工具刀头制造技术

本发明专利技术公开了一种制造具有超级研磨切削点或者切削刃的工具刀头的方法。一个硬金属主体（１０）在其相对侧上设有主表面（１２，１４），该主体通常为一硬质合金圆盘。主体的每个主表面设有一排用超级研磨材料填充的凹槽（１２），所述的超级研磨材料通常为诸如ＰＣＢＮ或者ＰＣＤ的磨料压实体。一个主表面中的一个凹槽被设置成与相对主表面中的一个凹槽对齐。从一主表面向相对的主表面沿至少两组在各个超级研磨材料填充的凹槽中或者凹槽上相交的平面切断主体来制成工具刀头。主体的切断是以这样一种方式来进行的，即，使超级研磨材料暴露出来从而在工具刀头中形成一切削刀尖或者切削刃。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种工具刀头(tool insert)。
技术介绍
磨料压实体(Abrasive compacts)是将通常为超硬的研磨粒子接合到一硬质粘结块上构成的多晶体。这种压实体通常被接合到一基体上，该基体通常为硬质合金基体。金刚石磨料压实体还称为PCD，立方氮化硼磨料压实体还称为PCBN。US4,807,402公开了这样一种制品，其包括一诸如硬质合金块的支承体，而且在该支承体的上表面和下表面上都接合有磨料压实体层。EP0714719公开了一种工具刀头，该工具刀头具有由选自硬质合金，铁系金属或者高熔点金属构成的中心层或者中间层以及接合到上述中心层或中间层的第一和第二磨料压实体层。工具组件包括由磨料压实体构成的一突出部和侧面，而该突出部和侧面为工具刀头提供了切削点和切削刃。这样的工具刀头可通过如在美国专利US4,807,402中所公开的制品进行电火花加工而被切割。US5,676,496公开了一种金属切割刀头，该刀头包括一硬质合金基体，以及至少一个由诸如PCD或者PCBN的超硬磨材料构成的主体，将该主体与基体的一边缘表面接合并且该主体可从基体的一个侧表面延伸到该基体的另一个侧表面。在基体的各个转角处可设置多个超硬主体。在US5,598,621和US5,813,105中公开了制造类似刀头的方法。现有技术中公开的用于制造直接烧结的多转角之刀头的方法的一个主要缺点在于，在一个高压和高温循环过程中只能制造非常少量的切削工具刀头。
技术实现思路
本专利技术提供了一种制造工具刀头的方法，该方法包括以下步骤(i)提供一个硬金属主体，该主体在其相对侧上具有主表面，每个主表面设有一排用一超级研磨材料填充的凹槽，一个主表面中的每个凹槽与相对的主表面中的一个凹槽对齐；以及 (ii)从一主表面向相对的主表面沿至少两组在各个超级研磨材料填充的凹槽中或者凹槽上相交的平面切断主体来制成工具刀头。主体的切断是以这样一种方式来进行的，即使超级研磨材料暴露出来从而在工具刀头中形成一切削刀尖或者切削刃。主体可以是一种硬金属，该硬金属优选是由选自硬质合金，铁系金属和高熔点金属的材料构成。可优选的是，该硬金属是硬质合金。可优选的是，超级研磨材料是一种磨料压实体，优选为PCD或者PCBN，更可取的是PCBN。主体优选呈一圆盘状。该圆盘优选具有约为55mm到约为125mm的直径，更可取的是具有约为80mm到约为100mm的直径，而且该圆盘具有约为1.6mm到约为30mm的厚度，更可取的是具有约为2mm到约为10mm的厚度。主体的切断可通过公知的方法进行，例如激光切割或者电火花加工。本专利技术的另一方面提供了一种多面体的工具刀头，该工具刀头包括一个在其相对侧上设有主表面的中心金属部分和至少一个与每个主表面接合的超级研磨刀头，所述每个超级研磨刀头为工具刀头提供了一切削刀尖或者切削刃。多面体的工具刀头优选为星形或者六角形，可优选地具有三个内角不等于60度的切削刀尖。本专利技术的另一方面提供了一种工具刀头，该工具刀头包括一个在其相对侧上设有主表面的中心金属部分，该中心金属部分包括从各个主表面延伸出来的凸起区域和位于该凸起区域周围的凹入区域；以及至少一个在各个凹入区域中与每个主表面接合的超级研磨刀头，所述每个超级研磨刀头为工具刀头提供了一切削刀尖或者切削刃。附图说明图1a是利用本专利技术方法的一个主体实施例的透视图；图1b是图1中主体的横截面侧视图；图1c是通过本专利技术方法获得的一工具刀头的透视图；图2至8是本专利技术的其它实施例，其中图“a”是利用本专利技术方法的一个主体的透视图，图“b”是图“a”中主体的横截面侧视图，图“c”是工具刀头实施例的透视图。具体实施例方式现在，结合附图中的图1对本专利技术的一个实施例进行说明。首先参考图1a，在相对的主表面14，16的每一个中，呈硬质合金圆盘型式的主体10设有一排相间隔的凹槽12。方形的凹槽12用一超硬的研磨材料或者超级研磨材料来填充，在这种情况下，用一种磨料压实体来填充以构成磨料压实体池域(abrasivecompact pools)18。在一高压/高温烧结工艺步骤过程中，硬质合金主体10和磨料压实体池域18彼此接合。主体10沿一栅格型式的相交切断线20而被切断，而这些切断线20在各个磨料压实体池域18内相交。切断是从一个主表面14到另一个主表面16贯穿主体来进行的。这样，就获得了图1c所示的产品或者工具刀头。刀头具有一个中心的硬质合金区域22，而且在该刀头的每个转角处设有方形的磨料压实体刀头24。为了将工具刀头安装在一工具内，可以贯穿该中心区域22形成一个孔26。磨料压实体刀头24为工具刀头提供了切削刃或者切削刀尖。主体10可以通过提供多种成分来构成，即，将呈粒子形式的用于制造硬质合金主体10(诸如碳化钨主体)和磨料压实体池域18(例如PCBN)所必需的成分借助于诸如一有机粘结剂的粘结剂接合到一粘附模板(coherent form)上。原始状态的主体通过在一膜盒内适当地确定区域和条带的位置来获得。膜盒被放置在一普通的高温/高压装置的反应区中。使原始状态的主体处于适当地升高温度和压力的情况下，例如磨料压实体池域18内的磨料处于晶体稳态下，就会产生如图1a和1b所示的一种烧结硬质及接合的主体。为了进一步增加按照本专利技术专利技术所产生的工具刀头的数量。在使得到的堆积物处于适当地升高温度和压力的情况下之前，大量的圆盘10可以以各自的磨料压实体对齐的方式一个堆放在另一个之上。这种方式也可用于以下描述的实施例中。图2的实施例与图1的实施例相类似，所以相同的部件用相同的附图标记来表示。图2示出了一种可替换的切断线结构或者型式，这样就可获得如图2c所示的一个三角形的工具刀头和一个方形的工具刀头。图3示出了本专利技术的另一个实施例。由硬质合金40构成的圆盘形主体在相对的主表面44，46上设有一排相间隔的凹槽42。凹槽42用磨料压实体填充来构成磨料压实体池域48。以这样一种方式来排列凹槽42，即，使磨料压实体池域48位于由切断线50，52构成的菱形的顶点上。主体40沿着线50和横向于线50的线52而被切断，其中线50和线52在各个在磨料压实体池域48内相交。工具刀头包括由硬质合金构成的一主体56，该硬质合金主体56在其每个转角处设置有研磨切削刀尖58。一个位于中心的孔60可以贯穿工具刀头而形成。图4的实施例与图3的实施例相类似，所以相同的部件用相同的附图标记来表示。这样设置凹槽42，使得切断线50，52的栅格型式可用于制造图4c所示的一方形或者矩形的刀头。图5的实施例与图1的实施例相类似，所以相同的部件用相同的附图标记来表示。但是，在该实施例中，沿切断线50a，50b和52a，52b切断主体从而获得一个如图5c所示的多面体工具刀头，该工具刀头具有四个内角小于90度的切削刀尖。同样的切断方式还可以用于图1和图2所描述的实施例中。图6的实施例与图3的实施例相类似，所以相同的部件用相同的附图标记来表示。但以这样一种方式来排列凹槽42，即，使凹槽位于由切断线50，51，52构成的三角形的顶点上。这样设置的切断线50，51，52可产生如图6c所示的一三角形的刀头。图7的实施例与图3的实施例相类似，但是，磨料压实体40的池域48能以产生图7a所示的图案的一种方式来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造工具刀头的方法，该方法包括以下步骤：（ｉ）提供一个硬金属主体，该主体在其相对侧的每一个上具有主表面，每个主表面具有一排用超级研磨材料填充的凹槽，一个主表面中的每个凹槽与相对的主表面中的一个凹槽对齐；以及（ｉｉ）从一主 表面向相对的主表面沿至少两组在各个超级研磨材料填充的凹槽中的或者在凹槽处相交的平面来切断主体以制成工具刀头。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伊恩P古德蒙德，纳德雷特詹，詹姆斯A里德，穆罕默德S厄兹巴伊拉克塔尔，马修W库克，斯蒂格A安德辛，布C乌洛夫松，莱夫A桑德斯特伦，斯特丹MO佩尔松，
申请(专利权)人：六号元素控股公司，
类型：发明
国别省市：ZA[南非]