专利名称：工具刀头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工具刀头(toolinsert)。
背景技术：
絲压实体(abrasive compacts)是将通常为超硬的研##立子#^到一硬 质粘结iUi构成的多晶体。这种压实体通常被^^到一基体上，该基体通常为 石M^T基体。金刚石磨料压实^i称为PCD，立方氮^/^Wt压实^^称为 PCBN。
US4,807,402公开了这才^""种制品，其包括^i者如石M^^的支承体，而 M该支承体的Ji4面和下表面J^I^^有^f"压实体层。
EP0714719公开了一种工具刀头，该工具刀头具有由选自硬质合金，类铁 金属或者高熔点金属构成的中心层或者中间层以及^^到上述中心层或者中间 层的第一和第二^f"压实体层。工具组件包括由^f"压实⑩成的一突出部和 侧面，而该突出部和侧面为工具刀头提供了切削点和切削刃。这样的工具刀头 可通过如在美国专利US4，807,402中所公开的制品进行电火勒口工而被切割。
US5，676,496公开了一种金属切割刀头，该刀头包括一石M^"基体，以及 至少一个由诸如PCD或者PCBN的超》tj"材^"构成的主体，将该主体与基体 的一ii^^面^^f且该主体可^^体的一^!'滚面延伸到该基体的另一^N!']4 面。在基体的补转角处可设置多个超石ti体。在US5，598,621和US5,813,105 中公开了制造刻以刀头的方法。
Jtt技术中公开的用于制造直接烧结的多转角之刀头的方法的一个主， 点在于，在一个单一的高压和高温循环过程中只能制造非常少量的切削工具刀 头
发明内容
本发明提供了 一种制造工具刀头的方法，其中该工具刀头包括一中心金属 部分，该中心金属部分具有与M合的由超级研磨材料构成的i4^区域，并且 该边缘区域为工具刀头提供了切削刃或者切削点。该方法包括以下步骤
(i )提4^"个在其相对侧的^-"面-bW"有錄面的主体，每个錄面 设有由一^r属区M者多个金属区域分隔开的超M^f磨材^成的间!^梦， 一个i^面中的每^Nl级^f磨条带与相对的i4面中的一个超级研磨条带对齐 或者每^h^^f磨絲从一个主表面延伸到相对的主表面上；以及
(ii )从一i^面向相对的i^面沿至少两组在^M^!Mf磨条带中或者 ^fJi4目交的平面切断主体来制成工具刀头。
主体的切断是以这#"-种方式来进行的，即，使超级研磨条带暴露出* 而在工具刀头中形成一切削刀尖或者切削刃。例如，主体的切断可沿着至少两 条与至少两条条带相交的线，和沿着l^^上纵向延伸穿it^少两个相邻条带的 线而进4亍。
4r属区域可以是一种石更^^属，该硬金属伊C^由选自石M^r，类铁金属 和高熔点金属的材料构成。可伊逸的是，该硬金属是石M妙。
可优选的是，超级研磨材料是一种J^"压实体，优选为PCD或者PCBN， 更可取的为PCBN。
主体伊Ci^一圆盘状。该圆盘伊^i^具有约为55mm到约为125mm的直径， 更可取的是具有约为80mm到约为100mm的直径，而且该圓盘具有约为1.6mm 到约为30mm的厚度，更可取的是具有约为2mm到约为10mm的厚度。
主体的切断可通过^^口的方法进行，例:^r^i切割或者电火花加工。
本发明的另一方面提供了 一种多面体的工具刀头，该工具刀头包括一个在 其相对侧上设有主表面的中心金属部妙至少一个与每个錄面瑚^^或者从 一个JA面延伸到另一个i4面的超级研磨条带，所述每个超级研磨条带为工 具刀头提供了 一切削刀尖或者切削刃。多面体的工具刀头M为星形。
本发明的另 一方面提供了 一种工具刀头，该工具刀头包括一个在其相对侧 上设有±4面的中心金属部分，该中心金属部分包括从MA4面延伸出来的 中心凸起区域和位于该凸起区^j^围的凹入区域；以M—絲型式的超级研 磨材料薄层，所i^i级研磨材料薄层在朴凹入区域中被冲^^到每个錄面上， 并iL每^^ l^f磨条带为工具刀头提供了 ^"^刀削刀尖或者切削刃。
图la是利用本发明方法的一个主体实施例的逸阮图lb是图la中主体的麟面,舰图lc是通it^发明方法ll得的一工具刀头的逸f见图2至9是本发明的其它实施例，其中图2 (a) -9 (a)是利用本发明方法 的名""主体的舰图，图5 (b)和9 (b) A^体的横载面侗扭见图，图2 (c) -9 (c)是工具刀头实施例的it^见图。 M实施方式
现在，结合附图中的图1对>^明的一个实施例进#^明。首先参考图la，
构成的条^14:其中的超M^f磨材料为^l"压实体。在一高压/高温烧结工艺步 :程中，多^t^r区域12和^f"压实体条带14^b^。主体10在其每个 相对侧中上具有主平面16， 18。
主体10沿^于^h压实体条带14的间隔线20而被切断。主*沿着纵 向经过每个^F压实体条带14的线22而被切断。切断#^1从一个±^面16向 另一个U面18贯穿主体iMi行的。这样，就获得了图lc所示的产品或者工 具刀头。该刀头具有一个由石顿^r^J成的中心部分24，而且该中心部分与由 ^fr压实体构成的纵向ii^条带26相#^。 ii^条带26从一个U面16向另 一个A4面18连续^1伸。为了将工具刀头安f^一工具内，可以贯穿该中心 部分24设置一个孔28。磨料压实体条带26的#30和转角32为工具刀头提 供了切削刃或者切削点。
主体10可以通过提供多种成分来构成，即将^^立子形式的用于制造硬质合
如一有机粘结剂的粘结剂#^到一粘附模板(coherent form)上。该主^i^可 以利用多更^r属的预,条if^la^^。原始状态的主Mit^—膜盒内适当
i^角定区^N^的位w^得。j^ifc^i^"^fia的高^/高压装置的^^区 中。^^始状态的主体处于适当地升高温度和压力的情况下，例如条带内的磨
^"处于晶体稳、态下，就会产生如图la和lb所示的M石M及^^。
图2至4的实施例与图1的实施例相务似，所以相同的"W用相同的附图 才朽M^示。在这些实施例中，示出了可^^#^切断线的结构形式，这样就可分别获H个三角形的刀头(如图2c所示)， 一个具有内角小于90度的带 四个切削刀尖的多面^X具刀头(如图3c所示)，以及一个菱形刀头(如图4c 所示)。jtl^卜，边缘条带26或者其截面从一个i^面16连续i^4伸到另一个
下面结合图5对本发明的另一个实施例进行沈明。首先参考图5a， 一个硬 质^^主体50呈圓盘形，而JL^该主^M目对側具有主平表面52， 54。每个主平 面上设有一系列平行间隔的凹槽56，在每个凹槽56中设有一^M^f磨材料条 带，^ii种情况下，将^f压实体作为超级研磨材料齡到石M妙主体上。
可这样获得一工具刀头，首先，沿着间隔线58从一个i^面52到另一个 主表面54切断主体50，其中的间隔线58横向于^F压实^M真充的凹槽56。接 着，沿纵向贯穿每个凹槽56延伸的线60以一横向方向切断主体。jtW卜，切断 是从一个^4面52到相对的另一个^面54进行的。
图5c示出了获得的产品i^工具刀头。该刀头財-^巨形絲方形的形状， 并且将^f压实体构成的条带64接合到一石MM构成的中心部分62上。条 带64沿工具刀头^目对侧的上和下i^彖而i^。在^"#]上的条;^皮区域66 内的石M^r而分离开。^~个#^64:^殳有切削刃68和切削点70。为了将 工具刀头安絲一工具内，可以贯穿该中心石MM区域62 iM—个孔72。
主体50可以通过"&i一个盘形的硬质^r主^在其两个主表面中的切 削凹槽56来形成，其中的硬质^r主体可为一碳化鵠主体。将JJ立子形式的用 于制造J^"压实体所必需的成分(诸如PCBN)》 在凹槽56中。这些粒子借 助于诸如一有机粘结剂的粘结剂M到一粘附才對反上。具有4^凹槽的硬质合 金主^^^X在^t的高^/高压装置的反应区中。佳主体处于适当地升高温 度和压力的情况下，例如条带内的^#处于晶#€、态下，就^^寻到如图5a和5b
所示的;^;M^i^^。
图6至8的实施例与图5的实施例相类似，所以相同的部件用相同的附图 才射己^示。在这些实施例中，示出了可供选择的切断线的结构形式，这样就 可分别获#—个三角形的刀头(如图6c所示)， 一个具有内角小于90度的四 ^^刀削刀尖的多面体工具刀头(如图7c所示)，以及一个菱形刀头(如图8c 所示)。jH^卜，在^H则面上的ii^彖条带64或者其截面被区域66内的石M合 金分离开。图9示出了本发明的另一个实施例。该实施例提供了一种石MM的盘形 主体100。该主体100在其相对侧上具有^4面102和104。[个表面上设有 扇形条带(scalloped strips) 106，该扇形条带构成一交叉网格形状的结构。每 个扇形条带106具有一薄层的超级研磨材料，在这种情况下是将W"压实体作 为超级研磨材料^^到主体上。沿着线108和垂直于该线的线110来切断主体 100。这样获得的工具刀头如图9c (透视图)和图9d (4 面视图)所示。工 具刀头包括一个石MM构成的主体n2，该主^"有扇形ii^区域H4， 个ii^区域^f^有一J^压实体薄层116。 * 118和转角120为刀头"R供了切 削刃和切削点。 一个位于中心的孔122可贯穿硬质合金而被形成。本实施例的
工具刀头的;u可形状可用于所谓的"断屑"中。
在上述实施例中，主体的切断可通ii^L^"技术中么^口的方法来进行，例如
^b5t切割或者电火;^口工。
权利要求
1.一种工具刀头，该工具刀头包括一个具有限定在其相对侧上的主表面的中心金属部分，该中心金属部分包括从各个主表面延伸出来的中心凸起区域和位于该凸起区域周围的扇形边缘区域；以及呈一条带型式的超级研磨材料薄层，所述超级研磨材料薄层在各个扇形边缘区域中被接合到每个主表面上，并且每个超级研磨条带为工具刀头提供了一切削刀尖或者切削刃。
2. ##权矛^"求1所述的多面体的工具刀头，^#棘于，所ii^M^f磨 材料薄层斜目对^4面中的^r-个上被^^到整个周边的扇形ii^区域上。
全文摘要
本发明公开了一种制造工具刀头的方法，该工具刀头包括一中心金属部分，该中心金属部分设有与其接合的由超级研磨材料构成的边缘区域并且该边缘区域为工具刀头提供了一切削刃或者切削点。主体(50)在其相对侧上具有主表面，每个主平面上设有由一个诸如硬质合金的金属区域或者多个金属区域分隔开的超级研磨材料的间隔条带(64)，所述的超级研磨材料通常为诸如PCBN或者PCD的磨料压实体。一个主表面中的每个超级研磨条带与相对的主表面中的一个超级研磨条带对齐。可替换的是，每个超级研磨条带从一个主表面延伸到相对的主表面上。从一主表面到相对的主表面沿至少两组在各个超级研磨条带中或者条带上相交的平面切断主体来制成工具刀头。
文档编号B23P15/28GK101564771SQ20091012737
公开日2009年10月28日 申请日期2003年2月20日 优先权日2002年2月21日
发明者伊恩·P·古德蒙德, 布·C·乌洛夫松, 斯特凡·M·O·佩尔松, 斯蒂格·A·安德辛, 穆罕默德·S·厄兹巴伊拉克塔尔, 纳德雷特·詹, 莱夫·A·桑行斯特伦, 詹姆斯·A·里德, 马修·W·库克 申请人:六号元素(控股)公司