[发明专利]一种强包镶能力的烧结金刚石铣刀胎体及铣刀与铣刀制法

说明书

技术领域

本发明属于铣刀领域，尤其涉及一种强包镶能力的烧结金刚石铣刀胎体及铣刀与铣刀制法。

背景技术

在日常生活中，玻璃及其制品无处不在。其在建筑和装饰领域、汽车制造领域、新能源领域、家电及电子产品制造及日常生活中得到了广泛地应用。其中，建筑和装饰领域是玻璃的最大下游行业，随着人们对建筑要求的提高，公共建筑及民用建筑的玻璃使用量日益增多，从一次性使用的玻璃幕墙、门窗、阳台，到二次性使用的浴室、橱柜、灯具等装修，大大的增加了玻璃使用量和使用品种；汽车玻璃主要用于新型汽车制造市场和汽车维修市场，作为汽车一个重要的组成部分，占据了汽车行业3％的总成本，随着近年中国汽车工业的高速发展，中国汽车玻璃行业的市场需求量以19％左右的平均速度增长；汽车、新能源及其他领域的玻璃应用也在逐渐扩大。

在加工过程中常常需要对玻璃进行二次加工，如切边、开槽等，随着生活水平的提高，人们对玻璃的加工质量要求也越来越高。烧结金刚石铣刀由于硬度大、加工成本低，被广泛运用于玻璃的加工过程中。但目前市面上烧结金刚石铣刀主要用于来加工硬度高、耐磨性强的陶瓷等工件，铣刀的胎体磨损速度较快，而金刚石的硬度相对玻璃大得多，胎体磨损较快，容易导致金刚石过早出露，如此不仅使加工不稳定，影响加工质量，还缩短了烧结金刚石铣刀的工作寿命。

因此，针对玻璃研制强包镶能力的烧结金刚石铣刀及制作工艺，具有十分重要的意义。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种硬度高、耐磨性强的强包镶能力的烧结金刚石铣刀胎体；

本发明的第二目的是提供一种采用该强包镶能力的烧结金刚石铣刀胎体制备的具有高加工稳定性、加工效率、加工质量及工作寿命的铣刀；本发明的第三目的是提供该铣刀的制备方法。

技术方案：本发明制备的强包镶能力的烧结金刚石铣刀胎体按重量份数包括如下原料：Fe粉41～47份、Cu粉30～36份、Zn粉7～10份、Co粉5～8份、Ni粉4～8份及Mn粉3～6份。

本发明以Fe和Cu为主要原料，添加少量的Zn、Co、Ni、Mn金属粉末进行合金化制备的胎体，其对金刚石磨粒的包镶能力较强，提高了加工时的稳定性，延长了烧结金刚石铣刀的工作寿命，优选的，Fe粉43～45份、Cu粉32～34份、Zn粉8～9份、Co粉6～7份、Ni粉5～6份及Mn粉4～5份。

本发明制备的铣刀，其包括由基体和金刚石烧结体组合而成的工作端，并在金刚石烧结体上设有水口，同时该金刚石烧结体烧结金刚石铣刀胎体及金刚石混合而成，其中，金钢石粒度为35/40～50/60、浓度为48～56％，工作端的工作层高度为5.7～6.3mm，壁厚为2.3～2.7mm，直径为22～25mm。优选的，金刚石铣刀工作端的工作层高度可为5.9～6.1mm。

进一步说，水口为圆孔形，而采用其他形状，如三角形、正方形或长方形等，一方面不利于铣刀模具的制作，成型性差，另一方面易在边角处发生应力集中，从而影响铣刀的性能；该水口有8个，水口数较多易导致工作层稳定性下降，较少则不利于排除细屑及冷却液的流入，散热效果差；其直径为1.9～2.3mm，优选可为2.0～2.2mm。

本发明制备强包镶能力的烧结金刚石铣刀的方法包括如下步骤：

(1)选用基体并根据待制备的强包镶能力的烧结金刚石铣刀的工作层高度、壁厚、直径及水口，制备放置胎体的模具；

(2)配制胎体，并将其与金刚石混合，置于上述模具中，在烧结温度为620～640℃、压强为14.5～14.8MPa条件下制成金刚石烧结体；

(3)将上述金刚石烧结体保温2.3～2.7min，冷却至室温后，将其固定于基体上，即可制得强包镶能力的烧结金刚石铣刀。

本发明通过控制烧结温度和烧结压强、保温时间，增强了胎体对金刚石的包镶能力，使制得的金刚石铣刀对玻璃具有良好的加工效率和加工质量，优选的，烧结温度为628～632℃、烧结压强为14.6～14.7MPa、保温时间为2.4～2.6min。