[发明专利]具有传感器布置的切削刀片和制造切削刀片的方法

说明书

一种用于金属的切削、铣削或钻削的切削刀片(100、200)，所述切削刀片包括：主体，所述主体具有沿着所述主体的至少一部分延伸的伸长的凹部(111、1111)；第一层(120、1120)，所述第一层覆盖所述凹部的内部侧壁(112、113)；以及传感器布置。所述主体包括基底(110)。所述传感器布置包括沿着所述凹部延伸的引线(130、230、240)。所述引线包括导电材料，所述导电材料被布置在所述凹部中，使得所述第一层位于所述导电材料和所述基底之间。对于至少深度(D1、D2、D5)，其中所述导电材料的至少一部分在该深度之下布置在所述凹部内，在该深度上在所述第一层的覆盖所述凹部的相对的内部侧壁(112、113)的部分之间测量得到的所述凹部的宽度(W2、W3、W4)小于或等于80微米。

技术领域

本公开总的涉及用于金属的车削、铣削或钻削的切削刀片的领域。本公开还涉及制造这种切削刀片的方法。

背景技术

切削刀片可以例如用在诸如金属的切削、铣削或钻削的机械加工操作中。已经提出了不同几何形状、材料和涂层以改善切削刀片的性能(例如，提高切削刀片的整体耐久性，或者提高切削刀片的耐热能力)。除了提供具有良好性能的切削刀片之外，还期望能够以成本有效的方式来制造切削刀片(例如，使用不需要太多时间和/或不涉及很多复杂步骤的制造方法)。

在使用可更换的切削刀片进行机械加工(诸如金属的切削、铣削或钻削)时，人们越来越关注在操作过程中以不同方式监测或测量切削刀片所处的状况，因为这些状况可能会影响机械加工的性能。能够基于切削刀片本身的状况的测量结果和/或基于切削刀片在操作期间正在经受的状况，作出关于改变操作参数、更换切削刀片或将切削刀片重新定位在其刀夹内的决定。由于这些测量结果，可以避免费时地手动检查切削刀片的状况，由此可以提高效率和/或可以获得更加自动化的操作。精确测量/监测切削刀片的状况，并因此在正确的时间执行正确的动作，可能有助于防止由于使用过度磨损的切削刀片或切削刀片在不利的操作状况(诸如振动较大或温度过高的操作)下操作而损坏工件。对于响应于测量结果而执行以实现期望效果的动作，重要的是测量结果是可靠的。

JP2003191105A中公开的现有技术描述了一种切削刀具，其设有用于检测切削刃的磨损的传感器电路。该传感器电路被设计成很稳定，因为它不会轻易脱落或断开。传感器电路的导体被布置在形成于基材的表面上的凹部中。凹部的宽度可以为0.1至5毫米。导体传导电流的能力被监测，以检测切削刃的磨损。基材可以由导电材料制成，并且绝缘膜可以介于基材和导体之间。可以在传感器电路的表面上布置硬涂层，以保护传感器电路。

然而，期望提供一种新型的切削刀片，以解决上述问题中的至少一个问题。

发明内容

本发明的目标在于提供切削刀片，以及制造这种切削刀片的方法，以解决至少一种上述问题。

因此，根据第一方面，提供了一种用于金属的切削、铣削或钻削的切削刀片。该切削刀片包括主体、第一层以及传感器布置。主体包括基底(或基材)。主体具有沿着主体的至少一部分延伸的伸长的凹部(或空腔)。第一层覆盖凹部的内部侧壁。传感器布置包括沿着凹部延伸的引线。引线包括导电材料，该导电材料被布置在凹部中，使得第一层位于导电材料和基底之间。对于至少一个深度，其中导电材料的至少一部分在该深度之下布置在凹部内的，在该深度上在覆盖凹部的相对的内部侧壁的第一层的多个部分之间测量得到的凹部的宽度小于或等于80微米。换句话说，该宽度是在第一层的覆盖凹部的第一侧壁的一部分与第一层的覆盖凹部的与第一侧壁相对的侧壁的另一部分之间横跨凹部限定的(测量得到的)，并且该宽度是在如下深度上限定的(或测量得到的)，其中导电材料的至少一部分布置在该深度之下(因此，至少一些导电材料与限定/测量宽度所在的位置相比更深地布置到凹部中)。

该宽度例如可以小于或等于75微米，或小于或等于70微米，或小于或等于65微米，或小于或等于60微米，或小于或等于50微米。

例如可以采用切削刀片处的测量结果以作出关于操作参数、切削刀片的更换或者切削刀片的重新定位的决定。这些测量例如可以通过传感器布置执行。