[發明專利]模塊化擴孔鉆系統

無效

• 申請號: 201410536167.X
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN104551110A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: L·寧;T·博博斯
• 申請（專利權）人: 鈷碳化鎢硬質合金公司
• 主分類號: B23B51/00
• 分類號: B23B51/00;B23B51/06;B23C5/02;B23C5/28
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 胡海滔

技術領域

本發明的示例性實施涉及用于形成模塊化切削工具布置方式的系統，并且具體地講，涉及具有收縮配合組件的模塊化擴孔鉆系統。

背景技術

模塊化旋轉切削工具諸如模塊化擴孔鉆通常包括兩個部件，即擴孔鉆部分和柄部分。擴孔鉆部分通常包括頭，該頭具有從其延伸的漸縮錐形形狀的軸。將該軸插入到柄構件的孔中，并且使用一個或多個螺釘將擴孔鉆部分附接到柄部分。擴孔鉆頭通常具有向外突出的刀片部分，該刀片部分具有與谷部分或凹槽交替的切削刃。

擴孔鉆頭可由鋼構造，并且可包括一系列圍繞擴孔鉆頭的周圍邊緣定位的鋼刀片凹座。這些凹座可以各自包括坐置在凹座中的切削刃構件，并且此類切削刃構件可為碳化物并通常被釬焊到凹座以將它們保持在適當位置。對于擴孔鉆頭的該類型的構造所關注的潛在問題可以包括將一個或多個涂層施加到擴孔鉆頭以改善擴孔鉆頭的壽命和/或操作特性的能力有限。例如，此類涂覆可包括但不限于使用物理氣相沉積和/或化學氣相沉積工藝。因為此類涂覆工藝對溫度有要求，并且為了在涂覆工藝過程中和/或之后使釬焊構造中的尺寸變化最小化，可以限制擴孔鉆頭的尺寸范圍。另外，釬焊材料的選擇可能變得限于可耐受涂覆工藝的溫度而不會以某種方式過度降解的那些。在一些情況下，涂覆工藝可以接近或超過釬焊溫度(這可能是某些化學氣相沉積涂覆的情況)，在這種情況下，由于涂覆工藝對擴孔鉆頭的潛在不利影響，此類涂覆工藝可能不易于在釬焊擴孔鉆頭上使用。

放入凹座中的切削刃構件之間的凹槽提供間隙以用于排出在擴孔鉆頭的操作過程中從工件移除的切屑。通常，所需的是使圍繞擴孔鉆頭周圍邊緣的切削刃和凹槽的數量最大化，以便提高切削效率。因此，凹座和釬焊所需的空間影響切削刃和凹槽的數量，它們可以圍繞擴孔鉆頭的周圍邊緣的有限長度間隔開。

另外，因為此類模塊化擴孔鉆中使用多種材料，即鋼、碳化物、釬焊材料等，所以考慮到擴孔鉆的混合材料組分，磨損的擴孔鉆頭的再利用、翻新和/或回收可能成問題。

鑒于這些考慮，在使旋轉切削工具上的切削刃數量最大化和/或在其再利用、翻新和/或回收中可能存在很大的障礙。

發明內容

在示例性實施例中，上述障礙的解決方法通過本文所公開的模塊化擴孔鉆系統和方法來解決，其實施例提供旋轉切削工具和用于制備旋轉切削工具的方法。

本發明的一個示例性實施例包括旋轉切削工具，其具有縱向軸線并且包括限定碳化物切削頭的整體式(monolithic)或密實的(solid)碳化物切削構件和具有軸導管的圓柱形碳化物軸。軸從切削頭向外延伸并且與縱向軸線大致同軸。切削頭限定周邊部分和與周邊部分中的凹槽交替的多個碳化物切削刃。切削頭、軸和切削刃彼此一體形成。軸導管與端口流體連通，使得冷卻劑和/或潤滑液可從切削工具被遞送至工件。

在另一個方面，柄部分被提供并且限定與縱向軸線大致同軸延伸的細長孔。切削頭軸以收縮配合關系被接納在柄部分的孔中，其中切削構件的軸被固定以防止相對于柄部分移動。

在一個例子中，軸導管可與縱向軸線大致同軸延伸，并且柄部分限定與軸導管和切削頭端口流體連通的柄導管。

在一個例子中，切削頭限定相對于縱向軸線大致徑向向外延伸的切削頭面，并且切削頭限定與軸導管流體連通的至少一個端口。

在其他例子中，柄部分可以是鋼，諸如H13鋼，并且切削頭可以是擴孔鉆。

在本發明的另一個示例性實施例中，包括旋轉切削工具，其具有縱向軸線并且包括限定金屬陶瓷切削頭的整體式或密實的金屬陶瓷切削構件和具有軸導管的圓柱形金屬陶瓷軸。軸從切削頭向外延伸并且與縱向軸線大致同軸。切削頭限定周邊部分和與周邊部分中的凹槽交替的多個金屬陶瓷切削刃。切削頭、軸和切削刃彼此一體形成。軸導管與端口流體連通，使得冷卻劑和/或潤滑液可從切削工具被遞送至工件。

還公開了制備旋轉切削工具的示例性方法，包括以下步驟：提供具有碳化物切削頭、碳化物切削刃和第一直徑的具有軸導管的碳化物軸的整體式碳化物構件，其中切削頭、軸和切削刃彼此是一體的；提供鋼柄部分，其限定與縱向軸線大致同軸延伸的第二直徑(在室溫下其小于或約等于軸的第一直徑)的細長孔；將柄部分加熱至足以使第二直徑大于第一直徑的溫度，然后，在加熱柄部分之后，將切削頭的軸插入到柄部分的孔中。該方法還包括將柄部分冷卻至足以使柄部分的孔與切削構件的軸形成收縮配合接合，其中切削構件的軸被大致固定以防止相對于柄部分移動。

在一個例子中，該方法包括在將切削頭的軸插入到柄部分的孔中的步驟之前將切削頭的軸保持在大約室溫下。