本公開(kāi)涉及一種切削工具。具體而言，其涉及一種用于切割脆性材料(如玻璃)的切削工具。更具體地，其涉及一種包括由多晶cvd金剛石形成的切削表面的切削工具，其中所述切削表面包括用作切削元件的多個(gè)附屬體(即，突起)。
背景技術(shù)：
1、在例如手機(jī)外殼的構(gòu)造過(guò)程中，微型立銑刀被用在銑削操作中。手機(jī)外殼通常由鋁、聚碳酸酯、玻璃或陶瓷制成?，F(xiàn)有技術(shù)之一是金剛石電鍍微型立銑刀。在電鍍刀具中，數(shù)百個(gè)單獨(dú)的金剛石磨粒嵌入到工具頭部表面上的粘結(jié)劑中，以提供多個(gè)切削表面和邊緣。然而，電鍍銑刀的一個(gè)問(wèn)題在于，金剛石磨粒易于從粘結(jié)劑中脫落，從而導(dǎo)致工件易因脫落的磨粒產(chǎn)生不必要的劃痕。另一個(gè)問(wèn)題是，金剛石電鍍刀具的使用壽命有限，需要定期更換刀具，并且每需要更換一次刀具都會(huì)增加生產(chǎn)成本。作為替代方案，可以使用聚晶金剛石(pcd)立銑刀。然而，此類刀具需要凹槽(flutes)以提供限定的切削表面，并且對(duì)工具頭部進(jìn)行機(jī)加工以形成所需的凹槽是額外的加工步驟。
2、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有刀具的上述問(wèn)題，例如磨粒脫落、刀具壽命以及形成凹槽的要求，從而提供一種改進(jìn)的切削工具。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、根據(jù)第一方面，提供了一種切削工具，其包括：具有旋轉(zhuǎn)軸線的工具柄部，并且所述工具柄部在其一端處還包括工具頭部，所述工具頭部包括層，其中所述工具頭部的層包括由多晶cvd金剛石形成的切削表面，并且其中所述切削表面包括多個(gè)附屬體(即，突起)，其中所述切削工具的鋒利度比值β在從約0.01至約1.5的范圍內(nèi)，其中所述鋒利度比值β為附屬體(即，突起)的平均高度h(mm)與兩個(gè)相鄰附屬體(即，突起)之間的平均重疊長(zhǎng)度l(mm)的比值。
2、β＝h/l???公式1
3、在本公開(kāi)中，術(shù)語(yǔ)“附屬體(satellite)”和術(shù)語(yǔ)“突起”被認(rèn)為是完全可互換且同義的?！案綄袤w”是指如本文所述從多晶cvd金剛石切削表面突出并與該多晶cvd金剛石切削表面一體形成的主體，換言之，突起。所述附屬體用作切削元件。
4、作為選項(xiàng)，所述切削工具的鋒利度比值β在約0.01至約0.5的范圍內(nèi)，可選地在約0.01至約1的范圍內(nèi)。
5、作為選項(xiàng)，所述附屬體(即，突起)的平均高度h(mm)為約0.005mm至約0.025mm。
6、作為選項(xiàng)，兩個(gè)相鄰附屬體(即，突起)之間的平均重疊長(zhǎng)度l(mm)為約0.02mm至約1mm。
7、作為選項(xiàng)，所述附屬體(即，突起)的平均直徑d為約0.005mm至約0.025mm。
8、作為選項(xiàng)，所述附屬體(即，突起)的面積密度c為約50個(gè)/mm2至約1000個(gè)/mm2。
9、作為選項(xiàng)，cd≥1(即，c乘以d大于或等于1)，其中c是附屬體(即，突起)的面積密度(每平方毫米)，且d是附屬體(即，突起)的平均直徑(mm)。
10、作為選項(xiàng)，所述附屬體(即，突起)為連續(xù)彎曲的。
11、作為選項(xiàng)，所述工具頭部包括至少一個(gè)另外的層，其中這些層彼此軸向移位并且由所述工具頭部的非切削部分分隔開(kāi)。
12、作為選項(xiàng)，所述至少一個(gè)另外的層中的至少一層包括由多晶cvd金剛石形成的切削表面，其中所述切削表面如本文所定義。
13、作為選項(xiàng)，每個(gè)層包括由多晶cvd金剛石形成的切削表面，其中所述切削表面如本文所定義。
14、作為選項(xiàng)，所述工具包括至少兩個(gè)層。
15、作為選項(xiàng)，所述工具包括至少三個(gè)層。
16、作為選項(xiàng)，至少一個(gè)層被配置用于選自粗加工、半精加工和精加工中的任意一種的操作。
17、作為選項(xiàng)，兩個(gè)或更多個(gè)層被配置用于相同的操作，例如粗加工、半精加工、精加工。
18、作為選項(xiàng)，每個(gè)層相對(duì)于其余的層被不同地配置。
19、作為選項(xiàng)，至少一個(gè)層的直徑與其他層的直徑不同。
20、作為選項(xiàng)，所述工具頭部為圓柱形且非管狀的。
21、作為選項(xiàng)，所述工具頭部的總高度不多于12mm。
22、作為選項(xiàng)，所述工具頭部的總高度不少于0.5mm。
23、作為選項(xiàng)，所述工具柄部的外徑選自不大于15mm、不大于10mm和不小于6mm中的任意一種。
24、作為選項(xiàng)，所述工具柄部和/或所述工具頭部包括硬質(zhì)合金。
25、作為選項(xiàng)，所述工具頭部的至少一個(gè)層包括硬質(zhì)合金。
26、待切削的材料可選地包括玻璃、陶瓷、聚合物、復(fù)合材料、金屬材料、和金屬陶瓷復(fù)合材料中的任意一種。
27、所述工具柄部可選地進(jìn)一步包括用于向所述工具頭部輸送壓縮空氣以排出切削廢料的導(dǎo)管。
28、根據(jù)第二方面，提供了一種制造切削工具頭部的方法，所述方法包括以下步驟：
29、a.提供圓盤(pán)坯料；
30、b.從所述圓盤(pán)機(jī)加工至少一個(gè)預(yù)制品工具頭部；
31、c.在所述預(yù)制品工具頭部中形成層，從而形成包括層的工具頭部；以及
32、d.使用化學(xué)氣相沉積法在所述工具頭部的層上沉積多晶金剛石，以在所述層上形成多晶cvd金剛石的切削表面，其中所述切削表面包括多個(gè)附屬體(即，突起)，其中所述切削工具的鋒利度比值β在0.01至1.5的范圍內(nèi)，其中所述鋒利度比值β為附屬體(即，突起)的平均高度h(mm)與兩個(gè)相鄰附屬體(即，突起)之間的平均重疊長(zhǎng)度l(mm)的比值。
33、作為選項(xiàng)，使用激光在所述預(yù)制品工具頭部中形成所述層。
34、作為選項(xiàng)，所述方法進(jìn)一步包括根據(jù)需要重復(fù)步驟c，從而形成包括至少兩個(gè)層的工具頭部，每個(gè)層包括由多晶cvd金剛石形成的切削表面，其中所述切削表面包括多個(gè)附屬體(即，突起)，其中所述層彼此軸向移位并且由所述工具頭部的非切削部分分隔開(kāi)。
35、作為選項(xiàng)，所述方法進(jìn)一步包括根據(jù)需要重復(fù)步驟c，從而形成包括多個(gè)層的工具頭部。
36、作為選項(xiàng)，所述方法進(jìn)一步包括根據(jù)需要重復(fù)步驟c和d，從而形成包括至少兩個(gè)層的工具頭部，每個(gè)層包括由多晶cvd金剛石形成的切削表面，其中所述切削表面包括多個(gè)附屬體(即，突起)，其中所述層彼此軸向移位并且由所述工具頭部的非切削部分分隔開(kāi)。
37、作為選項(xiàng)，所述方法進(jìn)一步包括根據(jù)需要重復(fù)步驟c和d，從而形成包括至少兩個(gè)層的工具頭部，其中至少一個(gè)層包括由多晶cvd金剛石形成的切削表面，其中所述切削表面包括多個(gè)附屬體(即，突起)，其中所述層彼此軸向移位并且由所述工具頭部的非切削部分分隔開(kāi)。
38、作為選項(xiàng)，所述方法進(jìn)一步包括根據(jù)需要重復(fù)步驟c，從而形成包括多個(gè)層的工具頭部，其中所述多個(gè)層中的至少兩個(gè)層包括由多晶cvd金剛石形成的切削表面，其中所述切削表面包括多個(gè)附屬體(即，突起)，其中所述層彼此軸向移位并且由所述工具頭部的非切削部分分隔開(kāi)。
39、作為選項(xiàng)，多晶金剛石的化學(xué)氣相沉積包括熱絲化學(xué)氣相沉積。
40、根據(jù)第三方面，提供了本文所述的切削工具在切削(例如研磨)脆性材料(例如玻璃、陶瓷、聚合物、復(fù)合材料、金屬材料、和金屬陶瓷復(fù)合材料中的任意一種)的方法中的用途。