一种制造切削刀具刀片的方法，包括：将研磨刀尖定位于模具中；用粉末金属混合物填充模具；使粉末金属混合物围绕刀尖的至少一部分渗透以限定坯料主体。该方法还包括：压实粉末金属以限定压制坯料主体；烧结该压制坯料主体以得到烧结主体，烧结主体具有金属部分和刀尖部分；以及冷却烧结主体以使刀尖部分压缩。刀尖部分非粘合地机械地附连到金属部分。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文陈述的文章描述大体而言涉及切削刀具刀片；且更特定而言涉及镶刀尖的切削刀具刀片，其具有由粉末金属前体形成的金属主体和部分地嵌入于金属主体中的刀尖。
技术介绍
机械加工、切削、锯切和/或钻孔刀具常常设有可移除的刀片A，其包括耐用刀片主体，附连有由诸如硬质合金和陶瓷这样的硬材料组成的切削表面或刀尖。这些刀片A为机械切削刀具系统的一次性部分(参看图1)。通常，刀片A牢固地楔入于刀具保持装置B内并且施加成与移动金属工件C成移动接触(参看图2)。接触所述金属工件C的硬刀片切削刃的运动动力学造成切削，生成金属切肩，由刀片A将切肩运走。如在图3中示意性地示出，典型现有技术刀片A利用其刃来接触并且切削硬工件B，而刀片表面导向碎肩或切肩(前角(rake))作为废料远离刀具和工件B。切肩材料被偏转和/或弯曲以便破碎或以其它方式安全地被载运远离工件B和/或刀具保持系统以用于在后来处置。包括前表面(rake surface)和后表面(flank surface)的刀片A的部分被称作刀尖部分D。很小刀片A表面接触所述工件B。仅刀尖D直接涉及到接触所述工件以在切削中接合。其余刀片体积，即主体部分E是耐用材料，其支承并且加强或者刚性地保持刀尖部分D抵抗/克服在切削剪切和拉伸/弯曲力下偏转。主体E还帮助传导摩擦热远离后刀面或接触表面。主体E因此并不执行与刀尖D相同的功能，并且因此其所希望的物理性质不同。主体E无需由与后刀面和前刀面同样坚硬的材料制成，其甚至不需要由硬材料制成。主体E通常充分硬挺/刚硬以便对抗弯曲，并且也通常也充分导热以便移除摩擦热从而帮助冷却切削刃D。许多刀片A由单种硬材料“固体”制成仅仅是为了便于制造，终端使用者未必受益于这点。刀尖D通常为超硬磨料(superabrasive)、陶瓷和/或碳化物(诸如碳化鹤)或替代切削材料零件，其机械地结合、钎焊、锡焊、或熔焊到耐用支承主体E上的适当位置以限定刀片A。刀片A当磨损时计划被丢弃，并且利用新刀片A替换。刀片A可以包括限定刀尖部分D和主体部分E的单种硬材料或两种硬材料的复合物。这种配置通常被称作“镶刀尖的刀片”。在镶刀尖的刀片中，刀尖部分D和主体部分E单独地生产并且然后放置成通过诸如熔焊、钎焊、压配、热收缩配合或扩散结合，基于机械或化学/粘合力而接触并且结合在一起，并且可以是可逆的或不可逆的。刀尖D限制为与结合过程兼容的形状。通常，粘合结合，诸如钎焊和胶合，需要简单的平坦表面以允许粘合剂流动并且适当填充。机械结合，诸如压配，受益于由于刀尖D和主体E高精度成型而得到的联锁/互锁键接锁合形状。最后，在刀尖D内的尖锐刃、后刀表面或前刀表面过热、过度地磨损并且损坏工件B，或在切肩中脱离，或者粉碎并且从主体E摆脱。刀片A然后被移除、旋转、翻转或完全替换以施加新的未用的刀尖D和刃以继续切削过程。在镶刀尖刀片配置中，当刀尖与主体部分D、E之间的粘附由于在工件界面处形成的热和机械力而降级时存在刀尖部分D脱离主体部分E的额外可能性。因此，需要一种改进的切削刀具刀片系统。本新颖技术解决了这种需要。【附图说明】图1为现有技术实心刀片的视图。图2为现有技术实心刀片切削金属的视图。图3为示出了如何利用现有刀片切削金属并且送走切肩的图，在这种情况下刀片具有刀尖。图4为根据本新颖技术的第一实施例的切削刀具刀片的透视图。图5为合并到图4内的第一切削刀尖的透视图。图6为合并到图4内的第二，带缺口的切削刀尖的透视图。图7为图4的实施例的局部截面剖视图。图8为图7的截面的放大视图。图9A为用于生产图4的模具的透视图。图9B为填充了粉末金属的图9A的模具的透视图。图9C为图9B的粉末金属的放大视图。图9D为填充了粉末金属的图9A的模具和刀尖的透视图。图10为生产图4的第一方法的过程图。图11为生产图4的第二方法的过程图。图12为生产图4的第三方法的过程图。【具体实施方式】为了促进对要求保护的技术的原理的理解并且给出其目前理解的最佳实施方式，现在将参考附图中所示的实施例并且具体语言将用于描述实施例。然而将了解并无限制所要求保护的技术范围为此的意图，对于图示装置和如本文所说明的要求保护的技术的原理的这样的另外的应用的这些修改和进一步修改将会通常由与所要求保护的技术相关领域中的技术人员想到。本新颖技术的切削刀具刀片10包括附连到主体20上的一个或多个刀尖15。刀尖15通常由耐火材料形成，并且更通常地，较硬和/或不可变形。刀尖15可以被磨尖或钝化，并且同样地可以通过便于硬材料成形的各种方法而成形。刀片主体20由烧结粉末金属25、金属掺混物或合金(通常掺混为粉末或预合金化)而形成。粉末金属前体25通常包括粉末钢、铁、铝、锌、镁和其组合，并且可以替代地包括各种其它粉末、金属或非金属，包括石墨、碳、硫化物、有机或无机润滑剂和/或防锈剂等。刀片主体20通常是多孔的，具有开放或闭合孔隙。孔隙30可以是空的或填充的，诸如用润滑剂或冷却流体35填充。刀片主体20通常由粉末钢前体材料25形成并且可以被冷压、热压或类似处理40以形成未固化的复合刀片45，其包括一个或多个刀尖15和坯料刀片主体部分50，坯料刀片主体部分50至少部分地包围或封闭刀尖15的某部分。未固化复合刀片主体45，包含刀尖15，然后被硬化或固化55，且每个相应刀尖15与粉末金属坯料主体(green body)部分50接触、包入和/或封闭。未固化的刀片主体部分50可以模制为任何形状，通常用以改进随后在压力(通常小于250 ton/in2)下固化的部分的公差(通常被称作“压印(coining)”或“重压/复压(impressing)”的过程)和/或在硬化55之前通过任何软机械加工方法而成形。成形的未固化刀片复合主体45，包含一个或多个刀尖15，然后在充分温度60 (通常高达约1200°C)和足够的压力65 (通常小于250 ton/in2)烧结并且硬化55以得到固化的复合主体70，固化复合主体70具有刀尖部分15和固化的主体部分75。在固化过程55中，坯料成形的刀片主体50围绕刀尖15收缩以在至少一个方向上包入或包封每个相应刀尖15的某部分。在冷却过程80中，收缩的硬化的钢主体部分75通常与每个相应刀尖15的面积的至少10%接触，并且硬钢主体部分75使刀尖15中的每一个压缩，因此提供机械附连和夹紧强度。固化或烧结过程55利用不足以在刀尖部分15与主体部分20之间形成粘合性结合的温度与压力60、65组合。刀片主体10可以具有具体几何布置，其中每个所包括的刀尖15用以改进在固化的金属主体基质75内的夹紧，以及排除固化的主体部分75中的间隙、扭曲和过度应变。这种刀尖几何形状可包括“松树”形状，凹进角(re-entrant)和改进机械夹紧的类似特征。实际上，与现有压配或热收缩配合技术相比，本技术的一种具体优点在于刀尖15无需被精密机械加工。几乎任何粗糙表面或者允许生金属粉末流入的形状将是可行的。刀尖15通常由在固化过程55期间将不开裂、扭曲、软化和/或碎裂的材料形成以得到耐用复合刀片主体20。每个刀尖15可以被研磨以移除不平或者在烧制后使用(usedas-fired)，而无任何机械加工操作，或者通过任何常规切削方法，包括EDM、激光器、锯或类似物切削后本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种切削刀具刀片，包括：烧结粉末金属刀片主体；以及研磨刀尖，其部分地嵌入于所述刀片主体内；其中所述刀尖非粘合地以机械方式连接到所述刀片主体。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文·韦布，
申请(专利权)人：史蒂文·韦布，
类型：发明
国别省市：美国;US
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