[发明专利]一种整体烧结铣刀头及制备方法

说明书

本发明提出了一种整体烧结铣刀头及制备方法，包括超硬材料前驱体和铣刀刀柄；所述超硬材料前驱体由以下重量百分比的原料组成：金刚石或立方氮化硼微粉50%~90%、金属粉末5%~50%以及陶瓷颗粒和晶须5%~30%。本发明整体烧结成的铣刀能够提高加工效率，提高生产效率，避免了现有多断续加工淬硬钢，复合式焊接立方氮化硼（PCBN）刀片经常崩刃、打刀的问题。

技术领域

本发明涉及铣刀头制备的技术领域，尤其涉及一种整体烧结铣刀头及制备方法。

背景技术

金刚石和立方氮化硼是目前已知的最硬的两种材料，由这两种材料制作成的刀片已被广泛的应用到机械加工领域。早期的立方氮化硼刀片主要以焊接复合片为主，目前依然广泛应用，其特点就是能够实现高速高效加工甚至“以车代磨”，但在切削加工的实际生产中，遇到很多断续加工淬硬钢，硬铸铁，灰铸铁，夹砂、白口铸铁这些领域中，复合式焊接立方氮化硼（PCBN）刀片经常崩刃、打刀。

发明内容

针对目前在切削加工的实际生产中，遇到很多断续加工淬硬钢，硬铸铁，灰铸铁，夹砂、白口铸铁这些领域中，复合式焊接立方氮化硼（PCBN）刀片经常崩刃、打刀的技术问题，本发明提出一种整体烧结铣刀头及制备方法。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种整体烧结铣刀头，整体烧结铣刀头包括超硬材料前驱体和铣刀刀柄，超硬材料前驱体和铣刀刀柄焊接为一体结构；所述超硬材料前驱体由以下重量百分比的原料组成：金刚石或立方氮化硼微粉50%~90%、金属粉末5%~45%以及陶瓷颗粒和晶须5%~30%；

优选地，整体烧结铣刀头的制备方法包括如下步骤：

S1、首先根据铣刀头的尺寸外形设计模具形状，并在模具上留出焊接的部位；

S2、根据设计出的模具图用混合粉末制成模具，在模具内的各空隙处装填超硬材料前驱体，并压实，盖上一层碳膜密封好超硬材料前驱体；

S3、将步骤S2中填充超硬材料前驱体的模具放入石墨加热管中，并石墨加热管与叶蜡石按一定方式组装后放入金刚石六面顶压机中，在高温高压下合成烧结，烧结压力为4-7Gpa，烧结温度为1300-1700℃，烧结时间为10-20min；

S4、最后将烧结完成得到铣刀头焊接到硬质合金铣刀柄上。

优选地，所述金刚石或立方氮化硼微粉的粉末粒度为1-25um；所述金属粉末包括Ni、Si、V、Al、Ti、Co、Cr、Mo、W中的任意一种或几种粉末且金属粉末的粒度小于15um；所述陶瓷颗粒包括氮化铝、碳化钛、氮化钛、碳氮化钛、碳化钨、碳化硅、氧化铝中的任意一种或几种且陶瓷颗粒的粒度小于10um，陶瓷晶须包括碳化硅晶须、氮化硅晶须、氧化铝晶须、碳纤维中的任意一种或两种物质且陶瓷晶须的晶须长径比大于20。

优选地，所述步骤S2中混合粉末包括氟化钠、氟化钾、氟化镁、氯化钠、氧化镁、氧化钙、氧化铝、白云石、冰晶石中的任意一种或几种组分。

优选地，所述陶瓷颗粒和晶须中晶须的质量百分比为20%~40%，陶瓷颗粒的质量百分比为60%~80%。

本发明的有益效果：本发明通过整体烧结成的铣刀能够提高加工效率，提高生产效率，解决了目前在切削加工的实际生产中，遇到很多断续加工淬硬钢，硬铸铁，灰铸铁，夹砂、白口铸铁这些领域中，复合式焊接立方氮化硼（PCBN）刀片经常崩刃、打刀的问题。

具体实施方式

下面对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。