制造切削刀具的方法以及切削刀具的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及一种制造切削刀具的方法，并且涉及一种切削刀具，该切削刀具包括 切削刀刃，该切削刀刃具有沿着该切削刀具的切削刀刃的刃口倒圆（edge rounding)的变 化。
【背景技术】
[0002] 切削刀具用于在各种类型的加工操作中，例如车削，钻削以及磨削操作，对材料优 选是金属材料进行加工。在加工期间，切削刀具的切削刀刃的不同部分可能经受例如与切 削速度、进给量等有关的不同加工条件。
[0003] 因此，需要针对不同加工条件优化切削刀刃的不同部分，以优化切削刀具的切削 性能。期望在切削速度较低或进给量较大的切削刀刃的部分处提供较坚固的刀刃，而在切 削速度较高或进给量较小的地方提供较锋利的刀刃。
[0004] 鉴于此，EP2484467A1公开了切削刀片，该切削刀片具有切削刀刃，该切削刀刃在 切削刀刃的第一点处具有第一半径，并在沿着切削刀刃的第二点处具有不同的第二半径。 其公开了刃口半径可通过刷擦操作来形成。
[0005] 为了通过刷擦来形成EP2484467A1中公开的在沿着切削刀刃的不同部分处具有 不同的第一和第二半径的切削刀刃，在不同的部分处需要不同程度的刷擦，这意味着复杂 的制造工序。
[0006] 因此，期望提供制造切削刀具的改进方法以提供沿着切削刀刃的刃口倒圆的变 化，以及提供一种切削刀具，其能够简化制造以便得到沿着切削刀刃的刃口倒圆的变化。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于满足这些需求。特别地，一个目的在于，提供切削刀具以及生产 切削刀具的方法，其中沿着切削刀刃的刃口倒圆的变化可通过简单、快速且可靠的生产手 段实现。
[0008] 因此，本发明涉及生产切削刀具的方法，该方法包括以下步骤：
[0009] 提供具有切削刀刃的切削刀具毛坯。该切削刀刃由截面楔角限定，该楔角具有沿 着切削刀刃的变化。该方法进一步包括从切削刀刃移除材料，以每长度单位的切削刀刃恒 定的材料移除率，以便形成沿着切削刀刃的刃口倒圆的相应变化。
[0010] 由此该方法提供一种简单、快速且可靠的实现具有沿着切削刀刃的刃口倒圆的变 化的切削刀具的方法。通过以每长度单位的切削刀刃恒定的材料移除率从切削刀刃移除材 料，沿着切削刀刃的楔角的变化将提供沿着切削刀刃的刃口倒圆的变化。所得到的沿着切 削刀刃的刃口倒圆的变化因此对应于沿着切削刀刃的楔角的变化。较大的楔角将导致较大 半径的刃口倒圆，从而形成较坚固的刀刃，而较小的楔角将导致较小半径的刃口倒圆，从而 形成较尖锐的刀刃。
[0011] 材料可通过湿式喷砂、干式喷砂、放电加工或激光处理（即，激光切除）来移除。因 为这些方法可用于提供每长度单位的切削刀刃恒定的材料移除率，所以该方法的加工参数 可在整个切削刀刃上维持恒定，从而简化了工艺。
[0012] 恒定的材料移除率可在每长度单位的切削刀刃每单位时间100-600 μπι2的范围 内，优选在每长度单位的切削刀刃每单位时间200-500 μ m2的范围内，更优选在每长度单位 的切削刀刃每单位时间300-400 μπι2的范围内。由此可取得刃口半径的合适范围。
[0013] 切削刀刃在切削刀刃的截面中可具有恒定的刃口半径，即，由圆弧段形成，或者刃 口半径可在切削刀刃的截面中变化，即，形成非对称刀刃。非对称刀刃可由沿着前刀面的刃 口倒圆的长度W和沿着间隙面的刃口倒圆的长度Η限定，优选其中W/H> 1。这样的非对称 的示例在EP0654317A1中公开。
[0014] 所得到的刃口倒圆的半径在10-70 μ m的范围内，优选在15-45 μ m的范围内，例如 15-50 μ m，更优选在20-40 μ m的范围内。因此，可得到刃口半径的范围以优化整个切削刀 刃的切削性能。
[0015] 楔角可通过对烧结体进行研磨而形成在切削刀具毛坯上，或者于烧结之前在切削 刀具生胚的模制期间形成。因此，可在适于进一步加工的切削刀具毛坯中实现具有沿着切 削刀刃的变化的楔角。
[0016] 该方法可包括在从切削刀刃移除材料的步骤之后在切削刀具毛坯上施加硬质涂 层的另一步骤。因此，可进一步改善具有沿着切削刀刃的刃口倒圆的期望变化的切削刀具 的性能。
[0017] 本发明进一步涉及具有切削刀刃的切削刀具，其中，该切削刀刃由截面楔角限定， 该截面楔角沿着切削刀刃变化，并且其中，切削刀刃具有沿着切削刀刃的刃口倒圆的相应 变化。
[0018] 因此，沿着切削刀刃的刃口倒圆的变化可通过这里描述的简单、快速且可靠的加 工方法实现。切削刀具优选可通过这里描述的方法得到或者是可得到的。
[0019] 切削刀具可为车削刀具（包括通常的车削、攻丝、钻削、开槽、截割等）或钻削刀 具，或用于车削或钻削的切削刀片。在车削和钻削期间，该刀具经受具有最小振动的稳定切 肖IJ。因此，在这些类型的操作中，切削刀具可有利地利用在刀具的不同部分处的较尖锐（并 因此较脆）的刀刃，而不会损害刀刃的耐久性。在断断续续的加工操作（例如铣削）中，会 产生振动，这需要在整个切削刀具上更坚固的刀刃。
[0020] 切削刀刃可由具有楔角的楔形截面形成，（所述楔角具有沿着切削刀刃的变化）， 即，对应于由两条相交的直线形成的截面形状。可替代地，楔角可由具有沿着切削刀刃的变 化的其它类型的截面形状形成。然后，该形状形成具有沿着切削刀刃的变化的楔角。截面 形状可由两条相交的线形成，所述线是直的、凸的、凹的或其组合，并在相交点处限定楔角。
[0021] 楔角可沿着切削刀刃在60到100度的范围内，优选在70到90度的范围内。因而， 可实现刃口半径的适合范围。
[0022] 楔角沿着切削刀刃的变化可在5-35度的范围内，优选在10-30度的范围内，更优 选在15-25度的范围内，或者沿着切削刀刃，在10-20度的范围内。因此，可实现刃口半径 的适合范围。
[0023] 楔角的变化可通过间隙角沿着切削刀刃的变化而得到。因此，切削刀具的前角可 保持不变以维持切削刀具的期望切削性能。
[0024] 楔角的变化优选沿着切削刀刃是连续的。当应用于切削刀具刀片时，形成楔角的 间隙角的变化可限制在距离切削刀刃的刀具的一部分上（例如1mm)，这意味着不一直延伸 到刀具的另一面，因此提供了制造在两边都有切削刀刃的切削刀具的特征（例如负型刀片 (negative insert))。
[0025] 切削刀具可具有鼻部和前缘和/或后缘，而并目在鼻的楔角可小于在前缘和/或 后缘的楔角，由此在鼻部处的刃口倒圆的半径可小于在前缘和/或后缘处的刃口倒圆的半 径。通常，在切削刀具的鼻部区域处的切削性能与在前缘和/或后缘处的切削性能不同，由 此期望在鼻部区域处具有比在前端和/或后缘处更锋利的刀刃。
[0026] 楔角可从鼻部的末端朝向前缘和/或后缘逐渐增大，由此刃口半径从鼻部的末端 朝向前缘和/或后缘逐渐增大。
[0027] 切削刀具可为烧结的硬质合金体或立方氮化硼体。
[0028] 本发明进一步涉及使用这里描述的切削刀具来加工不锈钢或钛合金。不锈钢和钛 合金难以加工，且重要的是，提供了一种切削刀刃，其具有沿着切削刀刃的不同部分优化局 部切削性能的锐度，例如在切削刀具的鼻部区域处具有较锋利的刀刃。
【附图说明】
[0029] 图1在俯视图中示出切削刀具，指示了切削刀刃的II-II剖面。
[0030] 图2示出了 II-II剖面中的切削刀具的切削刀刃。
[0031] 图3示出了切削刀具的透视图，指示了切削刀刃的II-II剖面。
[0032] 图4示出了 II-II剖面中切削刀具的切削刀刃的细节，具有刃口倒圆。
[0033] 图5示出了沿着参考切削刀具刀刃的刃口的半径Γ{!以及相应的楔角的测量。
[0034] 图6示出沿着具有楔角的变化的切削刀具（变型Α)的切削刀刃的刃口半径Γ{!以 及相应的楔角的测量。
[0035] 图7示出沿着具有楔角的变化的切削刀具（变型Β)的切削刀刃的刃口半径Γ{!以 及相应的楔角的测量。
[0036] 图8示出沿着具有楔角的变化的切削刀具（变型C)的切削刀刃的刃口半径Γ{!以 及相应的楔角的测量。
[0037] 图9示出取决于楔角β以及每单位刀刃长度每单位时间的材料移除率的所得到 的刃口半径的示例。
[0038] 定义
[0039] 楔角β限定为在切削刀刃截面中在前刀面和后刀面（flank surface)之间的角 度。
【具体实施方式】
[0040] 在图1和3中，分别在俯视图和透视图示出切削刀片1形式的切削刀具。切削刀 片包括硬质材料，例如硬质合金（WC)或立方氮化硼，构成的形体2。切削刀片设置有前刀面 3,前刀面3在操作期间面对待被加工的材料。该切削刀片进一步包括一个或多个侧面（或 间隙面）4。在示出的示例中，切削刀片是转位切削刀片，其具有四个可转位的切削位置，并 因此具有四个类似的侧面。在前刀面和侧面之间的相交处，限定了切削刀刃5,切削刀刃5 在该情形中连续地围绕切削刀片。取决于切削刀片在加工操作期间的定向，切削刀刃的不 同部分限定了前缘、后缘以及鼻部区域。前缘6是与待被加工材料相接的刀刃。取决于切 削刀片的结构以及加工参数，后缘7可以与或可以不与待被加工的材料接触。在前缘和后 缘之间，限定了例如具有鼻部半径的鼻部区域8。
[0041] 图2示出图1和3中的切削刀片的剖面图，在由II-II表示平面中，示出前刀面3、 间隙面4以及切削刀刃5。
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