在一工件上进行一切割操作的方法与流程

文档序号:25998551发布日期:2021-07-23 21:14阅读:70来源:国知局
在一工件上进行一切割操作的方法与流程

目前所揭露的标的涉及一种在一工件上进行多个切割操作的方法,且具体的是在高速下进行多个切割操作的方法。



背景技术:

切割工具通常用于机械加工操作中。此种切割工具通常包括一切割工具支架,以及安装在其上的一可更换的切割插入件。所述切割插入件进行实际的机械加工,且因此而遭受磨损。此磨损是由例如热、机械应力等所引起的。

在典型的使用中,一旦一切割插入件遭受足够的磨损,以致于不再有效地进行其所需的功能,则停止机械加工操作,并更换所述切割插入件。众所周知,一切割插入件的使用寿命尤其取决于其在使用过程中所经历的温度及/或多个切割力。



技术实现要素:

根据目前所揭露的标的的一第一方面,提供一种用于在一工件上进行一切割操作的方法,所述方法包括:

提供所述工件,所述工件是由一金属所制成,所述金属的特征在于具有不大于约100w/(m·k)(约57.8btu/(hr·ft·°f))的一导热率;

提供一切割装置,所述切割装置包括一内部冷却腔,所述内部冷却腔的一侧由一薄壁结构界定;以及

使用所述切割装置在所述工件上进行一切割操作,其中所述切割速度不小于约300m/min(约984ft/min)。根据一些实例,所述切割速度不小于约500m/min(约1640ft/min)。

所述金属的特征可在于连续切屑,即其可进行一切割操作,以使被去除的工件的材料是多个连续切片的形式。所述金属的特征可在于层状切屑,即其可进行一切割操作,以使被去除的工件的材料是多个层状切片的形式。所述金属的特征可在于短切屑,即其可进行一切割操作,以使被去除的工件的材料是多个短切片的形式,例如切成粉末状及/或颗粒状的多个小颗粒。

所述金属可选自由铁、铜合金、钢、铅、钛及镍所组成的群组。

所述切割装置可包括一可更换的插入件。所述插入件可由一材料所制成,所述材料是选自由碳化物、钢及维第亚合金所组成的群组。

所述切割装置可包括一前刀面、一后刀面以及界定在所述前刀面与所述后刀面之间的一刀刃,所述后刀面及/或所述前刀面(其可包括或至少是所述切割装置的一断屑槽的一部分)设置在所述薄壁结构上。

可提供所述薄壁结构,使得其最小厚度不超过约0.7mm。可提供所述薄壁结构,使得其最小厚度不超过约0.4mm。

所述切割装置的特征可在于所述薄壁结构不适于承受与将所述切割速度降低至小于约100m/min(约328ft/min)相关联的多个切割力。

所述切割装置的特征在于所述薄壁结构不适于承受与将所述切割速度降低至小于约300m/min(约984ft/min)相关联的多个切割力。

所述切割操作可选自由一车削操作、一铣削操作以及一钻削操作所组成的群组。

在所述切割操作期间可发生连续切屑、层状切屑及/或短切屑。

所述方法可进一步包括在所述切割操作期间向所述冷却腔供应一冷却流体。

所述方法的特征可在于当所述切割速度增加时,可获得更厚的切屑厚度,即,增加切割速度可有助于产生具有更厚的切屑厚度的多个切片,而不会对所述割装置引起过度的损坏或磨损。

根据目前所揭露的标的的一第二方面,提供一种组合物,所述组合物包括:

一或多个切割装置,所述切割装置的各个包括一内部冷却腔,所述内部冷却腔的一侧由一薄壁结构界定;以及

至少一物件,提供多个使用指示,所述多个使用指示根据在一工件上进行一切割操作的一方法来使用所述多个切割装置,所述方法包括:

提供所述工件,所述工件是一金属,所述金属的特征在于:具有不大于约100w/(m·k)(约57.8btu/(hr·ft·°f))的一导热率;以及

使用所述多个切割装置中的一者在所述工件上进行一切割操作,其中所述切割速度不小于约300m/min(约984ft/min)。根据一些实例,所述切割速度不小于约500m/min(约1640ft/min)。

所述金属的特征可在于连续切屑,即其可进行一切割操作,以使被去除的工件的材料是多个连续切片的形式。所述金属的特征可在于层状切屑,即其可进行一切割操作,以使被去除的工件的材料是多个层状切片的形式。所述金属的特征可在于短切屑,即其可进行一切割操作,以使被去除的工件的材料是多个短切片的形式,例如切成粉末状及/或颗粒状的多个小颗粒。

所述金属可选自由铁、铜合金、钢、铅、钛及镍所组成的群组。

所述多个切割装置可包括一可更换的插入件。所述插入件可由一材料所制成,所述材料是选自由碳化物、钢及维第亚合金所组成的群组。

所述切割装置可包括一前刀面、一后刀面以及界定在所述前刀面与所述后刀面之间的一刀刃,所述后刀面及/或所述前刀面设置在所述薄壁结构上。

可提供所述薄壁结构,使得其最小厚度不超过约0.7mm。可提供所述薄壁结构,使得其最小厚度不超过约0.4mm。

所述多个切割装置中的各个的特征可在于所述薄壁结构不适于承受与将所述切割速度降低至小于约100m/min(约328ft/min)相关联的多个切割力。

所述多个切割装置中的各个的特征可在于所述薄壁结构不适于承受与将所述切割速度降低至小于约300m/min(约984ft/min)相关联的多个切割力。

所述切割操作是选自由一车削操作、一铣削操作以及一钻削操作所组成的群组。

所述方法可进一步包括在所述切割操作期间向所述冷却腔供应一冷却流体。

当在一特定的材料的一工件上进行一切割操作时,所述多个使用指示可针对各切割装置指示两个或更多个估计的使用寿命的数值,所述多个数值中的各个与一不同的切割速度相关联,其中所述估计的使用寿命的多个数值随着多个切割速度的增加而增加。

当在一特定的材料的一工件上进行一切割操作时,所述多个使用指示可针对各切割装置指示两个或更多个切屑厚度的数值,所述多个数值中的各个与一不同的切割速度相关联,其中所述切屑厚度的多个数值随着多个切割速度的增加而增加。

根据目前所揭露的标的的一第三方面,提供一种用于在一工件上进行一切割操作的方法,所述方法包括:

提供所述工件;

提供一切割装置,所述切割装置包括一内部冷却腔,所述内部冷却腔的一侧由一薄壁结构界定;以及

使用所述切割装置以不小于一最大特征基准速度的一特征操作速度对所述工件进行一切割操作;

其中所述最大特征基准速度是最高特征速度,在所述最高特征速度以下,利用所述切割装置在所述工件上进行一基准切割操作是与所述薄壁结构的结构破坏相关联。

应理解的是,在本文的说明书及权利要求书中倘若可预期一切割条件,例如一特征切割速度,可被认为与诸如结构破坏或热破坏的一现象“相关联”,倘若可预期所述现象将以使用此一切割工具的本领域具有普通技术水平的一使用者所不能接受的速度发生。不应被理解为表示在与所述现象不相关联的多个条件下,所述现象从未发生,或在与所述现象相关联的条件下,所述现象一直发生。所述条件可例如使用本领域众所周知的有限的元件分析,及/或通过实验进行计算而得出。

所述特征操作速度可为所述最大特征基准速度的至少1.5倍。所述特征操作速度可为所述最大特征基准速度的至少2倍。

所述基准切割操作可为一连续切割操作(与一间歇的或间断的切割操作相反)。

所述多个特征速度中的各个可为一各自的切割速度(即,所述“特征操作速度”是指所述操作切割速度,所述“最大特征基准速度”是指所述最大基准切割速度,以及所述“特征操作速度”是指所述特征切割速度)。

所述多个特征速度中的各个可基于一各自的切割速度及一各自的进料速度而计算。所述多个特征速度总是随着所述各自的切割速度及各自的进料速度中的各个的增加而增加,但是在计算多个特征速度时不必给其相等的权重。例如,所述多个特征速度中的各个可为所述各自的切割速度及所述各自的进料速度的总和、所述各自的切割速度与一第一系数的相乘及所述各自的进料速度与一第二系数的相乘的总和、所述各自的切割速度与所述各自的进料速度的平方和的平方根等。

所述切割装置可包括一切割部分,所述切割部分是由一材料所制成,所述材料是选自由碳化物、钢及维第亚合金所组成的群组。

所述方法可进一步包括向所述冷却腔供应一冷却流体,从而降低所述切割装置靠近其刀刃的所述温度。

所述工件可由一金属所制成,所述金属的特征在于具有不大于约100w/(m·k)(约57.8btu/(hr·ft·°f))的一导热率。

所述工件的所述材料的特征可在于连续切屑。

所述工件的所述材料的特征可在于层状切屑。

所述工件的所述材料的特征在于短切屑。

所述工件可由一材料金属所制成,所述材料金属是选自由铁、铜合金、钢、铅、钛及镍所组成的群组。

所述薄壁结构可跨越在所述冷却腔与所述切割装置的一后刀面及/或一前刀面的至少一部分之间。

所述薄壁结构可具有不超过约0.7mm的一最小厚度。

所述薄壁结构可具有不超过约0.4mm的一最小厚度。

所述薄壁结构可具有不超过约0.2mm的一最小厚度。

所述薄壁结构可具有不超过约0.1mm的一最小厚度。

所述切割装置可包括一或多个肋条,所述一或多个肋条自其一顶端突出至所述腔中。

所述最大特征基准速度可不大于约100m/min(约328ft/min)。

所述最大特征基准速度可不大于约300m/min(约984ft/min)。

所述特征操作速度可不大于约500m/min(约1640ft/min)。

所述切割装置可包括一可更换的插入件。

所述切割操作可选自由一车削操作、一铣削操作以及一钻削操作所组成的群组。

所述方法的特征可在于当所述切割速度增加时,所述切割装置的使用寿命更长。

根据目前所揭露的标的的一第四方面,提供一种组合物,所述组合物包括:

一或多个切割装置,所述切割装置的各个包括一内部冷却腔,所述内部冷却腔的一侧由一薄壁结构界定;以及

至少一物件,提供多个使用指示,所述多个使用指示根据目前所揭露的标的的所述第三方面所述的的方法来使用所述多个切割装置中的一者。

根据目前所揭露的标的的一第五方面,提供一种用于确定在一工件上的一切割操作的一最小特征操作速度的方法,所述方法包括:

选择所述工件;

选择一切割装置,所述切割装置包括一刀刃以及一相应的断裂区域,且与一冷却装置相关联,所述冷却装置构造成使其起作用以在使用所述切割装置的期间,至少在所述刀刃的附近降低其温度;

确定一最大特征基准速度为所述最高特征速度,在所述最高特征速度以下,利用所述切割装置在所述工件上进行一基准切割操作是与在所述断裂区域的结构破坏相关联;以及

确定所述最小特征操作速度高于所述最大特征基准速度。

所述最小特征操作速度可为所述最大特征基准速度的至少1.5倍。所述最小特征操作速度可为所述最大特征基准速度的至少2倍。

所述基准切割操作可为一连续切割操作(与一间歇的或间断的切割操作相反)。

所述多个特征速度中的各个可为一各自的切割速度(即,所述“最小特征操作速度”是指所述最小操作切割速度,以及所述“最大特征基准速度”是指所述最大基准切割速度)。

所述多个特征速度中的各个可基于一各自的切割速度及一各自的进料速度而计算。所述多个特征速度总是随着所述各自的切割速度及各自的进料速度中的各个的增加而增加,但是在计算多个特征速度时不必给其相等的权重。例如,所述多个特征速度中的各个可为所述各自的切割速度及所述各自的进料速度的总和、所述各自的切割速度与一第一系数的相乘及所述各自的进料速度与一第二系数的相乘的总和、所述各自的切割速度与所述各自的进料速度的平方和的平方根等。

所述切割装置可包括一切割部分,所述切割部分是由一材料所制成,所述材料是选自由碳化物、钢及维第亚合金所组成的群组。

所述方法可进一步包括向所述冷却腔供应一冷却流体,从而降低所述切割装置靠近其刀刃的所述温度。

所述工件可由一金属所制成,所述金属的特征在于具有不大于约100w/(m·k)(约57.8btu/(hr·ft·°f))的一导热率。

所述工件的所述材料的特征可在于连续切屑。

所述工件的所述材料的特征可在于层状切屑。

所述工件的所述材料的特征可在于短切屑。

所述工件可由一材料金属所制成,所述材料金属是选自由铁、铜合金、钢、铅、钛及镍所组成的群组。

所述切割操作可包括操作所述冷却装置,以降低所述切割装置靠近其刀刃的所述温度。

所述冷却装置可包括形成在所述切割装置中的一内部冷却腔,所述内部冷却腔的一侧由一薄壁结构界定,所述薄壁结构包括所述断裂区域的至少一部分,且跨越在所述冷却腔与所述切割装置的一后刀面及/或一前刀面的至少一部分之间。

所述薄壁结构可具有不超过约0.7mm的一最小厚度。

所述薄壁结构可具有不超过约0.4mm的一最小厚度。

所述薄壁结构可具有不超过约0.2mm的一最小厚度。

所述薄壁结构可具有不超过约0.1mm的一最小厚度。

所述切割装置可包括一或多个肋条,所述一或多个肋条自其一顶端突出至所述腔中。

所述最大特征基准速度可为不大于约100m/min(约328ft/min)。

所述最大特征基准速度可为不大于约300m/min(约984ft/min)。

所述最小特征操作速度可为不大于约500m/min(约1640ft/min)。

所述切割装置可包括一可更换的插入件。

所述切割操作可选自由一车削操作、一铣削操作以及一钻削操作所组成的群组。

所述的方法的特征可在于当所述切割速度增加时,所述切割装置的使用寿命更长。

根据目前所揭露的标的的一第六方面,提供一种根据目前所揭露的标的的所述第五方面所述的方法所设计的切割装置。

根据目前所揭露的标的的一第七方面,提供一种组合物,所述组合物包括:

一或多个切割装置,所述切割装置的各个包括一内部冷却腔,所述内部冷却腔的一侧由一薄壁结构界定;以及

至少一物件,提供多个使用指示,所述多个使用指示根据在一工件上进行一切割操作的一方法来使用所述多个切割装置,所述方法包括:

提供所述工件;

向所述冷却腔供应一冷却流体;以及

使用所述多个切割装置中的一者在所述工件上进行一切割操作,其最小特征操作速度不小于一最大特征基准速度的1.5倍;

其中所述最大特征基准速度是所述最低特征速度,在所述最低特征速度以上,不向所述冷却装置供应所述冷却流体时,利用所述切割装置在所述工件上进行一切割操作是与所述基准切割装置的热破坏相关联。

“热破坏”可包括由于在使用过程中被加热至高温而导致的所述切割装置损坏。

所述特征操作速度可为所述最大特征基准速度的至少2倍。

所述基准切割操作可为一连续切割操作(与一间歇的或间断的切割操作相反)。

所述多个特征速度中的各个可为一各自的切割速度(即,所述“最小特征操作速度”是指所述最小操作切割速度,以及所述“最大特征基准速度”是指所述最大基准切割速度)。

所述多个特征速度中的各个可基于一各自的切割速度及一各自的进料速度而计算。所述多个特征速度总是随着所述各自的切割速度及各自的进料速度中的各个的增加而增加,但是在计算多个特征速度时不必给其相等的权重。例如,所述多个特征速度中的各个可为所述各自的切割速度及所述各自的进料速度的总和、所述各自的切割速度与一第一系数的相乘及所述各自的进料速度与一第二系数的相乘的总和、所述各自的切割速度与所述各自的进料速度的平方和的平方根等。

所述切割装置可包括一切割部分,所述切割部分是由一材料所制成,所述材料是选自由碳化物、钢及维第亚合金所组成的群组。

所述方法可进一步包括向所述冷却腔供应一冷却流体,从而降低所述切割装置靠近其刀刃的所述温度。

所述工件可由一金属所制成,所述金属的特征在于具有不大于约100w/(m·k)(约57.8btu/(hr·ft·°f))的一导热率。

所述工件的所述材料的特征可在于连续切屑。

所述工件的所述材料的特征可在于层状切屑。

所述工件的所述材料的特征可在于短切屑。

所述工件可由一材料金属所制成,所述材料金属是选自由铁、铜合金、钢、铅、钛及镍所组成的群组。

所述薄壁结构可跨越在所述冷却腔与所述切割装置的一后刀面及/或一前刀面的至少一部分之间。

所述薄壁结构可具有不超过约0.7mm的一最小厚度。

所述薄壁结构可具有不超过约0.4mm的一最小厚度。

所述薄壁结构可具有不超过约0.2mm的一最小厚度。

所述薄壁结构可具有不超过约0.1mm的一最小厚度。

所述切割装置可包括一或多个肋条,所述一或多个肋条自其一顶端突出至所述腔中。

所述最大特征基准速度可不大于约100m/min(约328ft/min)。

所述最大特征基准速度可不大于约300m/min(约984ft/min)。

所述最小特征操作速度可不大于约500m/min(约1640ft/min)。

所述切割装置可包括一可更换的插入件。

所述切割操作可选自由一车削操作、一铣削操作以及一钻削操作所组成的群组。

所述的组合物的特征可在于当所述切割速度增加时,所述切割装置的使用寿命更长。

根据目前所揭露的标的的一第八方面,提供一种用于设计以在一工件上进行一切割操作的一切割装置的方法,所述方法包括:

提供所述工件;

定义以多个基准参数为特征的一基准切割装置;

基于所述多个基准参数及所述工件的多个参数确定一最大特征基准速度为最低特征切割速度,在所述最低特征速度以上,利用所述切割装置在所述工件上进行一切割操作是与所述基准切割装置的热破坏相关联;

设计以所述多个基准参数为特征的所述切割装置,其中所述切割装置设计进一步包括一内部冷却腔,所述内部冷却腔的一侧由一薄壁结构界定;

确定一最小特征操作速度为最高速度,在所述最高速度以下,利用所述切割装置进行一切割操作是与在所述薄壁结构的结构破坏相关联;

其中所述薄壁结构的特征在于,所述最小特征操作速度大于所述最大特征基准速度。

所述基准参数可为例如所述切割装置的厚度、其形状、尺寸等。

所述特征操作速度是所述最大特征基准速度的至少1.5倍。所述特征操作速度是所述最大特征基准速度的至少2倍。

所述基准切割操作可为一连续切割操作(与一间歇的或间断的切割操作相反)。

所述多个特征速度中的各个可为一各自的切割速度(即,所述“最小特征操作速度”是指所述最小操作切割速度,以及所述“最大特征基准速度”是指所述最大基准切割速度)。

所述多个特征速度中的各个可基于一各自的切割速度及一各自的进料速度而计算。所述多个特征速度总是随着所述各自的切割速度及各自的进料速度中的各个的增加而增加,但是在计算多个特征速度时不必给其相等的权重。例如,所述多个特征速度中的各个可为所述各自的切割速度及所述各自的进料速度的总和、所述各自的切割速度与一第一系数的相乘及所述各自的进料速度与一第二系数的相乘的总和、所述各自的切割速度与所述各自的进料速度的平方和的平方根等。

所述切割装置可包括一切割部分,所述切割部分是由一材料所制成,所述材料是选自由碳化物、钢及维第亚合金所组成的群组。

所述方法可进一步包括向所述冷却腔供应一冷却流体,从而降低所述切割装置靠近其刀刃的所述温度。

所述工件可由一金属所制成,所述金属的特征在于:具有不大于约100w/(m·k)(约57.8btu/(hr·ft·°f))的一导热率。

所述工件的所述材料的特征可在于连续切屑。

所述工件的所述材料的特征可在于层状切屑。

所述工件的所述材料的特征可在于短切屑。

所述工件可由一材料金属所制成,所述材料金属是选自由铁、铜合金、钢、铅、钛及镍所组成的群组。

所述切割操作可包括操作所述冷却装置,以降低所述切割装置靠近其刀刃的所述温度。

所述薄壁结构可跨越在所述冷却腔与所述切割装置的一后刀面及/或一前刀面的至少一部分之间。

所述薄壁结构可具有不超过约0.7mm的一最小厚度。

所述薄壁结构可具有不超过约0.4mm的一最小厚度。

所述薄壁结构可具有不超过约0.2mm的一最小厚度。

所述薄壁结构可具有不超过约0.1mm的一最小厚度。

所述切割装置可包括一或多个肋条,所述一或多个肋条自其一顶端突出至所述腔中。

所述最大特征基准速度可不大于约100m/min(约328ft/min)。

所述最大特征基准速度可不大于约300m/min(约984ft/min)。

所述最小特征操作速度可不大于约500m/min(约1640ft/min)。

所述切割装置可包括一可更换的插入件。

所述切割操作可选自由一车削操作、一铣削操作以及一钻削操作所组成的群组。

所述的方法的特征可在于当所述切割速度增加时,所述切割装置的使用寿命更长。

根据目前所揭露的标的的一第九方面,提供一种根据目前所揭露的标的的所述第八方面所述的方法所设计的切割装置。

附图说明

为了更佳地理解本文所公开的标的并举例说明如何在实践中进行实施,现在将仅通过非限制性实例的方式并参考附图来描述实施例,其中:

图1是根据目前所揭露的标的的一切割工具的透视图;

图2a是图1所示的切割工具的一切割插入件的透视图;

图2b是图2a中沿着ii-ii线的剖面图;

图3a是图1所示的切割工具的一切割工具支架的透视图;

图3b是图3a中沿着iii-iii线的剖面图;

图4是图1中沿着iv-iv线的近观图;

图5显示用于在一工件上进行一切割操作的方法;

图6示意性地显示用于实施图5的方法的一组合物。

具体实施方式

目前所公开的标的涉及一种在工件上进行一切割操作的方法。所述方法特别适用于对热传递效率相对较低的金属进行的切割操作,例如,其特征在于具有小于约100w/(m·k)(约57.8btu/(hr·ft·°f))的导热率。尽管所述方法不限于与切割工具的一特定设计一起使用,然而将描述一切割工具的一非限制性实例,所述切割工具可适于根据所述方法实施切割操作。

如图1所示,通常以10所表示的一切割工具包括牢固地安装在一切割工具支架14内的一切割插入件12。切割工具10可任选地包括一基板16,例如由维第亚合金(widia)所制成,所述基板16设置在切割插入件12与切割工具支架14之间。

如图2a及图2b所示,切割插入件12包括一顶面18、一底面20以及跨越其间的一侧面22。当将切割插入件12安装在切割工具支架14中时,顶面18的一部分构成一前刀面,而侧面22的一部分构成一后刀面,及界定在所述前刀面与所述后刀面之间的交点(即所述顶面及所述侧面)之间界定一刀刃24,而所述底面20通常保持平靠在切割工具支架上。切割插入件12可进一步包括一断屑槽25,例如形成围绕顶面18的周边的至少一部分所形成的一弯曲通道。

应理解的是,在本文中,基于切割工具1及其元件的一典型的用法,参考附图中的方向来使用本公开及权利要求与方向有关的术语,例如顶端、底部、上、下等,以及类似/相关的术语,除非另有说明或从上下文中清楚得知,否则不应被解释为限制性。相似地,前(及相关的术语)是指朝向一工件的方向,而后(及相关的术语)是指远离所述工件的方向。

切割插入件12形成有一冷却腔,其总体上以26表示。所述冷却腔26包括形成在切割插入件12的底面20的一开口28,从而提供从其底侧进入冷却腔的通道。如上所述,当将切割插入件12安装在切割工具支架14中时,冷却腔26的开口28邻接切割工具支架14。冷却腔26的前内表面30a及后内表面30b朝其一顶端32会聚,使得冷却腔的宽度沿其高度减小。冷却腔26的此一形状有利于在一切割操作期间(例如,沿着图4中的箭头a所示的一流动路径)在其中连续地引入一冷却介质(例如,水)且同时使冷却介质离开。因此,开口28可构成冷却腔26的一入口及一出口。

形成冷却腔26,使得其顶端邻近所述刀刃24,例如在其中冷却腔的前内表面30a及侧面22的前部(即,切割插入件12的后刀面)之间界定一薄壁结构。

根据一些实例,一或多个肋条34(本文中对于一单一元件,例如,一肋条的理解应被隐含地包括其中提供多个此种元件的实例,除非从上下文中可明显看出,比照适用)可形成在冷却腔26的内表面30a、30b上,例如在其顶端32处或附近。此一肋条34可协助减小刀刃24附近的薄壁结构的厚度,进一步减小其必要的厚度以承受在一切割操作期间所产生的力。此外,设置肋条34增加冷却腔26的一或多个内表面30a、30b的表面积,从而协助通过冷却介质的一更有效的冷却。

切割插入件12可包括本领域技术人员所识别的其他特征,包括,但不限于一安装孔40,在不背离本公开的标的的范围的情况下,比照适用。

如图3a及图3b所示,切割工具支架14包括一主体42,所述主体42具有一插入件座空间44,用于在切割插入件12的一远端处安装切割插入件12。插入件座空间44是界定在一基部46与从其大致上向上延伸的两个侧壁48之间。基部46与侧壁48可分别与切割插入件12的底侧面20及后侧面22相对应地形成。(在图3a及图3b所示的实例中,基部46对应于基板16的一基部,未示出,其具有与切割插入件12的底面20相对应的一上表面。)

根据一些实例,切割工具支架14进一步包括一冷却供应装置,其整体上以54表示。所述冷却供应装置54可包括一导管56,例如沿着主体42的长度,在形成于基部46上的一流体入口50处在其排放端处形成开口,设置成当安装在切割插入件12上时,位于切割插入件12的冷却腔26的下方。导管56可在其一供应端进一步向一冷却介质源(未示出)形成开口。所述流体入口可具有任何合适的形状,例如圆形、椭圆形、卵形、多边形等。此外,当将切割插入件12安装于插入件座空间44中时,流体入口50可形成在一喷嘴(未示出)的一端部上,所述喷嘴自基部46突出至冷却腔26中。

切割工具支架14可包括一紧固孔58,用于容纳诸如一螺钉60的一紧固构件,所述紧固构件开口于插入件座空间44。所述紧固孔58可根据例如本领域已知的任何合适的设计来提供。切割工具支架14可进一步包括形成在基部46上的一流体出口62,且向插入件座空间44形成开口,例如在流体入口50的远端,所述流体出口62构造成在使用过程中协助自冷却腔26排出冷却介质,同时提供冷却介质。流体出口62可连接至一排放导管(未示出),或者在切割工具支架14的下方形成开口,从而允许冷却介质从其中自由地排出。将理解的是,冷却腔26内的冷却介质流动的路径可至少部分地受到包括流体入口50及流体出口62的参数,包括位置的影响。

根据一些实例,可提供多个流体入口50及/或多个流体出口62。

使用时,例如如图4所示,切割插入件12插入所述插入件座空间44中,并固定在其中,例如通过使螺钉60穿过切割插入件的安装孔40,并将其固定在切割工具支架14的紧固孔58中。插入件12的底面20对准地位于切割工具支架14的紧固孔58中,切割插入件12的底面20对准地定位在切割工具支架的基部46上,且其后侧面22对准地抵靠其侧壁48。

如图5所示,提供一种总体上以100表示的用于在一工件上进行一切割操作的方法。

在所述方法的步骤110中,提供一合适的工件。如上所述,所述工件是一金属(包括混合物、化合物、合金、复合材料等),其热传递的效率相对较低,且因此在一切割过程中,尤其当相较于一相似的工件时,温度会显着升高,但由能够更有效地传递热量的一材料所制成,并经过相同的切割操作。

例如,工件可由一材料所制成,所述材料的特征在于具有小于约100w/(m·k)(约57.8btu/(hr·ft·°f))的一导热率(在室温下)。此种材料的实例包括,但不限于铁,一些铜合金(例如,青铜)、钢、铅、钛及镍。

如本领域众所周知的,所述工件的特征可进一步在于,其倾向于在一切割操作期间进行连续切屑、层状切屑及/或短切屑。

在所述方法的步骤120中,提供一合适的切割工具。所述切割工具可包括一插入件,例如,参考如上图1至图4所述(在方法100的说明及所附权利要求书中仅提及一“插入件”应理解为包括一整体的切割工具,即,其非设计为为与一可更换的插入件一起使用,比照适用)。

用于实施所述方法的一合适的切割插入件是设计为在切割操作期间承受其将经受的高温。例如,切割插入件可被设计用于在一切割操作期间的有效冷却,例如如上所述。尤其,切割插入件的后刀面可设置在一薄壁结构上,例如如上所述,邻近一冷却腔。根据一些实例,薄壁结构具有约0.7毫米(大约0.275英寸)的一最小厚度。根据其他的实例,薄壁结构具有约0.4毫米(约0.1575英寸)的一最小厚度。切割插入件(或工具,倘若需要的话)可由碳化物、钢、维第亚合金或任何其他合适的材料所制成。

在所述方法的步骤130中,切割操作是通过所述切割工具在所述工件上进行。切割速度是不小于约300m/min(约984ft/min)。根据一些实例,切割速度是不小于约500m/min(约1640ft/min)。切割操作的特征在于,进行连续切屑、层状切屑及/或短切屑。切割操作可为一车削操作、一铣削操作或一钻削操作,或任何其他合适的操作。

根据一些实例,可选择切割速度以便增加切割工具的使用寿命。已发现,根据目前所公开的标的的方法,尽管可能产生增加的热量,然而切割速度的增加可与切割工具的使用寿命的增加相关联。

根据其他的实例,可选择切屑厚度。已发现,可通过提高切割速度来获得更高的切屑厚度。或者,可保持或减小切屑厚度,从而允许使用一更高的切割速度。其可导致整体增加材料去除的速率,由于所增加的速度可能大于补偿切屑厚度的减少。

在所述方法的步骤140中,在切割插入件的内部提供冷却流体,尤其是接触并冷却所述冷却腔的一内表面。

应当理解,如上所述的方法所允许的切割速度明显高于目前使用未有效冷却的切割插入件所达到的切割速度。本方法的切割插入件的结构,尤其是其上形成有后刀面的薄壁结构,允许将所述方法所要求的高速运行所产生的热量进行散热,尤其如上所述,其中工件本身不能有效地散热,即,其特征在于一相对较低的导热率。

已发现,尽管在薄壁结构上设置后刀面,然而通过如上所述以一高切割速度进行操作,会降低切割插入件的强度,特别是在切割力的一显着部分所处的位置,从而降低切割插入件的强度,此种设计所固有的散热优势远超过切割插入件的强度下降的补偿。随着切割力在高切割速度下减小,例如高于约300m/min(约984ft/min)、约500m/min(约1640ft/min)或更高,视应用而定,切割插入件的强度要求亦会类似地降低。此外,切割力的减小可消除提供如图1所示及如上所述的基板16的需要。

据此,薄壁结构既有利于所述方法100的高切割速度,亦能由此促进,即,薄壁结构提供必要的冷却,以在高切割速度下运行,且高切割速度与切割力的减少有关,其适用于强度降低的一切割插入片。因此,薄壁结构可缺乏承受较低速度的切割力的强度,例如,倘若步骤130的切割操作在约100m/min(约328ft/min)以下进行,则所述薄壁结构可能会出现结构故障。根据一些实例,倘若步骤130的切割操作在约300m/min(约984ft/min)以下进行,则所述薄壁结构可能会出现结构故障。

应当理解,所述方法100被设计成使得切割插入件,特别是其薄壁结构,在其使用寿命的期间,即在其刀刃发生足够的磨损而不适合使用之前,通常不会出现灾难性的结构故障。

鉴于以上所述,切割插入件可被设计成使得其薄壁结构包括一断裂区域,所述断裂区域是其一部分,所述断裂区域被期望在一切割操作的期间历经高切割力时预计会出现结构性故障的部分,例如,由于其低厚度。同时,薄壁结构的低厚度允许一高水平的冷却,例如通过如上所述在内部提供一冷却流体。高水平的冷却使切割操作以高的切割速度进行,因为切割插入件的温度保持较低,而工件的温度被提高至一极高的温度。工件的此种高温与较低的切割力有关,此种切割力低于与断裂区域的结构故障有关的切割力。据此,薄壁区域的厚度被设计为允许更高的切割速度(即,通过提高切割插入件的冷却水平,足以保护其免受热故障),其与切割力有关,而所述切割力低于会导致薄壁结构,例如,在断裂区域的结构故障的切割力。

本领域的技术人员将认可上述方法不限于如以上参考图1至图4所述的切割插入件来实施,而是在不偏离目前所公开的标的的范围的情况下,可使用其他例子的切割插入件及/或工具来实施,比照适用。

此外,本领域技术人员将认可上述方法可允许一单一切割插入件适用于广泛的切割条件,即,材料、切割角度、切割速度等的许多不同的合适组合。

如图6中所示,提供一种组合物,例如通常以200所示的一套组或一套件,包括一或多个切割插入件210及/或一或多个切割工具(未示出)的组合,例如,参考图1至图4及如上所述的内容,以及至少一物件220直接或间接地提供根据以上参考图5且在图5中所示出的方法,使用切割插入件210的多个使用指示。

所述多个使用指示可包括以下任何一或多者:

·适合使用切割插入件210进行切割的一或多种材料的清单;

·各材料的合适切割速度;

·一或多个合适的冷却流体,用于在一切割操作中使用插入件时提供至冷却腔;

·一或多个冷却流体的供应速率;

·在一或多组的条件下,一切割插入件的估计使用寿命;以及

·切屑厚度。

根据一些实例,所述多个使用指示可提供当在相同材料的工件上进行一切割操作时切割插入件210的估计使用寿命的多个值,各个值与不同的切割速度相关联。特别地,对于一给定的工件的材料,在较高的切割速度下,估计使用寿命可更高。

根据一些实例,所述多个使用指示可提供多个值,各个值与用于在相同材料的工件上进行切割操作的切屑厚度的不同的切割速度相关联。根据一些实例,对于一给定的工件的材料,在较高的切割速度下,切屑厚度可更高。根据其他的实例,较高的切割速度可与较小的切屑厚度相关联,例如使得通过与更高的切割速度相结合,以提供一更高的材料去除率。

物件220可包括印刷材料或电子介质。根据一些实例,在物件220本身中显示(例如,印刷)或编码至少一部分的使用指示。根据其他的实例,物件220例如通过以下方式提供用于存取至少一部分的使用指示的信息,例如通过参考一目录或手册,或参考可通过一计算机网络(例如,互联网)而存取的参考资料。所述信息可被打印,例如包括对包含所述使用指示的一网络资源的标识,例如以文本方式,例如通过提供一相同的资源定位器及/或以矩阵条码进行编码,或可以电子方式进行编码,例如通过提供至包含使用指示的网路资源的一超链接。根据另外的实例,所述物件包括一目录或手册,所述目录或手册引用一或多个切割插入件210,并提供所述使用指示的至少一部分。

应当理解,尽管上述方法及组合涉及一实例,其中在具有不大于约100w/(m·k)(约57.8btu/(hr·ft·°f)的导热率的一金属上进行切割操作,根据其他的实例,切割操作可在不背离目前所公开的标的的范围的情况下,在其他的材料上进行,比照适用。

例如,可提供相似于上述的一方法及/或组合,特别是参考图5及/或图6,但是其中工件是由一金属所制成,所述金属在整体的热传递相对有效,例如,其特征在于,具有大于约100w/(m·k)(约57.8btu/(hr·ft·°f))的导热率,例如大于约200w/(m·k)(约116btu/(hr·ft·°f))或大于约300w/(m·k)(约173btu/(hr·ft·°f))。此种材料的实例包括,但不限于铝、铜、黄铜、金、钨等。根据此等实例,最小切割速度可大于300m/min(约984ft/min),取决于所使用的金属。根据一些实例,最小切割速度可大于大约500m/min约1640ft/min)。

根据其他的实例,可提供与以上所述的方法及/或组合相类似的方法及/或组合,特别是参考如图5及/或图6所示,但是其中工件是由一非金属所制成,例如木材、一热塑性聚合物等。此种材料通常在热传递时效率相对较低,例如其导热率远小于约100w/(m·k)(约57.8btu/(hr·ft·°f))。

与本发明有关的本领域技术人员将容易理解,在不背离目前所公开的标的的范围的情况下,可做出许多改变、变型及修改,比照适用。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于在一工件上进行一切割操作的方法,所述方法包括:

提供所述工件,所述工件是由一金属所制成,所述金属的特征在于:具有不大于约100w/(m·k),约57.8btu/(hr·ft·°f)的一导热率;

提供包括一切割插入件的一切割装置,所述切割插入件包括一内部冷却腔,所述内部冷却腔的一侧由一薄壁结构、一前刀面、一后刀面以及界定在所述前刀面与所述后刀面之间的一刀刃所界定,所述前刀面及所述后刀面中的至少一者被设置在所述薄壁结构上;以及

使用所述切割装置在所述工件上进行一切割操作,其中所述切割速度不小于约500m/min,约1640ft/min。

2.如权利要求1所述的方法,其中所述金属的特征在于:连续切屑。

3.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述金属的特征在于:层状切屑。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述金属的特征在于:短切屑。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:所述金属是选自由铁、铜合金、钢、铅、钛及镍所组成的群组。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:所述切割插入件是可更换的。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:所述切割插入件是由一材料所制成,所述材料是选自由碳化物、钢及维第亚合金所组成的群组。

8.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.7mm的一最小厚度。

9.如权利要求8所述的方法,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.4mm的一最小厚度。

10.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述切割装置的特征在于:所述薄壁结构不适于承受与将所述切割速度降低至小于约100m/min,约328ft/min相关联的多个切割力。

11.如权利要求1至10中任一项所述的方法,其中所述切割装置的特征在于:所述薄壁结构不适于承受与将所述切割速度降低至小于约300m/min,约984ft/min相关联的多个切割力。

12.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:所述切割操作是选自由一车削操作、一铣削操作以及一钻削操作所组成的群组。

13.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:其中在所述切割操作期间发生连续切屑、层状切屑及/或短切屑。

14.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:所述方法进一步包括:在所述切割操作期间向所述冷却腔供应一冷却流体。

15.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:当所述切割速度增加时,所述切割装置的使用寿命更长。

16.如前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于:当所述切割速度增加时,获得更厚的切屑厚度。

17.一种组合物,包括:

一或多个切割装置,各所述切割装置包括一切割插入件,所述切割插入件包括一内部冷却腔,所述内部冷却腔的一侧由一薄壁结构、一前刀面、一后刀面以及界定在所述前刀面与所述后刀面之间的一刀刃所界定,所述前刀面及所述后刀面中的至少一者被设置在所述薄壁结构上;以及

至少一物件,提供多个使用指示,所述多个使用指示根据在一工件上进行一切割操作的一方法来使用所述多个切割装置,所述方法包括:

提供所述工件,所述工件是一金属,所述金属的特征在于:具有不大于约100w/(m·k),约57.8btu/(hr·ft·°f)的一导热率;以及

使用所述多个切割装置中的一者在所述工件上进行一切割操作,其中所述切割速度不小于约500m/min,约1640ft/min。

18.如权利要求17所述的组合物,其中所述金属的特征在于:连续切屑。

19.如权利要求17及18中任一项所述的组合物,其中所述金属的特征在于:层状切屑。

20.如权利要求17至19中任一项所述的组合物,其中所述金属的特征在于:短切屑。

21.如权利要求17至20中任一项所述的组合物,其特征在于:所述金属是选自由铁、铜合金、钢、铅、钛及镍所组成的群组。

22.如权利要求17至21中任一项所述的组合物,其特征在于:所述切割插入件是可更换的。

23.如权利要求22所述的组合物,其特征在于:所述插入件是由一材料所制成,所述材料是选自由碳化物、钢及维第亚合金所组成的群组。

24.如权利要求17至23中任一项所述的组合物,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.7mm的一最小厚度。

25.如权利要求24所述的组合物,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.4mm的一最小厚度。

26.如权利要求17至25中任一项所述的组合物,其中所述多个切割装置中的各个的特征在于:所述薄壁结构不适于承受与将所述切割速度降低至小于约100m/min,约328ft/min相关联的多个切割力。

27.如权利要求17至25中任一项所述的组合物,其中所述多个切割装置中的各个的特征在于:所述薄壁结构不适于承受与将所述切割速度降低至小于约300m/min,约984ft/min相关联的多个切割力。

28.如权利要求17至27中任一项所述的组合物,其特征在于:所述切割操作是选自由一车削操作、一铣削操作以及一钻削操作所组成的群组。

29.如权利要求17至28中任一项所述的组合物,其特征在于:所述方法进一步包括:在所述切割操作期间向所述冷却腔供应一冷却流体。

30.如权利要求17至29中任一项所述的组合物,其特征在于:当在一特定的材料的一工件上进行一切割操作时,所述多个使用指示针对各切割装置指示两个或更多个估计的使用寿命的数值,所述多个数值中的各个与一不同的切割速度相关联,其中所述估计的使用寿命的多个数值随着多个切割速度的增加而增加。

31.如权利要求17至30中任一项所述的组合物,其特征在于:当在一特定的材料的一工件上进行一切割操作时,所述多个使用指示针对各切割装置指示两个或更多个切屑厚度的数值,所述多个数值中的各个与一不同的切割速度相关联,其中所述切屑厚度的多个数值随着多个切割速度的增加而增加。

32.一种用于在一工件上进行一切割操作的方法,其特征在于:所述方法包括:

提供所述工件;

提供包括一切割插入件的一切割装置,所述切割插入件包括一内部冷却腔,所述内部冷却腔的一侧由一薄壁结构界定;以及

使用所述切割装置以不小于一最大特征基准速度的一特征操作速度在所述工件上进行一切割操作;

其中所述最大特征基准速度是最高特征速度,在所述最高特征速度以下,利用所述切割装置在所述工件上进行一基准切割操作是与所述薄壁结构的结构破坏相关联。

33.如权利要求32所述的方法,其特征在于:所述特征操作速度是所述最大特征基准速度的至少1.5倍。

34.如权利要求32所述的方法,其特征在于:所述特征操作速度是所述最大特征基准速度的至少2倍。

35.如权利要求32至34中任一项所述的方法,其特征在于:所述基准切割操作是一连续切割操作。

36.如权利要求32至35中任一项所述的方法,其特征在于:所述多个特征速度中的各个是一各自的切割速度。

37.如权利要求32至35中任一项所述的方法,其特征在于:所述多个特征速度中的各个是基于一各自的切割速度及一各自的进料速度而计算。

38.如权利要求32至37中任一项所述的方法,其特征在于:所述切割装置包括一切割部分,所述切割部分是由一材料所制成,所述材料是选自由碳化物、钢及维第亚合金所组成的群组。

39.如权利要求32至38中任一项所述的方法,其特征在于:所述方法进一步包括:向所述冷却腔供应一冷却流体,从而降低所述切割装置靠近其刀刃的所述温度。

40.如权利要求32至39中任一项所述的方法,其中所述工件是由一金属所制成,所述金属的特征在于:具有不大于约100w/(m·k),约57.8btu/(hr·ft·°f)的一导热率。

41.如权利要求32至40中任一项所述的方法,其中所述工件的所述材料的特征在于:连续切屑。

42.如权利要求32至40中任一项所述的方法,其中所述工件的所述材料的特征在于:层状切屑。

43.如权利要求32至40中任一项所述的方法,其中所述工件的所述材料的特征在于:短切屑。

44.如权利要求32至43中任一项所述的方法,其特征在于:所述工件是由一材料金属所制成,所述材料金属是选自由铁、铜合金、钢、铅、钛及镍所组成的群组。

45.如权利要求32至44中任一项所述的方法,其特征在于:所述薄壁结构跨越在所述冷却腔与所述切割装置的一后刀面及/或一前刀面的至少一部分之间。

46.如权利要求32至45中任一项所述的方法,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.7mm的一最小厚度。

47.如权利要求46所述的方法,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.4mm的一最小厚度。

48.如权利要求47所述的方法,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.2mm的一最小厚度。

49.如权利要求48所述的方法,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.1mm的一最小厚度。

50.如权利要求32至49中任一项所述的方法,其特征在于:所述切割装置包括一或多个肋条,所述一或多个肋条自其一顶端突出至所述腔中。

51.如权利要求32至50中任一项所述的方法,其特征在于:所述最大特征基准速度不大于约100m/min,约328ft/min。

52.如权利要求32至51中任一项所述的方法,其特征在于:所述最大特征基准速度不大于约300m/min,约984ft/min。

53.如权利要求32至52中任一项所述的方法,其特征在于:所述特征操作速度不大于约500m/min,约1640ft/min。

54.如权利要求32至53中任一项所述的方法,其特征在于:所述切割插入件是可更换的。

55.如权利要求32至54中任一项所述的方法,其特征在于:所述切割操作是选自由一车削操作、一铣削操作以及一钻削操作所组成的群组。

56.如权利要求32至55中任一项所述的方法,其特征在于:当所述切割速度增加时,所述切割装置的使用寿命更长。

57.一种组合物,其特征在于:所述组合物包括:

一或多个切割装置,各所述切割装置包括一内部冷却腔,所述内部冷却腔的一侧由一薄壁结构界定;以及

至少一物件,提供多个使用指示,所述多个使用指示根据权利要求32至56中任一项所述的的方法来使用所述多个切割装置中的一者。

58.一种用于确定在一工件上的一切割操作的一最小特征操作速度的方法,其特征在于:所述方法包括:

选择所述工件;

选择一切割装置,所述切割装置包括一切割插入件,所述切割插入件具有一前刀面、一后刀面以及界定在其间的一刀刃,以及一相应的断裂区域,所述相应的断裂区域与所述前刀面及所述后刀面中的至少一者及与一冷却装置相关联,所述冷却装置至少部分地位于所述切割插入件内且被构造成在其上起作用以在使用所述切割装置的期间,至少在所述刀刃的附近降低其温度;

确定一最大特征基准速度为所述最高特征速度,在所述最高特征速度以下,利用所述切割装置在所述工件上进行一基准切割操作是与在所述断裂区域的结构破坏相关联;以及

确定所述最小特征操作速度高于所述最大特征基准速度。

59.如权利要求58所述的方法,其特征在于:所述最小特征操作速度是所述最大特征基准速度的至少1.5倍。

60.如权利要求59所述的方法,其特征在于:所述最小特征操作速度是所述最大特征基准速度的至少2倍。

61.如权利要求58至60中任一项所述的方法,其特征在于:所述基准切割操作是一连续切割操作。

62.如权利要求58至61中任一项所述的方法,其特征在于:所述多个特征速度中的各个是一各自的切割速度。

63.如权利要求58至62中任一项所述的方法,其特征在于:所述多个特征速度中的各个是基于一各自的切割速度及一各自的进料速度而计算。

64.如权利要求58至63中任一项所述的方法,其特征在于:所述切割装置包括一切割部分,所述切割部分是由一材料所制成,所述材料是选自由碳化物、钢及维第亚合金所组成的群组。

65.如权利要求58至64中任一项所述的方法,其中所述工件是由一金属所制成,所述金属的特征在于:具有不大于约100w/(m·k),约57.8btu/(hr·ft·°f)的一导热率。

66.如权利要求58至65中任一项所述的方法,其中所述工件的所述材料的特征在于:连续切屑。

67.如权利要求58至65中任一项所述的方法,其中所述工件的所述材料的特征在于:层状切屑。

68.如权利要求58至65中任一项所述的方法,其中所述工件的所述材料的特征在于:短切屑。

69.如权利要求58至68中任一项所述的方法,其特征在于:所述工件是由一材料金属所制成,所述材料金属是选自由铁、铜合金、钢、铅、钛及镍所组成的群组。

70.如权利要求58至69中任一项所述的方法,其特征在于:所述切割操作包括操作所述冷却装置,以降低所述切割装置靠近其刀刃的所述温度。

71.如权利要求58至70中任一项所述的方法,其特征在于:所述冷却装置包括形成在所述切割装置中的一内部冷却腔,所述内部冷却腔的一侧由一薄壁结构界定,所述薄壁结构包括所述断裂区域的至少一部分,且跨越在所述冷却腔与所述切割装置的所述后刀面及/或所述前刀面的至少一部分之间。

72.如权利要求58所述的方法,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.7mm的一最小厚度。

73.如权利要求72所述的方法,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.4mm的一最小厚度。

74.如权利要求73所述的方法,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.2mm的一最小厚度。

75.如权利要求74所述的方法,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.1mm的一最小厚度。

76.如权利要求58至75中任一项所述的方法,其特征在于:所述切割装置包括一或多个肋条,所述一或多个肋条自其一顶端突出至所述腔中。

77.如权利要求58至76中任一项所述的方法,其特征在于:所述最大特征基准速度不大于约100m/min,约328ft/min。

78.如权利要求58至76中任一项所述的方法,其特征在于:所述最大特征基准速度不大于约300m/min,约984ft/min。

79.如权利要求58至78中任一项所述的方法,其特征在于:所述最小特征操作速度不大于约500m/min,约1640ft/min。

80.如权利要求58至79中任一项所述的方法,其特征在于:所述切割插入件是可更换的。

81.如权利要求58至80中任一项所述的方法,其特征在于:所述切割操作是选自由一车削操作、一铣削操作以及一钻削操作所组成的群组。

82.如权利要求58至81中任一项所述的方法,其特征在于:当所述切割速度增加时,所述切割装置的使用寿命更长。

83.一种组合物,其特征在于:所述组合物包括:

一或多个切割插入件,所述切割插入件的各个包括一内部冷却腔,所述内部冷却腔的一侧由一薄壁结构、一前刀面、一后刀面以及界定在所述前刀面与所述后刀面之间的一刀刃所界定,所述前刀面及所述后刀面中的至少一者被设置在所述薄壁结构上;以及

至少一物件,提供多个使用指示,所述多个使用指示根据在一工件上进行一切割操作的一方法来使用所述一或多个切割插入件,所述方法包括:

提供所述工件;

向所述冷却腔的内部供应一冷却流体;以及

使用所述多个切割插入件中的一者在所述工件上进行一切割操作,其最小特征操作速度不小于一最大特征基准速度的1.5倍;

其中所述最大特征基准速度是所述最低特征速度,在所述最低特征速度以上,不向所述冷却装置供应所述冷却流体时,利用所述切割装置在所述工件上进行一切削操作是与所述基准切割装置的热破坏相关联。

84.如权利要求83所述的组合物,其特征在于:所述最小特征操作速度是所述最大特征基准速度的至少2倍。

85.如权利要求83至84中任一项所述的组合物,其特征在于:所述基准切割操作是一连续切割操作。

86.如权利要求83至85中任一项所述的组合物,其特征在于:所述多个特征速度中的各个是一各自的切割速度。

87.如权利要求83至86中任一项所述的组合物,其特征在于:所述多个特征速度中的各个是基于一各自的切割速度及一各自的进料速度而计算。

88.如权利要求83至87中任一项所述的组合物,其特征在于:所述切割装置包括一切割部分,所述切割部分是由一材料所制成,所述材料是选自由碳化物、钢及维第亚合金所组成的群组。

89.如权利要求83至88中任一项所述的组合物,其特征在于:所述方法进一步包括:向所述冷却腔供应一冷却流体,从而降低所述切割装置靠近其刀刃的所述温度。

90.如权利要求83至89中任一项所述的组合物,其中所述工件是由一金属所制成,所述金属的特征在于:具有不大于约100w/(m·k),约57.8btu/(hr·ft·°f)的一导热率。

91.如权利要求83至90中任一项所述的组合物,其中所述工件的所述材料的特征在于:连续切屑。

92.如权利要求83至90中任一项所述的组合物,其中所述工件的所述材料的特征在于:层状切屑。

93.如权利要求83至90中任一项所述的组合物,其中所述工件的所述材料的特征在于:短切屑。

94.如权利要求83至93中任一项所述的组合物,其特征在于:所述工件是由一材料金属所制成,所述材料金属是选自由铁、铜合金、钢、铅、钛及镍所组成的群组。

95.如权利要求83至94中任一项所述的组合物,其特征在于:所述薄壁结构跨越在所述冷却腔与所述切割装置的所述后刀面及/或所述前刀面的至少一部分之间。

96.如权利要求84至95中任一项所述的组合物,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.7mm的一最小厚度。

97.如权利要求96所述的组合物,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.4mm的一最小厚度。

98.如权利要求97所述的组合物,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.2mm的一最小厚度。

99.如权利要求198所述的组合物,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.1mm的一最小厚度。

100.如权利要求83至99中任一项所述的组合物,其特征在于:所述切割装置包括一或多个肋条,所述一或多个肋条自其一顶端突出至所述腔中。

101.如权利要求83至100中任一项所述的组合物,其特征在于:所述最大特征基准速度不大于约100m/min,约328ft/min。

102.如权利要求83至101中任一项所述的组合物,其特征在于:所述最大特征基准速度不大于约300m/min,约984ft/min。

103.如权利要求83至102中任一项所述的组合物,其特征在于:所述特征操作速度不大于约500m/min,约1640ft/min。

104.如权利要求83至103中任一项所述的组合物,其特征在于:所述切割插入件是可更换的。

105.如权利要求84至104中任一项所述的组合物,其特征在于:所述切割操作是选自由一车削操作、一铣削操作以及一钻削操作所组成的群组。

106.如权利要求84至105中任一项所述的组合物,其特征在于:当所述切割速度增加时,所述切割装置的使用寿命更长。

107.一种用于设计与一切割装置一起使用的一切割插入件的方法,用以在一工件上进行一切割操作,其特征在于:所述方法包括:

提供所述工件;

定义以多个基准参数为特征的一基准切割插入件;

基于所述多个基准参数及所述工件的多个参数确定一最大特征基准速度为最低特征切割速度,在所述最低特征速度以上,利用所述切割装置在所述工件上进行一切削操作是与所述基准切割装置的热破坏相关联;

设计以所述多个基准参数为特征的所述切割插入件,其中所述切割插入件设计进一步包括一内部冷却腔,所述内部冷却腔的一侧由一薄壁结构一前刀面、一后刀面以及界定在其间的一刀刃所界定,所述前刀面及所述后刀面中的一者被设置在所述薄壁结构上;

确定一最小特征操作速度为最高速度,在所述最高速度以下,利用所述切割插入件进行一切割操作是与在其薄壁结构的结构破坏相关联;

其中所述薄壁结构的特征在于,所述最小特征操作速度大于所述最大特征基准速度。

108.如权利要求107所述的方法,其特征在于:所述最小特征操作速度是所述最大特征基准速度的至少1.5倍。

109.如权利要求108所述的方法,其特征在于:所述最小特征操作速度是所述最大特征基准速度的至少2倍。

110.如权利要求107至109中任一项所述的方法,其特征在于:所述基准切割操作是一连续切割操作。

111.如权利要求107至110中任一项所述的方法,其特征在于:所述多个特征速度中的各个是一各自的切割速度。

112.如权利要求107至110中任一项所述的方法,其特征在于:所述多个特征速度中的各个是基于一各自的切割速度及一各自的进料速度而计算。

113.如权利要求107至112中任一项所述的方法,其特征在于:所述切割装置包括一切割部分,所述切割部分是由一材料所制成,所述材料是选自由碳化物、钢及维第亚合金所组成的群组。

114.如权利要求107至113中任一项所述的方法,其中所述工件是由一金属所制成,所述金属的特征在于:具有不大于约100w/(m·k),约57.8btu/(hr·ft·°f)的一导热率。

115.如权利要求107至114中任一项所述的方法,其中所述工件的所述材料的特征在于:连续切屑。

116.如权利要求107至114中任一项所述的方法,其中所述工件的所述材料的特征在于:层状切屑。

117.如权利要求107至114中任一项所述的方法,其中所述工件的所述材料的特征在于:短切屑。

118.如权利要求107至117中任一项所述的方法,其特征在于:所述工件是由一材料金属所制成,所述材料金属是选自由铁、铜合金、钢、铅、钛及镍所组成的群组。

119.如权利要求107至118中任一项所述的方法,其特征在于:所述切割操作包括操作所述冷却装置,以降低所述切割装置靠近其刀刃的所述温度。

120.如权利要求107至119中任一项所述的方法,其特征在于:所述薄壁结构跨越在所述冷却腔与所述切割装置的所述后刀面及/或所述前刀面的至少一部分之间。

121.如权利要求107至120中任一项所述的方法,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.7mm的一最小厚度。

122.如权利要求121所述的方法,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.4mm的一最小厚度。

123.如权利要求122所述的方法,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.2mm的一最小厚度。

124.如权利要求123所述的方法,其特征在于:所述薄壁结构具有不超过约0.1mm的一最小厚度。

125.如权利要求107至124中任一项所述的方法,其特征在于:所述切割装置包括一或多个肋条,所述一或多个肋条自其一顶端突出至所述腔中。

126.如权利要求107至125中任一项所述的方法,其特征在于:所述最大特征基准速度不大于约100m/min,约328ft/min。

127.如权利要求07至126中任一项所述的方法,其特征在于:所述最大特征基准速度不大于约300m/min,约984ft/min。

128.如权利要求107至127中任一项所述的方法,其特征在于:所述最小特征操作速度不大于约500m/min,约1640ft/min。

129.如权利要求107至128中任一项所述的方法,其特征在于:所述切割插入件是可更换的。

130.如权利要求107至129中任一项所述的方法,其特征在于:所述切割操作是选自由一车削操作、一铣削操作以及一钻削操作所组成的群组。

131.如权利要求107至130中任一项所述的方法,其特征在于:当所述切割速度增加时,所述切割装置的使用寿命更长。

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