用于加工硬质材料工件的方法及刀具.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN101132895A
(43)申请公布日2008.02.27

(21)申请号CN200680006718.5

(22)申请日2006.01.11

(71)申请人西门子公司
地址德国慕尼黑

(72)发明人安西莫斯·乔治亚迪斯迈克尔·凯弗

(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所

代理人谢强

(51)Int.CI
B28D1/18

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称
用于加工硬质材料工件的方法及刀
具

(57)摘要
本发明涉及利用几何形状确定的刀

刃来加工硬质材料工件(WE)的一种刀具
(WZ)以及一种方法。为了在加工这种硬质
脆性材料时实现对所加工工件(WE)的表面
质量的改善，根据本发明提出了一种具有

小于10°的切削角(φ)的刀具(WZ)。在此，
在有关加工方法中使用超过1300转/分的
转速。此外，本发明涉及一种使用这种刀

具(WZ)以及使用这种方法的机器。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种用于加工硬质材料工件(WE)的刀具，其带有几何形状确定的刀刃，该刀刃具
有切削角()，其特征在于，该刀刃的切削角()被设计为小于10°并尤其在4°和6°
之间的范围内。

2.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于，该刀具有一个大于35°且优选在40°
和41°之间的范围内的螺旋角(λ)。

3.根据权利要求1或2所述的刀具，其特征在于，该刀具具有至少在刀刃范围内设

置的一个结晶钻石涂层，该涂层优选具有20nm至100nm的晶粒尺寸，且其层厚在
15nm至30nm之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的刀具，其特征在于该刀具的若干特征量并且

尤其是刀具(WZ)的几何尺寸，所述特征量根据比切削力分量借助于公式

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确定，其中为平均比切削力。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的刀具，其中，该刀具被构造为端面铣刀、并
尤其被构造为杆状或柄状或者半径铣刀。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的刀具，其特征在于一个切削宽度(ae)，该切
削宽度处于0.01mm至0.2mm的范围内并优选为0.02mm。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的刀具，其特征在于一个切削深度(ap)，该切
削深度处于0.5mm至4mm的范围内并优选为2mm。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的刀具，其特征在于切削速度为50至150米/

分，刀具(WZ)以这一切削速度相对于硬质材料运动。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的刀具，其特征在于一个超过1300转/分的转
速，其中，该刀具优选在2650转/分至7800转/分的范围内转动。

10.一种利用几何形状确定的刀刃来加工硬质材料工件(WE)的方法，其中，用一个
刀具(WZ)以超过1300转/分的转速来加工该工件(WE)，该方法的特征在于加工参
数，所述加工参数根据比切削力分量借助于公式

<maths><math>&lt;mrow&gt;&lt;mfenced></maths>

确定，其中为平均比切削力。

11.根据权利要求10所述的方法，该方法作为干加工方法来实施。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，使用一个根据权利要求1至9

中任一项所述的刀具(WZ)。

13.一种利用几何形状确定的刀刃来加工硬质材料工件(WE)的机器，其特征在于，
使用了一个根据权利要求1至9中任一项所述的刀具(WZ)。

14.一种利用几何形状确定的刀刃来加工硬质材料工件(WE)的机器，其特征在于，
使用了一种根据权利要求10至12中任一项所述的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及用于加工硬质材料工件的一种刀具和一种方法，其具有由权利要求1以
及10的前序部分给出的几何形状确定的刀刃。此外，本发明涉及一种如权利要求
13以及14的前序部分所述的用于加工这种工件的机器。

背景技术

硬质材料是指例如花岗岩、大理石、混凝土、沥青、墙体(Mauerwerk)、陶瓷、混
合陶瓷或陶瓷玻璃的现有材料。通常硬质材料是指那些对刀具造成显著程度的磨损
的材料。由于所述磨损特性，因而这些材料主要通过利用几何形状不确定的刀刃的
方法(例如通过磨削)来加工。

由DE10024129C1以及EP0922551A2已经了解到加工岩石的方法，其中，利用几
何形状确定的刀刃以铣削过程的形式实现对材料的去除(Materialabtrag)。在这些已
知方法中分别使用一种冲击机构，其中，通过