專利名稱：切削刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可換刀片的支撐裝置，這種切削刀片可在用于銑削、鉆削和車削操作的金屬加工用切削刀具中使用。
背景技術(shù)：
將可換刀片固定在刀片槽內(nèi)的切削刀具設(shè)計(jì)的一個(gè)主要問(wèn)題是與確定切削刀片的有效切削刃的位置有關(guān)的精度。對(duì)于通常是方形、矩形或菱形的切削刀片來(lái)說(shuō)，刀片槽具有與之整體對(duì)應(yīng)的形狀，并包括底支撐壁和兩個(gè)相鄰的側(cè)支撐壁，側(cè)支撐壁從底支撐壁上大致正交地延伸出來(lái)。由于刀片槽在刀夾上加工出，因此刀片槽的支撐壁的表面平面度足夠高。另一方面，切削刀片并不總是能以與刀片槽相同的精度來(lái)制造。對(duì)于通過(guò)壓制和燒結(jié)硬質(zhì)合金粉末來(lái)制造的金屬切削用硬質(zhì)合金刀片來(lái)說(shuō)尤其如此。在燒結(jié)工藝中，切削刀片以不可絕對(duì)確定的方式收縮。換句話說(shuō)，切削刀片產(chǎn)生一定程度的變形，燒結(jié)切削刀片的表面通常不具有所需的平面度。由于切削刀片的三個(gè)相鄰面，即兩個(gè)側(cè)面和底面靠在刀片槽的側(cè)支撐壁和底支撐壁上，因此，切削刀片及其有效切削刃在刀片槽中的精確位置將取決于切削刀片的表面平面度的大小。
用于解決精確地確定有效切削刃位置的問(wèn)題的一種解決方案是磨削刀片表面。所用的另一種解決方案是將刀片槽設(shè)計(jì)成在底支撐壁上具有三個(gè)支撐點(diǎn)，在兩個(gè)相鄰的側(cè)支撐壁中的一個(gè)上具有兩個(gè)支撐點(diǎn)，而在兩個(gè)相鄰的側(cè)支撐壁中的另一個(gè)上具有一個(gè)支撐點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，用語(yǔ)“支撐點(diǎn)”并不是指不具有任何尺寸的幾何點(diǎn)，而是指具有較小面積的物理點(diǎn)，其大小可由所需的精度來(lái)決定。
所采用的另一種解決方案是將刀片設(shè)計(jì)成使得支撐點(diǎn)設(shè)置在刀片表面上，而不是在刀片槽的支撐壁上。由于這種方案的成本效率比其它方案更高，因此它尤其具有吸引力。一方面，它不需要對(duì)刀片表面進(jìn)行磨削，另一方面，在生產(chǎn)刀片槽時(shí)只需較少的機(jī)加工操作。在應(yīng)用第三種解決方案時(shí)，通常采用了兩種方法。在一種方法中采用了平的共面支撐面，例如見(jiàn)于美國(guó)專利No.5441370，在另一方法中采用了圓形突出部，例如見(jiàn)于美國(guó)專利No.6126366。前一方法的缺點(diǎn)是，支撐面仍需要較高的表面平面度，以便精確地定義有效切削刃的位置。后一方法的缺點(diǎn)是，圓形突出部形成了在本領(lǐng)域內(nèi)所稱的倒扣。這意味著后一方法只能用組合模具來(lái)生產(chǎn)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是為切削刀片提供支撐裝置，以便消除上述缺點(diǎn)，因此當(dāng)切削刀片安裝在切削刀具上時(shí)，它會(huì)被精確形成的三點(diǎn)支撐裝置固定地夾持住，并具有精確定位的有效切削刃。
發(fā)明概要根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于切削刀具的可換刀片，包括頂面、底面和多個(gè)在底面和頂面之間延伸的側(cè)面，各側(cè)面在頂邊處與頂面相交，頂邊的至少一部分構(gòu)成了切削刃；多個(gè)角側(cè)面，各角側(cè)面在第一角側(cè)面和第二角側(cè)面之間延伸；位于至少一個(gè)側(cè)面內(nèi)的凹腔，凹腔位于頂邊的下方，并具有相對(duì)的第一和第二側(cè)邊以及位于它們之間的上邊；與各凹腔相鄰的第一和第二小側(cè)面，第一小側(cè)面的至少一部分從第一側(cè)邊延伸到第一角側(cè)面，第二小側(cè)面的至少一部分從第二側(cè)邊延伸到第二角側(cè)面，其中第一小側(cè)面的至少一部分和第二小側(cè)面的至少一部分是平坦的但不共面，第一小側(cè)面的至少一部分從第一角側(cè)面向外延伸到第一側(cè)邊，第二小側(cè)面的至少一部分從第二角側(cè)面向外傾斜到第二側(cè)邊。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，第一和第二小側(cè)面均具有與凹腔的上邊接界的部分。
另外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，第一和第二小側(cè)面從底面向外傾斜到頂面。
另外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，第一和第二小側(cè)面是相同的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，切削刀片具有四個(gè)側(cè)面。
另外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，這四個(gè)側(cè)面中的每一個(gè)均設(shè)有凹腔。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定應(yīng)用，多個(gè)側(cè)面中的各側(cè)面是相同的。
如果需要的話，可對(duì)第一和第二小支撐面進(jìn)行磨削。
根據(jù)本發(fā)明還提供了一種具有刀片槽的切削刀具，在刀片槽中根據(jù)本發(fā)明的方式夾持了切削刀片，其中刀片槽包括底壁以及從底壁上大致向上延伸出的相鄰后壁和側(cè)壁，后壁和側(cè)壁分別設(shè)有后接觸邊和側(cè)接觸邊，后接觸邊或側(cè)接觸邊中的一個(gè)分別在切削刀片的至少一個(gè)側(cè)面上的凹腔的第一和第二側(cè)邊上的第一和第二鄰接點(diǎn)處與切削刀片鄰接。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，切削刀片具有四個(gè)側(cè)面。
另外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，四個(gè)側(cè)面中的每一個(gè)均設(shè)有凹腔，后接觸邊分別在一個(gè)側(cè)面的第一和第二側(cè)邊上的第一和第二鄰接點(diǎn)處與切削刀片鄰接，側(cè)接觸邊在一個(gè)相鄰側(cè)面的第一側(cè)邊上的第三鄰接點(diǎn)處與切削刀片鄰接。
可以理解，根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，切削刀片通過(guò)三點(diǎn)支撐裝置夾持在刀片槽中。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定應(yīng)用，多個(gè)側(cè)面中的各側(cè)面是相同的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，第一和第二小側(cè)面均具有與凹腔的上邊接界的一部分。
另外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，第一和第二小側(cè)面從底面向外傾斜到頂面中。
如果需要的話，可對(duì)第一和第二小支撐面進(jìn)行磨削。
附圖簡(jiǎn)介為了更好地進(jìn)行理解，下面將以示例的形式參考附圖來(lái)介紹本發(fā)明，在圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的切削刀片的第一實(shí)施例的透視圖；圖2是圖1所示切削刀片的側(cè)視圖；圖3是圖1和2所示的切削刀片沿圖2中的線III-III的剖視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的切削刀片的第二實(shí)施例的透視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的切削刀片的第三實(shí)施例的透視圖；圖6是具有另一形式的凹腔的切削刀片的透視圖；圖7是切削刀具的刀片槽的透視圖，在刀片槽中夾持了根據(jù)本發(fā)明的切削刀片；圖8是用于夾持根據(jù)本發(fā)明的切削刀片的切削刀具的刀片槽的透視圖；圖9是如圖7所示的其中夾持有切削刀片的刀片槽的沿線IX-IX的局部剖視圖；圖10是安裝有根據(jù)本發(fā)明的切削刀片的切槽銑刀；和圖11是安裝有根據(jù)本發(fā)明的切削刀片的平面銑刀。
發(fā)明的詳細(xì)介紹現(xiàn)在參考附圖，圖1到3顯示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的分度式可換切削刀片20。切削刀片20為大致方形的形狀，具有頂面22、底面24以及四個(gè)在頂面22和底面24之間延伸的基本上相同的側(cè)面26。各側(cè)面26在頂邊28處與頂面22相交。本發(fā)明涉及到切削刀具中的切削刀片20的支撐，并不涉及切削刃的具體形狀。因此，這里將不介紹切削刃的形式，只是指出，頂邊28的至少一部分構(gòu)成了切削刃。切削刀片20具有四個(gè)角側(cè)面30，各側(cè)面26在兩個(gè)角側(cè)面30之間延伸。
由于四個(gè)側(cè)面26基本上相同，因此只針對(duì)一個(gè)側(cè)面來(lái)介紹側(cè)面26的結(jié)構(gòu)，可以理解，所介紹的結(jié)構(gòu)可應(yīng)用到所有四個(gè)側(cè)面26中。因此，參考一個(gè)特定側(cè)面，側(cè)面26設(shè)有凹腔32。凹腔32位于頂邊28的下方，即它并不與頂邊28相交。凹腔32相對(duì)于角側(cè)面30大致位于側(cè)面26的中央。凹腔32在側(cè)面26中具有邊界，其由兩條相對(duì)的側(cè)邊34和一條與側(cè)邊34相連的上邊36形成。側(cè)面26設(shè)有與頂邊28相鄰的后刀面38。側(cè)面26的位于后刀面38和底面24之間的其余部分分成兩個(gè)平面的或平坦的小側(cè)面40?！捌矫娴摹被颉捌教沟摹笔侵缚紤]到制造公差而盡可能得到的平面或平坦。因此通常來(lái)說(shuō)，如果本發(fā)明的切削刀片只通過(guò)壓制和燒結(jié)來(lái)制造，那么可預(yù)計(jì)，小側(cè)面40將比它在壓制和燒結(jié)后進(jìn)行磨削的情況下更不平坦。
各小側(cè)面40分成與后刀面38相鄰的上部42和從上部42延伸到底面24的下部44。上部和下部由虛線45所表示的假想線分隔開(kāi)。由于給定的小側(cè)面40是平的，因此給定小側(cè)面40的上部和下部42，44位于同一平面內(nèi)。上部42從各角側(cè)面30處向外延伸，并在位于后刀面38和凹腔32之間的中央接合線46處匯合。各下部44從各角側(cè)面30上向外延伸到凹腔32的各側(cè)邊34。如圖2所示，圖3所示截面的剖切線III-III在凹腔各側(cè)的點(diǎn)P處將側(cè)邊34切開(kāi)。在圖3中，與圖2的線III-III重合的線L通過(guò)兩個(gè)點(diǎn)P。如所示，各小側(cè)面40(以及各相應(yīng)的上部和下部42，44)從相關(guān)的角側(cè)面30上向外傾斜到相關(guān)側(cè)邊34上，從而與線L形成了一個(gè)銳角α。角α的值取決于切削刀片20的設(shè)計(jì)。在一個(gè)非限制性示例中，α＝0.6°。如下面相對(duì)于切削刀片20在切削刀具的刀片槽中的夾持所詳細(xì)介紹地那樣，點(diǎn)P表示切削刀片20和刀片槽之間的鄰接點(diǎn)。
根據(jù)上述實(shí)施例，各小側(cè)面40具有與凹腔36的上邊接界的部分，即上部42。此外，從圖2中可看出，小側(cè)面40從底面24朝向頂面22向外傾斜伸出。而且，各側(cè)面26的兩個(gè)小側(cè)面40相同。
現(xiàn)在來(lái)看圖4，圖中顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的切削刀片20。根據(jù)此實(shí)施例，各下部44分成兩個(gè)子部分，即上子部分48和下子部分50。這兩個(gè)子部分48，50在子部分接合線52處匯合。根據(jù)第二實(shí)施例的上部42具有與第一實(shí)施例中的上部42相同的特性。也就是說(shuō)，上部42從各角側(cè)面30向外延伸，并在位于后刀面38和凹腔32之間的中央接合線46處匯合。根據(jù)第二實(shí)施例的上子部分48具有與第一實(shí)施例中的下部44相同的特性。也就是說(shuō)，各上子部分48從各角側(cè)面30向外延伸到凹腔32的各側(cè)邊34上。因此，如果通過(guò)上子部分48取截面的話，結(jié)果將是具有如圖3所示的形狀的截面。顯然，各側(cè)面26的兩個(gè)上子部分48是平坦的，但不共面。根據(jù)第二實(shí)施例，鄰接點(diǎn)P處于與上子部分48相鄰的側(cè)邊34上。與第一實(shí)施例相比，下子部分50可具有任何所需的幾何形狀，并不必是平坦的或平坦但不共面。
現(xiàn)在來(lái)看圖5，圖中顯示了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的切削刀片20。根據(jù)此實(shí)施例，切削刀片20具有與第二實(shí)施例中相同特性的上、下子部分48，50。然而，根據(jù)第三實(shí)施例的切削刀片的各側(cè)面26具有與頂邊28相鄰的后刀面52，其延伸到上子部分48和上邊36，并可具有任何所需的幾何形狀。
在上述切削刀片20的三個(gè)實(shí)施例中，凹腔32延伸到底面24上。在圖6中顯示了一個(gè)閉合凹腔54，其可用作本發(fā)明的另一形式的凹腔。閉合凹腔54并不延伸到底面24。顯然，閉合凹腔54可用于上述切削刀片20的三個(gè)實(shí)施例的任意一個(gè)中。
現(xiàn)在來(lái)看圖7到11。切削刀具56如切槽銑刀58或平面銑刀60具有刀片槽62，根據(jù)本發(fā)明的切削刀片20夾持于其中。各刀片槽62包括底壁64，以及從底壁64上大致向上延伸的相鄰后壁和側(cè)壁66，68。后壁和側(cè)壁66，68分別設(shè)有后接觸邊70和側(cè)接觸邊72。在切削刀片20夾持在刀片槽62內(nèi)的情況下(見(jiàn)圖8和9)，后接觸邊70與切削刀片20在位于后壁66附近的側(cè)面26’的凹腔32’的側(cè)邊34’上的第一和第二鄰接點(diǎn)P1，P2處鄰接，側(cè)接觸邊72與切削刀片20在位于側(cè)壁68附近的側(cè)面26”的凹腔32”的側(cè)邊34”上的第三鄰接點(diǎn)P3處鄰接。
由于不涉及本發(fā)明的特征，因此在這里并未說(shuō)明用于將切削刀片20固定在刀片槽62中的方法。在附圖中，在切削刀片20中顯示了通孔74，在刀片槽62的底壁64中顯示了螺孔76。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解這些孔用于容納可將切削刀片20固定在刀片槽62內(nèi)的螺柱。還可以理解，可以采用其它的固定裝置，例如夾具、杠桿和銷。
雖然已結(jié)合一定的特殊性來(lái)介紹了本發(fā)明，然而應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離如權(quán)利要求所述的本發(fā)明的精神或范圍的前提下，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種更改和修改。例如，可以理解，雖然這里說(shuō)明的是硬質(zhì)合金刀片，然而本發(fā)明也可同樣地應(yīng)用于陶瓷刀片。還可以理解，本發(fā)明并不限于如圖所示的具有大致方形的切削刀片。通過(guò)在側(cè)面上設(shè)置凹腔并使在凹腔各側(cè)上具有平坦但不共面的表面以便為切削刀片提供支撐的裝置也可同樣地應(yīng)用于矩形、三角形和大致多邊形的刀片。
權(quán)利要求
1.一種用于切削刀具的可換切削刀片，包括頂面、底面和多個(gè)在所述底面和所述頂面之間延伸的側(cè)面，各所述側(cè)面在頂邊處與所述頂面相交，所述頂邊的至少一部分構(gòu)成了切削刃；多個(gè)角側(cè)面，各所述角側(cè)面在第一角側(cè)面和第二角側(cè)面之間延伸；位于至少一個(gè)所述側(cè)面內(nèi)的凹腔，所述凹腔位于所述頂邊的下方，并具有相對(duì)的第一和第二側(cè)邊以及位于它們之間的上邊；與所述凹腔相鄰的第一和第二小側(cè)面，所述第一小側(cè)面的至少一部分從所述第一側(cè)邊延伸到所述第一角側(cè)面，所述第二小側(cè)面的至少一部分從所述第二側(cè)邊延伸到所述第二角側(cè)面，其中，所述第一小側(cè)面的至少一部分和所述第二小側(cè)面的至少一部分是平坦的但不共面，所述第一小側(cè)面的至少一部分從所述第一角側(cè)面向外延伸到所述第一例邊，所述第二小側(cè)面的至少一部分從所述第二角側(cè)面向外傾斜到所述第二側(cè)邊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀片，其特征在于，所述第一和第二小側(cè)面均具有與所述凹腔的上邊接界的部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀片，其特征在于，所述第一和第二小側(cè)面從所述底面向外傾斜到所述頂面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀片，其特征在于，所述第一和第二小側(cè)面是相同的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀片，其特征在于，所述切削刀片具有四個(gè)側(cè)面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的切削刀片，其特征在于，所述四個(gè)側(cè)面中的每一個(gè)均設(shè)有凹腔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀片，其特征在于，所述多個(gè)側(cè)面中的各側(cè)面是相同的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀片，其特征在于，可對(duì)所述第一和第二小支撐面進(jìn)行磨削。
9.一種具有刀片槽的切削刀具，在所述刀片槽中夾持了根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀片，其中所述刀片槽包括底壁以及從所述底壁上大致向上延伸出的相鄰的后壁和側(cè)壁，所述后壁和側(cè)壁分別設(shè)有后接觸邊和側(cè)接觸邊，所述后接觸邊或側(cè)接觸邊中的一個(gè)分別在所述切削刀片的至少一個(gè)側(cè)面上的所述凹腔的第一和第二側(cè)邊上的第一和第二鄰接點(diǎn)處與所述切削刀片鄰接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的切削刀具，其特征在于，所述切削刀片具有四個(gè)側(cè)面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的切削刀具，其特征在于，所述四個(gè)側(cè)面中的每一個(gè)均設(shè)有凹腔，所述后接觸邊分別在一個(gè)側(cè)面上的所述第一和第二側(cè)邊上的第一和第二鄰接點(diǎn)處與所述切削刀片鄰接，所述側(cè)接觸邊在一個(gè)相鄰側(cè)面上的所述第一側(cè)邊上的第三鄰接點(diǎn)處與所述切削刀片鄰接。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的切削刀具，其特征在于，所述多個(gè)側(cè)面中的各側(cè)面是相同的。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的切削刀具，其特征在于，所述第一和第二小側(cè)面均具有與所述凹腔的上邊接界的部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的切削刀具，其特征在于，所述第一和第二小側(cè)面從所述底面向外傾斜到所述頂面。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的切削刀具，其特征在于，可對(duì)所述第一和第二小支撐面進(jìn)行磨削。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于切削刀具的可換切削刀片(20)。切削刀片具有凹腔(32，54)，并在凹腔的各側(cè)具有平坦但不共面的側(cè)面(26)。切削刀片通過(guò)三點(diǎn)接觸(P1，P2，P3)夾持在切削刀具(58，60)的刀片槽(62)中的槽(62)的接觸邊(70，72)之間，這三點(diǎn)位于刀片的兩個(gè)相鄰側(cè)邊上的凹腔(32，54)的側(cè)邊(34)上。
文檔編號(hào)B23CGK1489501SQ02804130
公開(kāi)日2004年4月14日 申請(qǐng)日期2002年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月25日
發(fā)明者A·薩特蘭, D·厄里安尼特斯基, A 薩特蘭, 鋨材崽廝夠 申請(qǐng)人:伊斯卡有限公司