[发明专利]一种带有仿生耐磨及内冷却功能的球头铣刀及其制备方法

说明书

一种带有仿生耐磨及内冷却功能的球头铣刀及其制备方法，属于机械切削刀具制造技术领域。铣刀体上沿主切削刃圆弧方向均匀加工有数个仿生沟槽和数个仿生凹坑，铣刀体内部中心处设有冷却液内管道，冷却液内管道下部分成两个冷却液内分支管道，两个冷却液内分支管道均直通铣刀体的主切削刃区，铣刀体的上方设有罩体，罩体内固定有电机，电机的输出轴上固定有曲柄圆盘，连杆两端与曲柄圆盘及活塞铰接，活塞滑动设置冷却液缸筒内，冷却液缸筒内壁设有活塞止动挡环，冷却液缸筒与冷却液内管道进液口连通设置；冷却液缸筒侧壁位于活塞止动挡环下方设有冷却液注入口。本发明的球头铣刀用于加工淬硬模具钢等硬度高的材料。

技术领域

本发明涉及一种球头铣刀及其制备方法，属于机械切削刀具制造技术领域。

背景技术

淬硬模具钢具有良好的综合性能，是作为制造汽车覆盖件模具一种重要的机械加工材料，随着高速铣削技术的飞速发展已然成为国内外模具制造企业主要的加工技术。由于淬硬模具钢硬度高，导热系数低等物理特性，在高速铣削过程中会导致切削力大、切削温度高、刀具-工件之间摩擦加剧，造成刀具严重的磨损失效，严重影响工件的加工效率和加工质量。通常在传统的工件铣削过程中要借助于外部切削液来降低切削温度，改善切削区域的润滑状态，延长刀具寿命、提高工件的加工质量。但是传统的外部切削液不能第一时间到达刀具主要切削区，不能很好的起到冷却、降温、润滑减磨的作用，从而不能很好的保护刀具，在球头铣刀铣削过程中仍会造成刀具严重的磨损失效。为此，急需提出一种新型球头铣刀来解决第一时间切削区域无冷却液的困境，同时提出一种新结构来增加刀具寿命和提高工件加工质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有仿生耐磨及内冷却功能的球头铣刀及其制备方法，为解决现有球头铣刀在铣削淬硬模具钢时，工件加工质量较差，加工效率不高、刀具磨损严重的问题。

本发明基于仿生物学技术，提出一种穿山甲鳞片状仿生沟槽与蜂巢状仿生凹坑相结合的仿生物学耐磨状结构，大大减小了刀具磨损程度与工件之间的摩擦力，同时降低了切削过程中产生的切削热和切削力。充分发挥了仿生耐磨功能表面的优势。同时提出了一种内部冷却液自循环系统，能够很好的解决第一时间冷却切削区域的问题，辅助刀具降低切削区域温度，同时起到润滑和冲洗目的。本发明能够提高刀具表面耐磨性，提高刀具的使用寿命，有效减少了刀具与工件之间的切削热和切削力的产生，保证了工件的加工质量和加工效率。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种带有仿生耐磨及内冷却功能的球头铣刀，其组成包括铣刀体，所述带有仿生耐磨及内冷却功能的球头铣刀还包括内部冷却液自循环系统，所述内部冷却液自循环系统包括罩体、电机、曲柄圆盘、连杆、冷却液缸筒、活塞、冷却液注入口、冷却液及活塞止动挡环；

所述铣刀体上沿主切削刃圆弧方向均匀加工有数个仿生沟槽和数个仿生凹坑，铣刀体内部中心处设有冷却液内管道，所述冷却液内管道下部分成两个冷却液内分支管道，所述两个冷却液内分支管道均直通铣刀体的主切削刃区，所述数个仿生凹坑与冷却液内分支管道的出液口相邻设置；

铣刀体的上方设有罩体，所述罩体内固定有电机，所述电机的输出轴水平设置，电机的输出轴上固定有曲柄圆盘，所述连杆一端通过销轴一与所述曲柄圆盘转动连接，连杆另一端通过销轴二与活塞的活塞柄端部转动连接，所述活塞滑动设置冷却液缸筒内，所述冷却液缸筒中下方内壁上设有活塞止动挡环，冷却液缸筒下方出液口与冷却液内管道进液口连通设置；冷却液缸筒侧壁位于活塞止动挡环下方设有冷却液注入口。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

1、本发明能使淬硬模具钢等难加工材料在高速铣削加工时，提高加工效率和加工质量。

2、本发明在铣刀体的主切削刃处采用穿山甲鳞片状仿生沟槽和蜂巢状仿生凹坑相结合的仿生减阻耐磨功能结构，通过借鉴仿生物学引入到生产实践中，减阻耐磨及润滑性能良好。