專利名稱：超硬材料刀具及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及切削工具，尤其是有關(guān)超硬材料刀具及其制法。
背景技術(shù)：
中國臺(tái)灣公開專利200730302，揭示一種切割裝置及其制造方法，其切割裝置包括 有基座以及多個(gè)個(gè)別的切割元件，該基座具有工作面，其是從材料被移動(dòng)而朝向并面對(duì)工 件，而該切割元件排列在該基座的工作面，每一個(gè)切割元件具有尖峰，其包括至少一個(gè)由多 晶超硬材料形成的切割邊緣，切割元件的尖峰被排在一般平面上。中國臺(tái)灣專利M311503，揭示一種切削機(jī)的結(jié)構(gòu)，包括一刀座，是呈圓錐狀，其一端 的直徑大于另端的直徑，且其兩端樞設(shè)于該切削機(jī)上；多個(gè)刀槽部，該等刀槽部是沿該刀座 軸向的設(shè)在該刀座的表面，且沿該刀座的圓周向呈等間隔排列，并沿該刀座的軸向由其一 端分別延伸至該刀座的另端；及多個(gè)刀具，該等刀具分別設(shè)在該等刀槽部內(nèi)，且自該刀座的 一端沿軸向呈螺旋狀地排列到該刀座的另端，該等刀具的切削端是延伸到該刀槽部外，且 與該刀座的軸心線平行。上述切割元件或刀具的頂端呈平面狀，且與工作面或刀座的表面相平行，僅利用 頂端供側(cè)邊的邊線作為線狀的切削端，其切削效率有限。

發(fā)明內(nèi)容
為了進(jìn)一步改善超硬材料刀具的結(jié)構(gòu)及其制法，而提出本發(fā)明。本發(fā)明的主要目的，是提供一種超硬材料刀具及其制法，在制作刀具時(shí)可調(diào)整切 割單元的傾斜角度及切削端的突出高度，方便制作超硬材料刀具。本發(fā)明的另一目的，是提供一種超硬材料刀具及其制法，可提升刀具的切削效率。本發(fā)明一種超硬材料刀具，包括一基座，設(shè)有一工作面，該工作面設(shè)有至少一個(gè)長槽；至少一個(gè)切割單元，該切割單元設(shè)有一切削端，該至少一個(gè)切削單元的第一側(cè)邊 置于該至少一個(gè)長槽內(nèi)，該至少一個(gè)切削單元的第二側(cè)邊置于該至少一個(gè)長槽外，部分該 切削端突出該工作面且相對(duì)于該工作面傾斜一角度；一結(jié)合單元，固定結(jié)合該基座及該至少一個(gè)切割單元。本發(fā)明一種超硬材料刀具的制法，包括如下步驟在一基座的一工作面制作至少一個(gè)長槽；將至少一個(gè)切割單元相對(duì)于該工作面傾斜一角度置入該至少一個(gè)長槽內(nèi)，其中該 切割單元具有一切削端，該切削端突出該工作面；利用結(jié)合單元固定結(jié)合切割單元和基座。本發(fā)明的其它目的、功效，請(qǐng)參閱圖式及實(shí)施例，詳細(xì)說明如下。




圖1為本發(fā)明第-圖2為本發(fā)明第-圖3為本發(fā)明第-圖4為本發(fā)明第: 圖5為本發(fā)明第: 圖6為本發(fā)明第J 圖7為本發(fā)明第J
-實(shí)施例的超硬材料刀具的上視示意圖； -實(shí)施例的長槽容置切割單元的側(cè)視示意圖； -實(shí)施例的切削單元的示意圖； 實(shí)施例的超硬材料刀具的示意圖； 實(shí)施例的長槽容置切割單元的放大示意圖； 實(shí)施例的長槽容置切割單元的側(cè)視示意圖； 實(shí)施例的切削單元的示意圖； 圖8為本發(fā)明第四實(shí)施例的切削單元的示意圖； 圖9為本發(fā)明超硬材料刀具制法的流程圖； 圖10為切割超硬材料基材的示意圖； 圖11為超硬材料基材切割出一片切割單元的示意圖； 圖12A-12E分別為本發(fā)明各種不同形狀的切削單元的示意圖； 圖13A-13D分別為本發(fā)明各種不同形狀的尖峰的示意圖。主要元件符號(hào)說明
II、21、31基座
III、211、311工作面 12、22、32、40、51、61、62、63、
64、65、66、71、72、73、71 切割單元
10,20超硬材料刀具 110,210穿透孔 112、212、312 長槽
121、221、321、41切削端
122、222、322、411、711、721、731、741尖峰
123、223、323第一側(cè)邊 124、224、324 第二側(cè)邊 13、23、33結(jié)合單元5超硬材料基材
(a)、(b)、(c)、(d)、(e)各步驟的標(biāo)號(hào)
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3所示。本發(fā)明第一實(shí)施例的超硬材料刀具10，包括一基座 11、多個(gè)切割單元12及結(jié)合單元13所組成。基座11呈圓盤狀，其中間具有一穿透孔110 或?yàn)橐话疾?，基?1的一面形成一工作面111，工作面111設(shè)有多個(gè)長槽112。如圖2所 示，本實(shí)施例的長槽112的截面呈“U”型，也可為“V”型等各種形狀。如圖3所示，切割單 元12設(shè)有一切削端121 ；切削端121設(shè)有多個(gè)突出的、錐狀的尖峰122，多個(gè)尖峰122呈平 行排列。如圖2所示，切削單元12的第一側(cè)邊123置于長槽112內(nèi)，切削單元12的第二側(cè) 邊124置于長槽112外，切削端121突出工作面111。結(jié)合單元13結(jié)合基座11及多個(gè)切割 單元12，使基座11固定結(jié)合多個(gè)切割單元12。請(qǐng)參閱圖4、圖5所示。本發(fā)明第二實(shí)施例的超硬材料刀具20，包括一基座21、多 個(gè)切割單元22及結(jié)合單元23所組成?；?1呈輪狀，其中間具有一穿透孔210或?yàn)橐话?槽，基座21的周緣形成一環(huán)狀的工作面211，工作面211設(shè)有多個(gè)長槽212。切割單元22 設(shè)有一切削端221 ；切削端221設(shè)有多個(gè)突出的、錐狀的尖峰222，多個(gè)尖峰222呈平行排 列。切割單元22的第一側(cè)邊223置于長槽212內(nèi)，切削單元22的第二側(cè)邊224置于長槽
4212外，切削端221突出工作面211。結(jié)合單元23結(jié)合基座21及多個(gè)切割單元22，使基座 21固定結(jié)合多個(gè)切割單元22。請(qǐng)參閱圖6、圖7所示。本發(fā)明第三實(shí)施例的超硬材料刀具30，包括一基座31、至 少一個(gè)切割單元32及結(jié)合單元33所組成?；?1具有一工作面211，工作面311設(shè)有至 少一個(gè)長槽312及至少一個(gè)連通長槽312的螺孔313。切割單元32設(shè)有一切削端321 ；切 削端321設(shè)有一個(gè)突出的、錐狀的尖峰322。切割單元32的第一側(cè)邊323置于長槽312內(nèi)， 切削單元32的第二側(cè)邊324置于長槽312外，切削端321突出工作面311。本實(shí)施例的結(jié) 合單元33為螺栓，結(jié)合單元33螺接螺孔313壓迫切削單元32，使基座31固定結(jié)合至少一 個(gè)切割單元32。請(qǐng)參閱圖8所示。本發(fā)明第四實(shí)施例的切割單元40設(shè)有一切削端41 ；切削端41 設(shè)有多個(gè)突出的、錐狀的尖峰411，尖峰411的兩端突出的高度不相等。請(qǐng)參閱圖9、圖10、圖11所示，本發(fā)明超硬材料刀具制法，包括如下少驟(a)把超硬材料的基材5，例如PCD鉆石(人造聚晶鉆石)切出一片一片的切割單 元5，如圖10、圖11所示；可先利用電鍍金屬于超硬材料的基材5表面或利用金屬板緊貼超 硬材料的基材5表面的作業(yè)之后，再進(jìn)行切割加工作業(yè)，以避免切割加工后的切割單元5產(chǎn) 生裂紋及崩裂；(b)利用線切割方式使切割單元5加工出鋸齒狀的切削端，使切削端具有多個(gè)突 出的、錐狀的尖峰；(c)在一基座的工作面制作多個(gè)長槽；(d)將切割單元5相對(duì)于工作面傾斜一角度置入長槽內(nèi)，使尖峰朝上，且切削端突 出基座的工作面；(e)利用電鍍材料、燒結(jié)材料、樹脂材料、焊接材料等結(jié)合單元固定結(jié)合切割單元
和基座。上述基座可為金屬、金屬合金、塑料、陶瓷、復(fù)合材料等任何材料的基座。上述切 割單元由非人造或人造鉆石、最硬結(jié)晶體、多晶材料、或混合材料所組成，且并不僅包含鉆 石、多晶鉆石(PCD)、立方氮化硼(CBN)、多晶立方體氮化硼(PCBN)、氧化鋁(A1203)、碳化硅 (SiC)、碳化鎢(WC)或工具鋼等。上述切割單元的加工方式除了線切割(WEDG)外也可以為 放電加工(EDM)、能量束(Energy beam)加工等方式。請(qǐng)參閱圖12A、圖12B、圖12C、圖12D、圖12E所示。本發(fā)明的切割單元可分別具有 不同的形狀多面體，利用其相鄰兩面的連接端形成切削端。圖12A所示的切割單元61呈三 邊柱狀體；圖12B所示的切割單元62呈四邊柱狀體，且其截面成矩形；圖12C所示的切割單 元63呈四邊柱狀體，且其截面呈梯形；圖12D所示的切割單元64呈四邊柱狀體，且其截面 呈菱形；圖12E所示的切割單元65呈五邊柱狀體。請(qǐng)參閱圖13A、圖13B、圖13C、圖13D所示。本發(fā)明切割單元的切削端的尖峰可分 別具有不同的形狀。圖13A所示切削單元71的多數(shù)尖峰711相連接形成鋸齒狀；圖13B所 示的切削單元72的多數(shù)尖峰721分別呈角錐狀；圖13C所示的切削單元73的多數(shù)尖峰731 分別呈錐狀；圖13D所示的切削單元74的多數(shù)尖端741分別呈柱狀。上述切割單元相對(duì)于工作面的傾斜角度A可為1度-89度，如圖2所示。上述尖 峰的兩邊的夾角B可為1度-180度，如圖13A所示。
本發(fā)明的長槽的截面可呈“U”型、“V”型等各種形狀。本發(fā)明利用長槽的深度、寬 度等，在制作刀具時(shí)可以控制切削單元相對(duì)于工作面的傾斜角度及切削單元的尖峰突出工 作面的高度。本發(fā)明利用線切割加工作業(yè)可以加工超硬材料基材，并切出一具有多個(gè)突出的、 錐狀的尖峰的切削端，方便制作超硬材料刀具。本發(fā)明利用多個(gè)錐狀的尖峰突出工作面同時(shí)對(duì)被切削對(duì)象進(jìn)行切削作業(yè)，可提升 刀具的切削效率。以上所記載，僅為利用本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的實(shí)施例，任何熟悉本項(xiàng)技藝者運(yùn)用本發(fā) 明所為的修飾、變化，皆屬本發(fā)明主張的專利范圍，而不限于實(shí)施例所揭示。
權(quán)利要求
一種超硬材料刀具，其特征在于包括一基座，設(shè)有一工作面，該工作面設(shè)有至少一個(gè)長槽；至少一個(gè)切割單元，該切割單元設(shè)有一切削端，該至少一個(gè)切削單元的第一側(cè)邊置于該至少一個(gè)長槽內(nèi)，該至少一個(gè)切削單元的第二側(cè)邊置于該至少一個(gè)長槽外，部分該切削端突出該工作面且相對(duì)于該工作面傾斜一角度；一結(jié)合單元，固定結(jié)合該基座及該至少一個(gè)切割單元。
2.如權(quán)利要求1所述的超硬材料刀具，其特征在于，該切削端設(shè)有至少一個(gè)突出的尖峰。
3.如權(quán)利要求2所述的超硬材料刀具，其特征在于，該尖峰的兩端突出的高度不相等、 或該尖峰的形狀呈鋸齒狀、呈角錐狀、呈錐狀或呈柱狀其中之一的形狀。
4.如權(quán)利要求1所述的超硬材料刀具，其特征在于，該切削端設(shè)有多個(gè)尖峰，該多個(gè)尖 峰呈平行排列；該尖峰呈錐狀，該尖峰的兩邊的夾角為1度-180度；該長槽的截面呈“U”型 或“V”型其中之一的形狀；該切割單元相對(duì)于該工作面的傾斜角度為1度-89度；該切削單 元包含鉆石、多晶鉆石、立方氮化硼、多晶立方體氮化硼、氧化鋁、碳化硅、碳化硼、碳化鎢或 工具鋼其中之一；該基座為金屬、塑料、陶瓷或復(fù)合材料其中之一。
5.如權(quán)利要求4所述的超硬材料刀具，其特征在于，該結(jié)合單元包含電鍍材料、燒結(jié)材 料、樹脂材料或焊接材料其中之一。
6.如權(quán)利要求4所述的超硬材料刀具，其特征在于，該工作面設(shè)有至少一個(gè)連通該長 槽的螺孔，該結(jié)合單元為螺栓，該結(jié)合單元螺接該螺孔壓迫該切削單元，使該基座固定結(jié)合 該至少一個(gè)切割單元。
7.如權(quán)利要求1所述的超硬材料刀具，其特征在于，該切割單元的形狀呈三邊柱狀體、 呈四邊柱狀體且其截面成矩形、呈四邊柱狀體且其截面呈梯形、呈四邊柱狀體且其截面呈 菱形或呈五邊柱狀體其中之一的形狀。
8.如權(quán)利要求1至第7中任一項(xiàng)所述的超硬材料刀具，其特征在于，該基座呈圓盤狀其 一面形成該工作面、或呈輪狀其周緣形成一環(huán)狀的該工作面；該基座的中間具有一穿透孔 或凹槽其中之一，該基座的一面形成該工作面。
9.一種超硬材料刀具的制法，其特征在于包括如下步驟在一基座的一工作面制作至少一個(gè)長槽；將至少一個(gè)切割單元相對(duì)于該工作面傾斜一角度置入該至少一個(gè)長槽內(nèi)，其中該切割 單元具有一切削端，該切削端突出該工作面；利用結(jié)合單元固定結(jié)合切割單元和基座。
10.如權(quán)利要求9所述的超硬材料刀具的制法，其特征在于，該切割單元的制作包括如 下步驟利用電鍍金屬于一超硬材料的基材表面或利用金屬板緊貼該超硬材料的基材表面 其中之一作業(yè)之后，再進(jìn)行該超硬材料的基材的切割加工作業(yè)，切出一片一片的該切割單 元；利用線切割方式、放電加工方式或能量束加工方式其中之一的加工方式使該切割單元 被加工出該切削端，使該切削端具有至少一個(gè)突出的尖峰。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超硬材料刀具，包括一基座、多個(gè)切割單元及結(jié)合單元所組成；基座的工作面設(shè)有一個(gè)以上個(gè)長槽；切割單元設(shè)有切削端；多個(gè)切割單元相對(duì)于工作面傾斜一角度分別被置入該多個(gè)長槽內(nèi)；結(jié)合單元固定結(jié)合基座及多個(gè)切割單元；利用長槽的深度、寬度等，在制作刀具時(shí)可以控制切削單元相對(duì)于工作面的傾斜角度及切削單元的尖峰突出工作面的高度，并利用多個(gè)錐狀的尖峰突出工作面同時(shí)對(duì)被切削對(duì)象進(jìn)行切削作業(yè)，可提升刀具的切削效率。
文檔編號(hào)B23P15/28GK101844298SQ20091012968
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者宋健民, 陳盈同 申請(qǐng)人:宋健民