一种整体金属陶瓷平铣刀的制作方法

本实用新型涉及刀具设计领域，特别涉及一种整体金属陶瓷平铣刀。

背景技术：

铣刀是一种具有圆柱体外形,并在圆周及底部带有一个或多个切削刃,通过切削刃的旋转运动来切削工件的切削刀具。立铣刀是一种圆周面及底部带有切削刃的柄式铣刀，主要用于铣床加工。刀具性能是影响切削加工效率、精度、表面质量等加工效果的决定性因素之一。立铣刀按其工作部分外形可分为平铣刀、圆鼻刀和球头铣刀三种。目前，公布号为CN102294509A的中国发明专利公开了一种立铣刀，其刃部采用不等螺旋角结构，且所述刃部外设TIALN涂层。

上述技术方案，通过在铣刀刃部增加TIALN涂层以增加铣刀的硬度，从而适用于对高硬度材料的切削。但上述立铣刀与传统的硬质合金刀具或涂层刀具一样，需要涂层来提高刀具本身的硬度，而涂层在铣刀的使用过程中容易磨损，刀具一旦失去涂层的增强作用，其切削效果会严重降低，且很容易发生崩刀现象，导致刀具的使用寿命严重缩短。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种整体金属陶瓷平铣刀，其切削硬度高，使用寿命长。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种整体金属陶瓷平铣刀，包括由金属陶瓷制成的平刀本体，所述平刀本体由刀刃、颈部和刀柄一体连接而成，且所述刀刃占所述平刀本体总长的占比为10%-33.3%，所述刀刃的芯厚占所述平刀本体的直径的70%-80%。

通过采用上述技术方案，采用金属陶瓷制成刀刃、颈部和刀柄，并将刀刃、颈部和刀柄一体连接成平刀本体，一体连接减小了刀刃与刀柄之间断裂的可能性，且由于金属陶瓷既具有金属的韧性、高导热性和良好的热稳定性，又具有陶瓷的耐高温、耐腐蚀和耐磨损等特性，从而使得平刀本体具有良好的刚度、硬度和韧性，并能耐高温、耐磨损，加工工件时无需冷却液冲洗，具有节能环保的作用；既使得平刀本体具有了良好的切削硬度，又延长了平刀本体的使用寿命；又将刀刃的长度占平刀本体总长的占比设置成10%-33.3%，将刀刃的芯厚占平刀本体直径的占比设置成70%-80%，利用较短的刀刃长度确保刀具的刚度，利用较厚的芯厚提升刀具的韧性，从而进一步提升了平刀本体的性能，使其具有良好的切削硬度并延长了其使用寿命。

本实用新型进一步设置为，所述刀刃上开设有螺旋槽，所述螺旋槽的螺旋角为40°-45°。

通过采用上述技术方案，在刀刃上开设螺旋槽以便切削，并将螺旋角设置成40°-45°，较大的螺旋角减小了刀刃切削时的切削阻力，从而提高铣刀的切削速度和切削效果。

本实用新型进一步设置为，所述螺旋槽两侧形成圆周刃，所述圆周刃的前角为3°-5°。

通过采用上述技术方案，将圆周刃的前角设置成3°-5°，较小的前角增强了铣刀的强度，在切削中不易产生振动、卷刃和崩刃现象，延长了铣刀的使用寿命。

本实用新型进一步设置为，所述圆周刃的后角为8°-10°。

通过采用上述技术方案，将圆周刃的后角设置成8°-10°，较大的后角方便了碎屑排出，减小了圆周刃的磨损，进一步延长铣刀的使用寿命。

本实用新型进一步设置为，所述刀刃端部设有端齿，所述端齿的第一后角为12°-14°，所述端齿的第二后角为16°-18°。

通过采用上述技术方案，将端齿的第一后角设置成12°-14°，并将端齿的第二后角设置成16°-18°，采用较大的第一后角和第二后角，使得端齿更为锋利，减小了刀刃切削时受到的阻力，从而进一步提高铣刀的切削速度和切削效果。

本实用新型进一步设置为，所述端齿的前角为3°-5°。

通过采用上述技术方案，较小的端齿前角提高了端齿的锋利程度，减小了铣刀端齿切削时受到的阻力，从而提高铣刀的切削速度和切削效果。

本实用新型进一步设置为，所述端齿含有四个切削刃。

通过采用上述技术方案，采用四个切削刃来进行切削，铣刀的切削截面积得以增大，从而提高了铣刀整体的刚性，减小了铣刀弯曲变形的可能性。

本实用新型进一步设置为，相邻所述切削刃之间形成排屑槽，所述排屑槽表面与所述平刀本体横截面之间的夹角为1°-5°。

通过采用上述技术方案，将排屑槽表面与铣刀的横截面之间的夹角设置成1°-5°，夹角的设置增大了排屑槽单位时间可排出碎屑的量，便于切削时的碎屑排出，从而提高切削效果。

本实用新型进一步设置为，所述切削刃与所述平刀本体横截面之间的夹角为3°-4°。

通过采用上述技术方案，将切削刃与铣刀横截面之间的夹角设置成3°-4°，使得切削刃由外到内逐渐倾斜，增强了切削刃的锋利程度，且倾斜的切削刃减小了单次切削的切削量，从而减小切削刃的磨损，延长铣刀的使用寿命。

本实用新型进一步设置为，所述刀柄表面带有磨砂层。

通过采用上述技术方案，在刀柄上设置磨砂层，磨砂层具有凹凸不平的磨砂感，利用磨砂层增加夹具夹持铣刀时的摩擦力，以此避免铣刀加工时产生振动和偏移，从而提高铣刀加工的精度。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、本方案采用金属陶瓷一体制成刀刃、颈部和刀柄以形成平刀本体，由于金属陶瓷具有金属的韧性、高导热性和热稳定性，以及陶瓷的耐高温、耐磨损等特性，使得平刀本体具有良好的力学性能，加工工件时无需冷却液冲洗，具有节能环保的作用；又将刀刃的长度占平刀本体总长的占比设置成10%-33.3%，将刀刃的芯厚占平刀本体直径的占比设置成70%-80%，利用较短的刀刃长度确保刀具的刚度，利用较厚的芯厚提升刀具的韧性，从而使平刀本体具有良好的切削硬度并延长了其使用寿命；

2、在刀刃上开设螺旋槽以便切削，并将螺旋角设置成40°-45°，利用较大的螺旋角减小刀刃切削时的阻力，从而提高铣刀的切削速度和切削效果；

3、在刀柄上设置磨砂层，利用磨砂层增加夹具夹持铣刀时的摩擦力，以此避免铣刀加工时产生振动和偏移，从而提高铣刀加工的精度。

附图说明

图1是实施例的整体结构示意图；

图2是实施例的端面结构示意图。

图中：1、平刀本体；2、刀刃；21、螺旋槽；22、圆周刃；23、端齿；24、排屑槽；3、颈部；4、刀柄。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种整体金属陶瓷平铣刀，包括刀刃2、颈部3和刀柄4，刀刃2、颈部3和刀柄4依次一体连接，以此形成平刀本体1，一体连接的方式减小了刀刃2与刀柄4之间断裂的可能性。平刀本体1呈圆柱形，且一体连接的刀刃2、颈部3和刀柄4均由金属陶瓷制成，金属陶瓷既具有金属的韧性、高导热性和良好的热稳定性，又具有陶瓷的耐高温、耐腐蚀和耐磨损等特性，从而使得金属陶瓷制成的平刀本体1具有良好的刚度、硬度和韧性，并能耐高温、耐磨损，使得平刀本体1具有了良好的切削硬度，延长了平刀本体1的使用寿命。

刀刃2位于平刀本体1一端，且刀刃2的长度占平刀本体1总长的占比为10%-33.3%，较短的刀刃2长度增加了刀具的刚度和韧性，减小了刀具崩断的可能性，延长了刀具的使用寿命。

刀刃2上还开设有螺旋槽21，螺旋槽21沿平刀本体1长度方向螺旋延伸，且螺旋角为40°-45°，较大的螺旋角减小了刀刃2切削时的切削阻力，从而提高铣刀的切削速度和切削效果。

刀刃2的芯厚占平刀本体1的直径的70%-80%，较厚的芯厚进一步增加了刀具的刚度和韧性，减小了刀具崩断的可能性，延长了刀具的使用寿命。

螺旋槽21两侧形成圆周刃22，圆周刃22的前角为3°-5°，后角为8°-10°。较小的前角增强了铣刀的强度，在切削中不易产生振动、卷刃和崩刃现象；较大的后角方便了碎屑排出，减小了圆周刃22的磨损，进一步延长铣刀的使用寿命。

刀刃2远离刀柄4的一端设有端齿23，端齿23与刀刃2一体成型，结合图2所示，端齿23的前角为3°-5°，第一后角为12°-14°，第二后角为16°-18°。较小的端齿23前角提高了端齿23的锋利程度，减小了铣刀端齿23切削时受到的阻力，较大的第一后角和第二后角使得端齿23更为锋利，减小了刀刃2切削时受到的阻力，从而提高铣刀的切削速度和切削效果。端齿23含有四个切削刃，切削刃与平刀本体1横截面之间的夹角为3°-4°，四个切削刃使得铣刀的切削截面积得以增大，而切削刃与平刀本体1横截面之间的夹角使得切削刃由外到内逐渐倾斜，增强了切削刃的锋利程度，且倾斜的切削刃减小了单次切削的切削量，从而减小切削刃的磨损，延长铣刀的使用寿命。

如图2所示，相邻切削刃之间形成排屑槽24，且排屑槽24表面与平刀本体1横截面之间的夹角为1°-5°。而排屑槽24表面与平刀本体1横截面之间的夹角增大了排屑槽24单位时间可排出碎屑的量，便于切削时的碎屑排出，从而提高切削效果。

如图1所示，刀柄4表面带有磨砂层，磨砂层具有凹凸不平的磨砂感，用于增加夹具夹持铣刀时的摩擦力，以此避免铣刀加工时产生振动和偏移，从而提高铣刀加工的精度。

本实施例在制造时，只需使用数控磨床或者数控加工中心将成型的金属陶瓷棒料夹紧，再通过砂轮等刀具在棒料上加工出螺旋角为40°-45°的螺旋槽21，再利用砂轮将刀刃2端部的端齿23加工好，之后多次精磨即可将铣刀加工完成。由于金属陶瓷既具有金属的韧性、高导热性和良好的热稳定性，又具有陶瓷的耐高温、耐腐蚀和耐磨损等特性，从而使得金属陶瓷制成的平刀本体1具有良好的刚度、硬度和韧性，并能耐高温、耐磨损，使得平刀本体1具有了良好的切削硬度，延长了平刀本体1的使用寿命；而刀刃2的长度占平刀本体1总长的占比为10%-33.3%，刀刃2的芯厚占平刀本体1的直径的70%-80%，较短的刀刃2长度和较厚的芯厚增加了刀具的刚度和韧性，进一步减小了刀具崩断的可能性，延长了刀具的使用寿命。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。