[发明专利]具有高耐磨材料切割层的切削刀条

说明书

本发明涉及一种具有高耐磨材料切割层的切削刀条，高耐磨材料例如是多晶金刚石材料，该材料覆盖在基体上形成牢固的连接，并且与该基体共同构成刀头，若干刀头顺序排成一列，被布置在基本呈矩形横截面的的刀架上，刀架由耐磨材料，例如硬质合金制成的。

这类切削刀条已公开在德国专利说明书3108954中。其中所公开的刀条是由三部分构成的，即一个带有切割层的硬质合金刀头（基体），它被固定在一个独立的短支座上，支座则固定在刀架上。形状相同的支座与硬质合金刀头顺序排列在刀架上，从而形成一个整体的切削刀条。刀架有一个沿其一个棱边延伸的槽，该槽包括两个直角形连接的槽壁，槽壁又以直角与刀架相应的表面连接。若干个支座顺序排列在一起，每个支座都可以单独用螺钉固定在刀架上，这种结构允许更换切削刀条的各个部件，特别是当切削刀条的某个部位出现损坏需要更换时。在这种情况下，只需要更换相应的支座即可。

此外还有一种公知的切削刀条，其中使用的不是顺序排列的若干相同形状的支座，而是唯一一个贯通于整个切削刀条的支座。硬质合金刀头及其切割层连续地沿着整个支座延伸。支座沿着其一个棱边具有一个槽，该槽包括两个呈直角连接的槽壁，其结构和德国专利说明书3108954中所述的一样，硬质合金刀头被钎焊在槽内。这种固定方式会使所使用的材料受到很高的热负荷，在所使用的脆性材料中产生裂纹，从而造成刀刃断裂和寿命降低。

此外，在德国专利公开说明书2349697中公开了一种切削机床的刀架，它具有转动式刀头，一个由高耐磨材料制成的刀条固定在矩形刀架的棱边上，刀架的棱边上有斜向凹下的刀头插槽，并且还有一个将刀条固定在刀架上的压板。

本发明的任务是，简化公知的切削刀条的结构，并且改善硬质合金刀头或切削条的固定方式。本发明的解决方案是，刀架在其上两相邻棱边上各有一个斜向伸到刀架内的槽，该槽的槽壁基本上是平行的，刀头嵌在槽内，使得两个槽的槽壁一直延伸到刀头的切割层，并且位于两个槽之间的槽壁是通过一个用螺栓固定在刀架上的压条构成的，所述的压条同时将两个槽内的刀头夹紧在刀架上。

由于刀头被嵌在刀架棱边处的斜槽内，其基本平行的侧面靠在刀架斜槽的两个槽壁上，并且被固定在槽内，特别是当切割层上作用有切割压力时，例如作为旋转式造粒机切割刀的情况，由于刀架上的槽处在倾斜位置，所以压力压向刀架的底面。切削刀条所受到的负荷同时可以保持它在刀架中的位置，从而无须采用德国专利说明书3108954中所述的支座。这种利用具有基本平行的槽壁的斜槽安装刀头的结构，还可以使槽壁一直延伸到刀头的切割层，使得刀头的材料被覆盖。这种效果是很重要的，携带切割层的基体材料由于必须与切割层实现牢固的连接，所以不能用高耐磨材料制造，而由于这种覆盖便排除了基体材料磨损的可能。然而镶嵌刀头的刀架却可以使用耐磨材料制作，因为它在固定刀头的过程中无需受到热负荷或者其它负荷。这种切削刀条具有很高耐磨性，并还具有以下特点，即其表面上只有很小的切割区，该切割区实际上仅覆盖槽的开口。所以对于刀头及其切割层而言，只需要很少的材料即可。

应当指出，德国专利说明书3611179的图2公开的切割刀条，其刀架上也有一个斜槽，其中粘接了一个用陶瓷材料制成的整体式切割头。然而在该文件中并没有公开如何将切削刀条和用高耐磨材料制成的切割层固定的专门方法。

采用槽和切割层的一种有利的结构是，布置在棱边上的槽的槽壁基本上对称于棱边上，并且在刀架的构成棱边的表面处凹下，其中切割层的横截面构成一个三角形，三角形的底边与刀头垂直，并且和底边相对的角基本上是一个直角，从而使得由三角形构成的刀刃平行于刀头，并且大致位于刀头的中间。采用这种结构可以制成非常节省材料的刀头，通过三角形截面的切割层可以得到一种坡面的结构，其坡面可以过渡到刀架的对应表面上，并且坡面相交的地方形成了刀刃。这样可以使刀头及其切割层具有极小的截面，从而充分利用材料。

由于斜槽相对于刀架棱边具有对称的形状，所以可以采用简单的方式将各个刀头夹紧，即通过可用螺栓固定在刀架上的压条构成一个槽壁。取下压条后，便可以分离相应的槽壁，从而在一侧将槽打开。然后可以从槽的其余部分上取出刀头并换上新的刀头，从而简便地更换已磨损的刀头。

也可以采用粘接的方式固定刀头。由于槽是倾斜的，还可以采用紧配合公差安装刀头，在切割过程中的载荷作用下，刀头被压向槽内，通过紧配合可以实现可靠的固定。