專利名稱：具有夾緊凹槽的由多晶立方晶系氮化硼或者立方晶系氮化硼復(fù)合材料制備的刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由PCBN或者CBN復(fù)合材料制成的刀片(Schneidplatte)。
用于金屬材料切削加工的由陶瓷材料制成的刀片在不同應(yīng)用領(lǐng)域中得到應(yīng)用。近年來(lái)也使用多晶立方晶系氮化硼作為這種刀片的材料。多晶立方晶系氮化硼(也稱為PCBN)的特征尤其在于極高的硬度。PCBN的性質(zhì)例如記載于Werkzeuge雜志，2001年6月，16-20頁(yè)或者WB Werkstatt und Betrieb雜志，Stefan Dillmann，Mischkeramik und PCBN im hartfeinen Duett，Carl Hanser Verlag，München，2002年6月6日，135期，以及實(shí)踐報(bào)告Nr.19，Hartdrehenmit SPK-Wurbon und Mischkeramik，CeramTec AG InnovativeCeramic Engineering，Geschftsbereich SPK-Werkzeuge，Gottlieb-Haefele-Str.7，D-73061 Ebersbach。
除了由純PCBN材料制成的刀片，還有刀片基體由硬質(zhì)材料構(gòu)成而其表面用多晶立方晶系氮化硼包覆的刀片。
當(dāng)下文提及“由PCBN制成的刀片”時(shí)，既可以理解為含有PCBN作為純材料的刀片，也可以理解為刀片基體由硬質(zhì)材料構(gòu)成而其表面用多晶立方晶系氮化硼包覆的刀片。
此外由氮化硅和立方晶系氮化硼組成的復(fù)合材料制成的切削陶瓷也已有記載。這種CBN復(fù)合材料例如記載在EP 0937693 A1中，且如PCBN一樣，其特征在于極高的硬度。
如果刀片用于例如金屬切削加工，刀片必須固定在夾具中。不是由PCBN或者CBN材料制成的刀片通常配備有夾緊凹槽以將其固定在夾具中，在夾緊凹槽中夾具的夾鉗緊密?chē)Ш?。由此產(chǎn)生了形狀相合的夾持，使得該刀片牢固地固定在夾具中。
因?yàn)橛蒔CBN或者CBN材料制成的刀片特別硬，所以在現(xiàn)有技術(shù)中由這種材料制成的刀片不具有這種夾緊凹槽。在現(xiàn)有技術(shù)已知的由PCBN或者CBN材料制成的刀片為了固定在切削工具中使用具有壓板的夾具，該壓板在刀片上施加壓力。這種方法的缺點(diǎn)在于，由PCBN或者CBN復(fù)合材料制成的刀片可能在不理想的切削時(shí)從夾具內(nèi)的固定件中滑出或者至少變松。
此外，從現(xiàn)有技術(shù)已知的由PCBN或者CBN材料制成的刀片也可以在刀片中部引入通孔，由此將刀片固定在夾具上。這種方法的缺點(diǎn)在于，刀片被該孔削弱并開(kāi)裂或者斷裂。
本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種由PCBN或者CBN材料制備的刀片，其可以可靠地固定在夾具中，而不存在現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過(guò)向由PCBN或者CBN材料制成的刀片配備夾緊凹槽得以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的具有夾緊凹槽的由PCBN或者CBN材料制成的刀片可以這種方式象常規(guī)的不是由這些材料制成的刀片一樣經(jīng)夾具的夾鉗緊密地固定在夾具中。由此產(chǎn)生了形狀相合的夾持，從而使本發(fā)明的由PCBN或者CBN材料制成的具有夾緊凹槽的刀片牢固地固定在夾具中。通過(guò)這種方式，具有夾緊凹槽的由PCBN或者CBN材料制成的本發(fā)明的刀片不再會(huì)從切削工具中滑出或者變松。
按本發(fā)明配備的夾緊凹槽可以例如按照下面方法制備，即將夾緊凹槽的相應(yīng)輪廓經(jīng)相應(yīng)的生坯成型而引入，并干燥和燒結(jié)由此制備的生坯。
按本發(fā)明配備的夾緊凹槽也可以例如通過(guò)后處理制成的燒結(jié)刀片進(jìn)行額外引入。對(duì)于額外引入合適的是例如激光技術(shù)、用合適的材料研磨或者合適的蝕刻方法。
原則上適合作為夾緊凹槽的是在例如在常規(guī)陶瓷刀片中已知的任何構(gòu)造。優(yōu)選的夾緊凹槽是例如以在EP 0075177 B1和DE 10208266 A1中所述的方式構(gòu)造。
在DE 10208266 A1中記載的夾緊凹槽是環(huán)形構(gòu)造的并在中部具有球形或者環(huán)形提升裝置。在這種提升裝置上適配的在壓力件凸輪上的環(huán)形環(huán)扣住夾緊凹槽中的提升裝置，由此將所述刀片牢固地固定在夾具中。由此確保本發(fā)明刀片在切削工具中的最佳位置。
本發(fā)明的具有夾緊凹槽的由PCBN或者CBN材料制成的刀片優(yōu)選制備為可轉(zhuǎn)位刀片，即按本發(fā)明配備的夾緊凹槽將施加到刀片相對(duì)的兩側(cè)上。
由于本發(fā)明刀片的極高硬度及其在切削工具中的固定位置，本發(fā)明的具有夾緊凹槽的由PCBN或者CBN材料制成的刀片特別好地適用于要求特別苛刻的極高刀片負(fù)荷的用途。示例性的是灰口鑄鐵的粗加工。在其他要求沒(méi)有那么苛刻的用途中本發(fā)明的具有夾緊凹槽的由PCBN或者CBN材料制成的刀片也通過(guò)延長(zhǎng)使用壽命帶來(lái)優(yōu)勢(shì)。
權(quán)利要求
1.由PCBN或者CBN復(fù)合材料制成的刀片，其特征在于，該刀片具有夾緊凹槽。
2.權(quán)利要求1的刀片，其特征在于，所述刀片在其相對(duì)的兩側(cè)均具有夾緊凹槽。
3.權(quán)利要求1或2的刀片，其特征在于，所述夾緊凹槽呈環(huán)形構(gòu)造且在中部具有球形或者環(huán)形提升裝置。
4.用于制備前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的刀片的方法，其特征在于，將夾緊凹槽的相應(yīng)輪廓經(jīng)生坯的相應(yīng)成型而引入，并干燥和燒結(jié)由此制備的生坯。
5.用于制備前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的刀片的方法，其特征在于，將夾緊凹槽的相應(yīng)輪廓在燒結(jié)后引入到刀片中。
6.權(quán)利要求5的制備刀片的方法，其特征在于，所述夾緊凹槽的相應(yīng)輪廓在燒結(jié)后通過(guò)激光技術(shù)引入到刀片中。
7.權(quán)利要求5的制備刀片的方法，其特征在于，所述夾緊凹槽的相應(yīng)輪廓在燒結(jié)后通過(guò)研磨施加到刀片中。
8.權(quán)利要求5的制備刀片的方法，其特征在于，所述夾緊凹槽的相應(yīng)輪廓在燒結(jié)后通過(guò)蝕刻施加到刀片中。
9.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的刀片，用于金屬切削加工。
10.權(quán)利要求1-3的刀片，用于灰口鑄鐵的粗加工。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有夾緊凹槽的由多晶立方晶系氮化硼或CBN復(fù)合材料制成的刀片。為了將這種刀片安全地固定到夾具中，推薦刀片含有夾緊凹槽。該刀片適用于金屬材料的切削加工。
文檔編號(hào)B23B27/14GK1964808SQ200480024053
公開(kāi)日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2004年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月22日
發(fā)明者A·黑夫納, W·韋伯, M·米勒 申請(qǐng)人:創(chuàng)新陶瓷工程技術(shù)公司