專利名稱：具有聚晶立方氮化硼復(fù)合層的刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種刀具，特別是一種氮化硼刀片，可用于加工氣門座圈孔等，屬于高速切削加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氣門座圈的加工是整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋機(jī)械加工的關(guān)鍵工序，其加工精度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有著重要影響。缸蓋的座圈一般為粉末冶金壓制燒結(jié)而成，是整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)中耐沖擊、耐磨性最好的材料。聚晶立方氮化硼具有極高的硬度、耐磨性以及良好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性，耐熱溫度可達(dá)1400 1500°C，在1200 1300°C高溫下不與鐵系金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，是加工粉末冶金的理想刀具材料。實(shí)驗(yàn)證明立方氮化硼刀具加工粉末冶金表現(xiàn)出優(yōu)良的特性，其加工表面質(zhì)量好，刀具磨損慢壽命長。目前用于加工氣門座圈的立方氮化硼刀片大多只有一個(gè)切削刃，刃口雖然設(shè)有倒棱，但沒有做鈍圓處理，導(dǎo)致刀片易崩刃，降低了使用壽命，增加了刀具成本，同時(shí)造成了材料的浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有聚晶立方氮化硼復(fù)合層的刀片，解決現(xiàn)有立方氮化硼刀片易崩刃、壽命短的技術(shù)問題，使刀片在用于加工氣門座圈孔時(shí)，耐用度顯著條高，加工過程中不宜崩刃，提高刀片使用壽命，有效降低刀具成本。為達(dá)到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案—種具有聚晶立方氮化硼復(fù)合層的刀片，由作為刀片基體的硬質(zhì)合金層及復(fù)合其上作為刀片刃部的聚晶立方氮化硼復(fù)合層結(jié)合而成，刀片為正八邊形，每一邊均為一個(gè)切削刃，切削刃的刃口設(shè)有倒棱，相鄰的切削刃的前刀面之間具有鈍圓過渡連接部，刃口的倒棱與切削刃的后刀面之間也具有鈍圓過渡連接部。本實(shí)用新型具有聚晶立方氮化硼復(fù)合層的刀片優(yōu)選如下幾何形狀與尺寸上述聚晶立方氮化硼復(fù)合層的厚度為O. 8 I. 5mm,硬質(zhì)合金層的厚度為I. 6 2. 8mm ;每個(gè)切削刃的長度為4 5mm ;刃口的倒棱的寬度為O. 2 O. 5mm,刃口的倒棱相對(duì)于切削刃的前刀面之間的角度為10° 30° ;刃口的倒棱與切削刃的后刀面之間的鈍圓過渡連接部優(yōu)選為半徑為O. 01 O. 04mm的圓弧形,相鄰的切削刃之間的鈍圓過渡連接部優(yōu)選為半徑為
O.2 O. 4mm的圓弧形。作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進(jìn)，刀片的刃口的倒棱與切削刃的后刀面之間的角度為
8。 12。。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)I.本實(shí)用新型的刀片為正八邊形，有8個(gè)切削刃，使用中如果某個(gè)刀刃磨損，可以轉(zhuǎn)位使用其它刀刃，一個(gè)刀片可以使用八次，大大提高了刀片的使用壽命，降低了刀具的成本。2.在倒棱的基礎(chǔ)上對(duì)刃口做了進(jìn)一步的鈍圓處理，增加了刀片刃口的強(qiáng)度，切削刃抗沖擊性能增強(qiáng)，可以進(jìn)一步防止崩刃，同時(shí)鈍圓還可以減小加工時(shí)的振動(dòng)。3.相鄰刀刃之間采用圓弧過渡連接，提高了刀尖強(qiáng)度，在加工中受到?jīng)_擊振動(dòng)時(shí)，刀尖不宜破損。
4.刀片的后角不僅可以減少后刀面與已加工的座圈表面之間的接觸摩擦，使刀具磨損減少，而且可以增強(qiáng)刃口強(qiáng)度，使工作穩(wěn)定可靠，進(jìn)一步解決了刀具崩刃問題，提高了使用壽命。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例一的刀片復(fù)合層剖面示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一的刀片的整體形狀和刀刃局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2中的A處放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例二的刀片的整體形狀和刀刃局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖2中的B處放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合附圖說明如下實(shí)施例一參見圖I 圖3，一種具有聚晶立方氮化硼復(fù)合層的刀片，由作為刀片基體的硬質(zhì)合金層2及復(fù)合其上作為刀片刃部的聚晶立方氮化硼復(fù)合層I結(jié)合而成，刀片為正八邊形，每一邊均為一個(gè)切削刃，切削刃的刃口設(shè)有倒棱，相鄰的切削刃的前刀面J ^之間具有鈍圓過渡連接部，刃口的倒棱與切削刃的后刀面之間也具有鈍圓過渡連接部。本實(shí)施例的刀片為正八邊形，刀片每一邊均為一個(gè)切削刃，共有8個(gè)切削刃，使用中如果某個(gè)刀刃磨損，可以轉(zhuǎn)位使用其它刀刃，一個(gè)刀片可以使用八次，大大提高了刀片的使用壽命，降低了刀具的成本。本實(shí)施例的刀片可有效解決立方氮化硼刀片易崩刃、壽命短、加工成本高的問題。刀片包括硬質(zhì)合金層及復(fù)合在其上的立方氮化硼層，每一邊均為一個(gè)切削刃，刃口設(shè)有倒棱鈍圓處理，相鄰刀刃之間有圓弧過渡連接，可有效的提高刃口和刀尖的強(qiáng)度，防止加工過程中刀片的崩刃。參見圖2和圖3，在本實(shí)施例中，本實(shí)用新型具有聚晶立方氮化硼復(fù)合層的刀片優(yōu)選如下幾何形狀與尺寸聚晶立方氮化硼復(fù)合層I的厚度之為O. 8 I. 5mm，硬質(zhì)合金層2的厚度之為
I.6 2. 8mm，采用復(fù)合成結(jié)構(gòu)一方面可以使聚晶立方氮化硼復(fù)合層I與硬質(zhì)合金層2的結(jié)合更加緊密，減少應(yīng)力集中，提聞刀片的整體性和工作穩(wěn)定性，刀片容易固定，有利于提聞工件表面質(zhì)量；每個(gè)切削刃的長度7為4 5mm ;刃口的倒棱的寬度6m為O. 2 O. 5mm，刃口的倒棱相對(duì)于切削刃的前刀面J r之間的角度為10° 30° ;刃口的倒棱與切削刃的后刀面I之間的鈍圓過渡連接部為半徑為O. 01 O. 04mm的圓弧形,相鄰的切削刃之間的鈍圓過渡連接部為半徑為O. 2 O. 4mm的圓弧形。相鄰刀刃之間和刃口的倒棱與刀面之間的圓弧過渡連接，在倒棱的基礎(chǔ)上對(duì)刃口做了進(jìn)一步的鈍圓處理，可有效的提高刀尖的強(qiáng)度，切削刃抗沖擊性能增強(qiáng)，防止加工過程中刀尖的破損，可以進(jìn)一步防止崩刃，同時(shí)鈍圓還可以減小加工時(shí)的振動(dòng)。實(shí)施例二 本實(shí)施例與實(shí)施例一的技術(shù)方案基本相同，不同之處在于參見圖4和圖5，在本實(shí)施例中，刃口的倒棱與切削刃的后刀面Ji7之間的角度O。為8。 12°。刀片的后角不僅可以減少后刀面與已加工的座圈表面之間的接觸摩擦，使刀具磨損減少，而且可以增強(qiáng)刃口強(qiáng)度，使工作穩(wěn)定可靠，進(jìn)一步解決了刀具崩刃問題，提高了使用壽命。刀片后角％為8 12°，切削刃S位于前刀面和后刀面Xi7的交線上，這樣的刀刃強(qiáng)度高，工作更穩(wěn)定，使用壽命也更長，可以更好地用于加工氣門座圈孔等零件部位。 上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行了說明，但本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施例，還可以根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)用新型創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，只要符合用于本實(shí)用新型具有聚晶立方氮化硼復(fù)合層的刀片的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造原理，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種具有聚晶立方氮化硼復(fù)合層的刀片，由作為刀片基體的硬質(zhì)合金層(2)及復(fù)合其上作為刀片刃部的聚晶立方氮化硼復(fù)合層(I)結(jié)合而成，其特征在于所述刀片為正八邊形，每一邊均為一個(gè)切削刃，所述切削刃的刃口設(shè)有倒棱，相鄰的所述切削刃的前刀面Q J之間具有鈍圓過渡連接部，所述刃口的倒棱與所述切削刃的后刀面Mff )之間也具有鈍圓過渡連接部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有聚晶立方氮化硼復(fù)合層的刀片，其特征在于所述聚晶立方氮化硼復(fù)合層(I)的厚度為0. 8 I. 5mm,所述硬質(zhì)合金層(2)的厚度為I. 6 2. 8mm ；每個(gè)切削刃的長度為4 5_ ;所述刃口的倒棱的寬度為0. 2 0. 5mm,所述刃口的倒棱相對(duì)于所述切削刃的前刀面Md之間的角度為10° 30°，所述刃口的倒棱與所述切削刃的后刀面)之間的鈍圓過渡連接部為半徑為0. 01 0. 04mm的圓弧形,所述相鄰的所述切削刃之間的鈍圓過渡連接部為半徑為0. 2 0. 4mm的圓弧形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的具有聚晶立方氮化硼復(fù)合層的刀片，其特征在于所述刃口的倒棱與所述切削刃的后刀面Uff)之間的角度為8° 12°。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有聚晶立方氮化硼復(fù)合層的刀片，由作為刀片基體的硬質(zhì)合金層及復(fù)合其上作為刀片刃部的聚晶立方氮化硼復(fù)合層結(jié)合而成，刀片為正八邊形，每一邊均為一個(gè)切削刃，切削刃的刃口設(shè)有倒棱，相鄰的切削刃的前刀面之間具有鈍圓過渡連接部，刃口的倒棱與切削刃的后刀面之間也具有鈍圓過渡連接部。本實(shí)施例的刀片可有效解決立方氮化硼刀片易崩刃、壽命短、加工成本高的問題。刀片包括硬質(zhì)合金層及復(fù)合在其上的立方氮化硼層，每一邊均為一個(gè)切削刃，刃口設(shè)有倒棱鈍圓處理，相鄰刀刃之間有圓弧過渡連接，可有效的提高刃口和刀尖的強(qiáng)度，防止加工過程中刀片的崩刃。本刀片可轉(zhuǎn)位使用八次，大大提高了刀片的使用壽命，降低了刀具的成本。
文檔編號(hào)B23B27/14GK202377555SQ20112057175
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者劉彪, 劉素芹, 姜新民, 孫長余, 王永國, 田彪 申請(qǐng)人:上海大學(xué)