[发明专利]制造端铣的方法

说明书

本发明涉及一种在切削刃上具有立方氮化硼(cBN)或多晶金刚石(PCD)的端铣和制造这种端铣的方法。该制造方法可比现有的方法降低成本。

端铣用于加工凹槽、凹坑和狭缝，其包括一圆柱形的刀杆，在刀杆的端部具有切削装置。该切削装置可由高速钢或者坚固的硬质合金制成，但是其还可包括一个具有硬质合金刀片作为切削装置的刀杆。对于某些应用而言，具有由超硬材料例如PCD制成的切削刃的金属切削刀片通常用于加工例如铜、镁、铝等有色合金，而具有由超硬磨料例如cBN制成的切削刃的刀片通常用于加工铸铁和硬化钢等。

今天，在市场上有许多类型的的PCD或cBN端铣。通常有两种方法制造它们。一种方法包括在高温和高压下将cBN或金刚石粉末烧结成实心圆柱体，然后再将它们钎焊到刀杆上并精加工成端铣。另一种方法包括将一层cBN或金刚石在高温和高压下粘结在一通常为硬质合金片的基体上，从其上切下较小的片，“切片”。这些切片然后被钎焊到硬质合金杆上或者研磨成最终形状。采用这样的方法制造的刀具非常昂贵，这是由于这些产品在被做成成品前必须经历很多的步骤。

因此，本发明的目的是提供一种以很低的成本制造带有多个切削刃的端铣的方法。

图1示出了该方法的原理，在图中：

1是将要形成切削部的元件，

2是刀杆，

3是钎焊点，以及

4是凸榫，

5是元件1在加工成形而露出切削刃后的俯视图。

根据本发明的方法，本发明的起点是制备一硬质合金片，其最好具有一粘结相，其含量大于重量的10％，并具有如美国专利5,676,496中所述的超硬体。硬质合金片由一硬质合金棒制成，该棒的横截面可呈圆形、方形、三角形或其他适当的形状，其最好具有一中心孔。在该棒上沿着其整个长度并平行于其轴线向内研磨出一个或多个凹槽。该凹槽可以是直线的，也可以呈螺旋形。凹槽的数量和它们的位置取决于所要制造的硬质合金片的类型。这些凹槽的形状可以采用不同的方法制成。但是，重要的是，它们应具有圆形或平面形状。它们的尺寸应制成切削功基本上由超硬材料来完成。在高压/高温(HP/HT)粘结后，该棒被切成具有所需要厚度的片。

作为替换，也可以在一个或多个硬质合金片上研磨出至少一个凹槽，并填充含有cBN和/或金刚石的粉末混合物，在此之后，该片在一可使cBN和/或金刚石稳定的温度和压力下被热处理。在该处理过程中，各个片以不互相粘结在一起的方式保持彼此独立。

刀杆2由硬质合金制成，其粘结相含量最好大于重量的10％。刀杆的直径略小于带有超硬材料的硬质合金片的直径。刀杆的另一端具有夹紧装置。

然后，PCD/cBN片与刀杆钎焊在一起。

在优选实施例中，刀杆的端部上与PCD/cBN片钎焊处被研磨掉，从而形成一个凸榫4。凸榫大体呈圆柱形，但其也可呈锥形、方形、三角形、椭圆形或其他非圆的形状。凸榫的直径(或等效值)是刀杆直径的15-40％，且被设计成可装配在片1的中心孔内，尽管凸榫不必在中心孔的整个长度上延伸。

然后，PCD/cBN片采用凸榫作为导向和钎焊接头3与刀杆钎焊在一起。值得注意的是，根据本发明，钎焊仅在凸榫处实施。这将减小钎焊接头开焊的危险。

在钎焊完成后，所获得的刀具被研磨成切削刃由超硬体形成，如图1中的俯视图5所示。