專利名稱：一種材料去除工具上的刀頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種在鉆孔機、分割盤、鋸或類似的去除材料的工具上的刀頭，該刀頭是由以金屬基構(gòu)成的結(jié)合劑、硬質(zhì)材料顆粒以及起切割作用的金剛砂顆粒構(gòu)成的。
為了在巖石或諸如混凝土、磚瓦等建筑材料上進行鉆孔、切削和切割，人們采用這樣的切割工具，其刀頭為獨立構(gòu)成的刀頭，并與一個刀架相連接，刀架的形狀可采用中空的柱形、圓盤形、輥形等等。刀頭由結(jié)合劑、硬質(zhì)材料顆粒及金剛砂顆粒構(gòu)成。
DE-PS590707中公開了一種巖石鉆孔機，其鉆頭含有燒結(jié)的硬質(zhì)金屬，該硬質(zhì)金屬是用少量的結(jié)合劑將硬質(zhì)材料顆粒燒結(jié)而成的。為了達到去除工件材料的目的，在鉆頭表面鑲嵌了金剛砂顆粒。
所以，帶有上述類型的已知鉆頭的巖石鉆孔機的耐久性取決于金剛砂顆粒的壽命。如果金剛砂顆粒因為磨損而被磨掉了，則鉆孔工具就不再能夠滿足去除材料的要求了。此外還要考慮到，用硬金屬燒結(jié)成的鉆頭為金剛砂顆粒構(gòu)成一個極硬的但韌性有限的刀架。所以，在鉆孔時產(chǎn)生的沖擊力將完全地、無緩沖地從金剛砂顆粒傳到刀架上，從而迅速地產(chǎn)生超載，這可能導(dǎo)致金剛砂顆粒在其正常損耗前就斷裂了，從而是導(dǎo)致鉆具在其正常使用期前就報廢了。
DEOS3408092中公開了一種鉆孔機，其上有一個中空的柱形刀架，刀頭支撐在刀架上接近鉆孔一側(cè)的開口端。這種已知的鉆孔機的刀頭是由結(jié)合劑及鑲嵌在結(jié)合劑中的金剛砂顆粒構(gòu)成的。
所以，在這種已知的鉆孔機上，金剛砂顆粒不僅分布在主要由結(jié)合劑構(gòu)成的刀頭的表面上而且分布在其內(nèi)層。因此，用這種已知的鉆孔機去除材料時，隨著金剛砂的磨損，結(jié)合劑也一同脫落下來。如果一粒金剛砂顆粒被完全磨掉了或脫落了，則有相當數(shù)量的結(jié)合劑也隨之脫落，其脫落量使得其他的金剛砂顆粒又露出，從而仍然能夠完成去除材料的功能。所以這種已知的鉆孔機只有當所有金剛砂顆粒均磨掉后才達到其使用極限。此外，結(jié)合劑構(gòu)成了金剛砂顆粒的彈性支撐，所以在鉆孔過程中產(chǎn)生的沖擊可在不產(chǎn)生超載的情況下被吸收，使得金剛砂顆粒不會產(chǎn)生早期斷裂。
因此，在上述公開文件中公開的鉆孔機比起第一次提及的那種巖石鉆孔機，在提高耐久性方面具有一定的優(yōu)越性。但是這種優(yōu)越性僅限于一定的范圍內(nèi)，特別是受工件材料的影響較大。在工件是諸如很硬的混凝土的情況下，金剛砂、特別是結(jié)合劑的磨損量很大，以致于在耐久性方面又產(chǎn)生了不利的因素。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有較高的耐久性的材料去除工具上的刀頭。
本發(fā)明的目的是通過如下措施實現(xiàn)的，刀頭總量中含有金剛砂顆粒、硬質(zhì)材料顆粒及結(jié)合劑的體積百分比分別為6至15%、1至3%、82-93%。
從損耗物理學(xué)的觀點看，硬質(zhì)材料顆粒是通過如下兩方面的作用來提高性耐久性的。其一是靜態(tài)特性。硬質(zhì)材料顆粒增強了以諸如鈷為基質(zhì)的結(jié)合劑，從而可使金剛砂顆粒嵌入的更牢固。其二是動態(tài)特征，體現(xiàn)在，硬質(zhì)材料保護結(jié)合劑的工作表面免于受到被加工部件特別是混凝土類的工件的磨蝕作用。
通過加入硬質(zhì)材料顆粒，使結(jié)合劑的抗磨損能力增加了三至四倍。對結(jié)合劑的增強程度可根據(jù)硬質(zhì)材料顆粒含量來準確地控制。
由于加入了硬質(zhì)材料，必然要降低了工件加工速度。不過，由于硬質(zhì)材料顆粒也可以起到小刀頭的作用，所以部分地平衡了工件加工速度方面的損失。其余的“損失”則通過調(diào)整金剛砂的分布密度來補償。較少的金剛砂量可導(dǎo)致工件加工速度的提高。
為了在結(jié)合劑中使金剛砂顆粒得到可靠的支撐及硬質(zhì)材料得到牢固的嵌入，合適的硬質(zhì)材料顆粒的粒度應(yīng)選為45至90μm。
硬質(zhì)材料顆粒最好是由高鎢碳化物構(gòu)成。這種硬質(zhì)材料顆粒具有很高的硬度，所以可以起到附加刀頭的作用。
本發(fā)明的刀頭可采用各種不同的形狀，其形狀需要與所采用的刀架向適應(yīng)。根據(jù)使用場合的不同，刀架可采用中空的柱形、圓盤形、輥形等形狀。特別是，在鉆孔工具上采用中空的柱形，而在表面加工和分割工具上則可采用諸如圓盤狀或輥形。根據(jù)前述依據(jù)用途采用的刀架，刀頭可采用諸如扇形、環(huán)形、盤形等等。
權(quán)利要求
1.一種在鉆孔機、分割盤、鋸或類似的去除材料的工具上的刀頭，該刀頭是由以金屬基構(gòu)成的結(jié)合劑、硬質(zhì)材料顆粒以及起切割作用的金剛砂顆粒構(gòu)成的，其特征在于，刀頭總量中含有金剛砂顆粒、硬質(zhì)材料顆粒及結(jié)合劑的體積百分比分別為6至15%、1至3%、82-93%。
2.如權(quán)利要求1所述的刀頭，其特征在于，硬質(zhì)材料顆粒的粒度為45至90μm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的刀頭，其特征在于，硬質(zhì)材料顆粒是由高鎢碳化物構(gòu)成的。
全文摘要
一種可與諸如鉆孔機、分割盤、鋸或類似的材料去除工具連接的刀頭，其由膠合劑、金剛砂顆粒和少量的硬質(zhì)材料顆粒構(gòu)成。硬質(zhì)材料顆粒增強了結(jié)合劑，并使金剛砂顆粒能夠牢固地嵌入。
文檔編號B28D1/12GK1100683SQ9410823
公開日1995年3月29日 申請日期1994年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月16日
發(fā)明者尤金·馬吉阿里, 沃爾特·里特, 彼得·約斯特 申請人:希爾蒂股份公司