CN1181957C - 用在切削、磨削或钻削装置中的具有部件式切削刀片的金刚石刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于切削、磨削或钻削工件的具有部件式切削刀片的金刚石工具，包括：一个轮体和设置在所述轮体外围处的多个部件式切削刀片，每个所述部件式切削刀片包括：包含金刚石颗粒的金刚石层，所述各金刚石层沿着所述轮体的转动方向设置以在切削、磨削或钻削作业期间在工件中形成微观切削槽，以及设置在各金刚石层之间的无金刚石部分，以在无金刚石部分向所述工件的位于微观切削槽之间的具有相对较大尺寸的部分施加相对小的摩擦和旋转冲击力时挤压所述部分，其中所述无金刚石部分不包含金刚石颗粒。

Description

用在切削、磨削或钻削装置中的具有 部件式切削刀片的金刚石刀具

技术领域

本发明涉及一种用在诸如切削锯床、磨床和空心钻机床等装置内的、分别用于切削、磨削和钻削砖块、水泥、花岗岩、大理石等可挤压材料的金刚石工具，特别是一种具有部件式切削刀片的金刚石工具，所述切削刀片包括多个金刚石层部件，每一部件上至少有两个金刚石层在工具的旋转方向上沿纵向设置，以在切削工作时在可挤压材料中形成至少两个微观线性切削槽，从而使切削槽之间的可挤压材料部分，能够很容易地被金刚石层部件的无金刚石部分挤压，以增强工具的切削能力。

背景技术

如图1至3所示，这些附图表示了一种用在诸如切削锯床等用于切削可挤压材料的装置中的传统金刚石工具或刀具1，它包括与电机轴相连的钢制轮体2，该轮体具有多个用于容纳和排出在切削工作中产生的细小切屑的排泄槽3，和多个设置在钢制轮体2的圆周上以及排泄槽3之间的切削部件4。

切削部件4是由金刚石颗粒和磨削材料、包括钴、镍、青铜、黄铜等金属材料，和树脂或陶瓷颗粒等混合制成的，并通过对混合颗粒进行包括挤压加工等塑性加工而制成给定形状。

因此，如图3A所示，金刚石颗粒8无规则地散布在切削部件4的内部和表面上。

在该刀具1中，每一切削部件4的上表面与要被切削的可挤压材料5的对应表面部分接触，并对其进行磨削，以在切削工作时在可挤压材料5上形成切削槽6，如图3B所示。

由切削部件4的切削作用产生的细小切屑，都聚集在切削槽6内以及钢制轮体2的排泄槽3内，并且在钢制轮体2的旋转作用下，当钢制轮体2的排泄槽3从切削槽6的内侧移动到外侧时，这些切屑从上述切削槽和排泄槽中排放到外界。

根据上述传统刀具1，通过采用切削部件4和排泄槽3，以利于排出使切削部件4增加磨损的细小切屑，所述用于切削、磨削或钻削可挤压材料的装置的切削能力大大提高了。

但是，由于在整体上每一切削部件4的上表面的形状和材料组分都相同，与可挤压材料5上形成的切削槽6的底面和侧壁接触的上表面的两个边缘，在切削工作中，比仅与可挤压材料5的切削槽6底部接触的中央部分磨损得更快。

因此，切削部件4的上表面和要被切削的可挤压材料5之间的接触区域增大了，从而增加了可挤压材料5的阻力，并产生无效切削而且降低了切削性能以及刀具寿命。另外，由于在切削工作中产生的切屑尺寸非常小，所以这些切屑很容易滞留在可挤压材料5的切削槽6内，这就阻止了切削部件4的上表面磨削切削槽6的底面，从而降低了切削能力。

另外，在那些从切削槽6中排出的细小切屑弥散在空气中的情况下，使用者的健康受到了有害的影响并且污染了环境。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用在诸如切削锯床、磨床和空心钻机床等装置内的、分别用于切削、磨削和钻削砖块、水泥、花岗岩、大理石等可挤压材料的金刚石工具，它具有部件式切削刀片，所述切削刀片包括多个金刚石层部件，每一部件上至少有两个金刚石层在工具的旋转方向上沿纵向设置，以在切削工作时在可挤压材料中形成至少两个微观切削槽，从而使切削槽之间的可挤压材料部分，能够很容易地被金刚石层部件的无金刚石部分挤压，以增强工具的切削能力。

本发明的另一个目的是提供一种用在诸如切削锯床、磨床和空心钻机床等装置内的金刚石工具，它具有下述结构，即其中部件式切削刀片能够在切削工作时产生尺寸相对大的切屑，使得这些切屑能够很容易地排出，减小与工具的部件式刀片的摩擦，从而提高切削能力并防止切屑弥散在空气中，并改善了对使用者健康有害的环境污染状况。

本发明的另一个目的是提供一种用在诸如切削锯床、磨床和空心钻机床等装置内的金刚石工具，它具有部件式切削刀片，所述切削刀片包括多个金刚石层部件，每一部件的金刚石层内的金刚石颗粒都以给定的图案分布，以减少采用的金刚石颗粒的数量，从而减少工具制造费用。

根据本发明一个方面，提供了一种用于切削、磨削或钻削工件的具有部件式切削刀片的金刚石工具，包括：

一个轮体，和设置在所述轮体外围处的多个部件式切削刀片，每个所述部件式切削刀片包括：

包含金刚石颗粒的金刚石层，所述各金刚石层沿着所述轮体的转动方向设置在每个切削刀片的两个侧面上以在切削、磨削或钻削作业期间在工件中形成微观切削槽，以及

设置在各金刚石层之间的无金刚石部分，以在无金刚石部分向所述工件的位于微观切削槽之间的部分施加相对小的摩擦和旋转冲击力时将所述工件的位于所述微观切削槽之间的部分挤压成相对较大尺寸的切屑，其中所述无金刚石部分不包含金刚石颗粒。

根据本发明另一方面，提供了一种用于切削、磨削或钻削工件的具有部件式切削刀片的金刚石工具，包括：

一个轮体，以及

设置在所述轮体外围处的多个部件式切削刀片，每个所述部件式切削刀片包括：

无金刚石部分，具有从其一个侧面下凹、具有一预定深度和第一区域的下陷部分，以及从其另一侧面下凹、具有一预定深度和各第二区域的各切削部分，其中所述无金刚石部分不包含金刚石颗粒，所述下陷部分和各切削部分形成得在所述无金刚石部分的每一侧面上交错地排布成行，且所述一个侧面的、作为从所述一个侧面减去所述第一区域的剩余区域的各第三区域的和与所述另一侧面的作为从所述另一侧面减去所述各第二区域的剩余区域的第四区域相同，其中所述第一、第二、第三和第四区域的所有方向平行于所述轮体的转动方向；以及

包括金刚石颗粒的各金刚石层，设置在所述一个侧面的各第三区域、所述各切削部分的各第二区域以及所述另一侧面的第四区域上；

其中，各金刚石层在工件中形成微观切削槽，从而在所述部件式切削刀片操作期间形成工件的位于各微观切削槽之间的各部分，且在无金刚石部分向具有相对较大尺寸的各部分施加相对小的摩擦和旋转冲击力时挤压所述各部分。

根据本发明又一方面，提供了一种用于切削、磨削或钻削工件的具有部件式切削刀片的金刚石工具，包括：

一个轮体，以及

多个设置在所述轮体外围处的部件式切削刀片，每一所述部件式切削刀片包括：

无金刚石部分，具有多个从其一个侧面下凹、具有一预定深度的第一下陷部分，以及多个从其另一侧面下凹、具有所述预定深度的第二下陷部分，其中所述无金刚石部分不包含金刚石颗粒，所述各第一下陷部分和各第二下陷部分形成得在所述无金刚石部分的每一侧面上彼此间以预定间隔交错地排布成行；以及

包括金刚石颗粒的各金刚石层，设置在所述第一下陷部分和第二下陷部分的底面上、无金刚石部分的所述一个侧面上的被所述第一下陷部分隔开的各表面部分上以及所述无金刚石部分的所述另一侧面上的被第二下陷部分隔开的各表面部分上；

其中所述第一下陷部分和第二下陷部分的底面、无金刚石部分的所述一个侧面上的被所述第一下陷部分隔开的各表面部分以及无金刚石部分的所述另一侧面上的被第二下陷部分隔开的各表面部分的所有方向平行于所述轮体的转动方向；所述各金刚石层在所述工件上形成各微观切削槽，从而在部件式切削刀片操作期间在所述工件上于所述各微观切削槽之间形成具有相对较小尺寸的各部分，且在无金刚石部分向所述工件的位于所述各微观切削槽之间的所述各部分施加相对小的摩擦和旋转冲击力时将所述各部分挤压成相对较大尺寸的切屑。

为了实现这些目的，根据本发明所述的用于切削、磨削或钻削可挤压材料的装置中的具有部件式切削刀片的金刚石工具，包括与电机轴相连的轮体，和用于切削、磨削和钻削可挤压材料的部件式切削刀片，所述切削刀片包括：多个沿着轮体的圆周以预定间隔设置的金刚石层部件，每一金刚石层部件上至少有两个在纵向上设置的、并与包含金刚石颗粒的工具的旋转方向平行的金刚石层；以及设置在金刚石层之间的不包含金刚石颗粒的无金刚石部分。

在本发明的这一实施例中，部件式切削刀片还包括多个无金刚石层部件，在每一无金刚石层部件上，金刚石颗粒无规则地散布在其内部和表面，无金刚石层部件和金刚石层部件交替设置在轮体的圆周上。

另外，金刚石层部件的每一金刚石层中的金刚石颗粒以给定的图案或布局分布，例如具有栅格形区域的单层或双层图案。

另外，在每一金刚石层部件的无金刚石部分，金刚石颗粒可以以比无金刚石层部件或金刚石层部件的金刚石层的密度更小的密度分布。

在本发明的另一实施例中，用于切削、磨削或钻削可挤压材料的装置中的金刚石工具，包括与电机轴相连的轮体和用于切削、磨削或钻削可挤压材料的部件式切削刀片，所述切削刀片包括：多个沿着轮体的圆周以预定间隔设置的金刚石层部件，每一金刚石层部件上具有无金刚石部分，所述无金刚石部分包括设置在其内表面中央的下陷部分，和设置在其外表面的两边缘处的切削部分；和多个在纵向上设置的并与工具旋转方向平行的金刚石层，它们分别设置在无金刚石部分的切削部分的底面上，以及被下陷部分和切削部分分隔或压下的、金刚石层部件的无金刚石部分的内、外表面上。

在本发明的这一实施例中，金刚石层部件设置在轮体圆周上，使得下陷部分和切削部分交替朝向内侧或外侧。

另外，无金刚石部分的切削部分的底面，设置在位于金刚石层部件的无金刚石部分的内外表面之间的中央部分的平面上，使设置在其上的金刚石层在工具的切削工作期间形成一条切削直线。

在本发明的另一实施例中，用于切削、磨削或钻削可挤压材料的装置中的金刚石工具，包括与电机轴相连的轮体，和用于切削、磨削和钻削可挤压材料的部件式切削刀片，所述切削刀片包括：多个沿着轮体的圆周以预定间隔设置的金刚石层部件，每一金刚石层部件上具有无金刚石部分，所述无金刚石部分包括至少一个设置在其内或/和外表面上的下陷部分；和多个在纵向上设置的并与工具旋转方向平行的金刚石层，它们分别设置在无金刚石部分的下陷部分的底面上，以及被下陷部分分隔或/和未分隔的金刚石层部件的、无金刚石部分的内或/和外表面上。

在本发明的这一实施例中，金刚石层部件具有四个内和外下陷部分，它们设置成在其内、外表面上以预定间隔相互交错的形式。

要求无金刚石层部分的内外表面的下陷部分的所有底面的深度，是金刚石层部件厚度的一半，以使设置在其上的金刚石层在刀具切削工作期间形成一个线性切削线。

但是，无金刚石部分的每一内外表面的下陷部分的底面的深度，可以小于金刚石层部件的无金刚石部分的厚度的一半，以使设置在其上的金刚石层在刀具切削工作期间形成至少两条线性切削线。

附图说明

下面将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细描述，由此本发明的上述目的和其他优点将更清楚地体现出来，其中：

图1是用在切削锯床中的传统金刚石工具或刀具的正视图，其中金刚石颗粒无规则地散布在切削部件的内部和表面上；

图2是图1所示金刚石刀具的局部立体图；

图3A是沿图2所示A-A剖开的金刚石刀具的局部截面图；

图3B是图1所示传统金刚石刀具的局部截面图，表示了切削部件工作时的状态；

图4A和4B是根据本发明所述的分别用在切削锯床和空心钻机床中的金刚石工具的立体图，包括多个金刚石层部件，两金刚石层的每一层都在工具的旋转方向上，分别沿纵向设置在每一金刚石层部件的无金刚石部分的内、外表面上，以在切削工作时在可挤压材料中形成两个微观线性切削槽；

图5A是沿图4A所示B-B剖开的本发明金刚石工具的局部截面图；

图5B是图4A或4B所示的本发明金刚石工具的局部截面图，表示了金刚石层部件工作时的状态；

图6是本发明的金刚石工具的局部截面图，三个金刚石层在工具的旋转方向上，分别沿纵向设置在每个金刚石层部件的无金刚石部分的内、外表面中以及内、外表面之间，以在切削工作时在可挤压材料中形成三个微观线性切削槽；

图7是本发明的金刚石工具的局部截面图，四个金刚石层在工具的旋转方向上，分别沿纵向设置在每个金刚石层部件的无金刚石部分的内、外表面中以及内、外表面之间，以在切削工作时在可挤压材料中形成四个微观线性切削槽；

图8A和8B是根据本发明所述的分别用在切削锯床和空心钻机床中的金刚石工具的立体图，包括位于轮体圆周上的与金刚石层部件交替设置的无金刚石层部件；

图9A和9B是图8A和8B所示的金刚石工具的局部侧视图和底视图；

图10A和10B是根据本发明另一实施例所述的分别用在切削锯床和空心钻机床中的金刚石工具的立体图，多个金刚石层的每一层，都分别沿纵向设置在金刚石层部件的无金刚石部分的切削部分的底面上和内、外表面上；

图11是图10A或10B所示金刚石工具的局部立体图；

图12A和图12B是图10A和10B所示金刚石工具的局部侧视图和底视图；

图13是本发明所述金刚石工具的局部剖视图，该视图与沿图10A中C-C和D-D剖开的截面图重叠，以表示金刚石层部件工作时的状态；

图14A和14B是根据本发明另一实施例所述的、分别用在切削锯床和空心钻机床中的金刚石工具的局部侧视图和底视图，其中金刚石层部件具有四个内、外下陷部分，这些部分设置成在金刚石层部件的内、外表面上以预定的间隔相互交错的形式；

图15是本发明所述金刚石工具的局部剖视图，该视图与沿图14A中E-E和F-F剖开的截面图重叠，以表示金刚石层部件工作时的状态；

图16A和16B是本发明所述金刚石工具的局部侧视图和底视图，无金刚石部分的每一内、外表面的下陷部分的底面深度，小于金刚石层部件的无金刚石部分的厚度的一半；

图17是本发明所述金刚石工具的局部剖视图，该视图与沿图16A中G-G和H-H剖开的截面图重叠，以表示金刚石层部件工作时的状态；和

图18A、图18B和图18C是用在本发明所述的切削锯床中的金刚石工具的局部侧视图，在图4A、6和10A所示的每一金刚石层部件的无金刚石部分中，金刚石颗粒以比金刚石层部件的金刚石层密度或无金刚石层部件的密度更低的密度分布。

具体实施方式

在参照附图进行描述的本发明各个实施例中，本发明是应用于切削锯床和空心钻机床中的。

参见图4A和4B，它们表示了根据本发明一个优选实施例所述的、用在诸如切削锯床和空心钻机床等，用于切削和钻削可挤压材料装置中的金刚石工具10和20。

这里，应该理解到，由于除了轮体11和21分别是盘形和圆柱形外，用于切削锯床和空心钻机床的每一金刚石工具10和20都具有相同的结构，所以下文仅对用于切削锯床的金刚石工具或刀具10进行描述。

用于切削锯床的、金刚石刀具10包括与电机轴相连的轮体11，以及设置在轮体11的圆周上和排泄槽13之间的、用于切削和磨削可挤压材料的部件式的切削刀片，所述轮体11具有多个用于容纳和排放在切削过程中产生的细小切屑的排泄槽13。

部件式切削刀片包括多个以预定间隔设置在轮体11的圆周上的金刚石层部件12。

每一金刚石部件12由两个分别沿纵向设置在其内、外表面上、并且平行于刀具10的旋转方向的薄金刚石层14和15，以及设置在两金刚石层14和15之间的无金刚石部分17组成，如图5A和5B所示。

薄金刚石层14和15由金刚石颗粒和磨削材料、金属颗粒以及树脂和陶瓷颗粒构成，金属颗粒包括钴、镍、青铜、黄铜等。

薄金刚石层14和15中的金刚石颗粒16无规则地散布在金刚石层中，或者以诸如具有栅格区域的单层或双层图案等给定的模形或布局设置，以减少金刚石颗粒的使用量。

无金刚石部分17由磨削材料、金属以及树脂和陶瓷构成，金属可以是钴、镍、青铜、黄铜等。

薄金刚石层14和15用作防止每一金刚石层部件12的上表面边缘区域损伤，并在切削工作时在可挤压材料19中形成两个微观线性切削槽18和18″，如图5B所示。

因此，位于两切削槽18和18″之间的可挤压材料19上的部分18′，能够很容易地被无金刚石部分17的轻微摩擦力和旋转冲击力挤压，从而在切削工作时，使金刚石层部件12的无金刚石部分17产生相对较大尺寸的切屑，使得这些切屑在与刀具10的金刚石层部件12的摩擦力降低的情况下，很容易地被排出，从而提高了切削性能并防止切屑散布在空气中。

在本发明的这一实施例中，应该注意到每一金刚石层部件12都可以由包含三个或四个薄金刚石层34、35和36或者43、44、45和46，以及设置在三个或四个薄金刚石层34、35和36或者43、44、45和46之间的无金刚石部分38或48的部件32或42所替代，上述各金刚石层都分别沿纵向与刀具30和40的旋转方向平行设置，以在切削工作时在可挤压材料中形成三个或四个微观线性切削槽，如图6和7所示。

在这种情况下，位于微观线性切削槽之间的可挤压材料部分，能够很容易地、被比具有两个薄金刚石层14和15的金刚石层部件12的摩擦力和旋转冲击力还要小的、摩擦力和旋转冲击力所挤压。

另外，部件式切削刀片还包括多个无金刚石层部件56或66，金刚石颗粒57或67无规则地散布在上述每一部件中或者其表面上，如图8A和8B所示。

无金刚石层部件和金刚石层部件56和52、或66和62，交替设置在工具50或60的轮体51或61的圆周上，如图9A和9B所示。

另外，如图18A和18B中的刀具160或170的无金刚石部分168或178所示，金刚石颗粒167或179能散布在其中，其密度低于每一金刚石部件162或172或上述无金刚石层部件56或66的、金刚石层164和165、或174、175和176的密度。

参见图10A和10B，它们表示了根据本发明另一实施例所述的用在诸如切削锯床和空心钻机床等，用于切削和钻削可挤压材料装置中的金刚石工具70和90。

这里，也应该理解到，由于除了轮体71和91分别是盘形和圆柱形外，用于切削锯床和空心钻机床的每一金刚石工具70和90都具有相同的结构，所以下文仅对用于切削锯床的金刚石工具或刀具70进行描述。

用于切削锯床的金刚石刀具70包括与电机轴相连的轮体71，以及用于切削和磨削可挤压材料的部件式的切削刀片，所述轮体71具有多个用于容纳和排放在切削过程中产生的细小切屑的排泄槽73。

切削刀片包括多个以预定间隔设置在轮体71的圆周上的金刚石层部件72，每一金刚石层部件72包括无金刚石部分79和切削部分77和77′，无金刚石部分79具有设置在金刚石层部件内表面中央的下陷部分76，切削部分77和77′设置在外表面的两边缘处。

每一金刚石层部件72还包括多个沿纵向分别与刀具的旋转方向平行设置的金刚石层个78、78′、74、74′和75，它们位于无金刚石部分79的切削部分77和77′的底面，和被下陷部分76和切削部分77和77′分隔或压下的无金刚石部分79的内、外表面上。

很希望金刚石层部件72的无金刚石部分79的内表面上的金刚石层74和74′的区域，与无金刚石部分79的外表面上的金刚石层75相同，以使两金刚石层74、74′和75的切削能力平衡。

无金刚石部分79的切削部分77和77′的底面，位于形成金刚石层部件72的无金刚石部分79的内、外表面之间的中央部分的平面周围，使得设置在其上的金刚石层78和78′在刀具70的切削工作过程中，在可挤压材料85中形成一个微观线性切削槽82，如图11、12A、12B和13所示。

因此，位于无金刚石部分79的切削部分77和77′的底面、和金刚石层部件72的无金刚石部分79的外表面上的金刚石层78、78′、74、74′和75，在可挤压材料85中形成三个微观线性切削槽81、82和83，以使微观线性切削槽81、82和83之间的可挤压材料85的部分85′和85″，能够在刀具70的切削工作期间，很容易地被无金刚石部分79的轻微摩擦力和旋转冲击力挤压，如图13所示。

金刚石层部件72或92设置在轮体71或91的圆周上，使得下陷部分76和切削部分77和77′交替朝向内侧和外侧，如图12A和12B所示。

另外，如图18C中的刀具180的每一金刚石层部件182的无金刚石部分186所示，金刚石颗粒187能散布在其中，其密度低于金刚石层部件182的金刚石层的密度。

在本发明的另一个实施例中，用在诸如切削锯床和空心钻机床等装置中的金刚石工具100和120，分别包括用于切削和钻削可挤压材料的部件式切削刀片，它包括多个在轮体101或121的圆周上以预定间距设置的金刚石层部件102或122，如图14A和14B所示。

也应该理解到，由于用于切削锯床和空心钻机床的每一金刚石层部件102和122都具有相同的结构，所以下文仅对用于切削锯床的层部件102进行描述。

每一金刚石层部件102包括：无金刚石部分116，该部分在内表面和外表面上具有四个内部和外部下陷部分106、106′、107和107′；和多个沿纵向设置的平行于刀具100旋转方向的金刚石层108、108′、109、109′，104、104′、105、105′和105″，它们分别位于无金刚石部分116的下陷部分106、106′、107和107′的底面，和被无金刚石部分116的下陷部分106、106′、107和107′分隔的、金刚石层部件102的无金刚石部分116的内、外表面上，如图14A所示。

在金刚石层部件102的无金刚石部分116的内、外表面上，四个内、外下陷部分106、106′、107和107′以预定间隔相互交错设置。

很希望无金刚石层部分116的下陷部分106、106′、107和107′的所有底部表面的深度，是金刚石层部件102的无金刚石部分116的厚度一半，以使设置在其上的金刚石层108、108′、109和109′，在刀具100切削工作期间在可挤压材料115上形成一个微观线性切削槽112，如图15所示。

因此，位于下陷部分106、106′、107和107′的底面，和金刚石层部件102的无金刚石部分116的内、外表面上的多个金刚石层104、104′、104″、105、105′、105″，108、108′、109和109′，在可挤压材料115上形成三个微观线性切削槽111、112、113，以使微观线性切削槽111、112和113之间的可挤压材料115，能够在刀具100的切削工作期间，很容易地被无金刚石部分116的轻微摩擦力和旋转冲击力挤压，如图15所示。

另外，无金刚石层部分146的每一内、外表面的下陷部分136、136′、137和137′的底面的深度，小于金刚石层部件132的无金刚石部分146厚度的一半，以使设置在其上的金刚石层138、138′、139和139′，在刀具130或150切削工作期间在可挤压材料145上，形成两个微观线性切削槽142，如图16A、16B和17所示。

因此，在这种情况下，位于下陷部分136、136′、137和137′的底面，和每一金刚石层部件132的无金刚石部分146的内、外表面上的金刚石层134、134′、134″、135、135′、135″，138、138′、139和139′，在可挤压材料145上形成个四微观线性切削槽141、142、143和144，以使微观线性切削槽141、142、143和144之间的可挤压材料145，能够在刀具130的切削工作期间，很容易地被无金刚石部分146的轻微摩擦力和旋转冲击力挤压，如图17所示。

下文将描述根据本发明所述的用在切削锯床和空心钻机床等装置中的金刚石工具的操作方法。

参见图5B，该图表示了根据本发明一个实施例所述的金刚石刀具10的操作方法，其中两个薄金刚石层14和15分别沿纵向设置在金刚石层部件12的无金刚石部分17的内、外表面上。

首先，当轮体11在与其轮轴相连的电机驱动下旋转以切削砖块、水泥、花岗岩、大理石等可挤压材料19时，金刚石层部件12开始磨削可挤压材料19，以在其中沿着预定直线形成切削槽。

此时，由于包括金刚石颗粒16的薄金刚石层14和15设置在每一金刚石层部件12的内、外表面上，所以每一金刚石层部件12的两边缘都比其中心损伤小，因此，在可挤压材料19的切削槽中形成了两个微观线性切削槽18和18″，如图5B所示。

通过形成切削槽18和18″，其间的可挤压材料19上的部分18′受到削弱，并能够很容易地被无金刚石部分17的轻微摩擦力和旋转冲击力挤压。

因此，金刚石层部件12的无金刚石部分17能够产生尺寸相对大的切屑，并且由于与刀具10的金刚石层部件12之间的摩擦力减小，上述产生的切屑就能够很容易地从轮体11的排泄槽13中排到外面，从而提高了切屑性能并防止了切屑散布在空气中。

在这种方式下，通过反复操作金刚石刀具10的每一金刚石层部件12，就能够沿着预定直线切削可挤压材料19。

参见图13、15和17，它们表示了根据本发明其他实施例所述的金刚石刀具70、100和130的操作方法。

除了位于无金刚石部分的内、外表面和切削部分或下陷部分上的金刚石层，在可挤压材料上形成三个或四个线性切削槽以外，这些金刚石刀具70、100和130的操作与上述实施例中金刚石刀具10的操作相同。

为了更清楚地说明上述实施例，下面用根据传统技术制成的金刚石刀具和根据本发明制成的金刚石刀具进行了实验，其中采用了三类试件，如表1所示。

在该实验中，采用了直径为9英寸的金刚石刀具，其切削速度为6500RPM，其中的试件材料是来自韩国Pochon的花岗岩，其切削深度是20mm，最终的切削总长是200mm。

                                           表1

分组	制品	层数		对金刚石的说明			标记
								金刚石部分	无金刚石部分	颗粒尺寸	密度	分布程度
		对比实例	A	1		40/50							0.57	无规则散布	传统制品
本发明实例	B						3	2	40/50	0.57	无规则散布	本发明制品
		C	3	2	40/50	0.57							网格状

下面的图表表示了对于制品A以及制品B和C来说，在已经切削的累积长度达到1米时所需的时间。从该图中可以看出，对于依据本发明所述的制品B和C来说，比对比制品A的每米切削时间缩短了超过6秒的时间。特别是，制品C的切削时间比制品B缩短了超过10秒的时间。

                       切削长度(米)

从上面的描述中可以清楚地看出，本发明提供了一种具有部件式切削刀片的金刚石工具，所述切削刀片包括多个金刚石层部件，每一部件上至少有两个金刚石层在工具的旋转方向上沿纵向设置，以在切削工作时在可挤压材料中形成微观切削槽，从而使切削槽之间的可挤压材料部分，能够很容易地被金刚石层部件的无金刚石部分挤压，以增强工具的切削能力。

另外，本发明还提供了一种具有下述结构的金刚石工具，其中部件式切削刀片能够在切削工作时产生尺寸相对大的切屑，使得这些切屑能够很容易地排出，以减小与工具的金刚石层部件的摩擦，从而提高切削能力并防止产生弥散在空气中的切屑，并改善了对使用者健康有害的环境污染状况。

另外，本发明还提供了一种具有部件式切削刀片的金刚石工具，所述切削刀片包括多个金刚石层部件，每一部件的金刚石层内的金刚石颗粒都以给定的图案分布，以减少采用的金刚石颗粒的数量，从而减少工具的制造成本。

Claims (8)

1.一种用于切削、磨削或钻削工件的具有部件式切削刀片的金刚石工具(10)，包括：

一个轮体(11)，和设置在所述轮体(11)外围处的多个部件式切削刀片(12)，每个所述部件式切削刀片(12)包括：

包含金刚石颗粒(16)的金刚石层(14，15)，所述各金刚石层沿着所述轮体(11)的转动方向设置在每个切削刀片的两个侧面上以在切削、磨削或钻削作业期间在工件(19)中形成微观切削槽(18，18”)，以及

设置在各金刚石层(14，15)之间的无金刚石部分(17)，以在无金刚石部分(17)向所述工件(19)的位于微观切削槽(18，18”)之间的部分(18’)施加相对小的摩擦和旋转冲击力时将所述工件的位于所述微观切削槽之间的部分(18’)挤压成相对较大尺寸的切屑，其中所述无金刚石部分不包含金刚石颗粒(16)。

2.如权利要求1所述的金刚石工具，其中所述金刚石颗粒散布于每一金刚石层中而形成具有栅格区域的图案。

3.一种用于切削、磨削或钻削工件(85)的具有部件式切削刀片的金刚石工具(70)，包括：

一个轮体(71)，以及

设置在所述轮体(71)外围处的多个部件式切削刀片(72)，每个所述部件式切削刀片(72)包括：

无金刚石部分(79)，具有从其一个侧面下凹、具有一预定深度和第一区域的下陷部分(76)，以及从其另一侧面下凹、具有一预定深度和各第二区域的各切削部分(77，77’)，其中所述无金刚石部分(79)不包含金刚石颗粒，所述下陷部分(76)和各切削部分(77，77’)形成得在所述无金刚石部分(79)的每一侧面上交错地排布成行，且所述一个侧面的、作为从所述一个侧面减去所述第一区域的剩余区域的各第三区域的和与所述另一侧面的作为从所述另一侧面减去所述各第二区域的剩余区域的第四区域相同，其中所述第一、第二、第三和第四区域的所有方向平行于所述轮体的转动方向；以及

包括金刚石颗粒的各金刚石层(74，74’，78，78’75)，设置在所述一个侧面的各第三区域、所述各切削部分(77，77’)的各第二区域以及所述另一侧面的第四区域上；

其中，各金刚石层(74，74’，78，78’75)在工件(85)中形成微观切削槽(81，82，83)，从而在所述部件式切削刀片操作期间形成工件(85)的位于各微观切削槽(81，82，83)之间的各部分(85’，85”)，且在无金刚石部分(79)向具有相对较大尺寸的各部分(85’，85”)施加相对小的摩擦和旋转冲击力时挤压所述各部分。

4.如权利要求3所述的金刚石工具，其中所述金刚石颗粒散布于每一金刚石层中而形成具有栅格区域的图案。

5.一种用于切削、磨削或钻削工件(115，145)的具有部件式切削刀片的金刚石工具(100，130)，包括：

一个轮体(101，131)，以及

多个设置在所述轮体外围处的部件式切削刀片(102，132)，每一所述部件式切削刀片(102，132)包括：

无金刚石部分(116，146)，具有多个从其一个侧面下凹、具有一预定深度的第一下陷部分(106，106’；136，136’)，以及多个从其另一侧面下凹、具有所述预定深度的第二下陷部分(107，107’；137，137’)，其中所述无金刚石部分(116，146)不包含金刚石颗粒，所述各第一下陷部分(106，106’；136，136’)和各第二下陷部分(107，107’；137，137’)形成得在所述无金刚石部分(116，146)的每一侧面上彼此间以预定间隔交错地排布成行；以及

包括金刚石颗粒的各金刚石层(108，108’；109，109’；104，104’，104”；105，105’，105”；138，138’；139，139’；134，134’，134”；135，135’，135”)，设置在所述第一下陷部分和第二下陷部分的底面上、无金刚石部分的所述一个侧面上的被所述第一下陷部分隔开的各表面部分上以及所述无金刚石部分的所述另一侧面上的被第二下陷部分隔开的各表面部分上；

其中所述第一下陷部分和第二下陷部分的底面、无金刚石部分的所述一个侧面上的被所述第一下陷部分隔开的各表面部分以及无金刚石部分的所述另一侧面上的被第二下陷部分隔开的各表面部分的所有方向平行于所述轮体(101，131)的转动方向；所述各金刚石层(108，108’；109，109’；104，104’，104”；105，105’，105”；138，138’；139，139’；134，134’，134”；135，135’，135”)在所述工件上形成各微观切削槽(111，112，113；141，142，143，144)，从而在部件式切削刀片(102，132)操作期间在所述工件上于所述各微观切削槽(111，112，113；141，142，143，144)之间形成具有相对较小尺寸的各部分(115’，115”；145’，145”，145)，且在无金刚石部分(116，146)向所述工件的位于所述各微观切削槽之间的所述各部分(115’，115”；145’，145”，145)施加相对小的摩擦和旋转冲击力时将所述各部分挤压成相对较大尺寸的切屑。

6.如权利要求5所述的金刚石工具，其中所述预定深度是无金刚石部分(116)的厚度的一半。

7.如权利要求5所述的金刚石工具，其中所述预定深度小于无金刚石部分(146)的厚度的一半。

8.如权利要求5所述的金刚石工具，其中所述金刚石颗粒散布于每一金刚石层中而形成具有栅格区域的图案。

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