專利名稱：具有高耐磨材料切割層的切削刀條的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有高耐磨材料切割層的切削刀條，高耐磨材料例如是多晶金剛石材料，該材料覆蓋在基體上形成牢固的連接，并且與該基體共同構(gòu)成刀頭，若干刀頭順序排成一列，被布置在基本呈矩形橫截面的的刀架上，刀架由耐磨材料，例如硬質(zhì)合金制成的。
這類切削刀條已公開在德國專利說明書3108954中。其中所公開的刀條是由三部分構(gòu)成的，即一個帶有切割層的硬質(zhì)合金刀頭(基體)，它被固定在一個獨立的短支座上，支座則固定在刀架上。形狀相同的支座與硬質(zhì)合金刀頭順序排列在刀架上，從而形成一個整體的切削刀條。刀架有一個沿其一個棱邊延伸的槽，該槽包括兩個直角形連接的槽壁，槽壁又以直角與刀架相應(yīng)的表面連接。若干個支座順序排列在一起，每個支座都可以單獨用螺釘固定在刀架上，這種結(jié)構(gòu)允許更換切削刀條的各個部件，特別是當切削刀條的某個部位出現(xiàn)損壞需要更換時。在這種情況下，只需要更換相應(yīng)的支座即可。
此外還有一種公知的切削刀條，其中使用的不是順序排列的若干相同形狀的支座，而是唯一一個貫通于整個切削刀條的支座。硬質(zhì)合金刀頭及其切割層連續(xù)地沿著整個支座延伸。支座沿著其一個棱邊具有一個槽，該槽包括兩個呈直角連接的槽壁，其結(jié)構(gòu)和德國專利說明書3108954中所述的一樣，硬質(zhì)合金刀頭被釬焊在槽內(nèi)。這種固定方式會使所使用的材料受到很高的熱負荷，在所使用的脆性材料中產(chǎn)生裂紋，從而造成刀刃斷裂和壽命降低。
此外，在德國專利公開說明書2349697中公開了一種切削機床的刀架，它具有轉(zhuǎn)動式刀頭，一個由高耐磨材料制成的刀條固定在矩形刀架的棱邊上，刀架的棱邊上有斜向凹下的刀頭插槽，并且還有一個將刀條固定在刀架上的壓板。
本發(fā)明的任務(wù)是，簡化公知的切削刀條的結(jié)構(gòu)，并且改善硬質(zhì)合金刀頭或切削條的固定方式。本發(fā)明的解決方案是，刀架在其上兩相鄰棱邊上各有一個斜向伸到刀架內(nèi)的槽，該槽的槽壁基本上是平行的，刀頭嵌在槽內(nèi)，使得兩個槽的槽壁一直延伸到刀頭的切割層，并且位于兩個槽之間的槽壁是通過一個用螺栓固定在刀架上的壓條構(gòu)成的，所述的壓條同時將兩個槽內(nèi)的刀頭夾緊在刀架上。
由于刀頭被嵌在刀架棱邊處的斜槽內(nèi)，其基本平行的側(cè)面靠在刀架斜槽的兩個槽壁上，并且被固定在槽內(nèi)，特別是當切割層上作用有切割壓力時，例如作為旋轉(zhuǎn)式造粒機切割刀的情況，由于刀架上的槽處在傾斜位置，所以壓力壓向刀架的底面。切削刀條所受到的負荷同時可以保持它在刀架中的位置，從而無須采用德國專利說明書3108954中所述的支座。這種利用具有基本平行的槽壁的斜槽安裝刀頭的結(jié)構(gòu)，還可以使槽壁一直延伸到刀頭的切割層，使得刀頭的材料被覆蓋。這種效果是很重要的，攜帶切割層的基體材料由于必須與切割層實現(xiàn)牢固的連接，所以不能用高耐磨材料制造，而由于這種覆蓋便排除了基體材料磨損的可能。然而鑲嵌刀頭的刀架卻可以使用耐磨材料制作，因為它在固定刀頭的過程中無需受到熱負荷或者其它負荷。這種切削刀條具有很高耐磨性，并還具有以下特點，即其表面上只有很小的切割區(qū)，該切割區(qū)實際上僅覆蓋槽的開口。所以對于刀頭及其切割層而言，只需要很少的材料即可。
應(yīng)當指出，德國專利說明書3611179的圖2公開的切割刀條，其刀架上也有一個斜槽，其中粘接了一個用陶瓷材料制成的整體式切割頭。然而在該文件中并沒有公開如何將切削刀條和用高耐磨材料制成的切割層固定的專門方法。
采用槽和切割層的一種有利的結(jié)構(gòu)是，布置在棱邊上的槽的槽壁基本上對稱于棱邊上，并且在刀架的構(gòu)成棱邊的表面處凹下，其中切割層的橫截面構(gòu)成一個三角形，三角形的底邊與刀頭垂直，并且和底邊相對的角基本上是一個直角，從而使得由三角形構(gòu)成的刀刃平行于刀頭，并且大致位于刀頭的中間。采用這種結(jié)構(gòu)可以制成非常節(jié)省材料的刀頭，通過三角形截面的切割層可以得到一種坡面的結(jié)構(gòu)，其坡面可以過渡到刀架的對應(yīng)表面上，并且坡面相交的地方形成了刀刃。這樣可以使刀頭及其切割層具有極小的截面，從而充分利用材料。
由于斜槽相對于刀架棱邊具有對稱的形狀，所以可以采用簡單的方式將各個刀頭夾緊，即通過可用螺栓固定在刀架上的壓條構(gòu)成一個槽壁。取下壓條后，便可以分離相應(yīng)的槽壁，從而在一側(cè)將槽打開。然后可以從槽的其余部分上取出刀頭并換上新的刀頭，從而簡便地更換已磨損的刀頭。
也可以采用粘接的方式固定刀頭。由于槽是傾斜的，還可以采用緊配合公差安裝刀頭，在切割過程中的載荷作用下，刀頭被壓向槽內(nèi)，通過緊配合可以實現(xiàn)可靠的固定。
由于切削刀條在其若干棱邊上開有槽，所以構(gòu)成了一個多刀刃的刀架，在所有的其槽內(nèi)嵌有刀頭的棱邊上，如果一個棱邊的切割層已磨損，則只要轉(zhuǎn)動一下刀架，并且重新安裝在相應(yīng)的裝置上，就可以提供一個新的未使用過的切削刀條，以加工被切割的材料。該過程可以根據(jù)刀架上裝有刀頭的棱邊的數(shù)量重復(fù)進行下去，由于刀架的截面基本上是矩形的，所以最多可重復(fù)四次。
下面對照附圖所示的實施例，對本發(fā)明作進一步的說明。


圖1表示刀架的立體圖，刀架的棱邊上對稱設(shè)置著兩個刀頭。
圖2表示圖1所示結(jié)構(gòu)的刀頭的截面放大圖。
圖3表示沒有刀頭的刀架的截面放大圖。
圖4表示一種類似于圖1所示的刀架結(jié)構(gòu)，包括一個固定刀頭的壓條。
圖1表示的是刀架1，其基本結(jié)構(gòu)中沒有圖4所示的壓條。刀架具有矩形的橫截面。它作為切削刀條，例如可用在造粒機上，將塑料制成顆粒。這種用途特別是公開在上述德國專利說明書3611197中，見其圖2示。刀架1在其兩個棱邊上各具有三個順序排成一列的刀頭4，刀頭如圖3所示，嵌在槽6和7中。槽6和7以45度的角度位于刀架1的相應(yīng)的棱邊2和3上(圖1)，并且槽壁基本上對稱于棱邊2和3，和形成相應(yīng)棱邊的表面8和9以及9和10相交。如圖2所示，刀頭4由基體25和與其相連的切割層5構(gòu)成，切割層由公知的高耐磨材料制成。在所示的實施例中，切割層5的截面為一個三角形，其底線11與基體25的一個端面固定連接，并且其位于底線11對面的角12構(gòu)成刀刃26，而且是直角。
刀頭4完全填滿槽6和7，槽6和7的槽壁13和14(見圖2中的點劃線)一直延伸到切割層5。也就是說，刀架1的相鄰表面8和9(見圖2中的點劃線)同樣也延伸到切割層5，使得切割層5的兩個側(cè)面15和16平滑地過渡到表面8和9。這種結(jié)構(gòu)是很重要的，因為刀頭4的材料有可能比刀架1的材料軟。比刀頭4更硬的刀架1的材料直接與極硬并且耐磨的切割層材料相連，可以使刀架1的棱邊2和3處的結(jié)構(gòu)具有很高的強度。
槽6和7的傾斜位置可以在作用于切割層5的切割壓力下，使切割層5和刀頭一起被壓入槽6和7，因此刀頭不會自槽中脫落。關(guān)于所產(chǎn)生的作用力及其方向可以參見上述德國專利說明書3611179。
圖4表示一個圖1所示裝置的完整結(jié)構(gòu)。圖1中的刀架1在這里具有一個位于連接棱邊2和3的端面的壓條17，如圖所示，通過螺栓18可將壓條固定在刀架1上。壓條17在其外側(cè)分別構(gòu)成槽6和7的內(nèi)壁(圖2中為壁14)。有了圖4所示的壓條17才構(gòu)成了可以容納刀頭4的槽6和7(見圖3)。刀頭4及其切割層5的結(jié)構(gòu)和圖1和圖2所示的一樣。
通過松開螺栓18可以取下壓條17，然后可以將刀條4從刀架1上卸下。這樣就可以裝上新的刀頭，然后重新擰上壓條17，使刀頭固定在刀架1上。
應(yīng)當指出，還可以在所示的刀架1的所有四個棱邊上裝上刀頭。
權(quán)利要求
1.具有高耐磨材料切割層(5)的切削刀條，高耐磨材料例如是多晶金剛石材料，該材料覆蓋在基體(25)上形成牢固的連接，并且與該基體共同構(gòu)成刀頭(4)，若干所述的刀頭(4)順序排成一列，布置在橫截面基本呈矩形的刀架(1)上，刀架由耐磨材料，例如硬質(zhì)合金制成，本發(fā)明的特征是，刀架(1)在其兩個相鄰棱邊(2；3)上各有一個斜向伸到刀架內(nèi)的槽，該槽的槽壁(13，14)基本上是平行的，刀頭(4)嵌在槽內(nèi)，使得兩個槽的槽壁(13，14)一直延伸到刀頭(4)的切割層(5)，并且位于兩個槽之間的槽壁是通過一個可用螺栓固定在刀架(1)上的壓條(17)構(gòu)成的，所述的壓條同時將兩個槽內(nèi)的刀頭(4)夾緊在刀架(1)上(圖4)。
2.如權(quán)利要求1所述的切削刀條，其特征是，布置在棱邊(2，3)上的槽的槽壁(13，14)基本上對稱于棱邊(2，3)，并且在刀架(1)的構(gòu)成棱邊(2，3)的表面(8，9)處凹下，其中切割層(5)的橫截面構(gòu)成一個三角形，三角形的底邊(11)與刀頭(4)垂直，并且和底邊(11)相對的角(12)基本上是一個直角，從而使得由三角形構(gòu)成的刀刃(26)平行于刀頭(4)，并且大致位于刀頭的中間。
3.如權(quán)利要求1所述的切削刀條，其特征是，布置在棱邊上的槽的結(jié)構(gòu)是，槽的一個槽壁基本上沿著棱邊的方向延伸，并且槽的開口基本上完全處在刀架(1)的一側(cè)，刀頭嵌在槽內(nèi)，刀頭的切割層與刀架(1)的向槽的開口過渡的表面平齊。
全文摘要
一種具有高耐磨材料(例如是多晶金剛石材料)切割層的切削刀條，該材料覆蓋在基體上形成牢固的連接，并與該基體共同構(gòu)成刀頭，若干刀頭順序排成一列布置在矩形橫截面刀架上，刀架由耐磨材料，例如硬質(zhì)合金制成，在其兩相鄰棱邊上各有一斜向伸到刀架內(nèi)的槽壁基本平行的槽，刀頭嵌在槽內(nèi)，兩個槽的槽壁一直延伸到刀頭的切割層。位于兩個槽之間的槽壁通過一可用螺栓固定在刀架上的壓條構(gòu)成的，所述的壓條同時將兩槽內(nèi)的刀頭夾緊在刀架上。
文檔編號B26D7/26GK1103346SQ9411574
公開日1995年6月7日 申請日期1994年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月26日
發(fā)明者利奧·穆勒 申請人:里特自動設(shè)備公司