[发明专利]具有模制镶件本体的切削工具镶件

说明书

相关申请的交叉引用：

[0001]本申请要求2006年3月6日递交的、题目为“Cutting Tool Insert with Molded Insert Body(具有模制镶件本体的切削工具镶件)”的同时待审定的美国临时专利申请No. 60/779,532的优先权，并且通过引用将所述美国申请披露的内容的全部包括在本文中。

关于联邦赞助研究或开发的声明：不适用。

联合研究协议方名称：不适用。

序列表：不适用。

背景

1、技术领域

[0005]这里所给出的描述总地涉及具有模制的镶件本体(insert body)的切削工具镶 件以及制造切削工具镶件(cutting tool insert)的方法。

2、相关技术的描述

[0006]机加工工具、切削工具、锯削或者钻削工具经常提供可拆卸的镶件，所述镶件 包括常规的材料，例如烧结碳化物或陶瓷(例如Si₃N₄、TiC-Al₂O₃复合物)。图1A、1B 和1C描绘常规的镶件10，所述镶件10通过螺钉或其他夹紧机构14被牢固地保持并锁定 到切削工具保持器15中。这些镶件是机加工切削工具系统的用后即可丢弃的零件，因为 在机加工操作中，镶件被保持为与工件接触并且最终磨耗至需要替换的时刻。

[0007]切削工具镶件10可以包括具有基底材料的镶件本体13和可以具有超级磨料材 料(superabrasive material)的磨料切削刃(abrasive cutting edge)12，其中镶件本体13典 型地由预先制造的烧结碳化钨制成。超级磨料切削刃12可以通过硬钎焊(brazing)工艺 附着到镶件本体13的角上、边缘、中央圆周，或者其他方式与镶件本体13接触。硬钎焊 一般提供足够的结合力以耐受切削力和热，并且另外还便于附着小的磨料切削刃。切削工 具镶件10随后可以通过夹具14或者楔固定到切削工具保持器15。随后切削工具保持器被 夹入或楔入切削机器。

[0008]尽管现有技术的硬钎焊工艺的确降低制造超级磨料镶件的材料成本，但是该工 艺，并且尤其是硬钎焊操作本身，是劳动密集型的，并且通常是昂贵的。

[0009]标题为“复合工件”的美国专利No.2,944,323(“′323专利”)教导了一体式形成 包括硬金属切削单元和工具本体的切削工具的方法，该专利通过引用被整体包括在本文 中。具体地，′323专利教导了通过各种工艺(例如铸造、模制和模压(die-press))将硬 金属切削单元锚固到工具本体的方法。然而，在′323专利中描述的切削单元限于诸如钨铬 钴合金(Stellite)的硬金属。硬金属切削工具以小于150fpm(45m/s)的切削速度被使用。 在较高的切削速度操作导致切削区域中温度的快速升高。这样的硬金属切削工具具有受限 的热硬度(在高温的硬度)，并且仅可以用于至550摄氏度的切削温度(例如参见Geoffrey Boothroyd和Winston A.Knight，Marcel Dekker的“Fundamentals of Machining and Machine Tools(机加工和机床基础)”(1989))。

[0010]在切削过程期间生成的热必须从切削刃散逸走。′323专利教导了一种方法，即 将热通过工件和邻接的工具本体从切削刃传导走。然而，当施加于包括通过硬钎焊方式附 着到镶件本体的磨料刀片(abrasive tip)的超级磨料或陶瓷切削工具时，这种方法的一项 限制在于它增加磨料刀片-镶件本体结合处(joint)软化的可能性，导致最终的分离。

[0011]因此，存在对这样的切削工具镶件及其制造方法的需求，所述切削工具镶件克 服诸如硬钎焊工件镶件的常规工具镶件的缺点。

发明内容