專利名稱：一種專用于加工陶瓷材料的微型超硬鉆銑刀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械加工行業的刀具制造領域，特別是涉及一種專用于加工氧化鋁、氧化鋯等陶瓷的孔的微型超硬鉆銑刀。
背景技術：
陶瓷材料具有高強度、高硬度、低密度、低膨脹系數以及耐磨、耐腐蝕、隔熱、化學穩定性好等優良特性，已成為廣泛應用于航天航空、石油化工、儀器儀表、機械制造及核工業等領域的新型工程材料。但由于陶瓷材料同時具有高脆性、低斷裂韌性及材料彈性極限與強度非常接近等特點，因此陶瓷材料的加工難度很大，加工方法稍有不當便會引起工件表面層組織的破壞，很難實現高精度、高效率、高可靠性的加工，從而限制了陶瓷材料應用范圍的進一步擴展。目前較為成熟的陶瓷材料加工技術主要可分為力學加工、電加工、復合加工、化學加工和光學加工等五大類，目前在陶瓷材料的加工中大部分采用磨削方式，這樣的加工工藝造成了成本高的弊端。氧化鋁、氧化鋯等陶瓷是一種硬度高、韌性好的特種陶瓷材料，被廣泛地應用于制備多種功能陶瓷元件，如氧傳感器、壓電陶瓷、熱釋電陶瓷、透明鐵電陶瓷和多種增韌結構陶瓷產品，如陶瓷刀具、工具、模具、陶瓷閥門、軸承及先進的陶瓷發動機零件等。目前工程陶瓷材料的孔的加工廣泛采用金剛石套料鉆，該方法在鉆削常壓燒結氮化硅時，材料的去除率可達1600_3/min以上。然而，由于陶瓷硬度極高，在鉆削過程中金剛石鉆頭磨損嚴重。此外，由于陶瓷的脆性大，在孔的入口和出口處崩刃現象嚴重，影響了工程陶瓷材料的孔的加工質量。也有利用金剛石砂輪磨削內孔以及金剛石刀具刮孔，但只適用于陶瓷工件上已有預置孔的情況。如果精度不高的情況下，鉆的時候，在鉆孔的上面堆一小堆沙子(或更硬的物體)，靠沙子的硬度來鉆孔，鉆頭只起一個帶動的作用。目前機械加工方法僅限于數毫米左右直徑的孔加工，尚難獲得理想的經濟效果和表面加工質量。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術之不足，提供一種專用于加工陶瓷材料的微型超硬鉆銑刀，是采用鉆銑的方式來加工氧化鋁、氧化鋯等陶瓷材料的孔，能夠解決現有技術中所存在的弊端，具有鉆孔速度快、加工難度不大、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采用的技術方案是:一種專用于加工陶瓷材料的微型超硬鉆纟先刀，包括材質為硬質合金的圓形棒；該圓形棒的直徑為6毫米,圓形棒的一頭的端部由端頭向端里依次設有第一圓形棒部分和第二圓形棒部分，且第一圓形棒部分的直徑小于或等于2.5毫米，第二圓形棒部分的直徑為4毫米；在所述圓形棒的一頭的端部由端頭向里并延伸到第二圓形棒部分設有一個排屑槽；該排屑槽由槽底壁和槽側壁構成，其中，槽底壁設為平面并經過圓形棒的中心線，槽底壁和槽側壁相互垂直；在槽底壁處還向下設有一刀片槽，該刀片槽由相互垂直且一體相接的刀槽底壁和刀槽側壁構成，刀片槽的刀槽底壁與排屑槽的槽底壁相平行；一聚晶金剛石復合片固接在刀片槽中，聚晶金剛石復合片的底面與所述刀槽底壁粘接相固定，聚晶金剛石復合片的頂面與排屑槽的槽底壁相平齊；聚晶金剛石復合片具有相互垂直的第一側面和第二側面，聚晶金剛石復合片的第一側面沿著圓形棒的軸向凸出在圓形棒之外并構成鉆銑刀的底刃，聚晶金剛石復合片的第二側面沿著圓形棒的徑向凸出在圓形棒之外并構成鉆銑刀的周刃。所述底刃設為修改刃結構。所述周刃的前刀面設為尺寸為0.05毫米的圓刃結構。所述的排屑槽的槽側壁由依序相接的平面和弧形面構成，且弧形面處在第二圓形棒部分處。所述聚晶金剛石復合片的第一側面設為斜面，且是從聚晶金剛石復合片的頂面向底面方向呈漸次內傾，其傾斜角度為15°。所述聚晶金剛石復合片的第二側面設為斜面，且是從聚晶金剛石復合片的頂面向底面方向呈漸次內傾，其傾斜角度為18.23°。所述第一圓形棒部分和第二圓形棒部分之間設為凹形的圓弧過渡。所述凹形的圓弧過渡為尺寸R5毫米圓弧過渡。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R5毫米圓弧面。 本實用新型的一種專用于加工陶瓷材料的微型超硬鉆銑刀，是一種用來加工氧化鋁陶瓷或氧化鋯陶瓷的微型超硬鉆銑刀，是以銑刀代替鉆頭對陶瓷材料工件進行孔加工，即主要用來加工陶瓷材料的孔，該微型超硬鉆銑刀刀部刃口尺寸小于或等于2.5毫米，超硬材料刀具刃口長為6毫米或10毫米或其他適配的尺寸。可以用來加工尺寸為 2.35 X5mm,02.5 XiUmm的鉆孔，所采用的加工方式為鉆銑，加工時，孔表面不會出現任何劃痕，公差符合±0.0i的要求。采用微型超硬鉆銑刀加工氧化鋁陶瓷或氧化鋯陶瓷的臺階孔與其他類型的孔加工。最小加工孔徑可以達到D2.0毫米，深度為5毫米(在超硬刀具中可以定位為微型刀具)。本實用新型的有益效果是，由于采用了在小尺寸的圓形棒的一頭的端部由端頭向里并延伸到第二圓形棒部分設有一個排屑槽；且該排屑槽由槽底壁和槽側壁構成，其中，槽底壁設為平面并經過圓形棒的中心線，槽底壁和槽側壁相互垂直；在槽底壁處還向下設有一刀片槽，該刀片槽由相互垂直且一體相接的刀槽底壁和刀槽側壁構成，刀片槽的刀槽底壁與排屑槽的槽底壁相平行；一聚晶金剛石復合片固接在刀片槽中，聚晶金剛石復合片的底面與所述刀槽底壁粘接相固定，聚晶金剛石復合片的頂面與排屑槽的槽底壁相平齊；聚晶金剛石復合片具有相互垂直的第一側面和第二側面，聚晶金剛石復合片的第一側面沿著圓形棒的軸向凸出在圓形棒之外并構成鉆銑刀的底刃，聚晶金剛石復合片的第二側面沿著圓形棒的徑向凸出在圓形棒之外并構成鉆銑刀的周刃。采用本實用新型的這種結構的微型超硬鉆銑刀來加工陶瓷材料的孔，具有鉆孔速度快、加工難度不大、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；但本實用新型的專用于加工陶瓷材料的微型超硬鉆銑刀不局限于實施例。
[0018]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是本實用新型的左視圖；圖5是本實用新型的俯視圖；圖6是沿圖5中A— A線的剖視圖；圖7是沿圖5中B— B線的剖視圖；圖8是圖5中的C部放大示意圖；圖9是圖8中的D部放大示意圖。
具體實施方式
實施例，參見附圖所示，本實用新型的專用于加工陶瓷材料的微型超硬鉆銑刀，包括材質為硬質合金的圓形棒100 ;該圓形棒100的直徑為6毫米，圓形棒100的一頭的端部由端頭向端里依次設有第一圓形棒部分10和第二圓形棒部分20,且第一圓形棒部分10的直徑小于或等于2.5毫米，第二圓形棒部分20的直徑為4毫米；在所述圓形棒100的一頭的端部由端頭向里并延伸到第二圓形棒部分設有一個排屑槽2 ;該排屑槽2由槽底壁21和槽側壁22構成，其中，槽底壁21設為平面并經過圓形棒的中心線，槽底壁21和槽側壁22相互垂直；在槽底壁21處還向下設有一刀片槽3，該刀片槽3由相互垂直且一體相接的刀槽底壁31和刀槽側壁32構成，刀片槽的刀槽底壁31與排屑槽的槽底壁21相平行；一聚晶金剛石復合片I固接在刀片槽3中，聚晶金剛石復合片的底面與所述刀槽底壁31粘接相固定，聚晶金剛石復合片I的頂面與排屑槽的槽底壁21相平齊；聚晶金剛石復合片I具有相互垂直的第一側面11和第二側面12，聚晶金剛石復合片的第一側面11沿著圓形棒的軸向凸出在圓形棒之外并構成鉆銑刀的底刃，聚晶金剛石復合片的第二側面12沿著圓形棒的徑向凸出在圓形棒之外并構成鉆銑刀的周刃。所述底刃設為修改刃結構。所述周刃的前刀面121設為尺寸為0.05毫米的圓刃結構。所述的排屑槽的槽側壁22由依序相接的平面221和弧形面222構成，且弧形面222處在第二圓形棒部分20處。所述聚晶金剛石復合片的第一側面11設為斜面，且是從聚晶金剛石復合片的頂面向底面方向呈漸次內傾，其傾斜角度E為15°。所述聚晶金剛石復合片的第二側面12設為斜面，且是從聚晶金剛石復合片的頂面向底面方向呈漸次內傾，其傾斜角度F為18.23°。所述第一圓形棒部分10和第二圓形棒部分20之間設為凹形的圓弧過渡。所述凹形的圓弧過渡為尺寸R5毫米圓弧過渡。所述的刀片槽的刀槽側壁由依序相接的平面321和弧形面322構成，且弧形面322為尺寸R5毫米圓弧面。所述聚晶金剛石復合片的第一側面11的邊角處還設為由水平方向向內側傾斜，其傾斜角度G為15°本實用新型的一種專用于加工陶瓷材料的微型超硬鉆銑刀，是一種用來加工氧化鋁陶瓷或氧化鋯陶瓷的微型超硬鉆銑刀，是以銑刀代替鉆頭對陶瓷材料工件進行孔加工，即主要用來加工陶瓷材料的孔，該微型超硬鉆銑刀刀部刃口尺寸小于或等于2.5毫米，超硬材料刀具刃口長為6毫米或10毫米或其他適配的尺寸。可以用來加工尺寸為02.35 X 5mm,02.5 XlOim的鉆孔，所采用的加工方式為鉆銑，加工時，孔表面不會出現任何劃痕，公差符合±0.03的要求。采用微型超硬鉆銑刀加工氧化鋁陶瓷或氧化鋯陶瓷的臺階孔與其他類型的孔加工。最小加工孔徑可以達到D2.0毫米，深度為5毫米(在超硬刀具中可以定位為微型刀具)。以加工氧化鋁陶瓷的臺階孔為例，比如需要加工直徑2.23毫米與2.5毫米，深度為5毫米與10毫米的工件，在機械加工中，孔加工一般采用鉆頭加工，采用超硬材料鉆頭在加工陶瓷材料時會造成嚴重的甭邊與甭口。采用本實用新型的微型超硬鉆銑刀可以達到研磨加工的效果，目前比較成熟的陶瓷材料加工技術主要可分為力學加工、電加工、復合加工、化學加工、光學加工等五大類。本實用新型的微型超硬鉆銑刀的加工方式為單一機械加工。加工時，采用如下微型超硬鉆銑刀:刀具刃口直徑為:D2.3毫米，D2.5毫米；超硬材料刃長:6毫米，10毫米；刀桿直徑:6毫米；刀具長度:60毫米；首先在工件一端鉆銑直徑為
2.23毫米，深度為5毫米的孔，然后倒轉工件鉆銑另外一個直徑為2.5毫米，深度為10毫米的孔。如果采用其他方式加工直徑2.23毫米與2.5毫米，深度為5毫米與10毫米的工件。加工難度很大，加工時間很長。采用本實用新型的微型超硬鉆銑刀加工，只需要不到I分鐘的時間。省時間、省力。相比較于超硬聲波加工、激光加工等昂貴設備，本實用新型不需要非常貴重的設備。上述實施例僅用來進一步說明本實用新型的專用于加工陶瓷材料的微型超硬鉆銑刀，但本實用新型并不局限于實施例，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范圍內。
權利要求1.一種專用于加工陶瓷材料的微型超硬鉆銑刀，包括材質為硬質合金的圓形棒；其特征在于:該圓形棒的直徑為6毫米，圓形棒的一頭的端部由端頭向端里依次設有第一圓形棒部分和第二圓形棒部分，且第一圓形棒部分的直徑小于或等于2.5毫米，第二圓形棒部分的直徑為4毫米；在所述圓形棒的一頭的端部由端頭向里并延伸到第二圓形棒部分設有一個排屑槽；該排屑槽由槽底壁和槽側壁構成，其中，槽底壁設為平面并經過圓形棒的中心線，槽底壁和槽側壁相互垂直；在槽底壁處還向下設有一刀片槽，該刀片槽由相互垂直且一體相接的刀槽底壁和刀槽側壁構成，刀片槽的刀槽底壁與排屑槽的槽底壁相平行；一聚晶金剛石復合片固接在刀片槽中，聚晶金剛石復合片的底面與所述刀槽底壁粘接相固定，聚晶金剛石復合片的頂面與排屑槽的槽底壁相平齊；聚晶金剛石復合片具有相互垂直的第一側面和第二側面，聚晶金剛石復合片的第一側面沿著圓形棒的軸向凸出在圓形棒之外并構成鉆銑刀的底刃，聚晶金剛石復合片的第二側面沿著圓形棒的徑向凸出在圓形棒之外并構成鉆銑刀的周刃。
2.根據權利要求1所述的專用于加工陶瓷材料的微型超硬鉆銑刀，其特征在于:所述底刃設為修改刃結構。
3.根據權利要求1所述的專用于加工陶瓷材料的微型超硬鉆銑刀，其特征在于:所述周刃的前刀面設為尺寸為0.05毫米的圓刃結構。
4.根據權利要求1所述的專用于加工陶瓷材料的微型超硬鉆銑刀，其特征在于:所述的排屑槽的槽側壁由依序相接的平面和弧形面構成，且弧形面處在第二圓形棒部分處。
5.根據權利要求1所述的專用于加工陶瓷材料的微型超硬鉆銑刀，其特征在于:所述聚晶金剛石復合片的第一側面設為斜面，且是從聚晶金剛石復合片的頂面向底面方向呈漸次內傾，其傾斜角度 為15°。
6.根據權利要求1所述的專用于加工陶瓷材料的微型超硬鉆銑刀，其特征在于:所述聚晶金剛石復合片的第二側面設為斜面，且是從聚晶金剛石復合片的頂面向底面方向呈漸次內傾，其傾斜角度為18.23°。
7.根據權利要求1所述的專用于加工陶瓷材料的微型超硬鉆銑刀，其特征在于:所述第一圓形棒部分和第二圓形棒部分之間設為凹形的圓弧過渡。
8.根據權利要求7所述的專用于加工陶瓷材料的微型超硬鉆銑刀，其特征在于:所述凹形的圓弧過渡為尺寸R5毫米圓弧過渡。
9.根據權利要求1所述的專用于加工陶瓷材料的微型超硬鉆銑刀，其特征在于: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R5毫米圓弧面。
專利摘要本實用新型公開了一種專用于加工陶瓷材料的微型超硬鉆銑刀，包括材質為硬質合金的圓形棒；圓形棒的一頭的端部由端頭向里設有一個排屑槽；在排屑槽內還向下設有一刀片槽，聚晶金剛石復合片固接在刀片槽中，聚晶金剛石復合片具有相互垂直的第一側面和第二側面，聚晶金剛石復合片的第一側面沿著圓形棒的軸向凸出在圓形棒之外并構成鉆銑刀的底刃，聚晶金剛石復合片的第二側面沿著圓形棒的徑向凸出在圓形棒之外并構成鉆銑刀的周刃。該結構的微型超硬鉆銑刀可以用鉆銑的方式來加工氧化鋁、氧化鋯等陶瓷材料的孔，能夠解決現有技術中所存在的弊端，具有鉆孔速度快、加工難度不大、加工成本低、加工效果好的特點。
文檔編號B28D1/18GK203077477SQ20132003621
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月23日 優先權日2013年1月23日
發明者張·格瑞斯·麗穎, 張守全, 吳沖滸, 文曉, 宋亮, 李輝軍, 魏慶, 董偉 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