专利名称：具有夹紧凹槽的由多晶立方晶系氮化硼或者立方晶系氮化硼复合材料制备的刀片的制作方法
技术领域：
本发明涉及由PCBN或者CBN复合材料制成的刀片(Schneidplatte)。
用于金属材料切削加工的由陶瓷材料制成的刀片在不同应用领域中得到应用。近年来也使用多晶立方晶系氮化硼作为这种刀片的材料。多晶立方晶系氮化硼(也称为PCBN)的特征尤其在于极高的硬度。PCBN的性质例如记载于Werkzeuge杂志，2001年6月，16-20页或者WB Werkstatt und Betrieb杂志，Stefan Dillmann，Mischkeramik und PCBN im hartfeinen Duett，Carl Hanser Verlag，München，2002年6月6日，135期，以及实践报告Nr.19，Hartdrehenmit SPK-Wurbon und Mischkeramik，CeramTec AG InnovativeCeramic Engineering，Geschftsbereich SPK-Werkzeuge，Gottlieb-Haefele-Str.7，D-73061 Ebersbach。
除了由纯PCBN材料制成的刀片，还有刀片基体由硬质材料构成而其表面用多晶立方晶系氮化硼包覆的刀片。
当下文提及“由PCBN制成的刀片”时，既可以理解为含有PCBN作为纯材料的刀片，也可以理解为刀片基体由硬质材料构成而其表面用多晶立方晶系氮化硼包覆的刀片。
此外由氮化硅和立方晶系氮化硼组成的复合材料制成的切削陶瓷也已有记载。这种CBN复合材料例如记载在EP 0937693 A1中，且如PCBN一样，其特征在于极高的硬度。
如果刀片用于例如金属切削加工，刀片必须固定在夹具中。不是由PCBN或者CBN材料制成的刀片通常配备有夹紧凹槽以将其固定在夹具中，在夹紧凹槽中夹具的夹钳紧密啮合。由此产生了形状相合的夹持，使得该刀片牢固地固定在夹具中。
因为由PCBN或者CBN材料制成的刀片特别硬，所以在现有技术中由这种材料制成的刀片不具有这种夹紧凹槽。在现有技术已知的由PCBN或者CBN材料制成的刀片为了固定在切削工具中使用具有压板的夹具，该压板在刀片上施加压力。这种方法的缺点在于，由PCBN或者CBN复合材料制成的刀片可能在不理想的切削时从夹具内的固定件中滑出或者至少变松。
此外，从现有技术已知的由PCBN或者CBN材料制成的刀片也可以在刀片中部引入通孔，由此将刀片固定在夹具上。这种方法的缺点在于，刀片被该孔削弱并开裂或者断裂。
本发明的任务在于，提供一种由PCBN或者CBN材料制备的刀片，其可以可靠地固定在夹具中，而不存在现有技术的缺陷。
根据本发明，该任务通过向由PCBN或者CBN材料制成的刀片配备夹紧凹槽得以实现。本发明的具有夹紧凹槽的由PCBN或者CBN材料制成的刀片可以这种方式象常规的不是由这些材料制成的刀片一样经夹具的夹钳紧密地固定在夹具中。由此产生了形状相合的夹持，从而使本发明的由PCBN或者CBN材料制成的具有夹紧凹槽的刀片牢固地固定在夹具中。通过这种方式，具有夹紧凹槽的由PCBN或者CBN材料制成的本发明的刀片不再会从切削工具中滑出或者变松。
按本发明配备的夹紧凹槽可以例如按照下面方法制备，即将夹紧凹槽的相应轮廓经相应的生坯成型而引入，并干燥和烧结由此制备的生坯。
按本发明配备的夹紧凹槽也可以例如通过后处理制成的烧结刀片进行额外引入。对于额外引入合适的是例如激光技术、用合适的材料研磨或者合适的蚀刻方法。
原则上适合作为夹紧凹槽的是在例如在常规陶瓷刀片中已知的任何构造。优选的夹紧凹槽是例如以在EP 0075177 B1和DE 10208266 A1中所述的方式构造。
在DE 10208266 A1中记载的夹紧凹槽是环形构造的并在中部具有球形或者环形提升装置。在这种提升装置上适配的在压力件凸轮上的环形环扣住夹紧凹槽中的提升装置，由此将所述刀片牢固地固定在夹具中。由此确保本发明刀片在切削工具中的最佳位置。
本发明的具有夹紧凹槽的由PCBN或者CBN材料制成的刀片优选制备为可转位刀片，即按本发明配备的夹紧凹槽将施加到刀片相对的两侧上。
由于本发明刀片的极高硬度及其在切削工具中的固定位置，本发明的具有夹紧凹槽的由PCBN或者CBN材料制成的刀片特别好地适用于要求特别苛刻的极高刀片负荷的用途。示例性的是灰口铸铁的粗加工。在其他要求没有那么苛刻的用途中本发明的具有夹紧凹槽的由PCBN或者CBN材料制成的刀片也通过延长使用寿命带来优势。
权利要求
1.由PCBN或者CBN复合材料制成的刀片，其特征在于，该刀片具有夹紧凹槽。
2.权利要求1的刀片，其特征在于，所述刀片在其相对的两侧均具有夹紧凹槽。
3.权利要求1或2的刀片，其特征在于，所述夹紧凹槽呈环形构造且在中部具有球形或者环形提升装置。
4.用于制备前述权利要求中任一项的刀片的方法，其特征在于，将夹紧凹槽的相应轮廓经生坯的相应成型而引入，并干燥和烧结由此制备的生坯。
5.用于制备前述权利要求中任一项的刀片的方法，其特征在于，将夹紧凹槽的相应轮廓在烧结后引入到刀片中。
6.权利要求5的制备刀片的方法，其特征在于，所述夹紧凹槽的相应轮廓在烧结后通过激光技术引入到刀片中。
7.权利要求5的制备刀片的方法，其特征在于，所述夹紧凹槽的相应轮廓在烧结后通过研磨施加到刀片中。
8.权利要求5的制备刀片的方法，其特征在于，所述夹紧凹槽的相应轮廓在烧结后通过蚀刻施加到刀片中。
9.权利要求1-3中任一项的刀片，用于金属切削加工。
10.权利要求1-3的刀片，用于灰口铸铁的粗加工。
全文摘要
本发明涉及一种具有夹紧凹槽的由多晶立方晶系氮化硼或CBN复合材料制成的刀片。为了将这种刀片安全地固定到夹具中，推荐刀片含有夹紧凹槽。该刀片适用于金属材料的切削加工。
文档编号B23B27/14GK1964808SQ200480024053
公开日2007年5月16日 申请日期2004年8月23日 优先权日2003年8月22日
发明者A·黑夫纳, W·韦伯, M·米勒 申请人:创新陶瓷工程技术公司