[发明专利]具有冷却剂通道的旋转切削工具及其制备方法

说明书

本发明题为“具有冷却剂通道的旋转切削工具及其制备方法”。本发明描述了一种制造旋转切削工具的方法。所述旋转切削工具限定中心纵向轴线，并且包括柄部部分和邻接所述柄部部分的切削部分。所述柄部部分具有柄部端，并且所述切削部分具有与所述柄部端相对的切削端。一个或多个刀片由凹槽隔开。主内部冷却剂通道从所述柄部端延伸穿过所述柄部部分，并且进入所述切削部分。所述方法包括形成与所述主内部冷却剂通道流体连通的至少一个次级冷却剂通道，其中通过使用电磁辐射来形成所述至少一个次级冷却剂通道。

技术领域

本发明涉及切削工具，并且具体地涉及使用电磁辐射在旋转切削工具中制备冷却剂通道的方法。

背景技术

放电机加工(或EDM)是主要用于硬金属或无法用传统技术对其进行机加工的那些物质的机加工方法。然而，一个关键的限制是EDM仅可作用于导电材料。EDM可切削极其硬的钢和异金属(诸如，钛、哈氏合金、可伐合金、铬镍铁合金和碳化物)中的小角或异形角、复杂轮廓或腔体。

有时也被称为火花加工或火花侵蚀的EDM是在存在能量电场(外加电势)的情况下在电极(切削工具)与工件之间进行一系列快速重复的电弧放电来移除材料的非传统方法。EDM切削工具沿期望路径被引导，该路径非常靠近工件，但不接触工件。连续的火花在工件上产生一系列微型凹坑，并且通过熔融和汽化沿切削路径移除材料。颗粒通过连续冲刷的电介质流体冲走。

电化学加工(或ECM)是一种加工极其硬的材料或使用常规方法难以干净加工的材料的方法。然而，其限于导电材料。ECM可切削极其硬的钢和异金属(诸如，钛、哈氏合金、可伐合金和铬镍铁合金)中的小角或异形角、复杂轮廓或腔体。

ECM在概念上类似于EDM，因为电极与部件之间经由电解质通过了高电流。尽管EDM中的外加电势在20V至200V的范围内，但ECM中的外加电势较低并且在几mV至约30V的范围内。ECM切削工具沿期望路径被引导，该路径非常靠近工件，但不接触工件。然而，与EDM不同的是，未形成火花。工件因发生在工件表面处的电化学反应而被腐蚀。ECM可能实现非常高的金属移除速率，同时不将热或机械应力转移到部件上，并且镜像表面光洁度是可能的。ECM工艺最广泛地用于生产难加工材料诸如涡轮叶片中具有良好表面光洁度的复杂形状。其也被广泛用作去毛刺工艺。

ECM和EDM工艺均使用直流(DC)电压下的电流来从工件电能地移除材料。在ECM中，在电极与工件之间循环导电液体或电解质，以允许电化学溶解工件材料，以及冷却和冲洗其间的间隙区域。在EDM中，在阴极与工件之间循环非导电液体或电介质，以允许其间间隙中的放电，从而移除工件材料。

在ECM和EDM两者中，其对应的电极通常均安装在多轴NC机器中，以用于实现其所需的精确3D馈送路径，从而加工复杂的3D工件，诸如桨叶和叶片机翼。NC机器包括数字可编程计算机，并且包括控制所有操作的合适软件，该所有操作包括馈送路径和单独的ECM和EDM工艺。

ECM或EDM工艺期间的电弧可在加工工件(诸如，切削工具)上形成相对大的重铸层或热影响区(HAZ)，其中可非期望地降低材料属性。具体地讲，ECM或EDM工艺期间的电弧可在加工工件上形成相对大的重铸层或热影响区(HAZ)，其中可非期望地降低材料属性。因此，在这两种工艺中，必须防止ECM或EDM电极与工件(诸如，切削工具)之间产生电弧，以防止对切削工具造成非期望的热损伤。

因此，期望提供一种在切削工具中制备冷却剂通道但不会非期望地损伤切削工具的材料属性的方法。

发明内容

通过使用电磁能量制造冷却剂通道来解决在制造切削工具(诸如，整体端铣刀等)中冷却剂通道期间防止或最小化非期望的损伤的问题。