專利名稱：工具刀頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種工具刀頭(toolinsert)。
背景技術：
絲壓實體(abrasive compacts)是將通常為超硬的研##立子#^到一硬 質粘結iUi構成的多晶體。這種壓實體通常被^^到一基體上，該基體通常為 石M^T基體。金剛石磨料壓實^i稱為PCD，立方氮^/^Wt壓實^^稱為 PCBN。
US4,807,402公開了這才^""種制品，其包括^i者如石M^^的支承體，而 M該支承體的Ji4面和下表面J^I^^有^f"壓實體層。
EP0714719公開了一種工具刀頭，該工具刀頭具有由選自硬質合金，類鐵 金屬或者高熔點金屬構成的中心層或者中間層以及^^到上述中心層或者中間 層的第一和第二^f"壓實體層。工具組件包括由^f"壓實⑩成的一突出部和 側面，而該突出部和側面為工具刀頭提供了切削點和切削刃。這樣的工具刀頭 可通過如在美國專利US4，807,402中所公開的制品進行電火勒口工而被切割。
US5，676,496公開了一種金屬切割刀頭，該刀頭包括一石M^"基體，以及 至少一個由諸如PCD或者PCBN的超》tj"材^"構成的主體，將該主體與基體 的一ii^^面^^f且該主體可^^體的一^!'滾面延伸到該基體的另一^N!']4 面。在基體的補轉角處可設置多個超石ti體。在US5，598,621和US5,813,105 中公開了制造刻以刀頭的方法。
Jtt技術中公開的用于制造直接燒結的多轉角之刀頭的方法的一個主， 點在于，在一個單一的高壓和高溫循環(huán)過程中只能制造非常少量的切削工具刀 頭
發(fā)明內容
本發(fā)明提供了 一種制造工具刀頭的方法，其中該工具刀頭包括一中心金屬 部分，該中心金屬部分具有與M合的由超級研磨材料構成的i4^區(qū)域，并且 該邊緣區(qū)域為工具刀頭提供了切削刃或者切削點。該方法包括以下步驟
(i )提4^"個在其相對側的^-"面-bW"有錄面的主體，每個錄面 設有由一^r屬區(qū)M者多個金屬區(qū)域分隔開的超M^f磨材^成的間!^夢， 一個i^面中的每^Nl級^f磨條帶與相對的i4面中的一個超級研磨條帶對齊 或者每^h^^f磨絲從一個主表面延伸到相對的主表面上；以及
(ii )從一i^面向相對的i^面沿至少兩組在^M^!Mf磨條帶中或者 ^fJi4目交的平面切斷主體來制成工具刀頭。
主體的切斷是以這#"-種方式來進行的，即，使超級研磨條帶暴露出* 而在工具刀頭中形成一切削刀尖或者切削刃。例如，主體的切斷可沿著至少兩 條與至少兩條條帶相交的線，和沿著l^^上縱向延伸穿it^少兩個相鄰條帶的 線而進4亍。
4r屬區(qū)域可以是一種石更^^屬，該硬金屬伊C^由選自石M^r，類鐵金屬 和高熔點金屬的材料構成?？梢烈莸氖牵撚步饘偈鞘疢妙。
可優(yōu)選的是，超級研磨材料是一種J^"壓實體，優(yōu)選為PCD或者PCBN， 更可取的為PCBN。
主體伊Ci^一圓盤狀。該圓盤伊^i^具有約為55mm到約為125mm的直徑， 更可取的是具有約為80mm到約為100mm的直徑，而且該圓盤具有約為1.6mm 到約為30mm的厚度，更可取的是具有約為2mm到約為10mm的厚度。
主體的切斷可通過^^口的方法進行，例:^r^i切割或者電火花加工。
本發(fā)明的另一方面提供了 一種多面體的工具刀頭，該工具刀頭包括一個在 其相對側上設有主表面的中心金屬部妙至少一個與每個錄面瑚^^或者從 一個JA面延伸到另一個i4面的超級研磨條帶，所述每個超級研磨條帶為工 具刀頭提供了 一切削刀尖或者切削刃。多面體的工具刀頭M為星形。
本發(fā)明的另 一方面提供了 一種工具刀頭，該工具刀頭包括一個在其相對側 上設有±4面的中心金屬部分，該中心金屬部分包括從MA4面延伸出來的 中心凸起區(qū)域和位于該凸起區(qū)^j^圍的凹入?yún)^(qū)域；以M—絲型式的超級研 磨材料薄層，所i^i級研磨材料薄層在樸凹入?yún)^(qū)域中被沖^^到每個錄面上， 并iL每^^ l^f磨條帶為工具刀頭提供了 ^"^刀削刀尖或者切削刃。


圖la是利用本發(fā)明方法的一個主體實施例的逸阮圖lb是圖la中主體的麟面,艦圖lc是通it^發(fā)明方法ll得的一工具刀頭的逸f見圖2至9是本發(fā)明的其它實施例，其中圖2 (a) -9 (a)是利用本發(fā)明方法 的名""主體的艦圖，圖5 (b)和9 (b) A^體的橫載面侗扭見圖，圖2 (c) -9 (c)是工具刀頭實施例的it^見圖。 M實施方式
現(xiàn)在，結合附圖中的圖1對>^明的一個實施例進#^明。首先參考圖la，
構成的條^14:其中的超M^f磨材料為^l"壓實體。在一高壓/高溫燒結工藝步 :程中，多^t^r區(qū)域12和^f"壓實體條帶14^b^。主體10在其每個 相對側中上具有主平面16， 18。
主體10沿^于^h壓實體條帶14的間隔線20而被切斷。主*沿著縱 向經過每個^F壓實體條帶14的線22而被切斷。切斷#^1從一個±^面16向 另一個U面18貫穿主體iMi行的。這樣，就獲得了圖lc所示的產品或者工 具刀頭。該刀頭具有一個由石頓^r^J成的中心部分24，而且該中心部分與由 ^fr壓實體構成的縱向ii^條帶26相#^。 ii^條帶26從一個U面16向另 一個A4面18連續(xù)^1伸。為了將工具刀頭安f^一工具內，可以貫穿該中心 部分24設置一個孔28。磨料壓實體條帶26的#30和轉角32為工具刀頭提 供了切削刃或者切削點。
主體10可以通過提供多種成分來構成，即將^^立子形式的用于制造硬質合
如一有機粘結劑的粘結劑#^到一粘附模板(coherent form)上。該主^i^可 以利用多更^r屬的預,條if^la^^。原始狀態(tài)的主Mit^—膜盒內適當
i^角定區(qū)^N^的位w^得。j^ifc^i^"^fia的高^/高壓裝置的^^區(qū) 中。^^始狀態(tài)的主體處于適當?shù)厣邷囟群蛪毫Φ那闆r下，例如條帶內的磨
^"處于晶體穩(wěn)、態(tài)下，就會產生如圖la和lb所示的M石M及^^。
圖2至4的實施例與圖1的實施例相務似，所以相同的"W用相同的附圖 才朽M^示。在這些實施例中，示出了可^^#^切斷線的結構形式，這樣就可分別獲H個三角形的刀頭(如圖2c所示)， 一個具有內角小于90度的帶 四個切削刀尖的多面^X具刀頭(如圖3c所示)，以及一個菱形刀頭(如圖4c 所示)。jtl^卜，邊緣條帶26或者其截面從一個i^面16連續(xù)i^4伸到另一個
下面結合圖5對本發(fā)明的另一個實施例進行沈明。首先參考圖5a， 一個硬 質^^主體50呈圓盤形，而JL^該主^M目對側具有主平表面52， 54。每個主平 面上設有一系列平行間隔的凹槽56，在每個凹槽56中設有一^M^f磨材料條 帶，^ii種情況下，將^f壓實體作為超級研磨材料齡到石M妙主體上。
可這樣獲得一工具刀頭，首先，沿著間隔線58從一個i^面52到另一個 主表面54切斷主體50，其中的間隔線58橫向于^F壓實^M真充的凹槽56。接 著，沿縱向貫穿每個凹槽56延伸的線60以一橫向方向切斷主體。jtW卜，切斷 是從一個^4面52到相對的另一個^面54進行的。
圖5c示出了獲得的產品i^工具刀頭。該刀頭財-^巨形絲方形的形狀， 并且將^f壓實體構成的條帶64接合到一石MM構成的中心部分62上。條 帶64沿工具刀頭^目對側的上和下i^彖而i^。在^"#]上的條;^皮區(qū)域66 內的石M^r而分離開。^~個#^64:^殳有切削刃68和切削點70。為了將 工具刀頭安絲一工具內，可以貫穿該中心石MM區(qū)域62 iM—個孔72。
主體50可以通過"&i一個盤形的硬質^r主^在其兩個主表面中的切 削凹槽56來形成，其中的硬質^r主體可為一碳化鵠主體。將JJ立子形式的用 于制造J^"壓實體所必需的成分(諸如PCBN)》 在凹槽56中。這些粒子借 助于諸如一有機粘結劑的粘結劑M到一粘附才對反上。具有4^凹槽的硬質合 金主^^^X在^t的高^/高壓裝置的反應區(qū)中。佳主體處于適當?shù)厣邷?度和壓力的情況下，例如條帶內的^#處于晶#€、態(tài)下，就^^尋到如圖5a和5b
所示的;^;M^i^^。
圖6至8的實施例與圖5的實施例相類似，所以相同的部件用相同的附圖 才射己^示。在這些實施例中，示出了可供選擇的切斷線的結構形式，這樣就 可分別獲#—個三角形的刀頭(如圖6c所示)， 一個具有內角小于90度的四 ^^刀削刀尖的多面體工具刀頭(如圖7c所示)，以及一個菱形刀頭(如圖8c 所示)。jH^卜，在^H則面上的ii^彖條帶64或者其截面被區(qū)域66內的石M合 金分離開。圖9示出了本發(fā)明的另一個實施例。該實施例提供了一種石MM的盤形 主體100。該主體100在其相對側上具有^4面102和104。[個表面上設有 扇形條帶(scalloped strips) 106，該扇形條帶構成一交叉網(wǎng)格形狀的結構。每 個扇形條帶106具有一薄層的超級研磨材料，在這種情況下是將W"壓實體作 為超級研磨材料^^到主體上。沿著線108和垂直于該線的線110來切斷主體 100。這樣獲得的工具刀頭如圖9c (透視圖)和圖9d (4 面視圖)所示。工 具刀頭包括一個石MM構成的主體n2，該主^"有扇形ii^區(qū)域H4， 個ii^區(qū)域^f^有一J^壓實體薄層116。 * 118和轉角120為刀頭"R供了切 削刃和切削點。 一個位于中心的孔122可貫穿硬質合金而被形成。本實施例的
工具刀頭的;u可形狀可用于所謂的"斷屑"中。
在上述實施例中，主體的切斷可通ii^L^"技術中么^口的方法來進行，例如
^b5t切割或者電火;^口工。
權利要求
1.一種工具刀頭，該工具刀頭包括一個具有限定在其相對側上的主表面的中心金屬部分，該中心金屬部分包括從各個主表面延伸出來的中心凸起區(qū)域和位于該凸起區(qū)域周圍的扇形邊緣區(qū)域；以及呈一條帶型式的超級研磨材料薄層，所述超級研磨材料薄層在各個扇形邊緣區(qū)域中被接合到每個主表面上，并且每個超級研磨條帶為工具刀頭提供了一切削刀尖或者切削刃。
2. ##權矛^"求1所述的多面體的工具刀頭，^#棘于，所ii^M^f磨 材料薄層斜目對^4面中的^r-個上被^^到整個周邊的扇形ii^區(qū)域上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制造工具刀頭的方法，該工具刀頭包括一中心金屬部分，該中心金屬部分設有與其接合的由超級研磨材料構成的邊緣區(qū)域并且該邊緣區(qū)域為工具刀頭提供了一切削刃或者切削點。主體(50)在其相對側上具有主表面，每個主平面上設有由一個諸如硬質合金的金屬區(qū)域或者多個金屬區(qū)域分隔開的超級研磨材料的間隔條帶(64)，所述的超級研磨材料通常為諸如PCBN或者PCD的磨料壓實體。一個主表面中的每個超級研磨條帶與相對的主表面中的一個超級研磨條帶對齊?？商鎿Q的是，每個超級研磨條帶從一個主表面延伸到相對的主表面上。從一主表面到相對的主表面沿至少兩組在各個超級研磨條帶中或者條帶上相交的平面切斷主體來制成工具刀頭。
文檔編號B23P15/28GK101564771SQ20091012737
公開日2009年10月28日 申請日期2003年2月20日 優(yōu)先權日2002年2月21日
發(fā)明者伊恩·P·古德蒙德, 布·C·烏洛夫松, 斯特凡·M·O·佩爾松, 斯蒂格·A·安德辛, 穆罕默德·S·厄茲巴伊拉克塔爾, 納德雷特·詹, 萊夫·A·桑行斯特倫, 詹姆斯·A·里德, 馬修·W·庫克 申請人:六號元素(控股)公司