本身的脆性及难加工性，直到近几年陶瓷材料才开始应用于整体式铣刀制造领域。

目前整体式陶瓷铣刀现有的制备方法通常是先将陶瓷粉末烧结为圆柱形棒坯，再将其磨削至最终成型，然而将模具烧结出的棒坯加工为铣刀的过程中需要去除较多材料，由于陶瓷材料硬脆性大的特点，最终磨削成型的铣刀表面通常会出现裂纹和凹槽等损伤情况，这极大地影响了铣刀的加工质量和使役性能。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种用于整体式陶瓷铣刀的近成型方法。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种用于整体式陶瓷铣刀的近成型方法，具体步骤为：

将陶瓷粉末装入近成型模具中，对模具进行预压；

将预压后的近成型模具进行热压烧结得到近成型棒坯；

将得到的近成型棒坯进行表面的精磨得到陶瓷铣刀。

陶瓷铣刀相比于金属铣刀，具有较高的硬度、耐磨性、高温力学性能和化学稳定性。但是陶瓷本身具有脆性和难加工性，导致目前，陶瓷铣刀的制备通常是通过先烧结为圆柱形棒坯然后进行磨削成型的方法，由于陶瓷材料硬脆性大的特点，这个对陶瓷棒坯的加工过程，会使铣刀的表面出现裂纹和凹槽等损伤，降低加工质量。

本发明的制备方法，先将粉末装入近成型模具中，然后进行预压使其成为初成型棒坯，随后将近成型模具放入热压烧结炉中，使初成型棒坯被热压烧结为近成型棒坯，最后进行表面的精磨即可得到陶瓷铣刀，可以避免现有的对陶瓷铣刀的粗磨的加工过程，导致陶瓷铣刀出现缺陷的问题。

粉末装入近成型模具中，直接填充成近成型模具的内腔形状。经过预压，使其能够固结成具有一定形状的初成型棒坯，预压不是直接压制成型，初成型棒坯经过预压，使其能够基本形成与近成型模具一致的形状，初成型棒坯再经过热压烧结，使陶瓷铣刀能够更好的成型。热压烧结有助于初成型棒坯能够更符合近成型模具长径比大的形状，所以热压后的近成型棒坯可以不必再进行粗磨，直接对表面进行去除加工量，并完成周刃及底刃的加工即可

在本发明的一些实施方式中，陶瓷粉末包括60-70份Si₃N₄粉体、10-20份TiC粉体、10-20份SiC_w粉体、2-5份Y₂O₃粉体及1-3份MgO粉体。所述陶瓷粉末中Si₃N₄粉体为基体相，TiC粉体起到颗粒弥散增韧的效果，SiC_w粉体起到晶须增韧的效果。此种SiC_w协同TiC颗粒增韧Si₃N₄基陶瓷刀具材料配合先冷预压、后热压烧结的方法，能保证最终成型铣刀具有较为优异的性能。