一种加工碳纤维复合材料的PCD铣刀的制作方法

一种加工碳纤维复合材料的pcd铣刀
技术领域
1.本实用新型涉及铣刀技术领域，特别是涉及一种加工碳纤维复合材料的pcd铣刀。


背景技术：

2.随着交通工具、航空航天对轻量化制造的要求越来越高，非常多的复合材料被应用在了飞机、汽车以及武器装备上，碳纤维复合材料由于其强度高、重量轻的优异性能，它在一款产品中的占比甚至成为行内人衡量该产品先进性的一个重要指标。
3.碳纤维复合材料是由碳纤维织物和粘接剂层叠而成，材料既有碳纤维的高抗拉强度，又有重量轻的优点，例如碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500mpa以上，远超钢材的抗拉强度。对于加工来说，碳纤维复合材料既有碳纤维织物对刀具磨损大的特点，也有层叠材料加工易分层的缺陷。传统硬质合金铣刀的耐磨性已经不能满足碳纤维复合材料的加工，在所以行业内越来越多的采用pcd（金刚石）铣刀来加工碳纤维复合材料，主要就是想利用pcd材料的高耐磨性，以期获得高的刀具寿命。
4.但是现有的pcd刀具采用满刃切削，如图6所示，刀具刃口对材料的挤压力过大，特别是材料的上下表面附近，过大的挤压力极易造成材料的分层。
5.因此，市场上急需一种加工碳纤维复合材料的pcd铣刀，用于解决上述问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种加工碳纤维复合材料的pcd铣刀，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，可以有效的降低对切削材料的挤压力。
7.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
8.本实用新型公开了一种加工碳纤维复合材料的pcd铣刀，包括铣刀主体，所述铣刀主体包括刀体和多个刀坯，多个所述刀坯固定于所述刀体的一端上，多个所述刀坯沿所述刀体的圆周方向上均匀分布，每个所述刀坯上间隔设有多个切削刃，每个所述刀坯上的相邻的两个所述切削刃之间设有切削槽，相邻的两个所述刀坯上的所述切削刃交错分布。
9.优选的，所述刀体上设有多个刀槽，所述刀坯焊接于所述刀槽内。
10.优选的，所述刀槽为l形槽。
11.优选的，所述刀坯的前刀面和背面分别固定于所述刀槽的两面上。
12.优选的，所述刀坯为六个或九个，全部所述刀坯围成的外圈直径为6-25mm。
13.优选的，相邻的三个所述刀坯为一切削组，每个所述切削组中的三个所述刀坯上的第一个所述切削刃的高度逐渐升高或降低。
14.优选的，所述切削刃的形状为矩形。
15.优选的，所述刀坯的材质为pcd。
16.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
17.1、设有刀槽，且刀槽为l形槽，从而能够安装6个刀坯，来实现增长铣刀主体的使用寿命的技术效果；
18.2、设有间隔且交错分布的切削刃，实现分层切削的技术效果，从而能够降低对切削材料的挤压变形的影响，避免材料分层，并且所需要的总切削力较小；
19.3、切削刃的形状为矩形，即使经过修磨之后其宽度也不会发生变化。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型实施例加工碳纤维复合材料的pcd铣刀的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例加工碳纤维复合材料的pcd铣刀中刀槽的结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例加工碳纤维复合材料的pcd铣刀中安装有刀坯后的端部示意图；
24.图4为本实用新型实施例加工碳纤维复合材料的pcd铣刀中刀坯的截面图；
25.图5为本实用新型实施例加工碳纤维复合材料的pcd铣刀实际切削时材料受力示意图；
26.图6为现有技术中的铣刀实际切削时材料受力示意图；
27.图中：1-刀体；11-刀槽；2-刀坯；21-切削刃；22-切削槽；23-前刀面；24-背面；100-加工碳纤维复合材料的pcd铣刀。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.本实用新型的目的是提供一种加工碳纤维复合材料的pcd铣刀，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，可以有效的降低对切削材料的挤压力。
30.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
31.如图1-图5所示，本实施例提供了一种加工碳纤维复合材料的pcd铣刀100，包括铣刀主体，铣刀主体包括刀体1和多个预加工的刀坯2，多个刀坯2固定于刀体1的一端上，多个刀坯2沿刀体1的圆周方向上均匀分布，每个刀坯2上间隔设有多个切削刃21，每个刀坯2上的相邻的两个切削刃21之间设有切削槽22，相邻的两个刀坯2上的切削刃21交错分布。
32.使用时，随着铣刀主体的旋转，刀坯2上的切削刃对切削材料进行切削作用。如图4所示，当一片刀坯2对切削材料进行切削作用后，切削材料上会残留一些剩余的材料凸起，此时随着铣刀主体的旋转，下一片刀坯2上的切削刃会对剩余的材料凸起进行切削作用，然后旋转到下一片刀坯2，直至内壁光滑为止，以此来实现对切削材料的切削作用。与现有技术不同的是，刀坯2与切削材料之间是通过切削刃进行切削作用，接触面积较小，所以并不会对切削材料产生挤压变形的问题，有效的避免材料分层，并且所需要的切削力较小。
33.于本实施例中，刀体1端部的外侧壁上设有多个刀槽11，刀坯2通过真空焊接的方式固定于刀槽11内。
34.于本实施例中，如图2-图3所示，刀槽11为l形槽，l形槽的拐角处朝向刀体1的中心处设置，l形槽的开口处朝向刀体1的外侧设置。利用l形槽这种特殊的刀槽11结构，能够在刀体1的圆周方向上设置多个刀槽11，从而连接更多的刀坯2，增长铣刀主体的使用寿命。
35.于本实施例中，如图4所示，刀坯2具有前刀面23和背面24，且刀坯2的前刀面23和背面24分别固定于刀槽11的两面上。其中，前刀面23的一侧固定于l形槽的拐角处，另一侧为刃口，且在刃口上设置切削刃，用于实现切削作用。
36.于本实施例中，如图2-图3所示，刀槽11和刀坯2均为六个，且在刀体1的周向上均匀分布，从而形成六刃的刀具，可以有效的提高铣刀主体的使用寿命。此外，本领域技术人员还可以将刀槽11和刀坯2调整为九个，也可以是更多，在此不多做限定。需要说明的是，如图3所示，六个（也可以是九个）刀坯2围成一个圆环结构，且多个刀坯2的外圈直径（也就是刀尖部分围成的直径）范围为6-25mm之间。
37.于本实施例中，相邻的三个刀坯2为一切削组，六个刀坯2分为两组，每个切削组中的三个刀坯2上的第一个切削刃的（沿顺时针方向或逆时针方向上）高度逐渐升高或降低，第二个以及其他的切削刃分布方式与第一个切削刃的分布方式相同。切削组中的三个刀坯2共同作用下，能够对切削材料进行切削作用。切削效果好，并且不会使切削材料分层，还降低了切削力。
38.于本实施例中，切削刃的形状为矩形，相较于梯形块或锥形块来说，当切削刃经过修磨之后，矩形块状的切削刃宽度并不会发生变化，有效的保证的新刀和修磨刀的一致性。
39.于本实施例中，刀坯2的材质为pcd，刀体1的材质为硬质合金，本领域技术人员还可以根据实际需要调整二者的具体材质。
40.本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。