切削刀片和制造切削刀片的方法技术

一种用于切削刀具的切削刀片(1)，该切削刀片具有PCBN或PCD的切削刃(7)，该切削刃形成在切削刀片的角部区域中，处在侧表面(6)和形成在切削刀片的上侧(2)中的倒角(4)之间的过渡部中。断屑器(9)形成在倒角中，处在切削刃内，并且在下倒角部(10)和上倒角部(11)之间延伸，其中，断屑器包括连接到下倒角部的断屑器底部(12)和从上倒角部延伸到断屑器底部的断屑器壁(13)。在上倒角部和断屑器壁之间形成有上过渡部(16)。如俯视图中所见，上过渡部遵循包括有凸形中间部(18)的平滑弯曲路径(14)。如在垂直于切削刃的截面中所见，断屑器壁和断屑器底部一起形成平滑的凹形轮廓。使用激光蚀刻形成所述断屑器。

Cutting blades and methods of manufacturing cutting blades

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】切削刀片和制造切削刀片的方法
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的切削刀片。特别地是，但不排他地是，本专利技术涉及一种构造用于通过车削对工件进行去屑加工的切削刀片。本专利技术还涉及根据独立方法权利要求的前序部分的制造切削刀片的方法。
技术介绍
对于诸如灰铸铁、具有高硅含量的铝合金、金属基复合材料(MMC)、玻璃纤维、纤维板、木质层压物和硬化材料(诸如表面硬化钢)的材料的去屑加工，通常期望使用具有由超硬材料制成的切削刃的切削刀片，该超硬材料包括聚晶立方氮化硼(PCBN)或聚晶金刚石(PCD)。这种切削刀片提供优异的热硬度、韧性和化学稳定性。可以完全由PCBN或PCD制造切削刀片，但这是相对昂贵的，或者可以制造包含PCBN或PCD的小型超硬烧结体，然后将其硬钎焊到硬质合金体上，以形成切削刀片坯料。切削刀片坯料此后被研磨，以形成包括倒角(chamfers)的周边表面。在切削刃内，在倒角中还形成有断屑器。断屑器提供改善的切屑形成和控制，并且因此对于实现高生产率和车削刀具操作者的安全工作条件很重要。对于硬质合金切削刀片，可以通过诸如压制和烧结的粉末冶金工艺来生产，在压制期间可以已经在切削刀片中提供断屑器。然而，这对于包括有PCBN或PCD的超硬材料是不可能的，在超硬材料的情况下，断屑器通常必须通过研磨形成。断屑器的设计选择因此受到限制，并且从而也限制了控制切削刀片的切屑形成和流动的可能性。在切屑控制不好的情况下，在加工过程中会出现高温，这对于具有硬钎焊到较大硬质合金体上的小型超硬烧结体的切削刀片来说尤其是一个问题。在这种切削刀片中，高温可能导致上述体之间的硬钎焊接头软化，从而导致切削刃的强度降低。此外，切削刀片的磨损过程变得更加难以预测。因此，必须降低切削速度，以避免超硬烧结体的脱离或损坏。高温还可能导致额外的切屑变形，这又可能损坏或折断切削刃。WO2008093592公开了一种切削刀片，其具有由PCBN材料制成的角部，在切削刃内于倒角中设置有断屑器。断屑器具有形成平面的断屑器底部和从断屑器底部延伸到倒角的上部部分的断屑器壁。在平行于顶表面的平面中，断屑器壁遵循平滑弯曲的凸形路径。弯曲的路径有助于改善切屑控制。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种具有由超硬材料制成的切削刃的切削刀片，该超硬材料包括聚晶立方氮化硼(PCBN)或聚晶金刚石(PCD)，与已知的这种类型的切削刀片相比，该切削刀片提供了改善的切屑形成和控制。第二个目的是提供一种制造切削刀片的改善的方式，使得可以实现改善的切屑形成和控制。至少主要目的是根据本专利技术的第一方面的通过具有权利要求1中限定的表征特征的初始限定的切削刀片来实现的。根据本专利技术的另一个方面，上述第二个目的通过初始限定的方法实现，该方法具有独立方法权利要求中限定的表征特征。根据本专利技术的切削刀片包括：-上侧，其包括顶表面，至少一个倒角围绕该顶表面延伸，-下侧，其包括底表面，其中，中心轴线垂直地延伸穿过顶表面和底表面，-侧表面，其在上侧和下侧之间延伸，-至少一个切削刃，其形成在切削刀片的角部区域中，处在侧表面和所述至少一个倒角之间的过渡部中，其中，至少该角部区域包括超硬烧结体，该超硬烧结体包括有聚晶立方氮化硼或聚晶金刚石，-断屑器，其形成在所述至少一个倒角中，处于切削刃内，并且在靠近切削刃的所述至少一个倒角的下倒角部和靠近顶表面的所述至少一个倒角的上倒角部之间延伸，其中，断屑器包括连接到下倒角部的断屑器底部和至少部分地从上倒角部延伸到断屑器底部的断屑器壁，其中，上过渡部形成在断屑器壁上方，并且至少部分地在上倒角部和断屑器壁之间延伸，并且其中，如在俯视图中所见，上过渡部遵循平滑弯曲路径，该路径包括在切削刃的刀尖半径部内延伸的凸形中间部。此外，如在垂直于切削刃的截面中所见，断屑器壁和断屑器底部一起形成平滑的凹形轮廓。所提出的制造方法包括：-形成至少一个超硬烧结体，-可选地是，将所述至少一个超硬烧结体硬钎焊到预成型的硬质合金体上，以形成刀片坯料，-研磨所述至少一个超硬烧结体或刀片坯料，以形成顶表面、底表面、侧表面和所述至少一个倒角，-在所述至少一个超硬烧结体中形成断屑器，其中，在断屑器的形成中使用激光蚀刻。所提出的切削刀片的断屑器具有平滑弯曲的形状，如在俯视图中所见，或者如在上过渡部在具有平行于中心轴线的法向矢量的平面上的投影中所见，并且如在垂直于切削刃的截面中所见看，诸如在切削刃的平分平面中，即刀尖半径刃部的平分线中。在垂直于切削刃的截面中，由于由断屑器壁和断屑器底部形成的平滑凹形轮廓，因此屑器壁和断屑器底部平滑地相连接，而没有尖锐角部。平滑凹形轮廓包括向内弯曲的曲线。平滑凹形轮廓可以包括圆弧形式的这种向内弯曲的曲线，但是它也可以是另一种平滑曲线，诸如椭圆弧、抛物曲线、双曲线或它们的组合。向内弯曲的曲线的曲率的大小可以是恒定的，但是它也可以沿着平滑凹形轮廓的范围变化，使得曲率的大小越靠近凸形中间部就变得越小或越大。如在垂直于切削刃的截面中所见，断屑器壁还可以包括处在向内弯曲的曲线上方的线性部，该线性部平滑地连接到向内弯曲的曲线。断屑器壁的线性部可以相对于顶表面以线性部角度ε延伸，其中，线性部角度ε的大小可以沿着线性部沿着平滑弯曲路径的范围变化。由于使用了激光蚀刻来形成断屑器，所以可以实现断屑器的平滑形状。因此，断屑器的形状不限于通过研磨而可能实现的形状。相反，断屑器可以设计成具有专用于切削刀片的预期应用的平滑形状。上倒角部和断屑器壁之间的上过渡部，以及在一些实施例中还有部分地直接处在顶表面和断屑器壁之间的上过渡部，优选地是圆弧形(radiusshaped)的平滑圆化过渡部，但是它可以具有椭圆、抛物线或类似形状的一部分的形状。在上过渡部具有在顶表面和断屑器壁之间延伸的部分的情况下，该部分通常可以直接位于切削刃的刀尖半径部内。断屑器底部和下倒角部之间的下过渡部优选地是也为平滑圆化的过渡部，优选地为圆弧形，或为椭圆、抛物线或类似形状的一部分。以这种方式，如在垂直于切削刃的截面中所见，从顶表面或从上倒角部到下倒角部的轮廓遵循没有尖锐角部的平滑曲线。由于断屑器的平滑性，所提出的切削刀片为切屑形成提供了改善的条件。与在断屑器壁和断屑器底部之间具有尖锐过渡部的切削刀片相比，由断屑器壁和断屑器底部形成的平滑凹形轮廓有助于更好的切屑流动、更小的切屑直径、更短的切屑和减小的摩擦。减小的摩擦产生较少的热量，因此降低了额外的切屑变形和/或热化学磨损的风险，否则该额外的切屑变形和/或热化学磨损可能损坏切削刃。这对于超硬烧结体硬钎焊到预成型的硬质合金体上的切削刀片尤其重要，因为在这种情况下，高温可导致硬钎焊接头软化，结果降低了对切削刀片的磨损过程的控制。由于在用所提出的切削刀片加工期间产生的摩擦力和/或切削力减小，在保持的切削数据的情况下，超硬烧结体也可以比在断屑器壁和断屑器底部之间具有尖锐过渡部的切削刀片制造得更小和/或更薄。替代性地是，可以保持超硬烧结体的大小，并提高切削速度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于切削刀具的切削刀片(1)，包括：/n上侧(2)，所述上侧包括顶表面(3)，至少一个倒角(4)围绕所述顶表面延伸，/n下侧(5)，所述下侧包括底表面，其中，中心轴线(C)垂直地延伸穿过所述顶表面(4)和所述底表面，/n侧表面(6)，所述侧表面在所述上侧(2)和所述下侧(5)之间延伸，/n至少一个切削刃(7)，所述至少一个切削刃形成在所述切削刀片(1)的角部区域中，处在所述侧表面(6)和所述至少一个倒角(4)之间的过渡部中，其中，至少所述角部区域包括超硬烧结体(8)，所述超硬烧结体包括聚晶立方氮化硼(PCBN)或聚晶金刚石(PCD)，/n断屑器(9)，所述断屑器形成在所述至少一个倒角(4)中，处在所述切削刃(7)内，并且在所述至少一个倒角(4)的靠近所述切削刃(7)的下倒角部(10)和所述至少一个倒角(4)的靠近所述顶表面(3)的上倒角部(11、11a、11b)之间延伸，/n其中，所述断屑器(9)包括连接到所述下倒角部(10)的断屑器底部(12)和至少部分地从所述上倒角部(11)延伸到所述断屑器底部(12)的断屑器壁(13)，其中，上过渡部(16)形成在所述断屑器壁(13)上方，并且至少部分地在所述上倒角部(11)和所述断屑器壁(13)之间延伸，并且其中，如在俯视图中所见，所述上过渡部(16)遵循平滑弯曲路径(14)，所述平滑弯曲路径包括在所述切削刃(7)的刀尖半径部(15)内延伸的凸形中间部(18)，/n其特征在于，如在垂直于所述切削刃(7)的截面中所见，所述断屑器壁(13)和所述断屑器底部(12)一起形成平滑凹形轮廓。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170630 EP 17178933.21.一种用于切削刀具的切削刀片(1)，包括：
上侧(2)，所述上侧包括顶表面(3)，至少一个倒角(4)围绕所述顶表面延伸，
下侧(5)，所述下侧包括底表面，其中，中心轴线(C)垂直地延伸穿过所述顶表面(4)和所述底表面，
侧表面(6)，所述侧表面在所述上侧(2)和所述下侧(5)之间延伸，
至少一个切削刃(7)，所述至少一个切削刃形成在所述切削刀片(1)的角部区域中，处在所述侧表面(6)和所述至少一个倒角(4)之间的过渡部中，其中，至少所述角部区域包括超硬烧结体(8)，所述超硬烧结体包括聚晶立方氮化硼(PCBN)或聚晶金刚石(PCD)，
断屑器(9)，所述断屑器形成在所述至少一个倒角(4)中，处在所述切削刃(7)内，并且在所述至少一个倒角(4)的靠近所述切削刃(7)的下倒角部(10)和所述至少一个倒角(4)的靠近所述顶表面(3)的上倒角部(11、11a、11b)之间延伸，
其中，所述断屑器(9)包括连接到所述下倒角部(10)的断屑器底部(12)和至少部分地从所述上倒角部(11)延伸到所述断屑器底部(12)的断屑器壁(13)，其中，上过渡部(16)形成在所述断屑器壁(13)上方，并且至少部分地在所述上倒角部(11)和所述断屑器壁(13)之间延伸，并且其中，如在俯视图中所见，所述上过渡部(16)遵循平滑弯曲路径(14)，所述平滑弯曲路径包括在所述切削刃(7)的刀尖半径部(15)内延伸的凸形中间部(18)，
其特征在于，如在垂直于所述切削刃(7)的截面中所见，所述断屑器壁(13)和所述断屑器底部(12)一起形成平滑凹形轮廓。


2.根据权利要求1所述的切削刀片，其中，所述下倒角部(10)沿着所述切削刃(7)具有相同或基本上相同的宽度(W)。


3.根据权利要求1或2所述的切削刀片，其中，所述平滑凹形轮廓包括圆弧形部(24)。


4.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀片，其中，所述上过渡部(16)是圆弧形的过渡部。


5.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀片，其中，在所述断屑器底部(12)和所述下倒角部(10)之间的下过渡部(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·G·拉尔森弗里茨，
申请(专利权)人：山高刀具公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE