CN101227994B - 包含切板的铰刀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铰刀,包含具有牵引部分的杆和在其轴向上呈对置的工作区,该工作区具有至少一个可互换的工具部件和至少一个附着于其上的压力件。该工具部件是硬质金属切板(1),特别是可转位插刀。根据本发明,为确保在主刀刃区产生短切屑和避免在辅刀刃区的切屑堆积或易于切屑排出,离刀刃(5,5’)至少0.02mm间距(S)的该切板(1)的切屑承载面(4)在起切部(6)区的一侧至少局部具有增大最少0.01mm的粗糙深度。上述目的也可通过该切板(1)在其离主刀刃(5)至少0.02mm间距的切屑承载面(4)中在起切部(6)区的端侧具有至少一个切屑腔(8)来实现。
Description
技术领域
本发明涉及一种铰刀,其包括具有牵引部分的杆和在其轴向上呈对置的工作区,该工作区具有至少一个可互换的工具部件和至少一个压力件,其中该工具部件是长度达25mm、宽度达8mm且高度或厚度达约4mm的硬质金属切板,特别设计为可转位插刀,该切板在纵向截面上具有平的支承面,分别形成至少一个主刀刃和一个辅刀刃的刀具侧面、切屑承载面和基本上是凹形的适于夹靴的压力面,从上面看是可用于切削的在其端部基本上与杆轴平行的可插入式可调节辅刀刃,其具有在具有至少一个主刀刃的铰刀的进刀方向上与杆轴呈一角度的起切部。
背景技术
在机械加工技术中已知用于车削、铰削、刨削、铣削、钻孔等的多种可转位插刀,工具中的这些可转位插刀被设计为在适于形成切屑并且其与切削区的距离相同的情况下达到尽可能高的切削能力。如上所述,这些可转位插刀的目标值明确地为切削能力,由此在必要时借助切板的断屑工具的变形来使积累的主要是粗切屑断裂和/或制备以便快速有针对性的卸料。
在铰削时,对欠尺寸的预钻孔稍微扩大到高精确尺寸,以实现或确保构件的精确配合。
铰刀是用于精加工钻孔表面的工具,该孔可设计成袋形或呈通孔,该铰刀主要由牵引部分和具有至少一切削刀片的工具部分构成。该切削刀片具有至少一个主刀刃和至少一个辅刀刃,该主刀刃可由多个部件形成。
在表面精加工,特别是钻孔的铰孔加工时,与从工件上进行针对性能的去除切屑相比,大量存在着与可插入式切板以及切屑形成有关的显著不同的情况,然而所去除的细屑的类型以及形状和流动显著也影响了可实现的钻孔表面质量以及铰削工具的使用寿命。
根据现有技术,铰刀具有不同取向的主刀刃和辅刀刃。
例如由EP 1160042已知,用断屑槽来将面向刀刃的切屑承载面持续限制在主刀刃和辅刀刃的区域中,由此该断屑槽在主刀刃区中呈向上倾斜并与主刀刃具有不断减小的间距。其观点是,该主刀刃用于粗加工,该辅刀刃用于精加工,并且从刀刃排出的切屑碰上呈有利的直线形断屑槽并被断裂,以及在由断屑槽的斜度确定的方向上接收速度脉冲。
EP 0631834 B1中公开了一种精加工金属工件的铰刀的切削刀刃,其具有主刀刃和辅刀刃以及朝向这些刀刃伸出的切屑承载面,并具有限制后者的断屑槽。为了在精加工时实现短的切屑,假设该断屑槽在刀刃的顶点处具有高点,在主刀刃区中该断屑槽从该高点向下倾斜,并在辅刀刃区中与后者平行或也可呈向下倾斜。
但是,现有技术的用于铰刀的所有切板均有共同的缺点,即该主刀刃和辅刀刃的平坦切屑承载面均面向刀刃,其收集特别是在辅刀刃区中的切屑,因此在工件的精加工期间,由于切屑的阻塞,增多的切屑排出会导致较高的摩擦系数因子和发热,并降低表面质量。
发明内容
本发明的目的在于克服该缺点,并提供一种如引言部分所述的铰刀,其中硬质金属切板确保了主刀刃区中很少的切屑堆积,并防止了切屑在辅刀刃区中的阻塞,在该区域中主要进行钻孔表面的抛光,并具有极低的细屑去除。
该目的是通过离主刀刃至少0.02mm间距设置的该切板的切屑承载面在起切部区中在铰刀进刀方向的端部至少局部地具有增大最少0.01mm的粗糙深度而实现的。
本发明的优点主要在于仅在与刀刃相距一间距设置的可转位插刀中,该切屑承载面具有增大的粗糙深度,由此被排出的切屑由于增大的摩擦而被阻塞,并因此引起切屑断裂。因为在辅刀刃区中切屑承载面的粗糙度未增大,所以该断裂的切屑易于排出钻孔。
按照本发明,上述目的也可通过该切板在其离主刀刃至少0.02mm间距设置的切屑承载面中在起切部区中在铰刀进刀方向的端部具有至少一个切屑腔而实现。
令人意外的是,如果按照本发明在铰孔或精加工钻孔期间形成大量切屑时,仅在起切部中,即主刀刃区中,将与刀刃呈相距一间距设置地切屑腔引入切屑承载面中,则在用切板进行精加工时能实现顺利地排出短小的断裂切屑。一方面,在切屑腔前面的切屑承载面区通过增大的切削角起到了增加刀刃的使用寿命的效果,另一方面,该堆积的切屑在从工件中排出时明显受到挤压,就在进入与工件相距一间距的表面上的切屑腔之后立即被伸展并断裂成块。在辅刀刃的非结构性切屑承载面区中,从工件上排出的超细切屑可以与在主刀刃上堆积的断裂的粗切屑一起顺利排出。由此,利用本发明的铰刀也可在大量产生切屑时阻碍在辅刀刃区的切屑堆积,这导致改进的钻孔表面和增加的工具使用寿命。
按本发明的优选实施方案,其中可经精加工使铰削钻孔达到特别优异和均匀的表面质量,该切板具有与长度最长为4mm的杆的纵轴呈10°-80°角的至少一个刀刃的起切部,该主刀刃向轴向平行的辅刀刃区的过渡呈阶梯式或多角形或圆形。
在本发明的扩展方案中,如果该切板的起切部具有至少两个与杆轴呈不同角度的主刀刃,并且该垂直于主刀刃的切板的切屑承载面中的切屑腔各具有不同的宽度,则可能对长切屑工件是特别有利的,这时优选在起切部的刀刃的过渡区中该切屑腔的宽度缩小,特别是减小到小于0.15mm的值。
具有以两部分与杆轴呈不同角度的主刀刃的切板的实施例在排出的切屑中引起了在轴向上的叠加的应力,并且有助于小切屑的堆积。利用切屑腔的不同宽度带来的有利断屑效果在科学上尚未完全清楚,但它可能是在从主刀刃排出的切屑中引起另外的应力的结果。
另一方面,如在本发明中可预计的,如果该切板具有切屑腔,该切屑腔与主刀刃间隔至少0.02mm的间距,并且垂直于在切屑承载面中凹陷的这一楔形形状,另一方面,该可能具有大粗糙深度的切屑腔表面呈圆形,优选具有约0.05mm的半径的圆形,返回到切屑承载面,则可在起切部区中确保实现特别短的切屑长度。该切屑可因此从工件中排出到切板的切屑承载面上,并外部地被挤压。在向切屑腔过渡时,特别是通过其楔形发生切屑在朝腔的反方向上的弯曲,这时产生的拉应力已能导致切屑断裂。最后,该切屑腔表面增大的粗糙深度或其呈圆形返回到切屑承载面确保了产生使切屑断裂成小块。
如果该切屑腔具有大于0.03mm但小于0.16mm的最大深度,且腔表面在必要时被结构化,则在切屑断裂功能和避免切板断裂以及提高铰刀的可应用性方面表明是有利的。
下面仅以一个实施方法所示的附图详述本发明。
附图说明
图1示出可转位插刀的平面图;
图2以截面视图示出图1的可转位插刀;
图3以分解图示出图1可转位插刀的A区;
图4示出图3的可转位插刀的CC区中起切部的截面图;
图5示出图3的可转位插刀的BB区的截面图。
具体实施方式
在图1和2中示出用于铰刀插入的可转位插刀的平面图和截面图。该可转位插刀1例如具有16.5mm的长度L、3.6mm的宽度B和2mm的厚度H,并在对置的角上具有起切部6,6’。在起切部6中可形成由两个刀刃部件5,5’组成的主刀刃,该主刀刃具有过渡部分51。在与所示的铰刀进刀方向V相反的方向上,或在主刀刃5,5’的接续部分中形成辅刀刃7。
图2以截面图示出可转位插刀1,其在工作区中具有用于铰刀插入的支承面2。刀具侧面3,3’和切屑承载面4分别形成主刀刃5,5’和辅刀刃7。
可转位插刀1的起切部6示于图3。该起切部6具有与杆的纵轴呈较大角度的主刀刃5和与杆的纵轴呈锐角的主刀刃5’,其上连接的辅刀刃7基本上沿轴向平行地延伸。按照本发明,在由刀刃5,5’,7形成的切屑承载面4上或切屑承载面4中,仅在起切部6的区域,即仅在一个或多个主刀刃5,5’的区域中,提供有增大的粗糙深度(未示出)的表面或切屑腔8。在切屑承载面4中的增大的表面粗糙度或切屑腔8就在离主刀刃5,5’相距一间距S处开始,这有利于提高其耐久性和小切屑的堆积。从前主刀刃5过渡到后续的主刀刃5’以及过渡到连接的辅刀刃7的过渡51可设计成有角度的或多角形的或圆形的。
在优选的实施方案中,与主刀刃5,5’其中之一相距一定距离设置的切屑腔8以角度P呈楔形凹陷于切屑承载面4中,并各具有不同的宽度9,9’,9”,9”’。如在图4中起切部6的一个区域的截面CC和图5中起切部6的另一区的截面BB所示,具有不同标准间距9,9’,9”的切屑腔8的表面分别从主刀刃5,5’其中之一返回到切屑承载面4。
在主刀刃5,5’的过渡区51中,在更小的切屑腔8的实施例中设计更小的宽度9”’,由此如前所示,显著有利于在起切部6中排出的切屑的断裂。
Claims (11)
1.一种铰刀,包括具有牵引部分的杆和在杆的轴向上与牵引部分呈对置的工作区,该工作区具有至少一个可互换的工具部件和将可互换的工具部件附着于该工作区的确定位置上的至少一个压力件,其中该工具部件是长度(L)达25mm、宽度(B)达8mm且高度或厚度(H)达约4mm的切板,该切板在纵向截面中具有平的支承面(2),分别形成至少一个主刀刃(5,5’)和一个辅刀刃(7)的刀具侧面(3,3’)、切屑承载面(4)和基本上是凹形的适于夹靴的压力面(D),从上面看,该切板具有可用于切削的基本上与杆轴平行的可插入式可调节辅刀刃(7),该辅刀刃(7)具有在铰刀端部的进刀方向(V)上与杆轴呈一角度的起切部(6),该起切部(6)具有至少一个主刀刃(5,5’),其特征在于,该切板在其切屑承载面(4)中具有至少一个切屑腔(8),设置在起切部(6)的区域中与主刀刃(5)相距至少0.02mm的距离处,即从铰刀进刀方向(V)上看在铰刀的端部。
2.根据权利要求1的铰刀,其特征在于,该切板具有起切部(6),具有与长度最长为4mm的杆纵轴呈10°-80°角的至少一个主刀刃(5),并且该主刀刃(5)向轴向平行的辅刀刃(7)区的过渡呈阶梯式或多角形或圆形。
3.根据权利要求1的铰刀,其特征在于,该切板的起切部(6)具有至少两个与杆轴呈不同角度的主刀刃(5,5’),并且该垂直于主刀刃(5,5’)的切板的切屑承载面(4)中的切屑腔(8)分别具有不同的宽度(9,9’,9”,9”’)。
4.根据权利要求3的铰刀,其特征在于,在起切部(6)的主刀刃(5,5’)的过渡(51)区中,该切屑腔宽度(9”’)局部缩小。
5.根据权利要求4的铰刀,其特征在于,在起切部(6)的主刀刃(5,5’)的过渡(51)区中,该切屑腔宽度(9”’)局部缩小到小于0.15mm的值。
6.根据权利要求1的铰刀,其特征在于,该切板具有切屑腔(8),该切屑腔(8)具有与主刀刃(5,5’)相距至少0.04mm设置的、并且垂直于主刀刃(5,5’)在切屑承载表面(4)中凹陷形成的一楔形形状,该切屑腔(8)的表面具有增大的粗糙深度。
7.根据权利要求1的铰刀,其特征在于,该切板具有切屑腔(8),该切屑腔(8)具有与主刀刃(5,5’)相距至少0.04mm设置、并且垂直于主刀刃(5,5’)在切屑承载表面(4)中凹陷形成的一楔形形状,该切屑腔(8)的表面以圆形方式返回到切屑承载面(4)。
8.根据权利要求7的铰刀,其特征在于,该切屑腔(8)的表面以约0.05mm的半径(R)的圆形返回到切屑承载面(4)。
9.根据权利要求1的铰刀,其特征在于,该至少一个切屑腔(8)具有大于0.03mm但小于0.16mm的最大深度。
10.根据权利要求9的铰刀,其特征在于,该至少一个切屑腔(8)的表面被结构化。
11.根据权利要求1的铰刀,其特征在于,所述切板被设计成可转位插刀(1)。
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