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　　申请号：201510214444.X
       申请人：通用汽车环球科技运作公司
       发明人：X.肖 M.J.卢基特希 A.K.萨奇德夫 L.C.列夫

       摘要：一种使用散布有引导表面和排屑表面的聚晶金刚石切削表面来机加工金属工件的切削工具。当机加工铸铝合金工件中的孔时，已经发现铝机加工切屑粘附到引导表面和排屑表面并损坏机加工表面。已经发现当引导表面和排屑表面用类金刚石碳材料涂层时，铝切屑不会损坏机加工表面。

       主权利要求：1.一种用于机加工铝合金工件的可旋转孔形成工具，所述工具具有旋转轴线和倒圆角外表面，所述工具包括：细长的一体式工具主体，所述主体包括工具保持器部分和孔形成部分，每个在工具的旋转轴线上对中；所述孔形成部分具有一定长度，用于在工件中形成孔，所述孔形成部分具有倒圆角外表面，带有沿孔形成部分长度的一个或多个不同区域，所述孔形成部分具有与工件初始接合的端表面，所述孔形成部分的倒圆角外表面形成有至少两个向内延伸的相对V形沟槽，每个V形沟槽由两个相交的表面限定：平坦沟槽表面和第二沟槽表面，每个沟槽表面在孔形成部分的外表面处隔开，且每个表面从孔形成部分的外表面向内延伸，以在内部沟槽边缘中相交，所述内部沟槽边缘在工具主体的孔形成部分的一部分上平行于工具旋转轴线或者沿工具旋转轴线延伸；每个V形沟槽的平坦沟槽表面具有烧结聚晶金刚石（PCD）的第一钎焊铝切削层，第一铝切削层沿第一平坦沟槽表面的轴向长度的一部分延伸，使得第一铝切削层在端表面处提供钻孔边缘用于在工件中形成孔，且在孔形成部分的外表面处提供铣孔边缘，以对由钻孔边缘形成的孔定尺寸且精加工孔的表面；每个V形沟槽的第二表面在孔形成部分的没有切削边缘或沟槽的外表面区域中与孔形成部分的外表面相交，且在孔形成部分的外表面处在直径上小于相对的切削边缘，外表面区域靠近第二沟槽表面的边缘，用作工具的引导表面；以及每个铝切削PCD层、每个第一和第二沟槽表面、以及工具的孔形成区域的外表面涂层有摩擦减少层，用于润滑工具在工件内的旋转且促进通过工具的旋转切削边缘产生的铝碎屑沿每个沟槽的表面朝向孔形成部分的工具保持器部分流动，所述摩擦减少层的厚度具有1-3微米的范围。

       2. 根据权利要求1所述的可旋转孔形成工具，其中，所述摩擦减少层是类金刚石碳。 

       3. 根据权利要求1所述的可旋转孔形成工具，其中，所述摩擦减少层是氢化类金刚石碳。 

       4. 根据权利要求1所述的可旋转孔形成工具，其中，第一和第二V形沟槽的平坦表面向内延伸到工具主体中不相等的距离。 

       5. 根据权利要求1所述的可旋转孔形成工具，其中，所述工具包括烧结聚晶金刚石的一个或多个附加钎焊铝切削PCD层，用于在工具的切削部分中提供附加切削边缘，所述一个或多个附加PCD层从第一切削层间隔开且钎焊到一个或多个平坦沟槽表面。 

       6. 根据权利要求5所述的可旋转孔形成工具，其中，所述一个或多个附加切削边缘与由一个或多个端部切削边缘形成的孔的圆柱形表面接合，附加切削边缘定尺寸且适合于扩大孔的圆柱形表面的至少一部分的直径。 

       7. 根据权利要求1所述的可旋转孔形成工具，其中，随着沟槽从工具的孔形成部分的端部延伸，每个沟槽沿沟槽的长度具有变化的横截面。 

       8. 根据权利要求7所述的可旋转孔形成工具，其中，沟槽延伸到工具主体的工具保持器部分中。 

       9. 一种适合于机加工铝和铝合金的可旋转孔形成工具，所述工具包括： 细长的一体式工具主体，所述主体具有旋转轴线和倒圆角外表面，所述主体在一端包括具有一定长度的孔形成部分，且在第二端处包括工具保持器部分，孔形成部分包括钻头部分和一个或多个铣具部分，钻头部分和铣具部分中的每个包括一个或多个聚晶金刚石（PCD）切削边缘； 两个槽，用于从切削边缘排出切削碎屑且将切削碎屑沿工具轴线输送，所述槽延伸孔形成部分的长度，且任选地还部分地延伸到工具保持器部分中，每个槽包括钻头槽部分、铣具槽部分和过渡槽部分，所述槽部分中的每个具有一定长度，且过渡槽部分位于钻头槽部分和铣具槽部分之间，且将钻头槽部分和铣具槽部分连接； 钻头槽部分和铣具槽部分均由第一平坦表面和第二表面界定，第一平坦表面从孔形成部分的表面向内延伸且包括具有切削边缘的一个或多个钎焊PCD层，第二表面从孔形成部分的表面向内延伸且在内部槽边缘处与第一表面相交，内部槽边缘的至少一部分平行于工具轴线，第一和第二表面在沿槽的长度的每个位置处限定槽横截面面积，铣具槽部分的横截面面积小于钻头槽部分的横截面，且槽的过渡槽部分的面积沿其长度变化，过渡槽部分由第一平坦表面和第二表面界定，设置成使第二槽表面在钻头部分的第二槽表面之间平滑地过渡至铣具部分的第二槽表面； 钻头部分和铣具部分中的每个具有两个大致相对的不相等长度的引导表面，钻头部分引导表面的每个表面从钻头切削边缘的扫过表面的表面向内偏移大约3微米，铣具部分引导表面的每个表面从对应的一个或多个铣具切削边缘的扫过表面向内偏移大约3微米；以及 槽的至少界定表面涂层有单层润滑涂层，所述涂层用于抑制铝或铝合金机加工碎屑粘附到槽表面，涂层厚度具有1-3微米的范围。 

       10. 根据权利要求9所述的可旋转孔形成工具，其中，所述润滑涂层是类金刚石碳。 

       11. 根据权利要求9所述的可旋转孔形成工具，其中，所述润滑涂层是氢化类金刚石碳。 

       12. 根据权利要求9所述的可旋转孔形成工具，其中，切削边缘和引导表面涂层有润滑涂层。