向后延伸的安裝部；在具有軸向前區(qū)和軸向后區(qū)的硬質(zhì)合金支撐體內(nèi)設(shè)置凹槽，后區(qū)被安裝在鋼制截齒本體處，凹槽從前區(qū)向后延伸并具有用以接納安裝部的形狀和構(gòu)型；其特征在于:使凹槽形成有圓錐形側(cè)壁，該圓錐形側(cè)壁在從前區(qū)到后區(qū)的方向上朝刀具的中心軸線(xiàn)徑向向內(nèi)漸縮；以及通過(guò)銅焊將刀頭與支撐體結(jié)合。
[0022]較佳地，在支撐體安裝和/或結(jié)合到鋼制截齒本體之前，刀頭通過(guò)銅焊與支撐體結(jié)合。這種組裝工藝不僅方便而且有利于使刀頭和支撐體之間的銅焊結(jié)合強(qiáng)度最大化而不損害完整性或損壞鋼制截齒本體。
[0023]較佳地，方法還包括通過(guò)銅焊將支撐體與鋼制截齒本體結(jié)合。已發(fā)現(xiàn)將模塊化的刀具部件銅焊在一起，以在不損害刀具的各個(gè)單獨(dú)部件的完整性的情況下提供牢固機(jī)械附連。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種切削機(jī)器，所述切削機(jī)器包括多個(gè)如本文所述的截齒刀具。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，有提供一種切削截齒刀具，該切削截齒刀具包括:包含金剛石復(fù)合材料的切削刀頭，刀頭具有軸向向后延伸的安裝部；具有軸向前支撐區(qū)和安裝在鋼制截齒本體處的軸向后區(qū)的硬質(zhì)合金支撐體；支撐體具有從前區(qū)軸向向后延伸的凹槽，安裝部被接納并配合在凹槽內(nèi)；其中，凹槽由部分(或半)球形側(cè)壁限定；刀頭的安裝部具有互補(bǔ)的部分(或半)球形輪廓，以座置在凹槽內(nèi)；以及銅焊層設(shè)置在刀頭和支撐體之間。
[0026]本說(shuō)明書(shū)內(nèi)對(duì)“部分球形和半球形”參考包括半球形和大于或小于一半的球體體積的不完整體積的球體?？蛇x地，刀頭是球形的。
【附圖說(shuō)明】
[0027]現(xiàn)將僅以示例的方式并參照附圖描述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，附圖中:
[0028]圖1是包括金剛石復(fù)合切削刀頭的根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的切削刀具的外部視圖，所述切削刀頭被支撐在硬質(zhì)合金支撐體處，所述硬質(zhì)合金支撐體則被安裝在鋼制夾具處；
[0029]圖2示出了圖1所示的切削刀具的刀頭區(qū)域的剖視圖；
[0030]圖3是圖2所示的超硬金剛石基刀頭的外部透視圖；
[0031]圖4示出了圖2所示的切削刀具的刀頭區(qū)域的放大剖視圖；
[0032]圖5是根據(jù)另一【具體實(shí)施方式】的切削刀具的刀頭區(qū)域的剖視圖；
[0033]圖6是根據(jù)另一【具體實(shí)施方式】的切削刀具的刀頭區(qū)域的剖視圖；
[0034]圖7是根據(jù)另一【具體實(shí)施方式】的切削刀具的刀頭區(qū)域的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]參照?qǐng)D1，截齒刀具100包括碳化硅金剛石(SCD)復(fù)合切削刀頭101，所述切削刀頭101設(shè)置在第一端106處并與硬質(zhì)合金支撐體102結(jié)合，該支撐體102則與鋼制截齒本體103結(jié)合。截齒本體103包括徑向展開(kāi)的裙部105和從裙部105向刀具100的第二端107軸向向后延伸的柄部104。刀頭101、支撐體102和截齒本體103圍繞延伸穿過(guò)切削刀具100中心的縱向軸線(xiàn)108。
[0036]參照?qǐng)D2至4，S⑶刀頭101包括軸向前區(qū)203和表示刀頭101的安裝部204的軸向后區(qū)。前區(qū)203包括大致圓錐形構(gòu)型，該大致圓錐形構(gòu)型具有表示刀具100的軸向最前端部分的穹頂形刀頭端部200。安裝部204類(lèi)似地包括圓錐形構(gòu)型并由表面202限定，表面202向軸線(xiàn)108軸向向后漸縮形成腰區(qū)214，所述腰區(qū)214表示刀頭101的最大直徑部分。軸向最前端圓錐形區(qū)域203由相應(yīng)外部表面201限定，外部表面201與從支撐體102的軸向最前端邊沿206軸向向后延伸的支撐體102的外部表面207基本上共面對(duì)齊。
[0037]刀頭安裝部204被接納并嵌在從支撐體102的環(huán)形最前端邊沿206軸向向后延伸的凹槽(通常用附圖標(biāo)記213標(biāo)示)內(nèi)。凹槽213包括互補(bǔ)圓錐形輪廓并由側(cè)壁205限定，側(cè)壁205也從環(huán)形邊沿206向軸線(xiàn)108徑向向內(nèi)漸縮。凹槽213的槽底或軸向最后端區(qū)域由基本上平面的表面208限定，錐形凹槽側(cè)壁205終止于表面208。表面208包括大致圓形輪廓并通過(guò)環(huán)形彎曲部分215在其周界處定界，環(huán)形彎曲部分215與錐形凹槽側(cè)壁205形成接合部。類(lèi)似地，刀頭101的軸向最后端部分由基本上平面的端面212限定。相應(yīng)的彎曲環(huán)形部分216設(shè)置在平面圓形表面212和刀頭安裝部204的圓錐形外部表面202之間的接合處。
[0038]根據(jù)本發(fā)明，刀頭安裝部204的形狀輪廓和構(gòu)型與凹槽213的形狀輪廓和構(gòu)型互補(bǔ)并對(duì)應(yīng)。因此，刀頭表面202、212構(gòu)造成分別與凹槽側(cè)壁205和基底表面208緊密接觸地定位。該構(gòu)型和相應(yīng)彎曲部分215、216有利于使在包圍凹槽213的支撐體102的軸向最前端區(qū)域的應(yīng)力集中最小化。
[0039]硬質(zhì)合金支撐體102還包括具有軸向面向后的表面210的軸向后區(qū)209。支撐體表面210定位成與鋼制截齒本體103的軸向面向前的表面211相對(duì)。
[0040]S⑶刀頭101通過(guò)銅焊層217與硬質(zhì)合金支撐體102結(jié)合，銅焊層217在相對(duì)刀頭表面202、凹槽側(cè)壁205和平面表面212、208之間連續(xù)地(接近連續(xù)地或至少部分地)延伸。銅焊層217還在支撐體102的軸向最前端邊沿206和刀頭101的腰部214之間延伸。銅焊層217的相對(duì)體積和厚度適于提供牢固結(jié)合并防止刀頭101從支撐體102脫開(kāi)。此夕卜，通過(guò)足夠體積和厚度的類(lèi)似銅焊層218來(lái)提供牢固結(jié)合，支撐體后區(qū)209與鋼制截齒本體103的軸向前區(qū)結(jié)合。銅焊層217、218包括適于將S⑶刀頭101與硬質(zhì)合金支撐體102以及將支撐體102與鋼制截齒本體103結(jié)合的金屬材料。例如，銅焊材料可包括任何合適的金屬基材料并可與用作一起表示硬質(zhì)支撐體102的金屬基體復(fù)合材料的聚集碳化物顆粒的基體的材料粘合劑不同。重要地，為了獲得部件101、102和103之間的所需的結(jié)合強(qiáng)度，每個(gè)部件被預(yù)成型并接著通過(guò)銅焊工藝結(jié)合在一起，在銅焊工藝中，熔融的銅焊金屬引入分別設(shè)置在刀頭101、支撐體102和截齒本體103之間的空腔或間隙區(qū)域中。部件101、102和103之間的牢固附連可通過(guò)可選的收縮配合工藝加強(qiáng)。本發(fā)明采用的銅焊工藝秉承已知程序并會(huì)被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解。
[0041]本發(fā)明的截齒刀具的刀頭區(qū)域被優(yōu)化成減小在刀頭101和支撐體102之間的結(jié)合區(qū)的應(yīng)力集中，同時(shí)提供刀頭101和支撐體102之間的堅(jiān)固機(jī)械聯(lián)接。具體地說(shuō)，刀頭101嵌在支撐體102內(nèi)的軸向長(zhǎng)度針對(duì)機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行了優(yōu)化，使得刀頭101在切削過(guò)程中抵抗由于在刀頭表面201處的巨大撞擊載荷力而從支撐體102脫落。凹槽213的深度也被優(yōu)化成使支撐體102的機(jī)械強(qiáng)度由于形成凹槽213去除材料而造成的任何弱化最小化。具體地說(shuō)，凹槽213的軸向深度D限定在軸向最前端邊沿206和基底表面208之間。支撐體102的總軸向長(zhǎng)度E限定在軸向最前端邊沿206和表面210的軸向最后端部分之間。根據(jù)本發(fā)明，凹槽深度D是支撐體102的總軸向長(zhǎng)度E的大約25%。
[0042]刀頭101的相對(duì)軸向尺寸還被優(yōu)化成使刀頭101與支撐體102的機(jī)械附連最大化。具體地說(shuō)，大致圓錐形刀頭前區(qū)203的軸向長(zhǎng)度A限定在穹頂形端部200的頂端和腰部214的最前端300之間。此外，刀頭安裝部204的軸向長(zhǎng)度B限定在圓形端面212和腰部的后端301之間。刀頭101的總軸向長(zhǎng)度C因此限定在穹頂?shù)捻敹?00和端面212之間。根據(jù)【具體實(shí)施方式】，以及為了優(yōu)化座置在凹槽213內(nèi)時(shí)的機(jī)械強(qiáng)度，軸向長(zhǎng)度A是軸向長(zhǎng)度C的大約58%，同時(shí)軸向長(zhǎng)度B是軸向長(zhǎng)度C的大約38%。刀頭腰區(qū)214包括表示刀頭總軸向長(zhǎng)度C的大約5%的大致短圓柱形部分。因此，刀頭101的軸向長(zhǎng)度的大約38%容納在凹槽213內(nèi)，凹槽213軸向向后延伸到支撐體102總長(zhǎng)度中大約25%。
[0043]通過(guò)刀頭表面201、202的在前區(qū)203和安裝部204處的相對(duì)漸縮角度進(jìn)一步優(yōu)化刀