[发明专利]一种用于加工复合材料的PCD刀具

说明书

本发明公开了一种用于加工复合材料的PCD刀具，包括刀体和焊接片；刀体的切削部中，由切削部的自由端的端头向柄部方向直线延伸设有至少一个排屑槽，每个排屑槽的朝向切削旋转方向的面设为第一焊接面，每个排屑槽的第一焊接面处焊接固定一个焊接片；所述焊接片的朝向切削旋转方向的面设为切削前刀面，所述焊接片的切削前刀面为非平直面形状，所述焊接片的切削前刀面在垂直于刀具轴线的第一参考平面上的投影为一条线段，所述线段为圆弧线或曲线，或直线、圆弧线、规则曲线和不规则曲线中的两种以上的组合。本发明既能有效提升刀具的锋利性，降低刀具切削力，提升切削效率；又能够有效抑制刀具加工复合材料时的毛刺产生。

技术领域

本发明涉及刀具技术领域，特别是涉及一种用于加工复合材料的PCD刀具。

背景技术

刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。PCD刀具通常是指采用人造金刚石制成的刀具，即采用聚晶金刚石制成的刀具，而聚晶金刚石(PCD)则是人们利用高压合成技术合成的。金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性，可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率，因此，金刚石刀具被广泛应用于到航空、航天、汽车、电子、石材等多个领域中。现有技术的一种PCD刀具，是将具有切削刃的焊接片固定在刀体上，焊接片采用金刚石等超硬材料，由于现有PCD刀具的焊接片通常为平板型，这就使得焊接片的前刀面为平直面，这样的PCD刀具虽然加工简单，但是切削力较大，特别是用于加工复合材料时，很容易出现加工面毛刺多的现象，现有技术的这种PCD刀具，存在着加工效率不好，加工质量差等弊端。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种用于加工复合材料的PCD刀具，通过结构改进，一方面能有效提升刀具的锋利性，降低刀具切削力，提升切削效率；另一方面能够有效抑制刀具加工复合材料时的毛刺产生。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于加工复合材料的PCD刀具，包括刀体和焊接片；所述刀体为圆棒形，刀体沿长度方向分为切削部和柄部两段；所述切削部中，由切削部的自由端的端头向柄部方向直线延伸设有至少一个排屑槽，每个排屑槽的朝向切削旋转方向的面设为第一焊接面，每个排屑槽的第一焊接面处焊接固定一个焊接片，焊接片的第二焊接面与刀体的第一焊接面焊接相固定；所述焊接片的朝向切削旋转方向的面设为切削前刀面，所述焊接片的对应于切削外周位置的面设为切削后刀面，所述切削前刀面与所述切削后刀面相交形成周切削刃，所述切削部的外圆周直径设为D；所述焊接片的切削前刀面为非平直面形状，所述焊接片的切削前刀面在垂直于刀具轴线的第一参考平面上的投影为一条线段，所述线段为圆弧线或曲线，或直线、圆弧线、规则曲线和不规则曲线中的两种以上的组合。

所述焊接片的周切削刃为波浪形；所述波浪形周切削刃的波浪形波峰为直线形，直线形的波浪形波峰在刀具轴线上的投影的长度为L，L0.015D。若长度L过小，则波峰强度降低，加工难度增大，不利于刀具的生产和使用。

所述焊接片的切削后刀面分为切削第一后刀面和切削第二后刀面，在垂直于刀具轴线的平面对所述焊接片进行剖切的剖面中，所述切削第一后刀面与垂直于焊接片的第二焊接面的第二参考面的夹角为α，切削第二后刀面与垂直于焊接片的第二焊接面的第二参考面的夹角为β，且满足关系式：4°≤αβ≤30°。若α＞β，则使刀具与加工表面间隙很小，旋转加工时，刀具后刀面极有可能会干涉刀加工表面，同时加工刀具第二后刀面时，会对第一后刀面产生干涉；若α4°，则刀具后刀面会干涉刀加工表面，若β30°，则刀切削刃强度过低，切削时极易出现崩缺。

所述切削后刀面上的任意一点到刀具轴心的距离不大于0.5D。若距离大于0.5D，刀具旋转加工时，后刀面会干涉加工表面。

所述切削前刀面的靠近刀体的切削圆周一端设置有切削刃带，切削刃带的宽度为a，并满足关系式：0a≤0.4D。若a0.4D，则刀体焊接部位强度过低，很容易出现焊接部位断裂情况。

所述切削刃带与所述焊接片的第二焊接面呈一个角度θ，且满足关系式：

-5°≤θ≤30°。