具有微通道的切削刀片制造技術

一種切削刀片包括：主體，所述主體具有上表面、下表面、接合所述上表面和下表面的多個平坦后刀面以及接合所述多個后刀面的多個彎曲后刀面。倒刃以相對于所述上表面的向下傾斜的角度形成。在各自后刀面與所述倒刃的交匯處形成切削刃。在各自的彎曲后刀面與所述倒刃的交匯處形成彎曲切削刃。在所述后刀面、所述彎曲后刀面以及所述倒刃中的一個中并且接近所述切削刃和所述彎曲切削刃中的一個形成微通道。

【技術實現步驟摘要】

技術介紹
金屬切削工業中持續奮斗的目標是將采用切削刃的金屬切削刀片提供到盡可能長久地保留其原始幾何形狀的應用。在金屬切削操作期間形成切屑(或削屑)。已經發現，沖擊前刀面的切屑流產生導致化學磨損的高溫。在切削刃附近可能形成月牙洼磨損，如圖9中所示。因此，減少切削刀片的壽命。另一個目標在于控制切屑形式。短切屑是優選的。足夠的前刀面幾何形狀將支持切屑形成和斷屑。
技術實現思路
本專利技術的目的在于最小化接觸/摩擦表面、優化切削刃微觀幾何形狀以及切屑形成、切屑生成和斷屑。這通過在與工件和/或在機械加工操作期間形成的切屑接觸的刀片區域上提供三維(3-D)元件或形狀以優化切削刀片與工件和/或切屑的接觸區之間的行為來實現。因此，切削工具和安裝在其上的切削刀片的較低機械和熱負荷導致工具壽命的顯著增加。在一個實施例中，3-D元件呈微通道的形式，所述微通道具有在約3μm至約100μm之間的范圍內的至少一個尺寸。切削刀片可以由超硬材料制成，諸如聚碳酸酯氮化硼(PcBN)、聚碳酸酯鉆石(PcD)、陶瓷等，使得諸如切削力、溫度、工件表面粗糙度受到正面影響，由此導致工具壽命的增加。3-D元件可以通過腐蝕、激光或任何其他機械手段(諸如，研磨、超聲波等)形成。可以在切削刀片的可能與在機械加工操作期間形成的切屑接觸的任何區域上提供3-D元件。例如，可以在倒角、前刀面、間隙面或其任何組合上提供3-D元件。在一個方面中，一種切削刀片包括：主體，所述主體具有上表面、下表面、接合上表面和下表面的多個后刀面以及接合多個后刀面的多個彎曲后刀面；以相對于上表面的向下傾斜的角度形成的倒刃；形成在各自后刀面與倒刃的交匯處的切削刃；形成在各自的彎曲后刀面與倒刃的交匯處的彎曲切削刃；以及形成在平坦后刀面、彎曲后刀面以及倒刃中的一個中并且接近平坦切削刃和彎曲切削刃中的一個的微通道。在另一個方面中，一種制造切削刀片的方法，所述切削刀片包括：主體，所述主體具有上表面、下表面、垂直于上表面和下表面并且接合上表面和下表面的多個后刀面以及接合多個后刀面的多個彎曲后刀面；以相對于上表面的向下傾斜的角度形成的倒刃；形成在各自后刀面與倒刃的交匯處的切削刃；形成在各自的彎曲后刀面與倒刃的交匯處的彎曲切削刃，所述方法包括通過從后刀面、彎曲后刀面以及倒刃中的一個移除材料來創建接近切削刃和彎曲切削刃中的一個的微通道。附圖說明雖然示出了本專利技術的各種實施例，但不應將所示出的具體實施例解釋為限制權利要求。預期可以在不脫離本專利技術范圍的情況下進行各種改變和修改。圖1是根據本專利技術的一個方面的具有微通道的切削刀片的等距視圖；圖2是根據本專利技術的一個方面的圖1中所示出的切削刀片的彎曲切削角的放大的局部視圖；圖3是根據本專利技術的一個方面的圖1中所示出的切削刀片的彎曲切削角的另一個放大的局部視圖；圖4是根據本專利技術的一個方面的具有淚珠形微通道的切削刀片的彎曲切削角的放大的局部視圖；圖5是根據本專利技術的一個方面的圖4中所示出的切削刀片的彎曲切削角的另一個放大的局部視圖；圖6是根據本專利技術的另一個方面的圖4中所示出的切削刀片的彎曲切削角的另一個放大的局部視圖；圖7是根據本專利技術的另一個方面的具有凹結構形式的微通道的切削刀片的平坦切削刃的放大的局部截面圖；圖8是根據本專利技術的另一個方面的具有凸結構形式的微通道的切削刀片的平坦切削刃的放大的局部截面圖；以及圖9是由于高溫切屑流而在常規切削刀片的切削刃附近形成的月牙洼的顯微照片。具體實施方式在關于非限制性實施例的本說明書中和權利要求中，除了在操作實例中或另外指明的情況下，表示成分和產品的量或特征、加工條件等的所有數字均應理解為在所有情況下用術語“約”來修飾。因此，除非有相反的說明，否則在以下描述和所附權利要求中闡述的任何數值參數均為近似值，其可根據想要在根據本專利技術的裝置和方法中獲得的所需性質而變化。至少且并不試圖限制將等同原則應用于權利要求書的范圍，每個數值參數應至少根據記錄的有效數位的數目并且通過施加慣常的四舍五入法來進行解釋。被敘述為以引用方式整體或部分并入本文的任何專利、出版物或其他公開材料僅以并入材料不與本專利技術中闡述的現有定義、表達或其他公開材料相沖突的程度并入本文。因此，并且在必要的程度內，本文闡述的公開內容取代以引用方式并入本文的任何沖突材料。被敘述為以引用方式并入本文但與本文闡述的現有定義、表達或其他公開材料相沖突的任何材料或其一部分僅以并入材料與現有公開材料之間不發生沖突的程度并入。現在參見圖1-圖3，大致示出了根據本專利技術的實施例的切削刀片10。通常，切削刀片10具有多邊形主體12，該多邊形主體具有延伸穿過其的中心軸線A(即，平行于z軸)。主體12具有基本上平坦的上表面14、基本上平坦的下表面16，以及垂直于上表面14和下表面16并且接合上表面14和下表面16的多個后刀面18。對于圖中所示的具體實施例而言，提供穿過刀片10的中心銷接納孔20以用于將刀片保持在工具架(未示出)內。在另一個實施例中，切削刀片10中不包括用于將切削刀片固定到工具的孔。相反，切削刀片10通過夾持機構保持在工具中，該夾持機構將切削刀片固定地保持在工具內。在彎曲后刀面22與各自倒刃(T-land)26的交匯處形成彎曲切削刃32，而在每個平坦后刀面18與各自倒刃26的交匯處分別形成平坦切削刃24。倒刃26以相對于上表面14的向下傾斜的角度28形成。角度28可以(例如)在約五(5)度與約四十五(45)度之間。本專利技術的一個方面在于切削刀片10包括一個或多個3-D元件(通常在30示出)，所述3-D元件形成在后刀面18、彎曲切削角22和/或倒刃26中。在所示出的實施例中，3-D元件呈接近切削刃24的形成在后刀面、彎曲切削角22和/或倒刃26中的微通道30的形式。換句話講，微通道30位于切削刃24的每一側上。在一個實施例中，微通道30位于距切削刃24小于5微米處。然而，應當理解，微通道30可以在切削刀片10的一個或多個側面中僅位于后刀面18中、僅位于彎曲切削角22中或僅位于倒刃26中。如圖2和圖3中所示，微通道30通常是矩形形狀，該矩形形狀具有縱向軸線34、長度L和寬度W。專利技術人已經示出，微通道30的月牙洼狀結構減小切屑與切削刀片10之間的接觸面積。因此，增加了切屑與切削刀片10之間的熱轉本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種切削刀片，所述切削刀片包括：主體，所述主體具有上表面、下表面、接合所述上表面和下表面的多個后刀面以及接合所述多個后刀面的多個彎曲后刀面；以相對于所述上表面的向下傾斜的角度形成的倒刃；形成在各自后刀面與所述倒刃的交匯處的切削刃；形成在各自的彎曲后刀面與所述倒刃的交匯處的彎曲切削刃；以及形成在所述后刀面、所述彎曲后刀面以及所述倒刃中的一個中并且接近所述切削刃和所述彎曲切削刃中的一個的微通道。

【技術特征摘要】
2014.05.07 US 14/271,5541.一種切削刀片，所述切削刀片包括：
主體，所述主體具有上表面、下表面、接合所述上表面和下表面
的多個后刀面以及接合所述多個后刀面的多個彎曲后刀面；
以相對于所述上表面的向下傾斜的角度形成的倒刃；
形成在各自后刀面與所述倒刃的交匯處的切削刃；
形成在各自的彎曲后刀面與所述倒刃的交匯處的彎曲切削刃；以
及
形成在所述后刀面、所述彎曲后刀面以及所述倒刃中的一個中并
且接近所述切削刃和所述彎曲切削刃中的一個的微通道。
2.如權利要求1所述的切削刀片，其進一步包括形成在所述后刀
面和所述倒刃二者中的至少一個微通道。
3.如權利要求1所述的切削刀片，其進一步包括形成在全部所述
后刀面、所述彎曲后刀面和所述倒刃中的至少一個微通道。
4.如權利要求1所述的切削刀片，其進一步包括接近所述切削刃
僅形成在所述后刀面中的至少一個微通道。
5.如權利要求1所述的切削刀片，其進一步包括接近所述彎曲切
削刃僅形成在所述彎曲后刀面中的至少一個微通道。
6.如權利要求1所述的切削刀片，其進一步包括接近所述彎曲切
削刃僅形成在所述倒刃中的至少一個微通道。
7.如權利要求1所述的切削刀片，其進一步包括接近所述切削刃
僅形成在所述倒刃中的至少一個微通道。

【專利技術屬性】
技術研發人員：N·孔達米迪，R·本阿莫爾，
申請(專利權)人：鈷碳化鎢硬質合金公司，
類型：發明
國別省市：美國;US