[发明专利]带金刚石涂层的切削刀具及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进的带金刚石涂层的细长形切削刀具及其制造方法。特别是涉及一种如钻头、端铣刀或铰刀等带金刚石涂层的细长形旋转切削刀具以及这些切削刀具的制造方法，其中在切削刀具选定的切割表面上金刚石涂层具有改进的附着性能。

背景技术

过去已经有带金刚石涂层的细长形旋转切削刀具，例如钻头。在这一方面，Anthony等人的美国专利US 5,022,801号、题目为“带CVD金刚石涂层的麻花钻”中披露了一种带金刚石涂层的麻花钻，其基体上带有一些槽，槽中填有在化学气相沉积(CVD)金刚石涂层过程中所沉积上的金刚石。Anthony等人的专利中没有表明要求在钻头的大部分区域有金刚石涂层，而是只要求在切削棱上有金刚石涂层。槽起到防止磨损的作用，一旦附近的材料磨损掉了它还起到辅助切削棱的作用。

Omori等人的美国专利US 5,370,944号、题目为“带金刚石涂层的硬质材料及其制造过程”在它的实施例4中披露了制造麻花钻的不同处理方法，其中基体在金刚石涂敷之前先进行了热处理。在一种处理方法中，金刚石涂敷之前，基体先在1350℃和100乇的压力下、在氮气气氛中进行60分钟的热处理。在第二种处理方法中，金刚石涂敷之前，基体先在1350℃和100乇的压力下、在一氧化碳气氛中进行60分钟的热处理。在另一种处理方法中，金刚石涂敷之前，基体先在1300℃和100个大气压下、在氮气气氛中进行60分钟的热处理。在另一种处理中，金刚石涂敷之前，基体先在1300℃和100个大气压下、在氮气气氛中进行60分钟的热处理；并且在涂敷处理后，金刚石涂层被部分打磨到选定的表面粗糙度。在所有那些实施例中，金刚石涂层处理都是用微波等离子体CVD处理的。

还有一些专利涉及带有金刚石或其他硬质镶块的如钻头那样的细长形旋转切削刀具。例如Bunting等人的美国专利US 4 762 445、题目为“复合式烧结麻花钻”中展示了一种嵌入在钻头坯料上的偏置并相对对置的金刚石镶块。Cerutti等人的美国专利US 5 273 557、题目为“带有热稳定的金刚石或CBN块切削部分的麻花钻”涉及一种带有槽的旋转钻头，黄铜合金在700℃以上的液相下将金刚石块固定在该槽中。Omori等人的美国专利US 5 137 398、题目为“带有金刚石涂层烧结体的钻头”示出一种带有可拆卸镶块的麻花钻，镶块嵌入在钻头主体轴向前端的槽中。Ishikawa等人的美国专利US 5 123 217、题目为“用于加工硬性和脆性材料的钻头”中展示了一种切削头上带有硬质镶块的钻头。Suzuki等人的美国专利US 5 071 294、题目为“抛光钻”中示出一种钻头，它的凹槽中安装有金刚石片。Nakamura等人的美国专利US 5 020 394、题目为“多晶金刚石带槽刀具及其制造过程”中显示了一种钻头，它在选定区域上带有金刚石涂层。

上述的所有方法都没有显示出这样的结果：即在再烧结处理期间(金刚石涂敷处理之前)可保持基体的尺寸公差，使得带金刚石涂层的基体在涂敷金刚石的过程中保持它的尺寸公差。可以理解，带金刚石涂层旋转切削刀具保持它的公差，例如尺寸一致性，这一点很重要。

这样，就非常有必要提供一种改进的带金刚石涂层的细长形旋转切削刀具，如钻头、端铣刀、丝锥、牙钻、锪钻或者铰刀，以及其制造方法。

也就非常有必要提供一种改进的带金刚石涂层的细长形旋转切削刀具，如钻头、端铣刀、丝锥、牙钻、锪钻或者铰刀，以及其制造方法，其中带金刚石涂层的旋转切削刀具有尺寸一致性，其上的金刚石涂层也有良好的附着性。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种改进的带金刚石涂层的细长形旋转切削刀具及其制造方法。

本发明的另一个目的在于提供一种改进的带金刚石涂层的细长形旋转切削刀具及其制造方法，该切削刀具上的金刚石涂层具有良好的附着性。

本发明的另一个目的在于提供一种改进的带金刚石涂层的细长形旋转切削刀具及其制造方法，该切削刀具具有尺寸一致性而且其金刚石涂层具有良好的附着性。

本发明一方面是提供一种带金刚石涂层的细长形旋转切削刀具，它包括一个轴向前切削面、一个凹槽、和一个槽棱面。该切削刀具包括一个由金属粘结剂粘结在一起的硬质颗粒组成的基体。该基体有第一基体区域，它有一个表面，形成了轴向前切割表面和槽棱面。第一基体区域的表面附近带有相对较大的硬质颗粒，在该处的相对较大的硬质颗粒的尺寸大于基体内部的硬质颗粒。第一基体区域有不规则表面。金刚石涂层在第一基体区域的该表面上，基体还有一个形成凹槽的第二基体区域。