本發(fā)明專利技術(shù)涉及超精密刀具的技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種用于零件微孔成形加工的精密鉆石刀具。為了既在相對較小的孔腔內(nèi)達(dá)到成形面高光切削，又能保持很高的耐沖擊性能，提出的技術(shù)方案是：一種用于零件微孔成形加工的精密鉆石刀具，包括鉆石刀頭等，其特征是：所述的鉆石刀頭，其形狀結(jié)構(gòu)還包括由六塊以上棱面組成的后刀面；所述的前刀面設(shè)置在一基準(zhǔn)面上，該基準(zhǔn)面在刀頭前部位置下傾與鉆石的（１００）面呈一夾角；所述的左刀刃與延長線成角度為４５°±３°的夾角，夾角的頂端在刀尖處；所述的前角，其角度為０°；所述的后角，其角度為１８°±２°。有益效果是：能滿足在零件相對較小的孔腔內(nèi)達(dá)到成形面高光切削的設(shè)計(jì)要求等。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及超精密刀具的
，特別是涉及一種用于零件微孔成形加工的精 密鉆石刀具，可用于非金屬零件的微孔孔口成形的超精密加工。
技術(shù)介紹
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，國家綜合實(shí)力的日益提高，我國航空、航天技術(shù)得到了 迅猛的發(fā)展，與之相配套的制造材料和加工技術(shù)手段有更高的要求。因此，有越來越多的科 研單位和生產(chǎn)廠商需要使用超精密的刀具。在現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的刀具已難以滿足新技術(shù)進(jìn)步所提出的高、精、尖的要求。如 對零件微孔孔口進(jìn)行成形加工，在零件相對較小的孔腔內(nèi)要完成成形面的高光切削，必須 采用微小的刀刃和極大的后角。既能達(dá)到零件加工面很高的成形精度，又能達(dá)到極小的表 面粗糙度，鉆石刀具不但需要鋒利和光滑的微小刀刃，還需要在一個極大的后角下保持鉆 石刀刃及刀具整體的強(qiáng)度。鉆石是一種昂貴的工具材料，是世界上最硬的天然物質(zhì)。在本專利技術(shù)專利中，高光切 削刀具采用鉆石或合成鉆石的單晶體來加工，單晶體的異向性和解理特性使鉆石刀具的耐 沖擊水平很低，造成鉆石刀刃強(qiáng)度較低。為了使鉆石刀具的刀刃強(qiáng)度能達(dá)到刀具使用的要 求，通常在刀具設(shè)計(jì)上采用比較大的刀刃楔角(即設(shè)計(jì)為后角很小)，普通鉆石刀具的楔角 都大于75°，通過增大楔角雖然可以提高刀刃的強(qiáng)度，但是，刀具楔角變大，就造成刀具的 切削性能和使用性能變差，特別是加工尺寸微小的內(nèi)孔徑零件，成形精度無法保證，甚至無 法加工。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
現(xiàn)有鉆石刀具無法同時(shí)做到既能滿足在零件相對較小的孔腔內(nèi)(孔徑為 Φ1.9 Φ5. Imm)進(jìn)行成形面高光切削的設(shè)計(jì)要求，又能保持鉆石刀刃很高的耐沖擊性 能。本專利技術(shù)的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提出一種新的精密鉆石刀具。本專利技術(shù)提 出的技術(shù)方案如下。1. 一種用于零件微孔成形加工的精密鉆石刀具，包括夾持部件和采用鉆石制作的 鉆石刀頭，所述的夾持部件包括刀桿，所述的鉆石刀頭，其形狀結(jié)構(gòu)包括刀尖、左刀刃、前刀 面、后刀面、楔角、前角、后角，所述的鉆石為單晶體、并具有鉆石晶體固有的(100)、(110)、 (111)方向特性；所述的鉆石刀頭，其形狀結(jié)構(gòu)還包括后后刀面；所述的后后刀面由六塊以上的棱 面組成，從首個棱面開始到最后棱面為止；所述的前刀面設(shè)置在一基準(zhǔn)面上，該基準(zhǔn)面在刀頭前部位置下傾與鉆石的(100) 面呈一夾角；所述的刀尖位于前刀面的前端；所述的刀桿，其中心軸線的延長線設(shè)置為與 鉆石的(110)面法線呈一下傾角度，下傾位置在刀頭的前部，所述的法線為前后穿行；刀桿中心軸線的延長線穿過前刀面和刀尖，所述的延長線穿過前刀面是指延長線重合在前刀面 上；所述的基準(zhǔn)面與鉆石的(100)面呈夾角，所述的中心軸線的延長線設(shè)置為與 鉆石的(110)面法線呈一下傾角度，前者的夾角和后者的下傾角度，兩者數(shù)值相同、為 5° 士 1° ； 所述的左刀刃與延長線成角度為45° 士3°的夾角，夾角的頂端在刀尖處；所述的前角，其角度為0° ；所述的后角，其角度為18° 士2° ；所述的后后刀面由 六塊以上的棱面組成、并繞延長線形成多棱半圓錐面，即在延長線的左刀刃一側(cè)，所述的 后刀面，其一側(cè)與前刀面相鄰、另一側(cè)與首個棱面相鄰，各棱面依次相鄰，最后棱面在延長 線的另一側(cè)與前刀面相鄰；所述的多棱半圓錐面，其錐頂在刀尖處；各棱面兩側(cè)的棱線均 包絡(luò)在由左刀刃所形成的回旋圓錐面內(nèi)。2.所述的基準(zhǔn)面與鉆石的(100)面呈夾角，所述的中心軸線的延長線設(shè)置為 與鉆石的(110)面法線呈一下傾角度，前者的夾角和后者的下傾角度，兩者數(shù)值相同、為 5° 士 20'；所述的左刀刃與延長線成角度為45° 士 1°的夾角；所述的后角，其角度為 18° 士 1° ；所述的后刀面，其最大的寬度小于或等于0.10mm;其刀刃有效長度大于等于 1. 5mm03.所述的基準(zhǔn)面與鉆石的(100)面呈夾角，所述的中心軸線的延長線設(shè)置為 與鉆石的(110)面法線呈一下傾角度，前者的夾角和后者的下傾角度，兩者數(shù)值相同、為 5° 士 20'；所述的左刀刃與延長線成角度為45° 士 15'的夾角；所述的后角為18° 士30'； 所述的后刀面，其最大的寬度小于或等于0. 08mm;所述的左刀刃，其刀刃有效長度大于等 于 2. 0mm。4.所述的后后刀面由六塊以上的棱面形成；所述的多棱半圓錐面，從首個棱面開 始向延長線逐漸收縮、其截面呈漸開線的形狀。5.所述的基準(zhǔn)面與鉆石的(100)面呈夾角，所述的中心軸線的延長線設(shè)置為 與鉆石的(110)面法線呈一下傾角度，前者的夾角和后者的下傾角度，兩者數(shù)值相同、為 5° 士 20'；所述的左刀刃與延長線成角度為45° 士 15'的夾角；所述的后角為18° 士30'； 所述的后刀面，其最大的寬度小于或等于0. 05mm;所述的左刀刃，其刀刃有效長度大于等 于2. Omm ；所述的后后刀面由八塊以上的棱面形成；所述的多棱半圓錐面，從首個棱面開始 向延長線逐漸收縮、其截面呈漸開線的形狀。本專利技術(shù)的有益效果是專利技術(shù)的鉆石刀具既能滿足在零件相對較小的孔腔內(nèi)(孔徑 為Φ 1.9 Φ5. Imm)進(jìn)行成形面高光切削的設(shè)計(jì)要求，又能保持鉆石刀刃很高的耐沖擊性 能，并且可以提高鉆石刀的使用壽命。附圖說明圖1是鉆石中的碳原子排列示意圖之一；圖2是鉆石中的碳原子排列示意圖之二 ；圖3是鉆石晶體的晶面示意圖；圖4是是鉆石的晶胞圖；圖5是表達(dá)基準(zhǔn)面(及前刀面)相對于(100)面網(wǎng)的定位、穿過刀頭的中心軸線 的延長線相對于(110)面網(wǎng)法線的定位之示意圖；圖6是表達(dá)刀頭在理想八面體中的示意圖； 圖7是刀頭的立體示意圖；圖8是刀頭的主視圖；圖9是圖8的左視圖；圖10是圖8的俯視圖；圖11是圖8的右視圖；圖12是圖8的仰視圖；圖13是圖10中A-A處的剖面圖；圖14是實(shí)施例一中的示意圖之一；圖15是實(shí)施例一中的示意圖之二 ；圖16是實(shí)施例二中的示意圖之一；圖17是實(shí)施例二中的示意圖之二 ；圖18是實(shí)施例二中的示意圖之三；圖19是楔角示意圖之一；圖20是楔角示意圖之二；圖21是實(shí)施例三中的示意圖。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本專利技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。 具體實(shí)施例方式先結(jié)合1、圖2、圖3和圖4對鉆石的物理特性作簡要的說明。圖1是鉆石中的碳 原子排列示意圖之一；圖2是鉆石中的碳原子排列示意圖之二；圖3是鉆石晶體的晶面示 意圖；圖4是鉆石的晶胞圖。圖中的標(biāo)號說明1是碳原子；(100)是鉆石的晶面；(110)是 鉆石的晶面；(111)是鉆石的晶面；a是碳原子；b是碳原子；(是碳原子；d是碳原子；A是空 間點(diǎn)；B是空間點(diǎn)；C是空間點(diǎn)；D是空間點(diǎn)；E是空間點(diǎn)；F是空間點(diǎn)；G是空間點(diǎn)；H是空間 點(diǎn)；X是X軸；Y是Y軸；Z是Z軸；AA是鍵長、數(shù)值為0. 154nm ；BB是晶胞的棱邊長度、數(shù)值 為 0. 356nm。鉆石又名金剛鉆，礦物名金剛石。鉆石晶體為等軸晶系，由面心立方晶胞構(gòu)成，每 個晶胞又由碳原子組成。晶胞的中間有4個碳原子，每個碳原子與相鄰的處于晶胞的角頂 與面中心的碳原子形成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，它們的鍵長AA = 0. 154nm，這樣，每個晶胞平均由8個 碳原子組成。晶胞的棱邊BB = O. 356nm，它是鉆石晶體的最小單位。鉆石中碳原子的排列 如圖1所示，碳原子1周圍有四個碳原子a、b、c、d，而且碳原子1和碳原子a、b、c、本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于零件微孔成形加工的精密鉆石刀具，包括夾持部件和采用鉆石制作的鉆石刀頭，所述的夾持部件包括刀桿，所述的鉆石刀頭，其形狀結(jié)構(gòu)包括刀尖、左刀刃、前刀面、后刀面、楔角、前角、后角，所述的鉆石為單晶體、并具有鉆石晶體固有的（１００）、（１１０）、（１１１）方向特性；其特征是：所述的鉆石刀頭，其形狀結(jié)構(gòu)還包括后后刀面；所述的后后刀面由六塊以上的棱面組成，從首個棱面開始到最后棱面為止；所述的前刀面設(shè)置在一基準(zhǔn)面上，該基準(zhǔn)面在刀頭前部位置下傾與鉆石的（１００）面呈一夾角；所述的刀尖位于前刀面的前端；所述的刀桿，其中心軸線的延長線設(shè)置為與鉆石的（１１０）面法線呈一下傾角度，下傾位置在刀頭的前部，所述的法線為前后穿行；刀桿中心軸線的延長線穿過前刀面和刀尖，所述的延長線穿過前刀面是指延長線重合在前刀面上；所述的基準(zhǔn)面與鉆石的（１００）面呈夾角，所述的中心軸線的延長線設(shè)置為與鉆石的（１１０）面法線呈一下傾角度，前者的夾角和后者的下傾角度，兩者數(shù)值相同、為５°±１°；所述的左刀刃與延長線成角度為４５°±３°的夾角，夾角的頂端在刀尖處；所述的前角，其角度為０°；所述的后角，其角度為１８°±２°；所述的后后刀面由六塊以上的棱面組成、并繞延長線形成多棱半圓錐面，即：在延長線的左刀刃一側(cè)，所述的后刀面，其一側(cè)與前刀面相鄰、另一側(cè)與首個棱面相鄰，各棱面依次相鄰，最后棱面在延長線的另一側(cè)與前刀面相鄰；所述的多棱半圓錐面，其錐頂在刀尖處；各棱面兩側(cè)的棱線均包絡(luò)在由左刀刃所形成的回旋圓錐面內(nèi)。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：沈志義，趙磊，
申請(專利權(quán))人：上海老鳳祥鉆石加工中心有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：31[中國|上海]
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