專利名稱：切削工程陶瓷材料用的多齒鍍層端銑刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種切削刀具，特別適用于銑削工程陶瓷材料用的多齒鍍層端銑刀。
工程陶瓷材料以及近幾年研制成的晶須復合陶瓷材料具有優(yōu)良的機械強度和極好的耐熱性、耐磨性、化學穩(wěn)定性，日益在工程中得到應用，但目前多采用鉆石砂輪磨削加工，加工效率低，成本高，特別是加工復雜形狀的零件則十分困難。
日本《工業(yè)材料》第31卷第12號，在“新陶瓷的加工技術(shù)－切削加工”一文中，報導了具有DA100型單刃鉆石刀片的銑刀銑削氧化鋁和氧化鋯的加工技術(shù)，這種銑刀壽命相對較高，但成本也高，亦不宜用來加工具有復雜外形的零件。
美國Manufacturing Engineering／March 1980，“Skinmilling for the Space Shuttle”一文介紹了無齒曲線涂層銑刀用來粗加工航天飛機耐熱瓦的實例，這種刀具粗加工效率高，但系專用刀具，使用范圍受到限制。
本實用新型的目的在于為加工工程陶瓷材料提供一種加工效率高、加工精度高而制造簡單，成本低的多齒鍍層端銑刀。
本實用新型所稱的切削工程陶瓷材料用的多齒鍍層端銑刀是由金屬制成的刀體，在刀體的齒部鍍有金剛石磨粒鍍層，為使金剛石磨粒牢固附在刀齒上，采用刀體除油、鍍底鎳、上金剛石磨粒和二次鍍鎳的電鍍工藝。該端銑刀可在普通精度的立式銑床上，用逆銑方法進行濕式銑削，效果極佳，可以高效率地加工工程陶瓷零件的外表面和復雜形面(如槽、斜面、或成型面)，刀體直徑可依加工情況改變。
本實用新型的實施例如附圖所示


圖1－多齒鍍層端銑刀主視圖圖中1－刀體；2－基準孔；3－鍍層；4－金剛石磨粒；5－刀齒；6－圓角半徑；r0－前角；kr－主偏角。
圖2－多齒鍍層端銑刀俯視圖刀體1是用35?；?5＃碳鋼制成，刀體上做有刀齒5，齒數(shù)為6－10，本例中齒數(shù)為8，依不同情況可以增減，前角r0為－45°～－60°，后角為0°，主偏角kr為45°，刀尖圓弧半徑6為5mm，刀體上的基準孔2經(jīng)淬火處理后磨光，刀齒部鍍的金剛石磨粒為120目－240目，粗銑、半精銑加工時金剛石磨粒為120目，精銑加工時采用240目，刀齒部表面積上含有金剛石磨粒的濃度為200％，濃度為磨粒和結(jié)合劑的比。
電鍍過程及電鍍液的配方如下第一步，電鍍前刀體表面須經(jīng)除油處理，刀體浸入濃度為25％的硫酸溶液中，電流密度保持在20A；第二步，鍍底鎳，刀齒部分浸入硫酸鎳、硫酸鈷、硼酸等配制的溶液中，其中硫酸鎳為電鍍液重量的30％－40％，電流密度為0.2A，底鎳層厚度為0.02－0.04mm；第三步，上金剛石磨粒，鍍完底鎳的刀齒部分埋入裝有金剛石磨粒的模具中；第四步，二次鍍鎳，上好金剛石磨粒的刀齒切削部位鍍鎳，電流密度為0.6－0.8A，鍍層厚度為0.12－0.16mm，鍍后用水沖洗。
使用本實用新型所稱的切削工程陶瓷材料用的多齒鍍層端銑刀切削效果如下被加工材料特性氧化鋯密度5.7g／cm3，耐壓強度1800MPa，抗彎強度500MPa，彈性模量205GPa，硬度1020kg／mm2；
氧化鋁密度3.89g／cm3，耐壓強度1300MPa，抗彎強度350MPa，硬度1500kg／mm2。
切削條件切削速度70－190m／min切深0.5－1mm進給量20－160mm／min濕式切削，刀具外徑φ85。
加工效率1.8－12.8厘米3／分，為磨削加工的3－8倍。
表面光潔度進給量Uf＝20mm／min，轉(zhuǎn)速n＝900－1400rpm切深aP＝0.2mm，Ra均小于0.8μm最佳結(jié)果Ra＝0.2－0.22μm刀具壽命加工φ70的氧化鋁零件70件，氧化鋯零件30件，刀齒磨損甚微，仍可長期使用。該端銑刀也可用于加工花崗巖材料。
權(quán)利要求1.由金屬制成的刀體，在刀體的齒部鍍有金剛石磨粒的切削工程陶瓷材料用的多齒鍍層端銑刀，其特征在于A.所述的刀體是用35#或45#碳鋼制成，刀體上做有刀齒，齒數(shù)為6-10，前角為-45°-60°，后角為0°，主偏角為45°，刀尖圓弧半徑為5，刀體上的基準孔經(jīng)淬火處理后磨光，B.刀齒部鍍的金剛石磨粒為120目-240目，C.刀齒部表面積上含有金剛石磨粒的濃度為200%。
2.切削工程陶瓷材料用的多齒鍍層端銑刀，其電鍍過程及電鍍液的特征在于A.刀體表面除油，刀體浸入濃度為25％的硫酸溶液中，電流密度保持在20A，B.鍍底鎳，刀齒部分浸入硫酸鎳、硫酸鈷、硼酸等配制的溶液中，其中硫酸鎳為電鍍液重量的30％－40％，電流密度為0.2A，底鎳層厚度為0.02－0.04mm，C.上金剛石磨粒，鍍完底鎳的刀齒部分埋入裝有金剛石磨粒的模具中，D.二次鍍鎳，上好金剛石磨粒的刀齒切削部位鍍鎳，電流密度為0.6A－0.8A，鍍層厚度為0.12－0.16mm。
專利摘要本實用新型為切削工程陶瓷材料用的多齒鍍層端銑刀，屬切削加工中的刀具。它是由金屬制成的刀體，在刀體的齒部鍍有金剛石磨粒，刀體經(jīng)除油、鍍底鎳、上金剛石磨粒、二次鍍鎳等處理制成鍍層銑刀，該端銑刀制造成本低，使用壽命長，加工效率和加工精度高，可以加工工程陶瓷材料零件的外表面和復雜形面。也可用于加工花崗巖材料。該端銑刀可在普通精度的立式銑床上安裝使用。
文檔編號B28D1/22GK2033335SQ8820450
公開日1989年3月1日 申請日期1988年4月1日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月1日
發(fā)明者于思遠, 姜培蘭, 白志忠 申請人:天津大學