一种用于加工碳纤维复合材料的PCD刀具的制作方法

技术特征：
1.一种用于加工碳纤维复合材料的pcd刀具，包括刀体和焊接片；所述刀体为圆棒形，刀体沿长度方向分为切削部和柄部两段，且切削部的自由端设为刀具底端；所述切削部中，由切削部的底端向柄部方向直线延伸设有两个以上排屑槽，每个排屑槽中固定一个焊接片；所述焊接片中，朝向切削旋转方向的面设为切削前刀面，所述焊接片的对应于切削外周位置的面设为切削后刀面，所述切削前刀面与所述切削后刀面相交形成周切削刃，所述切削部的外圆周直径设为d；其特征在于：所述焊接片的切削后刀面分为切削第一后刀面和切削第二后刀面，所述切削第一后刀面在垂直于圆棒形的轴线的第一参考平面上的投影轮廓为圆弧形，所述切削第二后刀面在垂直于圆棒形的轴线的第一参考平面上的投影轮廓为直线形；所述切削第一后刀面的圆弧形的圆弧半径为0.4～0.6d，所述第二后刀面的直线形与所述切削部的切向方向间的夹角为ω，10
°
≤ω≤45
°
。2.根据权利要求1所述的用于加工碳纤维复合材料的pcd刀具，其特征在于：所述焊接片由切削层和基体层两部分组成，所述切削层和所述基体层层叠并固定在一起，所述基体层的背对所述切削层的一面设为焊接面，所述焊接片通过所述焊接面固定在对应的排屑槽所设有的焊接面中，排屑槽的焊接面为排屑槽中朝向切削旋转方向的面；所述切削第一后刀面设置在所述切削层处，所述第二后刀面设置在所述基体层处。3.根据权利要求2所述的用于加工碳纤维复合材料的pcd刀具，其特征在于：所述焊接片设有由切削前刀面贯通至所述焊接片的焊接面的断屑槽，且所述断屑槽相对于所述焊接片的焊接面为斜向设置，以刀具底端为左端，当断屑槽是从切削前刀面向焊接片的焊接面方向延伸为从左向右延伸时，该断屑槽定义为右旋断屑槽，对应的焊接片为右旋焊接片，当断屑槽是从切削前刀面向焊接片的焊接面方向延伸为从右向左延伸时，该断屑槽定义为左旋断屑槽，对应的焊接片为左旋焊接片；所述切削部的两个以上排屑槽中，在沿着旋转方向的两个相邻的排屑槽中，分别固定右旋焊接片和左旋焊接片。4.根据权利要求3所述的用于加工碳纤维复合材料的pcd刀具，其特征在于：所述右旋焊接片中，右旋断屑槽的左侧的对应于所述切削层的位置设有右旋切削刃，所述左旋焊接片中，左旋断屑槽的右侧的对应于所述切削层的位置设有左旋切削刃，所述右旋切削刃和所述左旋切削刃在所述焊接片的焊接面上的投影长度相同，且投影长度为l0，相邻的右旋焊接片和左旋焊接片在旋转时，相邻的右旋切削刃和左旋切削刃具有旋转重叠部分w，且w≥0.1l0。5.根据权利要求3所述的用于加工碳纤维复合材料的pcd刀具，其特征在于：所述右旋断屑槽与所述设有右旋断屑槽的焊接片的焊接面的垂直面的夹角为α，且所述设有右旋断屑槽的焊接片的焊接面的垂直面也垂直于所述圆棒形的轴线，0
°
≤α≤70
°
；所述左旋断屑槽与所述设有左旋断屑槽的焊接片的焊接面的垂直面的夹角为β，且所述设有左旋断屑槽的焊接片的焊接面的垂直面也垂直于所述圆棒形的轴线，0
°
≤β≤70
°
。6.根据权利要求5所述的用于加工碳纤维复合材料的pcd刀具，其特征在于：所述右旋断屑槽在所述设有右旋断屑槽的焊接片的焊接面的垂直面上的投影由m段曲线和n段直线组成，其中，m≥0，n≥0，且m、n不同时为0；所述右旋断屑槽与所述右旋切削刃具有接触曲面，该接触曲面为右旋前刀面，所述右旋前刀面起点切线与垂直于所述周切削刃的直线之间的夹角为γ1，0
°
≤γ1≤20
°
；所述左旋断屑槽在所述设有左旋断屑槽的焊接片的焊接面的垂直面上的投影由x段曲线和y段直线组成，其中x≥0，y≥0，且x、y不同时为0；所述左旋
断屑槽与所述左旋切削刃具有接触曲面，该接触曲面为左旋前刀面，所述左旋前刀面起点切线与垂直于所述周切削刃的直线之间的夹角为γ2，0
°
≤γ2≤20
°
。7.根据权利要求6所述的用于加工碳纤维复合材料的pcd刀具，其特征在于：所述右旋切削刃与右旋断屑槽之间连接面为右旋后刀面，所述右旋后刀面与右旋切削刃交点的切线与所述圆棒形的轴线的平行线之间的夹角为γ3，0
°
≤γ3≤20
°
；所述左旋切削刃与左旋断屑槽之间连接面为左旋后刀面，所述左旋后刀面与左旋切削刃交点的切线与所述圆棒形的轴线的平行线之间的夹角为γ4，0
°
≤γ4≤20
°
。8.根据权利要求4所述的用于加工碳纤维复合材料的pcd刀具，其特征在于：所述右旋切削刃和左旋切削刃上的每一点至所述圆棒形的轴线的距离相等，均为0.5d。9.根据权利要求2所述的用于加工碳纤维复合材料的pcd刀具，其特征在于：所述焊接片在对应于所述刀具底端位置设置有底端切削刃和底端后刀面，底端后刀面与焊接片的焊接面的垂直面的夹角为θ，且0
°
≤θ≤30
°
。10.根据权利要求2所述的用于加工碳纤维复合材料的pcd刀具，其特征在于：所述切削层所采用的材料的硬度高于所述基体层所采用的材料的硬度，所述切削层由pcd或cbn或硬质合金的材料制作而成，所述基体层由硬质合金或高速钢的材料制作而成，所述切削层的厚度为h，所述基体层的厚度为h，且满足关系式：0.01d<h≤0.2d，0≤h≤0.1d；所述刀体由硬质合金或高速钢的材料制作而成。

技术总结
本发明公开了一种用于加工碳纤维复合材料的PCD刀具，包括刀体和焊接片；刀体为圆棒形，分为切削部和柄部两段；切削部中，由切削部的底端向柄部方向直线延伸设有两个以上排屑槽，每个排屑槽中固定一个焊接片；焊接片设有切削前刀面、切削后刀面；焊接片的切削后刀面分为切削第一后刀面和切削第二后刀面，切削第一后刀面在垂直于圆棒形的轴线的第一参考平面上的投影轮廓为圆弧形，切削第二后刀面在垂直于圆棒形的轴线的第一参考平面上的投影轮廓为直线形。本发明既能够降低刀具切削力，延长刀具寿命；又能够降低刀具加工复合材料时易出现切削毛刺的现象发生。出现切削毛刺的现象发生。出现切削毛刺的现象发生。


技术研发人员：王珏 林海勇 林亮亮 余丽 洪培强 王杰伟
受保护的技术使用者：厦门金鹭特种合金有限公司
技术研发日：2021.08.03
技术公布日：2022/1/28