切削元件、包括该切削元件的旋转机床和制造该切削元件的方法技术

一种用于具有旋转轴线的旋转机床的切削元件（100），所述切削元件包括由至少一个包括超硬材料的切削结构（120）限定的多个切削刃（110），连续切削刃被隔开至多10mm并且被构造成可操作以便在沿与旋转轴线基本不对准的方向移动时切削物体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及用于旋转机床的切削元件，特别但非排他地涉及端铣刀、刳刨工具或铰孔工具，用于制造该切削元件的方法和包括该切削元件的旋转机床。
技术介绍
例如螺旋钻和铰孔工具的一些类型的旋转机床被构造成沿与旋转机床的旋转轴线大体对准的方向前进到工件中。换言之，这种工具被设计成在物体中钻孔或穿孔，主馈送方向与旋转轴线基本上对准。例如端铣工具和刳刨工具的其它类型的机床被构造成在侧面上前进到工件中，主馈送方向与旋转轴线基本上不对准(或甚至基本上横向于旋转轴线)。具有相对小直径的旋转工具可能太小以致不能通过将足够量的插入件充分精确且稳固地夹紧或钎焊到工具物体上来制造。将节段钎焊到工具上的另一缺陷在于在侧切削表面上的切削刃之间的间隔的接近上可能有实际上的限制。例如除了实验工具外，难以使侧切削表面上隔开的超硬切削刃比约IOmm更近。因此，在工具、特别是旋转工具上可实现的切削刃的数量方面有实际限制，这可限制利用该工具实现的生产率。在金属切削的情况下，工具生产率可以主要由每切削刃的碎片负载和切削刃的数量的乘积来确定。欧洲专利编号1351798公开了一种生产切削工具的方法，该方法包括:提供未结合的组件，该组件包括具有端部和由超硬耐磨颗粒未烧结层部分或完全覆盖的伸长侧表面的圆柱状芯；和烧结该未结合组件以提供包括圆柱状芯和结合到该芯的超硬耐磨材料的产品。然后，烧结的产品被加工以在超硬耐磨材料中生成一个或更多切削刃。虽然更大量的切削刃可提高机床使用中的效率，特别在相对小旋转切削元件的情况下，提供更大量切削刃的成本和复杂性可能相对高。
技术实现思路
从一方面看，提供一种工具元件，更具体地一种用于具有旋转轴线(用于在使用中旋转)的例如铣床或靠模铣床的旋转机床的切削元件，该切削元件包括多个(或至少三个)切削刃，该切削刃由至少一个包括例如P⑶材料或PCBN材料的超硬材料的切削结构限定，连续的切割刃隔开至多IOmm且被构造成可操作以便沿与旋转轴线基本上不对准或相对于旋转方向基本上横向的方向移动时切削物体。在一些不例布置中，连续的切削刃关于旋转轴线沿方位角(周向地)可隔开至多约10mm。从另一方面看，提供一种用于旋转机床的切削元件，该切削元件具有近端、远端和连接近端和远端的周侧面；该切削元件包括通过多个(或至少三个)切削刃，该切削刃包括例如PCD材料或PCBN材料的超硬材料的刀具结构设置在周侧面上，周侧面上的连续切削刃在如使用中的大体旋转方向上(在一些布置中沿方位角或周向地)被隔开至多10mm。在一些示例布置中，连续切削刃可隔开小于约6mm,至多约5mm,至多约2mm,或至多约1mm。从另一方面看，提供一种用于旋转机床的切削元件，包括结合到硬质合金基体的超硬结构且限定至少三个切削刃，多个双向螺旋出屑槽形成在超硬结构中。从另一方面看，提供一种具有旋转轴线的旋转机床，例如铣床或靠模铣床，该旋转机床包括公开的切削元件。从另一方面看，提供一种用于制造用于旋转机床的切削元件的方法，该方法包括:提供前体，该前体包括接合到硬质合金基体的例如PCD或PCBN结构的超硬结构；前体具有近端、远端和连接近端和远端的周侧面，超硬结构设置在周侧面上；和从周侧面去除超硬结构的一部分以在周侧面上形成多个(或至少三个)切削刃，连续的切削刃彼此隔开至多约10_、至多约6_、至多约5_、至多约2mm,或至多约1_。该方法可包括加工切削元件以形成切削刃的后角和前刀面角。该方法可包括去除超硬件结构的一部分且形成多个出屑槽。附图说明图1、图2、图3示出示例双向出屑槽的旋转机床的示意性透视图。图4示出示例出屑槽的旋转机床的示意性透视图。图5示出球头端铣刀的示例的示意性侧视图和平面图(即从近端)。图6示出示例前体的示意性侧视图。具体实施例方式描述非限制性示例布置以说明本专利技术。参考图1，用于旋转机床(未示出)的示例切削元件100包括多个(在该特定布置中至少16个)隔开的切削刃110，该切削刃通过包括P⑶材料或PCBN材料的超硬切削结构120设置(限制)。例如，旋转机床可以用于对碳纤维增强材料的片材进行剪边。切削元件100具有近端102、远端104和连接近端102和远端104的周侧面106。周侧面106上的连续切削刃110分开至多5mm。换言之,在该示例布置中连续刃110沿方位角分开至多5mm,其中切削元件100具有大体圆柱形状。超硬切削结构120可具有大体管状形式且可以邻近大体圆柱状钴烧结碳化钨基体130的近端102 —体地接合。切削元件100的远端104可以被钎焊或以其它方式接合到工具物体。双向出屑槽140被形成到切削结构120中，露出基体130的硬质合金材料。在使用中，例如在修整纤维增强板或片材(未示出)的边缘中，切削元件100绕纵向轴线L沿方向R旋转并且可以抵靠工件的边缘沿大体方向T相对于轴线L基本上横向平移以对工件的边缘进行剪边。周侧面106上的连续切削刃110在使用中沿大体旋转方向R隔开至多约5_。通过如执行切削动作时具有挤压板或片材的上、下表面的效果，出屑槽140的双向构造可减少板或片材的剥离。参考图2，用于旋转机床的切削元件100的另一示例布置包括隔开的切削刃110，该隔开的切削刃通过包括P⑶材料或PCBN材料的超硬切削结构120形成，其中周侧面106上的连续切削刃110分开至多约5mm。双向出屑槽140被形成到切削结构120中，露出基体130的硬质合金材料。参考图3，用于旋转机床的切削元件100的另一示例布置包括隔开的切削刃110，该隔开的切削刃通过多个包括PCD材料或PCBN材料的超硬切削结构120形成，其中周侧面106上的连续切削刃110分开至多约5mm。双向出屑槽140被形成到切削结构120中，露出基体130的硬质合金材料。参考图4，用于旋转机床的切削元件100的示例布置包括隔开的切削刃110，该隔开的切削刃110通过多个包括P⑶材料或PCBN材料的超硬切削结构120形成，其中周侧面106上的连续切削刃110分开至多约5mm。单向出屑槽140被形成到切削结构120中，露出基体130的硬质合金材料。参考图5，用于一种类型的旋转机床(未示出)的球头端铣刀的示例切削元件100，包括由P⑶或PCBN切削结构120形成的隔开的切削刃110，周侧面上的连续切削刃110(即当从侧面看时)分开至多约5mm。切削结构120可具有基本上凸出或圆顶形式，并且可以邻近大体圆柱状钴烧结碳化钨基体130的近端102 —体地结合。基体的远端104可以被钎焊或以其他方式接合到工具物体(未示出)。单向出屑槽140被形成到切削结构120中，露出基体130的硬质合金材料。在示例布置中，切削元件100可包括超硬切削结构120，该超硬切削结构通过超硬切削结构120和基体130之间的至少一个中间层(未示出)接合到硬质合金基体130，中间层包括分散在基质材料中的金属碳化物颗粒和超硬材料颗粒。例如，切削元件100可包括至少三个中间层。每个中间层可以是至少约0.1mm或至少约0.2mm厚。至少一个中间层可包括分散在包含钴的基质中的金刚石颗粒和碳化钨颗粒，碳化物和金刚石颗粒的组合含量是中间层的至少约20体积百分比。这种布置可具有表现增强的抵抗破裂的方面。一种用于制造切削元件的示例方法包括:提供包括接合到包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.16 GB 1010061.8;2010.06.16 US 61/355,2431.一种用于具有旋转轴线的旋转机床的切削元件，所述切削元件包括由至少一个包括超硬材料的切削结构限定的多个切削刃，连续切削刃被隔开至多IOmm并且被构造成可操作以便在沿与旋转轴线基本上不对准的方向移动时切削物体。2.根据权利要求1所述的切削元件，其中，所述连续切削刃围绕所述旋转轴线沿方位角隔开至多10mm。3.根据权利要求1或2所述的切削元件，包括至少三个切削刃。4.根据前述权利要求中任一项所述的切削元件，其中，所述切削结构包括金刚石或立方体氮化硼材料。5.根据前述权利要求中任一项所述的切削元件，该切削元件具有近端、远端和连接所述近端和所述远端的周侧面，其中，所述连续切削刃被设置在所述周侧面上，并且所述周侧面上的所述连续切削刃围绕所述旋转轴线沿周向被隔开至多约10mm。6.根据前述权利要求中任一项所述的切削元件，具有大体圆柱形形状并且所述切削结构具有大体管状形式。7.根据前述权利要求中任一项所述的切削元件，该切削元件包括形成到所述切削结构中的双向出屑槽。8.根据前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·巴里，R·弗赖斯，M·卡松德，
申请(专利权)人：六号元素有限公司，六号元素磨料股份有限公司，
类型：
国别省市：