[发明专利]带有粉末金属主体的切削刀具刀片

说明书

技术领域

本文陈述的文章描述大体而言涉及切削刀具刀片；且更特定而言涉及镶刀尖的切削刀具刀片，其具有由粉末金属前体形成的金属主体和部分地嵌入于金属主体中的刀尖。

背景技术

机械加工、切削、锯切和/或钻孔刀具常常设有可移除的刀片A，其包括耐用刀片主体，附连有由诸如硬质合金和陶瓷这样的硬材料组成的切削表面或刀尖。这些刀片A为机械切削刀具系统的一次性部分（参看图1）。通常，刀片A牢固地楔入于刀具保持装置B内并且施加成与移动金属工件C成移动接触（参看图2）。接触所述金属工件C的硬刀片切削刃的运动动力学造成切削，生成金属切屑，由刀片A将切屑运走。

如在图3中示意性地示出，典型现有技术刀片A利用其刃来接触并且切削硬工件B，而刀片表面导向碎屑或切屑（前角(rake)）作为废料远离刀具和工件B。切屑材料被偏转和/或弯曲以便破碎或以其它方式安全地被载运远离工件B和/或刀具保持系统以用于在后来处置。包括前表面（rake surface）和后表面（flank surface）的刀片A的部分被称作刀尖部分D。很小刀片A表面接触所述工件B。仅刀尖D直接涉及到接触所述工件以在切削中接合。其余刀片体积，即主体部分E是耐用材料，其支承并且加强或者刚性地保持刀尖部分D抵抗/克服在切削剪切和拉伸/弯曲力下偏转。主体E还帮助传导摩擦热远离后刀面或接触表面。主体E因此并不执行与刀尖D相同的功能，并且因此其所希望的物理性质不同。主体E无需由与后刀面和前刀面同样坚硬的材料制成，其甚至不需要由硬材料制成。主体E通常充分硬挺/刚硬以便对抗弯曲，并且也通常也充分导热以便移除摩擦热从而帮助冷却切削刃D。许多刀片A由单种硬材料“固体”制成仅仅是为了便于制造，终端使用者未必受益于这点。

刀尖D通常为超硬磨料（superabrasive）、陶瓷和/或碳化物（诸如碳化钨）或替代切削材料零件，其机械地结合、钎焊、锡焊、或熔焊到耐用支承主体E上的适当位置以限定刀片A。刀片A当磨损时计划被丢弃，并且利用新刀片A替换。刀片A可以包括限定刀尖部分D和主体部分E的单种硬材料或两种硬材料的复合物。这种配置通常被称作“镶刀尖的刀片”。在镶刀尖的刀片中，刀尖部分D和主体部分E单独地生产并且然后放置成通过诸如熔焊、钎焊、压配、热收缩配合或扩散结合，基于机械或化学/粘合力而接触并且结合在一起，并且可以是可逆的或不可逆的。刀尖D限制为与结合过程兼容的形状。通常，粘合结合，诸如钎焊和胶合，需要简单的平坦表面以允许粘合剂流动并且适当填充。机械结合，诸如压配，受益于由于刀尖D和主体E高精度成型而得到的联锁/互锁键接锁合形状。

最后，在刀尖D内的尖锐刃、后刀表面或前刀表面过热、过度地磨损并且损坏工件B，或在切屑中脱离，或者粉碎并且从主体E摆脱。刀片A然后被移除、旋转、翻转或完全替换以施加新的未用的刀尖D和刃以继续切削过程。在镶刀尖刀片配置中，当刀尖与主体部分D、E之间的粘附由于在工件界面处形成的热和机械力而降级时存在刀尖部分D脱离主体部分E的额外可能性。

因此，需要一种改进的切削刀具刀片系统。本新颖技术解决了这种需要。

附图说明

图1为现有技术实心刀片的视图。

图2为现有技术实心刀片切削金属的视图。

图3为示出了如何利用现有刀片切削金属并且送走切屑的图，在这种情况下刀片具有刀尖。

图4为根据本新颖技术的第一实施例的切削刀具刀片的透视图。

图5为合并到图4内的第一切削刀尖的透视图。

图6为合并到图4内的第二，带缺口的切削刀尖的透视图。

图7为图4的实施例的局部截面剖视图。

图8为图7的截面的放大视图。

图9A为用于生产图4的模具的透视图。

图9B为填充了粉末金属的图9A的模具的透视图。

图9C为图9B的粉末金属的放大视图。

图9D为填充了粉末金属的图9A的模具和刀尖的透视图。

图10为生产图4的第一方法的过程图。

图11为生产图4的第二方法的过程图。

图12为生产图4的第三方法的过程图。

具体实施方式