具有冷却剂孔的陶瓷端铣刀制造技术

本发明专利技术涉及具有冷却剂孔的陶瓷端铣刀。在一个方面，本文描述了端铣刀，其至少一部分包括陶瓷材料或由陶瓷材料形成。本文所述的端铣刀包括：沿着所述端铣刀的纵向轴线延伸的刀柄部；从所述刀柄部延伸的切削部，所述切削部由陶瓷材料形成并包括多个刀刃，所述刀刃沿着轴向切削长度相对于所述纵向轴线以螺旋角设置并延伸到所述端铣刀的切削端面上；以及沿着所述纵向轴线延伸并终止于所述切削端面的至少一个流体传输孔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及端锐刀，具体地讲设及采用一个或多个流体传输孔的陶瓷端锐刀。
技术介绍
各种设计和构造的端锐刀是熟知的并有利地用于许多切削应用。随着时间的推 移，由端锐刀所实现的切削速度已得到增大从而能够在切削和机加工操作中提供更高的效 率。为了适应增大的切削速度，已引入了新的几何形状和材料。 为抵抗破损和其他劣化途径，端锐刀通常由耐冲击材料制成，所述耐冲击材料包 括高速钢和陶瓷金属，诸如烧结碳化鹤。就使用陶瓷材料来说，由于其脆性，它们在很大程 度上限于可拆卸地固定到由更耐冲击的材料制成的主体上的切削刃刀片，而很少作为可经 受侧面负荷的至少与由陶瓷材料形成的切削部整体式制成的机加工工具，诸如端锐刀。响 应于切削应用不断变化的需求，端锐刀的设计持续演变，从而要求开发新的端锐刀材料和 相关架构。
技术实现思路
在一个方面，本文描述了端锐刀，其包括：由陶瓷材料形成的切削部和沿着端锐刀 的纵向轴线的至少一个流体传输孔。例如，本文所述的端锐刀包括：沿着端锐刀的纵向轴线 延伸的刀柄部W及从刀柄部延伸的切削部，切削部由陶瓷材料形成并包括多个刀刃，刀刃 沿着轴向切削长度相对于纵向轴线W螺旋角设置并延伸到端锐刀的切削端面上。至少一个 流体传输孔沿着纵向轴线延伸，终止于切削端面。 在另一个方面，本文描述了制作端锐刀的方法。制作端锐刀的方法包括：提供陶瓷 粉末组合物，将粉末组合物压成具有纵向轴线的生巧，并对生巧进行机械加工W提供沿着 纵向轴线延伸并终止于端锐刀的切削端面的至少一个流体传输孔。还对生巧进行机械加工 W提供包括多个刀刃的切削部，刀刃沿着轴向切削长度相对于纵向轴线W螺旋角设置并延 伸到切削端面上。在一些实施例中，在对生巧进行机械加工W提供切削部前对生巧进行预 烧结。 在又一个方面，本文描述了机加工物体的方法。机加工物体的方法包括：将物体 与围绕纵向轴线W预定切削速度旋转的端锐刀接触，端锐刀包括刀柄部W及从刀柄部延伸 的切削部，其中切削部由陶瓷材料形成并包括多个刀刃，刀刃沿着轴向切削长度相对于纵 向轴线W螺旋角设置并延伸到端锐刀的切削端面上。至少一个流体传输孔沿着端锐刀的纵 向轴线延伸，终止于切削端面。在一些实施例中，使流体流经所述至少一个流体传输孔，流 体在切削端面流出。流体可冷却端锐刀的陶瓷切削部并有助于在物体机加工过程中排出切 屑。 运些和其他实施例在下文的【具体实施方式】中更详细地描述。【附图说明】 图1示出了根据本文所述的一个实施例的整体端锐刀的平面图。 图2示出了图1的整体端锐刀的端视图。【具体实施方式】 通过参考W下【具体实施方式】和实例W及它们在上面和下面的描述可W更容易地 理解本文所述的实施例。然而，本文所述的元件和设备并不限于【具体实施方式】中所展示的 具体实施例。应当认识到，运些实施例只是示例性地说明本专利技术的原理。在不脱离本专利技术 精神和范围的情况下，多种修改和变更对于本领域技术人员而言将是显而易见的。 I.端锐刀 本文所述的端锐刀包括：沿着端锐刀的纵向轴线延伸的刀柄部W及从刀柄部延伸 的切削部，切削部由陶瓷材料形成并包括多个刀刃，刀刃沿着轴向切削长度相对于纵向轴 线W螺旋角设置并延伸到端锐刀的切削端面上。至少一个流体传输孔沿着纵向轴线延伸， 终止于切削端面。在一些实施例中，流体传输孔与端锐刀的纵向轴线共线。例如，本文所述 的端锐刀可包括与端锐刀的纵向轴线共线的并终止于切削端面的中屯、区域的单个流体传 输孔。或者，流体传输孔可沿着端锐刀的纵向轴线螺旋延伸。 本文所述的端锐刀的流体传输孔可具有与本专利技术的目的一致的任何直径。流体传 输孔直径可根据多种考虑因素而选择，运些因素包括所需的流量能力、流体性质和端锐刀 的结构完整性。如本文进一步描述，流体传输孔可经过多种流体，包括气体（诸如经冷却的 空气）和液体（诸如水和油）。在一些实施例中，流体传输孔直径为端锐刀的切削直径的 0.05至0.25倍。如图1中所示，端锐刀的切削直径由切削端面限定。流体传输孔直径还可 为端锐刀的切削直径的0. 08至0. 13倍或为端锐刀的切削直径的0. 1至0. 125倍。 端锐刀的切削部由陶瓷材料形成并包括多个刀刃，刀刃沿着轴向切削长度相对于 纵向轴线W螺旋角设置。刀刃还延伸到端锐刀的切削端面上。刀刃可W按与本专利技术的目的 一致的任何螺旋角布置。另外，刀刃通过凹槽彼此分开。本文所述的端锐刀可具有任何所 需数量的刀刃和凹槽。在一些实施例中，端锐刀具有选自表I的凹槽数。 表I-端锐刀凹槽数 端锐刀的切削部可由与本专利技术的目的一致的任何陶瓷材料形成。在一些实施例 中，陶瓷材料包括氮化娃、氧氮化娃侣（SiAlON)或它们的混合物。SiAlON例如可包括约2 与约20重量％之间的侣、约1与约12重量％之间的氧、约2与约12重量％之间的一种或 多种稀±元素，而其余的为娃和氮。在一些实施例中，SiAlON在切削部的表面包括多达80 重量％的α相。切削部的表面被视为向切削部的主体中延伸进20μm的距离。此外，切削 部的本体SiAlON可表现出具有最多50重量％的α相。表II提供了可用于形成端锐刀的 陶瓷切削部的SiAlON组合物的若干实例。表II-SiAlON组合物 若干SiAlON组合物可从宾夕法尼亚州拉特罗布的肯纳公司（Kennametal Inc. of Latrobe，PA) W商品名KY1540?、KYS30?和SP1300?商购获得。用于切削部的额外的陶瓷 材料可包括碳化娃（SiC)、含氧化侣的SiC晶须或它们的混合物。 如本文所述，端锐刀还包括切削部从其延伸的刀柄部。在一些实施例中，刀柄部由 陶瓷材料制成。该陶瓷材料可与切削部的陶瓷相同或不同。当刀柄部和切削部的陶瓷材料 相同或基本上相同时，端锐刀可具有连续的整体式构造。或者，刀柄可由钢或烧结硬质合金 形成。在运样的实施例中，整体式陶瓷切削部可通过针焊或其他联接技术联接到刀柄部。包 括本文所述的陶瓷构造和设计的端锐刀可W是整体端锐刀。或者，端锐刀可W是可变址的， 其中切削部的切削刀片支撑件由陶瓷材料形成并且相关的切削刀片也由陶瓷材料形成。 现在参照图1和图2,其中示出了根据本文所述的一个实施例的整体端锐刀，总体 指定为参考标号10。如图1和图2中所提供，端锐刀（10)具有沿着端锐刀（10)的纵向轴 线（19)延伸的刀柄部（12)。切削部（11)从刀柄部（12)延伸并包括多个刀刃（16、17)，刀 刃沿着轴向切削长度（14)相对于纵向轴线（19)W螺旋角（18)设置并延伸到端锐刀（10) 的切削端面（22)上。刀刃（16、17)可具有位于其过渡到切削端面（22)上的地方的倒圆转 角（23)。刀刃（16、17)被凹槽（20)分开。在一些实施例中，端锐刀（10)可具有至少4个 凹槽（20)。在一些实施例中，如图1和图2中所示，端锐刀（10)可具有至少6个凹槽（20)。 切削端面（22)限定切削直径（13)。虽然在图1和图2的实施例中的刀柄直径（15)基本上 与切削直径（13)相同，但运些直径可W大不相同。端锐刀（10)包括至少一个流体传输孔 (21)，其沿着纵向轴线（19)延伸并终止于切削端面（22)。如图1中所示，流体传输孔（21) 与从切削端面（22)通过刀柄部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种端铣刀，包括：沿着所述端铣刀的纵向轴线延伸的刀柄部；从所述刀柄部延伸的切削部，所述切削部由陶瓷材料形成并包括多个刀刃，所述刀刃沿着轴向切削长度相对于所述纵向轴线以螺旋角设置并延伸到所述端铣刀的切削端面上；以及沿着所述纵向轴线延伸并终止于所述切削端面的至少一个流体传输孔。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J·戈德史密斯，D·R·戴维斯，
申请(专利权)人：钴碳化钨硬质合金公司，
类型：发明
国别省市：美国;US