[发明专利]旋转式刀具以及用于制造旋转式刀具的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转式刀具，特别是钻头或铣刀，并且涉及一种用于制造这样一种钻孔刀具的方法。

背景技术

例如，硬质工件经受切削式机加工，这是通过使用装备有特殊烧结的切削镶片的钻头或铣刀实现的，这些切削镶片具有一个切削刃区域，该切削刃区域由一种超硬材料、特别是PCD（多晶金刚石）或者PCBN（多晶立方氮化硼）组成。这种类型的切削镶片被材料锁合地紧固在对应的镶片座中，该镶片座特别是通过钎焊而引入旋转式刀具的刀具主体中的。

通常将多个切削镶片、例如两个或三个这种切削镶片，装配在刀具主体外周周围。在阶梯式刀具中（例如，阶梯式钻头），将更多的被进一步径向向外安排的切削镶片装配在刀具主体的一个与刀具前部尖端相距一定距离的后部区域的外周周围。例如，这种类型的阶梯式钻头被用于机加工一个阀座并且要求这些切削镶片的切削刃的高精度定向。

例如，该刀具主体由HSS或者硬金属组成。在一个槽的槽壁中引入多个镶片座，该槽被引入刀具主体中并且与刀具主体的纵向中心轴线相距一个距离。在这方面该镶片座包括一个平面的镶片支撑件并且还包括一个被安排在边缘处的邻接壁。镶片座是通过一个盘形机加工刀具引入的，例如，侧铣刀或磨削轮，这样它呈现近似半月形的形状。

一个仍有待机加工的预成形的基本切削镶片被定位在所述镶片座中并且被牢固地钎焊在其中。在此方面当前使用的这些基本切削镶片具有一个还有待被去除的、范围为3毫米至4毫米的超过尺寸。这个超过尺寸是预制的基本切削镶片在形状像半月形圆的镶片座中的相对不准确的定位和定向的结果。在随后的精加工操作中必须使这个超过尺寸达到一种所希望的最终外形。由于切削镶片的超硬材料，这伴随着相当多的劳动。在这方面，在一种刀具的情况中，这种精加工操作通常需要几个小时并且可能持续十个小时。

这些切削镶片通常是借助蚀刻从所谓的毛坯切成的。可替代的是，为此目的还可以使用激光切割。该毛坯特别是一种圆形的未完成的部件，该部件具有一种层结构，该层结构带有例如由硬金属制成的载体，该载体上涂覆了切削材料（PCD或者PCBN）。作为它的一个替代方案，毛坯是专有地由这种切削材料形成的。

除了上述既定用途（其中基本切削镶片首先是从毛坯切成并且通过钎焊而被材料锁合地紧固在镶片座中，然后经受一种精加工操作）之外，这类由超硬材料制成的切削镶片还被用作可分度切削镶片，这些可分度切削镶片被紧固在刀具中而不进行进一步的精加工操作。在这方面，在这些刀具上经常提供精细调节机构，例如像调节螺丝。

可能用于这类超硬切削镶片的一个进一步的替代方案可以从US5,611,251中获悉。根据所述文件，在此提供的是，首先形成具有超硬涂层的切削棒，然后将这些切削棒插入刀具主体中的对应槽缝中。在这种情况中，这些切削棒在整个刀具直径上延伸。然而这需要一种用于切削镶片的复杂制造方法，因为这些切削棒必须在其整个直径上的延伸长度上、在相对侧面上装备有超硬切削材料。与此相比，在上述实施方案变体中使得这些切削镶片的简单制造变为可能，其中这些镶片座仅在一侧上并且是在与纵向中心轴线相距一定距离处被引入。

此外从DE 202006002827U1并且从EP 2067552A1中已知的是在这类切削镶片的表面中引入多种外形，例如用于形成断屑器凹槽。

发明内容

在其基础上，本发明基于的目的是指明一种旋转式刀具，该旋转式刀具具有这样的由超硬材料制成的切削镶片，其中简化了制造，特别是与迄今为止所需要的精机加工时间相比减少了用于精加工操作所需要的机加工时间。此外本发明基于的目的是指明一种用于制造此类钻孔刀具的简化方法。最后，本发明此外基于的目的是指明一种用于制造切削镶片的简化方法。

为实现针对旋转式刀具的目的，提供了一种旋转式刀具，特别是一种钻头或铣刀并且优选是一种阶梯式钻头或阶梯式铣刀，该旋转式刀具具有一个刀具主体，该刀具主体沿一条纵向中心轴线延伸并且它具有至少一个槽，优选是多个槽。在与纵向中心轴线相距一个距离处，在槽壁中引入一个镶片座，在该镶片座中材料锁合地（特别是通过钎焊）紧固一个特别由超硬材料（如PCD或PCBN）制成的切削镶片。特别是为了对切削镶片的径向位置并且优选还有轴向位置进行固定，该镶片座具有一个邻接壁，该邻接壁形成了一种外形，该外形用于抗旋转地定位切削镶片。因此该镶片座以及该切削镶片通过彼此互补的造型抗旋转地被定向在一个限定的（旋转）位置中。