CN107030362A - 焊接电极切割刀具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接电极切割刀具及其使用方法。公开了可以同时切割和复原遭受不同老化机制的两个焊接电极的不对称焊接面几何形状的切割刀具，连同在电阻点焊包括异质金属工件的层叠工件期间使用这种切割刀具的方法。切割刀具包括第一切割槽和第二切割槽。第一切割槽由一个或多个第一切削表面限定并且第二切割槽由一个或多个第二切削表面限定。当在切割槽内接收电极焊接面并且转动切割刀具时，第一切削表面和第二切削表面成型为分别切割和复原相互不同的第一焊接面几何形状和第二焊接面几何形状。

Description

焊接电极切割刀具及其使用方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年2月4日提交的美国临时申请No.62/291030的权益。上述临时申请全部纳入本文参考。

技术领域

本公开的技术领域大致涉及修整焊接电极的切割刀具，焊接电极用于电阻点焊包括异质工件的层叠工件，如铝工件和相邻钢工件。

背景技术

电阻点焊是被大量行业使用来连接两个或多个金属工件的处理。例如，汽车行业，在结构框架构件(如，车身侧面和横梁)和车辆封闭构件(如，车门，发动机盖，行李箱盖和升降门)以及其它的制造期间，通常使用电阻点焊来将金属工件连接在一起。大量的点焊缝常常形成在围绕金属工件边缘或一些其它连接区域的各个点，以确保部件在结构上完好。虽然点焊通常在实际中连接特定相似组成的金属工件-如钢对钢和铝对铝-将更轻重量的材料并入车身结构中的需求，产生了在通过电阻点焊将钢工件连接到铝工件方面的关注。对电阻点焊异质金属工件的上述需求不是唯一对于汽车行业；实际上，这延伸到可以使用点焊的其它行业，包括航空、造船、铁路、和房屋建筑行业。

一般来说，电阻点焊依靠电流流动穿过叠加金属工件以在指定的焊接位置内产生热量。为了实现这种焊接工艺，一组相对焊接电极以表面对齐的方式被按压在层叠工件的相对两侧，该层叠工件通常包括以重叠构造布置的两个或三个金属工件。电流随后从一个焊接电极穿过金属工件到另一个焊接电极。该电流的流动阻力在金属工件内以及在它们的搭接界面处产生热量。当层叠工件包括铝工件和相邻叠加的钢工件时，在搭接界面处和这些异质金属工件的块状材料内产生的热量引起和增大从搭接界面延伸入铝工件的熔融铝焊接熔池。这个熔融铝焊接熔池润湿钢工件的相邻搭接表面，当电流流动中止时，固化成为焊接结合两个工件在一起的焊接接头。

用于导通电阻点焊的每个焊接电极包括置于电极本体一端上的焊接面。焊接面是焊接电极的接触并且电连接层叠工件的那部分。经过重复电阻点焊操作的过程，由于在电流流动期间在焊接面产生大量的热和用于保持焊接面抵靠层叠工件的高按压力，焊接电极的焊接面容易老化。这种老化可能包括在升高温度时焊接面的塑性变形和/或由电极和它的相应接触工件之间的反应而产生的污染物堆积。为了延长焊接电极的寿命，特别是在制造环境中，焊接电极的焊接面可以周期性的恢复到它们的初始几何形状。这种恢复过程应当快速、实用和准确，以致通过将焊接电极保持在线下很长一段时间，它不会打断生产操作。

将铝工件电阻点焊到钢工件充满挑战。除了需要周期性地修整经历不同老化机制的焊接面，两个工件的不同性能和铝工件上机械上坚硬的、电绝缘的和自修复的耐火氧化层的存在，使其很难持续获得具有适当外皮和横截面强度的焊接接头。考虑到以前点焊成果不是特别成功，包括自钻铆钉和流钻螺钉的机械紧固件主要用于紧固铝工件和钢工件在一起。然而，与点焊相比，机械紧固件花费更长的时间安装并具有高的消耗成本。它们还增加了车身结构的重量——当通过点焊的方式完成连接时可以避免的重量——抵消了通过在第一位置使用铝工件获得的重量节省。另外，由于机械紧固件通常由钢制成，机械紧固件可以引入与铝工件发生电化腐蚀的位置。

发明内容

能够修整第一和第二焊接电极的不对称焊接面几何形状的切割刀具的一个实施方式包括本体和本体内的切割部件。本体包括具有第一开口的第一端和具有第二开口的第二端。切割部件具有一个或多个切割出屑槽。一个或多个切割出屑槽的每个从本体的内表面向内延伸并且包括切割刃，切割刃具有轴向间隔并相对的第一和第二切削表面。一个或多个切割出屑槽从而构建第一切割槽和第二切割槽，第一切割槽由第一切削表面限定并且是可穿过本体的第一开口接近的，第二切割槽由第二切削表面限定并且是可穿过本体的第二开口接近的。当第一和第二焊接电极的焊接面分别被接收在第一和第二切割槽中并且切割刀具转动时，第一切割槽构造为将第一焊接面几何形状切割成为第一焊接电极的焊接面，第二切割槽构造为将第二焊接面几何形状切割成为第二焊接电极的焊接面。第一焊接面几何形状和第二焊接面几何形状彼此不同。

切割刀具的构造经受一些变化而不丧失它的修整能力。例如，一个或多个切割出屑槽的每个可以包括支撑切割刃在本体的内表面的细长足部。一个或多个切割出屑槽的每个的细长足部可以摩擦配合地安装在由本体内表面中的凹陷表面限定的保持通道内，以便将切割部件固定地保持在本体内。或者，在另一个实施例中，一个或多个切割出屑槽的每个的细长足部可以与本体的内表面整体成型，以便将切割部件固定地保持在本体内。

作为切割刀具的特别构造的另一个示例，切割部件可以包括具有第一切割刃的第一切割出屑槽、具有第二切割刃的第二切割出屑槽、具有第三切割刃的第三切割出屑槽、和具有第四切割刃的第四切割出屑槽。第一、第二、第三和第四切割刃彼此圆周间隔分布，以使第一、第二、第三和第四切割刃中的每个横向于它的两个周向相邻的切割刃的每个而取向。另外，第一、第二、第三和第四切割刃中的每个包括轴向间隔且相反的第一和第二切削表面。第一、第二、第三和第四切割刃的第一切削表面限定第一切割槽，并且第一、第二、第三和第四切割刃的第二切削表面限定第二切割槽。

仍然进一步，当切割部件包括第一、第二、第三和第四切割刃时，对齐的第一切割刃的第一切削表面和第三切割刃的第一切削表面的每个具有下端部，下端部具有向上成型的前缘和低于前缘偏移正后角的向上成型的后缘。同样，第二切割刃的第二切削表面和第四切割刃的第二切削表面对齐且还取向为横向于第一切割刃的第一切削表面和第三切割刃的第一切削表面，第二切割刃的第二切削表面和第四切割刃的第二切削表面的每个包括具有向上成型的前缘和低于前缘偏移正后角的向上成型的后缘的下端部。

第一、第二、第三和第四切割刃的第一切削表面和第二切削表面，除了它们各自的下端部之外，还可以具有附加的结构。例如，第一、第二、第三和第四切割刃的每个的第一切削表面还可以包括是凸形形状的上端部。第一、第二、第三和第四切割刃的每个的第一切削表面的上端部具有前缘和后缘。同样，第一、第二、第三和第四切割刃的每个的第二切削表面可以包括是凸形形状的上端部。第一、第二、第三和第四切割刃的每个的第二切削表面的上端部具有前缘和后缘。

还作为切割刀具的特定结构的另一个示例，切割刀具的本体可以包括具有外表面的环形壁，该外表面包括具有围绕外表面设置的多个平表面的整体锁止螺母，所述多个平表面在圆周间隔的轴向边缘相交。此外，切割刀具的本体还可以包括整体径向凸缘，该整体径向凸缘邻接并靠在整体锁止螺母的轴向端部上来提供从整体锁止螺母的每个平表面横向突出的半圆座表面。当然可以采用切割刀具的本体的其它构造和变型以便既支撑切割部件，又能够使切割刀具在转动切割刀具刀架内接收和夹紧。

能够修整第一和第二焊接电极的不对称焊接面几何形状的切割刀具的另一个实施方式，包括本体和本体内的切割部件。本体沿着第一端和第二端之间的中心轴纵向延伸。切割部件构建可穿过本体第一端处的第一开口接近的第一切割槽，还构建可穿过本体第二端处的第二开口接近的第二切割槽。切割部件包括切割出屑槽，切割出屑槽包括切割刃，切割刃具有轴向间隔且相对的第一和第二切削表面，第一和第二切削表面分别至少部分地限定第一和第二切割槽。第一切削表面包括成型为切割第一焊接面几何形状的下端部，并且第二切削表面包括成型为切割不同于第一焊接面几何形状的第二焊接面几何形状的下端部。

可由切割刀具修整的第一和第二焊接面几何形状包含许多不同的组合。例如，在一个实施方式中，第一焊接面几何形状包括具有3mm至16mm直径的平面形或圆丘基体焊接面表面，并且第二焊接面几何形状包括具有8mm至20mm直径的圆丘基体焊接面表面，还包括在圆丘基体焊接面表面中心定位的中心凸台。在另一个示例中，第一焊接面几何形状包括具有3mm至16mm直径的平面形或圆丘基体焊接面表面，并且第二焊接面几何形状包括具有8mm至20mm直径的圆丘基体焊接面表面，还包括在圆丘基体焊接面表面中心定位的中心凸台和围绕中心凸台的多个阶梯。

仍然在另一个示例中，第一焊接面几何形状包括具有8mm至20mm直径的圆丘基体焊接面表面，还包括位于圆丘基体焊接面表面中心的中心凸台，并且第二焊接面几何形状包括具有8mm至20mm直径的圆丘基体焊接面表面，和从圆丘焊接面表面向外突出的一系列竖立环形脊。该系列竖立环形脊可以包括从两个到十个的任意数量的竖立环形脊，所述竖立环形脊从最内部的竖立环形脊到最外部的竖立环形脊在直径上增加。竖立环形脊可以在圆丘基体焊接面表面上以50μm至1800μm的距离间隔开，同时每个脊具有范围从20μm至500μm的脊高度。还是在另一个示例中，第一焊接面几何形状包括具有8mm至20mm直径的圆丘基体焊接面表面，还包括位于圆丘基体焊接面表面中心的中心凸台，并且第二焊接面几何形状包括具有8mm至20mm直径的圆丘基体焊接面表面，还包括位于圆丘基体焊接面表面中心的中心凸台和围绕中心凸台的多个阶梯。

切割刀具的构造被经历一些改变而不丧失它的修整能力。例如，切割部件可以包括具有第一切割刃的第一切割出屑槽、具有第二切割刃的第二切割出屑槽、具有第三切割刃的第三切割出屑槽、和具有第四切割刃的第四切割出屑槽。第一、第二、第三、和第四切割刃彼此圆周间隔分布，以使第一、第二、第三、和第四切割刃的每个横向于它的两个圆周相邻切割刃的每个而取向。另外，第一、第二、第三、和第四切割刃的每个包括轴向间隔和相对的第一和第二切削表面。第一、第二、第三、和第四切割刃的第一切削表面限定第一切割槽，并且第一、第二、第三、和第四切割刃的第二切削表面限定第二切割槽。

仍然进一步，当切割部件包括第一、第二、第三和第四切割刃时，对齐的第一切割刃的第一切削表面和第三切割刃的第一切削表面的每个具有下端部，下端部具有向上成型的前缘和在前缘之下偏移正后角的向上成型的后缘。同样，对齐且还横向于第一切割刃的第一切削表面和第三切割刃的第一切削表面而取向的第二切割刃的第二切削表面和第四切割刃的第二切削表面的每个，包括具有向上成型的前缘和在前缘之下偏移正后角的向上成型的后缘的下端部。

修整具有不对称焊接面几何形状的焊接电极的方法包括根据本公开的一个实施方式的若干步骤。特别是，提供切割刀具为包括本体和本体内的切割部件。切割部件具有一个或多个切割出屑槽，切割出屑槽构建第一切割槽和第二切割槽。第一切割槽是可穿过本体第一端上的第一开口接近的，并且第二切割槽是可穿过本体第二端上的第二开口接近的。第一焊接电极的第一焊接面被接收到第一切割槽中，并且第二焊接电极的第二焊接面被接收到第二切割槽中。一旦第一和第二焊接面分别被接收到第一和第二切割槽中，切割刀具被转动来切割和复原第一焊接面中的第一焊接面几何形状和第二焊接面中的第二焊接面几何形状。第一焊接面几何形状不同于第二焊接面几何形状。

修整具有不对称焊接面几何形状的焊接电极的方法可以以特定的偏好实施。例如，切割刀具可以在围绕第一和第二焊接面的轴线的一个和十个整圈转动之间转动，以使在复原第一焊接面几何形状和第二焊接面几何形状期间，从第一焊接面和第二焊接面的每个去除从10μm至500μm范围的深度的材料。另外，在重叠且相邻的钢工件和铝工件之间的一组十个到一百个焊接接头可以在切割刀具的第一切割槽中接收第一焊接面且在切割刀具的第二切割槽中接收第二切割面之前形成。当然也可以实施电阻点焊方法的许多其它变型。

本发明提供以下技术方案。

1、一种能够修整第一焊接电极和第二焊接电极的不对称焊接面几何形状的切割刀具，所述切割刀具包括：

具有第一端和第二端的本体，本体的第一端具有第一开口并且本体的第二端具有第二开口；和

在本体内的切割部件，切割部件具有一个或多个切割出屑槽，一个或多个切割出屑槽的每个从本体的内表面向内延伸并且包括切割刃，切割刃具有轴向间隔开且相反的第一切削表面和第二切削表面，一个或多个切割出屑槽构建第一切割槽和第二切割槽，第一切割槽由第一切削表面限定并且是穿过本体的第一开口能接近的，第二切割槽由第二切削表面限定并且是穿过本体的第二开口能接近的，当第一和第二焊接电极的焊接面分别被接收到第一和第二切割槽中并且切割刀具转动时，第一切割槽构造为切割第一焊接面几何形状成为第一焊接电极的焊接面，第二切割槽构造为切割第二焊接面几何形状成为第二焊接电极的焊接面，并且其中第一焊接面几何形状和第二焊接面几何形状彼此不同。

2、如方案1中所述的切割刀具，其中一个或多个切割出屑槽的每个包括在本体的内表面支撑切割刃的细长足部。

3、如方案2中所述所述的切割刀具，其中一个或多个切割出屑槽的细长足部摩擦配合在由本体的内表面中的凹陷表面限定的保持通道内，以将切割部件固定地保持在本体内。

4、如方案2中所述的切割刀具，其中一个或多个切割出屑槽的细长足部与本体的内表面整体成型，以将切割部件固定地保持在本体内。

5、如方案1中所述的切割刀具，其中切割部件包括具有第一切割刃的第一切割出屑槽、具有第二切割刃的第二切割出屑槽、具有第三切割刃的第三切割出屑槽、和具有第四切割刃的第四切割出屑槽，第一、第二、第三和第四切割刃彼此圆周间隔分布，以使第一、第二、第三和第四切割刃的每个横向于它的两个圆周相邻切割刃的每个而取向，其中第一、第二、第三和第四切割刃的每个包括轴向间隔和相反的第一和第二切削表面，第一、第二、第三和第四切割刃的第一切削表面限定第一切割槽，并且第一、第二、第三和第四切割刃的第二切削表面限定第二切割槽。

6、如方案5中所述的切割刀具，其中对齐的第一切割刃的第一切削表面和第三切割刃的第一切削表面的每个具有下端部，下端部具有向上成型的前缘和在前缘之下偏移正后角的向上成型的后缘，并且其中对齐且还横向于第一切割刃的第一切削表面和第三切割刃的第一切削表面而取向的第二切割刃的第二切削表面和第四切割刃的第二切削表面的每个具有下端部，所述下端部具有向上成型的前缘和在前缘之下偏移正后角的向上成型的后缘。

7、如方案5中所述的切割刀具，其中第一、第二、第三、和第四切割刃的每个的第一切削表面具有凸形形状的上端部，第一、第二、第三、和第四切割刃的每个的第一切削表面的上端部具有前缘和后缘，并且其中第一、第二、第三、和第四切割刃的每个的第二切削表面包括凸形形状的上端部，第一、第二、第三、和第四切割刃的每个的第二切削表面的上端部具有前缘和后缘。

8、如方案1中所述的切割刀具，其中本体包括具有外表面的环形壁，外表面包括整体锁止，整体锁止螺母具有围绕外表面布置并且在圆周间隔的轴向边缘相交的多个平表面。

9、如方案8中所述的切割刀具，其中本体还包括整体径向凸缘，所述整体径向凸缘邻接并靠在整体锁止螺母的轴向端部上，来提供从整体锁止螺母的每个平表面横向突出的半圆座表面。

10、一种能够修整第一焊接电极和第二焊接电极的不对称焊接面几何形状的切割刀具，所述切割刀具包括：

沿着第一端和第二端之间的中心轴线纵向延伸的本体，和

在本体内的切割部件，切割部件构建能穿过本体的第一端上的第一开口接近的第一切割槽，还构建能穿过本体的第二端上的第二开口接近的第二切割槽，切割部件包括切割出屑槽，切割出屑槽包括切割刃，切割刃具有轴向间隔和相反的第一切削表面和第二切削表面，第一切削表面和第二切削表面分别至少部分地限定第一和第二切割槽，其中第一切削表面包括成型为切割第一焊接面几何形状的下端部，并且第二切削表面包括成型为切割不同于第一焊接面几何形状的第二焊接面几何形状的下端部。

11、如方案10中所述的切割刀具，其中第一焊接面几何形状包括具有3mm至16mm直径的平面的或圆丘的基体焊接面表面，并且其中第二焊接面几何形状包括具有8mm至20mm直径的圆丘基体焊接面表面，还包括在圆丘基体焊接面表面中心的中心凸台。

12、如方案10中所述的切割刀具，其中第一焊接面几何形状包括具有3mm至16mm直径的平面的或圆丘的基体焊接面表面，并且其中第二焊接面几何形状包括具有8mm至20mm直径的圆丘基体焊接面表面，还包括在圆丘基体焊接面表面中心的中心凸台和围绕中心凸台的多个阶梯。

13、如方案10中所述的切割刀具，其中第一焊接面几何形状包括具有8mm至20mm直径的圆丘基体焊接面表面，还包括在圆丘基体焊接面表面中心的中心凸台，并且其中第二焊接面几何形状包括具有8mm至20mm直径的圆丘基体焊接面表面，和从圆丘基体焊接面表面向外突出的一系列竖立环形脊。

14、如方案13中所述的切割刀具，其中该系列竖立环形脊包括从两个到十个的任何数量的竖立环形脊，所述竖立环形脊从最内部的竖立环形脊到最外部的竖立环形脊在直径上增加，竖立环形脊在圆丘基体焊接面表面上以50μm至1800μm的距离间隔，并且每个竖立环形脊具有范围从20μm至500μm的脊高度。

15、如方案10中所述的切割刀具，其中第一焊接面几何形状包括具有8mm至20mm直径的圆丘基体焊接面表面，还包括在圆丘基体焊接面表面中心的中心凸台，并且其中第二焊接面几何形状包括具有8mm至20mm直径的圆丘基体焊接面表面，还包括在圆丘基体焊接面表面中心的中心凸台和围绕中心凸台的多个阶梯。

16、如方案10中所述的切割刀具，其中切割部件包括具有第一切割刃的第一切割出屑槽、具有第二切割刃的第二切割出屑槽、具有第三切割刃的第三切割出屑槽、和具有第四切割刃的第四切割出屑槽，第一、第二、第三和第四切割刃彼此圆周间隔分布，以使第一、第二、第三和第四切割刃的每个横向于它的两个圆周相邻切割刃的每个而取向，其中第一、第二、第三和第四切割刃的每个包括轴向间隔和相反的第一切削表面和第二切削表面，第一、第二、第三和第四切割刃的第一切削表面限定第一切割槽，并且第一、第二、第三和第四切割刃的第二切削表面限定第二切割槽。

17、如方案16中所述的切割刀具，其中对齐的第一切割刃的第一切削表面和第三切割刃的第一切削表面的每个具有下端部，下端部具有向上成型的前缘和在前缘之下偏移正后角的向上成型的后缘，并且其中对齐且还横向于第一切割刃的第一切削表面和第三切割刃的第一切削表面而取向的第二切割刃的第二切削表面和第四切割刃的第二切削表面的每个具有下端部，所述下端部具有向上成型的前缘和在前缘之下偏移正后角的向上成型的后缘。

18、一种修整具有不对称焊接面几何形状的焊接电极的方法，所述方法包括：

提供包括本体和本体内的切割部件的切割刀具，切割部件包括一个或多个切割出屑槽，切割出屑槽构建第一切割槽和第二切割槽，第一切割槽是穿过本体的第一端上的第一开口能接近的，并且第二切割槽是穿过本体的第二端上的第二开口能接近的；

在切割刀具的第一切割槽中接收第一焊接电极的第一焊接面；

在切割刀具的第二切割槽中接收第二焊接电极的第二焊接面；和

转动切割刀具来切割和复原第一焊接面中的第一焊接面几何形状和第二焊接面中的第二焊接面几何形状，第一焊接面中的第一焊接面几何形状不同于第二焊接面中的第二焊接面几何形状。

19、如方案18中所述的方法，其中转动切割刀具包括围绕第一和第二焊接面的轴线在一圈到十圈整圈转动之间转动切割刀具，以使在复原第一焊接面几何形状和第二焊接面几何形状期间，从第一焊接面和第二焊接面的每个去除10μm至500μm范围的材料的深度。

20、如方案18中所述的方法，还包括：

在切割刀具的第一切割槽接收第一焊接面并在切割刀具的第二切割槽接收第二焊接面之前，在叠加且相邻的钢工件和铝工件之间形成一组十个到一百个的焊接接头。

附图说明

图1是根据本公开的一个实施方式的切割刀具，特别是切割刀具的第一切割槽的透视图；

图2是图1所画的切割刀具，特别是切割刀具的第二切割槽的透视图；

图3是根据本公开一个实施方式的图1-2所画的切割刀具的分解图，显示了彼此分开的本体和切割部件；

图4是根据本公开一个实施方式的图1-2所画的切割刀具的截面图；

图5是根据本公开一个实施方式的图1-2所画的切割刀具的第一切割槽的平面图；

图6是根据本公开一个实施方式的图1-2所画的切割刀具的第二切割槽的平面图；

图7是图5中沿着线7-7截取的切割出屑槽之一的刃部的截面图；

图8是图6中沿着线8-8截取的切割出屑槽之一的刃部的截面图；

图9是根据本公开一个实施方式的包括第一焊接面几何形状的焊接电极的整体透视图；

图10是根据本公开一个实施方式的包括不同于图9中所示的第一焊接面几何形状的第二焊接面几何形状的焊接电极的整体透视图；

图11是根据本公开一个实施方式的包括第一焊接面几何形状的另一个焊接电极的整体透视图；

图12是根据本公开一个实施方式的包括不同于图11中所示的第一焊接面几何形状的第二焊接面几何形状的另一个焊接电极的整体透视图；

图13是根据本公开一个实施方式的包括第一焊接面几何形状的另一个焊接电极的整体透视图；

图14是根据本公开一个实施方式的包括不同于图13中所示的第一焊接面几何形状的第二焊接面几何形状的另一个焊接电极的整体透视图；

图15是图14中所示焊接电极的焊接面的放大截面图；

图16是根据本公开一个实施方式的包括第一焊接面几何形状的另一个焊接电极的整体透视图；

图17是根据本公开一个实施方式的包括不同于图16中所示的第一焊接面几何形状的第二焊接面几何形状的另一个焊接电极的整体透视图；

图18是层叠工件的整体截面图，层叠工件包括以叠加方式组装的钢工件和相邻铝工件，位于第一焊接电极和第二焊接电极之间，其中第一和第二焊接电极具有不同的焊接面几何形状；

图19是根据本公开一个实施方式的层叠工件的整体截面图，层叠工件包括以叠加方式组装的钢工件和相邻铝工件，位于第一焊接电极和第二焊接电极之间，其中第一和第二焊接电极具有不同的焊接面几何形状，然而这里层叠工件包括另外的钢工件(即两个钢工件和一个铝工件)；

图20是根据本公开一个实施方式的层叠工件的整体截面图，层叠工件包括以叠加方式组装的钢工件和相邻铝工件，位于第一焊接电极和第二焊接电极之间，其中第一和第二焊接电极具有不同的焊接面几何形状，然而这里层叠工件包括另外的铝工件(即两个铝工件和一个钢工件)；

图21是在电流经过焊接电极之间并且穿过层叠工件期间，图18所示的层叠工件和焊接电极的整体截面图，其中电流的经过导致位于相邻于钢工件的铝工件的熔化，并且在铝工件内产生熔融铝焊接熔池；

图22是在焊接电极之间并且穿过层叠工件的电流经过停止之后，图18所示的层叠工件和焊接电极的整体截面图，其中熔融铝焊接熔池固化为焊接接头，其焊接连接相邻的钢工件和铝工件在一起；

图23描绘了图9-10中所示第一和第二焊接电极的至少焊接面的修整，其中第一焊接电极(图9)被接收在切割刀具的第一切割槽中，第二焊接电极(图10)被接收在第二切割槽中；

图24描绘了图11-12中所示第一和第二焊接电极的至少焊接面的修整，其中第一焊接电极(图11)被接收在切割刀具的第一切割槽中，第二焊接电极(图12)被接收在第二切割槽中；

图25描绘了图13-14中所示第一和第二焊接电极的至少焊接面的修整，其中第一焊接电极(图13)被接收在切割刀具的第一切割槽中，第二焊接电极(图14)被接收在第二切割槽中；

图26描绘了图16-17中所示第一和第二焊接电极的至少焊接面的修整，其中第一焊接电极(图16)被接收在切割刀具的第一切割槽中，第二焊接电极(图17)被接收在第二切割槽中。

具体实施方式

公开的切割刀具可以同时切割和复原经受不同老化机理的两个焊接电极的不对称焊接面几何形状。切割刀具可以用作用于电阻点焊包括相邻和叠加的钢工件和铝工件的层叠工件的方法的一部分。特别是，可以利用具有第一焊接面的第一焊接电极和具有第二焊接面的第二焊接电极以使电流在焊接位置穿过层叠工件。第一焊接面的几何形状和第二焊接面的几何形状是不对称的，因为需要补偿钢工件和铝工件的不同物理性能。随着时间的推移，第一和第二焊接面变得老化至这样的程度以致对点焊操作产生不利影响。为了处理这种情况，切割刀具可以分别用于周期性地再修整第一和第二焊接电极的第一和第二焊接面。再修整焊接面包括在第一切割槽中接收第一焊接面和在第二切割槽中接收第二焊接面，随后围绕第一和第二焊接面的轴线转动切割刀具来切割焊接面和复原它们的几何形状。

参照图1-26描述切割刀具以及在电阻点焊包括相邻且叠加的钢和铝工件的层叠工件的情况中的使用该切割刀具的方法。切割刀具构造为同时修整两个焊接电极的焊接面，即使基于钢和铝工件之间的物理性能的显著差异(如，熔点、热传导性、电导性、升高温度下的强度等)，焊接面的几何形状被设计为不对称的。与通过它们自己专用的切割刀具分别地修整相反的，以这种方式，两个焊接电极的焊接面可以使用同一切割刀具在单次操作中周期性地修整，来复原它们的初始的独特几何形状。使用相同切割刀具修整焊接面是更加有效的，并且无论何时需要都可以进行来抵消焊接面老化机理，如果允许老化机理发展而不干预，会迅速地危害焊接电极和焊缝质量，并且最终致使它们在点焊操作中不适合继续使用。切割刀具可以用于尽可能多的修整焊接面直到由于修整操作导致的累积材料损失，焊接面不再支持修整。

切割刀具的优选实施方式在图1-8中示出并且由附图标记10标记。切割刀具10包括本体12和切割部件14。本体12限定在本体12的第一端22上的第一开口20和本体12的第二端26上的第二开口24之间沿着中心轴18纵向延伸的通孔16。每个开口20、24处于垂直于通孔16的中心轴18，以使第一开口20的平面28和第二开口22的平面30彼此平行并且与中心轴18以90°角相交，如图4所示。切割部件14由本体12固定地保持在通孔16中。切割部件14构建第一切割槽32和第二切割槽34。第一切割槽32是穿过本体12的第一开口20可接近的，第二切割槽34是穿过本体12的第二开口24可接近的。

本体12和切割部件14由能够经受焊接电极修整操作的硬材料构造。例如，本体12和切割部件14的每个可以由刀具钢，如S7或M2刀具钢制成。此外，切割部件14可以用不同的方式由本体12固定地保持，以致当刀具10操作时使刀具10的这两个部分相对彼此不能移动。在一个实施方式中，本体12和切割部件14可以是分开的单独件，它们被组装和固定在一起来构成切割刀具10。这可以以大量方式实现，包括机械锁定、熔焊、硬钎焊、软钎焊、粘结结合、或这些技术中的任何的组合。在另一个实施方式中，本体12和切割部件14整体成型，例如，由单件固体的刀具钢机加工成型，就本体12和切割部件14没有在先前以分开工件存在而言以构造单个整体件。

本体12包括在本体12的轴向间隔开的第一和第二端22、26之间延伸的环形壁36。环形壁36具有内表面38和外表面40。环形壁36的内表面38限定穿过本体12的通孔16，通孔16包括第一和第二开口20、24。内表面38具有基表面42，和压入环形壁36来划定一个或多个保持通道46的一个或多个凹入表面44。如果本体12和切割部件14不是整体成型的，一个或多个保持通道46用作将切割部件14保持在通孔16内。并且，这里如图3所示，保持通道46可以包括多个轴向保持通道46a，其从本体12的第一端22轴向延伸到第二端26并且围绕内表面38圆周间隔分布，可以还包括圆周保持通道46b，其围绕内表面38圆周延伸并且与每个轴向保持通道46a相交。

环形壁36的外表面40包括整体锁止螺母48和整体径向凸缘50。整体锁止螺母48在本体12的第一端和第二端22、26之间从环形壁36的中心部分突出，并且具有在圆周间隔的轴向边缘54相交的多个平表面52(图2)。在优选实施方式中，整体锁止螺母48包括围绕环形壁36的外表面40六角设置的具有相等尺寸的六个平表面52。整体径向凸缘50邻接并靠在整体锁止螺母48的靠近本体12的第一或第二端22、26的轴向端上。这里，在图1-8中，整体径向凸缘50位于靠近第一端22，然而如果需要，它能够更容易的位于靠近第二端26。如图2和6中最佳所示，整体径向凸缘50向外径向延伸超过整体锁止螺母48的平表面52，来提供从每个平表面52横向伸出的半圆形座表面56。整体锁止螺母48和整体径向凸缘50的组合使切割刀具10能够被接收和锁紧在可旋转的切割刀具刀架，如卡盘内。

切割部件14包括构建第一和第二切割槽32、34的一个或多个切割出屑槽58。一个或多个切割出屑槽58构造为修整接收在第一和第二切割槽32、34中的焊接面，和通过当切割刀具10围绕通孔16的中心轴18转动时产生的剪切动作，对这些焊接面恢复非对称几何形状。每个切割出屑槽58包括通过跨越环形壁36的整个轴向尺寸的细长足部62支撑在环形壁36的内表面38的刃60。从一个到四个的任何数量的切割出屑槽58可以作为切割部件14的一部分存在。在优选实施方式中，这里如图1-6中所示，一个或多个切割出屑槽58包括第一切割出屑槽58a、第二切割出屑槽58b、第三切割出屑槽58c、和第四切割出屑槽58d。四个切割出屑槽58a、58b、58c、和58d的刃60和细长足部62在图1-6中因而分别由附图标记60a、60b、60c、60d和62a、62b、62c、62d标记。

在所示实施方式中，细长足部62a、62b、62c、62d中的每个细长足部轴向***环形壁36的内表面38的轴向保持通道46a之一中，并且由于保持通道46a和细长足部62的紧密互补形状，通过摩擦紧紧保持就位，如图3中最佳所示。此外，为了进一步固定切割出屑槽58a、58b、58c、58d就位，特别是防止切割出屑槽58a、58b、58c、58d在通孔16内不需要的轴向移动，径向向外偏置进入圆周保持通道46b中的径向弹簧垫圈64可以接收在限定在每个细长足部62a、62b、62c、62d的后端中的横向槽66中并延伸通过该横向槽66。除了或代替轴向可***细长足部62a、62b、62c、62d和径向弹簧垫圈64，可以采用用于在通孔16内将切割出屑槽58a、58b、58c、58d固定地保持到环形壁36的内表面38的其它机构。当然，在另一个实施方式中，如先前所示，切割出屑槽58a、58b、58c、58d的细长足部62a、62b、62c、62d可以与环形壁36的内表面38整体成型，以使本体12和切割部件14构造为单个整体件。

切割出屑槽58a、58b、58c、58d的刃60a、60b、60c、60d从环形壁36的内表面38向内突出，并且在通孔16内中心地相互连接。刃60a、60b、60c、60d围绕中心轴18以规律的间隔彼此圆周间隔分布，以使每个刃60横向于它的两个圆周相邻刃60的每个而取向。刃60a、60b、60c、60d的每个包括轴向间隔且相反的第一和第二切削表面68、70。特别是，在这个实施方式中，第一切割出屑槽58a的刃60a包括靠近本体12的第一端22的第一切削表面68a和靠近本体12的第二端26的第二切削表面70a。其它切割出屑槽58b、58c、58d的刃60b、60c、60d包括相对于本体12的第一和第二端22、26相似地布置的第一和第二切削表面68b、70b、68c、70c、68d、70d。因此，在这个实施方式中，通过切割出屑槽58构建的第一和第二切割槽32、34分别由第一切削表面68a、68b、68c、68d和第二切削表面70a、70b、70c、70d共同限定。

第一切削表面68a、68b、68c、68d成型为切割和恢复第一几何形状的电极焊接面，第二切削表面70a、70b、70c、70d成型为切割和恢复不同于第一几何形状的第二几何形状的电极焊接面。当刀具10围绕通孔16的中心轴18转动的同时，第一切削表面68a、68b、68c、68d和第二切削表面70a、70b、70c、70d的不同轮廓允许切割刀具10对接收在第一切割槽32中的焊接电极恢复第一焊接面几何形状，同时对接收在第二切割槽34中的另一个焊接电极恢复第二焊接面几何形状。以这种方式，切割刀具10能够修整具有不对称焊接面几何形状的两个焊接电极，当使用不同的焊接电极进行电阻点焊时，例如，当被焊接的层叠工件包括铝工件和相邻钢工件时，这是有用的修整做法。

分别通过第一切削表面68和第二切削表面70切割的第一和第二焊接面几何形状被设计为电阻点焊包括相邻且叠加的钢工件和铝工件的层叠工件。焊接面几何形状的设计在较大程度上是根据待点焊在一起的钢工件和铝工件的材料不同的物理性能。特别是，配置在钢侧焊接电极的第一焊接面几何形状被设计为在钢工件内集中电流(相对于铝工件)，并且在电流流动期间还使钢工件产生一些变形。这带来的好处是钢工件的热和电的低导性，以及其相对于铝工件的升高的熔点。在稍微不同的方式中，配置在铝侧电极的第二焊接面几何形状被设计为破坏铝工件上的耐火氧化层，并且包含在铝工件内发展的熔融铝焊接熔池。第二焊接面几何形状的尺寸和形状对包含的熔融铝焊接熔池在其发展时产生作用。

现在参考图1、5和7，至少一个切削表面68a、68b、68c、68d包括下端部72和上端部74。下端部72至少延伸到通孔16的中心轴18并且具有前缘76和后缘78。前缘76从远端80向上形成并且成型为切割至少第一焊接面几何形状和任何环绕过渡突出部成为焊接电极。恢复之后，具有第一几何形状的焊接面具有特定直径，和可包括另外的凸出或凹陷的表面特征的另外的特定平面或圆丘形状。下端部72的后缘78类似前缘76向上形成，但是偏移为低于前缘76，以使下端部72内的切削表面68从前缘76向后缘78以从3°到8°范围的正后角倾斜。正后角大体在图7中示出。

第一切削表面68的上端部74为凸形形状，并且从下端部72延伸到切割出屑槽58的细长足部62。上端部74具有前缘82和后缘84。像在下端部72中一样，这两个边缘82、84可以通过正后角偏移，但它们不是必须如此，因为上端部74不是必须参与切割第一焊接面几何形状。而是，上端部74的功能为在切割刀具10围绕通孔16的中心轴18转动期间，将焊接电极定心并向下朝向下端部72引导。实际上，当焊接电极被接收到第一切割槽32中并且切割刀具10被转动来恢复第一焊接面几何形状时，切削表面68的上端部74通常不会接触，因此不会切割焊接面和过渡突出部外部的焊接电极的相邻区域。

这里，在图1、5和7的实施方式中，两个对齐的第一切削表面68a、68c包括刚刚描述的下端部72，而另外两个对齐的第一切削表面68b、68d包括下端部72的变型，其中仅有的重要差异是远端80没有一直延伸到通孔16的中心轴18。四个切削表面68a、68b、68c、68d的每个还包括以上描述的上端部74用于引导和定心焊接电极。因而所有四个第一切削表面68a、68b、68c、68d在这个实施方式中成型为参与切割焊接面来恢复第一几何形状，同时还帮助对齐和引导焊接电极的焊接面到第一切割槽32内的适当位置。在这个实施方式中一起采用四个切削表面68a、68b、68c、68d来使其更容易和更节约时间的恢复第一几何形状。

现在参考图2、6和8，至少一个的第二切削表面70包括下端部86和上端部88，非常类似于第一切削表面68。下端部86至少延伸到通孔16的中心轴18并且具有前缘90和后缘92。前缘90从远端94向上形成并且成型为切割至少第二焊接面几何形状和任何环绕过渡突出部成为焊接电极。复原之后，具有第二几何形状的焊接面具有特定直径，和可以包括另外的凸出或凹陷表面特征的另外的特定圆丘形状。下端部86的后缘92类似于前缘90向上形成，但是偏移为低于前缘90，以使下端部86内的切削表面70以从3°到8°范围的正后角从前缘90倾斜到后缘92。正后角在图8中示出。

第二切削表面70的上端部88是凸形形状并且从下端部86延伸到切割出屑槽58的细长足部62。上端部88具有前缘96和后缘98。与在下端部86中一样，这两个边缘96和98可以通过正后角偏移，但它们不是必须如此，因为上端部88不是必须参与切割第二焊接面几何形状。而是，上端部88的功能为在切割刀具10围绕通孔16的中心轴18转动期间，定心和向下朝向下端部86引导焊接电极。实际上，当焊接电极被接收在第二切割槽34中并且切割刀具10转动来恢复第二焊接面几何形状时，第二切削表面70的上端部88通常不会接触，因此不会切割在焊接面和过渡突出部外部的焊接电极的相邻区域。

在图2、6和8的实施方式中，两个对齐的第二切削表面70b、70d包括刚刚描述的下端部86，而另外两个对齐的第二切削表面70a、70c包括下端部86的变型，其中仅有的主要区别在于远端94没有一直延伸到通孔16的中心轴18。四个切削表面70a、70b、70c、70d的每个还包括上述上端部88用于引导和定心电极。因而所有四个第二切削表面70a、70b、70c、70d在这个实施方式中成型为参与切割焊接面以修复第二几何形状，同时还帮助对齐和引导焊接电极的焊接面到第二切割槽34内的适当位置。在这个实施方式中一起采用四个切削表面70a、70b、70c、70d来使复原第一几何形状更容易和更节约时间。此外，如图所示，如同相似地具有延伸到通孔16的中心轴18的远端80的第一切削表面68a、68c，具有延伸到通孔16的中心轴18的远端94的第二切削表面70b、70d不存在于相同刃60上。替代的，两组第一和第二切削表面68a、68c、70b、70d在切割部件14上彼此横向取向。

应当理解的是构造为修整不对称的第一和第二焊接面几何形状的其它切割出屑槽设计当然是可能的，并且可以用作替代切割出屑槽58a、58b、58c、58d-具有它们相对的第一和第二切削表面68a、68b、68c、68d、70a、70b、70c、70d-如图所示和如上所述。例如，切割部件14可以包括具有第一切削表面68和第二切削表面70的仅一个切割出屑槽58。轴向间隔的第一和第二切削表面68、70可以包括上述的下端部72、86。在另一个示例中，切割部件14可以包括两个相反切割出屑槽58，其每个具有第一切削表面68和第二切削表面70。相反切割出屑槽58的第一切削表面68和第二切削表面70可以分别以如同表面68a、68c和表面70b、70d的相同方式构造，如上所述。

可以分别通过第一和第二切割槽32、34切割和复原的第一和第二焊接面几何形状，可以采取各种构造。第一和第二焊接面几何形状的一些特定组合在图9-14中示出。在这些示例中，第一和第二焊接面几何形状被设计用于电阻点焊包括相邻叠加的钢工件和铝工件的层叠工件。采用不同的焊接面几何形状来尝试和处理由异质钢和铝工件在电阻点焊期间提出的独特挑战，并且最终使持续获得具有良好强度性能的焊接接头更容易。虽然图9-14中示出并且在以下段落中描述的特定焊接面几何形状是有用的彼此组合，应当理解的是其它焊接面几何形状可修改为实现相似目的，尽管这里没有明确地图示和描述。

焊接面几何形状的一个特定组合在图9-10中示出。这里，图9中示出焊接电极200(也称为“第一焊接电极200”)包括第一焊接面几何形状并且通过一个或多个切割出屑槽58的第一切削表面68可修整，图10中示出焊接电极220(也称为“第二焊接电极220”)包括第二焊接面几何形状并且通过一个或多个切割出屑槽58的第二切削表面70可修整。第一和第二焊接电极200、220可以由适用于点焊应用的任何导电和导热材料构造，该材料可能在焊接期间经历老化。例如，焊接电极200、220可以由铜合金构造，铜合金具有至少80％IACS、或更优选的至少90％IACS的导电率，和至少300W/mK、或更优选的至少350W/mK的导热率。可以使用的铜合金的一个特定示例是包含大约0.10wt％到大约0.20wt％锆和余量铜的铜锆合金(CuZr)。优选满足这个构成组分并且标明为C15000的铜合金。可以形成焊接电极200、220的其它适当的材料包括C18200铜铬(CuCr)合金，C18150铜铬锆(CuCrZr)合金，或基于耐火的金属复合物，如钨铜复合物。

第一焊接电极200包括电极本体202和焊接面204。焊接本体202优选是圆柱形形状并且包括具有圆周2060的前端206。本体202在其前端圆周2060的直径2062优选在12mm至22mm的范围内，更窄的，在16mm至20mm的范围内。焊接面204位于本体202的前端206并且具有圆周2040，圆周2040与本体202的前端206的圆周2060一致(全面电极)，或通过截锥或截断的球形状的过渡突出部208从前端206的圆周2060向上设置到在2mm至10mm之间的距离。如果过渡突出部208是截锥形的，截断角优选从焊接面圆周2040的水平面在15°至40°之间。如果过渡突出部208是球形的，过渡突出部208的曲率半径优选范围在6mm至20mm范围，更窄地，在8mm至12mm之间。

焊接面204具有在其圆周2040测量的直径2042，其优选在3mm至16mm范围内，更窄的，在4mm至8mm的范围内。根据它的形状，焊接面204包括可以是平面或圆丘的基体焊接面表面210。如果是圆丘的，基体焊接面表面210从焊接面204的圆周2040向上和向内上升以得到向上弯曲的凸形形状。例如，在一个特别实施方式中，基体焊接面表面210可以是球形圆丘状的，其中它具有球型轮廓，其曲率半径曲率半径优选在8mm至400mm范围内，更窄的25mm至100mm范围内。焊接面204的几何形状-无论是平面或是具有其规定半径2042的圆丘状-可以通过在切割刀具10的第一切割槽32中接收老化焊接面204，随后围绕焊接面204的轴线212转动刀具10来切割和复原。这样做，一个或多个切割出屑槽58的第一切削表面68切削焊接面材料来暴露新的焊接面材料并且复原第一焊接面几何形状。

第二电极220包括电极本体222和焊接面224。电极本体222优选是圆柱形形状并且包括具有圆周2260的前端226。本体222在其前端圆周2260截取的直径2262优选在12mm至22mm的范围内，更窄的，在16mm至20mm的范围内。焊接面224布置于本体222的前端226并且具有圆周2240，圆周2240与本体222的前端226的圆周2260一致(全面电极)，或通过截锥或截断的球形形状的过渡突出部228，从前端226的圆周2260向上设置到在2mm至10mm之间的距离。如果过渡突出部228是截锥形的，截断角优选从焊接面圆周2240的水平面在30°至60°之间。如果过渡突出部228是球形的，过渡突出部228的曲率半径优选范围在6mm至12mm之间。

焊接面224优选具有在其圆周2240处测量的在8mm至20mm范围内，或更窄的，在10mm至15mm的范围内的直径2242。根据它的形状，焊接面224包括圆丘的基体焊接面表面230和中心凸台232。基体焊接面表面230是圆丘的，从而从焊接面224的圆周2240向上和向内上升以获得向上弯曲的凸形形状。例如，在一个特别实施方式中，基体焊接面表面230可以是球形圆丘状的，其中它具有曲率半径优选在15mm至300mm范围内，或更窄的在20mm至50mm范围内的球形轮廓。中心凸台232在基体焊接面表面230上关于焊接面224的轴线234定心，并且由基体焊接面表面230的环形部分围绕。中心凸台232是使第二焊接电极220能够结合很多类型的层叠工件在电阻点焊操作期间使用的表面特征，如在美国专利No.US8525066中所述的。除了中心凸台232，如果需要，焊接面224还可包括围绕中心凸台232的竖立环形脊或凹陷环形凹槽(相对于基体焊接面表面230)。

中心凸台232包括凸台表面236和侧表面238。凸台表面236以0.1mm至0.5mm高于围绕的基体焊接面表面230正设置，并且比基体焊接面表面230更平。例如，凸台表面236可以是平面的或其可以具有大于基体焊接面表面230的球面曲率半径的球面曲率半径。如果是球形的，凸台表面236的曲率半径优选为40mm或更大。另外，在平面视图(俯视图)中凸台表面236可以是环形的，并且将凸台表面236高于基体焊接面表面230正设置的侧表面238可以是圆柱形的。如果在平面视图中是环形的，凸台表面236可以具有从3mm至7mm的范围的直径。

焊接面224的第二几何形状-特别是具有竖立中心凸台232和规定直径2242的焊接面224的圆丘基体焊接面表面230-可以通过在切割刀具10的第二切割槽34中接收老化焊接面224，随后围绕焊接面224的轴线232转动刀具10来切割和复原。这样做，焊接面224上的中心凸台232对准在对应凹陷内，对应凹陷从一个或多个切割出屑槽58的第二切削表面70的下端部86的前缘90到后缘92至少部分路线地延伸，并且切割刀具10的转动切削焊接面材料来暴露新的焊接面材料并且复原第二焊接面几何形状。第一和第二焊接电极200、220的第一和第二焊接面几何形状可以通过当第一焊接面204和第二焊接面224分别被接收到第一和第二切割槽32、34中时转动切割刀具10而同时复原。

焊接面几何形状的另一个特定组合描绘在图11-12中。这里，图11中所示的焊接电极300(也称为“第一焊接电极300”)包括第一焊接面几何形状并且是通过一个或多个切割出屑槽58的第一切削表面68可修整的，且图12中所示的焊接电极320(也称为“第二焊接电极320”)包括第二焊接面几何形状并且是通过一个或多个切割出屑槽58的第二切削表面70可修整的。第一和第二焊接电极300、320可以由适用于点焊应用的任何导电和导热材料构造，该材料可能在焊接期间经历老化。例如，如前所述，焊接电极300、320可以由铜合金构造，铜合金具有至少80％IACS、或更优选的至少90％IACS的导电率，和至少300W/mK、或更优选的至少350W/mK的导热率，以及由其它导电和导热材料构成。

第一焊接电极300与图9所示的第一焊接电极200相同。特别是，第一焊接电极300包括本体302和焊接面304，结构上与先前所述的第一焊接电极200的本体202和焊接面204相同。因此图11中使用的对应附图标记指示与先前所述第一焊接电极200的那些相同的第一焊接电极300的结构方面，并且还包括以上有关那些相似结构属性的公开。鉴于两个焊接电极200、300之间的结构相似性，图11的第一焊接电极300的多余说明在这里没有必要了。与图9-10相比图11-12的焊接面几何形状组合的差异是仅仅基于图12所示的第二焊接电极320。

第二焊接电极320在很多方面类似于图10所示的第二焊接电极220。这里，如图所示，第二焊接电极320包括本体322和焊接面324，结构上与先前所述的第二焊接电极220的本体222和焊接面224相同-并且因此使用对应附图标记识别-除了焊接面324另外包括围绕中心凸台332的多个阶梯340。多个阶梯340可以包括从两个到十个间的任意数量的阶梯340，每个阶梯包括由圆形圆周肩部表面346连接的顶阶梯表面342和侧表面344。每个阶梯340的顶阶梯表面342轴向置于其径向向内相邻阶梯340的顶阶梯表面342之下，或在阶梯340直接围绕中心凸台332的情况中，轴向置于凸台表面336之下。每个阶梯340的顶阶梯表面342可以是平的或具有曲率半径范围从100mm-400mm的球形形状，并且多个阶梯340的肩部表面346优选通过范围从200μm至1500μm的径向距离分开。

多个阶梯340从中心凸台332的侧表面338开始彼此邻接；也就是，每个阶梯340的顶阶梯表面342从其径向向内相邻阶梯340的侧表面344(或在最中心阶梯340的情况下中心凸台332的侧表面338)向外径向相交和延伸。实际上，在这里所示的实施方式中，第二焊接电极320的焊接面324包括三个阶梯340。第一阶梯340a与中心凸台332邻接，并且包括从中心凸台332的侧表面338延伸到其自身侧表面344a的顶阶梯表面342a。第二阶梯340b与第一阶梯340a邻接，并且包括从第一阶梯340a的侧表面344a延伸到其自身侧表面344b的顶阶梯表面342b。并且，同样，第三阶梯340c与第二阶梯340b邻接，并且包括从第二阶梯340b的侧表面344b延伸到其自身侧表面344c的顶阶梯表面342c。可以存在于第三阶梯344c径向外部的任何另外的阶梯340与其余阶梯340以此相同的方式邻接。

如先前参考图9-10所述，通过在切割刀具10的第一和第二切割槽32、34中分别接收老化焊接面304、324，并且随后围绕焊接面304、324的轴线312、334转动刀具10，焊接面304、324的第一和第二几何形状被切割和复原。这里的主要区别是第二焊接面324现在除了中心凸台332外还包括多个阶梯340。就这一点而言，一个或多个切割出屑槽58的第二切削表面70现在包括至少部分路线地从下端部86的前缘90延伸到后缘92的多个凹陷。中心凸台332和多个阶梯340被对准在这些对应凹陷内，以使在切割刀具10转动期间，第二切削表面70切削焊接面材料来暴露新的焊接面材料并且复原第二焊接面几何形状。

焊接面几何形状的另一个特定组合描绘在图13-14中。这里，如图13所示的焊接电极420(也称为“第一焊接电极420”)包括第一焊接面几何形状并且通过一个或多个切割出屑槽58的第一切削表面68可修整，且如图14所示的焊接电极520(也称为“第二焊接电极520”)包括第二焊接面几何形状并且通过一个或多个切割出屑槽58的第二切削表面70可修整。第一和第二焊接电极420、520可以由适用于点焊应用且可能在焊接期间经历老化的任何导电和导热材料构造。例如，如同之前的，焊接电极420、520可以由铜合金构造，铜合金具有至少80％IACS、或更优选的至少90％IACS的导电率，和至少300W/mK、或更优选的至少350W/mK的导热率，以及由其它导电和导热材料构造。

第一焊接电极420与图10所示的第二焊接电极220相同。特别是，第一焊接电极420包括本体422和焊接面424，结构上与先前所述的第二焊接电极220的本体222和焊接面224相同。因此图13中使用的对应附图标记指示与先前所述第二焊接电极220的那些相同的第一焊接电极420的结构方面，并且还包括以上有关那些相似结构属性的公开。鉴于两个焊接电极420、220之间的结构相似性，图13的第一焊接电极420的多余说明在这里没有必要了。类似于第一焊接电极420，第二焊接电极520也包括至少一个焊接面表面特征。

第二焊接电极520在很多方面类似于图10所示的第二焊接电极220。这里，如图所示，第二焊接电极520包括本体522和焊接面524，结构上与先前所述的第二焊接电极220相同-并且因此使用对应附图标记识别-除了焊接面524不包括中心凸台，但是包括一系列的竖立环形脊550。这些竖立环形脊550从基体焊接面表面530向外突出，并且通过加压和破坏通常涂覆在铝工件表面的机械坚硬和电绝缘的耐火氧化层，使第二焊接电极520构建与铝工件良好的机械和电接触。

该系列竖立环形脊550优选关于焊接面524的轴线534定心和围绕该轴线534。脊550从其上突出的基体焊接面表面530可以占焊接面524的表面面积的50％或更多，优选在50％和80％之间。剩余的表面面积属于该系列竖立环形脊550，优选包括从两个到十个间任意数量的脊550，或更窄的从三个到五个脊550。一些竖立环形脊550在基体焊接面表面530上彼此径向间隔，以使竖立脊550，当从紧紧围绕焊接面524的轴534的最内竖立脊550a(图15)，向最靠近焊接面524的圆周5240从而离焊接面524的轴534最远的最外竖立脊550b(图15)移动时，直径变大。

竖立环形脊550的尺寸和形状被经历一些改变而不牺牲它们的修整能力。在一个实施方式中，最佳如图14所示，每个竖立环形脊550具有封闭圆周，意味着脊550的圆周是连续弯曲的，并且因此没有被明显隔断打断，另外由缺少尖角的截面形状限定、同时具有弯曲(如图所示)或平的顶表面。此外，如图15所示，每个竖立环形脊550还具有脊高度550h-在脊550的中点截取-当以截面图观察时从基体焊接面表面530向上延伸。每个脊550的脊高度550h优选范围从20μm至500μm，或更窄的，从50μm至300μm。当在两个相邻脊550的中点之间测量时脊550的间距优选范围从50μm至1800μm，或更窄的，从80μm至1500μm。每个环形脊550优选截面是半圆形、截断半圆形、或三角形的。

通过在切割刀具10的第一和第二切割槽32、34中分别接收老化焊接面424、524，并且随后围绕焊接面424、524的轴线434、534转动刀具10，焊接面424、524的第一和第二几何形状可以被切割和复原。更具体的，第一焊接面424通过一个或多个切削出屑槽58的第一切削表面68切割。这样做，很大程度上如同图10中的方式，焊接面424上的中心凸台432对准在对应凹陷中，该对应凹陷至少部分路线地从一个或多个切割出屑槽58的第一切削表面68的下端部72的前缘76到后缘78延伸，并且切割刀具10的转动切削焊接面材料来暴露新的焊接面材料并且复原第一焊接面几何形状。

第二焊接面524通过一个或多个切割出屑槽58的第二切割表面70来切割。为了这样做，一个或多个切割出屑槽58的第二切割表面70限定多个陷入凹槽，至少部分地在下端部86内从前缘90延伸到后缘92。可以平直或弯曲的横穿第二切削表面70的陷入凹槽优选地包括从前缘90到后缘92完全延伸横穿切削表面70的二到十个凹槽。每个陷入凹槽具有范围从20μm至500μm、更窄的从50μm至300μm的高度(在前缘90测量为从切削表面70的最大陷入距离)。另外，陷入凹槽沿着切削表面70间隔(在前缘90沿着切削表面70测量为在相邻凹槽的中点之间的距离)范围从50μm至1800μm，更窄的，从80μm至1500μm。在优选实施方式中，每个陷入凹槽的底部具有恒定曲率半径，以制造粗钝或圆形形状的截面，尽管其它替代截面形状肯定是可以的，包括截断的半环形和三角形。

陷入凹槽可以以与切削表面70的正后角相同或不同的正后角从前缘90穿过第二切削表面70延伸。特别是，陷入凹槽从前缘90朝向后缘92的正后角范围可从1.5°到20°，更窄的，从5°到15°。如果陷入凹槽平直延伸穿过第二切削表面70，凹槽的后角优选大于8°，以允许在切割刀具10的转动期间内槽壁与被切割和复原的竖立脊之间有足够的间隙。然而，如果陷入凹槽是弯曲穿过第二切削表面70来匹配被切割和复原的脊的弯曲，正后角可以与第二切削表面70的后角相同或甚至稍小(例如低至1.5°)，因为凹槽的弯曲本质上限制了内槽壁和被切割和复原的脊之间的干扰。可以并入第二切削表面70的陷入凹槽实施方式的讨论被包括在美国专利申请No.15/418768中，其全部内容通过引用被本文纳入。

仍然是焊接面几何形状的另一个特定组合描述在图16-17中。这里，如图16所示的焊接电极620(也称为“第一焊接电极620”)包括第一焊接面几何形状并且通过一个或多个切割出屑槽58的第一切削表面68可修整，且如图17所示的焊接电极720(也称为“第二焊接电极720”)包括第二焊接面几何形状并且通过一个或多个切割出屑槽58的第二切削表面70可修整。第一和第二焊接电极620、720可以由适用于点焊应用和可能在焊接期间经历老化的任何导电和导热材料构造。例如，如同之前的，焊接电极620、720可以由铜合金构造，铜合金具有至少80％IACS、或更优选的至少90％IACS的导电率，和至少300W/mK、或更优选的至少350W/mK的导热率，以及由其它导电和导热材料构造。

第一焊接电极620与图10所示的第二焊接电极220相同，并且第二焊接电极720与图12所示的第二焊接电极320相同。特别是，第一焊接电极620包括本体622和焊接面624，结构上与先前所述的第二焊接电极220的本体222和焊接面224相同。同样的，第二焊接电极720包括本体722和焊接面724，结构上与先前所述的第二焊接电极320的本体322和焊接面324相同。因此图16-17中使用的对应附图标记指示与先前所述第二焊接电极220、320的那些相同的第一和第二焊接电极620、720的结构方面，并且还包括以上有关那些相似结构属性的公开。鉴于两个焊接电极220、620、320、720之间的结构相似性，图16-17的第一和第二焊接电极620、720的多余说明在这里没有必要了。

通过在切割刀具10的第一和第二切割槽32、34中分别接收老化焊接面624、724，并且随后围绕焊接面624、724的轴线634、734转动刀具10，焊接面624、724的第一和第二几何形状可以被切割和复原。更具体的，第一焊接面624通过一个或多个切削出屑槽58的第一切削表面68切割并且第二焊接面724通过第二切削表面70切割。这样做，很大程度上如同图10中的方式，第一焊接面624的中心凸台632对准在对应凹陷内，对应凹陷至少部分延伸路线从一个或多个切割出屑槽58的第一切削表面68的下端部72的前缘76到后缘78，并且切割刀具10的转动切削焊接面材料来暴露新的焊接面材料并且复原第一焊接面几何形状。同样的，很大程度上如同图12中的方式，第二焊接面724的中心凸台732和多个阶梯740对准在对应凹陷中，对应凹陷至少部分延伸路线从一个或多个切割出屑槽58的第二切削表面70的下端部86的前缘90到后缘92，并且切割刀具10的转动切削焊接面材料来暴露新的焊接面材料并且复原第二焊接面几何形状。

如果需要，切割刀具10可以用于修整在电阻点焊中接合包括异质工件的层叠工件800的一对焊接电极，如图18-26所示。层叠工件800具有第一侧802和第二侧804，并且包括彼此叠加和紧靠以构建延伸穿过焊接位置812的搭接界面810的至少钢工件806和铝工件808。层叠工件800的第一侧802由钢工件表面814提供，并且第二侧804由铝工件表面816提供。因此，层叠工件800可以是仅包括相邻一对钢和铝工件806、808的“双层”层叠，或它可以是包括相邻钢和铝工件806、808加上另外钢工件818(如图19中所示钢-钢-铝)或另外铝工件820(如图20中所示钢-铝-铝)的“三层”层叠，只要相同基体金属组分的两个工件彼此紧接放置。在其它实施方式中，层叠工件800甚至可以是“四层”层叠，如钢-钢-钢-铝，钢-钢-铝-铝，或钢-铝-铝-铝。

钢工件806包括涂层或未涂层(即裸露)的多种多样的强度和等级中的任何种钢基板。涂层或未涂层的钢基板可以热轧或冷轧，并且可以包含任何钢，如低碳钢、无间隙钢、烘烤硬化钢、高强低合金(HSLA)钢、双相(DP)钢、复相(CP)钢、马氏体(MART)钢、相变诱导塑性(TRIP)钢、孪生诱导塑性(TWIP)钢、和硼钢，如当钢工件806包括模压淬火钢(PHS)时。如果被涂层，钢基板优选包括由锌(如，热浸镀锌或电镀锌)、锌铁(镀锌)、锌镍合金、镍、铝、或铝硅合金制成的表面层。如本文使用的术语“钢工件”因此包含多种多样的不同等级和强度的钢基板，无论涂层或未涂层，还包括那些已经历预焊处理的钢基板，预焊处理例如在模压淬火钢的制造中像退火、淬火、和/或回火。考虑到钢基板的厚度和可能存在的任何表面涂层，钢工件806至少在焊接位置812具有范围从0.3mm至6.0mm、或更窄地从0.6mm至2.5mm的厚度8060。

铝工件808包括涂层或未涂层(裸露)的铝基板。铝基板可以由非合金的铝或包括至少85wt％铝的铝合金组成。可构成涂层或未涂层的铝基板的一些值得注意的铝合金是铝镁合金、铝硅合金、铝镁硅合金、或铝锌合金。如果被涂层，铝基板优选包括是它的原生耐火氧化层的表面层，或替代的，它可以包括由锌、锡、或包含钛、锆、铬、或硅的氧化物的金属氧化转化涂层制成的氧化层，如US2014/0360986中所述。考虑到铝基板的厚度和可能存在的任何表面涂层，铝工件808至少在焊接位置812具有范围从0.3mm至6.0mm，或更窄地从0.5mm至3.0mm的厚度8080。

铝工件808的铝基板可以提供为锻造或铸造成型。例如，铝基板可以由4xxx、5xxx、6xxx或7xxx系锻造铝合金板层、挤出件、锻件、或其它加工物件组成。替代的，铝基板可以由4xx.x、5xx.x、或7xx.x系铝合金铸造件组成。可以构成铝基板的一些更多特定种类的铝合金包括，但不限制于，AA5182和AA5754铝镁合金、AA6011和AA6022铝镁硅合金、AA7003和AA7055铝锌合金、和Al-10Si-Mg铝压铸合金。如果需要，铝基板还可以被用在各种回火，包括退火(O)、应***化(H)、和固溶热处理(T)。如本文使用的术语“铝工件”因此包含非合金的铝和多种多样的铝合金基板，无论涂层或未涂层，以不同的可点焊形式，包括锻造板层、挤出件、锻件等以及铸造件，并且还包括已经历预焊处理的铝基板，如退火、应***化、和固溶热处理。

提供层叠工件800的第一和第二侧802、804的钢工件表面814和铝工件表面816，可以通过相邻且叠加的钢和铝工件806、808而表示出。例如，当两个工件806、808被层叠用于图18中所示的实施方式情况下的点焊时，钢工件806包括搭接表面822和外部的外表面824，并且同样的，铝工件808包括搭接表面826和外部的外表面828。两个工件806、808的搭接表面822、826彼此叠加和接触以构建延伸穿过焊接位置812的搭接界面810。另一方面，钢工件和铝工件806、808的外部外表面824、828，在焊接位置812以相反方向朝向远离彼此，并且分别构成层叠工件800的钢和铝工件表面814、816。

术语“搭接界面810”在本公开中被广义的使用并且旨在包含相邻的钢和铝工件806、808的搭接表面822、826之间的直接和间接接触的情况。当搭接表面822、826物理上地紧靠并且没有被独立的介于中间的材料层分开时，它们彼此直接接触。当搭接表面822、826被独立的介于中间的材料层分开时，它们彼此间接接触——因此没有经历在直接接触中存在的界面物理紧靠的类型——但仍足够紧密彼此靠近，从而仍然可以进行电阻点焊。当可选中间材料层(未示出)在层叠工件800的成型期间在工件806、808相互叠加抵靠之前施加在搭接表面822、826之间时，通常导致钢和铝工件806、808的搭接表面822、826之间的间接接触。

可以存在于相邻钢和铝工件806、808的搭接表面822、826之间的中间材料层是还没固化的可热固化结构性粘结剂。这样的中间材料通常具有0.1mm至2.0mm的厚度，这允许点焊没有太大难度的穿过中间层。结构性粘结剂可以置于钢和铝工件806、808的搭接表面822、826之间，以便在点焊之后，层叠工件800可以在ELPO烤炉或其它设备被加热来固化粘结剂并提供工件806、808之间的额外粘接。适当的可热固化结构性粘结剂的特定示例是可热固化环氧树脂，其可以包括填充颗粒，如二氧化硅颗粒，以便当固化时改变粘结剂的粘度或其它机械性能。多种可热固化环氧树脂是市售的，包括DOW Betamate 1486、Henkel5089、和Uniseal 2343。代替可热固化结构性粘结剂，其它类型的材料当然可以构成中间材料层。

当然，如图19-20所示，层叠工件800不限制于仅包括钢工件806和相邻铝工件808。层叠工件800还可以包括另外的钢工件818或另外的铝工件820-除了相邻钢和铝合金工件806、808之外-只要另外的工件与具有相同基体金属组分的工件806、808相邻放置；也就是，另外的钢工件818(如果存在)与其它钢工件806相邻放置，并且另外的铝工件820(如果存在)与其它的铝工件808相邻放置。至于另外工件的特征，以上提供的钢工件806和铝工件808的说明可适用于可以被包括在层叠工件800中的另外的钢工件或另外的铝工件。应当注意的是，尽管相同的大体说明适用，但不要求3T(三层)层叠中的两个钢工件或两个铝工件就组分、厚度、或形式(锻造或铸造)而言是相同的。

例如，如图19所示，层叠工件800可以包括上述相邻钢和铝工件806、808连同叠加和与钢构件806相邻放置的另外的钢工件818。当另外的钢工件818这样定位时，铝工件808的外部外表面828构成提供层叠工件800的第二侧804的铝工件表面816，如同之前，同时位于相邻于铝工件808的钢工件806现在包括一对相反的搭接表面822、830。钢工件806的搭接表面822面对和接触(直接或间接)铝工件808的相邻搭接表面826，如先前所述在两个工件806、808之间构建搭接界面810。钢工件806的另一个搭接表面830面对和叠加接触(直接或间接)另外的钢工件818的搭接表面832。这样，在这个特定布置的叠加工件808、806、818中，另外钢工件818的外部外表面834现在构成提供层叠工件800的第一侧802的钢工件表面814。

在另一个示例中，如图20所示，层叠工件800可以包括上述相邻钢和铝工件806、808连同叠加和相邻于铝构件808放置的另外的铝工件820。当另外的铝工件820这样定位时，钢工件806的外部外表面824构成提供层叠工件800的第一侧802的钢工件表面814，如同之前，同时位于相邻于钢工件806的铝工件808包括一对相反的搭接表面826、836。铝工件808的搭接表面826面对和接触(直接或间接)钢工件806的相邻搭接表面822，如先前所述在两个工件806、808之间构建搭接界面810。铝工件808的另一个搭接表面836面对和叠加接触(直接或间接)另外的铝工件820的搭接表面836。这样，在这个特定布置的叠加工件806、808、820中，另外的铝工件820的外部外表面840现在构成提供层叠工件800的第二侧804的铝工件表面816。

现在转向图21-22，任意上述组合的第一焊接电极200、300、420、620(与焊接面902一起共同用附图标记901指出)和第二焊接电极220、320、520、720(与焊接面912一起共同用附图标记911指出)可以被用于电阻点焊层叠工件800。第一焊接电极901的焊接面902具有第一几何形状(通过切割刀具10的第一切割槽32可修整)并且第二焊接电极911的第二焊接面912具有第二几何形状(通过切割刀具10的第二切割槽34可修整)。焊接电极901、911被承载到任何适当类型的焊枪(未示出)上，包括C型或X型焊枪，并且电连接到能够根据编程焊接程序在焊接电极901、911之间并且穿过层叠工件800输送电流-优选5kA到50kA范围的直流电流-的电源。焊枪还可以安装有冷却剂管线和相关控制设备以便在点焊操作期间输送冷却剂流体，如水，到每个焊接电极901、911。

电阻点焊方法通过相对于层叠工件800定位第一和第二焊接电极901、911以使第一焊接面902面对钢工件表面814并且第二焊接面912面对铝工件表面816开始，如图21中所示。随后在焊接位置812在施加的夹持力下以彼此面对齐的方式将第一焊接面902和第二焊接面912按压在它们各自的钢和铝工件表面814、816。施加的夹持力优选范围从400lb到20001b，或更窄的，从600lb到13001b。虽然在这个附图中描绘了仅钢和铝工件806、808彼此叠加和位于彼此相邻，从而构建搭接界面810，但电阻点焊方法的以下讨论同样适用于其中层叠工件800包括另外的钢工件818或另外的铝工件820(图19-20)的情况，即使为了清晰起见那些另外的工件318、320从附图中省略。

在第一焊接面902和第二焊接面912分别被按压在层叠工件800的钢和铝工件表面814、816之后，电流在焊接电极901、911之间经由它们的面对齐的焊接面902、912经过。在焊接电极901、911之间交换的电流穿过层叠工件800且横穿在相邻的钢和铝工件806、808之间构建的搭接界面810。电流流动的阻力熔化铝工件808并且在铝工件808内产生熔融铝焊接熔池850，如图21所示，其中电流优选是具有范围从5kA到50kA的电流水平的直流电流。熔融铝焊接熔池850在焊接位置812润湿钢工件808的搭接表面822并且穿透一定距离进入铝工件808，该距离范围从铝工件808的厚度8080的20％到100％。

当电流流动停止时，熔融铝焊接熔池850固化成焊接接头852，其在焊接位置812焊接连接钢和铝工件806、808在一起，如图22所示，没有消耗工件806、808之间的搭接界面810。焊接接头852包括铝工件808的再凝固材料，而且还可以包括邻近于钢工件806的搭接表面822的Fe-Al金属间化合物的一个或多个反应层。一个或多个Fe-Al金属间层可以包括FeAl₃化合物，Fe₂Al₅化合物和可能的其它金属间化合物，并且通常具有1μm至5μm的组合的总厚度。焊接接头852在焊接位置延伸进入铝工件808一定距离，所述距离通常范围从铝工件808的厚度8080的20％到100％(100％是完全穿过铝工件808)，正如先前存在的熔融铝焊接熔池850。

在停止电流经过焊接电极901、911之间并且不再需要由焊接电极901、911施加的夹持力之后，焊接电极901、911从它们各自的钢和铝工件表面814、816缩回。电阻电焊方法随后在相同或不同层叠工件800上的其它焊接位置812重复。电阻点焊操作中第一和第二焊接电极901、911的持续使用最终导致第一焊接面902和第二焊接面912变得老化。焊接面902、912的这种老化通常是不可避免的并且在某点开始干扰电流在焊接电极901、911之间和穿过层叠工件800的流通。当电流流动由于明显的焊接面老化被干扰时，焊接接头352的形成被扰乱，使其很难持续获得接头852中的良好强度性能。

层叠工件800中异质材料和第一和第二焊接电极901、911的不同焊接面几何形状的组合，导致不同形式的老化发生在第一焊接面902和第二焊接面912。例如，由于在钢工件表面814经历的高温和焊接面902上施加的夹持压力，第一焊接电极901的第一焊接面902可以以迅速增长的形式经历宏观变形，特别是当钢工件806包括高强度钢，如DP、TRIP、或其它。另外，第一焊接面902，如果由铜合金构造，可能在钢工件806上与锌(如果存在)反应，以在焊接面902上形成铜锌合金层，其加速宏观变形。另一方面，第二焊接电极911的第二焊接面912，如果由铜合金构造，可能经历在铜和铝之间的金属间反应，其形成铜铝反应产物。这个铜铝反应产物可以使焊接面912破裂且有凹陷。另外，经过一段时间图14的竖立环形脊550可能变形或变平，这危害焊接面524连通电流进或出层叠工件800的能力。

无论何时需要，第一焊接面902和第二焊接面912都可由切割刀具10周期性地修整以抵消焊接面老化，并且因此延长第一和第二焊接电极901、911的可用操作寿命。特别是，第一和第二焊接电极901、911可以在形成从10到100个的任何数量的焊接接头852之后被修整。也就是，第一和第二焊接电极901、911可以用于形成从10到100个范围的第一组焊接接头852，随后使用切割刀具10修整。修整之后，第一和第二焊接电极901、911可以用于形成再一次从10个到100个范围的第二组焊接接头852，随后使用切割刀具10又一次修整。对于每个焊接电极901、911，焊接和修整的这种模式可以持续直到由于修整操作导致的焊接面材料的累计消耗致使电极901、911不适合继续使用。由于使用切割刀具10的每个修整操作去除范围从10μm至500μm，并且更优选的50μm至200μm的材料深度，在不得不用具有相同焊接面几何形状的新电极替换之前，每个焊接电极901、911通常可以经受从10到500次的任何数量的修整操作。

可以进行使用切割刀具10来修整第一焊接面902和第二焊接面912，而不从焊枪上移除第一和第二焊接电极901、911。修整操作包括安装切割刀具10到可转动刀架。对于关于图9-17先前所述的每个焊接面几何形状组合，如图23-26所示，第一和第二焊接电极901、911随后沿着切割刀具10的通孔16的中心轴18同时聚拢，以使第一焊接面902接收在第一切割槽32中并且第二焊接面912接收在第二切割槽34中。焊接面902、912的这种接收使它们分别接触切割部件14的一个多个切割出屑槽58的第一和第二切削表面68、70。图23-26示出了前述焊接面几何形状组合的每个被接收到它们各自的切割刀具10的切割槽32、34。当第一焊接面902(204、304、424、624)和第二焊接面912(224、324、524、724)被这样接收时，第一焊接面902的轴线212、312、434、634和第二焊接面912的轴线234、334、534、734与切割刀具10的通孔16的中心轴18同轴对齐。

在接收焊接面902(204、304、424、624)、912(224、324、524、724)在它们各自切割槽32、34中时，可以存在的任何竖立表面特征-即中心凸台232、332、432、632、732、多个阶梯340、740和竖立环形脊550与在一个或多个切割出屑槽58的可应用切削表面68、70中限定的匹配凹陷对准并接收在所述匹配凹陷中。切割刀具10随后围绕通孔16的中心轴18，以通常范围从100rpm到1000rpm、或更窄的从200rpm到500rpm的速度转动围绕焊接面902(204、304、424、624)、912(224、324、524、724)的轴线212、234、312、334、434、534、634、734的最少一圈到十圈、更窄的四圈到六圈的整圈转动。在该转动期间，一个或多个切割出屑槽58的切削表面68、70的前缘76、90也围绕它们各自焊接面902(204、304、424、624)、912(224、324、524、724)的轴212、234、312、334、434、534、634、734转动，同时保持接触焊接面902(204、304、424、624)、912(224、324、524、724)。

前缘76、90围绕焊接面902(204、304、424、624)、912(224、324、524、724)的转动运动切割第一和第二焊接面902、912和它们的相关过渡突出部208、228、308、328、428、528、628、728来暴露新的焊接面材料并且复原第一和第二焊接面几何形状。焊接面902(204、304、424、624)、912(224、324、524、724)的任何先前老化-无论它是塑性变形还是反应材料沉积(例如，铜锌或铜铝之间的反应结果)-因此在单个修整操作中几乎被清除，不要求人工精力或很大的处理停机时间。一旦第一焊接面902(204、304、424、624)和第二焊接面912(224、324、524、724)已经被充分的修整，焊接电极901(200、300、420、620)、911(220、320、520、720)从第一和第二切割出屑槽32、34缩回，并且由于它们仍然由焊枪承载，可以快速回到使用中。

优选示例性实施方式和特定示例的以上说明本质上仅仅是说明性的；它们的目的不是限制以下权利要求的范围。所附权利要求中使用的每个术语应当赋予其普通和习惯的含义，除非在说明书中另外特别地或清楚地被陈述。

Claims (10)

1.一种能够修整第一焊接电极和第二焊接电极的不对称焊接面几何形状的切割刀具，所述切割刀具包括：

具有第一端和第二端的本体，本体的第一端具有第一开口并且本体的第二端具有第二开口；和

在本体内的切割部件，切割部件具有一个或多个切割出屑槽，一个或多个切割出屑槽的每个从本体的内表面向内延伸并且包括切割刃，切割刃具有轴向间隔开且相反的第一切削表面和第二切削表面，一个或多个切割出屑槽构建第一切割槽和第二切割槽，第一切割槽由第一切削表面限定并且是穿过本体的第一开口能接近的，第二切割槽由第二切削表面限定并且是穿过本体的第二开口能接近的，当第一和第二焊接电极的焊接面分别被接收到第一和第二切割槽中并且切割刀具转动时，第一切割槽构造为切割第一焊接面几何形状成为第一焊接电极的焊接面，第二切割槽构造为切割第二焊接面几何形状成为第二焊接电极的焊接面，并且其中第一焊接面几何形状和第二焊接面几何形状彼此不同。

2.如权利要求1中所述的切割刀具，其中一个或多个切割出屑槽的每个包括在本体的内表面支撑切割刃的细长足部。

3.如权利要求2中所述所述的切割刀具，其中一个或多个切割出屑槽的细长足部摩擦配合在由本体的内表面中的凹陷表面限定的保持通道内，以将切割部件固定地保持在本体内。

4.如权利要求2中所述的切割刀具，其中一个或多个切割出屑槽的细长足部与本体的内表面整体成型，以将切割部件固定地保持在本体内。

5.如权利要求1中所述的切割刀具，其中切割部件包括具有第一切割刃的第一切割出屑槽、具有第二切割刃的第二切割出屑槽、具有第三切割刃的第三切割出屑槽、和具有第四切割刃的第四切割出屑槽，第一、第二、第三和第四切割刃彼此圆周间隔分布，以使第一、第二、第三和第四切割刃的每个横向于它的两个圆周相邻切割刃的每个而取向，其中第一、第二、第三和第四切割刃的每个包括轴向间隔和相反的第一和第二切削表面，第一、第二、第三和第四切割刃的第一切削表面限定第一切割槽，并且第一、第二、第三和第四切割刃的第二切削表面限定第二切割槽。

6.如权利要求5中所述的切割刀具，其中对齐的第一切割刃的第一切削表面和第三切割刃的第一切削表面的每个具有下端部，下端部具有向上成型的前缘和在前缘之下偏移正后角的向上成型的后缘，并且其中对齐且还横向于第一切割刃的第一切削表面和第三切割刃的第一切削表面而取向的第二切割刃的第二切削表面和第四切割刃的第二切削表面的每个具有下端部，所述下端部具有向上成型的前缘和在前缘之下偏移正后角的向上成型的后缘。

7.如权利要求5中所述的切割刀具，其中第一、第二、第三、和第四切割刃的每个的第一切削表面具有凸形形状的上端部，第一、第二、第三、和第四切割刃的每个的第一切削表面的上端部具有前缘和后缘，并且其中第一、第二、第三、和第四切割刃的每个的第二切削表面包括凸形形状的上端部，第一、第二、第三、和第四切割刃的每个的第二切削表面的上端部具有前缘和后缘。

8.如权利要求1中所述的切割刀具，其中本体包括具有外表面的环形壁，外表面包括整体锁止，整体锁止螺母具有围绕外表面布置并且在圆周间隔的轴向边缘相交的多个平表面。

9.一种能够修整第一焊接电极和第二焊接电极的不对称焊接面几何形状的切割刀具，所述切割刀具包括：

沿着第一端和第二端之间的中心轴线纵向延伸的本体，和

在本体内的切割部件，切割部件构建能穿过本体的第一端上的第一开口接近的第一切割槽，还构建能穿过本体的第二端上的第二开口接近的第二切割槽，切割部件包括切割出屑槽，切割出屑槽包括切割刃，切割刃具有轴向间隔和相反的第一切削表面和第二切削表面，第一切削表面和第二切削表面分别至少部分地限定第一和第二切割槽，其中第一切削表面包括成型为切割第一焊接面几何形状的下端部，并且第二切削表面包括成型为切割不同于第一焊接面几何形状的第二焊接面几何形状的下端部。

10.一种修整具有不对称焊接面几何形状的焊接电极的方法，所述方法包括：

提供包括本体和本体内的切割部件的切割刀具，切割部件包括一个或多个切割出屑槽，切割出屑槽构建第一切割槽和第二切割槽，第一切割槽是穿过本体的第一端上的第一开口能接近的，并且第二切割槽是穿过本体的第二端上的第二开口能接近的；

在切割刀具的第一切割槽中接收第一焊接电极的第一焊接面；

在切割刀具的第二切割槽中接收第二焊接电极的第二焊接面；和

转动切割刀具来切割和复原第一焊接面中的第一焊接面几何形状和第二焊接面中的第二焊接面几何形状，第一焊接面中的第一焊接面几何形状不同于第二焊接面中的第二焊接面几何形状。