一種刀桿用復合材料及刀桿的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于刀桿材料技術領域，具體設及一種刀桿用復合材料及刀桿。
【背景技術】
[0002] 目前，在機械制造精加工領域，精度要求達到微米級，為了提高生產效率，降低人 工和生產成本，通常會采用W車代磨的方式，因此對車削的穩定性要求很高。由于刀桿的震 動，加工精度無法保證，加工出來的表面呈現波紋，無法達到產品表面粗糖度的要求，還會 產生很大的噪音，容易造成刀片和刀桿的磨損，甚至會造成刀片和刀桿在使用過程中崩裂。 現有技術中在產品零件加工結構允許的情況下，采用兩端支撐刀桿的方式降低震動，但運 種方法在加工深孔等需要刀桿較長的情況下并不適用，存在國外進口的刀桿采用防震材料 制作，但材料成分復雜，加工困難且價格昂貴，使制造成本費用大幅增加，國內一些廠家采 用更改設計結構和簡單的打孔銳槽等方法，來降低震動，運些方法可W有效的減少震動但 容易降低刀桿的剛性。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是提供一種結構簡單、制作方便且成本低的刀桿用復合材料及刀 桿。
[0004] 為實現上述目的，本發明采用W下技術方案：一種刀桿用復合材料，由W下重量份 數的組份制成：聚酷亞胺樹脂粉10-20份，碳化鶴80-90份，樹脂液5-10份。當聚酷亞胺樹 脂粉重量份數低于10份，碳化鶴重量份數超過90份時，形成的復合材料粘結強度低，與刀 桿粘結不牢，復合材料會出現分層現象，降低刀桿的防震抗震性能，進而影響刀具的加工精 度和加工穩定性；當聚酷亞胺樹脂粉重量份數超過20份，碳化鶴重量份數低于80份，形成 復合材料加入刀桿后，會降低刀桿的剛性，影響刀桿的抗震防震效果，在刀具進行切削作業 時會出現微振紋，影響加工精度；當聚酷亞胺樹脂粉重量份數為10-20份，碳化鶴重量份數 為80-90份時，形成的復合材料粘結強度可W滿足要求，與刀桿粘結穩固，加入刀桿后可提 高刀桿的剛性，同時可W起到良好的防震抗震效果。 陽0化]進一步地，聚酷亞胺樹脂粉的粒度為50-80ym。
[0006] 進一步地，碳化鶴的粒度為60-100ym。
[0007] 進一步地，樹脂液為酪醒樹脂液。
[0008] 一種刀桿，刀桿桿體上均布有若干個徑向通孔，通孔中設有復合材料；復合材料由 W下重量百分份數的組份制成：聚酷亞胺樹脂粉10-20份，碳化鶴80-90份，樹脂液5-10 份。
[0009] 進一步地，聚酷亞胺樹脂粉的粒度為50-80ym;碳化鶴的粒度為60-100ym。
[0010] 進一步地，樹脂液為酪醒樹脂液。 W11] 進一步地，通孔孔徑為6-8mm。 陽〇1引 進一步地，通孔的孔間距為10-30mm。
[0013]刀桿用復合材料的制備工藝如下：將酪醒樹脂液與碳化鶴進行混合，使碳化鶴充 分潤濕即碳化鶴的表面完全覆有酪醒樹脂液，然后加入樹脂粉進行混合，混料時間比，過 100目篩，制得刀桿用復合材料。
[0014]刀桿的制備工藝如下：在工具鋼刀桿上鉆若干個徑向的通孔，通孔數根據刀桿尺 寸確定，打孔數量1-8個，用丙酬清洗通孔，將刀桿用復合材料倒入通孔中，墊上壓頭，放入 熱壓機中進行熱壓，在溫度200-260°C、壓力l-4MPa條件下熱壓20-50min，制得采用復合材 料的刀桿。
[0015]在高速切削時的時候，通過工件的加工精度和有無切削振紋，來判斷是否出現震 刀現象。相同的刀片、加工工件、進給速度，使用常規的工具鋼刀桿(材質40cr巧日工深孔時， 初始精度可達到±0. 03mm，加工一段時間后精度下降為±0. 05mm并出現振紋，而使用復合 材料的刀桿，精度可保持在±0. 03mm，沒有出現振紋的現象。 陽016]與現有技術相比，本發明的有益效果如下：一種刀桿用復合材料，由W下重量份 數的組份制成：聚酷亞胺樹脂粉10-20份，碳化鶴80-90份，樹脂液5-10份，采用酪醒樹 脂液與碳化鶴混合，使得碳化鶴充分潤濕，增強碳化鶴與樹脂粉的混勻程度，采用聚酷亞胺 樹脂粉與碳化鶴混合，形成新的復合材料，改變刀桿在振動時產生的振動波的傳播介質，兩 種振動頻率不同的材料混合，避免填充在刀桿中的復合材料與刀桿出現共振現象，降低刀 桿振動的振幅，其作用類似于阻尼器，能有效減小刀桿的振動，提高刀具切削時的穩定性； 聚酷亞胺樹脂粉10-20份，聚酷亞胺樹脂粉的粒度為50-80ym，聚酷亞胺樹脂為耐熱樹 月旨，具有良好的粘結性和抗熱抗震性，采用聚酷亞胺樹脂作為粘結劑將碳化鶴與刀桿連接 在一起，其粘結強度高，提高刀桿的穩定性和減震效果；碳化鶴80-90份，碳化鶴的粒度為 60-100ym，碳化鶴的硬度好，其顯微硬度達到17800MPa，同時碳化鶴密度大，剛性好，將碳 化鶴加入刀桿后，能增加刀桿的剛性，同時減小刀桿的振動幅度，提高刀具的穩定性；樹脂 液5-10份，樹脂液為酪醒樹脂液，酪醒樹脂液對碳化鶴充分潤濕，提高碳化鶴與聚酷亞胺 樹脂粉混合的均勻度；刀桿桿體上均布有若干個徑向通孔，通孔中設有復合材料，將復合材 料加入刀桿桿體上的通孔中，能夠達到良好的抗震效果，減小工作過程中刀桿和刀具的振 動幅度，提高刀具的精確度和穩定性，同時可直接在原有刀桿上鉆孔填充，操作方便，降低 加工難度。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明實施例2的結構示意圖； 圖2是本發明實施例3的結構示意圖。
【具體實施方式】 陽〇1引 實施例1 一種刀桿用復合材料，由W下重量份數的組份制成：聚酷亞胺樹脂粉10份，碳化鶴80 份，樹脂液10份。聚酷亞胺樹脂粉的粒度為80ym。碳化鶴的粒度為IOOiim。樹脂液為酪 醒樹脂液。
[0019]實施例2 一種刀桿，如圖1所示，刀桿1桿體上均布有若干個徑向通孔2,通孔2中設有復合材 料；復合材料由W下重量份數的組份制成：聚酷亞胺樹脂粉10份，碳化鶴85份，樹脂液5 份。聚酷亞胺樹脂粉的粒度為50ym;碳化鶴的粒度為60ym。樹脂液為酪醒樹脂液。通孔 2孔徑為8mm。通孔2的孔間距為30mm。
[0020] 實施例3 一種刀桿，如圖2所示，刀桿1桿體上均布有若干個徑向通孔2,通孔2中設有復合材 料；復合材料由W下重量份數的組份制成：聚酷亞胺樹脂粉12份，碳化鶴82份，樹脂液6 份。聚酷亞胺樹脂粉的粒度為65ym;碳化鶴的粒度為80ym。樹脂液為酪醒樹脂液。通孔 2孔徑為6mm。通孔2的孔間距為10mm。 陽OW實施例4 一種刀桿，刀桿桿體上均布有若干個徑向通孔，通孔中設有復合材料；復合材料由W下 重量份數的組份制成：聚酷亞胺樹脂粉10份，碳化鶴80份，樹脂液10份。聚酷亞胺樹脂粉 的粒度為70ym;碳化鶴的粒度為90ym。樹脂液為酪醒樹脂液。通孔孔徑為7mm。通孔的 孔間距為20mm。 陽0巧對比試驗1 選用實施例4得到的刀桿與普通刀桿進行加工精度穩定性試驗。
[0023] 試驗條件：工件材質20CrMoTi，工件硬度皿c:60,刀具類型CNJA120408內孔刀， 進給速度0.Imm/轉，切削深度0. 5mm，切削速度：120m/s，試驗結果見表1所示。
[0024] 表1加工精度穩定性試驗結果
由表1可知，普通刀桿經過一定的工時后加工精度顯著降低，為保證加工精度，需要降 低轉速等參數W保證加工精度，而本實施例的刀桿可長時間保持加工精度，不需要進行參 數的改變。
【主權項】
1. 一種刀桿用復合材料，其特征在于：由以下重量份數的組份制成：聚酰亞胺樹脂粉 10-20份，碳化鎢80-90份，樹脂液5-10份。2. 如權利要求1所述的刀桿用復合材料，其特征在于：所述聚酰亞胺樹脂粉的粒度為 50-80 μ m〇3.如權利要求2所述的刀桿用復合材料，其特征在于：所述碳化鎢的粒度為 60-100 μ m〇4.如權利要求3所述的刀桿用復合材料，其特征在于：所述樹脂液為酚醛樹脂液。5. -種刀桿，其特征在于：所述刀桿桿體上均布有若干個徑向通孔，通孔中設有復合 材料；復合材料由以下重量份數的組份制成：酰亞胺樹脂粉10-20份，碳化鎢80-90份，樹 脂液5-10份。6.如權利要求5所述的刀桿，其特征在于：所述聚酰亞胺樹脂粉的粒度為50-80 μ m; 碳化鎢的粒度為60-100 μ m。7.如權利要求6所述的刀桿，其特征在于：所述樹脂液為酚醛樹脂液。8. 如權利要求7所述的刀桿，其特征在于：所述通孔孔徑為6-8mm。9.如權利要求8所述的刀桿，其特征在于：所述通孔的孔間距為10-30mm。
【專利摘要】本發明屬于刀桿材料技術領域，具體公開了一種刀桿用復合材料及刀桿，由以下重量份數的組份制成：聚酰亞胺樹脂粉10-20份，碳化鎢80-90份，樹脂液5-10份。本發明結構簡單、制作方便且成本低。
【IPC分類】C08L61/06, C08K3/14, B23B29/00, C08L79/08
【公開號】CN105364100
【申請號】CN201510985419
【發明人】楊德濤
【申請人】富耐克超硬材料股份有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月25日