[发明专利]具有涂覆切削刃尖和冷却剂孔的改进型旋转切削刀具及制造方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及旋转切削刀具，并且更具体地涉及具有涂覆有诸如聚晶金刚石（PCD）的第二种材料的切削刃尖的切削刀具，例如钻头。本发明进一步涉及一种用于形成此类切削刀具的方法。

背景技术

聚晶金刚石（PCD）钻头历史上已经被形成为直槽式钻头、小面钻尖式钻头（facet point drill）。最近，高压整体烧结的PCD钻头已经被形成为具有与整体碳化物钻头类似的螺旋槽以及更加复杂的钻尖几何形状。此类经高度工艺设计的PCD钻头的主要用途之一是用于在复合材料中钻孔，例如碳纤维增强聚合物（CFRP）钛复合材料。

在钛中钻孔要求冷却剂在钻头内流动顺畅以便控制在钻孔过程中产生的热量。高压整体烧结的PCD钻头通常被制造为一个PCD刃尖部分和杆（它们随后被硬钎焊在一起），并且优选地包括通入该刃尖中的多个冷却剂通孔。典型地，通过一种EDM（电火花加工）方法在该PCD刃尖部分中形成多个冷却剂孔，这是在刃尖部分已经被硬钎焊到杆上之后进行的。这种EDM方法典型地因必要的装置和加工时间而颇为昂贵。另外，已知的高压整体烧结的PCD钻头通常使用穿过钻头芯部的一个中央冷却剂孔，这个中央冷却剂孔输送在通过EDM在刃尖部分中形成的这些冷却剂孔。这样一个中央冷却剂孔的存在通常降低了钻头的强度并且因此降低了钻头的耐用性，这方面对用于对钛材料进行钻孔的钻头而言是至关重要的。

因此，对于用于对CFRP钛材料以及其他类似材料进行钻孔的切削刀具而言存在改进的空间。

发明内容

本发明的实施方案着手解决现有技术中的此类缺陷，这些实施方案针对的是一种改进型旋转切削刀具以及制作这样一种切削刀具的方法。

作为本发明的一个方面，提供了一种切削刀具，当这种切削刀具围绕一条中央纵向轴线转动时在一个工件上进行开孔操作。这种旋转切削刀具包括：一个总体上圆柱形的本体，该本体具有一个被构造成与工件接合的第一端以及被构造成有待安装在一台机床上的一个相反的第二端；一个形成在该总体上圆柱形的本体的该第一端中的凹槽，该凹槽总体上垂直于该纵向轴线进行布置；以及通过一种硬钎焊方法被布置在并且被连接到该凹槽中的一个尖端部分。

这个总体上圆柱形的本体可以包括多个形成在其中的冷却剂通道，该多个冷却剂通道中的每个冷却剂通道从一个第一开口中延伸到一个第二开口，该第一开口形成在该总体上圆柱形的本体的第一端中与该凹槽相邻接，该第二开口形成在该总体上圆柱形的本体的第二端中。

该尖端可以包括一个用一种第一材料形成的基座部分以及用被沉积在该第一材料上的一种第二材料形成的一个涂层部分。

该第一材料可以包括一种碳化物材料，而该第二材料可以包括一种PCD材料。

该第二材料可以包括形成在其中的多个切削刃。

作为本发明的另一个方面，提供了一种形成切削刀具的方法。该方法包括提供一个尖端，该尖端包括一个用一种第一材料形成的基座部分以及用沉积在该第一材料上的一种第二材料形成的涂层部分。一个尖端被硬钎焊到一个凹槽（该凹槽形成在一个总体上圆柱形的杆构件的一个第一端中）内以便形成一个切削刀具组件。这个总体上圆柱形的杆构件包括多个形成在其中的冷却剂通道，该多个冷却剂通道中的每个冷却剂通道从一个第一开口延伸到一个第二开口中，该第一开口形成在该总体上圆柱形的本体的与该第一端相反的一个第二端中，该第二开口形成在该总体上圆柱形的本体的第一端中与该凹槽相邻接。

该方法可以进一步包括在该切削刀具组件中形成多个槽并且从该尖端的一部分以及该总体上圆柱形的本体的第一末端上形成一个切削尖。形成一个切削尖可以包括在该第二材料中形成多个切削刃。形成多个切削刃可以包括在该第二材料中研磨多个切削刃。该第二材料可以包括一种PCD材料。

附图说明

当结合这些附图来阅读时，可以从以下对优选实施方案的说明中获得对本发明的全面理解，在附图中：

图1是根据本发明的一个示例性实施方案的一种切削刀具的正侧视图；

图2是图1的切削刀具的一部分的等距视图；

图3是图1的切削刀具的一部分的正侧视图；并且

图4是图1中的切削刀具的分解的正侧视图。

具体实施方式

这里使用的方向性词语（例如像：左、右、前、后、顶部、底部及其派生词）涉及在附图中示出的这些构件的取向，而且并非对权利要求的限制，除非在此明确地引述。在所有附图中对相同的部件配有相同的参考号。