专利名称：一种铣削刀具的制作方法
技术领域：
本 发明涉及的切削加工的刀具领域，尤其涉及一种用于铣削的铣削刀具。
背景技术：
铣削越来越广泛的应用于金属材料的切削加工中，铣削通常利用多个刀片在旋转中对工件进行切削，在铣削的同时不断喷洒水等液体对铣削位置进行降温防尘操作，而随着加工工件材料的不断发展，对铣削的刀具也提出了更高的要求。工件材料的不断提高，从而使得铣削刀具所承受的静态和动态载荷变得越来越高，由此必须有效提高铣削刀具所能承受的载荷，一方面需要提高刀片的材质和切削刃的承受载荷，一方面也需要提高刀片的几何设计，从多方面来不断提高铣削刀具的耐磨性和
寿命ο而铣削刀具的切削力集中在切削刃附近，导致切削刃在切削高强度材料时将受到较强的切削力的弯曲和冲击，一旦刀刃强度不够，则容易产生崩刃，同时刀刃的温度过高， 将容易磨损，降低刀具的使用寿命，刀片的后角太大，楔角过小，将会削弱刃部的强度并降低散热能力，而刀片的后角太小，则容易产生裂纹，损害刀片。在强化刀片的切削能力时，还需要注意的是刀架的硬度，由于刀架同时也要承受压力，且刀架的材料不可能选择太好，而提高刀架的强度也是本发明所需要解决的问题。现有的技术中，可通过材料的表面硬化，在刀架的材料表面引入应力，其中表面硬化的一种方法是喷丸硬化，是在精确控制的条件下，利用小颗粒来轰击需要硬化的材料表面，以引入应力，另一种可能的方法为氮化，既在较高温度下，将氮以气态的方式供给到需要硬化的材料表面，还可以优选的是，可对材料表面进行离子化。然而，上述的这些方法虽然能部分的改善刀具的疲劳强度，但在需要特别高的情况下，还是无法满足需求，也就是说，无法提供足够满意的疲劳强度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铣削刀具，其具有在高载荷下的高疲劳强度，且能有效避免裂纹，同时结构简单，降低成本。为实现上述目的，本发明公开了一种铣削刀具，该铣削刀具包含有圆盘形的刀架和多个刀片，多个刀片均勻间隔位于圆盘形刀架1的周围，该刀片为硬质合金或立方氮化硼，刀架上具有容纳刀片2的多个刀片座，刀片固定在刀片座上，其特征在于该刀片具有前角a和后角b，该前角为6-10度，后角为17-20度，刀片包括本体和涂层，本体由硬质合金或立方氮化硼形成，涂层的厚度为100-800nm。其中，刀片通过焊接、粘结或螺钉固定来固定在刀片座上。其中，后角为18-19度。其中，涂层为金属涂层，该金属涂层可为从Al、Cr、V、Ti、Ta和&中任选一种或几种进行组合的金属涂层。
通过上述结构，本发明的铣削刀具，其通过限定刀片的前角，一方面利于断屑排屑，一方面还能增强切削强度和散热性，通过限定后角，减少了后刀面的摩擦，降低了刀片温度和切削阻力，同时在刀片上沉积涂层，提高了材料的硬度，从而使刀具具有高疲劳强度，同时利用材料的表面抛光来降低裂纹的形成可能，而且，对刀架进行过度硬化，使得刀架的强度增强，即使刀片受到磨损，可通过更换刀片来延长刀具的使用寿命，本发明的切削刀具结构简单，制造便利，成本较低。
图1显示了本发明的铣削刀具的示意图；图2显示了本发明铣削刀具的刀片的具体结构示意图。本发明将通过下面的具体实施例进行进一步的详细描述，且进一步结合对附图的说明将得到更加清楚和明显的了解。
具体实施例方式参见图1，显示了本发明的铣削刀具的示意图，该铣削刀具包含有圆盘形的刀架1 和多个刀片2，多个刀片2均勻间隔位于圆盘形刀架1的周围，该刀片2可优选为硬质合金、 立方氮化硼或者其他的高硬度材料，刀架1上具有容纳刀片2的多个刀片座，刀片2固定在刀片座上，固定方式可为焊接、粘结、螺钉固定等方式。同时参见图1、2，显示了本发明的铣削刀具刀片2的具体结构示意图，该刀片2具有前角a和后角b，该前角a为6-10度，优选为7_8度，后角b为17_20度，优选为18-19 度，这种前角a —方面提供了一定的倾斜度，由此提供了切屑的快速排出，增强了切削刚度和抗热性，后角b的设置，减少了后刀面与切削表面的摩擦，降低了摩擦导致的切削温度， 减少了切削产生的阻力。其中，刀片2包括本体21和涂层22，本体21由硬质合金、立方氮化硼形成，而涂层 22则为金属涂层，该金属涂层可为从Al、Cr、V、Ti、Ta和&中任选一种或几种进行组合的金属涂层，该涂层的厚度为100-800nm，优选的是，第一涂层的厚度为300-600nm，更优选的是，第一涂层的厚度为500nm-550nm。而为了进一步提高刀架的抗疲劳能力，本发明将刀架1进行过度硬化，使得整个刀架截面上的硬度达到50HRC，同时刀架1的材料为马氏体钢，为实现刀架1的硬度，可通过最常用的淬火来实现其过度硬化，由于通过过度硬化，增加了整个刀架1的密度，从而产生了更高的残余应力，引入了更多的应力，提高了刀架1的疲劳强度。在过度硬化后，通过对刀架1的表面进行表面处理，造成表面硬化，优选的可通过冷加工，例如前面所述的喷丸硬化来实现，为了得到适合的表面硬化，可通过选择喷丸硬化介质的硬度、密度和尺寸以及喷丸硬化过程的压力、流量、入射角、旋转和时间来确定最终得到的硬化效果，而通过大量的实验和数据采集在过度硬化而形成内部压力以提高疲劳强度后，通过良好的喷丸硬化，从而使表面得到两种附加的应力影响，表面结构更加优化，疲劳强度得到有效提高，同时裂纹难以扩散，表面也得到了良好的抛光。可选的是，表面处理还可以通过其他的已知的冷加工进行操作实现，例如压痕或者压辊抛光，从而对刀架表面实现塑性变形，造成表面区域的压缩应力。 根据本发明得到的刀具，与已有的刀具相比，可得到显著提高的疲劳强度的效果， 同时能有效减少高载荷下的裂纹出现几率。显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。
权利要求
1.一种铣削刀具，该铣削刀具包含有圆盘形的刀架(1)和多个刀片(2)，多个刀片(2) 均勻间隔位于圆盘形刀架(1)的周围，该刀片为硬质合金或立方氮化硼，刀架(1)上具有容纳刀片(2)的多个刀片座，刀片(2)固定在刀片座上，其特征在于该刀片⑵具有前角(a)和后角(b)，该前角(a)为6-10度，后角(b)为17_20度，刀片(2)包括本体(21)和涂层(22)，本体(21)由硬质合金或立方氮化硼形成，涂层(22)的厚度为 100-800nm。
2.如权利要求1所述的铣削刀具，其特征在于，刀片(2)通过焊接、粘结或螺钉固定在刀片座上。
3.如权利要求2所述的铣削刀具，其特征在于，前角(a)为7-8度，后角(b)为18-19度。
4.如权利要求3所述的铣削刀具，其特征在于，涂层(22)为金属涂层，该金属涂层可为从Al、Cr、V、Ti、Ta和&中任选一种或几种进行组合的金属涂层。
全文摘要
一种铣削刀具，包含有圆盘形的刀架(1)和多个刀片(2)，多个刀片(2)均匀间隔位于圆盘形刀架(1)的周围，该刀片(2)为硬质合金或立方氮化硼，刀架(1)上具有容纳刀片(2)的多个刀片座，刀片(2)固定在刀片座上，该刀片(2)具有前角(a)和后角(b)，该前角(a)为6-10度，后角(b)为17-20度，刀片(2)包括本体(21)和涂层(22)，该铣削刀具具有在高载荷下的高疲劳强度，且能有效避免裂纹，同时结构简单，降低成本。
文档编号B23C5/08GK102284735SQ20111023587
公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月17日 优先权日2011年8月17日
发明者李梁 申请人:四川欧曼机械有限公司