專利名稱：切削刀具及其制造方法
此申請主題的發(fā)明涉及一種切削刀具的構造以及用于加工此種切削刀具的毛坯的制作方法和措施，所述刀具設置有切削尖端和/或切削面，它們至少部分由一種包含耐磨多晶體金剛石或立方體氮化硼、下文將分別稱作PCD和PCBN的適當材料構成。
已知曾花了很大力量試圖將PCD或PCBN材料結合至切削刀具的切削面或邊緣上，目的在于提高切削刀具的性能和使用壽命。一種為人們特別熟知的方法是設法將多片PCD或PCBN材料釬焊至刀體上，以制備包含PCD或PCBN材料的刀具切削面。通常，這些片釬焊至一定位置以形成切削刀具的切削面和/或切削尖端，但是，假如要獲得足夠深度的材料以便使切削刀具更為經濟實用，則要求有附加的材料覆蓋在刀具的尖端和出屑槽上。已知制備方法的共同問題是，在刀具的刀體和PCD或PCBN材料之間會有存在間隙的風險，即使間隙的尺寸很窄。在刀具使用期間，這些間隙很易受到影響，因為使用時產生的切削力的作用總是試圖加寬間隙，有時，會使PCD或PCBN材料脫離刀具。不管間隙被加寬或材料完全脫離，刀具的切削效果總是大為下降，因而得到的加工容差和質量也降低，在很多情況下，刀具就不能再利用，這樣，PCD或PCBN材料所擁有的硬度和長使用壽命的優(yōu)越性也無法實現。
另一問題是，刀體與PCD或PCBN片之間的間隙對諸如加工下來的物品的材料、冷卻劑和一般的碎屑等外來物體起收集器的作用。其作用也降低刀具的切削性能和使用壽命。
再另一問題是由可以進行的復雜性的制造的制約所引起的。例如，要將PCD或PCBN片裝配至切削刀具的螺旋型出屑槽上的位置中是十分困難的，一般，這些困難致使切削面完全由PCD或PCBN材料制成，但由于上述的刀體和片之間產生的間隙，造成刀體對所述片提供的支承減弱。
雖然有些問題已克服，但由于性能和適用性受制約的問題，所生產的刀具取得的成功仍很有限。
還已知，碳化物材料和PCD或PCBN材料之間的化學反應會引起所述材料能熔合在一起，因為已知存在于碳化物中的元素會滲透進入PCD或PCBN材料，從而在一定條件下，將所述材料有效地熔合在一起。
在美國專利4,713,286中公開了一種已知的鉆頭，它涉及將PCD或PCBN材料直接應用至碳化物上，其中一塊單獨的嵌入物設置在毛坯的圓錐形尖端上，由此可生產一種印刷電路板加工中使用的鉆頭，因而目前能制造直徑達3.2mm的小尺寸鉆頭。此專利中公開的方法認為不適于生產同一所有人的美國專利4,762,445中討論的直徑較大的鉆頭，此專利聲稱，對直徑較大的鉆頭，至少要求有兩條分離的、PCD或PCBN材料的紋理以抵擋直徑較大鉆頭中單個紋理嵌入物的破裂，因而具有通過制備將成形的嵌入物加入至毛坯中的因有問題。
本發(fā)明的目的是對諸如鉆孔、鉸孔、銑削和成形攻絲等的一系列切削功能中任一切削刀具都能將PCD或PCBN材料設置為切削刀具的一個整體部分，當制備切削刀具時，能使PCD或PCBN材料設置在刀具的切削面上，從而獲得使用PCD或PCBN材料能提供的切削性能的改進，且所述毛坯起模具作用，使PCD或PCBN材料在毛坯中成形成毛坯的一個組分。
根據本發(fā)明的第一方面提出一種切削刀具，此切削刀具包含一個部分，它具有成形于其中的切削面，所述部分包括一個PCD或PCBN材料的組分，此組分放置在該部分中的凹穴內，其特征在于，當此部分處于圓柱形狀的毛坯時，凹穴布置成，從毛坯頂面的中心依靠著向外、向下伸展，且由端壁、側壁和底面限定，同時，所述組分與所述毛坯的材料熔合，如部分刀具般地運作。
通常，組分由粉末狀的PCD或PCBN材料制成，此粉末狀PCD或PCBN材料填充毛坯中的凹穴，然后加壓、加熱至足夠溫度，使制成毛坯的材料滲透進入組分，有效地將PCD或PCBN材料熔合至毛坯上。繼而毛坯固定至刀桿上以制成切削刀具，其切削面至少包含一些組分材料。
根據本發(fā)明的又一方面提出了一種毛坯，此毛坯用于在其中制備切削面以形成切削刀具的一個整體部分，所述毛坯呈具有第一和第二端面的圓柱形，其特征在于，所述端面之一包含一個成形于其中的凹穴，用于接收和放置PCD或PCBN材料，所述凹穴具有一條縱向軸線，此縱向軸線基本上沿著面、端壁、底面和側壁的直徑而布置。
通常，凹穴的側壁從端面的中心點向外成扇形展開，在一個實施例中，凹穴的一些側壁對從毛坯面的中心點依靠著向外伸展，且在每一對中，壁成形成，每一對中的一面壁相對垂直平面的角大于所述對中另一面壁的角。在一個實施例中，當毛坯具有制成于其中的切削面時，每一對中具有較大角的那面壁被去除，用以露出PCD或PCBN組分以形成切削面，從而省略了對硬質材料組分的任一種加工。在一個實施例中，所述壁與垂線的夾角位于30°角的范圍內。通常，每對中較大角的那些壁相反地安置在毛坯面中心點的各側，從而使每一側上的切削面得以按照自然順序排列。在一個實施例中設置了兩對側壁，第一對從所述凹穴的一個狹窄部分依靠著徑向地沿第一方向向外伸展，而第二對則從狹窄部分依靠著徑向地沿第二方向向外伸展。在一個替代性實施例中，設置了第三對側壁以形成一個具有三個部分的凹穴，每一部分通常相隔120°。在還有一些實施例中，根據制備的刀具不同，可以設置四、五、或更多對的側壁。不管在哪個實施例中，凹穴都要用足夠的PCD或PCBN材料粉末壓實、填充至毛坯端面的表面，或代之，填充至由壓實限制器預定的水平。
通常，凹穴底面從毛坯面的中心出發(fā)，向著凹穴的端壁向下傾斜，且凹穴成形成，在中心是凹穴的最淺點，而端壁處是凹穴的最深點。
在一種形式中，一系列凹穴可成形在毛坯的相對于要在其中形成切削面的指定位置上，每一凹穴都具有形成于其中的PCD或PCBN材料的組分。
通常，凹穴的端壁位于毛坯刀體側壁的緊鄰處，但沒有突破毛坯刀體的側壁，這樣，除構成一個凹穴，其形狀用以形成PCD或PCBN組分外，凹穴還起模具的作用，得以使PCD或PCBN粉末受壓、受熱，形成一個形狀為凹穴形狀的組分，并使其與毛坯材料熔合。這樣，就不需要將PCD或PCBN材料裝配在毛坯上。
根據發(fā)明的又一方面，不管毛坯凹穴的形狀是什么樣的，PCD或PCBN材料總是壓成凹穴限定的形狀，而具有組分面的毛坯頂面所具的形狀和角度結構則要適合隨后由此毛坯制成的刀具的具體要求。另外，當在毛坯凹穴中成形組分時，可不將凹穴完全充填，而只充填至由壓緊裝置限定的水平，雖然這可能是不切實際或不是較好的選擇。由于所設置的組分面的形狀在隨后就可應用，因而消除了隨后對組分進行任何程度的加工，這節(jié)省了加工時間、節(jié)約了貴重材料的損耗，還避免了對較硬材料組分進行加工時通常遇到的困難。這樣，由于將毛坯成形成具有切削面，則在將所述毛坯連接至刀桿時，通常只需對毛坯的碳化物材料進行加工，因為PCD或PCBN組分已成形成要求的形狀，而這正是勝過通常裝配切削刀具的顯著優(yōu)點。
在一個實施例中，凹穴成形成，其側壁具有非直線形的形狀。通常，凹穴和組分成形成，其側壁從一個狹窄段向外成扇形展開，當從平面視圖察看時，所述狹窄段基本位于毛坯面的中心。
在一個實施例中，至少凹穴的某些側壁的部分設置有形成于其中的臺階部分。通常，臺階是這樣地形成和布置在毛坯中的，即，由臺階部分形成的組分的較寬部分位于凹穴中以構成刀具的切削面。通常，凹穴側壁的具有形成于其中的臺階部分的這些部分在使用時將被去除以露出組分，以便形成切削刀具旋轉時的切削面。
不論在哪個實施例中，當從平面視圖察看時，每一扇形部分的一個基本上較大的部分偏移至從面中心依靠著向外伸展的每一部分的縱向軸線的一側。通常，每一部分的所述較大的部分均位于它們相應縱向軸線的同一側。
在一個實施例中，不論在哪種形狀中，中心點處的凹穴深度總是大大小于其邊緣處的凹穴深度，通常，凹穴的深度是從毛坯面的中心逐漸向凹穴端壁增加的。這樣，形成于其中的組分具有升高的中心部分，若干部分由此依靠著徑向地向下伸展，其數目決定于在凹穴中形成的扇形部分的數目。由于PCD或PCBN材料受壓位于傾斜的凹穴底面上，因而當其受熱時，設置了一種過渡元素組中的材料，用于接觸PCD或PCBN組分，以便將其與毛坯熔合，從而使組分成為毛坯的一個整體部分，這樣就保證了組分和凹穴表面之間的緊密接觸和優(yōu)質結合。在一個實施例中，所應用的過渡元素組材料最好是鈷或鈷合金，但同樣也可應用鎳或任何其它合適的材料，不過，為了說明的目的，此后都假定為鈷。此外，鈷可設置在碳化物毛坯中以便滲透進入PCD或PCBN組分，將其熔合至毛坯上，或者，材料可以粉末形狀與PCD或PCBN材料混合，或者材料可制成嵌入物，并在PCD或PCBN材料之前，先放入至凹穴中，或者材料可按這些方案的任何組合加以應用。
PCD或PCBN組分通常由放入在凹穴中的粉末制成，并通過高溫、高壓的作用，鈷從毛坯的碳化物中滲透進入或以其它方式轉移進入PCD或PCBN材料，有效地將組分熔合成毛坯的一個整體部分。
假如要制作的刀具是一根具有圓錐面的麻花鉆頭，那末，凹穴底表面的角度，因此也就是組分底表面的角度最好與圓錐頂面的角度匹配，并例如可為118°。
在一個最佳形式中，PCD或PCBN材料組分的位置設置成，毛坯的碳化物材料構成或提供切削面的支承表面，從而產生的切削面包含PCD或PCBN材料，而且也可有選擇地包含碳化物材料，從而為切削刀具提供了改善的刀具壽命和性能。
雖然涉及的都是設置一個PCD或PCBN材料的組分，但應注意，也可使用一個以上的PCD或PCBN材料組分，同時，組分也是形成在毛坯中設置的若干凹穴中。
該切削刀具的凹穴和組分位于毛坯中，與切削面相關聯，因而形成在刀具的尖端，使得當由毛坯和刀桿形成刀具時，組分的邊緣形成刀具的切削面的至少一部分。
在發(fā)明的一個實施例中，凹穴成形成，當放置于其中的PCD或PCBN材料成形成一個組分時，組分的外邊緣具有加厚的、向下依靠的部分，當隨后進行加工時，此部分完全依靠在切削刀具的側壁上。該部分布置成與形成在切削刀具毛坯中的切削面成一直線。
根據發(fā)明的又一方面，提出了一種制作切削刀具毛坯的方法，所述方法包括的步驟為制作一個具有圓柱形狀的毛坯，且至少在所述第一或第二端面之一上形成一個由端壁、側壁和底面限定的凹穴，用粉末狀PCD或PCBN材料充填凹穴，向PCBN或PCD材料施加壓力，加熱毛坯和PCD或PCBN材料以便將其成形成毛坯中的一個組分。
通常，此方法包括裝載某種形態(tài)的過渡元素組中的一種材料，通過加熱毛坯，此材料具有引起PCD或PCBN材料與毛坯熔合的作用，從而像其一個整體部分似地運作。一種受推崇的方法是提供碳化物毛坯，使得加熱期間，鈷從毛坯中滲透進入PCD或PCBN材料，但替而代之，適當的材料可以粉末形狀與PCD或PCBN混合，或將此種材料的嵌入物設置在凹穴中的PCD或PCBN材料與毛坯之間。
通常，此方法包括的步驟還有，將包含形成于其中的PCD或PCBN組分的毛坯與刀桿連接以制成切削刀具，然后加工刀具以便在其中形成切削面，所述面至少部分由組分的材料構成。
凹穴設置于其中的毛坯端面可根據隨后要制作的刀具而具有任一種要求的形狀。例如，假如要制作的刀具是一根麻花鉆，其端面具有圓錐形狀，則凹穴底表面的角度和組分底表面的斜度通常將與頂面的斜度匹配。通常，所成形的組分頂面由于成型裝置的加壓作用將匹配毛坯圓錐尖端的角，用于此種目的成型裝置可以是常規(guī)的模具沖壓機。圓錐尖端的角度將根據刀具的具體目的而定，但一個常用的角度為118°。如果要制作的刀具是一個凹槽鉆頭或端面銑刀，則與麻花鉆相反，設有圓錐尖端。
在一種受推崇的形式中，一旦毛坯制成，采用釬焊將其連接至刀桿以形成切削刀具，且能在毛坯安裝至刀體刀桿部分之前對其進行加工，在其中形成出屑槽和切削面，隨后將毛坯安裝至刀桿上，接著在刀桿中成形要求的其余出屑槽，但通常，且更為切實可行的是，先將毛坯連接至刀桿，然后在兩者上制作切削面，因為這樣做比較簡單，且不會出現成形的切削面和出屑槽的對準問題。
現在將參考附圖，對本發(fā)明的特定實施例進行說明，其中

圖1是根據第一實施例提出的、用于切削刀具的毛坯的立體圖，它表示凹穴的一個實施例；圖2是一個成形于圖1的毛坯凹穴中的組分的端視圖；圖3表示圖1和2中的部件裝配在刀桿上并具有形成于其中的切削面，以制成一件按本發(fā)明一個實施例提出的切削刀具；圖4是第二實施例中具有凹穴的切削刀具的毛坯的立體圖；圖5展示形成于圖4的毛坯的凹穴中的組分；圖6是按本發(fā)明提出的毛坯又一實施例的平面圖；圖7是圖6中毛坯的正視圖；圖8是沿圖7中A-A線的截面圖；圖9是沿圖7中B-B線的截面圖；圖10是沿圖7中C-C線的截面圖；而圖11是一種切削刀具的視圖，此切削刀具是將圖6-10中的毛坯在毛坯具有成形于其中的切削面之前與刀桿連接制成的。
首先參考圖1和2，圖中表示了一件用于制備按本發(fā)明一個實施例提出的切削刀具的毛坯2。毛坯2呈圓柱形狀，并包含一個成形在其端表面7中的凹穴6，此凹穴6由側壁8、10，底壁11和端壁13、15限定。側壁成對地從一個位于表面7的中心的平面狹窄段12向外成扇形展開。側壁8、10沿著出屑槽的螺旋角伸展，此出屑槽隨后將在其中成型，從而將隨后要進行的加工降至最少，并設置有一些部分，在此處為所示的8A和10A，它們具有成形于其中的臺階14，當刀具旋轉使用時，這些部分通常成為由毛坯制備的刀具的引導或切削面。此外，凹穴的底壁11從凹穴6的中心段12向外傾斜，并傾斜成使凹穴的最淺部分設置在段12處，而凹穴的最深部分設置在端壁13、15的緊鄰處。通常，壁7、8A、9、10A、13、15是傾斜的，以使PCD或PCBN材料進入其中的組分中的生產和制備得以改善。
凹穴除了將PCD或PCBN材料在要求的形狀和角度下進行固定，以便隨后成形毛坯的切削面外，還起成形PCD或PCBN組分的模具作用。為說明的目的，圖2僅展示了由PCD或PCBN制成的一個這樣的組分4。雖然應理解到，此組分一般是看不到的，因為它的成形過程是將粉末狀的PCD或PCBN材料放入凹穴6以充滿該凹穴，隨后向材料和毛坯施加壓力，將所述粉末狀材料壓實在凹穴中，同時還施加溫度以便將PCD或PCBN粉末成形成固體組分，并將組分與毛坯材料熔合，因而一旦形成如圖2所示的組分，組分是毛坯的一個整體部分，不能從毛坯中移走。此外，由于所述組分是熔合至毛坯上，而不是裝配至毛坯上，因而不存在間隙或其它會在使用期間導致刀具損壞的瑕疵。組分是成形成這樣的，即側面20、22的適當部分20A、22A成形成具有臺階部分24，而底面26從組分的狹窄段28向外傾斜。如前所述，組分的外表面通常成形于毛坯端表面所在的同一平面內，并能例如從狹窄段28依靠著向外、向下，從而將毛坯的隨后加工降至最少。
在使用中，毛坯的隨后加工將部分20A、22A露出以形成刀具的切削面，這樣，當刀具旋轉時，部分20A、22A形成與加工物體接觸的切削面。
圖3展示了具有組分4的毛坯2，它與刀桿40連接以形成本發(fā)明提出的切削刀具，在圖中所示的切削刀具是一根鉆頭。
現參考圖4和5，圖中表示了本發(fā)明的又一實施例，其中毛坯102設置有一個凹穴106，該凹穴106具有兩個從位于中心的狹窄段114依靠著向外的扇形部分108、110。
圖5展示了一個PCD或PCBN材料的組分104，它將成形于凹穴106中，并與其熔合，組分104設置有臂116、118，它們的形狀取決于凹穴106的部分108、110，其中臂的底面是傾斜的。通常，每一臂116、118上的相應側面相對每一部分的縱向軸線是傾斜的，因而每一部分從中心段114向外成扇形展開。
圖6展示了一個帶有圓錐形切削尖端、欲成形成鉆頭的毛坯200的平面視圖，圖7-10展示了毛坯200的另一些視圖，它是本發(fā)明的替代實施例。毛坯的刀體是圓柱形的，具有圓錐形的第一面202和平面的第二端面204。面204是為了釬焊至刀桿而設置的，而面202則是為了被加工以形成刀具中的切削面。在面202中設置了凹穴206，它具有一條縱向軸線207，此軸線207大部分通過，但不是全部通過面直徑208的長度，凹穴的長度由端壁209、210確定。粉末狀的PCD或PCBN材料安放在如此確定的凹穴206中，隨著熱量和壓力的施加，形成了一個PCD或PCBN材料的組分，它具有凹穴的形狀，凹穴起著模具的作用，而所述組分則熔合至毛坯上。
這一形狀的凹穴具有較淺的中心段212，凹穴的底表面214、216由此中心段212各自向下傾斜至緊鄰端壁209、210的最深段218、220。通常，假如要由毛坯制成一根麻花鉆頭，則底座應從中心在適當的角度下，如在包括頂角在內的118度角度下傾斜。
在平面中，凹穴的側壁對222、224和226、228從凹穴的中心段212依靠著向外伸展以形成成型的部分230、232。每一部分的大部分最好離凹穴的縱向軸線207而偏移，以便每一部分的較大部分位于縱向軸線的一側。當從平面圖觀看時，這兩個部分布置成，每一部分的較大部分設置在軸線207的相對側上。這一布置為隨后在此毛坯中形成的刀具切削面提供更大的強度和阻力特性。
本發(fā)明提出，為制備毛坯，并依次制備切削刀具，要求對毛坯2、102、200進行加工，第一步是將制成毛坯的材料加工成要求的形狀，包括在其中制備凹穴部分6、106、206。通常凹穴的位置布置成，隨后要在其中成形的PCD或PCBN材料的組分的位置能至少形成部分要制備的刀具切削面，以便獲得使用PCD或PCBN材料的好處。PCD或PCBN材料的組分的制備過程是這樣的，即將粉末狀PCD或PCBN材料放入凹穴6、106、206，然后施加壓力和加熱以便將粉末成形成形狀為凹穴的組分，同時還引起毛坯的材料，如鈷，或替代地如與其混合的或放置于其后的鈷、鎳或鐵的混合物，或它們的任意組合中的鈷等滲透進入PCD或PCBN材料，并引起組分與毛坯熔合，從而像其整體部分一樣。這樣就制成了凹穴，其端壁、側壁和底壁起模具的作用，以制備PCD或PCBN材料的組分，并在高溫和高壓的作用下，與組合連接。此過程利用了鈷或其它合適材料的性能，使組分與通常由碳化物制成的毛坯相結合，以便將組分有效地制備成其一個整體部分，因而在組分和毛坯之間沒有間隙。如上所述，它相對常規(guī)的裝配技術具有顯著的優(yōu)越性。此外，由于組分接凹穴形狀制備，因而它和碳化物毛坯能按確保最大利用PCD或PCBN材料好處的形式來設置組分相對隨后在其中制備成的刀具切削面的定位，同時，設置的材料厚度以及組分相對諸如出屑槽的刀具切削面的特殊成型都能仔細地確定和設計。
有時，毛坯可與也是由碳化物制成的刀桿成整體地設置，但是，上述的毛坯通常需要與刀桿部分40、248進行連接，刀桿可根據刀具的具體要求由其它材料制成，如合適的燒結碳化物、陶瓷、單體金屬或合金。為將毛坯與刀桿部分結合以制成切削刀具，一種方案是采用釬焊操作，而釬焊操作的一種較好的形式是應用焊條250，其液相線高于PCD或PCBN組分的退化溫度，它例如為700℃。還可設置一個熱潭，以防止釬焊操作加熱毛坯部分。刀桿可由任一合適的材料制成，如碳化物、鋼或合金鋼。
所述釬焊方法在用于制備切削刀具時具有特殊的優(yōu)點，且所述優(yōu)點克服了常規(guī)刀具的問題，如在美國專利4,713,286中承認將毛坯釬焊至刀桿可能是刀具的最薄弱部分，成為其中的瑕疵。相反，此處描述的釬焊技術可使毛坯和刀桿之間獲得牢固的聯接，克服失效的風險。此外，由于所述釬焊技術比常規(guī)技術對毛坯具有大大局域的效應，因而可能大大縮短毛坯的長度，因為釬焊過程對組分材料及毛坯整體的破壞效應的風險大大減少。
這樣，本申請發(fā)明提供了一種切削刀具，它具有由PCD或PCBN材料制成的切削面，因而提供了具有PCD或PCBN材料能提供的要求的強度和硬度的面。本發(fā)明還以經濟、可靠和實用的方法根據具體切削刀具的形狀，將PCD或PCBN材料按要求的形狀和厚度設置在要求的位置上。設置的PCD或PCBN組分是成形成毛坯的一個整體組分的，因而能確保避免常規(guī)裝配方法產生的問題，而使用所公開的釬焊方法連接毛坯和刀桿能確保制成的切削刀具具有足夠的強度以承受運行的應力。
權利要求
1.一種切削刀具，此切削刀具包含一個部分，它具有成形于其中的切削面，所述部分包括一個PCD或PCBN材料的組分，此組分放置在部分中的凹穴內，并且其特征在于，當此部分處于毛坯形式時，呈圓柱形狀，凹穴布置成，從毛坯的頂面的中心依靠著向外、向下伸展，且凹穴由端壁、側壁和底面限定，同時，所述組分和所述毛坯的材料進行熔合，如刀具的一個整體部分似地運作。
2.如權利要求1的切削刀具，其特征在于，組分由粉末狀的PCD或PCBN材料制成，此種材料填充毛坯中的凹穴，然后加壓、加熱至足夠溫度，使PCD或PCBN材料成形成一個組分，并與毛坯熔合。
3.如權利要求1的切削刀具，其特征在于，毛坯固定至刀桿上以制成切削刀具，其切削面至少包含一些組分材料。
4.一種毛坯，此毛坯用于在其中制備切削面以形成切削刀具的一個整體部分，所述毛坯呈具有第一和第二端面的圓柱形，并且其特征在于，所述端面之一包含一個成形于其中的凹穴，用于接收和放置PCD或PCBN材料，所述凹穴由端壁、底面和側壁限定。
5.如權利要求4的毛坯，其特征在于，凹穴的縱向軸線大致沿著毛坯面的直徑而布置。
6.如權利要求4的毛坯，其特征在于，凹穴的側壁從端面的中心點成扇形向外展開。
7.如權利要求6的毛坯，其特征在于，凹穴的一些側壁對從毛坯面的中心點依靠著向外伸展，且在每一對中，壁成形成，每一對中的一面壁相對于垂直平面的角大于所述對中另一面壁的角。
8.如權利要求7的毛坯，其特征在于，當毛坯具有制成于其中的切削面時，每一對中具有較大角的那面壁被去除，以露出PCD或PCBN組分以形成切削面。
9.如權利要求4-8中任一權利要求的毛坯，其特征在于，在凹穴中設置了兩對側壁對，第一對從所述凹穴的一個狹窄部分依靠著徑向地沿第一方向向外伸展，而第二對則從狹窄部分依靠著徑向地沿第二方向向外伸展。
10.如權利要求9的毛坯，其特征在于，設置了第三對側壁以形成一個具有三個部分的凹穴，每一部分通常相隔120°。
11.如權利要求4的毛坯，其特征在于，凹穴底面從毛坯面的中心出發(fā)向下、向著凹穴的端壁傾斜，且凹穴成形成，在中心是凹穴的最淺點，而在端壁處是凹穴的最深點。
12.如權利要求4的毛坯，其特征在于，一系列凹穴成形在毛坯的相對于要在其中形成切削面的指定位置上。
13.如權利要求4-12中任一權利要求的毛坯，其特征在于，凹穴端壁位于毛坯刀體的側壁的緊鄰處，但沒有將其穿透，因而除了制成一個凹穴，其形狀用于成形所用的PCD或PCBN組分外，凹穴也起模具作用，使PCD或PCBN粉末得以被加壓和加熱成凹穴的形狀。
14.如權利要求4的毛坯，其特征在于，至少凹穴的某些側壁的部分設置有形成于其中的臺階部分。
15.如權利要求4的毛坯，其特征在于，當從平面視圖察看時，每一扇形部分的實質上較大的部分偏移至由面中心依靠著向外伸展的每一部分的縱向軸線的一側。
16.如權利要求4的毛坯，其特征在于，若干PCD或PCBN組分成形在所述毛坯中。
17.一種方法，用于制作切削刀具的切削刀具毛坯，所述方法包括的步驟為制作一個具有圓柱形狀的毛坯，且至少在所述第一或第二端面之一上形成一個由端壁、側壁和底面限定的凹穴，至少部分用粉末狀PCD或PCBN材料充填凹穴，設置一種過渡元素組中的材料，向PCBN或PCD材料施加壓力，加熱毛坯和PCD或PCBN材料，以便將所述PCD或PCBN材料成形成一個與毛坯熔合的組分。
18.如權利要求17的方法，其特征在于，過渡元素組中的材料是鈷，當毛坯受熱時，它從碳化物毛坯中滲透進入PCD或PCBN材料。
19.如權利要求17的方法，其特征在于，過渡元素組中的材料是以粉末形狀與PCD或PCBN材料混合，或設置成PCD或PCBN間的嵌入物，或上述及權利要求18的任一組合。
20.一種方法，用于制備切削刀具，其包括的步驟除權利要求17中提出的外，隨后還有將包含形成于其中的PCD或PCBN組分的毛坯與刀桿連接以制成刀具，然后加工該刀具以便在其中形成切削面，所述面至少部分由外露的組分材料構成。
21.如權利要求17-20中任一權利要求的方法，其特征在于，成形組分的頂面時，它應成形成與要由此形成的刀具尖端的要求角度相匹配。
22.如權利要求19的方法，其特征在于，一旦制成毛坯，借助釬焊將其與刀桿連接成形成切削刀具。
23.如權利要求22的方法，其特征在于，在釬焊過程期間設置了熱潭，用以防止釬焊過程的熱量損壞毛坯和PCD或PCBN組分的結構。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種切削刀具,此切削刀具包括一件與刀桿連接的毛坯,在毛坯中成形了切削面以露出PCD或PCBN組分的材料,此組分成形在毛坯的凹穴中,并在成形期間應用過渡元素組中的材料使其與毛坯熔合。本發(fā)明還涉及毛坯和切削刀具的制作方法。凹穴由側壁、底壁及端壁限定,并由此限定了一個模具,PCD或PCBN材料在其中成形成一個與毛坯相熔合的組分。這樣,為加入PCD或PCBN材料不需裝配過程,從而通常過程中確實要求進行裝配以將其加入的問題得以避免。
文檔編號B23B51/02GK1213993SQ9719310
公開日1999年4月14日 申請日期1997年2月17日 優(yōu)先權日1996年2月15日
發(fā)明者米歇爾·弗雷德里克·辛普森 申請人:哈比特鉆石有限公司