加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀的製作方法

2023-05-02 10:43:41

專利名稱：加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械加工行業的刀具製造領域，特別是涉及一種加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀。
背景技術：
在航空航天領域，通常需要對壓鑄高矽鋁合金材料工件進行盲孔的加工，傳統的加工方式是採用硬質合金鉸刀，單刃口，採用兩道工序，即粗鉸和精鉸進行加工。粗鉸的切削深度(單邊加工餘量)為0.3 0.8mm，加工精度可達ITlO 9，表面粗糙度為RalO
1.25 μ m ;精鉸的切削深度為0.06 0.3mm,加工精度可達IT8 6，表面粗糙度為Ral.25
0.08 μ m。採用這樣的刀具加工不能滿足產品要求，主要問題如下:1、加工質量不能滿足需要,主要是表面精度保證不了 ；2、表面光潔度不好(要求表面光潔度:Ra0.4)，達不到工件的加工要求；3、加工效率低，要經常更換刀具；4、增加製造成本
實用新型內容
本實用新型的目的在於克服現有技術之不足，提供一種加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀，該結構的刀具可以提高被加工產品的表面光潔度與加工質量，提高加工精度與刀具的使用壽命，具有加工質量的穩定性好、表面光潔度好、加工效率高、加工成本低、加工效果好的特點。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:一種加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀，包括材質為硬質合金的圓形棒；該圓形棒的一頭的端部由端頭向端裡並延伸至圓形棒的部分周壁設有二個不相通的排屑槽；所述二個排屑槽分別由槽底壁和槽側壁構成，其中，二個排屑槽的槽底壁均設為平面，且二個排屑槽的槽底壁分別處在圓形棒的同一條直徑上；在二個槽底壁中，處於端頭的區域還分別向下設有刀片槽，二個刀片槽均由相互垂直且一體相接的刀槽底壁和刀槽側壁構成，其中，刀片槽的刀槽底壁與對應的排屑槽的槽底壁相平行；在圓形棒的軸線位置設有由另一頭的端頭通入的過流通道，該過流通道延伸至圓形棒的一頭的端部，在圓形棒的一頭的端部還開設有兩個冷卻孔，兩個冷卻孔的各一端分別接至二個排屑槽，兩個冷卻孔的各另一端分別接至過流通道；在每個刀片槽中分別吻合固接一金剛石複合片，二個金剛石複合片的頂面分別與對應的排屑槽的槽底壁相平齊；二個金剛石複合片分別具有相互垂直的第一側面和第二側面，二個金剛石複合片的第一側面分別沿著圓形棒的軸向凸出在圓形棒之外並構成銑刀的二個底刃，二個金剛石複合片的第二側面分別沿著圓形棒的徑向凸出在對應的圓形棒周壁之外並構成銑刀的對應周刃。所述金剛石複合片的第一側面設為斜面，且是從金剛石複合片的頂面向底面方向呈漸次內傾，其傾斜角度為8 10°。 所述金剛石複合片的第二側面設為斜面，且是從金剛石複合片的頂面向底面方向呈漸次內傾，其傾斜角度為10 15°。所述二個排屑槽是以圓形棒的軸線為中心呈旋轉對稱；所述二個金剛石複合片的形狀和大小相同。所述金剛石複合片與圓形棒的刀片槽之間採用超高頻方式焊接相固定。所述的排屑槽的槽側壁由依序相接的平面和弧形面構成，所述冷卻孔設在排屑槽的平面槽側壁中。所述冷卻孔的中心線與圓形棒的軸線的夾角為30°。所述的刀片槽的刀槽側壁由依序相接的平面和弧形面構成，且弧形面為尺寸R15圓弧面。本實用新型的一種加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀，製作時，包括如下步驟:a.在硬質合金棒材上加工外圓與臺階；b.在圓形硬質合金棒材的一端部位，以中心對稱兩邊開排屑槽；c.在兩個排屑槽的一端分別開刀片槽；d.使用高速打孔機 打出過流通道；e.按照預設的角度鑽出兩個冷卻孔；f.封住過流通道的一端；g.按預設的尺寸切割選好的適合加工壓鑄鋁件的超硬材料(如PCD複合片)複合片;h.把切割好的複合片與硬質合金棒材採用超高頻方式焊接成為一體；1.採用電火花或者砂輪方式進行粗磨；j.按預設的尺寸與刃口精度要求採用合適的砂輪與設備進行精磨。超硬材料雙內冷鉸刀用來加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔時，先是把刀具與工件分別裝夾在專用設備上(CNC工具機)，然後測量與調整裝夾精度，最後採用鉸削方式進行加工。本實用新型的有益效果是，由於採用了在圓形棒的一頭的端部由端頭向端裡並延伸至圓形棒的部分周壁設有二個不相通的排屑槽；所述二個排屑槽分別由槽底壁和槽側壁構成，其中，二個排屑槽的槽底壁均設為平面，且二個排屑槽的槽底壁分別處在圓形棒的同一條直徑上；在二個槽底壁中，處於端頭的區域還分別向下設有刀片槽，二個刀片槽均由相互垂直且一體相接的刀槽底壁和刀槽側壁構成，其中，刀片槽的刀槽底壁與對應的排屑槽的槽底壁相平行；在圓形棒的軸線位置設有由另一頭的端頭通入的過流通道，該過流通道延伸至圓形棒的一頭的端部，在圓形棒的一頭的端部還開設有兩個冷卻孔，兩個冷卻孔的各一端分別接至二個排屑槽，兩個冷卻孔的各另一端分別接至過流通道；在每個刀片槽中分別吻合固接一金剛石複合片，二個金剛石複合片的頂面分別與對應的排屑槽的槽底壁相平齊；二個金剛石複合片分別具有相互垂直的第一側面和第二側面，二個金剛石複合片的第一側面分別沿著圓形棒的軸向凸出在圓形棒之外並構成銑刀的二個底刃，二個金剛石複合片的第二側面分別沿著圓形棒的徑向凸出在對應的圓形棒周壁之外並構成銑刀的對應周刃。採用這種結構的超硬材料雙內冷鉸刀來加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔，表面精度可以達到Ra0.4，使用壽命是硬質合金刀具的50倍，具有加工質量的穩定性好、表面光潔度好、加工效率高、加工成本低、加工效果好的特點。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細說明；但本實用新型的一種加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀不局限於實施例。

圖1是本實用新型的立體構造示意圖；圖2是本實用新型的構造分解示意圖；圖3是本實用新型的主視圖；圖4是本實用新型的俯視圖；圖5是本實用新型的左視圖；圖6是沿圖4中A— A線的剖視圖；圖7是沿圖4中B— B線的剖視圖；圖8是沿圖4中C一C線的剖視圖；圖9是圖4中的D部放大示意圖；圖10是沿圖5中E— E線的剖視圖；圖11是沿圖9中的F部放大示意·[0042]圖12是沿圖11中G— G線的剖視圖；圖13是沿圖11中H— H線的剖視圖。
具體實施方式
實施例，參見附圖所示，本實用新型的一種加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀，包括材質為硬質合金的圓形棒I ;該圓形棒的一頭的端部由端頭向端裡並延伸至圓形棒的部分周壁設有二個不相通的排屑槽2 ;所述二個排屑槽2分別由槽底壁21和槽側壁22構成，其中，二個排屑槽2的槽底壁21均設為平面，且二個排屑槽的槽底壁分別處在圓形棒的同一條直徑上；在二個槽底壁21中，處於端頭的區域還分別向下設有刀片槽3，二個刀片槽3均由相互垂直且一體相接的刀槽底壁31和刀槽側壁32構成，其中，刀片槽的刀槽底壁31與對應的排屑槽的槽底壁21相平行；在圓形棒的軸線位置設有由另一頭的端頭通入的過流通道4，該過流通道4延伸至圓形棒的一頭的端部，在圓形棒的一頭的端部還開設有兩個冷卻孔41，兩個冷卻孔41的各一端分別接至二個排屑槽2，兩個冷卻孔41的各另一端分別接至過流通道4 ;在每個刀片槽3中分別吻合固接一金剛石複合片5，二個金剛石複合片5的頂面分別與對應的排屑槽的槽底壁21相平齊；二個金剛石複合片5分別具有相互垂直的第一側面51和第二側面52，二個金剛石複合片的第一側面51分別沿著圓形棒的軸向凸出在圓形棒之外並構成統刀的二個底刃，二個金剛石複合片的第二側面52分別沿著圓形棒的徑向凸出在對應的圓形棒周壁之外並構成銑刀的對應周刃。所述金剛石複合片的第一側面51設為斜面，且是從金剛石複合片的頂面向底面方向呈漸次內傾，其傾斜角度Ql為8 10°。所述金剛石複合片的第二側面52設為斜面，且是從金剛石複合片的頂面向底面方向呈漸次內傾，其傾斜角度Q2為10 15°。[0047]所述二個排屑槽2是以圓形棒的軸線為中心呈旋轉對稱；所述二個金剛石複合片5的形狀和大小相同。所述金剛石複合片5與圓形棒的刀片槽3之間採用超高頻方式焊接相固定。所述的排屑槽的槽側壁22由依序相接的平面和弧形面構成，所述冷卻孔41設在排屑槽的平面槽側壁中。所述冷卻孔41的中心線與圓形棒I的軸線的夾角Q3為30°所述的刀片槽的刀槽側壁32由依序相接的平面和弧形面構成，且弧形面為尺寸R15圓弧面。本實用新型的一種加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀，製作時，包括如下步驟:a.在硬質合金棒材上加工外圓與臺階,形成圓形棒，圓形棒的中間形成臺階；b.在圓形硬質合金棒材的一端部位，以中心對稱兩邊開排屑槽2 ;c.在兩個排屑槽2的一端分別開刀片槽3 ;d.使用高速打孔機打出過流通道4即內冷孔；e.按照預設的角度鑽出兩個冷卻孔41 ;f.封住過流通道的一端，保證冷卻水從切削刃口兩邊射出；g.按預設的尺寸切割選好的適合加工壓鑄鋁件的超硬材料(如PCD複合片)複合片即金剛石複合片5;`h.把切割好的複合片5與硬質合金棒材I採用超高頻方式焊接成為一體；1.採用電火花或者砂輪方式進行粗磨；j.按預設的尺寸與刃口精度要求採用合適的砂輪與設備進行精磨。超硬材料雙內冷鉸刀用來加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔時，先是把刀具與工件分別裝夾在專用設備上(CNC工具機)，然後測量與調整裝夾精度，最後採用鉸削方式進行加工。上述實施例僅用來進一步說明本實用新型的一種加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀，但本實用新型並不局限於實施例，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本實用新型技術方案的保護範圍內。
權利要求1.一種加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀，其特徵在於:包括材質為硬質合金的圓形棒；該圓形棒的一頭的端部由端頭向端裡並延伸至圓形棒的部分周壁設有二個不相通的排屑槽；所述二個排屑槽分別由槽底壁和槽側壁構成，其中，二個排屑槽的槽底壁均設為平面，且二個排屑槽的槽底壁分別處在圓形棒的同一條直徑上；在二個槽底壁中，處於端頭的區域還分別向下設有刀片槽，二個刀片槽均由相互垂直且一體相接的刀槽底壁和刀槽側壁構成，其中，刀片槽的刀槽底壁與對應的排屑槽的槽底壁相平行；在圓形棒的軸線位置設有由另一頭的端頭通入的過流通道，該過流通道延伸至圓形棒的一頭的端部，在圓形棒的一頭的端部還開設有兩個冷卻孔，兩個冷卻孔的各一端分別接至二個排屑槽，兩個冷卻孔的各另一端分別接至過流通道；在每個刀片槽中分別吻合固接一金剛石複合片，二個金剛石複合片的頂面分別與對應的排屑槽的槽底壁相平齊；二個金剛石複合片分別具有相互垂直的第一側面和第二側面，二個金剛石複合片的第一側面分別沿著圓形棒的軸向凸出在圓形棒之外並構成銑刀的二個底刃，二個金剛石複合片的第二側面分別沿著圓形棒的徑向凸出在對應的圓形棒周壁之外並構成統刀的對應周刃。
2.根據權利要求1所述的加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀，其特徵在於:所述金剛石複合片的第一側面設為斜面，且是從金剛石複合片的頂面向底面方向呈漸次內傾，其傾斜角度為8 10°。
3.根據權利要求1所述的加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀，其特徵在於:所述金剛石復 合片的第二側面設為斜面，且是從金剛石複合片的頂面向底面方向呈漸次內傾，其傾斜角度為10 15°。
4.根據權利要求1所述的加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀，其特徵在於:所述二個排屑槽是以圓形棒的軸線為中心呈旋轉對稱；所述二個金剛石複合片的形狀和大小相同。
5.根據權利要求1所述的加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀，其特徵在於:所述金剛石複合片與圓形棒的刀片槽之間採用超高頻方式焊接相固定。
6.根據權利要求1所述的加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀，其特徵在於:所述的排屑槽的槽側壁由依序相接的平面和弧形面構成，所述冷卻孔設在排屑槽的平面槽側壁中。
7.根據權利要求1所述的加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀，其特徵在於:所述冷卻孔的中心線與圓形棒的軸線的夾角為30°。
8.根據權利要求1所述的加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀，其特徵在於:所述的刀片槽的刀槽側壁由依序相接的平面和弧形面構成，且弧形面為尺寸R15圓弧面。
專利摘要本實用新型公開了一種加工壓鑄高矽鋁合金材料盲孔的超硬材料雙內冷鉸刀，包括材質為硬質合金的圓形棒；其一頭設有排屑槽；排屑槽內設有刀片槽，刀片槽中固接金剛石複合片；圓形棒的軸線位置設有過流通道，圓形棒端部還開設有兩個冷卻孔，兩個冷卻孔的各一端分別接至二個排屑槽，兩個冷卻孔的各另一端分別接至過流通道；金剛石複合片具有相互垂直的第一側面和第二側面，第一側面凸出在圓形棒之外構成銑刀的底刃，第二側面凸出在圓形棒周壁之外並構成銑刀的周刃。該結構的刀具可以提高被加工產品的表面光潔度與加工質量，提高加工精度與刀具的使用壽命，具有加工質量的穩定性好、表面光潔度好、加工效率高、加工成本低、加工效果好的特點。
文檔編號B23D77/02GK203124859SQ20132016896
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月7日 優先權日2013年4月7日
發明者張·格瑞斯·麗穎, 張守全, 吳衝滸, 文曉, 宋亮, 徐萌, 畢忠, 周思源, 王筱靖 申請人:廈門鎢業股份有限公司, 廈門金鷺特種合金有限公司