CN101389431A - 切削工具 - Google Patents

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Abstract

一种切削工具(10)，具有可拆装地保持在工具架(14)的适配器(18)中的切削头(12)。在更换切削头(12)的时候，适配器(18)仍然固定在工具架中。

Description

切削工具
技术领域
本发明涉及一种具有可互换切削头的切削工具。
背景技术
在这样的切削工具中，切削头的位置的低重复性可影响切削精度。
另外，作用在切削头上的切削力在切削操作期间可使切削头移位。
本发明的目的是提供一种显著减少或克服上述缺点的切削工具。
根据相应权利要求的主题达到本发明的目的。
发明内容
根据本发明，提供了一种切削工具，其具有工具轴线并包括可拆装地固定到工具架的切削头，工具轴线限定从前到后的轴向方向以及围绕该轴向方向的切线方向。
工具架包括柄部和适配器，柄部包括柄腔，柄腔通向其前端，适配器螺纹(地)接合在柄腔中。
切削头包括前切削部分和后紧固部分，其中，紧固部分螺纹接合在适配器中。
优选地，紧固部分与切削部分一体成形。
通常，工具架包括固定在柄腔中的保持元件，保持元件的至少一部分位于适配器的某些部分之间。
优选地，保持元件的至少一部分切向地位于适配器的某些部分之间。
必要时，保持元件螺纹接合在柄腔中。
根据本发明，也提供了一种装配切削工具的方法，包括以下步骤：
提供包括柄腔的柄部，
提供包括钻孔的适配器，所述钻孔大致沿着钻孔轴线延伸，适配器大致沿横切于钻孔轴线的方向延伸，
提供包括钩体的保持元件，所述钩体大致沿着钩体轴线延伸，
沿着钩体轴线和钻孔轴线轴向地对准保持元件和适配器，直到沿钩体轴线看时钩体的至少一部分覆盖在钻孔的至少一部分上为止，
沿着钩体轴线推动保持元件，直到钩体的至少一部分位于钻孔中为止，
将适配器、保持元件螺纹接合在柄腔中，将切削头螺纹接合在适配器中。
根据本发明，也提供了一种具有工具轴线并包括工具架和切削头的切削工具，
工具架包括柄部、适配器和保持元件，
柄部包括轴向延伸的柄腔，
适配器螺纹接合在柄腔中，
保持元件在适配器的某些部分之间沿横切于工具轴线的方向延伸以限制适配器围绕工具轴线的运动，
切削头由适配器轴向地保持在工具架中。
优选地，适配器在工具架中轴向保持切削头的时候仅仅轴向地邻接柄腔。
本发明提供了以下较佳的优点。适配器在柄腔中的螺纹接合将适配器、从而将切削头牢固地固定在切削工具中。当更换切削头时，保持元件避免了适配器从工具架被拧出。而且，适配器在未接合保持元件时对切削头的对准具有有限的影响(如果有的话)。
附图说明
为了更好地理解本发明并说明如何在实践中实施本发明，现在将参考附图，在附图中：
图1是根据本发明的铰刀的侧视图；
图2是沿图1的平面截取的铰刀的纵向剖视图；
图3是切削头的透视底视图；
图4是沿图1的平面截取的柄部的纵向剖视图；
图5是适配器的透视顶视图；
图6是沿图5的平面VI-VI截取的适配器的剖视图；
图7是保持元件的透视顶视图；
图8是沿图7的平面VIII-VIII截取的保持元件的剖视图；
图9是适配器和保持元件的透视顶视图；
图10是沿图1的平面截取的工具架的纵向剖视图；
图11是沿图2的线M-M截取的铰刀的剖视图，示出适配器相对于保持元件的正位置；
图12是沿图2的线M-M截取的铰刀的剖视图，示出适配器相对于保持元件的中间位置；和
图13是沿图2的线M-M截取的铰刀的剖视图，示出适配器相对于保持元件的负位置。
具体实施方式
首先参看示出铰刀10的图1和2，铰刀10具有纵向工具轴线A，工具轴线A限定从前到后的轴向方向和围绕该轴向方向的切线方向T。铰刀10具有前切削头12和后工具架14，工具架14包括在装配铰刀10的时候全部围绕工具轴线A定位的柄部16、适配器18和保持元件20。切削头12可以是模型压制和烧结的硬质合金体，所述硬质合金体由碳化物粉末制成，例如碳化钨；或者，与工具架14的柄部16、适配器18和保持元件20类似，切削头12可由机加工的钢或其它硬质材料形成。
在此将参照铰刀10描述本发明，然而本领域技术人员应当清楚，本发明可应用于需要可释放安装切削头12的各种旋转或不旋转的切削工具。在旋转式切削工具的情况中，例如铰刀，纵向工具轴线A也可以称作纵向工具旋转轴线，其具有类似于切线方向T的旋转方向。
在此将以在装配后的铰刀10中的相应取向、从而相对于工具轴线A以及相对于前向、后向和切线方向T描述铰刀10的每个部件。应当注意，在说明书和权利要求中出现的方向性术语，例如“前”、“后”、“切向”等(及其派生词)只是用于说明的目的，并不是用来限制所附权利要求的范围。
现在另外参看图3。切削头12沿着工具轴线A延伸并具有切削部分22和紧固部分24。切削部分22具有：在前端面向前方的端面26(在图2中清楚可见)、在后端面向后方的头部环形面28，以及在其间轴向延伸的外围头部表面30。围绕工具轴线A对称分布的多个出屑槽32沿着外围头部表面30轴向延伸并通向切削部分22的前端和后端。每个出屑槽32在其前端具有钎焊于该前端的切削刀片34。每个切削刀片34也可通过例如螺钉可拆装地固定到相应的出屑槽32，或者与出屑槽32一体成形。
紧固部分24具有支撑部分36和螺纹部分38。支撑部分36从头部环形面28向后延伸并具有外围头部支撑壁40，所述头部支撑壁40可位于向后渐细的截锥体的外表面上或位于圆柱体的外表面上。螺纹部分38从支撑部分36的后端向后延伸到其面向后方的环状面42，环状面42位于切削头12的后端。螺纹部分38具有在其外表面上形成的外螺纹。切削头12具有头部通道44，其沿着工具轴线A延伸穿过切削头12并通向端面26和环状面42。
现在参看图4。柄部16具有轴向延伸的圆筒形体和面向前方的柄部环形面46，所述圆筒形体沿着工具轴线A延伸，所述柄部环形面46位于柄部16的前端。另外，柄部16具有在其中形成的柄腔48和柄部通道50。柄腔48经由孔口52通向柄部环形面46并从所述柄部环形面46沿工具轴线A向后延伸。柄部通道50从柄腔48的后端向后延伸并且与柄腔48同轴。
柄腔48具有支撑段54、保持段56和介于它们之间的中间段58。支撑段54具有外围柄部支撑壁60，所述柄部支撑壁60可位于向后渐细的截锥体的外表面上或位于圆柱体的外表面上。中间段58具有中间直径为DM的轴向延伸的圆筒形形状。保持段56具有保持壁62和止挡壁64。保持壁62从中间段58的后端向后延伸并位于圆柱体的外表面上。保持螺纹66形成在保持壁62上。止挡壁64从保持壁62向后延伸并位于向后渐细的截锥体的外表面上。
现在参看图5和6。适配器18沿着工具轴线A延伸并具有前部第一段68、后部第二段70和介于它们之间的颈状段72。第一段68具有面向前方的第一表面74、具有适配器直径DA的轴向延伸的圆筒形体、以及在圆筒形体中沿工具轴线A形成的第一空腔76。适配器直径DA小于柄腔48的中间段58的中间直径DM。第一空腔76具有圆筒形形状的轴向延伸的第一壁78，第一壁78具有在其上形成的第一螺纹80。
适配器18的第二段70具有大致圆筒形的外围第二表面82，第二表面82沿着工具轴线A轴向延伸到面向后方的节段面84。第二表面82具有小于适配器直径DA的第二直径DS以及在其上形成的第二螺纹86。具有钻孔轴线B的钻孔88形成在第二段70中，钻孔轴线B与工具轴线A垂直地相交。适配器18关于包含工具轴线和钻孔轴线A、B的第一平面P1镜像对称。钻孔88具有沿钻孔轴线B延伸并通向第二表面82的相对侧的主要部分90和次级部分92。次级部分92另外通向节段面84并与主要部分90连通。
钻孔88的主要部分90在第一平面P1的相对侧上具有两个大致平行的主要面94，钻孔88的次级部分92在第一平面P1的相对侧上具有两个大致平行的次要面96。主要面94以主宽度W1隔开，次要面96以小于主宽度W1的次级宽度W2隔开。具有轴向延伸的圆筒形形状的适配器通道98沿着工具轴线A延伸并与第一空腔76以及与钻孔88的主要部分90连通。平行于钻孔轴线B延伸的键槽100形成在适配器18的第一段68的第一表面74上。
现在参看图7和8。保持元件20沿着工具轴线A延伸并具有前部钩体102、后部管体104和介于它们之间的凸出部106。钩体102具有前帽盖108、后柄杆110和与工具轴线A垂直相交的钩体轴线H。保持元件20关于包含工具轴线和钩体轴线A、H的第二平面P2镜像对称。帽盖108具有面向前方的帽盖表面112、面向后方的背面114、以及在第二平面P2的相对侧上在帽盖表面112和背面114之间延伸的两个帽盖侧面116。柄杆110从帽盖108的背面114向后延伸并具有位于第二平面P2的相对侧上的两个大致平行的柄杆侧面118。帽盖108和柄杆110沿着钩体轴线H延伸，帽盖侧面116以帽盖宽度W1’隔开，柄杆侧面118以小于帽盖宽度W1’的柄杆宽度W2’隔开。另外，帽盖宽度W1’小于钻孔88的主宽度W1，柄杆宽度W2’小于钻孔88的次级宽度W2，使得钩体102可滑动到适配器18的钻孔88中(在下文将对此描述)。
凸出部106具有大致轴向延伸的圆筒形形状，该圆筒形形状具有外围凸出表面120。凸出螺纹122形成在凸出表面120上。管体104具有轴向延伸的圆筒形形状以及在其后端的面向后方的管面124。在保持元件20中沿工具轴线A形成的圆筒形形状的保持通道126通向盖帽表面112和管面124。
现在参看图9和10，示出了工具架14如何达到装配后的状态。首先，获得适配器18和保持元件20的子组件。保持元件20和适配器18被手动地定位，使得盖帽表面112和第一表面74大致面向相同的方向，钩体轴线和钻孔轴线H、B大致平行，沿着钩体轴线H看，钩体102的帽盖108覆盖在钻孔88的主要部分90上。从这个位置通过沿钩体轴线H手动地推动保持元件20直到保持元件20的帽盖108位于适配器18的钻孔88的主要部分90中为止以获得子组件。
然后，利用保持元件20的引导，子组件通过孔口52放置到柄腔48中，直到保持元件20的凸出螺纹122碰到柄腔48的保持螺纹66为止。然后，通过键(未示出)使适配器18、从而使保持元件20沿与切线方向T相反的方向旋转，所述键匹配适配器18的键槽100。因此，保持元件20的凸出螺纹122、继而适配器18的第二螺纹86拧入保持螺纹66中，直到保持元件20的管面124邻接柄腔48的止挡壁64为止，从而获得工具架14的装配后的状态。
现在参看图11-13。在本文所述的铰刀10中，保持元件20的钩体102切向地位于适配器18的钻孔88的某些部分之间，或者换句话说，钩体102在适配器18的钻孔88的某些部分之间沿横切于工具轴线A的方向的钩体轴线H延伸。另外，钻孔88的次级宽度W2和钩体102的柄杆宽度W2’之间的差值小于钻孔88的主宽度W1和钩体102的盖帽宽度W1’之间的差值，使得适配器18绕工具轴线A的旋转可导致钩体102的柄杆侧面118和钻孔88的次要面96之间的切向邻接。然而，应当理解，所述切向邻接可以替代性地发生在钩体102的盖帽侧面116和钻孔88的主要面94之间(如果这样设计的话)。
在铰刀10中，适配器18相对于保持元件20可具有正位置、中间位置或负位置。在正位置，面向切线方向T的钻孔88的次要面96的某些部分邻接面向与切线方向T相反方向的钩体102的柄杆侧面118的某些部分(图11)。在中间位置，钻孔88的次要面96不邻接钩体102的柄杆侧面118(图12)。在负位置，面向与切线方向T相反方向的钻孔88的次要面96的某些部分邻接面向切线方向T的钩体102的柄杆侧面118的某些部分(图13)。
因此，特别使用保持元件20来限制适配器18在正位置和负位置之间沿切线方向T的运动，这意味着适配器18在受到沿与切线方向T相反方向的旋紧力或沿切线方向T的旋松力的时候在保持螺纹66中大致保留在固定位置。应当注意，可以固定在柄腔48中并切向地位于适配器18的某些部分之间的其它物体也可用于限制适配器18沿切线方向T的运动。沿横切于工具轴线A的方向穿过柄部16和钻孔88的销钉(未示出)是这种物体的一个例子。如果在铰刀10中使用这种物体，那么就可以不再需要保持元件20，且适配器18的钻孔88可具有不通向节段面84的形状。
现在另外返回参看图2。如果在负位置和正位置之间，适配器18和保持元件20不轴向邻接，那么适配器18就被定义为处于浮动状态。在浮动状态中，适配器18在柄腔48中的轴向支撑仅仅受第二螺纹86的影响，如本领域已知的，所述第二螺纹86自由地配合在保持螺纹66中。这个自由度可允许浮动状态中的适配器18在柄腔48中轴向地保持物体时略微调整其取向。另外，应当注意，在柄腔48中对适配器18的螺纹保持抵抗沿工具轴线A作用于适配器18上的力为适配器18提供牢固的夹持。
现在将描述铰刀10的装配后的位置，其中，切削头12在工具架14中处于固定位置。为了获得装配后的位置，首先用螺纹部分38穿过孔口52进入到柄腔48中来放置切削头12，直到切削头12的环状面42碰到适配器18的第一螺纹80为止。从这个位置沿与切线方向T相反的方向使切削头12旋转，使得切削头12的螺纹部分38拧入适配器18的第一螺纹80中，直到切削头12达到固定位置为止。在固定位置，头部支撑壁40和头部环形面28通过分别邻接柄部支撑壁60和柄部环形面46以在工具架14中使切削头12轴向地对准。可以注意到，在适配器18处于浮动状态时，适配器18在工具架14中对切削头12的轴向对准具有小的影响(如果有的话)。
通过装配后的铰刀10，由柄部通道50、保持通道126、钻孔88的主要部分90、适配器通道98、第一空腔76和头部通道44沿着工具轴线形成连续的通路。冷却剂流体可通过该通路供应给切削头12。
虽然已经在一定的具体程度上描述了本发明，但是应当理解，在不偏离所要求的本发明的范围的情况下可以进行各种修改和改进。

Claims (8)

1.一种切削工具(10)，所述切削工具(10)具有工具轴线(A)并包括可拆装地固定到工具架(14)的切削头(12)，所述工具轴线(A)限定从前到后的轴向方向以及围绕所述轴向方向的切线方向(T)，
所述工具架(14)包括柄部(16)和适配器(18)，所述柄部(16)包括柄腔(48)，所述柄腔(48)通向其前端，所述适配器(18)螺纹接合在所述柄腔(48)中，
所述切削头(12)包括前切削部分(22)和后紧固部分(24)，其中，所述紧固部分(24)螺纹接合在所述适配器(18)中。
2.根据权利要求1所述的切削工具(10)，其特征在于:所述紧固部分(24)与所述切削部分(22)一体成形。
3.根据权利要求1所述的切削工具(10)，其特征在于:所述工具架(14)包括固定在所述柄腔(48)中的保持元件(20)，所述保持元件(20)的至少一部分位于所述适配器(18)的某些部分之间。
4.根据权利要求3所述的切削工具(10)，其特征在于:所述保持元件(20)的至少一部分切向地位于所述适配器(18)的某些部分之间。
5.根据权利要求3所述的切削工具(10)，其特征在于:所述保持部分(20)螺纹接合在所述柄腔(48)中。
6.一种装配切削工具(10)的方法，包括以下步骤:
提供切削头(12)，
提供包括柄腔(48)的柄部(16)，
提供包括钻孔(88)的适配器(18)，所述钻孔(88)大致沿着钻孔轴线(B)延伸，所述适配器(18)大致沿横切于所述钻孔轴线(B)的方向延伸，
提供包括钩体(102)的保持元件(20)，所述钩体(102)大致沿着钩体轴线(H)延伸，
沿着所述钩体轴线和钻孔轴线(H、B)轴向地对准所述保持元件(20)和所述适配器(18)，直到沿所述钩体轴线(H)看时所述钩体(102)的至少一部分覆盖在所述钻孔(88)的至少一部分上为止，
沿着所述钩体轴线(H)推动所述保持元件(20)，直到所述钩体(102)的至少一部分位于所述钻孔(88)中为止，
将所述适配器(18)和所述保持元件(20)螺纹接合在所述柄腔(48)中，螺纹接合所述切削头(12)和所述适配器(18)。
7.一种具有工具轴线(A)并包括工具架(14)和切削头(12)的切削工具(10)，
所述工具架(14)包括柄部(16)、适配器(18)和保持元件(20)，
所述柄部(16)包括轴向延伸的柄腔(48)，
所述适配器(18)螺纹接合在所述柄腔(48)中，
所述保持元件(20)在所述适配器(18)的某些部分之间沿横切于所述工具轴线(A)的方向延伸以限制所述适配器(18)围绕所述工具轴线(A)的运动，
所述切削头(12)由所述适配器(18)轴向地保持在所述工具架(14)中。
8.根据权利要求7所述的切削工具(10)，其特征在于:所述适配器(18)在所述工具架(14)中轴向保持所述切削头(12)的时候仅仅轴向地邻接所述柄腔(48)。
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