專利名稱：用于機(jī)械加工的刀具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及靶材的機(jī)械加工，尤其涉及一種用于機(jī)械加工的刀具。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體工業(yè)中，靶材結(jié)構(gòu)是由符合濺射性能的靶材和與所述靶材結(jié)合、具有一 定強(qiáng)度的背板構(gòu)成。背板可以在所述靶材結(jié)構(gòu)裝配至濺射基臺(tái)中起到支撐作用，并具有傳 導(dǎo)熱量的功效。一般制備濺射靶材產(chǎn)品的工藝是將符合濺射靶材性能的金屬例如高純度鋁(一 般為99. 999% )通過預(yù)熱、擠壓成型、熱處理和機(jī)械加工等工藝，最后加工成尺寸合格的濺 射靶材產(chǎn)品。在靶材的機(jī)械加工中，刀具的結(jié)構(gòu)和材料是決定刀具切削性能的根本因素，對于 加工效率、加工質(zhì)量、加工成本以及刀具耐用度影響很大。通常，用于機(jī)械加工的刀具越硬， 其耐磨性越好，硬度越高，沖擊韌性越低，材料越脆。刀具的硬度和韌度是一對矛盾，在這兩 者之間追求平衡點(diǎn)是刀具所應(yīng)克服的一個(gè)關(guān)鍵問題。許多材料可被用來制作靶材，包括銅、鋁、鈦、鉻等。目前，在對質(zhì)硬而脆的鉻材料 進(jìn)行機(jī)械加工以制作靶材時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于現(xiàn)有的刀具很難同時(shí)保證刀具的硬度和韌度，因此 在高速加工時(shí)容易磨損，從而會(huì)影響加工效率。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型解決的問題是現(xiàn)有技術(shù)中用于機(jī)械加工的刀具容易磨損，從而影響加 工效率的問題。為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種用于機(jī)械加工的刀具，包括刀頭和刀桿，所 述刀頭包括與所述刀桿連接的連接面、與所述連接面相對的第一刀面、通過第一邊和第二 邊分別連接所述第一刀面和連接面的第二刀面、以及通過第三邊、第四邊和第五邊分別連 接所述第一刀面、第二刀面和連接面的第三刀面，其中，所述第一邊相對于第一基準(zhǔn)線順時(shí) 針偏轉(zhuǎn)3至5度；所述第二邊相對于第一基準(zhǔn)線反時(shí)針偏轉(zhuǎn)3至5度；所述第一邊、第三邊 和第四邊相交的端點(diǎn)為刀尖?？蛇x的，所述第一基準(zhǔn)線垂直于所述第三邊?？蛇x的，所述第一基準(zhǔn)線為水平基準(zhǔn)線?？蛇x的，所述第一刀面還包括相對于第二基準(zhǔn)線反時(shí)針偏轉(zhuǎn)3至5度的第六邊，所 述第二基準(zhǔn)線垂直于所述第一基準(zhǔn)線。可選的，所述連接面還包括相對于所述第二基準(zhǔn)線反時(shí)針偏轉(zhuǎn)3至5度的第七邊?？蛇x的，所述刀頭還包括涂層面，形成于以刀尖為中心、預(yù)定距離內(nèi)的第一刀面、 第二刀面和第三刀面上?？蛇x的，所述預(yù)定距離為5mm?？蛇x的，所述刀頭為六面體，所述連接面、第一刀面、第二刀面和第三刀面為四邊形。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)刀頭的刀尖由三條邊所構(gòu)成，所述三條邊相互成特定角度，這樣刀具可以以較佳 的角度和力度對工件進(jìn)行加工，從而降低了刀具的磨損程度，提高了加工效率。此外，在刀尖的周圍表面具有涂層面，可以減少刀具與工件間的擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)， 從而進(jìn)一步減少了刀具的磨損，提高切削速度和加工精度。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的用于機(jī)械加工的刀具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示刀具的第一刀面的平面示意圖；圖3是圖1所示刀具的連接面的平面示意圖；圖4是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的用于機(jī)械加工的刀具的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例的用于機(jī)械加工的刀具，其刀頭的刀尖由三條邊所構(gòu)成，所述 三條邊相互成特定角度，這樣刀具可以以較佳的角度和力度對工件進(jìn)行加工，從而降低了 刀具的磨損程度，提高了加工效率。此外，在刀尖的周圍表面具有涂層面，可以減少刀具與工件間的擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)， 從而進(jìn)一步減少了刀具的磨損。本實(shí)用新型實(shí)施方式的用于機(jī)械加工的刀具包括刀頭和刀桿，所述刀頭包括與所 述刀桿連接的連接面、與所述連接面相對的第一刀面、通過第一邊和第二邊分別連接所述 第一刀面和連接面的第二刀面、以及通過第三邊、第四邊和第五邊分別連接所述第一刀面、 第二刀面和連接面的第三刀面。其中，所述第一邊相對于第一基準(zhǔn)線順時(shí)針偏轉(zhuǎn)3至5度， 所述第二邊相對于第一基準(zhǔn)線反時(shí)針偏轉(zhuǎn)3至5度，所述第一邊、第三邊和第四邊相交的端 點(diǎn)為刀尖?？蛇x的，所述第一刀面還包括所述第一刀面還包括相對于第二基準(zhǔn)線反時(shí)針偏轉(zhuǎn) 3至5度的第六邊，所述第二基準(zhǔn)線垂直于所述第一基準(zhǔn)線。所述連接面還包括相對于所 述第二基準(zhǔn)線反時(shí)針偏轉(zhuǎn)3至5度的第七邊。所述刀頭還包括涂層面，形成于以刀尖為中 心、預(yù)定距離內(nèi)的第一刀面、第二刀面和第三刀面上。下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1為本實(shí)施例的用于機(jī)械加工的刀具的結(jié)構(gòu)示意圖，所示刀具包括刀頭1和刀 桿5，其中，刀桿5為長方體。刀頭1至少包括連接面(圖中未標(biāo)示)、第一刀面(通常可稱為副后刀面)11、第 二刀面(通?？煞Q為前刀面)12和第三刀面(通?？煞Q為后刀面)13。本實(shí)施例的刀頭1 為六面體，其另兩個(gè)面未在圖中標(biāo)示。連接面為與刀桿5連接的表面，至少包括相交的第二邊22和第五邊25。本實(shí)施例 的連接面為四邊形，且與刀桿5的一個(gè)表面貼合。第一刀面11為與連接面相對的表面，至少包括第一邊21，分別與第一邊21相交的 第三邊23和第六邊26。本實(shí)施例的第一刀面11為四邊形。[0031]第二刀面12為與第一刀面11和連接面連接的表面，至少包括第一邊21、第二邊 22和第四邊24。本實(shí)施例的第二刀面12為四邊形。第一邊21將第一刀面11和第二刀面 12連接，第二邊22將連接面和第二刀面12連接。第三刀面1 3為與第一刀面11、第二刀面12和連接面連接的表面，至少包括第三 邊23、第四邊24和第五邊25。本實(shí)施例的第三刀面13為四邊形。第三邊23將第一刀面 11和第三刀面13連接，第四邊24將第二刀面12和第三刀面13連接，第五 邊25將連接面 和第三刀面13連接。第一邊21、第三邊23和第四邊24相交的端點(diǎn)為刀尖10，第一邊21、第三邊23和 第四邊24相互成特定角度，因此這三條邊可以構(gòu)成特定結(jié)構(gòu)的刀尖10。請繼續(xù)參考圖2所示的第一刀面11的平面示意圖，結(jié)合圖1和圖2，第一刀面11 的第一邊21與第一基準(zhǔn)線61的夾角為+ Y 0，即第一邊21相對于第一基準(zhǔn)線61順時(shí)針偏 轉(zhuǎn)Y0，其中YO(通常可稱為前角)為3至5度。本實(shí)施例中，第一基準(zhǔn)線61為水平基準(zhǔn) 線，第三邊23與第一基準(zhǔn)線61垂直，因此，第一邊21和第三邊23的夾角為93至95度。另 夕卜，第一刀面11的第六邊26與垂直于第一基準(zhǔn)線61的第二基準(zhǔn)線62 (垂直基準(zhǔn)線)的夾 角為-α 0，即第六邊26相對于第二基準(zhǔn)線62反時(shí)針偏轉(zhuǎn)αΟ，其中α 0 (通?？煞Q為后角) 為3 5度。請繼續(xù)參考圖3所示的連接面的平面示意圖，結(jié)合圖1和圖3，連接面的第二邊22 與第一基準(zhǔn)線61的夾角為-Y 0，第二邊22相對于第一基準(zhǔn)線61的偏轉(zhuǎn)方向與第二邊22 相對于第一基準(zhǔn)線61的偏轉(zhuǎn)方向是相反的，即第二邊22相對于第一基準(zhǔn)線61反時(shí)針偏轉(zhuǎn) Υ0，其中YO為3至5度。本實(shí)施例中，第五邊25與第一基準(zhǔn)線61垂直，因此，第二邊22 和第五邊23的夾角為85至87度，也就是說，第二邊22與平行于第五邊25的第三邊23成 85至87度。另外，連接面還包括第七邊27，第七邊27與第二基準(zhǔn)線62的夾角為-α 0，即 第七邊27相對于第二基準(zhǔn)線62反時(shí)針偏轉(zhuǎn)αΟ，其中α 0為3 5度，也就是說，連接面的 第七邊27平行于第一刀面11的第六邊26。請繼續(xù)參考圖1，所述刀頭1還包括涂層面31、32和33，形成于以刀尖10為中心、 預(yù)定距離內(nèi)的周圍表面上，其中，預(yù)定距離根據(jù)實(shí)際需要而設(shè)定，一般可以為5毫米(mm)。 具體來說，涂層面31形成于第一刀面11的表面上，其是以刀尖10為中心、兩邊長度為5mm 的三角形區(qū)域內(nèi)；涂層面32形成于第二刀面12的表面上，其是以刀尖10為中心、兩邊長度 為5mm的三角形區(qū)域內(nèi)；涂層面33形成于第三刀面13的表面上，其是以刀尖10為中心、兩 邊長度為5mm的三角形區(qū)域內(nèi)。需要說明的是，涂層面并不限定為圖1所示的等腰三角形 區(qū)域，其還可以是其他可能的形狀，例如圖4所示的涂層面31' ,32'和33'是以刀尖10 為中心、半徑為5mm的扇形區(qū)域。涂層面31、32和33是利用氣相沉積方法在基體表面(第一刀面11、第二刀面12 和第三刀面13)涂覆一薄層耐磨性好的難熔金屬或非金屬化合物(例如，氮化鈦TiN，碳化 鈦TiC)而獲得的。涂層面31、32和33作為一個(gè)化學(xué)屏障和熱屏障，減少了刀尖10與工件 間的擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)，從而減少了刀具的月牙槽磨損，并且，涂層面對于平衡刀具的硬度和 韌度也有一定作用。實(shí)踐證明，涂層刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化學(xué)性能穩(wěn)定、耐熱耐 氧化、摩擦因數(shù)小和熱導(dǎo)率低等特性，切削時(shí)可比未涂層刀具提高刀具壽命3 5倍以上， 提高切削速度20% 70%，提高加工精度0. 5 1級，降低刀具消耗費(fèi)用20% 50%。[0038]應(yīng)用上述特殊結(jié)構(gòu)的刀具對靶材材料進(jìn)行機(jī)械加工以制作成靶材產(chǎn)品可以減少 刀具磨損，提高加工效率。以對鉻進(jìn)行機(jī)械加工制作靶材為例，通常包括三次精度漸增的加工第一次機(jī)械 加工為粗加工，其目的在于去除鉻工件大部分的余量，以獲得較規(guī)則的半成品，也就是說， 切削出靶材的大致形狀；第二次機(jī)械加工為半精加工，其精度要高于第一次機(jī)械加工，其目 的在于去除銅工件小部分的余量，以獲得更接近于實(shí)際靶材形狀尺寸要求的半成品；第三 次機(jī)械為精加工，其精度要高于或等于第二次機(jī)械加工，其目的在于對銅工件進(jìn)行最后的 精細(xì)加工以獲得最終的銅靶材。其中，在第三次機(jī)械加工(精加工)，采用圖1所示的刀具對鉻工件進(jìn)行加工時(shí)，刀 頭1的刀尖10與鉻工件接觸，由于刀尖10是由三條相互成特定角度的邊(第一邊21、第三 邊23和第四邊24)構(gòu)成，或者說是由三個(gè)具有特定內(nèi)角的四邊形表面(第一刀面11、第二 刀面12和第三刀面13)構(gòu)成，其與鉻工件的接觸面小，使得刀具加工時(shí)的作用力小，因而是 以較佳的角度和力度對鉻工件進(jìn)行加工，從而減少了刀具的磨損，并且保證了對鉻工件的 加工精度。此外，刀尖10周圍表面上的涂層面31、32和33作為刀頭的保護(hù)層，可以進(jìn)一步防 止刀具的急速磨損，并且可以提高切削速度和加工精度。綜上所述，上述技術(shù)方案公開的用于機(jī)械加工的刀具可以提高刀具耐用度、加工 效率和加工質(zhì)量，以及降低加工成本。雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例披露如上，但本實(shí)用新型并非限定于此。任何本 領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本實(shí)用 新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種用于機(jī)械加工的刀具，包括刀頭和刀桿，其特征在于，所述刀頭包括與所述刀桿連接的連接面、與所述連接面相對的第一刀面、通過第一邊和第二邊分別連接所述第一刀面和連接面的第二刀面、以及通過第三邊、第四邊和第五邊分別連接所述第一刀面、第二刀面和連接面的第三刀面，其中，所述第一邊相對于第一基準(zhǔn)線順時(shí)針偏轉(zhuǎn)3至5度；所述第二邊相對于第一基準(zhǔn)線反時(shí)針偏轉(zhuǎn)3至5度；所述第一邊、第三邊和第四邊相交的端點(diǎn)為刀尖。
2.如權(quán)利要求1所述的用于機(jī)械加工的刀具，其特征在于，所述第一基準(zhǔn)線垂直于所述第三邊。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于機(jī)械加工的刀具，其特征在于，所述第一基準(zhǔn)線為水平基準(zhǔn)線。
4.如權(quán)利要求1所述的用于機(jī)械加工的刀具，其特征在于，所述第一刀面還包括相對 于第二基準(zhǔn)線反時(shí)針偏轉(zhuǎn)3至5度的第六邊，所述第二基準(zhǔn)線垂直于所述第一基準(zhǔn)線。
5.如權(quán)利要求4所述的用于機(jī)械加工的刀具，其特征在于，所述連接面還包括相對于 所述第二基準(zhǔn)線反時(shí)針偏轉(zhuǎn)3至5度的第七邊。
6.如權(quán)利要求1所述的用于機(jī)械加工的刀具，其特征在于，所述刀頭還包括涂層面， 形成于以刀尖為中心、預(yù)定距離內(nèi)的第一刀面、第二刀面和第三刀面上。
7.如權(quán)利要求6所述的用于機(jī)械加工的刀具，其特征在于，所述預(yù)定距離為5mm。
8.如權(quán)利要求1所述的用于機(jī)械加工的刀具，其特征在于，所述刀頭為六面體，所述連 接面、第一刀面、第二刀面和第三刀面為四邊形。
專利摘要一種用于機(jī)械加工的刀具，包括刀頭和刀桿，所述刀頭包括與所述刀桿連接的連接面、與所述連接面相對的第一刀面、通過第一邊和第二邊分別連接所述第一刀面和連接面的第二刀面、以及通過第三邊、第四邊和第五邊分別連接所述第一刀面、第二刀面和連接面的第三刀面，其中，所述第一邊相對于第一基準(zhǔn)線順時(shí)針偏轉(zhuǎn)3至5度，所述第二邊相對于第一基準(zhǔn)線反時(shí)針偏轉(zhuǎn)3至5度，所述第一邊、第三邊和第四邊相交的端點(diǎn)為刀尖。所述刀具可以減少刀具的磨損，提高加工效率。
文檔編號B23B27/02GK201618861SQ20092027312
公開日2010年11月3日 申請日期2009年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月1日
發(fā)明者劉慶, 姚力軍, 潘杰, 王學(xué)澤, 鮑偉江 申請人:寧波江豐電子材料有限公司