切削刀片及其制造方法技术

一种切削刀片，包括：主体；和固定在主体上并且由包含98.5体积％以上的立方氮化硼的多晶立方氮化硼制成的刃部。刃部具有前刀面和后刀面。前刀面和后刀面彼此相交处的棱线构成切削刃，并且前刀面包括沿切削刃延伸的刃带面，以及隔着刃带面而设置于与切削刃相对的一侧的断屑器，断屑器包括与刃带面连续的凹部。断屑器包括与刃带面连续的凹部。断屑器包括与刃带面连续的凹部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】切削刀片及其制造方法


[0001]本公开涉及一种切削刀片及其制造方法。本申请要求基于2018年7月3日提交的日本专利申请No.2018-126515的优先权。该日本专利申请中的全部公开内容通过引用并入本文。

技术介绍

[0002]立方氮化硼(以下也称为“cBN”)具有仅次于金刚石的硬度，并且还具有优异的热稳定性和化学稳定性。另外，与金刚石相比，cBN对于铁系材料更为稳定，并且立方氮化硼烧结体已被用作加工铁系材料的工具。
[0003]作为立方氮化硼烧结体，已经使用了包含约10体积％至40体积％的结合剂的立方氮化硼烧结体。然而，结合剂已成为降低烧结体的强度和热扩散率的原因。特别地，当将立方氮化硼烧结体用于高速切削铁系材料时，存在热负荷增加、切削刃易于缺损或破裂、并且工具的使用寿命缩短的趋势。
[0004]为了解决该问题，已经开发了一种制造不含结合剂的立方氮化硼烧结体(以下也称为“无结合剂的cBN”)的方法。在该方法中，不使用结合剂，并且在不使用催化剂的情况下，在超高压超高温下将六方氮化硼直接转化为立方氮化硼，并同时进行烧结(例如，参见日本专利申请待审查公开No.11-246271(专利文献1)、WO2016/129328(专利文献2)和WO2016/125548(专利文献3))。
[0005]由于无结合剂的cBN具有出色的耐磨性，因此它被用作诸如切削刀片等的各种工具材料。
[0006]当在切削刀片中使用无结合剂的cBN时，取决于处理条件，如何处理切屑是一个问题。为了更好地处理切屑，切削刀片设置有断屑器。
[0007]无结合剂的cBN是透明的，吸收的激光非常有限，因此无法用激光加工机进行加工。因此，当使用无结合剂的cBN在切削刀片上形成断屑器时，通过用砂轮磨削来形成断屑器。例如，如图5至7所示，对于常规刃部43，用砂轮磨去角部的上表面和侧表面，并将露出的表面用作断屑器。
[0008]当以这样的方法通过用砂轮磨削来形成断屑器44时，该方法的局限性在于必须在低于刃部43的上表面(即，前刀面)的位置处形成切削刃，并且实际上，难以在与刃部43的上表面相同的高度处设置切削刃并且在切削刃的后面设置断屑器44。此外，当使用通过砂轮磨削的方法时，难以提供精细且复杂的形状，并且断屑器44只能形成为简单的形状。
[0009]引用列表
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：日本专利申请待审查公开No.11-246271
[0012]专利文献2：WO2016/129328
[0013]专利文献3：WO2016/125548

技术实现思路

[0014]根据本公开的一个方面的切削刀片包括：
[0015]主体；和
[0016]固定在主体上并且由包含98.5体积％以上的立方氮化硼的多晶立方氮化硼制成的刃部，
[0017]刃部具有前刀面和后刀面，前刀面和后刀面彼此相交，由此形成用作切削刃的棱线，
[0018]前刀面设置有沿切削刃延伸的刃带面、以及隔着刃带面而设置于与切削刃相对的一侧的断屑器，断屑器还具有与刃带面连续的凹部。
[0019]根据本公开的一方面的用于制造切削刀片的方法是用于制造上述切削刀片的方法，包括：
[0020]准备由包含98.5体积％以上的立方氮化硼的多晶立方氮化硼制成的刃部；
[0021]将刃部接合到主体上；以及
[0022]用激光照射刃部的前刀面，以在前刀面上形成包括凹部的断屑器，从而得到切削刀片，
[0023]激光的波长为500nm以上1200nm以下，
[0024]激光的重复频率为100Hz以上1500Hz以下，
[0025]激光的输出功率为10W以上6kW以下。
[0026]根据本公开的一方面的用于制造切削刀片的方法是用于制造上述切削刀片的方法，包括：
[0027]准备由包含98.5体积％以上的立方氮化硼的多晶立方氮化硼制成的刃部；
[0028]将刃部接合到主体上；以及
[0029]用激光照射刃部的前刀面，以在前刀面上形成包括凹部的断屑器，从而得到切削刀片，
[0030]激光的波长为500nm以上1200nm以下，
[0031]激光的重复频率为10kHz以上1GHz以下，
[0032]激光的输出功率为0.5W以上50W以下。
附图说明
[0033]图1是用于示出根据本公开的一方面的切削刀片的典型示例性构造的图。
[0034]图2是图1所示的切削刀片的刃部的放大图。
[0035]图3是沿着图2的线A-A'截取的截面。
[0036]图4是当图3所示的切削刀片包括六方氮化硼层时的断屑器部分(图3中用C表示的部分)的放大图。
[0037]图5是用于说明常规的切削刀片的典型示例性构造的图。
[0038]图6是图5所示的切削刀片的刃部的俯视图。
[0039]图7是沿图6的线X-X'截取的截面图。
[0040]图8是用于说明使用激光照射的切削加工的图。
具体实施方式
[0041][本公开待解决的问题][0042]当切削刃如常规情况一样位于刀片的上表面(或前刀面)下方并且断屑器具有简单的形状时，取决于切削条件，断屑器可能无法使切屑卷曲，并且可能无法按照期望处理切屑。
[0043]本申请的目的是提供一种切削刀片以及该切削刀片的制造方法，该切削刀片包括由多晶立方氮化硼制成的刃部，并且能够出色地处理切屑并具有优异的耐磨性。
[0044][本公开的有益效果][0045]根据上述方面，切削刀片可以出色地处理切屑并且具有优异的耐磨性。
[0046][本公开的实施方案的描述][0047]首先，将列出并描述本公开的实施方案。
[0048](1)根据本专利技术的一个方面的切削刀片包括：
[0049]主体；和
[0050]固定在主体上并且由包含98.5体积％以上的立方氮化硼的多晶立方氮化硼制成的刃部，
[0051]刃部具有前刀面和后刀面，前刀面和后刀面彼此相交，由此形成用作切削刃的棱线，
[0052]前刀面设置有沿切削刃延伸的刃带面、以及隔着刃带面而设置于与切削刃相对的一侧的断屑器，断屑器还具有与刃带面连续的凹部。
[0053]切削刀片可以出色地处理切屑，并且具有优异的耐磨性。
[0054](2)优选地，切削刀片还包括形成于断屑器的表面上的六方氮化硼层，并且
[0055]六方氮化硼层包含50体积％以上100体积％以下的六方氮化硼，并且具有2μm以上10μm以下的厚度。
[0056]形成于断屑器的表面上的六方氮化硼层可以完全或部分覆盖断屑器的表面。期望地，六方氮化硼层覆盖断屑器的表面中在切削过程中与切屑接触的至少一部分。
[0057]根据本实施方案的切削刀片可以进一步具有优异的耐磨性。
[0058](3)优选地，凹部仅对于前刀面开口。
[0059]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种切削刀片，包括：主体；和固定在所述主体上并且由包含98.5体积％以上的立方氮化硼的多晶立方氮化硼制成的刃部，所述刃部具有前刀面和后刀面，所述前刀面和所述后刀面彼此相交，由此形成用作切削刃的棱线，所述前刀面设置有沿所述切削刃延伸的刃带面、以及隔着所述刃带面而设置于与所述切削刃相对的一侧的断屑器，所述断屑器还具有与所述刃带面连续的凹部。2.根据权利要求1所述的切削刀片，还包括形成于所述断屑器的表面上的六方氮化硼层，其中所述六方氮化硼层包含50体积％以上100体积％以下的六方氮化硼，并且具有2μm以上10μm以下的厚度。3.根据权利要求1或2所述的切削刀片，其中所述凹部仅对于所述前刀面开口。4.根据权利要求1至3中任一项所述的切削刀片，其中所述前刀面与所述刃部的上表面齐平，并且所述刃带面与所述前刀面齐平。5.根据权利要求1至4中任一项所述的切削刀片，其中所述多晶立方氮化硼对于波长范围在500nm以上1100nm以下的光具...

【专利技术属性】
技术研发人员：平野力，久木野晓，
申请(专利权)人：住友电工硬质合金株式会社，
类型：发明
国别省市：