專利名稱：帶有在其轉(zhuǎn)角區(qū)域形成的突出部的切削刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及切削刀片(cutting insert)，更具體而言，涉及具有能夠在進(jìn)行工件切削工序時(shí)有效地控制在該工件上產(chǎn)生的切屑的結(jié)構(gòu)的切削刀片。
背景技術(shù)：
通常，加工工具用于諸如鉆孔、銑削和車(chē)削之類的切削加工領(lǐng)域。在鉆孔和銑削領(lǐng)域中，具有旋轉(zhuǎn)特性的工具對(duì)于加工固定的和可移動(dòng)的工件是有用的。 相反地，用于車(chē)削加工的加工工具是固定的，并用于加工旋轉(zhuǎn)中的工件。通常，加工工具包括刀架以及通過(guò)夾緊裝置(clamping means)固定至刀架的安裝面并與工件相接觸的切削刀片。 當(dāng)執(zhí)行使用所述加工工具的車(chē)削加工時(shí)，由切削刀片在工件上產(chǎn)生的切屑應(yīng)當(dāng)被從旋轉(zhuǎn)工件自然地分離和去除。如果切削刀片和工件之間存在切屑，該切屑將影響旋轉(zhuǎn)工件的表面。上述現(xiàn)象將被更加詳細(xì)地描述如下。 有效地去除所產(chǎn)生的切屑在很大程度上取決于用于有效控制切屑的切削刀片的設(shè)計(jì)。優(yōu)選的是，通過(guò)以最少的能量消耗和有效的散熱使所產(chǎn)生的切屑變形、分裂(split)或斷裂(break)為相對(duì)短的切屑，將所產(chǎn)生的切屑從切削區(qū)域轉(zhuǎn)移。 因此，提供了帶有適當(dāng)成形的凹陷或凹槽的切削刀片或者帶有接近切削刃的突出部的切削刀片，所述切削刀片被設(shè)計(jì)為以最少的能量消耗和有效的散熱使切屑變形、分裂或斷裂。 但是，由于切屑形成槽的特定形狀以及切屑形成槽的不同部分之間的平滑過(guò)渡，切屑定向的有效控制取決于工具中切削刀片的定位。 因此，由于切削刀片以負(fù)前角(rake angle)定位在工具中，由切削刃形成的切屑
將沿著朝向而非遠(yuǎn)離工件的方向偏轉(zhuǎn)。因此，切屑可能損壞工件和工具。 特別地，為了加工產(chǎn)生難以控制(艮P，不易彎曲)的切屑的低碳鋼(mild steel),
需要鋸齒狀的切削刀片。另外，還需要能夠在低進(jìn)給量和高切削深度的加工條件下容易地
去除切屑并且使切削負(fù)荷最小化的切削刀片。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題 因此，構(gòu)思本發(fā)明以解決由加工工具的切削刀片的結(jié)構(gòu)引起的前述問(wèn)題，本發(fā)明
的目的是，提供一種用于加工工具的切削刀片，該切削刀片具有能夠有效控制在工件上產(chǎn)生的切屑的結(jié)構(gòu)。 技術(shù)方案 根據(jù)本發(fā)明，一種多邊形切削刀片，其具有上表面、下表面、多個(gè)連接所述上表面和下表面的側(cè)表面以及在其中心部分形成的中心孔，其特征在于平坦支持面(seatingsurface)形成在上表面的最高平面(level)上；多個(gè)側(cè)切削刃部分形成在上表面和側(cè)表面的邊界部分；轉(zhuǎn)角切削刃部分形成在兩個(gè)相鄰側(cè)切削刃部分的邊界部分，該轉(zhuǎn)角切削刃部分具有形成在其前端的切削刃；刃棱面(land)部分、向下斜面、轉(zhuǎn)角底面、第一突出部、向上斜面以及支持面沿從切削刃指向中心孔的對(duì)角線順序地在轉(zhuǎn)角切削刃部分上形成；一對(duì)第二突出部被形成并對(duì)稱布置在所述對(duì)角線的兩側(cè)，使得轉(zhuǎn)角底面被向下斜面、第一突出部和第二突出部圍繞；并且沿所述對(duì)角線，轉(zhuǎn)角底面具有最小的高度而支持面具有最大的高度。 在根據(jù)本發(fā)明的切削刀片中，第一突出部和第二突出部的形狀為半球形，并且第一突出部的高度大于第二突出部的高度。并且，第一突出部具有大于轉(zhuǎn)角切削刃的高度的高度，且第二突出部具有大于轉(zhuǎn)角切削刃的高度的高度。 另一方面，沿著從側(cè)切削刃部分的側(cè)切削刃到刀片的內(nèi)部的方向順序地形成
刃棱面部分、向下開(kāi)槽表面(downward-grooved surf ace)、側(cè)底面以及向上開(kāi)槽表面
(upward-grooved surface)，且側(cè)底面具有小于轉(zhuǎn)角底面的高度的高度。 另外，在根據(jù)本發(fā)明的切削刀片中，側(cè)底面具有在其上形成并從向上開(kāi)槽表面朝
向側(cè)切削刃部分的側(cè)切削刃延伸的隆脊。 有益效果 根據(jù)本發(fā)明的具有如上所述的結(jié)構(gòu)和功能的切削刀片可以在低切削深度和高切削深度的條件下控制切屑，并能以低切削力加工工件。


圖1和圖2是根據(jù)本發(fā)明的切削刀片的立體圖和平面 圖3是沿圖2中的線A-A截取的截面圖；以及
圖4是沿圖2中的線B-B截取的截面圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。 圖1和圖2是根據(jù)本發(fā)明的切削刀片的立體圖和平面圖，圖1和圖2示出了具有能夠有效控制工件上產(chǎn)生的切屑的結(jié)構(gòu)的切削刀片。 切削刀片100包括上表面10、下表面20和側(cè)表面30，四(4)個(gè)轉(zhuǎn)角切削刃部分110U20、130和140中的每個(gè)形成于兩個(gè)相鄰的側(cè)切削刃部分(例如31和32)的交叉處。
作為一個(gè)例子，切削刀片100是具有某一成角度(angled)菱形形狀的等邊平行四邊形構(gòu)件。也即，如圖2所示，切削刀片100的一個(gè)側(cè)表面30與相鄰的側(cè)表面成一定的銳角。 切削刀片100的上表面10和下表面20形成有基本平面的支持面ll，這一支持面ll優(yōu)選地突出在轉(zhuǎn)角切削刃部分110、 120、 130和140之上。當(dāng)將切削刀片100安裝在切削工具上時(shí)，支持面ll用作刀片支承面。 如上所述構(gòu)造的切削刀片100的轉(zhuǎn)角切削刃部分110、 120、 130和140的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如下所述。在以下描述中，為了方便起見(jiàn)，將一個(gè)轉(zhuǎn)角切削刃部分iio作為示例進(jìn)行闡釋。
圖3是沿圖2中的線A-A截取的截面圖，圖4是沿圖2中的線B-B截取的截面圖。圖3和圖4分別示出了一個(gè)轉(zhuǎn)角切削刃部分110的結(jié)構(gòu)和與該轉(zhuǎn)角切削刃部分110鄰接的
4側(cè)切削刃部分32的一部分的結(jié)構(gòu)。 在兩個(gè)相鄰側(cè)切削刃部分31和32的交叉部分處形成的轉(zhuǎn)角切削刃部分110具有形成在其前端的轉(zhuǎn)角切削刃111。刃棱面部分112在緊接著轉(zhuǎn)角切削刃111的內(nèi)側(cè)在上表面上在一定的寬度上形成。 在刃棱面部分112的內(nèi)側(cè)形成有具有一定的寬度和一傾斜角的第一斜面113，在第一斜面113的內(nèi)側(cè)形成有具有一定的寬度的轉(zhuǎn)角底面114?；谌欣饷娌糠?12，第一斜面(向下斜面)113朝內(nèi)側(cè)向下傾斜，因此轉(zhuǎn)角底面114的高度小于轉(zhuǎn)角切削刃111的高度。
在轉(zhuǎn)角底面114的內(nèi)側(cè)形成有具有一定面積的第一突出部115。該第一突出部115的高度大于轉(zhuǎn)角切削刃111的高度，且該第一突出部的形狀為半球形。
第一突出部115和上表面10的支持面11通過(guò)第二斜面116互相連接?；诘谝煌怀霾?15，第二斜面116(向上斜面)朝向支持面11向上傾斜。 在此，第一刃棱面部分112、第一斜面113、轉(zhuǎn)角底面114、第一突出部115以及第二斜面116順序地布置在橫跨轉(zhuǎn)角切削刃111和切削刀片100的中心部分的對(duì)角線上。
在另一方面，在轉(zhuǎn)角底面114的兩個(gè)邊界側(cè)分別形成有第二突出部170。第二突出部170的尺寸(高度和直徑)小于第一突出部115的尺寸(高度和直徑)，并且兩個(gè)第二突出部170關(guān)于切削刀片110的對(duì)角線對(duì)稱布置。 由于上述結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)角切削刃部分110中，轉(zhuǎn)角底面114被第一突出部115、兩個(gè)第二突出部170以及第一斜面113圍繞。 另外，通過(guò)向下開(kāi)槽表面151、側(cè)底面152和向上開(kāi)槽表面153，在側(cè)切削刃部分31、32、33和34中每一個(gè)的區(qū)域(即，兩個(gè)相鄰轉(zhuǎn)角切削刃部分(例如，120和130)之間的區(qū)域)上形成凹槽150。 構(gòu)成如上所述的根據(jù)本發(fā)明的切削刀片100的每一個(gè)結(jié)構(gòu)元件的功能在下文中說(shuō)明。 通過(guò)第一突出部115、鄰近第一突出部115的第二突出部170、第一斜面113以及轉(zhuǎn)角底面114形成具有一定容積的凹部。由于這一凹部，可平滑地控制各種條件下的切屑，并通過(guò)減小切削阻力增加切削刀片的壽命。 第一突出部115和第二突出部170的形狀是半球形的，第一突出部115被布置在對(duì)角線上，且第二突出部170被對(duì)稱布置在第一突出部115的兩側(cè)。由于第一和第二突出部115和170具有半球形的形狀，可將切屑和每一個(gè)突出部之間的摩擦力最小化，并防止切屑熔化和結(jié)合在突出部的表面上。此外，按照所述半球形的形狀，具有突出部的表面被最大化，因此可使傳遞至切屑的熱最大化，因此傳遞至切削刀片的熱可被最小化。另外，由于半球形形狀的特性，不論切屑被導(dǎo)向任何方向，所述第一和第二突出部115和170仍然如所預(yù)期地發(fā)揮作用。 另一方面，如果切削深度小于第二突出部允許的深度，由轉(zhuǎn)角切削刃111產(chǎn)生的切屑與轉(zhuǎn)角底面114發(fā)生碰撞。接著，切屑與第一突出部115碰撞，并被導(dǎo)向非主動(dòng)(non-active)切削刃。接著切屑與接近非主動(dòng)切削刃的第二突出部170碰撞，并斷裂成具有適合長(zhǎng)度的切屑碎片。如上所述，第二突出部170防止了切屑直接接觸非主動(dòng)切削刃，因此可以增加切削刀片的壽命。 相反地，在切削深度大于第二突出部170允許的深度的條件下對(duì)工件進(jìn)行切削的情況下，由轉(zhuǎn)角切削刃l(wèi)ll和側(cè)切削刃產(chǎn)生的切屑主要通過(guò)轉(zhuǎn)角底面114和第二突出部170控制，并且最終通過(guò)第一突出部115和第二斜面116控制。 此時(shí)，通過(guò)由轉(zhuǎn)角底面114和第二突出部170引起的切屑縱向方向上的剪應(yīng)力差，切屑被快速地彎曲。接著切屑與第一突出部115接觸。此時(shí)，由于第一突出部115具有半球形的形狀，在切屑和第一突出部115之間產(chǎn)生一最小的阻力，因此能夠容易地控制切屑。
第二突出部170被成形為使得第二突出部170的中心與轉(zhuǎn)角切削刃111在側(cè)表面的縱向方向上的端部間隔開(kāi)一定距離，該距離優(yōu)選為0. 2毫米或者大于0. 2毫米，最優(yōu)選為0. 4到2. 0毫米。如果第二突出部170非常接近轉(zhuǎn)角切削刃111，于其中形成切屑的空間會(huì)不足夠，使得不能容易地控制切屑。 第一突出部115的中心與第二突出部170的中心在側(cè)表面30的縱向方向上間隔開(kāi)一定距離，該距離為1. 5毫米或小于1. 5毫米，優(yōu)選地為0. 7毫米或者小于0. 7毫米。這一距離取決于轉(zhuǎn)角切削刃部分110的尺寸和切削刀片100的相鄰側(cè)表面30之間的角度。如果第一突出部115和第二突出部170之間的距離過(guò)大，切屑將主要與其中一個(gè)突出部相接觸，在這樣的情況下，切屑不能被適當(dāng)?shù)乜刂啤?如上所述，另一方面，優(yōu)選地是，第二突出部170的高度大于轉(zhuǎn)角切削刃111的高度。如果第二突出部170的高度小于轉(zhuǎn)角切削刃111的高度，雖然可以在某種程度上將切屑和第二突出部170之間的阻力降低，但是在小切削深度的條件下難以適當(dāng)?shù)乜刂魄行肌?br> 特別地，由于從工件分離的切屑受到控制切屑所需的壓力，且切削阻力在某種程度上通過(guò)轉(zhuǎn)角底面114吸收，因而確保切屑控制功能較之降低阻力更為有利。因此，優(yōu)選地，第二突出部170的高度大于轉(zhuǎn)角切削刃111的高度。 另外，如果第二突出部170的高度小于轉(zhuǎn)角切削刃111的高度，切削刀片的壽命可
能降低，因?yàn)楸粚?dǎo)向的切屑可能與側(cè)表面30的非主動(dòng)側(cè)切削刃部分碰撞。 第一突出部115具有大于轉(zhuǎn)角切削刃111的高度的高度，并優(yōu)選地具有比轉(zhuǎn)角切
削刃111的高度大0. 03毫米至0. 2毫米的高度。具有上述狀況的第一突出部115將第二
突出部170上被控制的切屑導(dǎo)向轉(zhuǎn)角部分——在該轉(zhuǎn)角部分切屑更容易被控制，并在切屑
上產(chǎn)生較大的應(yīng)力，因此第一突出部使得容易控制切屑。 另一方面，第一突出部115具有大于第二突出部170的高度的高度。如果第二突出部170具有大于第一突出部115的高度的高度，將難以預(yù)期有效的切屑控制。
轉(zhuǎn)角切削刃l(wèi)ll和轉(zhuǎn)角底面114之間的豎直距離(深度)小于在側(cè)切削刃部分31、32、33和34中的每一個(gè)上形成的凹槽150的深度。在這一結(jié)構(gòu)中，在低切削深度條件下產(chǎn)生的切屑上快速地產(chǎn)生剪應(yīng)力，使得切屑在轉(zhuǎn)角切削刃部分110、120、130和140中的每一個(gè)上更易被控制；同時(shí)剪應(yīng)力在高切削深度的條件下產(chǎn)生的切屑的整個(gè)長(zhǎng)度上有差別地分布，因此切屑可以被平滑地巻曲。 另一方面，在凹槽150的底面152上形成有具有一定高度的隆脊152-1 ，在側(cè)切削刃部分31、32、33和34中的每一個(gè)中形成所述凹槽150。每一個(gè)隆脊152-1從向上開(kāi)槽表面153向側(cè)切削刃部分的側(cè)切削刃延伸。隆脊152-1使得在高切削深度條件下產(chǎn)生的切屑更加巻曲，以使得容易控制該切屑。 雖然參照實(shí)施方案中的優(yōu)選實(shí)施方案描述了優(yōu)選實(shí)施方案，但應(yīng)理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出多種落入本公開(kāi)內(nèi)容原理的精神和范圍內(nèi)的其它改型和實(shí)施方案。更具體而言，在本公開(kāi)內(nèi)容、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，主題組合裝置(subjectcombinationarrangement)的組成部分和/或布置上的各種變體和改型是可能的。除了組成部分和/或布置上的變體和改型外，替代性的使用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)也是明顯的。
工業(yè)適用性 根據(jù)本發(fā)明的具有如上所述的結(jié)構(gòu)和功能的切削刀片可以在低切削深度和高切削深度的條件下控制切屑，并能以低切削力加工工件。
權(quán)利要求
一種多邊形切削刀片，該切削刀片具有上表面、下表面、多個(gè)連接上表面和下表面的側(cè)表面以及在其中心部分形成的中心孔，其特征在于平坦支持面形成在所述上表面的最高平面上；多個(gè)側(cè)切削刃部分形成在所述上表面和側(cè)表面的邊界部分；轉(zhuǎn)角切削刃部分形成在兩個(gè)相鄰側(cè)切削刃部分的邊界部分，該轉(zhuǎn)角切削刃部分具有形成在其前端的切削刃；刃棱面部分、向下斜面、轉(zhuǎn)角底面、第一突出部、向上斜面以及所述支持面沿從所述切削刃指向所述中心孔的對(duì)角線順序地在轉(zhuǎn)角切削刃部分上形成；一對(duì)第二突出部被形成并對(duì)稱布置在所述對(duì)角線的兩側(cè)，使得所述轉(zhuǎn)角底面被所述向下斜面、所述第一突出部和所述第二突出部圍繞；并且沿所述對(duì)角線，所述轉(zhuǎn)角底面具有最小的高度而所述支持面具有最大的高度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀片，其中所述第一突出部和第二突出部的形狀為半球 形，并且所述第一突出部的高度大于所述第二突出部的高度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的切削刀片，其中所述第一突出部具有的高度大于轉(zhuǎn)角切削刃 的高度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的切削刀片，其中所述第二突出部具有的高度大于轉(zhuǎn)角切削刃 的高度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的切削刀片，其中沿從所述側(cè)切削刃部分的側(cè)切 削刃到所述刀片的內(nèi)部的方向上順序地形成所述刃棱面部分、向下開(kāi)槽表面、側(cè)底面以及 向上開(kāi)槽表面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的切削刀片，其中所述側(cè)底面具有的高度小于所述轉(zhuǎn)角底面的高度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的切削刀片，其中所述側(cè)底面具有在其上形成并從所述向上開(kāi) 槽表面朝向所述側(cè)切削刃部分的側(cè)切削刃延伸的隆脊。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于加工工具的切削刀片，其具有能夠有效控制在工件上產(chǎn)生的切屑的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的切削刀片具有上表面、下表面、多個(gè)連接上表面和下表面的側(cè)表面以及在其中心部分形成的中心孔，其特征在于平坦支持面形成在上表面的最高平面上；多個(gè)側(cè)切削刃部分形成在上表面和側(cè)表面的邊界部分；轉(zhuǎn)角切削刃部分形成在兩個(gè)相鄰側(cè)切削刃部分的邊界部分，該轉(zhuǎn)角切削刃部分具有形成在其前端的切削刃；刃棱面部分、向下斜面、轉(zhuǎn)角底面、第一突出部、向上斜面以及支持面沿從切削刃指向中心孔的對(duì)角線順序地在轉(zhuǎn)角切削刃部分上形成；一對(duì)第二突出部被形成并對(duì)稱布置在所述對(duì)角線的兩側(cè)，使得轉(zhuǎn)角底面被向下斜面、第一突出部和第二突出部圍繞；并且，沿對(duì)角線，轉(zhuǎn)角底面具有最小的高度而支持面具有最大的高度。
文檔編號(hào)B23B27/16GK101720264SQ200780053545
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2007年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月26日
發(fā)明者曹吳鉉, 樸弘植 申請(qǐng)人:特固克有限會(huì)社