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)明另一個實施例的視圖，其中凸脊D設(shè)置在刀片的側(cè)面上。
具體實施例方式
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側(cè)面。凹槽可以具有簡單的形狀，其帶有一個平側(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，在其至少一個角部具有凹槽，凹槽具有至少一個側(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。由于強度的原因以及在研磨時使砂輪具有一些活動余地，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，因此當將尖端放置在凹槽內(nèi)與凸脊接觸時，在尖端的底面和凹槽的底面E之間會有間隙。在銅焊期間，這些間隙將會被銅焊料充分填充。
在圖3的實施例中，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的整個表面，或者小于整個表面。優(yōu)選地所述表面的大部分設(shè)置有凸脊。
實例根據(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，都同時被研磨。這通過使用金剛石作為研磨介質(zhì)由專門設(shè)計的電鍍砂輪來實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明制作有多個凹槽，這樣在底面上形成具有三個高0.75μm、寬100μm和間隔1mm的凸脊的凹槽或凹部，見圖2。作為對照，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，測量部件以評估尖端的平直度和或平行度。在三角形尖端的所有三個角部測量刀片的高度。下表中示出以μm為單位的結(jié)果。

為了評估是否可以發(fā)現(xiàn)由于凸脊導(dǎo)致的剪切試驗中的差異，帶有凸脊的三個刀片和不帶凸脊的三個刀片被切口并放入剪切試驗裝置。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角部的凹槽內(nèi)的陶瓷尖端，凹槽具有底面和至少一個側(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)置有機械聯(lián)鎖。
4.如前述權(quán)利要求中任一項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B23P15/28GK1840268SQ200610071719
公開日2006年10月4日 申請日期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 申請人:山特維克知識產(chǎn)權(quán)股份有限公司