切削刀片组件的制作方法

本装置涉及一种用于使用在复合置放机器中的高性能切削刀片组件，其中复合材料在其相对于刀片组件移动时被切削。

背景技术：

复合置放机器中的传统高性能双金属切削刀片组件使用钢制安装本体和较硬的碳或金刚石化合物切削刀具（insert），其与对接或搭接接头钎焊在一起以将这两种材料结合在一起。当接头受到切削力时，沿着结合线可能发生失效。这种失效最有可能发生在其中材料在其垂直于切削刀具移动时被切削的切削应用中。经过一定数量的切削后，切削刀具变钝并且需要更换。

将期望具有一种双金属切削器组件，其可以经受垂直于切削刀具和保持件之间的结合线的高切削力。

还将期望具有一种双金属切削器组件，其中切削刀具在经使用变钝后可以重新变锋利。

附图说明

图1是切削器组件的分解透视图。

图2是使用在切削器组件中的迷宫接头的分解剖视图。

图3是切削器组件的侧剖视图。

具体实施方式

现在转到附图，图1是切削器组件10的分解透视图。切削器组件10可以用在复合置放机器中，以切削放置到应用表面上的复合材料。切削器组件10包括金属保持件12和可以附接到保持件12的切削刀具15。金属保持件12可以由诸如碳钢之类的延性材料形成，并且切削刀具15可以包括由比保持件12更硬并且可以钎焊到保持件12的材料形成的刀片。切削刀具15可以由诸如多晶金刚石（pcd）之类的碳化物或金刚石化合物材料形成，或者可以由涂覆有pcd或其他硬涂层的其他材料形成。可以使用可商业上获得的涂层，诸如但不限于氮化钛（tin）、tialn、crn、tic、ticn、al203、cbn、碳化钨、物理气相沉积的金刚石（pvd）和化学气相沉积的金刚石（cvd）。其他材料可用于保持件12和切削刀具15。

保持件12包括梁17，该梁17从保持件12的一侧延伸到另一侧。第一窗口18形成在梁17的一侧上，并且第二窗口19形成在梁的另一侧上。可以使用其他形式和形状的保持件。切削刀具15可以安装在梁17上，使得其延伸到第一窗口18中。如下面更全面地描述的，腿部29形成在梁的下部部分上。当刀具15安装在梁17上时，腿部29为刀具15提供横向支撑。诸如杠杆之类的致动器（未示出）可以接合第二窗口19，以按照对于切削组件在复合置放机器中的操作而言所必需的那样以上下运动来驱动切削器组件。可以使用其他致动方法。

图2是在切削器组件10中使用的迷宫接头的分解剖视图。迷宫接头20可包括梁17上的挂钩轮廓部31和刀具15上的台阶轮廓部32。梁17上的挂钩轮廓部31可以形成用于切削刀具15的安装表面33，并且包括咬合部分21、弯曲部分22和柄部部分23。咬合部分21可以具有形成在其端部上的第一足部24，弯曲部分22可以具有形成在其内表面上的第二足部25，并且柄部部分23可以具有形成在其端部上的第三足部26。弯曲部分22上的第二足部25高于第一足部24和第三足部26，并且咬合部分21上的第一足部24高于柄部部分23上的第三足部26。第一腿部28在梁17上从第一足部24延伸到第二足部25，并且第二腿部29在梁上从第二足部25延伸到第三足部26。第二腿部29长于第一腿部28。三个足部24、25和26的宽度大致彼此相等。安装表面33上的第一和第二腿部28和29分别彼此平行并分别垂直于第一、第二和第三足部24-26。拐角或最低支点43形成在第二腿部29的下端部与第三足部26的左端部相会的位置。

梁17上的挂钩轮廓部31与刀具15上的台阶轮廓部32接合并配合，台阶轮廓部32包括第一台阶34、第二台阶35和第三台阶36。刀具上的第一台阶34低于第二台阶35，并且第一台阶34高于第三台阶36。第三台阶36低于第二台阶35。刀具15上的第一凸起部38从第一台阶34延伸到第二台阶35，并且刀具上的第二凸起部39从第二台阶35延伸到第三台阶36。第二凸起部39大于第一凸起部38。三个台阶34、35和36的宽度大致彼此相等。第一凸起部38和第二凸起部39彼此平行，并且第一台阶34、第二台阶35和第三台阶36垂直于第一凸起部38和第二凸起部39。

梁17上的三个足部24-26与刀具上的三个台阶34-36配合。梁上的三个足部24-26的组合宽度等于刀具上的三个台阶34-36的组合宽度，并且可以等于切削刀具的厚度40。第一凸起部38和第二凸起部39的长度在加在一起时大于切削刀具15的厚度40。

切削刀具15具有从第三台阶36测量到切削刀具15的底部的长度l，从而切削刀具15的长度允许切削刀具在切削刀具需要更换之前被重新变锋利至少三次。虚线44-46分别示出了在第一次、第二次和第三次重新变锋利之后的切削刀具15的大致轮廓。

图3是复合置放机器47中的切削器组件10的侧剖视图。当迷宫接头20使用在复合置放机器47中时，其允许在保持件12的梁17上双向支撑切削刀具15。迷宫接头20由梁17上的三个足部24-26、刀具15上的三个台阶34-36、和梁17上的第一腿部28与刀具上的第一凸起部38之间的接触、以及梁上的第二腿部29与刀具15上的第二凸起部39之间的接触形成。迷宫接头20允许挂钩的咬合部分21与切削刀具15上的第一凸起部38接合，以防止刀具15相对于梁17的摇摆运动。梁17上的挂钩轮廓部31的柄部部分29邻接切削刀具15上的第二凸起部39，以防止刀具15相对于梁17的横向运动。

切削刀具15可以在安装本体12的梁17上钎焊就位。迷宫接头20呈现较大的表面区域，以用于增加切削刀具15与梁17之间的钎焊/结合强度的目的。与单独的足部24-26和台阶34-36的水平表面之间的区域接触相比，第一台阶34与第二台阶35之间的刀具15上的第一凸起部38和第二台阶35与第三台阶36之间的第二凸起部39使得刀具15与梁17之间的表面区域接触翻了一倍还多。这为钎焊材料提供了增加的表面区域以将切削刀具15和梁17结合在一起，并且因此，与第一、第二和第三足部24-26与第一、第二和第三台阶34-36之间的钎焊结合相比，形成增加的钎焊结合。

在使用中，一个或多个切削器组件10可以安装在复合置放机器47中，以将复合材料42应用到应用表面上。每个切削组件10通过在切削方向56上被驱动而与砧座48协同操作，以在材料被输送到应用表面时分割复合材料42。用于切削刀具15的迷宫接头20通过在切削期间为切削刀具15提供横向机械支撑而在刀具15和梁17之间提供高完整性接头。如图3中所示的，复合材料42可以在切削刀具15下方从左到右在材料方向50上被驱动。切削刀具15可以在复合材料42以每分钟500至1900英寸的速度移动通过切削组件10时切削复合材料42。

如图3中所示的，复合材料42在其被切削时在材料方向50上的移动在切削刀具15上施加与切削方向56相反的向上力52和与材料方向平行的向右的横向力54。通过梁17的第一、第二和第三足部24-26对切削刀具15上的第一、第二和第三台阶34-36的邻接来对抗向上力52。通过刀具的第二凸起部39与梁17的第二腿部29的邻接来对抗切削刀具15响应于横向力54的横向运动。向右的横向力54还关于梁17的柄部部分23上的最低支点43在刀具15上产生摇摆或枢转力，该摇摆或枢转力趋向于使刀具15的上部部分向左、远离梁17转动或摇摆。通过刀具的第一凸起部38与梁17的咬合部分21的接合、并且具体地通过刀具的第一凸起部38与梁17的第一腿部28的邻接来防止切削刀具15围绕最低支点43的摇摆移动。

因此在已描述了本装置的情况下，本领域技术人员将会想到各种修改和变化，这些修改和变化将处于如由所附权利要求限定的装置的范围内。