專利名稱：可棄刀尖的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可棄刀尖，該刀尖可拆下地裝在一于各種切削操作中使用的可棄切削工具的工具本體上。
然而，這些傳統(tǒng)可棄刀尖具有如下缺點。首先，在珩磨只提供平面倒角面的情況下，因為其角部仍是尖銳的，盡管珩磨了，倒角面和前傾面之間以及倒角面和側面之間的跨接棱部易于產(chǎn)生碎片。其次，由于CBN的硬度，以目前的圓珩磨技術不能得到足夠大的珩磨寬度。因此，在只采用圓珩磨情況下，若不付出高昂珩磨成本，不能得到例如通常要求的超過0.07mm的珩磨寬度，這使得該方法在在工業(yè)上不實用。
另一方面，如圖4所示，在珩磨被用來在平面倒角面1之外還提供倒圓面3的情況下，與對要倒角的整個面進行圓珩磨相比不要求大的圓珩磨寬度。還是在這種情況下，然而為提高切刃的韌性，在上面參考的截面中的珩磨倒圓面3的半徑R必須被增大，導致可棄刀尖具有大為減小的耐磨性。尤其在切削淬硬的鋼時，容易產(chǎn)生毛刺。相反，如果上述半徑R小，提高切刃韌性的效果就變小，導致在防止碎片和斷裂上的提高不夠。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種可棄刀尖，它包括一個具有一前傾面和一側面的刀尖本體；一位于并沿著該前傾面和該側面相交處的一切刃形成棱部形成的基本上平面倒角的面；和于該倒角面和該側面之間的跨接棱部形成的一模擬圓弧面，在垂直于切刃形成棱的截面中，模擬圓弧面由若干相互連接以提供一個總體凸出形狀的線構成。
在如此構造的可棄刀尖中，因為截面中的模擬圓弧面自倒角面到側面形成一個彎回但總體凸出的形狀，與其中倒角面和側面之間的區(qū)域被圓珩磨的可棄刀尖相比，可以改進耐磨性。而且，因為相鄰線的各交角平均大于倒角面和側面的交角，提高了切刃的韌性，并且可以減少加工成本。附帶地，這種模擬圓弧面可以通過以粘附有例如金剛石材料疏松顆粒的刷子磨刀尖本體容易地形成。
理想的是，靠近在垂直于切刃形成棱部的截面中以總體凸出形狀連接的若干線的弧的半徑，或者在截面中模擬圓弧面的模擬半徑R，在0.02至0.07mm的范圍內(nèi)。如果半徑小于上述，相鄰線的交角變小，導致削弱在抗碎片性上的提高。相反，如果超過上述范圍，會讓人擔心會削弱耐磨性上的提高。
優(yōu)選地，在垂直于切刃形成棱部的截面中，模擬圓弧面由若干直線構成，其中相鄰直線以一種凸出方式相交。以這種方式，耐磨性和切刃韌性可以更有效地提高。在此種情況下，構成模擬圓弧面的直線的數(shù)目在垂直于切刃形成棱部的截面中優(yōu)選為至少3條。如果截面中的模擬圓弧面由兩或更少的直線形成，兩直線的交角變小，可能導致削弱抗碎片性的提高。而且，在這種情況下，在垂直于切刃形成棱部的截面中的弧，延伸通過模擬圓弧面和倒角面之間的交點、模擬圓弧面和側面之間的交點和構成模擬圓弧面的直線中的相鄰直線的交點，其半徑優(yōu)選在0.02至0.07mm的范圍內(nèi)。
優(yōu)選地，前傾面的表面粗糙度在自側面和模擬圓弧面之間的跨接棱部100μm的區(qū)域內(nèi)為側面表面粗糙度的1/2或更小。這樣，在切削工件中可以得到平穩(wěn)的切屑流，從而防止在切刃和前傾面上產(chǎn)生粘結。更具體地，優(yōu)選為前傾面的表面粗糙度在Rmax0.01至2.0μm的范圍內(nèi)，而側面的表面粗糙度在Rmax0.1至5.0μm的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的上述以及其它的目的和特點可以從下述接合附圖的描述變得更清楚。
優(yōu)選實施例說明現(xiàn)在將參考附圖介紹本發(fā)明的優(yōu)選實施例。


圖1至圖3表示了本發(fā)明的一個實施例，在本實施例中，一刀尖本體11是由例如為硬質金屬的硬質材料制成，并呈矩形板塊形式。該板塊的一矩形表面(主要表面)形成一前傾面12，其周面形成一側面13，并且在前傾面12和側面13之間的一跨接棱部構成了一切刃形成棱部14。在此，刀尖本體的一角被用釬焊或其他類似方法粘結上一切削刃尖端，該尖端是由例如為硬質燒結合金的一種硬質燒結體15和一種CBN燒結體16分層燒結成一體而構成的，CBN燒結體16位于前傾面12之側。所述的切刃形成棱部14形成在CBN燒結體16的表面上。
如圖2所示的垂直于切刃形成棱部的剖面圖，在切刃形成棱部14上，一平面倒角面17形成在與前傾面12和側面13成鈍角跨接的方向上。而且，如放大的圖3所示，一模擬圓弧面18形成在平面倒角面17和側面13之間的跨接棱部上；該圓弧面18，例如在垂直于切刃形成棱部14的剖面圖上所示，是由多條相互連接從而形成總體凸出形狀的線所構成的。特別是在本實施例中，模擬圓弧面18是由多條(4條)直線相互接續(xù)連接成整體凸出、彎回的形式所構成的。換句話說，該模擬圓弧面18是由數(shù)目與上面所述直線數(shù)目相同的平面19數(shù)目所構成的，這些平面在平面倒角面17和側面13之間沿切刃形成棱部14延伸，并且以鈍角相交，從平面倒角面17至側面13以凸出、連續(xù)的形式延伸。在本實施例中，在沿著上述直線方向上平面19的寬度相互相等，并且相鄰的平面19...以相等的角度相交。因此，由相鄰直線相交構成的三個彎回點O、模擬圓弧面18與平面倒角面17的交叉點P和模擬圓弧面18與側面13的交叉點Q分別在上述截面中位于一圓弧上。在本實施例中，該圓弧的半徑，即，在截面上模擬圓弧面18的模擬半徑R在0.02～0.07mm的范圍中。
另一方面，前傾面12的表面粗糙度按JISB0601定義的最大高度在本實施例中是在Rmax0.01～2.0μm范圍內(nèi)；從上述截面中的交叉點Q，也就是，從側面13和模擬圓弧面18之間的跨接棱部至少100μm的范圍內(nèi)，側面13的表面粗糙度是在Rmax0.1～5.0μm范圍內(nèi)的。而且，在本實施例中，從側面13和模擬圓弧面18之間的跨接棱部100μm的范圍內(nèi)，前傾面12的表面粗糙度設定為側面13的表面粗糙度的1/2或更小。
這種結構的可棄刀尖，由于模擬圓弧面18被形成在平面倒角面17和側面13之間的跨接棱部上；與在其中平面倒角面17直接跨接至側面的可棄刀尖結構相比較，在跨接棱部該刀尖強度可以被改善，并使切刃形成棱部14具有一定的韌性，并且事實上，如果采用CBN燒結體制成切刃形成棱部14，將可以避免發(fā)生碎片、破裂和類似的損壞。其次，與前傾面12和側面13相交處的整個切刃形成棱部14均被圓珩磨的可棄刀尖結構相比較，由于在截面上模擬圓弧面18是由相互連接從而形成總體凸出形狀的多條直線構成的，特別是在本實施例中，由于平面倒角面17和構成模擬圓弧面18的多個平面19都是平面型的，它的外形不需要采用高的加工技術進行加工，導致了加工費用減小。而且，與在其中在平面倒角面17和側面之間的跨接棱部被圓珩磨的可棄刀尖結構相比較，由于模擬圓弧面18是由多個平面19...構成的，在相鄰交叉點O，P和Q之間的每個平面19位于從模擬半徑R的圓周縮回的狀態(tài)，從而減少了與工件的接觸和提高了耐磨性。如果淬硬的鋼材或類似材料工件被切削，毛刺現(xiàn)象可以受到抑制，實現(xiàn)平穩(wěn)工作。
如上所述，在本實施例中，模擬圓弧面18是由4個平面19構成的，或者，如在上述截面中，形成模擬圓弧面18的直線數(shù)目為4個。例如，如果該直線數(shù)目為2個，也就是，如果模擬圓弧面18是由只在交叉點P和Q之間的一點O彎回的兩直線構成的；兩平面19在交點O處的交叉角度變大，使得不可能可靠地防止碎片和類似的損壞。由于這個原因，盡管依賴于該尖端本體11的尺寸，從前傾面12至側面13的整個珩磨寬度的尺寸和類似尺寸，在上述截面中的這種直線數(shù)目最好是3個或更多。相反地，如果提供太多數(shù)目的直線以至不可能與圓珩磨情況相區(qū)別，如上所述的效果不可以完全被實現(xiàn)。因此，盡管依賴于刀尖本體11的尺寸和珩磨寬度的尺寸，直線數(shù)目最好是3～10。
如上所述在本實施例中，由構成模擬圓弧面18的大體彎回直線形成的圓弧的模擬半徑R在截面中是在0.2～0.07mm范圍內(nèi)。如果該模擬半徑R比上述值小，模擬圓弧面18本身，盡管依賴于刀尖本體11和珩磨寬度，變得尖銳，這將有可能產(chǎn)生碎片和類似損壞。相反地，如果模擬半徑超出上述值范圍；模擬圓弧面18接近于平面，這將使得平面倒角面17和側面13之間的跨接棱部對碎裂和類似損壞敏感。因此，如在本實施例中，模擬半徑R最好是在0.02～0.07mm范圍內(nèi)。
順便說明，在本實施例中，交叉點O，P和Q位于一圓弧。然而，應該注意，如果相鄰平面19的交叉角度和它們的寬度(上述直線的長度)是不相等的，并且這些交叉點O、P或Q就不位于一圓弧，只要接近這些交叉點的圓弧之半徑落在上述的范圍內(nèi)那就足夠了。進一步說明，在上述截面上構成模擬圓弧面18的大體為彎回式的多條線段可以全部或部分被彎曲，只要整體為凸圓形狀，可以包括一局部凹面部分。
如上所述在本實施例中，前傾面12的表面粗糙度設定為在模擬圓弧面18一側的側面13那部分的表面粗糙度的1/2或更小。由于這樣，在切削加工期間切刃形成棱部產(chǎn)生的切屑能夠獲得平順流動，否則該切屑將有可能擦傷前傾面；因此，可防止切屑在切刃形成棱部14和前傾面發(fā)生粘結，并且減小了切削力。此外，在本實施例中。前傾面12的表面粗糙度設定在Rmax0.01～2.0μm的范圍內(nèi)；側面13的表面粗糙度設定在Rmax0.1～5.0μm的范圍內(nèi)，因此，可以更可靠地獲得上述改善效果；因此不需要如此小心地控制側面13的表面粗糙度，從而簡化了可棄刀尖的制造工藝。
使用根據(jù)本發(fā)明實施例的可棄刀尖和如上面作為參考的傳統(tǒng)可棄刀尖進行對比切削試驗，試驗結果如表1所示。在表1中倒角寬度C和倒圓寬度D如附圖2所限定，整個珩磨寬度(C+D)通常是0.1mm。至于根據(jù)本發(fā)明的可棄刀尖，模擬圓弧面18形成在如附圖2所示的倒圓寬度D上。本切削試驗的切削條件如下所示切削速度Vc＝150m/min每轉進給量 f＝0.1mm/rev切削深度ap＝0.05mm工件材料SCM440(HRC 60)干式切削加工表1

從表1所示的試驗結果可見，僅僅珩磨一倒角平面，或珩磨一倒角平面和一具有小圓形寬度D的倒圓平面，此種可棄刀尖的切刃形成棱部易斷裂或縮短其使用壽命；而且，僅僅圓珩磨，或者珩磨一倒角平面和一具有大寬度D的倒圓平面，這種可棄刀尖的耐磨性能差，易受裂紋損害。相反的，根據(jù)本實施例的可棄刀尖端，整體上都沒有觀察到斷裂和毛刺，并且側面磨損VB總體維持在大約0.1mm水平。順便說明，在表1中下部的、具有形成在整個0.1mm珩磨寬度上的模擬圓弧面的可棄刀尖，如果最接近前傾面的平面采用倒角表面時，該可棄刀尖可作為本發(fā)明的一實施例。這種帶有許多上述直線的可棄刀尖接近于僅進行圓珩磨的可棄刀尖形式，并且使毛刺增多。因此，構成模擬圓弧面的直線數(shù)目最好是3至10。
如上文所述，根據(jù)本發(fā)明，在減少加工成本的同時可以防止刀尖碎片和斷裂發(fā)生，并且改善了耐磨性能；延長了刀尖的使用壽命和提高了精加工精度。
權利要求
1.一種可棄尖端，包括一具有一前傾面和一側面的尖端本體；位于并沿著所述前傾面和所述側面相交處的一切刃形成棱部形成的一基本上平面倒角的面；在所述倒角面和所述側面之間的跨接棱部形成的模擬圓弧面，在垂直于所述切刃形成棱部的橫截面中，所述模擬圓弧面由若干互相連接以提供一個總體凸出形狀的線構成。
2.根據(jù)權利要求1的可棄尖端，其特征在于靠近在垂直于切刃形成棱部的截面中以總體凸出形狀連接的所述若干線的弧的半徑在0.02至0.07mm的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求2的可棄尖端，其特征在于在垂直于切刃形成棱部的截面中，所述模擬圓弧面由若干直線構成，其中相鄰直線以一種凸出方式相交。
4.根據(jù)權利要求3的可棄尖端，其特征在于在垂直于切刃形成棱部的橫截面中構成所述模擬圓弧面的所述直線的數(shù)目是至少3條。
5.根據(jù)權利要求3或4的可棄尖端，其特征在于，在垂直于切刃形成棱部的截面中的弧，延伸穿過所述模擬圓弧面和所述倒角面之間的交點、所述模擬圓弧面和所述側面之間的交點和構成所述模擬圓弧面的所述直線中的相鄰直線的交點，其半徑在0.02至0.07mm的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權利要求1的可棄尖端，其特征在于所述前傾面的表面粗糙度在自所述側面和所述模擬圓弧面之間的跨接棱部100μm的區(qū)域內(nèi)為所述側面的表面粗糙度的1/2或更小。
7.根據(jù)權利要求1或6的可棄尖端，其特征在于所述前傾面的表面粗糙度在Rmax0.01至2.0μm的范圍內(nèi)，所述側面的表面粗糙度在Rmax0.1至5.0μm的范圍內(nèi)。
全文摘要
一種可棄尖端包括具有一前傾面和一側面的尖端本體;位于并沿著該前傾面和該側面相交處的一切刃形成棱部形成的一基本上平面倒角的面;和于該倒角面和該側面之間的跨接棱部形成的一模擬圓弧面,在垂直于切刃形成棱部的截面中,模擬圓弧面由若干相互連接以提供一個總體凸出形狀的線構成。本發(fā)明的可棄尖端具有提高的耐磨性和堅韌的切削刃,可防止出現(xiàn)毛刺,并能夠消除碎片和斷裂。
文檔編號B23B27/14GK1382551SQ0210279
公開日2002年12月4日 申請日期2002年2月5日 優(yōu)先權日2001年2月5日
發(fā)明者清水博康 申請人:三菱麻鐵里亞爾株式會社