CN109070233A - 切削工具 - Google Patents

Abstract

根据本公开的一个方面的切削工具包括基材和覆盖所述基材的金刚石层。所述切削工具包括：前刀面；后刀面，所述后刀面与所述前刀面连续；和切削刃，所述切削刃由所述前刀面和所述后刀面之间的棱线构成。所述前刀面具有第一前刀面和第二前刀面，所述第二前刀面位于所述第一前刀面和所述后刀面之间。由所述第二前刀面和基材的前刀面侧表面所形成的角度为负角。所述第二前刀面形成在所述金刚石层上。

Description

切削工具

技术领域

本公开涉及一种切削工具。本申请要求2016年6月29日提交的日本专利申请No.2016-128642的优先权。所述日本专利申请所述的内容通过引用并入本文。

背景技术

传统上，作为具有被覆盖有金刚石层的基材的切削工具，日本专利公报No.2015-85462(专利文献1)中所述的切削工具已为人所知。专利文献1中所述的切削工具具有本体，所述本体具有后刀面、前刀面和切削刃，所述切削刃沿着所述后刀面与前刀面的相交的棱线形成。所述工具具有覆盖有硬质覆层的本体。

在专利文献1所述的切削工具中，通过激光等去除覆盖所述本体的、位于所述前刀面一侧的硬质覆层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公报No.2015-85462

发明内容

根据本公开的一个方面的切削工具包括基材和金刚石层，所述金刚石层覆盖所述基材。根据本公开的一个方面的切削工具包括：前刀面；后刀面，所述后刀面与所述前刀面相邻；和切削刃，所述切削刃由所述前刀面和所述后刀面所形成的棱线构成。所述前刀面具有第一前刀面和第二前刀面，所述第二前刀面位于所述第一前刀面和所述后刀面之间。所述第二前刀面和所述基材的、位于所述前刀面一侧的表面形成负角。所述第二前刀面形成在所述金刚石层上。

附图简要说明

图1是根据第一实施例的切削工具的俯视图。

图2是根据所述第一实施例的切削工具在图1所示区域II中的前端附近的放大俯视图。

图3是使用根据所述第一实施例的切削工具的切削加工的示意图。

图4A是沿着图2中所示的IV-IV线截取的截面图。

图4B是沿着图4A中所示的IV-B线截取的截面图。

图4C是沿着图4A中所示的IV-C线截取的截面图。

图5表示用于制造根据所述第一实施例的切削工具的方法的过程。

图6是在金刚石层覆盖步骤之后、金刚石层去除步骤之前的根据所述第一实施例的切削工具的截面图。

图7是在前刀面处理步骤之后、倾斜面处理步骤之前的根据所述第一实施例的切削工具的截面图。

图8是根据所述第二实施例的切削工具在垂直于切削刃的方向上截取的截面图。

图9A是在所述前刀面处理步骤之后、所述倾斜面处理步骤之前的根据所述第二实施例的切削工具的截面图。

图9B是在所述前刀面处理步骤之后、所述倾斜面处理步骤之前的根据所述第二实施例的第一变型中的切削工具的截面图。

图9C是在所述前刀面处理步骤之后、所述倾斜面处理步骤之前的根据所述第二实施例的第二变型中的切削工具的截面图。

图10A示出了根据第三实施例的切削工具在垂直于所述切削刃的方向上截取的截面图中的一个示例。

图10B示出了根据所述第三实施例的切削工具在垂直于所述切削刃的方向上截取的截面图中的另一个示例。

图11是根据所述第三实施例的第一变型中的切削工具在垂直于所述切削刃的方向上截取的截面图。

图12是根据所述第三实施例的第二变型中的切削工具在垂直于所述切削刃的方向上截取的截面图。

图13是在前刀面处理步骤之后、倾斜面处理步骤之前的根据所述第三实施例的切削工具的截面图。

具体实施方式

[本发明所解决的问题]

在专利文献1中所公开的切削工具的切削刃的耐久性不足，并且随着所述切削工具加工量的增加，所述切削刃受损，导致工件碎裂。

本公开基于传统技术的这种问题而做出。具体地，本公开提供了一种切削工具，所述切削工具的切削刃的耐久性得以提高，并且能够抑制工件的碎裂。

[本公开的有利效果]

根据上文，能够提高切削刃的耐久性，并且能够抑制工件的碎裂。

[本公开的实施例的描述]

首先，将列举并具体描述本公开的实施例。

(1)根据本发明的一个方面的切削工具包括基材和金刚石层，所述金刚石层覆盖所述基材。根据本公开的一个方面的切削工具包括前刀面；后刀面，所述后刀面与所述前刀面相邻；和切削刃，所述切削刃由所述前刀面和所述后刀面所形成的棱线构成。所述前刀面具有第一前刀面和第二前刀面，所述第二前刀面位于所述第一前刀面和所述后刀面之间。所述第二前刀面和所述基材的、位于所述前刀面一侧的表面形成负角。所述第二前刀面形成在所述金刚石层上。

作为勤奋研究的结果，本发明人已经发现了一种包括基材和覆盖所述基材的金刚石层的切削工具，所述切削工具具有第一前刀面和后刀面，并且在所述第一前刀面和所述后刀面之间设置有第二前刀面，并且所述第二前刀面相对于所述基材的、位于所述前刀面一侧的表面形成负角，所述切削工具能够提高切削刃的耐久性，并且还能够抑制工件的碎裂。因此，项目(1)的所述切削工具能够提高切削刃的耐久性，并且抑制工件的碎裂。

(2)项目(1)的所述切削工具可以使得所述基材的、位于所述前刀面一侧的表面覆盖有金刚石层，并且所述第二前刀面形成为延伸跨过所述基材的、位于所述后刀面一侧的金刚石层和覆盖所述基材的、位于所述前刀面一侧的金刚石层。

项目(2)的所述切削工具提高了切屑的可排出性。其结果是，抑制了所述前刀面和所述后刀面的相交处的磨损。因此，项目(2)的所述切削工具能够抑制所述金刚石层从所述后刀面剥离。

(3)项目(2)的所述切削工具可以使得所述第一前刀面以如下方式倾斜：随着所述第一前刀面远离所述第二前刀面，所述第一前刀面接近所述基材。

使得所述第一前刀面和所述第二前刀面倾斜的项目(3)的所述切削工具允许所述倾斜用作断屑器，以精细地切割切屑。这抑制了切削期间切屑的堵塞。因此，项目(3)的所述切削工具能够抑制由切屑造成的工件的加工表面的光泽度的下降。

(4)项目(1)至(3)的所述切削工具可以是：使得所述第二前刀面与所述基材的、位于所述前刀面一侧的表面形成-20°以上且小于0°的角度。

项目(4)的所述切削工具可以具有耐久的切削刃，并且锋利。

(5)项目(1)至(4)的所述切削工具可以是：使得覆盖所述基材的、位于所述后刀面一侧的表面的金刚石层具有4微米以上并且30微米以下的厚度。

项目(5)的所述切削工具能够进一步提高切削刃的耐久性，并且还能够进一步抑制工件的碎裂。

(6)项目(1)至(5)的所述切削工具可以是：使得所述切削刃的前端具有这样的曲率半径：其等于或小于覆盖所述基材的、位于所述后刀面一侧的表面的金刚石层的厚度乘以0.1。

项目(6)的所述切削工具能够将所述切削刃维持在显着耐久的状态下，从而进一步抑制工件的碎裂。

(7)项目(1)至(6)的所述切削工具能够使得所述金刚石层具有背对所述基材的簇生表面。

项目(7)的所述切削工具能够抑制由激光加工在金刚石层的表面上形成损伤层。

(8)项目(1)至(7)的所述切削工具可以是：所述基材的前端的曲率半径大于所述切削刃的前端的曲率半径。项目(8)的切削工具能够抑制所述基材的碎裂。

(9)项目(8)的所述切削工具可以是：所述基材的前端的曲率半径为0.5微米以上且15微米以下。项目(9)的所述切削工具能够进一步抑制基材的碎裂。

[具体实施方式]

以下将参考附图来更具体地描述本公开的实施例。在图中，利用同一符号表示相同或等同的部件。此外，下述实施例可以根据需要被至少部分地组合在一起。

(第一实施例)

在下文中，将描述根据第一实施例的切削工具的构造。

图1是根据第一实施例的切削工具的俯视图。根据所述第一实施例的切削工具具有前端6、本体7和刀柄8。根据所述第一实施例的切削工具是球头立铣刀。根据所述第一实施例的切削工具不限于球头立铣刀。例如，根据所述第一实施例的切削工具可以是圆角立铣刀等。

图2是根据所述第一实施例的切削工具在图1所示区域II中的前端附近的放大俯视图。如图2所示，根据所述第一实施例的切削工具具有前刀面1和后刀面2(见图4A)。所述前刀面1与后刀面2相邻。所述前刀面1和后刀面2的棱线构成切削刃3。图3是使用根据所述第一实施例的切削工具的切削加工的示意图。如图3所示，根据所述第一实施例的切削工具绕中心轴线A旋转，并且切削刃3抵靠工件，以进行切削所述工件的加工。

图4A是沿着图2中所示IV-IV线截取的截面图。图4B是沿着图4A中所示IV-B线截取的截面图。如图4A和4B所示，根据所述第一实施例的切削工具具有基材4和金刚石层5。所述基材4例如是硬质金属，所述硬质金属是烧结材料，其包括粉末形式的碳化钨(WC)等以及诸如Co(钴)的粘结剂。

金刚石层5例如是含有金刚石晶体的层。所述金刚石层5例如是多晶金刚石膜。所述金刚石层5可以包含非金刚石成分(例如，非晶质成分)等。所述金刚石层5可以不包含金刚石晶体。例如，金刚石层5可以是DLC(类金刚石碳)层。金刚石层5优选具有簇生的表面层(位于背对基材4的表面处的层)。这里，簇生的金刚石层5指的是：所述层包括初生晶粒和次生晶粒，所述初生晶粒具有大晶粒尺寸，所述次生晶粒的晶粒尺寸小于所述初生晶粒，并且填充在所述初生晶粒之间。所述簇生的金刚石层具有相对较小的硬度。因此，在这种情况下，由于激光加工而受损的层在表面处减少，并且所述工具的寿命增加了5％至10％。

金刚石层5覆盖基材4。更具体地说，根据所述第一实施例的切削工具具有这样的金刚石层5：其仅覆盖所述基材4的、位于后刀面2一侧的表面。然而，如后文所述，金刚石层5可以覆盖所述基材4的、位于前刀面1一侧的表面。在后文描述中，所述基材4的、位于前刀面1一侧的表面将被称为顶面41。覆盖所述基材4的、位于后刀面2一侧表面的金刚石层5具有厚度h1。厚度h1例如为3微米以上且35微米以下。厚度h1优选地为4微米以上且30微米以下。

前刀面1具有第一前刀面11和第二前刀面12。第二前刀面12被设置在第一前刀面11和后刀面2之间。第二前刀面12形成在金刚石层5处。优选地，第二前刀面12的至少一部分形成在覆盖所述基材4的、位于后刀面2一侧表面的金刚石层5(即，相对于基材4的顶面41的延伸部形成在后刀面2一侧的金刚石层5)处。

也就是说，第二前刀面12的至少一部分由覆盖基材4的、位于所述后刀面2一侧的表面的金刚石层5构成。从另一观点来看，切削刃3形成在覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的表面的金刚石层5上。注意，根据所述第一实施例的切削工具的金刚石层5没有覆盖基材4的顶面41，因此，金刚石层5和基材4的交界面被露出，并且第一前刀面11由基材4的顶面41构成。

第二前刀面12相对于基材4的顶面41倾斜。第二前刀面12相对于基材4的顶面41以角度θ倾斜。角度θ是负角。这里，“角度θ是负角”意味着：在切削刃3面向左的状态下，第二前刀面12相对于基材4的顶面41逆时针旋转。

角度θ优选地为-30°以上且小于0°。角度θ更优选为-20°以上且小于0°。注意，数字前面带有符号“-(负号)”的角度θ是负角。

位于金刚石层5处的切削刃3的前端具有曲率半径R1。优选地，曲率半径R1等于或小于0.1×h1。优选地，曲率半径R1为5微米以下。更优选地，曲率半径R1为1.5微米以下。图4C是沿着图4A所示的IV-C线截取的截面图。如图4C中所示，基材4的前端具有曲率半径R2。基材4的前端是基材4的、位于前刀面1(或顶面41)一侧的表面和基材4的、位于后刀面2一侧的表面彼此邻接的部分。曲率半径R2优选大于曲率半径R1。曲率半径R2优选为15微米以下。曲率半径R2更优选地为5微米以下。曲率半径R2更优选为1.5微米以下。这能够在加工基材4时抑制碎裂，并且即使当角度θ增加时也不容易暴露基材4的所述前端。这使工具的寿命增加了5％至10％。注意，当所述工具的曲率半径R2小于0.5微米时，基材4容易碎裂，而不是增加其寿命，因此，优选地，曲率半径R2为0.5微米以上。

在下文中，将描述用于制造根据所述第一实施例的所述切削工具的方法。

图5表示用于制造根据所述第一实施例的切削工具的方法的过程。如图5所示，用于制造根据所述第一实施例的切削工具的方法包括金刚石层覆盖步骤S1和金刚石层去除步骤S2。

在金刚石层覆盖步骤S1中，金刚石层5被沉积在基材4上。例如通过HFCVD(热丝化学气相沉积)等方法来沉积金刚石层5。

图6是在金刚石层覆盖步骤之后、金刚石层去除步骤之前根据所述第一实施例的切削工具的截面图。如图6所示，在进行金刚石层覆盖步骤S1之后、进行金刚石层去除步骤S2之前的状态下，基材4的、位于前刀面1(或顶面41)一侧的表面和基材4的、位于后刀面2一侧的表面均覆盖有金刚石层5。

在进行金刚石层覆盖步骤S1之后、进行金刚石层去除步骤S2之前的状态下，根据所述第一实施例的切削工具的前端及所述前端附近为圆形。这是因为，当沉积金刚石层5时，根据所述第一实施例的切削工具的前端及所述前端附近被加热到比所述切削工具的其它部分更高的温度，这有利于沉积金刚石层5。

在执行金刚石层覆盖步骤S1之后、执行金刚石层去除步骤S2之前的状态下，根据所述第一实施例的切削工具的前端及所述前端附近为圆形。因此，在此阶段，根据所述第一实施例的切削工具的切削阻力较高，因此锋利度较差。

金刚石层去除步骤S2包括前刀面处理步骤S21和倾斜面处理步骤S22。在前刀面处理步骤S21中，去除覆盖基材4的、位于前刀面1(或顶面41)一侧的表面的金刚石层5。例如通过将前刀面1暴露至激光束来移除金刚石层5。这一步骤使用激光完成，所述激光例如是YVO4激光的二次谐波。利用直径优选为20微米以下的激光光斑进行金刚石层去除步骤S2。利用直径更优选为10微米以下的激光光斑进行金刚石层去除步骤S2。在此情况下，能够以高精度来去除覆盖基材4的、位于前刀面1一侧的表面上的金刚石层5，并且能够减小切削刃3的曲率半径R1。从而，在这种情况下，能够提高根据所述第一实施例的切削工具的锋利度，因此使寿命增加5％至10％。

图7是在前刀面处理步骤之后、倾斜面处理步骤之前的根据第一实施例的切削工具的截面图。如图7所示，在进行前刀面处理步骤S21之后，去除覆盖基材4的、位于前刀面1(或顶面41)一的侧的表面的金刚石层5。

然而，在此阶段，根据所述第一实施例的切削工具的耐久性仍然较低，并且随其加工量的增加，切削刃3受损，所述工件容易碎裂。

在倾斜面处理步骤S22中，形成第二前刀面12。更具体而言，在进行前刀面处理步骤S21之后，使得根据所述第一实施例的切削工具的切削刃3的前端及其附近暴露至前刀面1的所述一侧上的激光束，以去除切削刃3的前端及其附近的金刚石层5。通过上述过程，获得了根据所述第一实施例的切削工具。

下文将描述根据所述第一实施例的切削工具的效果。

如上文所述，根据所述第一实施例的切削工具具有第二前刀面12，并且第二前刀面12和基材4的顶面41形成负角。从而，与金刚石层5被化学气相沉积等方法简单覆盖基材4的状态相比，根据所述第一实施例的切削工具具有更尖锐的切削刃3。因此，根据所述第一实施例的切削工具能够提高切削刃3的耐久性，并且抑制工件的碎裂。

由于根据所述第一实施例的切削工具具有与基材4的顶面41形成负角的第二前刀面12，因此，切削刃3不会由于切削工件时所施加力的主要分力所损坏。因此，根据所述第一实施例的切削工具能够进一步提高使切削刃3的耐久性。

当角度θ具有绝对值更大的负值时，切削刃3不会由于切削工件时所施加力的主要分力所损坏。另一方面，当角度θ具有绝对值更大的负值时，切削刃3的锋利度降低。因此，在角度θ为-20°以上且小于0°的情况下，根据所述第一实施例的切削工具的切削刃3能够同时具有耐久性和锋利度。

随着第二前刀面12的宽度的增加，切削刃3不会由于切削工件时所施加力的主要分力而损坏。另一方面，随着第二前刀面12的宽度的增加，切削刃3的锋利度降低。第二前刀面12形成在覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的表面的金刚石层5处，因此，随着覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的表面的金刚石层的厚度增加，第二前刀面12的宽度也增加。因此，在覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的表面的金刚石层5的厚度为4微米以上且为30微米以下的情况下，根据所述第一实施例的切削工具的切削刃3能够同时具有耐久性和锋利度。

当覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的表面的金刚石层5具有小于4微米的厚度时，金刚石层5容易破裂。另一方面，当覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的表面的金刚石层5具有超过30微米的厚度时，残余应力较大，并且容易引起剥离。因此，在覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的侧面的金刚石层5的厚度为4微米以上且为30微米以下的情况下，根据所述第一实施例的切削工具能够抑制金刚石层5的破裂和剥离。

在切削刃3的前端的曲率半径R1为0.1×h1以下的情况下，根据所述第一实施例的切削工具能够进一步提高切削刃3的耐久性，并且还提高了锋利度，因此进一步抑制了工件的碎裂。

(第二实施例)

在下文中，将描述根据第二实施例的切削工具的构造。在下文中，将主要描述与所述第一实施例的切削工具的不同点，而将不重复相同的描述。

图8是在垂直于切削刃的方向上截取的根、据所述第二实施例的切削工具的截面图。如图8所示，根据所述第二实施例的切削工具具有基材4和金刚石层5。根据第二实施例的切削工具具有前刀面1、后刀面2和切削刃3。在根据所述第二实施例的切削工具中，前刀面1具有第一前刀面11和第二前刀面12。就此而言，根据所述第二实施例的切削工具类似于根据所述第一实施例的切削工具。

根据所述第一实施例的切削工具的金刚石层5没有覆盖基材4的顶面41。与之相比，根据所述第二实施例的切削工具的金刚石层5覆盖基材4的顶面41。即，根据所述第二实施例的切削工具包括由金刚石层5构成的第一前刀面11。此外，根据所述第二实施例的切削工具的第二前刀面12形成为延伸跨过覆盖基材4的顶面41的金刚石层5和覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的表面的金刚石层5。就此而言，根据所述第二实施例的切削工具不同于根据所述第一实施例的切削工具。

覆盖基材4的、位于前刀面1(或顶面41)一侧的表面的金刚石层5具有厚度h2。如前文所述，覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的表面的金刚石层5具有厚度h1。厚度h2小于厚度h1。即，厚度h2为0微米<h2<4微米。

在下文中，将描述用于制造根据所述第二实施例的切削工具的方法。

用于制造根据所述第二实施例的切削工具的方法与用于制造根据所述第一实施例的切削工具的方法的类似之处在于：包括金刚石层覆盖步骤S1和金刚石层去除步骤S2，并且金刚石层去除步骤S2包括前刀面处理步骤S21和倾斜面处理步骤S22。

图9A是在所述前刀面处理步骤之后、所述倾斜面处理步骤之前的根据所述第二实施例的切削工具的截面图。如图9A中所示，用于制造根据所述第二实施例的切削工具的方法与用于制造根据所述第一实施例的切削工具的方法的不同之处在于：在前刀面处理步骤S21中，覆盖基材4的、位于前刀面1(或顶面41)一侧的表面的金刚石层5未被完全移除。

图9B是在所述前刀面处理步骤之后、所述倾斜面处理步骤之前的根据所述第二实施例的第一变型中的切削工具的截面图。如图9B所示，在进行前刀面处理步骤S21之后，覆盖基材4的、位于前刀面1(或顶面41)一侧的表面的金刚石层5可以具有相对于顶面41倾斜的表面。图9C是在所述前刀面处理步骤之后、所述倾斜面处理步骤之前的根据所述第二实施例的第二变型中的切削工具的截面图。如图9C所示，可以进行前刀面处理步骤S21，以去除根据所述第二实施例的切削工具的前端及其附近的圆形部。

下文将描述根据所述第二实施例的切削工具的效果。

如图4A所示，根据所述第一实施例的切削工具已经暴露出基材4和覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的侧面的金刚石层5的交界面。因此，覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的侧面的金刚石层5容易发生从基材4和覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的侧面的金刚石层5的交界面剥离。

与之相比，根据所述第二实施例的切削工具是这样的：基材4的、位于前刀面1(或顶面41)一侧的表面被金刚石层5覆盖，并且第二前刀面12形成为延伸跨过覆盖基材4的、位于前刀面1(或顶面41)一侧的表面的金刚石层5和覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的表面的金刚石层5，因此，根据所述第二实施例的切削工具没有暴露出基材4和覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的表面的金刚石层5的交界面。因此，根据所述第二实施例的切削工具抑制了覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的表面的金刚石层5和基材4之间的边界的磨损，并且并分散了被施加到覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的表面的金刚石层5与基材4之间的边界的集中载荷，并且覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的表面的金刚石层5不太可能剥离。也就是说，根据所述第二实施例的切削工具能够抑制覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的表面的金刚石层5从所述后刀面剥离。

此外，根据所述第二实施例的切削工具是这样的：基材4的、位于前刀面1(或顶面41)一侧的表面被金刚石层5覆盖，并且所述切削工具能够防止工件的切屑接触前刀面1一侧的基材4。即，根据所述第二实施例的切削工具能够抑制所述前刀面发生磨损。

(第三实施例)

在下文中，将描述根据第三实施例的切削工具的构造。在下文中，将主要描述与所述第二实施例的切削工具在构造上的不同点，并且将不重复相同的描述。

图10A示出了根据所述第三实施例的切削工具在垂直于切削刃的方向上所截取的截面中的一个示例。图10B示出了根据所述第三实施例的切削工具在垂直于切削刃的方向上所截取的截面中的另一个示例。如图10A和10B所示，根据所述第三实施例的切削工具具有基材4和金刚石层5。此外，根据所述第三实施例的切削工具具有前刀面1、后刀面2和切削刃3。此外，根据所述第三实施例的切削工具的基材4的、位于前刀面1(或顶面41)一侧的表面被金刚石层5覆盖。就此而言，根据所述第三实施例的切削工具类似于根据所述第二实施例的切削工具。

根据所述第三实施例的切削工具与根据第二实施例的切削工具的不同之处在于，第一前刀面11相对于基材4的、位于前刀面1(或顶面41)一侧的表面倾斜。更具体地说，第一前刀面11以如下方式倾斜：随着所述第一前刀面远离所述第二前刀面，第一前刀面1接近基材4。

第一前刀面11具有宽度W。宽度W是在垂直于切削刃3的方向上的宽度。

根据所述第三实施例的切削工具的前刀面1包括第三前刀面13。第三前刀面13被布置在与第二前刀面12一起将第一前刀面11夹在中间的位置。虽然在图10A中，第三前刀面13没有被金刚石层5覆盖，并且由基材4的、位于前刀面1(或顶面41)一侧的表面构成，但是如图10B所示，第三前刀面13可以由金刚石层5构成。

图11是根据所述第三实施例的第一变型中的切削工具在垂直于所述切削刃的方向上截取的截面图。如图11所示，根据所述第三实施例的第一变型中的切削工具包括前刀面1，所述前刀面1还包括第四前刀面14。第四前刀面14位于第一前刀面11和第二前刀面12之间。即，第一前刀面11和第二前刀面12可以不邻接。第四前刀面14例如平行于基材4的、位于前刀面1(或顶面41)一侧的表面。第四前刀面14可以例如以如下方式倾斜：随着第四前刀面14远离第二前刀面12，第四前刀面14接近基材4。

图12是根据所述第三实施例的第二变型中的切削工具在垂直于所述切削刃的方向上截取的截面图。如图12所示，根据所述第三实施例的第二变型中的切削工具包括厚度W为100微米以上的第一前刀面11。

在下文中，将描述用于制造根据所述第三实施例的切削工具的方法。

用于制造根据所述第三实施例的切削工具的方法与用于制造根据所述第二实施例的切削工具的方法的类似之处在于：包括金刚石层覆盖步骤S1和金刚石层去除步骤S2，并且金刚石层去除步骤S2包括前刀面处理步骤S21和倾斜面处理步骤S22。

此外，用于制造根据第三实施例的切削工具的方法与用于制造根据第二实施例的切削工具的方法的类似之处还在于：在前刀面处理步骤S21中，覆盖基材4的、位于前刀面1(或顶面41)一侧的表面的金刚石层5仅部分地被移除。

图13是根据第三实施例的切削工具在倾斜面处理步骤之前的前刀面处理步骤之后的横截面图。如图13所示，用于制造根据所述第三实施例的切削工具的方法与用于制造根据第二实施例的切削工具的方法的不同之处在于：前者允许保留这样的金刚石层：所述金刚石层被沉积在基材4的、位于前刀面1(或顶面41)一侧的表面上，以随着所述层远离所述工具的前端而更接近基材4。

下面将描述根据所述第三实施例的切削工具的效果。

根据所述第三实施例的切削工具具有第一前刀面11，所述第一前刀面以如下方式倾斜：随着第一前刀面11远离第二前刀面12，第一前刀面11接近基材4，因此，与根据所述第二实施例的切削工具相比，所述切削工具的第一前刀面11朝向基材4后凹。

从而，当所述工件的切屑越过第一前刀面11时，所述工件的切屑显着弯曲并且被精细切割。即，第一前刀面11用作断屑器。因此，根据所述第三实施例的切削工具能够防止所述工件的切屑损坏所述工件。即，根据所述第三实施例的切削工具能够抑制工件的加工表面的光泽度的下降。

此外，根据所述第三实施例的切削工具具有由金刚石层5构成的第三前刀面13，因此能够抑制工件切屑与基材4的接触。即，在这种情况下，能够减少所述前刀面的磨损。

根据所述第三实施例的切削工具的第一前刀面11的宽度W为100微米以上，因此能够抑制所述工件切屑与基材4的接触。即，在这种情况下，能够减少所述前刀面的磨损。

根据所述第三实施例的、设置有第四前刀面14的切削工具也同样有效。

(切削试验的结果)

下文将描述使用根据所述第一实施例、第二实施例和第三实施例的切削工具的切削试验的结果。

在这一切削试验中，根据所述第一实施例、第二实施例和第三实施例的切削工具被用于加工直径为10mm的半球形孔。

在这一切削试验中，轴向方向上的切削深度为0.1mm，径向方向上的切削深度为0.3mm。在这一切削试验中，每个刀具以20000转/分转动并且以200米/分钟的速度进给。在这一切削试验中，使用由住友电工硬质合金株式会社制造的碳化物板材AF1作为工件。在所述切削期间，空气被吹到被切削的部分及其附近。

表1示出了用于制造比较例的切削工具和样品1至7的切削工具的条件以及所述切削试验的结果。

表1

如表1所示，在所述切削工具无法加工之前，样品1至7的切削工具能够加工至少七个或以上的半球形孔。相比之下，在切削工具无法加工之前，根据不具有第二前刀面12的比较例的切削工具仅能够加工六个半球形孔。

样品1至7的所述切削工具提供平均每孔10个以下的碎屑。相比之下，根据所述比较例的切削工具提供平均每孔30个碎屑。

这表明，根据所述第一实施例、第二实施例和第三实施例的、具有第二前刀面12的切削工具能够加强切削刃的耐久性，并且抑制工件的碎裂。

当将前端的曲率半径R1为0.1×h1以下的切削刃3的样品3至5与前端的曲率半径R1为0.1×h1以上的切削刃3的样品1、6和7进行比较时，在所述切削工具无法加工之前，对于每个刀具能够加工的孔的数量以及每个孔的碎屑的平均数量，前者倾向于具有更好的结果。

这已经表明，前端的曲率半径R1为0.1×h1以下的切削刃3能够是锋利的，并且能够抑制工件的碎裂。

当将样品1至5与样品6和7进行比较时，在所述样品1至5中，基材4的、位于后刀面2一侧的侧面被厚度h1在4微米以上且30微米以下范围内的金刚石层5所覆盖，在样品6和7中，基材4的、位于后刀面2一侧的侧面被厚度h1未落入4微米以上且30微米以下的范围内的金刚石层5所覆盖，在所述切削工具无法加工之前，对于每个刀具能够加工的孔的数量以及每个孔的碎屑的平均数量，前者倾向于具有优良结果。

这表明，对于覆盖基材4的、位于后刀面2一侧的侧面且厚度h1在4微米以上并且30微米以下范围内的金刚石层5而言，其允许切削刃同时具有耐久性和锋利度。

应当理解，仅出于说明的目的且在任何方面都以非限制性方式披露了本文所公开的实施例。本发明的范围由权利要求的条款限定，而不是由上述实施例限定，并且其旨在包括与权利要求的术语等同的含义和范围内的任何修改。

附图标记

1前刀面；11第一前刀面；12第二前刀面；13第三前刀面；

14第四前刀面；2后刀面；3切削刃；4基材；

41顶面；5金刚石层；6前端；7本体；8刀柄；

S1金刚石层覆盖步骤；S2金刚石层去除步骤；

S21前刀面处理步骤；S22倾斜面处理步骤；

W宽度；h1,h2厚度；R1,R2曲率半径；θ角度。

Claims (9)

1.一种切削工具，包括：

基材；和

金刚石层，所述金刚石层覆盖所述基材；

所述切削工具具有前刀面、后刀面和切削刃，所述后刀面与所述前刀面相邻，所述切削刃由所述前刀面和所述后刀面所形成的棱线构成；

所述前刀面具有第一前刀面和第二前刀面，所述第二前刀面位于所述第一前刀面和所述后刀面之间；

所述第二前刀面与所述基材的、位于所述前刀面一侧的表面形成负角；

所述第二前刀面形成在所述金刚石层上。

2.根据权利要求1所述的切削工具，其中，

所述基材的、位于所述前刀面一侧的表面被所述金刚石层所覆盖，并且

所述第二前刀面被形成为延伸跨过覆盖所述基材的、位于所述后刀面一侧的表面的金刚石层和覆盖所述基材的、位于所述前刀面一侧的表面的金刚石层。

3.根据权利要求2所述的切削工具，其中，所述第一前刀面以如下方式倾斜：随着所述第一前刀面远离所述第二前刀面，所述第一前刀面接近所述基材。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的切削工具，其中，所述第二前刀面与所述基材的、位于所述前刀面一侧的表面形成-20°以上且小于0°的角度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的切削工具，其中，覆盖所述基材的、位于所述后刀面一侧的表面的金刚石层具有4微米以上并且30微米以下的厚度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的切削工具，其中，所述切削刃的前端具有这样的曲率半径：其等于或小于覆盖所述基材的、位于所述后刀面一侧的表面的金刚石层的厚度乘以0.1。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的切削工具，其中，所述金刚石层具有背对所述基材的簇生表面。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的切削工具，其中，所述基材的前端的曲率半径大于所述切削刃的前端的曲率半径。

9.根据权利要求8所述的切削工具，其中，所述基材的前端的曲率半径为0.5微米以上且15微米以下。