CN101384390A - 具有安装孔的刀片和包括切削刀片的刀夹 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有切削刀片的切削刀具，且更具体涉及具有带安装凹槽的切削刀片的切削刀具。所述切削刀片(21)包括具有安装孔(25)的刀体(23)和位于该安装孔中的表面部分(37)，该安装孔具有贯穿其延伸的轴线(A)。所述表面部分在沿该轴线的方向看时为大致圆形，并且与该轴线不平行并包括至少两个接触点(29)，该至少两个接触点设置在与所述轴线相距的距离小于位于该至少两个接触点之间的区域(31)的位置处。还公开了一种切削刀具(45)。

Description

具有安装孔的刀片和包括切削刀片的刀夹
技术领域
本发明涉及具有切削刀片的切削刀具，且更具体涉及具有带安装凹槽的切削刀片的切削刀具。
背景技术
在使用可更换或可转位的切削刀片的切削刀具中，非常重要的是，切削刀片能以恒定的方式安装在刀夹上，以使刀片的加工刀刃相对于刀具的其他部分设置于所希望的位置处。还重要的是，一旦切削刀片被安装到刀夹上，则刀片就不能相对于刀夹移动。刀片相对于刀夹的不准确安装或移动会对昂贵的工件造成损坏。
刀具设计人员努力地精确形成和加工刀片以及刀夹，并且努力使刀片相对于刀夹的移动趋势最小化。至今，大部分的努力都集中于精确形成刀片和刀夹凹槽的接触的外表面。希望的是提高刀片相对于刀夹的安装稳定性。
附图说明
通过阅读下面结合附图的详细描述，可很好理解本发明的特征和优点，图中相同的附图标记表示相同的元件，且其中：
图1是根据本发明一个实施方式的切削刀片的侧面剖视图；
图2是根据本发明另一实施方式的切削刀片的侧面剖视图；
图3是根据本发明一个实施方式的切削刀具的一部分的侧面局部剖视图；
图4是根据本发明另一实施方式的切削刀具的一部分的侧面局部剖视图；
图5是图1中的刀片的俯视图；
图6和图7是根据本发明不同实施方式的夹紧件与切削刀片的安装孔中的接触点之间的接触点的示意图；
图8是图3中的切削刀具的一部分的剖视图；
图9A和图9B是根据本发明实施方式的切削刀具的局部视图。
具体实施方式
图1中示出了根据本发明实施方式的切削刀片21。切削刀片21包括具有安装孔25的刀体23，该安装孔具有贯穿其延伸的轴线A。安装孔25包括至少一个接触区域27，其包括至少两个接触点29，该至少两个接触点设置于与中心轴线相距的距离比该至少两个接触点之间的区域31更小的位置处。接触区域27沿着表面部分37设置，即，设置在该表面部分上或相对于该表面部分偏移。表面部分37可为图1中所示的截头圆锥形，或为其他形状，诸如图2中所示的半球形，且当沿所述轴线方向看时大致为圆形。上面设置有接触点29的表面部分37与安装孔25的轴线A不平行且与垂直于轴线的平面不平行。当然表面部分37可以为较大表面的一部分，该较大表面的一部分可平行或垂直于轴线A，即，诸如图2中示出的半球形的顶端，但是没有提及的其他表面作为表面部分并不表示那些表面不能为较大表面的部分。
安装孔25可如图1所示那样完全延伸通过刀片21，或安装孔25’可如图2中所示那样包括并不完全延伸经过刀片的凹槽。如图3和图4所示，安装孔25能用于相对于刀夹45固定刀片21，诸如通过用例如夹紧件47(诸如部分或完全地延伸通过一个延伸通过刀片的孔的螺钉61(图3)或销钉)固定刀片，或通过接触刀片的顶部并具有部分设置在部分地或完全地延伸通过刀片的孔中的前端75的夹紧臂(图4)，或通过任何其他适当的方法。与接触点29接触的前端75的一部分通常将是弯曲的或是沿着前端的轴线的圆柱形，该前端的轴线基本上平行于轴线A延伸，以使前端以与圆形螺钉头基本上相同的方式接触所述接触点；但是，前端的接触部分可以为其他形状，诸如包括一个或多个平坦的或弯曲的表面。
切削刀片21可相对于刀夹在多个位置之间转位，当然切削刀片也可以仅在一个位置处能够相对于刀夹安装。通常，安装孔25将具有多个接触点29，接触点的数量一般等于切削刀片的可转位到的位置的数量的两倍。接触点29将通常形成为便于利用传统的压制或烧结技术制造，且通常地，任一接触点的任何部分均不设置在该部分垂直上方的该接触点的那一部分的径向外侧，从而能容易地撤出用于形成安装孔25的压制构件。当然，可利用更复杂的压制构件形成更复杂的形状。
如图5所示，安装孔25当沿轴线A看时可以为大致圆形。轴线A可以为中心轴线且可从刀片的顶表面33经过刀片的旋转对称线或旋转对称点延伸至底表面35，但是也可以设置其他非中心的轴线。
如图6所示，所述至少两个接触点29通常设置于与中心轴线A相距相同的距离D的位置处。但是，也可以将该至少两个接触点29设置于与中心轴线A相距不同的距离D1和D2的位置处，如图7所示。
图6示出了刀片21，其中安装孔25包括表面部分37且所述至少两个接触点29之间的区域31包括在表面部分中的凹槽39。但是，安装孔25可包括表面部分37，而所述至少两个接触点29可以包括从表面部分突出的突起41，如图1-5，图7和图8中所示。虽然刀片将通常具有在表面部分37中的凹槽39，或者具有从表面部分突出的突起41，但是该刀片也可既具有在表面部分中的凹槽，又具有从表面部分突出的突起(未示出)。通常，两个接触点29相邻且大致邻近凹槽39，但是安装螺钉、安装销钉、或安装臂的尺寸也可以对接触点的位置产生影响。
刀体23可具有任意所需的形状，诸如如图5和图8中示出的大致圆形形状(当沿轴线A看时)，方形，矩形，三角形，断面呈三角形的形状等。例如，图5中虚线示出的六角形刀片形状。在以基本上防止刀片绕轴线A旋转或刀片相对于安装螺钉或夹紧臂枢转的方式相对于刀夹固定圆形刀片21的方面，现在认为采用被区域31分开的接触点29是非常有用的。在提供高稳定形式的安装结构的方面，认为采用被区域31分开的接触点29是有用的。另外，接触点29和分开区域31便于插入件21进行正确转位，尤其是在刀片为诸如图5和图8中所示的圆形刀片的情况下。
图3和图4中示出了根据本发明一个实施方式的切削刀具43。如图1所示，切削刀具43包括切削刀片21，该刀片具有带安装孔25的刀片本体23以及至少一个接触区域27，其中安装孔具有延伸贯穿其的轴线A，并且接触区域包括至少两个接触点29，这至少两个接触点设置于与轴线A相距的距离比安装孔中该至少两个接触点之间的区域31更小的位置处。切削刀具43还包括刀夹45和夹紧件47，该夹紧件具有设置在安装孔25中的一部分49，用于与所述至少两个接触点29接触并相对于刀夹固定切削刀片21。
在切削刀具43中，刀夹45包括本体51和一个或多个在本体中、用于容纳刀片21的凹槽53。凹槽53通常包括底表面55，该底表面通常直接形成在刀夹45的本体51中，或为固定到本体的表面上的垫片(未显示)。凹槽53通常还包括一个或多个从底表面55向上延伸的侧壁57。侧壁57通常与凹槽53的底表面55形成钝角。刀片21通常还包括与刀片的底表面35形成钝角的侧壁59。刀片21的底表面35与刀片的侧壁59之间的角度通常等于或大于凹槽53的底表面55与凹槽的侧壁57之间的角度。当刀片21和凹槽53这样形成时，当刀片以使刀片的侧壁59抵靠凹槽的侧壁57的方式定位在凹槽中时，在刀片侧壁与凹槽侧壁之间、接近刀片的底表面35形成一个小空间63(图3和图4中以极为夸大的形式示出)。这确保刀片的角部与凹槽不会与刀片的正确放置发生干涉。这个问题的其他解决方案可包括在刀片的底部形成斜切部分或凹入部分，或在凹槽的侧壁与底部的相交处加工形成一沟槽。凹槽53的侧壁57与刀片21的侧壁59之间的接触区域可以是沿着一条直线，或者是在凹槽的侧壁的角度与刀片的侧壁的角度相匹配的区域的上方。
通常，使诸如如图3中示出的螺钉61那样的夹紧件47与凹槽53的底表面55中的螺纹孔65配合。螺纹孔65通常形成在凹槽53的底表面55中，并定位成使得，当螺钉的螺杆67插入穿过刀片21中的安装孔25中并旋拧到螺纹孔65中时，螺钉的螺杆67的纵轴AS沿着朝向凹槽53的侧壁57的方向稍稍偏离安装孔的轴线A的位置。但是，可以使刀片21的底表面35和凹槽53的底表面55(两者均基本上是平坦的)相对于彼此抵靠平放。
随着螺钉61进一步旋拧到螺纹孔65中，通常设置有凸起形状的螺钉的头部71的侧表面69与最接近凹槽53的侧表面57的接触点29接触(参见图3和图8)并推动刀片21的底表面和侧表面与凹槽的底表面和侧表面更完全接触。随着刀片21在夹紧件(例如，螺钉61)施加的力的作用下被强制进一步向下移动，刀片的底表面35被强制向下抵靠在凹槽的底表面55上，且凹槽的倾斜侧壁57与刀片的侧壁59之间的间隙减小。
通过使刀片21具有带接触区域27的安装孔25，且该接触区域具有两个接触点29，该两个接触点位于所述接触点之间的区域31的相对侧上，从而在夹紧件(诸如螺钉)与接触点之间可形成两个接触点，两条接触线或两个接触区域。与传统的刀片和刀夹凹槽布置结构(其中螺钉的头部的圆形(截面形式)侧表面大致在一单个点、一单条线或一单个区域处与安装孔的圆形(截面形式)表面部分接触)相比，这两个接触点，接触线或接触区域能降低刀片关于这些点中的任一个移动的趋势。通过在安装孔25的截头圆锥形接触区域27上设置接触点29，作用于接触点上的力可趋于使刀片21抵靠在凹槽53的侧壁57上并抵靠在凹槽的底表面55上。另外，接触点29能促进刀片的正确转位，以使刀片刀刃的不同部分暴露于工件。
夹紧件47可包括具有延伸穿过安装孔25的螺杆67和头部71的螺钉61。其他合适形式的夹紧件包括夹紧臂73，其具有延伸进入安装孔25内的前向前端部分75，如图4中所示。夹紧臂73可安装到刀夹45上(如图9A中所示)，或可以为夹紧臂173和前向前部175形式的、作为刀夹145的一体部分的夹紧件147(如图9B中所示)，诸如，特别是在开槽或切断式刀片321中常见。应明白，就本申请中采用的形式的安装孔而言，其并不限于具有围绕安装孔的轴线的周表面的孔，而是包括可以为诸如设置在刀片321中的凹陷(相对于高一些的表面或点而言)形式的孔。在刀片321的孔中具有接触点的表面部分，当沿孔的轴线方向看时，可以大致为圆形，这样该表面部分限定出至少大致为圆形形状的圆弧。虽然表面部分大致为圆形，但是安装孔并不一需要为大致圆形，但是在图5-8中所示的实施方式中，安装孔为圆形。安装孔可以为椭圆、卵形或具有其他合适的形状。切削刀片21，321可包括具有安装孔25的刀体23和安装孔25中的表面部分37，该安装孔具有贯穿其延伸的轴线A，该表面部分当沿轴线A的方式看时为大致圆形，而且与该轴线形成一个不为零的角度并包括至少两个接触点29，这至少两个接触点沿着表面部分布置并设置于与轴线相距的距离小于该至少两个接触点之间的区域31的位置处，所述至少两个接触点与该至少两个接触点之间的所述区域中的至少其中之一偏离所述表面部分。
在本申请中，使用诸如“包括”的术语是开放式的且意图具有与诸如“具有”的术语类似的含义，而且并不排除其他结构、材料或动作的存在。同样，虽然使用诸如“能”或“可以”的术语意图是开放式的且用于表示不是必需的结构、材料或动作，但是不使用这种术语也并不意图表示结构、材料或动作是必要的。如果被认为是必要的结构、材料或动作，则它们会被明确说明。
虽然已经根据优选实施方式对本发明进行了说明和描述，但是应知道在不背离如权利要求限定的本发明的情况下，可以在本发明中进行改进和变化。

Claims (20)

1.一种切削刀片(21，321)，包括：
刀体(23)，其具有安装孔(25)，该安装孔具有贯穿其延伸的轴线(A)；和
在安装孔中的表面部分(37)，其特征在于，该表面部分在沿所述轴线(A)的方向看时为大致圆形，并且与该轴线不平行并包括至少两个接触点(29)，该至少两个接触点设置在与所述轴线相距的距离小于位于该至少两个接触点之间的区域(31)的位置处。
2.根据权利要求1所述的切削刀片(21，321)，其中切削刀片能够在多个位置之间转位。
3.根据权利要求2所述的切削刀片(21，321)，其包括多个接触点(29)，接触点的数量相当于切削刀片可转位到的位置的数量的两倍。
4.根据权利要求1所述的切削刀片(21，321)，其包括多个接触点(29)，接触点的数量相当于切削刀片可转位到的位置的数量的两倍。
5.根据权利要求1所述的切削刀片(21，321)，其中安装孔(25)为大致圆形。
6.根据权利要求5所述的切削刀片(21，321)，其中所述轴线(A)为中心轴线。
7.根据权利要求6所述的切削刀片(21，321)，其中所述至少两个接触点(29)设置于与所述中心轴线(A)相距相等距离的位置处。
8.根据权利要求6所述的切削刀片(21，321)，其中所述至少两个接触点(29)设置于与所述中心轴线相距不同距离的位置处。
9.根据权利要求5所述的切削刀片(21，321)，其中所述至少两个接触点(29)之间的所述区域(31)包括在表面部分(37)中的凹槽。
10.根据权利要求5所述的切削刀片(21，321)，其中所述至少两个接触点(29)包括从表面部分(37)突出的突起。
11.根据权利要求1所述的切削刀片(21，321)，其中所述至少两个接触点(29)之间的所述区域(31)包括在表面部分(37)中的凹槽。
12.根据权利要求1所述的切削刀片(21，321)，其中所述至少两个接触点(29)包括从表面部分(37)突出的突起。
13.根据权利要求1所述的切削刀片(21，321)，其中所述至少两个接触点(29)设置于与所述轴线(A)相距大致相等距离的位置处。
14.根据权利要求1所述的切削刀片(21，321)，其中所述至少两个接触点(29)设置于与所述轴线相距不同距离的位置处。
15.根据权利要求1所述的切削刀片(21，321)，其中刀体(23)的形状为通常圆形。
16.根据权利要求1所述的切削刀片(21，321)，其中安装孔(25)为从刀片的一侧延伸到另一侧的通孔。
17.切削刀具(43)，其包括：
切削刀片(21，321)，其包括具有安装孔(25)的刀体(23)和在该安装孔中的表面部分(37)，该安装孔具有贯穿其延伸的轴线(A)；
刀夹(45，145)；和
夹紧件(47，147)，其用于使切削刀片相对于刀夹固定，其特征在于，表面部分在沿所述轴线(A)的方向看时为大致圆形，并且与所述轴线不平行并包括至少两个接触点(29)，该至少两个接触点设置在与所述轴线相距的距离小于该至少两个接触点之间的区域(31)的位置处，并且特征在于，夹紧件(47，147)具有设置在安装孔(25)中的一部分(49)，用于与所述至少两个接触点接触并使切削刀片相对于刀夹固定。
18.根据权利要求17所述的切削刀具(43)，其中夹紧件(47)包括延伸穿过安装孔(25)的螺钉(61)。
19.根据权利要求17所述的切削刀具(43)，其中夹紧件(47)包括夹紧臂(73，173)，所述夹紧臂具有延伸进入安装孔(25)的前向前部(75，175)。
20.根据权利要求19所述的切削刀具(43)，其中夹紧臂(75)能够安装到刀夹(45)上。
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