【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及刀具，具体是一种梯度楔角高精度石墨模具加工用金刚石涂层球头刀具。
技术介绍
1、随着航空航天、5g等领域制造技术的发展，对切削刀具的要求也逐步提高，特别3c领域随着5g技术的发展，手机对于其材料有着特殊的要求，5g之前都是采用金属材料，美观、耐用，但是金属具有电磁屏蔽特性，所以5g尽量减少金属的应用，塑料给人感觉低端产品，所以3d玻璃就被广泛应用起来，石墨就是作为3d曲面玻璃模具的最佳材料之一，石墨材料具有以下特性：易加工性、高导热性、耐高温性、线膨胀系数低、热稳定性能好、化学稳定性好等，所以石墨模具成为3d玻璃热弯成型模具的理想材料，可以最大限度地保证3d玻璃精度，切削后的石墨模具的表面精度影响了3d玻璃的表面质量，所以提高切削后石墨模具的表面精度可以有效提高3d玻璃的质量，以及降低3d玻璃的成本。
2、金刚石涂层刀具因具有高硬度、高弹性模量、高耐磨性以及低摩擦系数等性能而被认为是加工石墨的理想刀具。在晶粒大小上主要包含微米金刚石涂层、纳米金刚石涂层以及微－纳金刚石涂层；金刚石涂层与钨钢基体的结合力影响刀具的寿命。
3、3d曲面玻璃的因外观的创新性和触摸的高灵敏度而越来越多地应用在电脑、手机和平板电脑等电子产品的防护屏和后盖中，石墨作为热弯模具的首选材料，其加工质量直接影响了玻璃的质量的高低。所以研究石墨加工质量具有很高的意义，刀具在切削石墨材料的时候，受到两个方面的制约。一方面石墨晶体具有高硬度和高的耐腐蚀性，刀具在高速切削的时候，易形成严重的磨粒磨损，导致金刚石涂层快速磨损，刀具失效，
技术实现思路
1、为解决上述现有技术的缺陷，本专利技术提供一种梯度楔角高精度石墨模具加工用金刚石涂层球头刀具，本专利技术解决高精度石墨加工问题，通过刀具结构的变化，实现刀具寿命的提高。
2、为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种梯度楔角高精度石墨模具加工用金刚石涂层球头刀具，包括刀柄和球头，所述球头的球面设置有球头负倒棱；
3、所述球头的球面分为四个扇形区域，分别包括第一扇形区域、第二扇形区域、第三扇形区域、第四扇形区域；所述第一扇形区域针对刀具受到轴向力为主的切削力，所述第一扇形区域的第一扇形前角α12＝0°，第一扇形后角γ5＝13°；所述第二扇形区域针对刀具受到径向力为辅、轴向力为主的切削力，所述第二扇形区域的第二扇形前角α9＝0°，第二扇形后角γ2＝18°；所述第三扇形区域针对刀具受到径向力为主、轴向力为辅的切削力，所述第三扇形区域的第三扇形前角α10＝－1°，第三扇形后角γ3＝16°；所述第四扇形区域针对刀具受到径向力为主的切削力，所述第四扇形区域的第四扇形前角α11＝－1°，第四扇形后角γ4＝14°；所述四个扇形区域的楔角各不相同。
4、进一步地，所述球头负倒棱中心对称，所述球头负倒棱的宽度w1＝0.03－0.05mm，所述球头负倒棱的角度α13＝－11°。
5、进一步地，所述球头的球头第一后角宽度w2＝0.2mm，所述球头的球头第二后角宽度w3＝0.5mm。
6、进一步地，所述第一扇形区域的角度α5＝15°，第二扇形区域的角度α6＝30°，第三扇形区域的角度α7＝30°，第四扇形区域的角度α8＝15°。
7、进一步地，所述球头还设置有周刃，周刃前角α2＝8°，周刃第一后角角度α3＝13°，周刃第一后角宽w4＝0.2mm，周刃第二后角角度α4＝26°，周刃第二后角宽w5＝0.4mm。
8、进一步地，所述球头的螺旋角β＝30°。
9、进一步地，所述球头还设置有球头容屑槽。
10、进一步地，所述刀具表面涂覆有纳米多层金刚石涂层，包括顶层细晶层、底层粗晶层、复合金刚石涂层硬质合金基体。
11、进一步地，所述顶层细晶层的厚度6－8um，所述底层粗晶层的厚度4－6um。
12、进一步地，所述复合金刚石涂层硬质合金基体采用碳化钨硬质合金/碳化钛硬质合金/碳化铬硬质合金。
13、综上所述，本专利技术取得了以下技术效果：
14、由于石墨为典型层状结构脆性材料，材料机械强度差，加工时易崩碎，本专利技术的铣刀采用球头负倒棱设计，结合球头小前角，这种设计可以有效减小刀具崩刃的几率，刀具在切削石墨时候产生微细切削，刀具在石墨表面形成刮削，工件表面状况得到明显提升，在整个球头划分四个变角度扇形区域，采用不同的前角和后角，这样形成的刀具楔角会在不同的扇形区域内不同，进而刀具的刃口强度不同适应不同的球头切削线速度，刀具寿命得到延长，刀具表面还涂覆有纳米多层金刚石涂层，金刚石底层采用粗晶结构保证涂层与基体结合强度以及顶层采用纳米金刚石涂层，保证刀具表面的粗糙度和耐磨性，显著提高刀具在切削石墨的寿命和表面质量。
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1.一种梯度楔角高精度石墨模具加工用金刚石涂层球头刀具，其特征在于：包括刀柄和球头，所述球头的球面设置有球头负倒棱；
2.根据权利要求1所述的一种梯度楔角高精度石墨模具加工用金刚石涂层球头刀具，其特征在于：所述球头负倒棱中心对称，所述球头负倒棱的宽度W1＝0.03－0.05mm，所述球头负倒棱的角度α13＝－11°。
3.根据权利要求1所述的一种梯度楔角高精度石墨模具加工用金刚石涂层球头刀具，其特征在于：所述球头的球头第一后角宽度W2＝0.2mm，所述球头的球头第二后角宽度W3＝0.5mm。
4.根据权利要求1所述的一种梯度楔角高精度石墨模具加工用金刚石涂层球头刀具，其特征在于：所述第一扇形区域的角度α5＝15°，第二扇形区域的角度α6＝30°，第三扇形区域的角度α7＝30°，第四扇形区域的角度α8＝15°。
5.根据权利要求1所述的一种梯度楔角高精度石墨模具加工用金刚石涂层球头刀具，其特征在于：所述球头还设置有周刃，周刃前角α2＝8°，周刃第一后角角度α3＝13°，周刃第一后角宽W4＝0.2mm，周刃第二后角角度α4＝26°，周刃
6.根据权利要求1所述的一种梯度楔角高精度石墨模具加工用金刚石涂层球头刀具，其特征在于：所述球头的螺旋角β＝30°。
7.根据权利要求1所述的一种梯度楔角高精度石墨模具加工用金刚石涂层球头刀具，其特征在于：所述球头还设置有球头容屑槽。
8.根据权利要求1所述的一种梯度楔角高精度石墨模具加工用金刚石涂层球头刀具，其特征在于：所述刀具表面涂覆有纳米多层金刚石涂层，包括顶层细晶层(11)、底层粗晶层(12)、复合金刚石涂层硬质合金基体(13)。
9.根据权利要求8所述的一种梯度楔角高精度石墨模具加工用金刚石涂层球头刀具，其特征在于：所述顶层细晶层(11)的厚度6－8um，所述底层粗晶层(12)的厚度4－6um。
10.根据权利要求8所述的一种梯度楔角高精度石墨模具加工用金刚石涂层球头刀具，其特征在于：所述复合金刚石涂层硬质合金基体(13)采用碳化钨硬质合金/碳化钛硬质合金/碳化铬硬质合金。
...【技术特征摘要】
1.一种梯度楔角高精度石墨模具加工用金刚石涂层球头刀具，其特征在于：包括刀柄和球头，所述球头的球面设置有球头负倒棱；
2.根据权利要求1所述的一种梯度楔角高精度石墨模具加工用金刚石涂层球头刀具，其特征在于：所述球头负倒棱中心对称，所述球头负倒棱的宽度w1＝0.03－0.05mm，所述球头负倒棱的角度α13＝－11°。
3.根据权利要求1所述的一种梯度楔角高精度石墨模具加工用金刚石涂层球头刀具，其特征在于：所述球头的球头第一后角宽度w2＝0.2mm，所述球头的球头第二后角宽度w3＝0.5mm。
4.根据权利要求1所述的一种梯度楔角高精度石墨模具加工用金刚石涂层球头刀具，其特征在于：所述第一扇形区域的角度α5＝15°，第二扇形区域的角度α6＝30°，第三扇形区域的角度α7＝30°，第四扇形区域的角度α8＝15°。
5.根据权利要求1所述的一种梯度楔角高精度石墨模具加工用金刚石涂层球头刀具，其特征在于：所述球头还设置有周刃，周刃前角α2＝8°，周刃第一后角角度α3＝13°，周刃第一后角...
【专利技术属性】
技术研发人员：于忠光，严景峰，浦荣，于浩南，郑立健，吴桂平，柴平，
申请(专利权)人：国宏工具系统无锡股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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