專利名稱:切削工具及其所用的切削刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種非排他性地用于切槽、車削、分離和端面切槽的切削刀片和切削工具。
背景技術(shù):
例如在第5709508號(hào)美國專利的圖2中示出了一種現(xiàn)有技術(shù)中典型的端面切槽工具,其中切削刀片被固定在上夾鉗和彎曲的下底鉗之間形成的槽內(nèi)。該槽在切削刀片的每一個(gè)側(cè)面上都是開放式的,這不但削弱了切削工具在槽區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu),并且還意味著切削刀片沿著側(cè)向方向沒有固有的保持力從而在金屬切削操作期間導(dǎo)致切削刀片側(cè)向不穩(wěn)定性。顯然,這不僅對(duì)于端面切槽工具,而且對(duì)于非端面切槽工具來說都是一個(gè)問題。為了使切削刀片克服側(cè)向作用力保持穩(wěn)定,工具的鉗夾以及切削刀片的上表面和下表面可以如第 5709508號(hào)美國專利的圖2中所示并且更明確地例如第6234727號(hào)美國專利的圖3A和中所示在切削刀片的夾持區(qū)域內(nèi)設(shè)有凹-凸嚙合面。但是,夾持區(qū)域內(nèi)的凹-凸嚙合面在其同時(shí)應(yīng)用于刀片夾持部分的上表面和下表面時(shí)的缺點(diǎn)在于其限制了切削刀片的最小尺寸,由此就限制了能夠完成的最小凹槽直徑的尺寸。本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種充分克服了上述缺點(diǎn)的切削刀片和切削工具。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種切削刀片,具有縱向?qū)ΨQ面并且包括切削部分以及從切削部分向后延伸的狹長(zhǎng)定位部分,定位部分具有垂直于縱向?qū)ΨQ面的分劃面。切削部分具有前刀面、相對(duì)的底面和延伸在其間的外周側(cè)面,外周側(cè)面與前刀面在刀刃處相交,刀刃的至少一部分構(gòu)成切削刃。底面具有前鄰接元件,前鄰接元件具有在縱向?qū)ΨQ面兩側(cè)對(duì)稱定位并且相對(duì)于縱向?qū)ΨQ面傾斜的兩個(gè)前鄰接面。定位部分設(shè)有突出的后鄰接元件和中間鄰接元件并且具有在分劃面和縱向?qū)ΨQ面相交處形成的縱向軸線。后鄰接元件在切削部分遠(yuǎn)端,而中間鄰接元件與后鄰接元件相比位置更加靠近切削部分。后鄰接元件具有在縱向?qū)ΨQ面兩側(cè)對(duì)稱定位的兩個(gè)后鄰接面, 而中間鄰接元件具有在縱向?qū)ΨQ面兩側(cè)對(duì)稱定位的兩個(gè)中間鄰接面。前鄰接元件和后鄰接元件位于分劃面的一側(cè)上,而中間鄰接元件位于分劃面的另一側(cè)上。根據(jù)某些實(shí)施例,后鄰接面和中間鄰接面位于公共曲面上。根據(jù)某些實(shí)施例,公共曲面是斜錐面。根據(jù)某些實(shí)施例,公共曲面是柱面。根據(jù)某些實(shí)施例,前鄰接面為平面并且在其間形成小于180°的鄰接角。根據(jù)某些實(shí)施例,前鄰接面為平面并且在其間形成大于180°的鄰接角。根據(jù)本發(fā)明的另一種方面,還提供了一種包括刀片座的切削工具,其中如上所述的切削刀片被可移除地固定在刀片槽內(nèi),刀片槽包括支撐部分和夾持部分,支撐部分具有包括支撐面的支撐元件,而夾持部分包括從支撐部分向后延伸的插槽,插槽具有插槽壁。切削刀片固定在刀片槽內(nèi),其中前鄰接面鄰接支撐面,并且定位部分位于插槽內(nèi),其中后鄰接面和中間鄰接面鄰接插槽壁。根據(jù)某些實(shí)施例,后鄰接面和中間鄰接面位于公共曲面上并且插槽壁通常與公共曲面的形狀相匹配。根據(jù)某些實(shí)施例,公共曲面是斜錐面。根據(jù)某些實(shí)施例,公共曲面是柱面。根據(jù)某些實(shí)施例,前鄰接面具有的形狀與支撐元件的形狀互補(bǔ)。根據(jù)某些實(shí)施例,前鄰接面為平面并且在其間形成鄰接角,而支撐面在其間形成與鄰接角互補(bǔ)的角。
為了更好地理解本發(fā)明并介紹如何才能在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,現(xiàn)在就參照附圖來進(jìn)行說明,在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的切削工具切削部分的正面透視圖; 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的切削工具截面部分的正面透視圖的分解圖; 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的切削刀片的正面透視圖; 圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的切削刀片的后面透視圖; 圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的切削刀片的仰視圖; 圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的切削刀片的俯視圖; 圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的切削刀片的正視圖; 圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的切削刀片的側(cè)視圖; 圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的切削工具切削部分的側(cè)視圖的分解圖; 圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的切削工具切削部分的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式首先對(duì)示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的切削工具12的切削部分10的圖1和圖2予以關(guān)注。切削工具12包括刀片座14和切削刀片16,其中切削刀片16在圖1中被固定在刀片座 14的刀片槽18內(nèi),而在圖2中切削刀片16已從刀片槽18中取出。圖3至8詳細(xì)示出了切削刀片16。切削刀片16在切削刀片16的前端22具有切削部分20,以及從切削部分20向后延伸的狹長(zhǎng)定位部分M。切削刀片16優(yōu)選而非必須地由硬質(zhì)合金例如碳化鎢制成。切削刀片16可以通過壓制或注模以及燒結(jié)工藝制成。切削刀片16也可以被打磨。狹長(zhǎng)的定位部分M具有在兩個(gè)平面即切削刀片16的縱向?qū)ΨQ面 Pl和定位部分M的分劃面P2的相交處界定的縱向軸線L。以下將在本文中參照切削刀片 16的某些特征更加詳細(xì)地介紹這些平面。切削部分20具有前刀面沈、底面28和延伸在其間的外周側(cè)面30。根據(jù)某些實(shí)施例,外周側(cè)面30包括前面32、相對(duì)的后面34以及延伸在前面32和后面34之間的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面36。定位部分M從后面34向后延伸,或者等價(jià)地,定位部分M從切削部分20向后延伸。外周側(cè)面30與前刀面沈在刀刃38處相交,刀刃38的至少一部分構(gòu)成切削刃40。在某些實(shí)施例中,前面32與前刀面沈在副切削刃42處相交。根據(jù)某些實(shí)施例,側(cè)面36和前刀面沈可以在側(cè)切削刃44處相交。切削部分20具有與底面觀相連的前鄰接元件46。前鄰接元件46具有在縱向?qū)ΨQ面Pl兩側(cè)對(duì)稱定位并且相對(duì)于縱向?qū)ΨQ面Pl傾斜的兩個(gè)前鄰接面48。根據(jù)某些實(shí)施例,前鄰接面48可以是平面并且可以在其間形成小于180°的鄰接角a。根據(jù)另一些實(shí)施例,前鄰接面48可以是平面并且可以在其間形成大于180°的鄰接角a。定位部分M在切削部分20的遠(yuǎn)端具有后鄰接元件50,后鄰接元件50具有在縱向?qū)ΨQ面Pl兩側(cè)對(duì)稱定位的兩個(gè)后鄰接面52。定位部分M還具有中間鄰接元件54,中間鄰接元件M與后鄰接元件50相比位置更加靠近切削部分20。中間鄰接元件M具有在縱向?qū)ΨQ面Pl兩側(cè)對(duì)稱定位的兩個(gè)中間鄰接面56。前鄰接元件46和后鄰接元件50位于分劃面P2的一側(cè),而中間鄰接元件M位于分劃面P2的另一側(cè)。根據(jù)某些實(shí)施例,前刀面沈和中間鄰接元件M位于分劃面P2同側(cè)。 因此,如圖5和6中所示,前刀面沈和中間鄰接元件M在刀片的俯視圖中可見,而前鄰接元件46和后鄰接元件50在刀片的仰視圖中可見。后鄰接元件50和中間鄰接元件M從定位部分M突出,以使它們的相應(yīng)鄰接面即后鄰接面52和中間鄰接面56相對(duì)于定位部分M 的其余表面有所升高。后鄰接面52和中間鄰接面56可以是彎曲的。根據(jù)某些實(shí)施例,后鄰接面52和中間鄰接面56位于公共曲面上。公共曲面可以是錐面。根據(jù)某些實(shí)施例,定位部分M可以從切削部分20向后和向下延伸,以使得在刀片的側(cè)視圖中,定位部分M的縱向軸線L與垂直于縱向?qū)ΨQ面并且通常位于前刀面26內(nèi)的平面P3形成銳角β。根據(jù)某些實(shí)施例,錐面可以是斜錐面。根據(jù)某些實(shí)施例,公共曲面可以是柱面。現(xiàn)在將注意力轉(zhuǎn)移至圖2并另外對(duì)圖9和10予以關(guān)注。刀片槽18具有前支撐部分58和后夾持部分60。支撐部分58位于在刀片座14的座正面64和座頂面66之間的角部處形成的凹口 62內(nèi)。支撐部分58具有支撐元件68。夾持部分60包括具有插槽壁72的插槽70,在插槽孔74處開向凹口 62。插槽70從支撐部分58向后延伸。插槽壁72被成形為摩擦接合定位部分M的后鄰接面52和中間鄰接面56。由于后鄰接元件50和中間鄰接元件M從定位部分M突出,因此只有它們的相應(yīng)的鄰接面即后鄰接面52和中間鄰接面56 接合插槽壁72。根據(jù)某些實(shí)施例,插槽壁72可以是錐體形狀,或者可以是斜錐體形狀。根據(jù)某些實(shí)施例,插槽壁72可以是柱體形狀。插槽孔74至少部分地被與支撐元件68相鄰的通常為面向前的孔壁76所圍繞。夾持部分60從插槽孔74向后延伸。支撐元件68具有兩個(gè)支撐面78,在它們之間形成與鄰接角α互補(bǔ)的角,以使支撐面78和前鄰接面48能夠彼此相符地接合。前鄰接元件48具有凹陷的V形形狀,而支撐元件68具有互補(bǔ)的凸起的V 形形狀。通過將定位部分M置于插槽70內(nèi)的過盈配合,將切削刀片16固定至刀片槽18, 其中前鄰接元件46和支撐元件68對(duì)齊,并且將定位部分M壓入插槽70內(nèi)直到后鄰接面 52和中間鄰接面56與插槽壁72相鄰接且摩擦接合并且前鄰接面48鄰接支撐面78為止。 將前鄰接元件46和支撐元件68成形為具有互補(bǔ)的V形形狀提供了切削刀片16的側(cè)向穩(wěn)定性以及通常是刀刃38而具體是切削刃40的精確定位。切削刃40可以包括副切削刃42和/或斜切削刃42。但是,與現(xiàn)有技術(shù)相比,切削刀片16的定位部分M位于夾持部分的插槽 70內(nèi),插槽在各個(gè)側(cè)面上是封閉的,與現(xiàn)有技術(shù)中的夾持部分相比,這樣可以得到更堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。因此,在某些實(shí)施例中,定位部分M的至少一部分被插槽壁70周向地圍繞。通過在孔壁76和切削部分20的后面34之間引入適當(dāng)?shù)墓ぞ卟⑶彝ㄟ^將定位部分M撬離槽70即可將切削刀片16從刀片槽18中取出。根據(jù)某些實(shí)施例,刀片座14設(shè)有與定位部分M后端82相鄰的移除操作孔80,使刀片移除設(shè)備能夠操作定位部分M的后端 82,目的是為了向定位部分M的后端82施加作用力以迫使定位部分M離開插槽70。應(yīng)該意識(shí)到三個(gè)鄰接元件也就是定位部分M上的后鄰接元件50和中間鄰接元件 54以及切削部分20上的前鄰接元件46的設(shè)置在一方面由于前鄰接面48鄰接支撐面78而有助于通常是刀刃38而具體是切削刃40的精確定位,并且在另一方面由于后鄰接面52和中間鄰接面56通過插槽70的插槽壁72的摩擦接合使得在定位部分20附近沒有開放的側(cè)壁的情況下有助于將切削刀片16固定并牢固夾持在刀片槽18內(nèi)。進(jìn)一步應(yīng)該意識(shí)到如果定位部分M未設(shè)有突出的鄰接元件(后鄰接元件50和中間鄰接元件54)而是單一的平滑表面,那么若非不可能就是難以將定位部分M摩擦接合至插槽壁72且與此同時(shí)確保前鄰接面48與支撐面78鄰接,原因在于系統(tǒng)的約束過多。盡管已經(jīng)具體到一定程度地介紹了本發(fā)明,但是應(yīng)該理解可以進(jìn)行各種修改和變形而并不背離本發(fā)明如所附權(quán)利要求所述的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種切削刀片(16),具有縱向?qū)ΨQ面(Pl)并且包括切削部分00)以及從切削部分 (20)向后延伸的狹長(zhǎng)定位部分(M),定位部分04)具有垂直于縱向?qū)ΨQ面(Pl)的分劃面 (P2);切削部分(20)具有前刀面( )、相對(duì)的底面(28)和延伸在其間的外周側(cè)面(30),外周側(cè)面(30)與前刀面06)在刀刃(38)處相交,刀刃(38)的至少一部分構(gòu)成切削刃00), 底面08)具有前鄰接元件(46),前鄰接元件06)具有在縱向?qū)ΨQ面(Pl)兩側(cè)對(duì)稱定位并且相對(duì)于縱向?qū)ΨQ面(Pl)傾斜的兩個(gè)前鄰接面G8),定位部分04)設(shè)有突出的后鄰接元件和中間鄰接元件(50,54)并且具有在分劃面 (P2)和縱向?qū)ΨQ面(Pl)相交處形成的縱向軸線(L),后鄰接元件(50)在切削部分OO)遠(yuǎn)端,而中間鄰接元件(54)與后鄰接元件(50)相比位置更加靠近切削部分(20),后鄰接元件 (50)具有在縱向?qū)ΨQ面(Pl)兩側(cè)對(duì)稱定位的兩個(gè)后鄰接面(52),而中間鄰接元件具有在縱向?qū)ΨQ面(Pl)兩側(cè)對(duì)稱定位的兩個(gè)中間鄰接面(56),其中前鄰接元件和后鄰接元件(46,50)位于分劃面(P》的一側(cè),而中間鄰接元件(54)位于分劃面(P2)的另一側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的切削刀片(16),其中所述后鄰接面和中間鄰接面(52,56)位于公共曲面上。
3.如權(quán)利要求2所述的切削刀片(16),其中所述公共曲面是斜錐面。
4.如權(quán)利要求2所述的切削刀片(16),其中所述公共曲面是柱面。
5.如權(quán)利要求1所述的切削刀片(16),其中所述前鄰接面08)為平面并且在其間形成小于180°的鄰接角(α)。
6.如權(quán)利要求1所述的切削刀片(16),其中所述前鄰接面08)為平面并且在其間形成大于180°的鄰接角(α)。
7.如權(quán)利要求1所述的切削刀片(16),其中前刀面06)和中間鄰接元件(54)在刀片的俯視圖中可見;并且前鄰接元件和后鄰接元件G6,50)在刀片的仰視圖中可見。
8.一種切削工具,包括具有刀片槽(18)的刀片座(14),刀片槽(18)包括支撐部分(58)和夾持部分(60),支撐部分(58)具有包括支撐面(78)的支撐元件(68),而夾持部分(60)包括從支撐部分(58) 向后延伸的插槽(70),插槽(70)具有插槽壁(7 ;以及被可移除地固定在刀片槽(18)內(nèi)的切削刀片(16);其中切削刀片如權(quán)利要求1所述;前鄰接面G8)鄰接支撐面(78);并且定位部分04)位于插槽(70)內(nèi),其中后鄰接面和中間鄰接面(52,56)鄰接插槽壁 (72)。
9.如權(quán)利要求8所述的切削工具,其中所述后鄰接面和中間鄰接面(52,56)位于公共曲面上并且所述插槽壁(72)基本與公共曲面的形狀相匹配。
10.如權(quán)利要求9所述的切削工具,其中所述公共曲面是斜錐面。
11.如權(quán)利要求9所述的切削工具,其中所述公共曲面是柱面。
12.如權(quán)利要求8所述的切削工具,其中所述前鄰接元件06)具有的形狀與支撐元件(68)的形狀互補(bǔ)。
13.如權(quán)利要求8所述的切削工具,其中所述前鄰接面08)為平面并且在其間形成鄰接角(α),而支撐面(78)在其間形成與鄰接角(α)互補(bǔ)的角。
14.如權(quán)利要求8所述的切削工具,其中所述定位部分04)的至少一部分被插槽壁(70)周向地圍繞。
15.如權(quán)利要求8所述的切削工具,其中前刀面06)和中間鄰接元件(54)在刀片的俯視圖中可見;并且前鄰接元件和后鄰接元件G6,50)在刀片的仰視圖中可見。
全文摘要
一種切削工具,具有可釋放地固定在刀片槽內(nèi)的切削刀片。刀片槽包括支撐部分和夾持部分,支撐部分具有支撐面,而夾持部分包括具有插槽壁的插槽,插槽從支撐部分向后延伸。切削刀片具有切削部分,其中,前鄰接面和狹長(zhǎng)定位部分從切削部分向后延伸。切削刀片固定在刀片槽內(nèi),其中前鄰接面鄰接支撐面,并且定位部分位于插槽內(nèi),其中定位部分的鄰接面鄰接插槽壁。
文檔編號(hào)B23B27/04GK102378659SQ201080014599
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者赫克特 G. 申請(qǐng)人:伊斯卡有限公司