制造立方氮化硼切削工具的方法及立方氮化硼切削工具技术

本发明专利技术提供能显著改善cBN切削工具的中心高度的精度且还能使负倒棱的倾角和宽度足够小的cBN切削工具制造方法和cBN切削工具，cBN切削工具包括位于金属基体的角部的cBN烧结体。在通过用位置和方向均能控制的磨床的卡盘夹持工具的金属基体来保持cBN切削工具时，通过将cBN烧结体按压在磨床的磨石的端面上来对形成在cBN烧结体上的后刀面和前刀面进行磨削。执行所述磨削使得磨削物体基本上为cBN烧结体。此外，在前刀面的磨削中，cBN烧结体的前刀面从金属基体的顶面凹陷下去或者仅磨削从金属基体前刀面突出的cBN烧结体。该方法构造为在不解除卡盘对工具的夹持的情况下进行所述作业。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造立方氮化硼切削工具的方法及立方氮化硼切削工具
本专利技术涉及一种制造立方氮化硼(cBN)切削工具的方法和这种立方氮化硼切削工具，所述方法包括：将一小片立方氮化硼烧结体设置在金属基体的角部并且在立方氮化硼烧结体上形成切削刃，更具体地说，本专利技术涉及一种包括设计的精磨步骤的制造立方氮化硼切削工具的方法和这种立方氮化硼切削工具。
技术介绍
切削工具(切削刀具)的实例包括以如下方式形成的立方氮化硼切削工具：在诸如硬质合金、陶瓷、金属陶瓷或烧结合金等材料制成的多边形金属基体的角部处结合一小片立方氮化硼烧结体并且在立方氮化硼烧结体上形成切削刃。不包括断屑突起部和断屑槽的立方氮化硼切削工具以使金属基体的顶面与形成在立方氮化硼烧结体上的前刀面相互齐平的方式被精加工。使用立方氮化硼切削工具的切削包括各种应用，每种应用都需要适当的刀刃处理。在需要锐度的情况下，使用具有锋利刀刃的切削工具或具有磨光刀刃的切削工具进行切削。在需要强度的情况下，通常使用包括立方氮化硼烧结体的切削工具进行切削，其中立方氮化硼烧结体硬且脆，在立方氮化硼烧结体上形成切削刃的同时在切削刃上形成负倒棱以加强切削刃。通常，为了通过磨削来形成前刀面，将多个切削工具安装到平面磨床上并利用单个磨石进行磨削。在这种方法中，金属基体和设置在金属基体的角部处的立方氮化硼烧结体一同被磨削(同时磨削)，并且因此，金属基体的顶面和立方氮化硼烧结体的前刀面相互齐平。另一种可构想出的方法是仅对金属基体或前刀面进行磨削和精加工，然后焊接立方氮化硼坯，以便同时对金属基体和立方氮化硼烧结体一起进行磨削而仅仅形成后刀面。例如，在专利文献(PTL)1中公开了一种立方氮化硼切削工具，其中，金属基体的顶面和立方氮化硼烧结体的前刀面相互齐平。各切削工具厂商(例如，SumitomoElectricHardmetalCorporation(住友电工硬质合金有限公司)、TungaloyCoporation(泰珂洛公司)、MitsubishiMaterialsCorporation(三菱综合材料公司)或SandvikAB(山特维克公司))通过互联网公开的目录中也描述有这种立方氮化硼切削工具。引用列表专利文献PTL1：日本未审查的专利申请公开No.2011-045955
技术实现思路
技术问题在同时磨削立方氮化硼烧结体和金属基体的顶面以形成前刀面的方法中，具有不同硬度的材料被同时加工并且磨削面的面积大。因此，磨石会不可避免地附上碎屑或因晃动而不可避免地与立方氮化硼烧结体或金属基体的一侧(以不均匀的形式)接触，因此磨削面出现塌角(sheardroop)并且刀刃附近的前刀面的平面度下降。即使在仅磨削金属基体的情况下，也会因为磨削面的面积大，而难以具有平整的磨削面。典型的旋削工具的真正中心高度(工具的加工点)由于工具主体的厚度公差(最严格的情况下为±25μm)而有变动。在旋削工具的切削刃具有负倒棱的情况下，中心高度由于负倒棱的倾角、宽度或加工精度也有大幅变动。特别在小直径棒材外周的加工和小直径孔的加工中，因为中心高度决定加工精度，所以改善中心高度的精度是非常重要的。现有的立方氮化硼切削工具并不真正符合要求。例如，考虑到锐度，用于精加工的立方氮化硼切削工具需要减小负倒棱的倾角和负倒棱的宽度。在进一步增强锐度的情况下，立方氮化硼切削工具需要具有不带负倒棱的锋利刀刃或具有仅通过珩磨形成的刀刃。与上述需要相反，在现有的立方氮化硼切削工具中，立方氮化硼烧结体和金属基体的顶面被一同磨削以形成前刀面，在满足同一规格的切削工具之中，由于诸如前刀面的刀刃钝度的影响，在负倒棱的倾角例如为15°的情况下负倒棱的宽度在±25μm内变化，或者，在负倒棱的倾角例如为10°的情况下负倒棱的宽度在±40μm内变化。如果负倒棱的宽度变化，那么切削工具之间中心高度也会发生变化。因此，在对工件进行试磨削之后通过进行校正来调整中心高度。对切削工具的使用者而言这项调整是极其繁琐的。负倒棱的宽度或者高度必然超过磨削时的精度误差范围。因此，负倒棱变得大于必要量，并且难以进一步减小负倒棱的倾角，从而影响锐度。如上所述，出于使用目的，有时将负倒棱扩大。此外，负倒棱因以下原因被扩大。在现有技术中，因为后刀面是在将立方氮化硼烧结体和金属基体的顶面一起磨削以形成前刀面之后通过磨削形成的，所以在后刀面的加工过程中刀刃有时会碎裂。因此，为了移除碎裂部位，必须扩大负倒棱。本专利技术目的是提供一种如下的立方氮化硼切削工具：其包括位于金属基体的角部处的立方氮化硼烧结体，切削工具具有高精度的中心高度并且具有可灵活加工的刀刃(能够充分减小负倒棱的倾角或宽度)。技术方案为了解决上述问题，本专利技术提供了下述的制造立方氮化硼切削工具的方法。该制造立方氮化硼切削工具的方法包括：将设置在金属基体的角部处的立方氮化硼烧结体按压到位置和方向均能控制的磨床的磨石的端面上来磨削所述立方氮化硼烧结体，从而在利用所述磨床的卡盘沿所述立方氮化硼切削工具的厚度方向紧紧将所述立方氮化硼切削工具的金属基体夹持住的同时，在所述立方氮化硼烧结体上形成后刀面和前刀面。以对所述立方氮化硼烧结体充分研磨的方式进行磨削。在进行磨削来形成所述前刀面的过程中，使所述前刀面形成为从所述金属基体的顶面(金属基体前刀面)凹陷下去，或者只研磨所述立方氮化硼烧结体的从金属基体前刀面突出的部分。上述磨削(研磨)过程在通过调整所述卡盘的位置和方向来用所述卡盘持续地夹持所述立方氮化硼切削工具的同时进行。在本文中，对于“以对所述立方氮化硼烧结体充分研磨的方式进行磨削”的表述，经磨削而形成前刀面的区域可延伸在金属基体的一部分上，只要该区域足够小从而能保持平面度而不对同时磨削过程造成有害影响即可。在这种情况下被磨削的金属基体的一部分不被视为磨削区域。这为以上表述的预期含义。根据本专利技术的立方氮化硼切削工具包括位于硬质合金金属基体的角部处的立方氮化硼烧结体，所述立方氮化硼烧结体具有后刀面和前刀面。后刀面具有与切削工具的厚度方向垂直的磨削条纹，前刀面具有与切削工具的设置立方氮化硼烧结体的角部的二等分线基本垂直的磨削条纹。前刀面形成为从金属基体的顶面凹陷下去以在前刀面和金属基体的顶面之间形成台阶部。专利技术效果在本专利技术的制造方法中，通过使用单个卡盘进行磨削来形成后刀面和前刀面。使用单个卡盘能够防止可能因更换另一个卡盘而产生的切削工具的位置偏移。此外，与将金属基体一同磨削的情况不同，因为以充分磨削立方氮化硼烧结体的形式进行形成前刀面的磨削，所以避免了前刀面发生刀刃钝化。因为加工区域小，所以能够提高平面度。因此能够提供具有高精度中心高度的立方氮化硼切削工具。而且，刀刃的加工过程变得更加灵活。因此，在具有负倒棱或不具有负倒棱的情况下，均可以使负倒棱的倾角或宽度足够小。附图说明图1A是根据本专利技术的方法进行磨削获得的立方氮化硼切削工具的实例的透视图。图1B是图1A所示立方氮化硼切削工具被磨削后的外观的透视图。图2A是根据本专利技术的方法进行磨削获得的立方氮化硼切削工具的另一个实例的透视图。图2B是图2A所示立方氮化硼切削工具被磨削后的外观的透视图。图3是用于执行根据本专利技术的方法的磨床的实例的主要部分的平面图。图4是示出了磨床的卡盘的操作的正视图。图5是示出了磨床的卡盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造立方氮化硼切削工具的方法，所述立方氮化硼切削工具包括：金属基体和立方氮化硼烧结体，所述立方氮化硼烧结体上形成有切削刃，所述立方氮化硼烧结体连接在所述金属基体的角部，所述方法包括：将设置在所述金属基体的角部处的所述立方氮化硼烧结体按压到位置和方向均能控制的磨床的磨石的端面上来磨削所述立方氮化硼烧结体，从而在利用所述磨床的卡盘沿所述立方氮化硼切削工具的厚度方向紧紧将所述立方氮化硼切削工具的金属基体夹持住的同时，在所述立方氮化硼烧结体上形成后刀面和前刀面，其中，以对所述立方氮化硼烧结体充分磨削的方式进行磨削，并且在进行磨削来形成所述前刀面的过程中，在通过调整所述卡盘的位置和方向来用所述卡盘持续地夹持所述立方氮化硼切削工具的同时，使所述前刀面形成为从所述金属基体的顶面凹陷下去，或者只磨削所述立方氮化硼烧结体的从金属基体前刀面突出的部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.29 JP 2013-0718211.一种制造立方氮化硼切削工具的方法，所述立方氮化硼切削工具包括：金属基体和立方氮化硼烧结体，所述立方氮化硼烧结体上形成有切削刃，所述立方氮化硼烧结体连接在所述金属基体的角部，所述方法包括：将设置在所述金属基体的角部处的所述立方氮化硼烧结体按压到位置和方向均能控制的磨床的磨石的端面上来磨削所述立方氮化硼烧结体，从而在利用所述磨床的卡盘沿所述立方氮化硼切削工具的厚度方向紧紧将所述立方氮化硼切削工具的金属基体夹持住的同时，在所述立方氮化硼烧结体上形成后刀面和前刀面，其中，以对所述立方氮化硼烧结体充分磨削的方式进行磨削，进行磨削形成所述后刀面和所述前刀面，以使在所述后刀面上形成与所述立方氮化硼切削工具的厚度方向垂直的磨削条纹，并且在所述前刀面上形成与所述立方氮化硼切削工具的设置所述立方氮化硼烧结体的角部的二等分线基本上垂直的磨削条纹，并且在进行磨削来形成所述前刀面的过程中，在通过调整所...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡部直树，冈村克己，米仓广树，兴梠阳介，
申请(专利权)人：住友电工硬质合金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP