CN101466490B - 转位式刀片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及转位式刀片，具有基本成三角形的第一和第二刀片面(10a，10b)、三个侧面(11，12，13)和刀角(2)，其中刀角(2)至少包括第一和第二切削齿(21，22)，在切削齿(21)上在至第一或第二刀片面(10a，10b)的过渡区内形成有切削刃(31，32)，对应于第一切削刃(31)的第一排屑方向(A1)与对应于第二切削刃(32)的第二排屑方向形成一个角度，第一和第二切削刃(31，32)在排屑方向上配有第一或第二导屑面(41，42)，导屑面(41)在第一或第二刀片面(10a，10b)上有至少一个第一或第二槽，所述槽基本垂直于各自排屑方向地延伸。本发明还涉及包括转位式刀片的刀具和转位式刀片的的制造方法。

Description

转位式刀片
技术领域
本发明涉及转位式刀片以及包括转位式刀片的刀具和转位式刀片的制造方法。
背景技术
三角形或基本呈三角形的、具有三个形成于角部的切削齿的刀片是众所周知的。此时的刀片可以按照转位式刀片的方式形成，其中每个切削齿有两个切削刃，所述切削刃对应于一个上刀片面或者一个下刀片面。此外，在排屑方向上，可以在转位式刀片的两侧设置用于切屑成形的导屑面。在这样的转位式刀片中，共形成有6个可轮换的切削刃。
US4572713公开一种用于螺旋切削的方形转位式刀片。方形转位式刀片包括两个相邻且起支承面作用的侧面、以及与支承面对置且形成有切削齿的两个相邻侧面。转位式刀片只有两个形成在切削齿的对置刀片面上的切削刃，因而可以通过使转位式刀片转动180度来轮换切削刃。
发明内容
本发明的任务是提供转位式刀片和包括转位式刀片的刀具以及转位式刀片的制造方法，其中转位式刀片具有高的灵活性和高强度。
通过独立权利要求来完成所述任务。
依据本发明的转位式刀片包括基本成三角形的第一和第二刀片面、三个侧面和至少一个布置在第一和第二侧面之间的角部的刀角。根据本发明，刀角基本成M形且至少包括第一和第二切削齿，在此，至少在第一切削齿上形成设置在至第一刀片面的过渡区内的第一切削刃，并且至少在第二切削齿上形成设置在至第二刀片面的过渡区内的第二切削刃，对应于第一切削刃的第一排屑方向与对应于第二切削刃的第二排屑方向形成一个角度。依据本发明，还在各自的排屑方向上给第一和第二切削刃配属第一导屑面或第二导屑面，第一导屑面在第一刀片面上具有至少一个第一槽，第一槽本身基本垂直于第一排屑方向地延伸于第一和第二侧面之间，第二导屑面在第二刀片面上具有至少一个第二槽，第二槽本身基本垂直于第二排屑方向地延伸于第一和第二侧面之间。
这样的转位式刀片非常灵活，在这里，根据设计的不同，可通过使转位式刀片转动和/或回转将多达6个切削刃投入使用中。
对称的M形刀角可以通过适当工具在少量几何形状数据说明的情况下简单制造。切削刃形成在至第一和第二刀片面的过渡区内，其中每个切削刃配有用于切屑成形的导屑面。导屑面可以通过形成延伸于侧面之间的槽也简单但高精度地制成。基本垂直于本身相交的排屑方向地形成的槽也没有平行延伸，而是彼此相交。这样将避免减弱转位式刀片的横截面强度。
在本发明的改进方案中，就对应于刀角的边平分线而言，转位式刀片是基本对称的，因此转位式刀片绕边平分线的180度转动可使转位式刀片自身成像。这样，就可以在少量几何形状数据说明的情况下完成简单制造。另外，通过转位式刀片的回转，可以无需改变夹紧状况和/或进给量地使用转位式刀片。
在本发明的设计中，设置在第一侧面上的第一切削齿齿根和/或设置在第二侧面上的第二切削齿齿根至少部分位于第二导屑面区域或第一导屑面区域之外。第一切削齿齿根因此至少部分位于在切削刃对面的刀片面的平面内。因此，在使用第一切削齿时，齿根可被用于支撑第一切削齿。这样，可以实现在切削刃附近的支撑。同样的情况适用于第二切削齿。因而，转位式刀片的切削齿在使用中可得到很好的支撑。
在本发明的一个改进方案中，切削齿如此布置，第一切削齿的排屑方向基本平行于第二侧面，第二切削齿的排屑方向基本平行于第一侧面。这样，可以做到非常简单的成型。
在本发明的另一个设计方案中，第一导屑面基本垂直于第二侧面延伸和/或第二导屑面基本垂直于第一侧面延伸。在这样的设计中，可以通过适当夹紧来实现非常有利的转位式刀片制造。
在另一个设计方案中，第一切削齿或第二切削齿的尖基本位于刀角的第一或第二侧面的平面内。这样就做到了转位式刀片在切削时良好地安置在刀具或垫片上。此时，转位式刀片可以如此安置在刀具夹具上，处于使用中的切削齿未靠置。
在本发明的改进方案中，第一和第二侧面各有至少一个用于刀具夹具的支承面。支承面能够实现在切削刃附近的良好安放。通过将侧面用于支承面，还可以得到省地和/或省材料的实施方式。
在另一个设计方案中，至少一个导屑面具有在排屑方向上与切削刃相接且被制成斜面的导向面和一个凹形导向面。通过这样的导屑面，可以实现良好的切屑成形。此外，在一个实施方式中，倾斜的导向面相对水平面和/或刀片面的角度介于5度至70度，尤其是介于10度至30度。通过适当的导屑面将做到，工件切削时所产生的切屑以大量的螺旋长条延伸而不中断的方式排出。
在本发明的另一个设计方案中，在至少一个切削齿和对应的侧面之间形成有副切削齿。可通过副切削齿改善切削质量。
在一个有利的设计方案中，切削刃以槽仿形切削刃尤其是螺旋仿形切削刃的形式构成，用于通过车削或铣削来形成螺旋。
本发明的任务通过包括刀具夹具和上述转位式刀片的刀具完成，其中可以通过使转位式刀片回转而至少在在使用位置使用第一切削齿和在使用位置使用第二切削齿之间进行调整。在一个有利的设计方案中，可以通过使转位式刀片转动和回转在转位式刀片的6个使用位置之间进行轮换。
在本发明的一个设计方案中，在使用位置，转位式刀片的在切削刃对面的刀片面在切削齿齿根处至少部分安置在刀具夹具和/或刀垫上。这样就可通过支承在切削刃附近而很好地固定投入使用的切削齿。
在本发明的另一个设计方案中，刀具包括基本成三角形的刀垫，其中配属于处于使用位置的切削齿的刀垫角被削平。支承面允许良好地固定本发明的转位式刀片。
此外，通过一种转位式刀片的制造方法来完成所述任务，该转位式刀片包括第一和第二基本成三角形的刀片面和三个侧面，其中在第一和第二侧面之间的至少一个角部形成有刀角，刀角包括设置在至第一刀片面的过渡区内的第一切削刃和设置在至第二刀片面的过渡区内的第二切削刃。按照本发明，刀角基本成M形，其至少具有第一和第二切削齿，并且至少在第一切削齿上，在至第一刀片面的过渡区内形成有第一切削刃，以及至少在第二切削齿上，在至第二刀片面的过渡区内形成有第二切削刃，在这里，对应于第一切削刃的第一排屑方向与对应于第二切削刃的第二排屑方向形成一个角度，第一和第二切削刃在排屑方向上对应于第一或第二导屑面。第一导屑面将在第一刀片面上形成有第一槽，第一槽本身基本垂直于第一排屑方向地延伸于第一侧面和第二侧面之间，第二导屑面将在第二刀片面上形成有第二槽，第二槽本身基本垂直于第二排屑方向地延伸于第一侧面和第二侧面之间。
此外，从权利要求书以及说明书和附图中得到了以上和其它的特征，其中这些单独的特征可以分别单独或组成多个次级组合地在本发明的实施例和其它领域中实现，并且可能是有利的且本身能保护的实施方案，在这里对这样的实施方案要求加以保护。将本申请分成若干部分以及小标题没有限制其所阐述内容的通用性。
附图说明
在附图中示出了本发明的实施例并且以下将详细加以说明，其中：
图1是表示本发明的转位式刀片的透视图；
图2是表示图1所示转位式刀片的俯视图；
图3是表示包括图1所示转位式刀片的刀具的分解图；
图4是表示图3所示刀具的透视图；
图5是表示图4所示刀具细节的视图。
具体实施方式
图1和图2示意表示转位式刀片1的透视图和俯视图。转位式刀片此时涉及具有仿形切削刃的刀片，尤其是用于车削或铣削加工螺纹的刀具。转位式刀片1包括基本成三角形的第一刀片面10a以及在图1和图2中被遮住的、基本成三角形的第二刀片面10b。转位式刀片1还包括三个侧面11、12和13、以及布置在侧面11、12和13之间的M形刀角2、2a和2b。刀角2、2a和2b各自包括第一切削齿21和第二切削齿22，它们基本关于一个未示出的平面对称布置，该未示出的平面沿一对应于各自刀角2的垂直于刀片面10a、10b的边平分线S伸展。在所示实施例中，在切削齿21、22和各自所属的侧面11、12之间，分别形成一个副切削齿23、24。
在第一切削齿21上，在至第一刀片面10a的过渡区内形成第一切削刃31。同样在第二切削齿32上，在至第二刀片10b的过渡区内形成第二切削刃32。在所示实施例中，副切削齿23、24也被切削刃31、32涵盖。
在转位式刀片1的使用中，未示出的工件的切屑在被第一切削齿21切断后沿排屑方向A1排出。在被第二切削齿22切断后，切屑在排屑方向A2上沿被挡住的刀片面10b排出。排屑方向A1和A2在边平分线上彼此相交一个角度α。在另一个未示出的实施例中，这两个切削齿相互错开布置，不过，排屑方向还是相互成一个角度。切削齿21、22在所示实施例中是如此布置的，第一切削齿21的排屑方向A1基本平行于第二侧面12。同样，第二切削齿22的排屑方向A2基本平行于第一侧面11。
在各自的排屑方向A1和A2上，切削刃31、32对应于导屑面41、42，通过导屑面，适当地使未示出的工件的切屑成形。导屑面41、42以槽形式形成在第一或第二刀片面10a、10b上。第一导屑面41本身在所示实施例中基本垂直于第二侧面12延伸。在图1和图2中被挡住的第二导屑面42如图2的虚线所示，基本垂直于第一侧面11延伸。导屑面41、42可通过这样的槽非常简单地制成。因为导屑面41、42不是平行延伸的，所以转位式刀片1的横截面强度在两个刀片面10a、10b处未被削弱。在所示实施例中，导屑面41、42包括在排屑方向上与切削刃31、32相接且被制成斜面的导向面410、以及与之相接的凹形导向面412、422。通过这样形成的导屑面41、42，可以实现良好的切屑成形。
如图1和图2所示，导屑面41、42如此延伸，第一切削齿21的齿根Z1至少部分位于第二导屑面42之外，第二切削齿22的齿根Z2至少部分位于第一导屑面41之外。齿根Z1和Z2因而至少部分位于第二或者第一刀片面10b、10a内。切削齿21、22因而能以平面支承方式至少部分在齿根Z1和Z2处得到支承。
第一和第二切削齿21、22的尖在所示实施例中基本位于刀角2的第一或第二侧面11、12的平面里。由此一来，未使用的切削齿的尖可以得到保护。
所示的转位式刀片1基本呈等边三角形，其中侧面11、12和13基本是平面。在其它实施例中，侧面可以具有凹部或凸部。侧面11、12和13可以分别起到用于支承图3所示刀具夹具的支承面的作用。
图3、图4和图5表示刀具6的示意分解图、组装状态和细节，刀具包括图1和图2所示的转位式刀片1以及刀具夹具61、刀垫62和夹紧螺钉63、64。转位式刀片1借助刀垫62和夹紧螺钉64同刀具夹具61相联接。这种联接按照常规方式完成，在这里，如图所示，螺钉64可以偏心容置。
如图5最清楚所示，转位式刀片1在侧面11、13贴靠在刀具夹具61上。刀垫62基本制成三角形，其中垫片62的角部620被削平。转位式刀片1如此安装在刀垫62上，要投入使用的切削齿21突出于刀垫62之外。
根据图1和图2的、形成于第二刀片面10b上但被遮挡住的导屑面42的后边缘在图5中用点划线表示。如点划线的走向所示，导屑面42的走向能够使切削齿21在齿根Z1处靠置在刀垫62上。这样，切削齿21将在使用中得到可靠支承。
在所示实施例中未投入使用的第二切削齿22以及其它未使用的切削齿都位于刀垫62的区域内。切削齿22和其它切削齿因而可以受到可靠保护，不会损坏。
所示的刀垫62在被削平的角部620具有如图3所示的凸起621，在所示实施例中，副切削齿23支承在凸起上。
如图3至图5所示，所示的转位式刀片1可以通过回转和/或转动按照6个不同的取向安装在刀具夹具61上，其中在每个取向上使用一个不同的切削齿。

Claims (18)

1.一种转位式刀片，具有基本成三角形的第一和第二刀片面(10a，10b)、三个侧面(11，12，13)和至少一个设置在第一和第二侧面(11，12)之间的角部中的刀角(2)，其特征在于，
刀角(2)基本制成M形且至少包括第一和第二切削齿(21，22)，
至少在第一切削齿(21)上形成设置在至第一刀片面(10a)的过渡区上的第一切削刃(31)，并且至少在第二切削齿(22)上形成设置在至第二刀片面(10b)的过渡区上的第二切削刃(32)，其中对应于第一切削刃(31)的第一排屑方向(A1)与对应于第二切削刃(32)的第二排屑方向(A2)形成一个角度(α)，
第一切削刃(31)在排屑方向上配属有第一导屑面(41)，第二切削刃(31，32)在排屑方向上配属有第二导屑面(42)，
第一导屑面(41)在第一刀片面(10a)上具有至少一个第一槽，第一槽基本垂直于第一排屑方向(A1)地延伸在第一侧面(11)和第二侧面(12)之间，和
第二导屑面(42)在第二刀片面(10b)上具有至少一个第二槽，第二槽基本垂直于第二排屑方向(A2)地延伸在第一侧面(11)和第二侧面(12)之间。
2.根据权利要求1所述的转位式刀片，其特征在于，转位式刀片(1)关于一个对应于刀角(2)的边平分线(S)基本是对称的，从而通过使转位式刀片(1)绕边平分线(S)转动180度，转位式刀片(1)可自身成像。
3.根据权利要求1所述的转位式刀片，其特征在于，设置于第一侧面(11)上的第一切削齿(21)齿根(Z1)至少部分位于第二或者第一导屑面(42，41)的区域外。
4.根据权利要求3所述的转位式刀片，其特征在于，设置于第二侧面(12)上的第二切削齿(22)齿根(Z2)至少部分位于第二或者第一导屑面(42，41)的区域外。
5.根据权利要求1所述的转位式刀片，其特征在于，切削齿(21，22)如此布置，第一切削齿(21)的排屑方向(A1)基本平行于第二侧面(12)延伸，第二切削齿的排屑方向基本平行于第一侧面(11)延伸。
6.根据权利要求5所述的转位式刀片，其特征在于，第一导屑面(41)本身基本垂直于第二侧面(12)延伸。
7.根据权利要求6所述的转位式刀片，其特征在于，第一导屑面(41)本身基本垂直于第二侧面(12)延伸并且第二导屑面(42)本身基本垂直于第一侧面(11)延伸。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的转位式刀片，其特征在于，第一切削齿(21)的尖基本位于刀角的第一或第二侧面(11，12)的平面里。
9.根据权利要求8所述的转位式刀片，其特征在于，第二切削齿(22)的尖基本位于刀角的第一或第二侧面(11，12)的平面里。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的转位式刀片，其特征在于，第一和第二侧面(11，12)各有至少一个用于刀具夹具的支承面(110，120)。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的转位式刀片，其特征在于，第一导屑面(41)包括至少一个在第一排屑方向(A1)上与第一切削刃(31)相接且制成斜面的第一导向面(410，420)和一个与之相接的凹形的导向面(412)以及第二导屑面(42)包括至少一个在第二排屑方向(A2)上与第二切削刃(32)相接且制成斜面的第二导向面(420)和一个与之相接的凹形的导向面(422)。
12.根据权利要求1至7中任一项所述的转位式刀片，其特征在于，在至少一个切削齿(21，22)和对应的侧面(11，12)之间形成有副切削齿(23，24)。
13.根据权利要求1至7中任一项所述的转位式刀片，其特征在于，切削刃以槽仿形切削刃的形式形成，用于通过车削或铣削来制造螺纹。
14.根据权利要求13所述的转位式刀片，其特征在于，切削刃以螺旋仿形切削刃的形式形成。
15.一种刀具，包括刀具夹具和根据权利要求1至14中任一项所述的转位式刀片，其中至少在一个使用位置上使用第一切削齿(21)和在一个使用位置上使用第二切削齿(22)之间可以通过使转位式刀片(1)回转进行调整。
16.根据权利要求15所述的刀具，其特征在于，在使用位置上，转位式刀片(1)的在切削刃(31，32)对面的刀片面(12，11)在切削齿(21，22)齿根(Z1，Z2)处至少部分安置在刀具夹具(61)和/或一个刀垫(63)上。
17.根据权利要求15或16所述的刀具，其特征在于，包括基本成三角形的刀垫(62)，其中刀垫与处于使用位置上的切削齿(21，22)相对应的角(620)被削平。
18.一种制造转位式刀片的方法，所述转位式刀片具有基本成三角形的第一和第二刀片面(10a，10b)、和三个侧面(11，12，13)，其中在第一和第二侧面(11，12)之间的至少一个角部中形成有刀角(2)，所述刀角具有设置在至第一刀片面(10a)的过渡区内的第一切削刃(31)和设置在至第二刀片面(10b)的过渡区内的第二切削刃(32)，其特征在于，
所述刀角(2)基本制成M形，其至少有第一切削齿(21)和第二切削齿(22)，至少在第一切削齿(21)上，第一切削刃(31)形成在至第一刀片面(10a)的过渡区上，并且至少在第二切削齿(22)上，第二切削刃(32)形成在至第二刀片面(10b)的过渡区上，其中对应于第一切削刃(31)的第一排屑方向(A1)与对应于第二切削刃(32)的第二排屑方向形成一个角度，第一和第二切削刃(31，32)在排屑方向上配属有第一或第二导屑面(41，42)，
第一导屑面(41)在第一刀片面(10a)上形成有至少一个第一槽，第一槽基本垂直于第一排屑方向(A1)地延伸在第一侧面(11)和第二侧面(12)之间，第二导屑面(42)在第一刀片面(10b)上形成有至少一个第二槽，第二槽基本垂直于第二排屑方向地延伸在第一侧面(11)和第二侧面(12)之间。
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