專利名稱：具有研磨體的金屬切削刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種切削工具刀片，其包括基體以及以高強(qiáng)度和剛度結(jié)合到基體的、優(yōu)選地為多晶金剛石PCD或立方氮化硼cBN的陶瓷燒結(jié)體，并且涉及其制造方法。
背景技術(shù)：
具有cBN或cBN基材料(以下僅僅稱為cBN)、或者PCD的刀刃的用于金屬切削目的的切削工具刀片通常具有多邊形形狀，在其至少一個(gè)角部的凹槽內(nèi)設(shè)置有PCD或cBN尖端。尖端通常具有兩種類型。在第一種類型中，整個(gè)尖端具有cBN或PCD或者它們的混合物。在第二種類型中，尖端具有燒結(jié)到硬質(zhì)合金支撐體上的cBN和/或PCD。這些尖端然后被銅焊到通常的硬質(zhì)合金刀片上并被研磨到最終尺寸。尖端通常為三角形，但是更為復(fù)雜的形狀也是已知的，例如WO2004/105983中所公開。但是，由于PCD或cBN材料的高硬度，需要將研磨操作限制到最小。另外，刀片的幾何形狀也使得砂輪很難接近尖端的一些表面。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種制造用于金屬切削目的的具有cBN或PCD刀刃的刀片的方法以及這種刀片，能夠克服上述局限。


圖1是表示設(shè)置有結(jié)合到硬質(zhì)合金基體C的立方氮化硼尖端A以及硬質(zhì)合金支撐體B的切削工具刀片的側(cè)視圖。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的凹槽的一部分的視圖，其具有底面E和側(cè)面F，其中底面設(shè)置有凸脊(rail)D，凸脊的高度為h，寬度為w，凸脊的間距為l。
圖3是表示本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的視圖，其中凸脊D設(shè)置在刀片的側(cè)面上。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明，提供一種通常為多邊形形狀的切削工具刀片，在其至少一個(gè)角部的凹槽內(nèi)設(shè)置有PCD和/或cBN尖端。尖端通常為三角形。如圖1所示凹槽具有底面和至少一個(gè)側(cè)面。凹槽可以具有簡單的形狀，其帶有一個(gè)平側(cè)面，但是也可以具有更加復(fù)雜的形狀，例如設(shè)置有機(jī)械聯(lián)鎖。凹槽的底面設(shè)置有凸脊D，其接觸PCD或cBN尖端的底部，凸脊的高度h＝50-100μm，凸脊寬度w＝100-200μm，并且凸脊的間距l(xiāng)＝0.75-1.25mm。盡管沒有示出，但是接觸凸脊D頂部的尖端的底部如接觸側(cè)面F的尖端的側(cè)部一樣基本上為平面。
根據(jù)本發(fā)明的方法，提供了一種硬質(zhì)合金刀片，在其至少一個(gè)角部具有凹槽，凹槽具有至少一個(gè)側(cè)面F和底面E。凹槽的底面E設(shè)置有凸脊D，凸脊的高度h＝50-100μm，寬度w＝100-200μm，并且凸脊的間距l(xiāng)＝0.75-1.25mm。如果凹槽具有簡單形狀，那么可以在燒結(jié)之前或之后利用砂輪制作出合適的輪廓。更加復(fù)雜的形狀可以在壓制操作中制作出來。由于強(qiáng)度的原因以及在研磨時(shí)使砂輪具有一些活動(dòng)余地，凹槽總是具有角部半徑。具有合適形狀的cBN或PCD尖端放置在凹槽內(nèi)，與凸脊接觸，并通過現(xiàn)有的銅焊方法銅焊到凹槽內(nèi)。最后，利用研磨清理刀片以除去過量的銅焊料。由于尖端的底部基本上為平面的，因此當(dāng)將尖端放置在凹槽內(nèi)與凸脊接觸時(shí)，在尖端的底面和凹槽的底面E之間會(huì)有間隙。在銅焊期間，這些間隙將會(huì)被銅焊料充分填充。
在圖3的實(shí)施例中，除了凹槽底面E上的凸脊之外，側(cè)面F也設(shè)置有凸脊。側(cè)面F上的凸脊具有與底面上的凸脊相同的高度h、寬度w、和間距l(xiāng)。
參照cBN或PCD體描述了本發(fā)明，但是顯然本發(fā)明通?？梢詰?yīng)用于陶瓷體。而且，盡管表示出凸脊D平行于側(cè)面F，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說也可以將凸脊按照任何方向設(shè)置在底面E或側(cè)面F任一個(gè)上或者這二者上。凸脊D可以覆蓋底面E或側(cè)面F的整個(gè)表面，或者小于整個(gè)表面。優(yōu)選地所述表面的大部分設(shè)置有凸脊。
實(shí)例根據(jù)本發(fā)明制造出CCMW09T304型cBN尖端硬質(zhì)合金刀片。硬質(zhì)合金的成分為大約10％重量百分比的Co以及余量的WC。cBN尖端為三角形形狀，并且具有大約4mm的底邊寬度和高度。用于尖端的凹槽，包括凸脊和角部退刀半徑，都同時(shí)被研磨。這通過使用金剛石作為研磨介質(zhì)由專門設(shè)計(jì)的電鍍砂輪來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明制作有多個(gè)凹槽，這樣在底面上形成具有三個(gè)高0.75μm、寬100μm和間隔1mm的凸脊的凹槽或凹部，見圖2。作為對(duì)照，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制造出另一組。在成功地將所有刀片銅焊好之后，測量部件以評(píng)估尖端的平直度和或平行度。在三角形尖端的所有三個(gè)角部測量刀片的高度。下表中示出以μm為單位的結(jié)果。

為了評(píng)估是否可以發(fā)現(xiàn)由于凸脊導(dǎo)致的剪切試驗(yàn)中的差異，帶有凸脊的三個(gè)刀片和不帶凸脊的三個(gè)刀片被切口并放入剪切試驗(yàn)裝置。獲得了相類似的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.切削工具刀片，具有通常為多邊形的形狀，設(shè)置有銅焊在其至少一個(gè)角部的凹槽內(nèi)的陶瓷尖端，凹槽具有底面和至少一個(gè)側(cè)面，其特征在于，凹槽的底面設(shè)置有凸脊，凸脊的高度h＝50-100μm，寬度w＝100-200μm，并且凸脊間距l(xiāng)＝0.75-1.25mm。
2.如權(quán)利要求1所述的切削工具刀片，其特征在于，凹槽具有簡單的形狀，其帶有一個(gè)平側(cè)面。
3.如權(quán)利要求1所述的切削工具刀片，其特征在于，凹槽具有更復(fù)雜的形狀，例如設(shè)置有機(jī)械聯(lián)鎖。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的切削工具刀片，其特征在于，陶瓷尖端具有PCD和/或cBN。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的切削工具刀片，其特征在于，側(cè)面也設(shè)置有凸脊。
6.制造切削工具刀片的方法，該切削工具刀片具有通常為多邊形的形狀，在其至少一個(gè)角部的凹槽內(nèi)設(shè)置有陶瓷尖端，凹槽具有底面和至少一個(gè)側(cè)面，其特征在于，凹槽的底面設(shè)置有凸脊，凸脊的高度h＝50-100μm，寬度w＝100-200μm，并且凸脊間距l(xiāng)＝0.75-1.25mm。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在燒結(jié)之后通過研磨制成凸脊。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在燒結(jié)之前通過研磨制成凸脊。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在壓制操作中制成凸脊。
10.如權(quán)利要求6到9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，陶瓷尖端具有PCD和/或cBN。
11.如權(quán)利要求6到10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，側(cè)面也設(shè)置有凸脊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種切削工具刀片，其具有通常為多邊形的形狀，在其至少一個(gè)角部的凹槽內(nèi)設(shè)置有陶瓷尖端，凹槽具有底面和至少一個(gè)側(cè)面。凹槽的底面設(shè)置有凸脊，凸脊的高度h＝50－100μm，寬度w＝100－200μm，并且凸脊間距l(xiāng)＝0.75－1.25mm。本發(fā)明還涉及使用具有合適輪廓的砂輪在燒結(jié)前或燒結(jié)后或者在壓制操作中制造這種刀片的方法。
文檔編號(hào)B23P15/28GK1840268SQ200610071719
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2006年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月16日
發(fā)明者克拉斯·舍格倫 申請(qǐng)人:山特維克知識(shí)產(chǎn)權(quán)股份有限公司