CN101389434B - 切削嵌件和铣削刀具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种切削嵌件，尤其是用于铣削加工，该切削嵌件包括一个基体和一个用于接纳夹紧螺钉的中央的固定孔(12)，该基体在相对的两侧分别具有环绕的多个刀刃，所述刀刃伸出相应邻接的以正的前角下降的前刀面区域(15)，在这些前刀面区域的中间设置一个或者多个平面的支承面(16)。绕中央的固定孔设置至少一个锥面(19)，形成一个向内即朝固定孔下降的锥，锥角为0.1°≤α≤2°。

Description

切削嵌件和铣削刀具

技术领域

本发明涉及一种尤其是用于铣削加工的切削嵌件，包括一个基体和一个用于接纳夹紧螺钉的中央的固定孔，该基体在相对的两侧分别地设置环绕的多个刀刃，所述刀刃伸出相应邻接的以正的前角下降的前刀面区域，在所述前刀面区域中间设置一个或者多个水平的支承面。

另外，本发明涉及一种铣削刀具，尤其是一种平面铣削刀具，包括一个刀夹，该刀夹具有多个凹槽，所述凹槽分别带有一个支承面和多个侧向的贴靠面。

背景技术

US-A-4,189,264已经描述一种具有刀夹的切削刀具，在该刀夹的带有一个支承面和多个侧向的贴靠面的凹槽内设置一个垫板和一个回转刀片，该回转刀片在两个前刀面上具有一个下降的中间区域，包围该中间区域的、邻接到刀刃上的前刀面区域相对于该中间区域在高度上伸出。已知的平面的下降的中间区域表面可以适配板形的断屑器的支承面，它设置在一个伸出直到回转刀片上的固定在刀夹上的臂的端侧上。邻接到刀刃上的前刀面区域的选择的堤坝形的结构具有缺点，即按软的切屑排出、可靠的切屑控制并且稳定的刀刃和刀角的要求仅可以在有限的程度上满足。垫板具有环绕的边缘侧的凹槽，其深度大于平面的中间区域与刀刃平面的距离，使得在张紧的状态中垫板的突起的中间区域用作为回转刀片的对置的中间区域的支承面。垫板以及回转刀片设有相应中央的通孔，一个夹紧螺钉可穿过该通孔。在前面，垫板和回转刀片彼此对齐地结束。

WO 94/15741A1描述一种切削刀具，它具有一个在刀夹内的刀片座，其中可以采用一个回转刀片。回转刀片在相应对置的前刀面上在一个正的前角下具有平行于刀刃延伸的切屑形成槽或者倒棱。为了保护相应不起作用的刀刃，回转刀片在每个角的区域内具有一个盆形的凹槽，该凹槽与在垫板的下侧上的突出的突起相应。突起和盆形的凹槽应该在固定夹紧在垫板上的回转刀片的夹紧状态中彼此贴靠并且用作为支承，通过它们，不起作用的刀刃与垫板间隔距离地保持。该结构的缺点在于，关于相应的盆形的凹槽，要求涉及的突起在垫板的上侧上的高的配合精确性，因为否则回转刀片不能按期望的标准尺寸夹紧。用具有大于三个角的多边形的回转刀片得到特别的困难，因为在可能的尺寸不精确性中不能得到回转刀片唯一确定地安装在垫板上。

因此在DE 196 53 921 A1中提出目的，即在刀夹内必要时以一个长寿的可重复使用的垫板实现可靠稳定的可重复再现的切削嵌件安装，其中刀具单元应该可靠地防止夹紧系统的污染。优选地使用的切削嵌件构成为可双侧利用的回转刀片。为了解决该目的建议，在刀夹内的支承面本身或者以垫板表面的形式构成一个连续封闭的突出的表面，该表面用于构成一个平面的支承区域，该支承区域在径向方向上与通过回转刀片的后刀面平面确定的平面间隔距离地结束。支承区域的间距尺寸除了误差尺寸外应该大于或者等于平台区域与刀刃的相应径向的间距。通过封闭的支承面结构，相对于各隆起和/或凹陷鉴于制造精确性应该得到一个优点。但是支承面的必要的磨削要求在烧结之后的另一工作过程，它负面地影响切削嵌件的制造成本并且从而切削加工过程的经济性。贴靠面或者支承面的平面磨削的放弃原则上是可能的，但是然后必须考虑在表面中的由于烧结过程产生的不精确性。支承面变得不平整，使得恶化构成为回转刀片的切削嵌件在刀夹内的保持。

为了改善经济的切削加工过程，其中采用切削嵌件，即为了减少每个生产的工件的成本，采用的切削嵌件的生产成本也应该尽可能小。所以在采用用于铣削的回转刀片时要注意的是，每个切削嵌件的可使用性尽可能大。同时应该优化切削加工效率，也就是说切削嵌件在刀刃并且必要时切屑几何形状方面必须这样构成，使得能够以最大的推进速度保证软的切屑排除。借助于按现有技术已知的双侧的、多边形的回转刀片，每个回转刀片可以提供大量有效的刀刃。例如双侧的六角的回转刀片总共具有十二个有效的刀刃。

为了产生尽可能软的切削，正的前角是有利的。在双侧的回转刀片中这导致刀刃伸出前刀面。为了能够将回转刀片定向在刀夹内，刀夹必须在刀刃的区域内露出并且回转刀片具有一个足够的尽可能平坦的支承面，因为否则会发生切削嵌件错误地保持在刀具内并且会发生刀刃的点式的过载，最后所述刀刃折断，因此降低了回转刀片的寿命。除了采用上述方式的垫板是耗费的之外，这种垫板仅有条件地排除上述缺点。

发明内容

本发明的目的是，实现一种带有大量有效的刀刃的双侧的回转刀片，它在没有采用垫板的情况下保证可双侧使用的切削嵌件可靠且稳定地安装在刀夹内，其中该切削嵌件应该可以廉价地制造。

另外本发明的目的是提出一种铣削刀具，该铣削刀具满足上述要求。

该目的首先通过一种切削嵌件解决，该切削嵌件包括一个基体和一个用于接纳夹紧螺钉的中央的固定孔，该基体在相对的两侧分别具有环绕的多个刀刃，所述刀刃伸出相应邻接的以正的前角下降的前刀面区域。按本发明，该切削嵌件的特征在于，绕中央的固定孔设置至少一个锥面，形成一个向内即朝固定孔下降的锥，锥角为0.1°≤α≤2°。该切削嵌件的优点在于，通过所述构成锥形的区域在固定螺钉拧紧时平衡烧结不精确性，使得构成双侧的切削嵌件可靠且稳定地支承在刀夹内。

相对较小地选择锥角，该锥角理解成这样的角度，即锥面与彼此平行地位于切削嵌件的相对的两侧的支承面构成该角度，其中优选的角度值位于0.1°与2°之间，尤其在0.3°与0.35°之间。在实际试验表明，通过这种尺度可平衡在拧紧固定螺钉时存在的烧结不精确性。

按另一结构，锥面环形地构成或者多部分地以部分环形的锥面形式构成，它们优选通过一个槽形的下降部彼此分开。按本发明另一结构，槽形下降部星形地(关于中间的固定孔)设置，优选以等距的角距设置。

按本发明的另一实施形式，除了(略微倾斜的)锥面还附加地设置平面的支承面，而且是设置以正的前角下降的前刀面区域与各锥面或者所述一个环形的锥面之间。在相对的两侧的支承面彼此平行地设置。优选地多个并列的贴靠面通过一个槽形的下降部彼此分开。支承面在一个n角形的回转刀片中在内侧通过一个分度圆段限定并且在外侧通过一个直线的分段限定。支承面与锥面相比较优选较小地构成。

按本发明的一种进一步结构，在所述的支承面与下降的前刀面区域之间设置一个槽形的下降部。通过紧接着刀刃的切屑排出面的正的定向与槽相结合实现，排出的切屑(前提是足够长的切屑排出面)不与支承面接触，使得完全有效地避免在那里的沉积，所述沉积在切削嵌件回转时会导致夹紧不精确性。

优选地切削嵌件关于一个中间的横截平面构成镜像对称的，其与中央的固定孔相交，使得在回转之后相同的支承面和锥面在相同的位置上。

按本发明的切削嵌件尤其构成多角的，例如切削嵌件以俯视图观察是六角的并且优选是旋转对称的。从而切削嵌件具有六个刀角和六个相同长度的刀刃，其中每两个刀刃构成一个刀角。

如原则上按现有技术已知的那样，环形地绕固定孔设置一个倒棱部用于在埋头螺钉固定时定心该埋头螺钉。

槽形的下降部这样构成，使得它们优选具有一个平面的槽底和/或在每一侧具有至少一个下降的侧面。下降的侧面理解成一个槽侧壁，该槽侧壁与槽底构成一个大于90°的角度。在下面的下降的侧面和相应的支承面或锥面或者切屑排出侧壁的过渡部中也可以倒圆地构成槽入口。

另外上述目的通过一种铣削刀具解决。该铣削刀具具有一个刀夹，它具有多个分别带有一个支承面和多个侧向的贴靠面的凹槽，其中在每个凹槽内装入一个按上述方式的切削嵌件。切削嵌件可以直接地或者通过盒子间接地固定在凹槽内。

附图说明

由附图以及下面的对附图的说明给出其它的优点。其中：

图1显示按本发明的切削嵌件的俯视图，

图2显示按图1的切削嵌件的侧视图，

图3显示按图1和2的切削嵌件的透视图，

图4显示在图3中的部分B的局部放大图，

图5显示具有七个切削嵌件的平面铣刀的俯视图，

图6显示按图5的平面铣刀的侧视图，

图7显示按图5和6的平面铣刀的剖视图。

具体实施方式

在图1至3中描述的切削嵌件10相对于在图2中表示的纵向中间平面11镜像对称，该纵向中间平面横向与固定孔12相交，该固定孔穿过切削嵌件10。另外并且如在图1和3中可见的那样，切削嵌件10也绕一个钻孔中心轴线13旋转对称地形成，在当前的情况中，在绕轴线13旋转60°时存在叠合性。切削嵌件具有六个刀刃，其中每两个相邻的刀刃构成一个刀角。在当前的情况中刀角14不是圆地而是多边形地构成，也就是说通过相应直线的刃区域构成。紧接着每个刀刃以及每个刀角，以正的前角邻接下降的前刀面区域15，所述前刀面区域优选在同样的统一的正的前角下设置并且附图标记一致地与其位置和形状无关地用15表示。切削嵌件具有平面的支承面16，这些支承面通过一个槽形的下降部17与下降的前刀面区域15分开。槽形的下降部17具有一个平面的槽底以及槽壁，所述槽壁在两侧成倾角地上升。必要时槽也可以具有多个槽侧面，所述槽侧面以小于180°的角度尺寸彼此倾斜。有选择地当然也可能的是，实现至表面15和16的凸形的过渡区域或者至槽底的凹形的过渡区域。

对置于上述平面的支承面16地，在另一侧存在相同轮廓的相应数量的表面16，它们平行于上述的表面16地定向。锥面19位于所述平面的表面16的中间，所述表面16分别垂直于每个侧表面18(见图3)，所述锥面部分环形地构成并且除了倒棱部20之外一直到达固定孔12。锥面在0.32°的角度下相对于支承面16定向，包括一个向内的即朝固定孔12下降的锥。在部分环形的各锥面19之间分别设置一个槽形的下降部21，该下降部延伸直至下降的前刀面区域，所述前刀面区域邻接刀刃。如尤其由图4可见的那样，槽形的下降部21的槽底与下降部17的槽底不仅位于唯一的平面中，而且这些槽也相互过渡。槽形的下降部21的侧壁在下面的区域内构成凹形的并且在上面的区域内构成凸形的。槽形的下降部17和21的槽底位于一个平面中，而且是在切削嵌件的上侧和下侧上都是如此。

在图1至3中描述的方式的切削嵌件能够径向张紧到平面铣削刀具头22内，如这在图5至7中描述的那样。在此平面铣削刀具头具有一个带有多个凹槽的刀夹，所述凹槽分别具有一个支承面和多个侧向的贴靠面。刀具头的侧向的贴靠面根据切削嵌件10的侧表面18(后刀面)构成。刀头的贴靠面在切削嵌件的张紧的状态中在刀刃的下方结束，使得露出所谓的不起作用的刀刃。切削嵌件10借助于一个固定螺钉装配，该固定螺钉通过固定孔12插入并且旋入刀具头的螺纹孔内。刀夹的支承面水平地构成并且相对于刀具头的区域略微伸出，这些区域大约位于刀刃的高度处，使得面向刀具头的(不起作用的)刀刃露出并且从而防止受到损害。通过拧紧夹紧螺钉，切削嵌件10的下侧逐渐运动到刀夹的支承面上直至接触该支承面，该下侧面向刀夹的支承面。通过如下措施，即不像按现有技术通常的那样，下降的表面19和16位于一个平面中，由于需要耗费的夹紧力可以平衡所述表面的较小的在烧结之后存在的不平坦性。这具有优点，即切削嵌件在烧结之后不必再在表面16和19上进行平面磨削。在当前的情况中平面铣削刀具头22具有多个切削嵌件10，所述切削嵌件10在圆周侧以及在端侧轻微突出。通过旋转运动的切削嵌件10得到剖面直径D。在当前的情况中设置七个切削嵌件，所述切削嵌件彼此具有角距α＝360°/7。但是原则上其它的设置也是可能的，其中相邻的切削嵌件的角距不同。

在切削嵌件中相应两个刀刃(作为平面刀刃和主刀刃)起作用地用于切削加工，使得通过切削嵌件旋转60°可以采用新的事先不起作用的刀刃。如果在一个前刀面侧上所有刀刃磨损，那么回转这个切削嵌件，即绕平面11旋转，使得在另一侧的刀刃起作用。

Claims (14)

1.切削嵌件，该切削嵌件包括一个基体和一个用于接纳夹紧螺钉的中央的固定孔(12)，该基体在相对的两侧分别具有环绕的多个刀刃，所述刀刃伸出相应邻接的以正的前角下降的前刀面区域(15)，在这些前刀面区域的中间设置一个或者多个平面的支承面，其特征在于：绕中央的固定孔(12)设置至少一个锥面(19)，形成一个向内即朝固定孔(12)下降的锥，锥角(α)为0.1°≤α≤2°。

2.按权利要求1所述的切削嵌件，其特征在于：锥角(α)为0.3°至0.35°。

3.按权利要求1或2所述的切削嵌件，其特征在于：所述一个锥面是环形的或者所述多个锥面(19)是部分环形的。

4.按权利要求3所述的切削嵌件，其特征在于：所述部分环形的锥面(19)通过一个槽形的第一下降部(21)彼此分开。

5.按权利要求4所述的切削嵌件，其特征在于：槽形的第一下降部(21)星形地设置。

6.按权利要求5所述的切削嵌件，其特征在于：槽形的第一下降部(21)以等距的角距设置。

7.按权利要求4所述的切削嵌件，其特征在于：以正的前角下降的前刀面区域(15)与所述一个锥面或者所述多个锥面(19)之间设置一个或者多个支承面(16)，其中在多个支承面(16)的情况下相邻的支承面通过槽形的第一下降部(21)彼此分开。

8.按权利要求1所述的切削嵌件，其特征在于：在支承面(16)与下降的前刀面区域(15)之间设置一个槽形的第二下降部(17)。

9.按权利要求1所述的切削嵌件，其特征在于：切削嵌件相对于一个中间的横截平面(11)镜像对称，该横截平面与中央的固定孔(12)相交。

10.按权利要求1所述的切削嵌件，其特征在于：切削嵌件在俯视观察时是六角的并且是旋转对称的。

11.按权利要求1所述的切削嵌件，其特征在于：绕固定孔(12)设置一个倒棱部(20)用于在固定埋头螺钉时定心该埋头螺钉。

12.按权利要求4至7任一项所述的切削嵌件，其特征在于：槽形的第一下降部(21)具有一个平面的槽底和/或在每一侧具有至少一个下降的侧面。

13.按权利要求8所述的切削嵌件，其特征在于：槽形的第二下降部(17)具有一个平面的槽底和/或在每一侧具有至少一个下降的侧面。

14.铣削刀具，包括一个刀夹，该刀夹具有一个或者多个凹槽，所述凹槽分别带有一个支承面和多个侧向的贴靠面，其特征在于：在每个凹槽内固定一个按权利要求1至13任一项所述的切削嵌件(10)。

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