專利名稱：制造端銑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在切削刃上具有立方氮化硼(cBN)或多晶金剛石(PCD)的端銑和制造這種端銑的方法。該制造方法可比現(xiàn)有的方法降低成本。
端銑用于加工凹槽、凹坑和狹縫，其包括一圓柱形的刀桿，在刀桿的端部具有切削裝置。該切削裝置可由高速鋼或者堅(jiān)固的硬質(zhì)合金制成，但是其還可包括一個(gè)具有硬質(zhì)合金刀片作為切削裝置的刀桿。對(duì)于某些應(yīng)用而言，具有由超硬材料例如PCD制成的切削刃的金屬切削刀片通常用于加工例如銅、鎂、鋁等有色合金，而具有由超硬磨料例如cBN制成的切削刃的刀片通常用于加工鑄鐵和硬化鋼等。
今天，在市場(chǎng)上有許多類型的的PCD或cBN端銑。通常有兩種方法制造它們。一種方法包括在高溫和高壓下將cBN或金剛石粉末燒結(jié)成實(shí)心圓柱體，然后再將它們釬焊到刀桿上并精加工成端銑。另一種方法包括將一層cBN或金剛石在高溫和高壓下粘結(jié)在一通常為硬質(zhì)合金片的基體上，從其上切下較小的片，“切片”。這些切片然后被釬焊到硬質(zhì)合金桿上或者研磨成最終形狀。采用這樣的方法制造的刀具非常昂貴，這是由于這些產(chǎn)品在被做成成品前必須經(jīng)歷很多的步驟。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種以很低的成本制造帶有多個(gè)切削刃的端銑的方法。


圖1示出了該方法的原理，在圖中
1是將要形成切削部的元件，2是刀桿，3是釬焊點(diǎn)，以及4是凸榫，5是元件1在加工成形而露出切削刃后的俯視圖。
根據(jù)本發(fā)明的方法，本發(fā)明的起點(diǎn)是制備一硬質(zhì)合金片，其最好具有一粘結(jié)相，其含量大于重量的10％，并具有如美國(guó)專利5,676,496中所述的超硬體。硬質(zhì)合金片由一硬質(zhì)合金棒制成，該棒的橫截面可呈圓形、方形、三角形或其他適當(dāng)?shù)男螤?，其最好具有一中心孔。在該棒上沿著其整個(gè)長(zhǎng)度并平行于其軸線向內(nèi)研磨出一個(gè)或多個(gè)凹槽。該凹槽可以是直線的，也可以呈螺旋形。凹槽的數(shù)量和它們的位置取決于所要制造的硬質(zhì)合金片的類型。這些凹槽的形狀可以采用不同的方法制成。但是，重要的是，它們應(yīng)具有圓形或平面形狀。它們的尺寸應(yīng)制成切削功基本上由超硬材料來(lái)完成。在高壓/高溫(HP/HT)粘結(jié)后，該棒被切成具有所需要厚度的片。
作為替換，也可以在一個(gè)或多個(gè)硬質(zhì)合金片上研磨出至少一個(gè)凹槽，并填充含有cBN和/或金剛石的粉末混合物，在此之后，該片在一可使cBN和/或金剛石穩(wěn)定的溫度和壓力下被熱處理。在該處理過(guò)程中，各個(gè)片以不互相粘結(jié)在一起的方式保持彼此獨(dú)立。
刀桿2由硬質(zhì)合金制成，其粘結(jié)相含量最好大于重量的10％。刀桿的直徑略小于帶有超硬材料的硬質(zhì)合金片的直徑。刀桿的另一端具有夾緊裝置。
然后，PCD/cBN片與刀桿釬焊在一起。
在優(yōu)選實(shí)施例中，刀桿的端部上與PCD/cBN片釬焊處被研磨掉，從而形成一個(gè)凸榫4。凸榫大體呈圓柱形，但其也可呈錐形、方形、三角形、橢圓形或其他非圓的形狀。凸榫的直徑(或等效值)是刀桿直徑的15-40％，且被設(shè)計(jì)成可裝配在片1的中心孔內(nèi)，盡管凸榫不必在中心孔的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。
然后，PCD/cBN片采用凸榫作為導(dǎo)向和釬焊接頭3與刀桿釬焊在一起。值得注意的是，根據(jù)本發(fā)明，釬焊僅在凸榫處實(shí)施。這將減小釬焊接頭開(kāi)焊的危險(xiǎn)。
在釬焊完成后，所獲得的刀具被研磨成切削刃由超硬體形成，如圖1中的俯視圖5所示。
權(quán)利要求
1.端銑，其具有含有cBN或PCD材料的切削刃，并包括一刀桿部和釬焊在該刀桿部上的含有cBN或PCD材料的一個(gè)部分，其特征在于，所述的刀桿具有一個(gè)凸榫，所述含有該超硬材料的部分抵靠著所述凸榫被釬焊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端銑，其特征在于，所述凸榫呈圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端銑，其特征在于，所述凸榫呈錐形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端銑，其特征在于，所述凸榫為非圓形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端銑，其特征在于，所述凸榫至少部分地延伸進(jìn)入所述含有該超硬材料的部分。
6.一種制造端銑的方法，該端銑具有含有cBN或PCD材料的至少一個(gè)切削刃，并包括一刀桿部和含有cBN或PCD材料的一個(gè)部分，其特征在于，該方法包括以下步驟提供一硬質(zhì)合金片，其最好呈圓柱形，至少一個(gè)超硬材料體位于一槽中，該槽位于該圓柱形的包絡(luò)表面上并從一個(gè)端面延伸到另一個(gè)端面；將所述硬質(zhì)合金片釬焊至刀桿上；研磨所獲得的體，從而形成具有由該超硬材料形成的切削刃的端銑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的硬質(zhì)合金片是采用以下步驟制成的提供一硬質(zhì)合金棒；在所述棒上研磨至少一個(gè)槽；用含有cBN和/或金剛石材料的一粉末混合物填充所述槽；在一可使cBN和/或金剛石穩(wěn)定的溫度和壓力下熱處理所述硬質(zhì)合金棒，并將所述棒切割成片。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的硬質(zhì)合金片是采用以下步驟制成的提供一個(gè)或多個(gè)硬質(zhì)合金片；在所述片上研磨至少一個(gè)槽；用含有cBN和/或金剛石材料的一粉末混合物填充在所述片中的所述槽；在一可使cBN和/或金剛石穩(wěn)定的溫度和壓力下熱處理所述硬質(zhì)合金片，以不會(huì)燒結(jié)在一起的方式使所述片彼此獨(dú)立。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8之一所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟借助形成在所述刀桿部的端部上的一凸榫和至少部分地穿過(guò)所述含有該超硬材料的部分的一孔，將所述刀桿部與所述含有超硬材料的部分釬焊。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求6-8之一的方法制造的產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種端銑,其具有含有cBN或PCD材料的切削刃,并包括一刀桿部和釬焊在該刀桿部上的含有cBN或PCD材料的一個(gè)部分。所述部分呈圓片形,超硬材料位于一槽中,該槽位于該圓片的包絡(luò)表面上并從一個(gè)端面延伸到另一個(gè)端面。在該圓片釬焊在刀桿上后,所獲得的體被研磨成具有由超硬材料形成的切削刃的端銑。在優(yōu)選實(shí)施例中,刀桿具有一凸榫,含有超硬材料的部分抵靠著所述凸榫被釬焊。這減小了針焊接頭開(kāi)焊的危險(xiǎn)并可以低成本制造具有多個(gè)切削刃的端銑。
文檔編號(hào)B23P15/34GK1260742SQ9880615
公開(kāi)日2000年7月19日 申請(qǐng)日期1998年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月13日
發(fā)明者彼得·利特克 申請(qǐng)人:桑德維克公司