[发明专利]一种波纹刀具及其制造方法

说明书

本发明涉及刀具成型的技术领域，更具体地，涉及一种波纹刀具及其制造方法，包括刀柄、刀头和若干刀刃，所述刀头位于所述刀柄的顶端，若干所述刀刃螺旋设置于所述刀头外周壁，若干所述刀刃设有波纹结构，所述刀刃设有螺旋前角，所述螺旋前角的大小为2°～7°。本发明中，刀刃的螺旋前角为2°～7°，螺旋前角小，避免刀刃强度降低而出现崩刃甚至断刀，提高了波纹刀具的寿命；同时，防止刀刃的螺旋前角过大导致刀刃附近散热面积变小，切削温度变高的现象，加快刀具和被加工材料的散热，防止材料与波纹刀具粘连，使刀具钝化，降低波纹刀具的损伤，延长波纹刀具的寿命，提高被加工材料的加工质量，适用于碳纤维及其复合材料的切削加工。

技术领域

本发明涉及刀具成型的技术领域，更具体地，涉及一种波纹刀具及其制造方法。

背景技术

碳纤维及其复合材料具有比强度高、比模量大、减振性能好等优点，在航空航天、汽车、医疗器械、体育器械等领域的应用日益增多。在制作碳纤维及其复合材料时，常采用模压成型、纤维缠绕等方法进行整体塑性，但是该加工方法精确度较差，无法满足精密工件、超精密工件的需求，因此还需进行切削、磨削等后处理加工来获得良好的表面质量。

目前，刀具应用于碳纤维及其复合材料时，因其材料具有各向异性，在切削加工过程中，易产生毛刺、纤维撕裂、分层、崩边等加工缺陷，严重影响了工件的强度和疲劳寿命，以及工件的表面完整性。

中国专利公开了一种密齿精波纹铣刀，包括刀柄和安装在所述刀柄端部的刀头，所述刀头外周壁设置有螺旋型的波纹刃口，所述波纹刃口包括若干齿，每个所述齿均包括设置于顶部的平面以及设置于所述平面两侧的过渡面，该方案中，通过将普通波纹铣刀设置成密齿型，在齿顶设置平面，降低满刀铣削时的阻力，确保了产品的型线和粗糙度，但是该方案中，密齿精波纹铣刀的螺旋前角为32°，波纹刃口强度降低，用于碳纤维及其复合材料的切削加工时，易出现崩刃甚至断刀。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种波纹刀具及其制造方法，减小波纹刀具的螺旋前角，提高刀刃强度，防止出现崩刃和断刀，适用于碳纤维及其复合材料的切削加工。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种波纹刀具，包括刀柄、刀头和若干刀刃，所述刀头位于所述刀柄的顶端，若干所述刀刃螺旋设置于所述刀头外周壁，若干所述刀刃设有波纹结构，所述刀刃设有螺旋前角，所述螺旋前角的大小为2°～7°。

本发明的波纹刀具，刀刃螺旋设置于刀头外周壁，且刀刃设有波纹结构，可用于切削加工工件，刀刃的螺旋前角为2°～7°，若螺旋前角过小，会导致波纹刀具的切削力变小，刀刃锋利度不足，摩擦力较大，易积屑，加工工件的光洁度低；若螺旋前角过大，会使得刀刃强度降低，出现崩刃甚至断刀的现象，且散热面积小，易升高切削时的温度，对于碳纤维及其复合材料而言，高温会使得材料与刀刃粘连，使刀片钝化，加工质量低，降低波纹刀具的使用寿命，本实施例中，刀刃的螺旋前角的大小为2°～7°，避免刀刃强度降低而出现崩刃甚至断刀，加工碳纤维及其复合材料时，加快铣刀和被加工材料的散热，降低波纹刀具的损伤，延长波纹刀具的寿命，减小加工硬化，抑制积屑瘤的产生，提高被加工工件的加工质量，且可以提高波纹刀具刀刃的锋利度，减小切削变形，降低切削消耗。本发明的波纹刀具，强度高，寿命长，适用于碳纤维及其复合材料的切削加工。

进一步地，所述刀头开设有安装槽，所述刀刃安装于所述安装槽。安装槽除了用于安装刀刃外，还可在波纹刀具用于铣削加工时起到排屑的作用。

进一步地，所述刀刃为左旋设置，且左旋的角度大小为2°～4°。刀刃左旋设置，有利于铣削加工时切下的碎屑的尽快排出。

进一步地，所述刀刃设有后角，所述后角的大小为10°～20°。后角的设置，可以防止刀刃与加工工件上的已加工工面摩擦，保证加工表面的光洁度，同时减少对波纹刀具的磨损，提高波纹刀具的耐用度。