CN109746498A - 具有冷却剂通道的旋转切削工具及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明题为“具有冷却剂通道的旋转切削工具及其制备方法”。本发明描述了一种制造旋转切削工具的方法。所述旋转切削工具限定中心纵向轴线，并且包括柄部部分和邻接所述柄部部分的切削部分。所述柄部部分具有柄部端，并且所述切削部分具有与所述柄部端相对的切削端。一个或多个刀片由凹槽隔开。主内部冷却剂通道从所述柄部端延伸穿过所述柄部部分，并且进入所述切削部分。所述方法包括形成与所述主内部冷却剂通道流体连通的至少一个次级冷却剂通道，其中通过使用电磁辐射来形成所述至少一个次级冷却剂通道。

Description

具有冷却剂通道的旋转切削工具及其制备方法

技术领域

本发明涉及切削工具，并且具体地涉及使用电磁辐射在旋转切削工具中制备冷却剂通道的方法。

背景技术

放电机加工(或EDM)是主要用于硬金属或无法用传统技术对其进行机加工的那些物质的机加工方法。然而，一个关键的限制是EDM仅可作用于导电材料。EDM可切削极其硬的钢和异金属(诸如，钛、哈氏合金、可伐合金、铬镍铁合金和碳化物)中的小角或异形角、复杂轮廓或腔体。

有时也被称为火花加工或火花侵蚀的EDM是在存在能量电场(外加电势)的情况下在电极(切削工具)与工件之间进行一系列快速重复的电弧放电来移除材料的非传统方法。EDM切削工具沿期望路径被引导，该路径非常靠近工件，但不接触工件。连续的火花在工件上产生一系列微型凹坑，并且通过熔融和汽化沿切削路径移除材料。颗粒通过连续冲刷的电介质流体冲走。

电化学加工(或ECM)是一种加工极其硬的材料或使用常规方法难以干净加工的材料的方法。然而，其限于导电材料。ECM可切削极其硬的钢和异金属(诸如，钛、哈氏合金、可伐合金和铬镍铁合金)中的小角或异形角、复杂轮廓或腔体。

ECM在概念上类似于EDM，因为电极与部件之间经由电解质通过了高电流。尽管EDM中的外加电势在20V至200V的范围内，但ECM中的外加电势较低并且在几mV至约30V的范围内。ECM切削工具沿期望路径被引导，该路径非常靠近工件，但不接触工件。然而，与EDM不同的是，未形成火花。工件因发生在工件表面处的电化学反应而被腐蚀。ECM可能实现非常高的金属移除速率，同时不将热或机械应力转移到部件上，并且镜像表面光洁度是可能的。ECM工艺最广泛地用于生产难加工材料诸如涡轮叶片中具有良好表面光洁度的复杂形状。其也被广泛用作去毛刺工艺。

ECM和EDM工艺均使用直流(DC)电压下的电流来从工件电能地移除材料。在ECM中，在电极与工件之间循环导电液体或电解质，以允许电化学溶解工件材料，以及冷却和冲洗其间的间隙区域。在EDM中，在阴极与工件之间循环非导电液体或电介质，以允许其间间隙中的放电，从而移除工件材料。

在ECM和EDM两者中，其对应的电极通常均安装在多轴NC机器中，以用于实现其所需的精确3D馈送路径，从而加工复杂的3D工件，诸如桨叶和叶片机翼。NC机器包括数字可编程计算机，并且包括控制所有操作的合适软件，该所有操作包括馈送路径和单独的ECM和EDM工艺。

ECM或EDM工艺期间的电弧可在加工工件(诸如，切削工具)上形成相对大的重铸层或热影响区(HAZ)，其中可非期望地降低材料属性。具体地讲，ECM或EDM工艺期间的电弧可在加工工件上形成相对大的重铸层或热影响区(HAZ)，其中可非期望地降低材料属性。因此，在这两种工艺中，必须防止ECM或EDM电极与工件(诸如，切削工具)之间产生电弧，以防止对切削工具造成非期望的热损伤。

因此，期望提供一种在切削工具中制备冷却剂通道但不会非期望地损伤切削工具的材料属性的方法。

发明内容

通过使用电磁能量制造冷却剂通道来解决在制造切削工具(诸如，整体端铣刀等)中冷却剂通道期间防止或最小化非期望的损伤的问题。

在本发明的一个方面，旋转切削工具限定中心纵向轴线并且包括柄部部分、邻接柄部部分的切削部分，柄部部分具有柄部端，切削部分具有与柄部端相对的切削端、由凹槽隔开的一个或多个刀片以及主内部冷却剂通道，该主内部冷却剂通道从柄部端延伸穿过柄部部分并进入切削部分。方法包括形成与主内部冷却剂通道流体连通的至少一个次级冷却剂通道，其中通过使用电磁辐射来形成次级冷却剂通道。

附图说明

虽然示出了本发明的各种实施方案，但是示出的具体实施方案不应被解释为限制权利要求。预期可以在不脱离本发明范围的情况下进行各种变化和修改。

图1是根据本发明的一个实施方案的具有内部冷却剂通道和多个次级冷却剂通道的旋转切削工具的侧视图；

图2是图1的旋转切削工具的等轴后视图；

图3为图1的旋转切削工具的端视图；

图4是沿图1的线4-4截取的旋转切削工具的剖视图；

图5是沿图1的线5-5截取的旋转切削工具的剖视图；

图6是沿图3的线6-6截取的旋转切削工具的剖视图；

图7是根据本发明的另一实施方案的具有内部冷却剂通道和多个次级冷却剂通道的旋转切削工具的侧视图；

图8是图7的旋转切削工具的等轴后视图；

图9是图7的旋转切削工具的端视图；

图10是沿图7的线10-10截取的旋转切削工具的剖视图；

图11是沿图7的线11-11截取的旋转切削工具的剖视图；

图12是沿图9的线12-12截取的旋转切削工具的剖视图；

图13是根据本发明的实施方案的牺牲杆的侧视图；

图14是通过本发明的激光技术生产的嵌条的俯视图；

图15是通过常规EDM技术制造的次级冷却剂通道在200x光功率处的显微照片；

图16是通过本发明的激光技术制造的次级冷却剂通道在200x光功率处的显微照片；

图17是通过常规EDM技术制造的次级冷却剂通道在500x光功率处的显微照片；并且

图18是通过本发明的激光技术制造的次级冷却剂通道在500x光功率处的显微照片。

具体实施方式

在本发明的非限制性实施方案和权利要求书的描述中，除非在操作示例中或除非另外指明，否则表示成分和产品的量或特征、加工条件等的所有数字均应理解为在所有情况下用术语“约”来修饰，以反映与测量、有效数字和互换性相关的变异数值，如本发明所属领域的普通技术人员所理解的。

出于本说明书的目的(除在操作示例中之外)，除非另外指明，否则表达成分的量和范围、工艺条件等的所有数字均应理解为在所有情况下用术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在本说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本发明寻求获得的期望结果而变化。至少且并不试图限制将等同原则应用于权利要求书的范围，每个数值参数应至少根据记录的有效数位的数目并且通过施加惯常的四舍五入法来进行解释。此外，如本说明书和所附权利要求书中所用，单数形式“一个”、“一种”和“所述”旨在包括复数指代对象，除非清楚且明确地限于一个指代对象。

尽管列出本发明的广泛范围的数值范围和参数均为近似值，但具体示例中列出的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含某些误差，这些误差不可避免地由在其相应测试测量中发现的标准偏差造成，这些标准偏差包括在测量仪器中发现的标准偏差。另外，应当理解，本文所列举的任何数值范围旨在包括其中包含的所有子范围。例如，范围“1至10”旨在包括在所列举的最小值1与所列举的最大值10之间的所有子范围并且包括1和10，即，具有等于或大于1的最小值以及等于或小于10的最大值的范围。由于所公开的数值范围是连续的，因此其包括最小值和最大值之间的所有值。除非另外明确地指明，否则本申请中指定的各种数值范围均为近似值。

因此，除非有相反的说明，否则在以下描述和所附权利要求中提及的任何数值参数均为近似值，其可根据想要在根据本公开的设备和方法中获得的所需属性而变化。至少且并不试图限制将等同原则应用于权利要求书的范围，每个数值参数应至少根据记录的有效数位的数目并且通过施加惯常的四舍五入法来进行解释。

参考附图，应当理解，本发明的旋转切削工具可在多种不同的应用中操作。因此，本文对具体应用的描述不应限制使用旋转切削工具的范围和程度。

具有内部冷却剂递送的旋转切削工具用于从工件移除材料。在这方面，旋转切削工具用于材料移除操作中，其中旋转切削工具与工件之间的界面(即，切削工具-切屑界面)附近存在增强的冷却剂递送，以减少切削刃-切屑界面处的过热。

增强向切削刃-切屑界面的冷却剂递送带来了某些优点。例如，增强向切削刃-切屑界面的冷却剂递送使得在切削刃-切屑界面处的润滑增强，这减小了切屑粘附到旋转切削工具的趋势。此外，切削刃-切屑界面处增强的冷却剂流使得可从界面附近更好地排出切屑，从而降低再次切削切屑的可能性。

还应当理解，内部冷却剂通道放电具有取向，冷却剂由此在切屑表面下方撞击。冷却剂的此类取向增强了冷却属性，这又增强了旋转切削工具的总体性能。

在材料移除操作中，本发明的旋转切削工具接合工件以从工件移除通常为切屑形式的材料。从工件移除切屑形式的材料的材料移除操作通常被本领域的技术人员已知为切屑成形材料移除操作。由Moltrecht所著的“Machine Shop Practice”[Industrial PressInc.，New York,New York(1981)]一书中的第199至204页处描述了尤其是切屑形成以及不同种类的切屑(即，连续切屑、非连续切屑、节状切屑)。Moltrecht在第199-200页[部分]说道，“当切削工具与金属第一次接触时，其在切削刃之前压缩金属。在工具前进时，切削刃之前的金属被压迫至其中其将在内部剪切的点，使得金属的晶粒变形并且沿着称为剪切平面的平面塑性流动……当被切削的金属类型为易延展的(诸如，钢)时，切屑将以连续带状脱落……”。Moltrecht继续描述不连续切屑和节状切屑的形成。

又如，在“ASTE Tool Engineers Handbook”，McGraw Hill Book Co.，New York,New York(1949)中第302至315页处发现的文本提供了金属切削工艺中切屑形成的较长描述。该ASTE Handbook在第303页展示了在切屑形成与机加工操作(诸如车削、铣削和钻孔)之间的清楚的关系。以下专利文献讨论了材料移除操作中切屑的形成：授予Battaglia等人的美国专利5,709,907(转让给Kennametal Inc.)，授予Battaglia等人的美国专利5,722,803(转让给Kennametal Inc.)，以及授予Oles等人的美国专利6,161,990(转让给Kennametal Inc.)。

参考图1至图6，根据本发明的实施方案示出了一般被标示为10的旋转切削工具。虽然在所示实施方案中旋转切削工具10包括整体端铣刀，但下述本发明原理可应用于其他旋转切削工具，诸如，整体钻头、丝锥、扩孔钻等。一般来讲，整体端铣刀10限定中心纵向轴线A-A，并且包括用于将端铣刀10固定在机床(未示出)的卡盘或心轴中的柄部部分12以及邻接柄部部分12的切削部分14。

旋转切削工具10可由适用作旋转切削工具的任意数量材料中的一者制成。以下材料是可用于旋转切削工具的示例性材料：工具钢、烧结碳化物和超硬材料，诸如，立方氮化硼(CBN)、多晶立方氮化硼(PCBN)、多晶金刚石(PCD)、碳化钨(WC)、金属陶瓷、陶瓷等。具体的材料和材料的组合取决于旋转切削工具10的具体应用。

切削部分14具有切削端16，并且柄部部分12具有与切削端16相对的柄部端17。旋转切削工具10还包括一个或多个刀片18。每个刀片18具有端切削刃20和周边切削刃22。每个刀片18的端切削刃20从切削部分14的外径OD朝向中心纵向轴线A-A延伸。每个刀片18的端切削刃20限定第一盘形轮廓和第一轴向轮廓。如本文所述，“盘形轮廓”是指如图1中那样观看整体端铣刀10的侧面时刀片18的端切削部分的轮廓或形状。如本文所述，“轴向轮廓”是指如图3所示那样从一端观看时刀片18的端切削部分的轮廓。在所示实施方案中，每个刀片18延伸小于从外径OD到中心纵向轴线A-A的全部距离。然而，应当理解，在替代实施方案中，每个刀片18可从外径OD延伸到中心纵向轴线A-A。

本文所述的旋转切削工具10的实施方案不限于刀片18的数量。本领域技术人员将易于理解，符合本发明的旋转切削工具可包括任何数量的刀片。在所示实施方案中，例如，旋转切削工具10包括七(7)个刀片18。然而，应当理解，本发明可用任何期望数量的刀片18来实践，具体取决于旋转切削工具10的尺寸。

在具有两个或更多个刀片18的实施方案中，第一刀片18和第二刀片18的各种构型和架构在本发明的范围内是可能的。例如，在一些实施方案中，第一盘形轮廓和第二盘形轮廓是反射对称的。此外，在一些实施方案中，第一盘形轮廓和第二盘形轮廓一起形成凸曲线。或者，在一些实施方案中，第一盘形轮廓和第二盘形轮廓一起形成凹曲线。应当理解，在相对的盘形轮廓在一起时可总体上形成凹盘或凸盘的此类布置方式中，单独齿或切削刃的盘形轮廓将为凸形的。在任何此类布置方式中，本文所述的盘形轮廓的径向最内部分沿着相同盘形轮廓从至少一个其他点轴向向后延伸。这种布置方式允许径向最内部分(或在一些情况下，工具端面中心)处的必要间隙，使得本文所述的切削工具能够进行斜切操作。

在一些实施方案中，第一轴向轮廓和第二轮廓是旋转不对称的。或者，在一些实施方案中，第一轴向轮廓和第二轴向轮廓是旋转对称的。应当理解，在此类实施方案中，第一盘形轮廓和第二盘形轮廓仍是反射对称的。

在一些实施方案中，每个刀片18限定圆角切削刃24，该圆角切削刃连接每个刀片18的端切削刃20和周边切削刃22，圆角切削刃24限定圆角半径。应当理解，本发明可使用其他类型的角切削刃实施。例如，角切削刃24可为倒角切削刃、锐角切削刃等。

现在参考图1和图2，每个刀片18由凹槽26隔开，该凹槽从切削头14的切削端16轴向向后延伸。凹槽26可以是直的或螺旋的。凹槽26的数量等于刀片18的数量。在所示实施方案中，切削头14具有总共七(7)个凹槽26。然而，应当理解，本发明可用任何期望数量的凹槽26来实践，具体取决于旋转切削工具10的尺寸。例如，与外径OD相对较小的旋转切削工具相比，外径OD相对较大的旋转切削工具10有能力具有更大数量的凹槽24，反之亦然。因此，旋转切削工具10可具有少至一个凹槽26到多至三十或更多个凹槽26，以及介于约6mm至约35mm之间的外径OD。

本发明的一个方面是旋转切削工具10包括主内部冷却剂通道28，该主内部冷却剂通道从柄部端17朝向切削端16延伸穿过柄部部分12并进入旋转切削工具10的切削部分14。当旋转切削工具10处于使用中时，主冷却剂通道28与加压冷却剂源(未示出)流体连通。在一个实施方案中，主冷却剂通道28居中定位，并且沿旋转切削工具10的中心纵向轴线A-A放置。应当理解，本发明不受主冷却剂通道28和次级冷却剂通道30的数量的限制，并且本发明可用任何期望数量的冷却剂通道来实践，以向旋转切削工具10提供足够的冷却剂流速。

此外，应当理解，多种不同种类的流体或冷却剂中的任一种均适用于旋转切削工具10中。从广义上来讲，存在两种基本类别的流体或冷却剂；即，包含直链油和可溶油的基于油的流体以及包含合成和半合成冷却剂的化学流体。直链油由基本矿物或石油组成，并且通常包括极性润滑剂(诸如脂肪、植物油和酯类)以及氯、硫和磷的极压添加剂。可溶油(也称为乳液流体)由与乳化剂和混合剂结合的石油或矿物油的碱组成。与乳化剂和混合剂结合的石油或矿物油是可溶油(也称为可乳化油)的基本组分。其水混合物中所列组分的浓度通常介于30％至85％之间。通常，皂、润湿剂和偶合剂用作乳化剂，并且其基本作用为降低表面张力。因此，它们可引起流体发泡趋势。此外，可溶油可包括油性剂诸如酯类、极压添加剂、用于提供储备碱度的链烷醇胺、杀生物剂诸如三嗪类或噁唑烷、消泡剂诸如长链有机脂肪醇或盐、缓蚀剂、抗氧化剂等。合成流体(化学流体)可进一步被分类为两个子组：真溶液和表面活性流体。真溶液流体基本上由碱性的无机化合物和有机化合物组成，并且被配制成向水提供腐蚀保护。化学表面活性流体由与阴离子非离子润湿剂结合以提供润滑性并改善润湿能力的碱性的无机缓蚀剂和有机缓蚀剂组成。基于氯、硫和磷的极压润滑剂以及一些最近开发的聚合物物理极压试剂可另外纳入这些流体。半合成流体(也被称为半化学流体)在浓缩物中含有较低量的精炼基础油(5％至30％)。它们还与乳化剂以及30％至50％的水混合。由于它们包含合成油和可溶油两种成分，其呈现与合成油和水溶油共有的特性属性。

来自冷却剂源(未示出)的冷却剂进入冷却剂通道28并且行进穿过旋转切削工具10，以便通过与内部冷却剂通道28流体连通的一个或多个次级冷却剂通道30离开。可使用任何常规技术诸如钻孔等来形成主内部冷却剂通道28。

本发明的另一方面是使用激光束技术(即，电磁辐射)而非常规的EDM和ECM技术来形成一个或多个次级冷却剂通道30。使用激光束技术的一个优点是可精确地形成具有任何期望横截面形状和直径的冷却剂通道30。例如，冷却剂通道30可具有圆形横截面形状，该圆形横截面形状具有约5微米的相对较小的直径。在另一示例中，冷却剂通道30可具有非圆形横截面形状，该非圆形横截面形状具有介于约10微米至约10毫米的相对较大的直径。

一种用于生产次级冷却剂通道30的激光束技术已知为可从位于Ecublens,Switzerland的SYNOVA(www.synova.ch)商购获得的Laser 一般来讲，Laser技术将激光束与低压的纯净去离子和过滤水射流结合，使其冷却切削表面并提供极其精确的碎屑移除。Laser 技术涉及使用由蓝宝石或金刚石制成的小喷嘴(20μm至160μm)和低水压(100bar至300bar)来生成水射流。水射流不涉及切削操作。高功率脉冲激光束聚焦到水腔室中的喷嘴中。以在微秒或纳秒范围(例如，10fs至1毫秒)内的脉冲持续时间来脉冲激光器，并且在1064nm(IR)、532nm(绿光)或355nm(UV)的频率下操作。激光束以类似于常规玻璃纤维的方式在水/空气界面处通过全内反射被引导到超硬材料的盘，该超硬材料诸如，立方氮化硼(CBN)、多晶金刚石(PCD)、碳化钨(WC)等。Laser技术具有长的工作距离(>100mm)。

通过将激光束包封在水射流中来使用激光烧蚀的另一类似的激光束技术可从位于Zug,Switzerland的Avonisys AG(http://www.avonisys.com)商购获得。

另一激光束技术可从位于Deggenforf,Germany的GFH GmbH(www.gfh-gmbh.de)商购获得。该激光束技术使用柱面透镜旋转望远镜，该柱面透镜旋转望远镜使得激光束旋转，以产生功率密度基本上均匀的激光束。因此，该激光束技术可产生其中入口直径大于出口直径的正锥形孔、其中入口直径和出口直径相等的圆柱形孔或其中入口直径小于出口直径的反锥形孔。所得孔不含毛刺，并且具有+/-1％的圆度。

另一激光束技术使用配备有电流计的机器来加工制造螺旋凹槽的三维腔体。然而，具有多种能量强度分布的激光束可适于在三维腔体和切削刃中实现最佳形貌特征。应当理解，该技术不限于高斯形激光束分布，并且可用顶帽或正方形强度分布来实践本发明。

现在参考图1和图6，每个次级冷却剂通道30均具有定位在相应凹槽26中的出口孔34。由于凹槽26的数量与次级冷却剂通道30的数量之间存在一一对应关系，所示实施方案具有共七(7)个次级冷却剂通道30，该次级冷却剂通道以约51.428(360度/7)的角度A1彼此分开，如图5所示。因此，在该实施方案中，次级冷却剂通道30形成从主中心冷却剂通道28径向向外延伸的冷却剂通道的圆形阵列。应当理解，角度A1取决于凹槽26的数量。例如，对于具有五(5)个凹槽的旋转切削工具，角度A2将等于约72度(360度/5)。

此外，每个次级冷却剂通道30均形成在共用平面32中，该共用平面基本上垂直于中心纵向轴线A-A。换句话讲，每个次级冷却剂通道30相对于中心纵向轴线A-A以约90度的角度A2形成。

应当理解，本发明不受旋转切削工具10中次级冷却剂通道30的形状和位置的限制，并且本发明可用具有任何期望形状和位置的次级冷却剂通道30来实践。

现在参考图7至图12，根据本发明的另一实施方案示出了旋转切削工具10'。在该实施方案中，旋转切削工具10包括相对于中心纵向轴线A-A以角度A2形成的一个或多个次级冷却剂通道30。具体地讲，旋转切削工具10’可包括相对于中心纵向轴线A-A以小于90度的角度A2在向前方向上(即，朝向切削端16)从主内部冷却剂通道28延伸的一个或多个次级冷却剂通道30。此外，旋转切削工具10'可包括相对于中心纵向轴线A-A以大于90度的角度A2在向后方向上(即，远离切削端16或朝向柄部端17)从主内部冷却剂通道28延伸的一个或多个次级冷却剂通道30。此外，旋转切削工具10'可包括相对于中心纵向轴线A-A以等于约90度的角度A2从主中心冷却剂通道28延伸的一个或多个次级冷却剂通道30。因此，旋转切削工具10'可包括相对于中心纵向轴线A-A在向前方向上(即，小于90度)、向后方向上(即，大于90度)以及基本上垂直的方向上(即，等于90度)延伸的次级冷却剂通道30的任意组合。

现在参考图13，根据本发明的一个实施方案示出了牺牲杆40。一般来讲，牺牲杆40通常呈具有直径D和长度L的圆柱形形状。直径D略小于旋转切削工具10的主中心冷却剂通道28的直径，以便使得牺牲杆40能够插入到主中心冷却剂通道28中。牺牲杆40的长度L大于旋转切削工具10的长度，使得牺牲杆40能够容易地插入到旋转切削工具10的主中心冷却剂通道28中以及容易地从其中移除。牺牲杆40的目的是防止激光束(即，电磁辐射)穿透主中心冷却剂通道28并投射在旋转切削工具10的主中心冷却剂通道28的相对表面上。牺牲杆40可由用于防止激光束容易地穿透其中的任何合适材料制成，诸如，不锈钢(SS)、硬钢、氧化铝、陶瓷等。

如上文所述，一种用于生产次级冷却剂通道30的激光束技术已知为可从位于Ecublens,Switzerland的SYNOVA(www.synova.ch)商购获得的Laser 一般来讲，Laser技术将激光束与低压的纯净去离子和过滤水射流结合，使其冷却切削表面并提供极其精确的碎屑移除。Laser技术涉及使用由蓝宝石或金刚石制成的小喷嘴(20μm至160μm)和低水压(100bar至300bar)来生成水射流。高功率脉冲激光束聚焦到水腔室中的喷嘴中。以在微秒或纳秒范围(例如，10fs至1毫秒)内的脉冲持续时间来脉冲激光器，并且在1064nm(IR)、532nm(绿光)或355nm(UV)的频率下操作。激光束以类似于常规玻璃纤维的方式在水/空气界面处通过全内反射被引导到超硬材料的盘，该超硬材料诸如，立方氮化硼(CBN)、多晶金刚石(PCD)、碳化钨(WC)等。Laser技术具有长的工作距离(>100mm)。

已经发现，使用60μm喷嘴并且以螺旋模式切削使得激光穿透牺牲杆40。然而，使用激光以圆形模式切削提供了意想不到的结果，即，产生了次级冷却剂通道30但未穿透牺牲杆40。此外，生产次级冷却剂通道30所需的时间下降到低于3分钟，从而降低了生产成本。

图14示出了以圆形模式切削次级冷却剂通道30产生的嵌条42。在一个实施方案中，嵌条42具有介于5微米至10毫米之间的直径。换句话讲，次级冷却剂通道30具有介于5微米至10毫米之间的直径。已经发现，在激光束制造工艺期间，可用水压射出嵌条42。

进行了若干研究，以将使用本发明的激光技术制造次级冷却剂通道30的结果与用常规技术诸如EDM的结果进行比较。图15和图16分别示出了使用常规EDM制成的冷却剂通道和使用本发明的激光技术制成的冷却剂通道在200x光功率处的显微照片。如图清晰可见的，与图16所示的激光技术相比，图15中用EDM技术制造的冷却剂通道对旋转切削工具的材料属性造成了更大的非期望损伤。

图17和图18分别示出了使用常规EDM制成的冷却剂通道和使用本发明的激光技术制成的冷却剂通道在500x光功率处的显微照片。如图清晰可见的，与图18所示的激光技术相比，图17中用EDM技术制造的冷却剂通道对旋转切削工具的材料属性造成了更大的非期望损伤。

总之，与常规的EDM切削技术相比，使用本发明的激光技术提供了意想不到的结果，即，产生了次级冷却剂孔穴但对切削工具的材料属性造成显著较小的非期望损伤。

应当理解，上述旋转切削工具10、10'是本发明的示例性实施方案，并且通过使用激光技术(即，电磁辐射)形成冷却剂通道来向切削刃-切屑界面提供足够冷却剂的本发明的原理可应用于适于与其一起使用的任何旋转切削工具。

本文所提到的专利和出版物据此以引用方式并入。

虽然当前已描述了优选实施方案，但本发明在所附权利要求书的范围内可以其他方式体现。

Claims (14)

1.一种制造旋转切削工具的方法，所述旋转切削工具限定中心纵向轴线并且包括柄部部分、邻接所述柄部部分的切削部分，所述柄部部分具有柄部端，所述切削部分具有与所述柄部端相对的切削端、由凹槽隔开的一个或多个刀片以及主内部冷却剂通道，所述主内部冷却剂通道从所述柄部端延伸穿过所述柄部部分并进入所述切削部分，所述方法包括形成与所述主内部冷却剂通道流体连通的至少一个次级冷却剂通道，其中通过使用电磁辐射来形成所述至少一个次级冷却剂通道。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个次级冷却剂通道(30)具有圆形的横截面形状。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个次级冷却剂通道具有非圆形的横截面形状。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个次级冷却剂通道相对于所述旋转切削工具的所述中心纵向轴线以角度A2形成。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述角度A2等于90度。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述角度A2小于90度。

7.根据权利要求4所述的方法，其中所述角度A2大于90度。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述次级冷却剂通道具有介于5微米至10毫米之间的直径。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述电磁辐射包括包封在水射流中的激光束。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述电磁辐射具有非高斯形强度分布。

11.一种使用根据权利要求1所述的方法来制造的旋转切削工具。

12.根据权利要求11所述的旋转切削工具，其中每个刀片具有端切削刃和周边切削刃，每个刀片的所述端切削刃从所述切削部分的外径朝向所述中心纵向轴线延伸。

13.根据权利要求11所述的旋转切削工具，其中每个次级冷却剂通道具有定位在相应凹槽中的出口孔。

14.根据权利要求11所述的旋转切削工具，其中所述旋转切削工具包括整体端铣刀。