一种用于加工球墨铸铁的铣刀的制作方法

本申请涉及铣刀，尤其是涉及一种用于加工球墨铸铁的铣刀。

背景技术：

1、球墨铸铁因其高强度、耐磨性和良好的铸造性能，广泛应用于汽车模具制造领域。然而，球墨铸铁的高硬度特性对加工刀具提出了严峻挑战。

2、相关技术中，加工球墨铸铁主要采用以下两种方案：一是使用硬质合金铣刀，通过增加涂层（如tin、tialn等）提升表面硬度和耐磨性，成本低且制造工艺成熟；二是采用多刃设计（如三刃铣刀）分散切削力，避免单个刃口承受过大的集中应力，从而延长刀具寿命。

3、而现有的球墨铸铁用铣刀存在以下问题：刀具涂层在高速切削或大进给量条件下易剥落，稳定性差；多刃回转刀具难以消除刀齿的径向跳动，导致刀齿负荷不一致、磨损不均匀，存在崩刃风险。随着汽车工业向轻量化、高精度方向发展，当前的球墨铸铁加工刀具的切削性能难以满足现代制造业对于加工效率的日益增长需求。

技术实现思路

1、为了提高加工效率，本申请提供一种用于加工球墨铸铁的铣刀。

2、本申请提供的一种用于加工球墨铸铁的铣刀采用如下的技术方案：

3、一种用于加工球墨铸铁的铣刀，包括呈圆柱结构的刀体组件，所述刀体组件包括首尾相连的刃部和柄部，所述刃部经过加厚处理；还包括刀刃组件，所述刀刃组件由沿所述刃部顶端周向等距分布的四个切削刃体组成，所述切削刃体包括相邻且与所述刃部顶端连接的主切削刃和副切削刃，所述主切削刃设置有刃口强化结构。

4、通过采用上述技术方案，刀体组件的加厚刃部提供刚性支撑，四个周向等距分布的切削刃体同步参与切削，其通过主切削刃去除主要材料，副切削刃辅助修整表面并分担切削力，刃口强化结构可增强切削锋利度和耐磨性，综合实现高效切削作业，提高加工效率。

5、优选的，所述刃口强化结构为一体成型于所述主切削刃边缘的窄而平整的延伸面，所述延伸面表面与所述主切削刃表面平齐，且转角处经过倒圆角处理。

6、通过采用上述技术方案，一体成型设计增强了刃口整体强度，减少应力集中；延伸面与主切削刃平齐，确保切削过程平滑过渡，减少切屑滞留和表面划伤；倒圆角辅助控制切屑流向，同时抵御球墨铸铁中石墨的磨蚀，降低崩刃和裂纹风险。

7、优选的，所述副切削刃沿所述主切削刃延伸方向后方设置，并与所述主切削刃形成分层切削结构。

8、通过采用上述技术方案，分层结构形成阶梯式切削层，使切削力分阶段释放，可强制切屑分层断裂并减少瞬时载荷波动，降低长切屑缠绕风险，提升加工稳定性。

9、优选的，所述柄部的外径大于所述刃部的外径，其尾端以及与所述刃部连接的顶端均设置有阶梯连接段。

10、通过采用上述技术方案，柄部大外径提供了更强的支撑基座，阶梯连接段在尾端和顶端形成多重机械锁紧，减少加工中松动或微位移，确保切削力高效传递，同时减少柄-刃结合处的应力集中点，提高整体抗疲劳强度。

11、优选的，相邻所述切削刃体之间朝向所述柄部开设有大容积的开放式排屑槽，所述排屑槽的底部设置有圆弧引导面。

12、通过采用上述技术方案，大容积开放式结构提供充足容屑空间，可快速容纳主切削刃粗加工产生的卷曲切屑；圆弧引导面通过引导切屑沿平滑曲面向柄部后方顺畅排出，从而减少切屑堆积滞留导致的二次切削风险。

13、优选的，所述刀体组件设置有贯穿内部的冷却液通道，所述冷却液通道包括至少四个沿环向均匀排列的喷射孔，所述喷射孔的出口正对所述切削刃体的切削区域。

14、通过采用上述技术方案，喷射孔环向均匀布局形成冷却包围网，冷却液可直接覆盖切削区高温核心，有效抑制硬质合金刀具的扩散磨损与热裂纹，延长使用寿命。

15、优选的，所述刀体组件和所述刀刃组件均采用cbn材料制成。

16、通过采用上述技术方案，cbn作为刀具和刃口材料，其硬度远高于硬质合金，使切削速度较传统硬质合金刀具提高数倍，可通过适当增加进给量来缩短加工周期，从而降低生产成本，且该材料在高温切削环境下硬度稳定，不与球墨铸铁发生化学反应。

17、优选的，所述刀刃组件的尺寸精度可达到±0.005mm，其表面粗糙度范围为ra0.8- ra0.4μm。

18、通过采用上述技术方案，满足汽车模具等高端制造业对零件精度和表面质量的严格要求。

19、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

20、1.刀体组件的加厚刃部提供刚性支撑，四个周向等距分布的切削刃体同步参与切削，其通过主切削刃去除主要材料，副切削刃辅助修整表面并分担切削力，刃口强化结构可增强切削锋利度和耐磨性，综合实现高效切削作业，提高了加工效率；

21、2.一体成型设计增强了刃口整体强度，减少应力集中；延伸面与主切削刃平齐，确保切削过程平滑过渡，减少切屑滞留和表面划伤；倒圆角辅助控制切屑流向，同时抵御球墨铸铁中石墨的磨蚀，降低崩刃和裂纹风险；

22、3.cbn作为刀具刃口材料，其硬度远高于硬质合金，使切削速度较传统硬质合金刀具提高数倍，可通过适当增加进给量来缩短加工周期，从而降低生产成本，且该材料在高温切削环境下硬度稳定，不与球墨铸铁发生化学反应。

1.一种用于加工球墨铸铁的铣刀，其特征在于，包括呈圆柱结构的刀体组件(1)，所述刀体组件(1)包括首尾相连的刃部(13)和柄部(11)，所述刃部(13)经过加厚处理；还包括刀刃组件(2)，所述刀刃组件(2)由沿所述刃部(13)顶端周向等距分布的四个切削刃体(21)组成，所述切削刃体(21)包括相邻且与所述刃部(13)顶端连接的主切削刃(211)和副切削刃(212)，所述主切削刃(211)设置有刃口强化结构(22)。

2.根据权利要求1所述的一种用于加工球墨铸铁的铣刀，其特征在于，所述刃口强化结构(22)为一体成型于所述主切削刃(211)边缘的窄而平整的延伸面，所述延伸面表面与所述主切削刃(211)表面平齐，且转角处经过倒圆角处理。

3.根据权利要求1所述的一种用于加工球墨铸铁的铣刀，其特征在于，所述副切削刃(212)沿所述主切削刃(211)延伸方向后方设置，并与所述主切削刃(211)形成分层切削结构。

4.根据权利要求1所述的一种用于加工球墨铸铁的铣刀，其特征在于，所述柄部(11)的外径大于所述刃部(13)的外径，其尾端以及与所述刃部(13)连接的顶端均设置有阶梯连接段(12)。

5.根据权利要求1所述的一种用于加工球墨铸铁的铣刀，其特征在于，相邻所述切削刃体(21)之间朝向所述柄部(11)开设有大容积的开放式排屑槽(23)，所述排屑槽(23)的底部设置有圆弧引导面(231)。

6.根据权利要求1所述的一种用于加工球墨铸铁的铣刀，其特征在于，所述刀体组件(1)设置有贯穿内部的冷却液通道，所述冷却液通道包括至少四个沿环向均匀排列的喷射孔，所述喷射孔的出口正对所述切削刃体(21)的切削区域。

7.根据权利要求1所述的一种用于加工球墨铸铁的铣刀，其特征在于，所述刀体组件(1)和所述刀刃组件(2)均采用cbn材料制成。

8.根据权利要求1所述的一种用于加工球墨铸铁的铣刀，其特征在于，所述刀刃组件(2)的尺寸精度可达到±0.005mm，其表面粗糙度范围为ra0.8 - ra0.4μm。