CN1103346A - 具有高耐磨材料切割层的切削刀条 - Google Patents

Abstract

一种具有高耐磨材料(例如是多晶金刚石材料) 切割层的切削刀条，该材料覆盖在基体上形成牢固的 连接，并与该基体共同构成刀头，若干刀头顺序排成 一列布置在矩形横截面刀架上，刀架由耐磨材料，例 如硬质合金制成，在其两相邻棱边上各有一斜向伸到 刀架内的槽壁基本平行的槽，刀头嵌在槽内，两个槽 的槽壁一直延伸到刀头的切割层。位于两个槽之间 的槽壁通过一可用螺栓固定在刀架上的压条构成的， 所述的压条同时将两槽内的刀头夹紧在刀架上。

Description

本发明涉及一种具有高耐磨材料切割层的切削刀条，高耐磨材料例如是多晶金刚石材料，该材料覆盖在基体上形成牢固的连接，并且与该基体共同构成刀头，若干刀头顺序排成一列，被布置在基本呈矩形横截面的的刀架上，刀架由耐磨材料，例如硬质合金制成的。

这类切削刀条已公开在德国专利说明书3108954中。其中所公开的刀条是由三部分构成的，即一个带有切割层的硬质合金刀头（基体），它被固定在一个独立的短支座上，支座则固定在刀架上。形状相同的支座与硬质合金刀头顺序排列在刀架上，从而形成一个整体的切削刀条。刀架有一个沿其一个棱边延伸的槽，该槽包括两个直角形连接的槽壁，槽壁又以直角与刀架相应的表面连接。若干个支座顺序排列在一起，每个支座都可以单独用螺钉固定在刀架上，这种结构允许更换切削刀条的各个部件，特别是当切削刀条的某个部位出现损坏需要更换时。在这种情况下，只需要更换相应的支座即可。

此外还有一种公知的切削刀条，其中使用的不是顺序排列的若干相同形状的支座，而是唯一一个贯通于整个切削刀条的支座。硬质合金刀头及其切割层连续地沿着整个支座延伸。支座沿着其一个棱边具有一个槽，该槽包括两个呈直角连接的槽壁，其结构和德国专利说明书3108954中所述的一样，硬质合金刀头被钎焊在槽内。这种固定方式会使所使用的材料受到很高的热负荷，在所使用的脆性材料中产生裂纹，从而造成刀刃断裂和寿命降低。

此外，在德国专利公开说明书2349697中公开了一种切削机床的刀架，它具有转动式刀头，一个由高耐磨材料制成的刀条固定在矩形刀架的棱边上，刀架的棱边上有斜向凹下的刀头插槽，并且还有一个将刀条固定在刀架上的压板。

本发明的任务是，简化公知的切削刀条的结构，并且改善硬质合金刀头或切削条的固定方式。本发明的解决方案是，刀架在其上两相邻棱边上各有一个斜向伸到刀架内的槽，该槽的槽壁基本上是平行的，刀头嵌在槽内，使得两个槽的槽壁一直延伸到刀头的切割层，并且位于两个槽之间的槽壁是通过一个用螺栓固定在刀架上的压条构成的，所述的压条同时将两个槽内的刀头夹紧在刀架上。

由于刀头被嵌在刀架棱边处的斜槽内，其基本平行的侧面靠在刀架斜槽的两个槽壁上，并且被固定在槽内，特别是当切割层上作用有切割压力时，例如作为旋转式造粒机切割刀的情况，由于刀架上的槽处在倾斜位置，所以压力压向刀架的底面。切削刀条所受到的负荷同时可以保持它在刀架中的位置，从而无须采用德国专利说明书3108954中所述的支座。这种利用具有基本平行的槽壁的斜槽安装刀头的结构，还可以使槽壁一直延伸到刀头的切割层，使得刀头的材料被覆盖。这种效果是很重要的，携带切割层的基体材料由于必须与切割层实现牢固的连接，所以不能用高耐磨材料制造，而由于这种覆盖便排除了基体材料磨损的可能。然而镶嵌刀头的刀架却可以使用耐磨材料制作，因为它在固定刀头的过程中无需受到热负荷或者其它负荷。这种切削刀条具有很高耐磨性，并还具有以下特点，即其表面上只有很小的切割区，该切割区实际上仅覆盖槽的开口。所以对于刀头及其切割层而言，只需要很少的材料即可。

应当指出，德国专利说明书3611179的图2公开的切割刀条，其刀架上也有一个斜槽，其中粘接了一个用陶瓷材料制成的整体式切割头。然而在该文件中并没有公开如何将切削刀条和用高耐磨材料制成的切割层固定的专门方法。

采用槽和切割层的一种有利的结构是，布置在棱边上的槽的槽壁基本上对称于棱边上，并且在刀架的构成棱边的表面处凹下，其中切割层的横截面构成一个三角形，三角形的底边与刀头垂直，并且和底边相对的角基本上是一个直角，从而使得由三角形构成的刀刃平行于刀头，并且大致位于刀头的中间。采用这种结构可以制成非常节省材料的刀头，通过三角形截面的切割层可以得到一种坡面的结构，其坡面可以过渡到刀架的对应表面上，并且坡面相交的地方形成了刀刃。这样可以使刀头及其切割层具有极小的截面，从而充分利用材料。

由于斜槽相对于刀架棱边具有对称的形状，所以可以采用简单的方式将各个刀头夹紧，即通过可用螺栓固定在刀架上的压条构成一个槽壁。取下压条后，便可以分离相应的槽壁，从而在一侧将槽打开。然后可以从槽的其余部分上取出刀头并换上新的刀头，从而简便地更换已磨损的刀头。

也可以采用粘接的方式固定刀头。由于槽是倾斜的，还可以采用紧配合公差安装刀头，在切割过程中的载荷作用下，刀头被压向槽内，通过紧配合可以实现可靠的固定。

由于切削刀条在其若干棱边上开有槽，所以构成了一个多刀刃的刀架，在所有的其槽内嵌有刀头的棱边上，如果一个棱边的切割层已磨损，则只要转动一下刀架，并且重新安装在相应的装置上，就可以提供一个新的未使用过的切削刀条，以加工被切割的材料。该过程可以根据刀架上装有刀头的棱边的数量重复进行下去，由于刀架的截面基本上是矩形的，所以最多可重复四次。

下面对照附图所示的实施例，对本发明作进一步的说明。

图1表示刀架的立体图，刀架的棱边上对称设置着两个刀头。

图2表示图1所示结构的刀头的截面放大图。

图3表示没有刀头的刀架的截面放大图。

图4表示一种类似于图1所示的刀架结构，包括一个固定刀头的压条。

图1表示的是刀架1，其基本结构中没有图4所示的压条。刀架具有矩形的横截面。它作为切削刀条，例如可用在造粒机上，将塑料制成颗粒。这种用途特别是公开在上述德国专利说明书3611197中，见其图2示。刀架1在其两个棱边上各具有三个顺序排成一列的刀头4，刀头如图3所示，嵌在槽6和7中。槽6和7以45度的角度位于刀架1的相应的棱边2和3上（图1），并且槽壁基本上对称于棱边2和3，和形成相应棱边的表面8和9以及9和10相交。如图2所示，刀头4由基体25和与其相连的切割层5构成，切割层由公知的高耐磨材料制成。在所示的实施例中，切割层5的截面为一个三角形，其底线11与基体25的一个端面固定连接，并且其位于底线11对面的角12构成刀刃26，而且是直角。

刀头4完全填满槽6和7，槽6和7的槽壁13和14（见图2中的点划线）一直延伸到切割层5。也就是说，刀架1的相邻表面8和9（见图2中的点划线）同样也延伸到切割层5，使得切割层5的两个侧面15和16平滑地过渡到表面8和9。这种结构是很重要的，因为刀头4的材料有可能比刀架1的材料软。比刀头4更硬的刀架1的材料直接与极硬并且耐磨的切割层材料相连，可以使刀架1的棱边2和3处的结构具有很高的强度。

槽6和7的倾斜位置可以在作用于切割层5的切割压力下，使切割层5和刀头一起被压入槽6和7，因此刀头不会自槽中脱落。关于所产生的作用力及其方向可以参见上述德国专利说明书3611179。

图4表示一个图1所示装置的完整结构。图1中的刀架1在这里具有一个位于连接棱边2和3的端面的压条17，如图所示，通过螺栓18可将压条固定在刀架1上。压条17在其外侧分别构成槽6和7的内壁（图2中为壁14）。有了图4所示的压条17才构成了可以容纳刀头4的槽6和7（见图3）。刀头4及其切割层5的结构和图1和图2所示的一样。

通过松开螺栓18可以取下压条17，然后可以将刀条4从刀架1上卸下。这样就可以装上新的刀头，然后重新拧上压条17，使刀头固定在刀架1上。

应当指出，还可以在所示的刀架1的所有四个棱边上装上刀头。

Claims (3)

1、具有高耐磨材料切割层(5)的切削刀条，高耐磨材料例如是多晶金刚石材料，该材料覆盖在基体(25)上形成牢固的连接，并且与该基体共同构成刀头(4)，若干所述的刀头(4)顺序排成一列，布置在横截面基本呈矩形的刀架(1)上，刀架由耐磨材料，例如硬质合金制成，本发明的特征是，刀架(1)在其两个相邻棱边(2；3)上各有一个斜向伸到刀架内的槽，该槽的槽壁(13，14)基本上是平行的，刀头(4)嵌在槽内，使得两个槽的槽壁(13，14)一直延伸到刀头(4)的切割层(5)，并且位于两个槽之间的槽壁是通过一个可用螺栓固定在刀架(1)上的压条(17)构成的，所述的压条同时将两个槽内的刀头(4)夹紧在刀架(1)上(图4)。

2、如权利要求1所述的切削刀条，其特征是，布置在棱边（2，3）上的槽的槽壁（13，14）基本上对称于棱边（2，3），并且在刀架（1）的构成棱边（2，3）的表面（8，9）处凹下，其中切割层（5）的横截面构成一个三角形，三角形的底边（11）与刀头（4）垂直，并且和底边（11）相对的角（12）基本上是一个直角，从而使得由三角形构成的刀刃（26）平行于刀头（4），并且大致位于刀头的中间。

3、如权利要求1所述的切削刀条，其特征是，布置在棱边上的槽的结构是，槽的一个槽壁基本上沿着棱边的方向延伸，并且槽的开口基本上完全处在刀架（1）的一侧，刀头嵌在槽内，刀头的切割层与刀架（1）的向槽的开口过渡的表面平齐。

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