申請(qǐng)?zhí)枺?01510214444.X
       申請(qǐng)人：通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司
       發(fā)明人：X.肖 M.J.盧基特希 A.K.薩奇德夫 L.C.列夫

       摘要：一種使用散布有引導(dǎo)表面和排屑表面的聚晶金剛石切削表面來機(jī)加工金屬工件的切削工具。當(dāng)機(jī)加工鑄鋁合金工件中的孔時(shí)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)鋁機(jī)加工切屑粘附到引導(dǎo)表面和排屑表面并損壞機(jī)加工表面。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)引導(dǎo)表面和排屑表面用類金剛石碳材料涂層時(shí)，鋁切屑不會(huì)損壞機(jī)加工表面。

       主權(quán)利要求：1.一種用于機(jī)加工鋁合金工件的可旋轉(zhuǎn)孔形成工具，所述工具具有旋轉(zhuǎn)軸線和倒圓角外表面，所述工具包括：細(xì)長的一體式工具主體，所述主體包括工具保持器部分和孔形成部分，每個(gè)在工具的旋轉(zhuǎn)軸線上對(duì)中；所述孔形成部分具有一定長度，用于在工件中形成孔，所述孔形成部分具有倒圓角外表面，帶有沿孔形成部分長度的一個(gè)或多個(gè)不同區(qū)域，所述孔形成部分具有與工件初始接合的端表面，所述孔形成部分的倒圓角外表面形成有至少兩個(gè)向內(nèi)延伸的相對(duì)V形溝槽，每個(gè)V形溝槽由兩個(gè)相交的表面限定：平坦溝槽表面和第二溝槽表面，每個(gè)溝槽表面在孔形成部分的外表面處隔開，且每個(gè)表面從孔形成部分的外表面向內(nèi)延伸，以在內(nèi)部溝槽邊緣中相交，所述內(nèi)部溝槽邊緣在工具主體的孔形成部分的一部分上平行于工具旋轉(zhuǎn)軸線或者沿工具旋轉(zhuǎn)軸線延伸；每個(gè)V形溝槽的平坦溝槽表面具有燒結(jié)聚晶金剛石（PCD）的第一釬焊鋁切削層，第一鋁切削層沿第一平坦溝槽表面的軸向長度的一部分延伸，使得第一鋁切削層在端表面處提供鉆孔邊緣用于在工件中形成孔，且在孔形成部分的外表面處提供銑孔邊緣，以對(duì)由鉆孔邊緣形成的孔定尺寸且精加工孔的表面；每個(gè)V形溝槽的第二表面在孔形成部分的沒有切削邊緣或溝槽的外表面區(qū)域中與孔形成部分的外表面相交，且在孔形成部分的外表面處在直徑上小于相對(duì)的切削邊緣，外表面區(qū)域靠近第二溝槽表面的邊緣，用作工具的引導(dǎo)表面；以及每個(gè)鋁切削PCD層、每個(gè)第一和第二溝槽表面、以及工具的孔形成區(qū)域的外表面涂層有摩擦減少層，用于潤滑工具在工件內(nèi)的旋轉(zhuǎn)且促進(jìn)通過工具的旋轉(zhuǎn)切削邊緣產(chǎn)生的鋁碎屑沿每個(gè)溝槽的表面朝向孔形成部分的工具保持器部分流動(dòng)，所述摩擦減少層的厚度具有1-3微米的范圍。

       2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)孔形成工具，其中，所述摩擦減少層是類金剛石碳。 

       3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)孔形成工具，其中，所述摩擦減少層是氫化類金剛石碳。 

       4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)孔形成工具，其中，第一和第二V形溝槽的平坦表面向內(nèi)延伸到工具主體中不相等的距離。 

       5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)孔形成工具，其中，所述工具包括燒結(jié)聚晶金剛石的一個(gè)或多個(gè)附加釬焊鋁切削PCD層，用于在工具的切削部分中提供附加切削邊緣，所述一個(gè)或多個(gè)附加PCD層從第一切削層間隔開且釬焊到一個(gè)或多個(gè)平坦溝槽表面。 

       6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可旋轉(zhuǎn)孔形成工具，其中，所述一個(gè)或多個(gè)附加切削邊緣與由一個(gè)或多個(gè)端部切削邊緣形成的孔的圓柱形表面接合，附加切削邊緣定尺寸且適合于擴(kuò)大孔的圓柱形表面的至少一部分的直徑。 

       7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)孔形成工具，其中，隨著溝槽從工具的孔形成部分的端部延伸，每個(gè)溝槽沿溝槽的長度具有變化的橫截面。 

       8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的可旋轉(zhuǎn)孔形成工具，其中，溝槽延伸到工具主體的工具保持器部分中。 

       9. 一種適合于機(jī)加工鋁和鋁合金的可旋轉(zhuǎn)孔形成工具，所述工具包括： 細(xì)長的一體式工具主體，所述主體具有旋轉(zhuǎn)軸線和倒圓角外表面，所述主體在一端包括具有一定長度的孔形成部分，且在第二端處包括工具保持器部分，孔形成部分包括鉆頭部分和一個(gè)或多個(gè)銑具部分，鉆頭部分和銑具部分中的每個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)聚晶金剛石（PCD）切削邊緣； 兩個(gè)槽，用于從切削邊緣排出切削碎屑且將切削碎屑沿工具軸線輸送，所述槽延伸孔形成部分的長度，且任選地還部分地延伸到工具保持器部分中，每個(gè)槽包括鉆頭槽部分、銑具槽部分和過渡槽部分，所述槽部分中的每個(gè)具有一定長度，且過渡槽部分位于鉆頭槽部分和銑具槽部分之間，且將鉆頭槽部分和銑具槽部分連接； 鉆頭槽部分和銑具槽部分均由第一平坦表面和第二表面界定，第一平坦表面從孔形成部分的表面向內(nèi)延伸且包括具有切削邊緣的一個(gè)或多個(gè)釬焊PCD層，第二表面從孔形成部分的表面向內(nèi)延伸且在內(nèi)部槽邊緣處與第一表面相交，內(nèi)部槽邊緣的至少一部分平行于工具軸線，第一和第二表面在沿槽的長度的每個(gè)位置處限定槽橫截面面積，銑具槽部分的橫截面面積小于鉆頭槽部分的橫截面，且槽的過渡槽部分的面積沿其長度變化，過渡槽部分由第一平坦表面和第二表面界定，設(shè)置成使第二槽表面在鉆頭部分的第二槽表面之間平滑地過渡至銑具部分的第二槽表面； 鉆頭部分和銑具部分中的每個(gè)具有兩個(gè)大致相對(duì)的不相等長度的引導(dǎo)表面，鉆頭部分引導(dǎo)表面的每個(gè)表面從鉆頭切削邊緣的掃過表面的表面向內(nèi)偏移大約3微米，銑具部分引導(dǎo)表面的每個(gè)表面從對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)銑具切削邊緣的掃過表面向內(nèi)偏移大約3微米；以及 槽的至少界定表面涂層有單層潤滑涂層，所述涂層用于抑制鋁或鋁合金機(jī)加工碎屑粘附到槽表面，涂層厚度具有1-3微米的范圍。 

       10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的可旋轉(zhuǎn)孔形成工具，其中，所述潤滑涂層是類金剛石碳。 

       11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的可旋轉(zhuǎn)孔形成工具，其中，所述潤滑涂層是氫化類金剛石碳。 

       12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的可旋轉(zhuǎn)孔形成工具，其中，切削邊緣和引導(dǎo)表面涂層有潤滑涂層。