CN101678464B - 用于分型和倒角的嵌件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种嵌件，该嵌件在被安装至刀架后能够连续地执行切削工艺和倒角工艺。根据本发明的嵌件包括：用于切削旋转工件的分型部分；以及，具有比分型部分的宽度更大的宽度的倒角部分，该倒角部分在分型部分的后侧与分型部分一体地形成，以对由分型部分切削的工件进行倒角。待与工件接触的切削刃在分型部分前端面的上边缘形成，用于切削工件，而倒角部分在至少一个侧面上具有一个台阶，并且该台阶的前向表面由一个曲面形成，以形成上边缘来对工件切削面的边缘部分进行倒角。

Description

用于分型和倒角的嵌件
技术领域
本发明涉及一种工具，更具体地，涉及一种嵌件(insert)，该嵌件能够连续地执行分型(parting)工艺和倒角(chamfering)工艺。 
背景技术
通常，在切削加工——例如钻孔、铣削和车削——领域，会使用切削工具。在钻孔和铣削领域内，具有旋转特征的工具对于加工固定工件和可移动工件来说是有益的。此外，用于车削加工的工具是固定的，且用于加工正在旋转的工件。 
例如，为了制造一个轴承盖，会执行将工件分型的工艺，然后执行对工件的边缘部分进行倒角的工艺。相应地，用于分型工艺和倒角工艺的具有特定形状的嵌件应该是分别准备的，并且嵌件是根据要执行的工艺来选择和使用的。 
通常，嵌件通过夹紧装置固定至刀架的安装面，如此装配一个加工工具。相应地，为了在分型工艺后执行倒角工艺，需把用于分型工艺的嵌件从刀架上卸下，并应将用于倒角工艺的嵌件安装到刀架上。 
发明内容
因此，构思本发明以解决在制造同时需要分型和倒角工艺的物品的过程中的前述问题，并且本发明的目的是提供一种嵌件，该嵌件能够连续地执行分型工艺和倒角工艺。 
根据本发明的嵌件包括：用于切削旋转工件的分型部分；以及，具有比分型部分的宽度更大的宽度的倒角部分，该倒角部分在所述分型部分的后侧与该分型部分一体地形成，以对由分型部分切削的工件进行倒角。 
待与工件接触的切削刃在分型部分前端面的上边缘形成，用于切削工件，而具有更大宽度的倒角部分在至少一个侧面上具有一个台阶，并且该台阶的前向表面由一个曲面形成，以形成上边缘来对工件切削 面的边缘部分进行倒角。 
该分型部分包括一个凹槽，该凹槽在所述分型部分前部的上表面上沿纵向方向形成，并且该凹槽的前端对应于切削刃。同时，该分型部分包括在所述凹槽后方形成的一个突起部(protrusion)，且该突起部的前表面由一个向上的斜面形成。 
有益效果
根据本发明的具有上述结构和功能的嵌件具有如下优点。 
由于单个嵌件既用于执行分型工艺又用于执行倒角工艺，不需要在分型工艺后从刀架上卸下用于分型工艺的嵌件，以及装配用于倒角工艺的嵌件。也就是说，在工件的分型工艺完成后，倒角工艺可立即执行而不需更换嵌件，因此，总处理时间可大幅减少。 
另外，由于用于分型工艺的嵌件和用于倒角工艺的嵌件是作为单个嵌件来制造的，因此可显著节省制造该嵌件的成本和时间。 
附图说明
图1是根据本发明的嵌件的立体图； 
图2和图3是根据本发明所述嵌件的侧视图和平面图； 
图4是沿图3中的A-A线所取的剖视图；以及 
图5和图6是图解使用根据本发明的嵌件加工工件的工艺的平面图。 
具体实施方式
在下文中，参考附图详细地描述本发明。 
图1是根据本发明的嵌件的立体图，图2和图3是根据本发明的嵌件的侧视图和平面图。根据本发明的嵌件100是以硬质合金(hardmetal cemented carbide)材料制成的单个部件，并且通过诸如成形工艺、烧结工艺、磨削工艺和涂布工艺等粉末冶金工艺制造而成。根据本发明的嵌件100可分为在前侧形成的分型部分10和在后侧形成的倒角部分20，倒角部分20具有和分型部分10基本相同的高度。 
在下文中详细描述组成嵌件100的每个部分的结构和功能。 
分型部分10
具有一定宽度和高度的分型部分10是被设置用于切削工件的部分。切削刃11在分型部分10前端面的上边缘形成，该切削刃与旋转工件接触并切削该旋转工件。 
具有一定深度的凹槽12在分型部分10前部的上表面上沿纵向方向形成。该凹槽12的前端对应于切削刃11。在凹槽12的后侧沿分型部分10的整个宽度形成有一个具有一定高度的突起部13。该突起部的前表面13A由一个向上的斜面形成。 
在分型部分10的该结构中，工件被切削刃11加工时产生的切屑沿凹槽12被导向，接着切屑沿突起部13的斜面13A向上移动，由此避免了切屑与刀架(未示出)之间的接触。另外，从凹槽12排出的切屑会变弯曲，然后在切屑沿着突起部13的前斜面13A移动时断裂。 
倒角部分20
该倒角部分20与分型部分10的后侧一体地形成，并具有比分型部分10的宽度更大的宽度。具有比分型部分10的宽度更大的宽度的倒角部分20在至少一个侧面上具有一个台阶，并且通过该台阶形成的前向表面优选地被形成为具有一定曲率的曲面21A和21B。曲面21A和21B中的每一个的曲率对应于待倒角工件的边缘部分的设计曲率。尽管如此，根据工件的期望边缘形状，该台阶的前向表面可采用一个斜平面或斜平面和曲面的组合，在倒角部分20的两侧面上都形成前向曲面的实施例在下文中进行说明。 
曲面21A和21B的上边缘作为与工件切削面的边缘部分接触并对该工件的边缘部分进行倒角的倒角刃。 
在这里，如图3所示，优选地，倒角部分20的曲面21A和21B相对于竖直线向分型部分10倾斜。由于这种结构，曲面21A和21B的上边缘设有相对于工件的边缘部分的更为尖锐的切削刃角度。 
倒角部分20的上表面，优选地，两侧面的上表面，也即，前向曲面21A和21B在其下面形成的部分的上侧，由向后上方倾斜的斜面21A-1和21B-2组成。在上述倒角部分20的结构中，工件由曲面21A和21B上端的切削刃加工时产生的切屑沿斜面21A-1和21B-1向上移 动。 
另一方面，可在倒角部分20和分型部分10的整个底面或/和倒角部分20的部分上表面(即，在突起部13后的上表面)上沿纵向方向形成多个锯齿22。该锯齿22在具有窄的宽度和长的长度的嵌件100和刀架之间提供稳固的夹紧。 
另一方面，图4是沿图3中的A-A线所取的剖视图，并且显示了根据本发明的嵌件以及上和下夹具。 
如图1和图4所示，优选地，分别地，上夹紧槽25在倒角部分20的上表面的一部分——也即，在突起部13后的上表面——上沿在纵向方向上延伸的中心线形成，和/或下夹紧槽26在倒角部分20和分型部分10的整个底面上沿在纵向方向上延伸的中心线形成，以便嵌件100通过上夹具G1和下夹具G2可被更加稳固地固定到刀架。同时，尽管在附图中没有示出，但可以在上夹紧槽25和下夹紧槽26的表面上形成多个锯齿，以提供更稳固的夹紧。 
优选地，上夹紧槽25和下夹紧槽26中的每一个由一个双凹槽形成，该双凹槽通过将具有不同曲率的两个凹槽(如图4所示)彼此交叠而形成。在该双凹槽内，在具有不同曲率的两个凹槽之间的两个毗接部分沿纵向方向形成有两个平行直线隆起(ridge)，并且该隆起作为与夹具G1和G2端部的接触线。该结构在下文中被更详细地描述。 
上夹紧槽25包括第一凹槽25-1和第二凹槽25-2。具有第一曲率的第一凹槽25-1在倒角部分20的上表面上沿纵向方向形成，具有第二曲率的第二凹槽25-2在第一凹槽25-1的底面上沿第一凹槽形成，所述第二曲率比第一凹槽25-1的第一曲率大。因此，这两个平行直线隆起P11和P12在第一凹槽25-1和第二凹槽25-2之间的两个毗接部分上沿纵向方向形成。 
同样，下夹紧槽26包括第三凹槽26-1和第四凹槽26-2。具有第三曲率的第三凹槽26-1在分型部分10和倒角部分20的整个底面上沿纵向方向形成，具有第四曲率的第四凹槽26-2在第三凹槽26-1的上表面上沿第三倒置凹槽26-1形成，所述第四曲率比第三凹槽26-1的第三曲率大。因此，这两个平行直线隆起P21和P22在第三凹槽26-1和第四凹槽26-2之间的两个毗接部分上沿纵向方向形成。 
当嵌件100被安装到刀架时，分别地，刀架的上夹具G1和下夹具G2与在嵌件100上表面和下表面上形成的上、下夹紧槽25和26接触，然后对嵌件100加压。这时，优选地，上夹具G1与这两个平行直线隆起P11、P12接触，所述隆起P11、P12在于倒角部分20上表面上形成的第一凹槽25-1和第二凹槽25-2的两个毗接部分上沿纵向方向形成，而下夹具G2与这两个平行直线隆起P21和P22接触，所述隆起P21和P22在于倒角部分20下表面上形成的第三凹槽26-1和第四凹槽26-2的两个毗接部分上沿纵向方向形成。为获得上述结构，优选地，夹具G1和G2的每个端部的曲率比第一曲率和第三曲率大，但比第二曲率和第四曲率小。 
如上所述，由于夹具G1和G2各自地在两个平行接触线(在图4中用点P11、P12和P21、P22表示)与嵌件100接触，因此可防止由加工误差引起的接触点变化，并且可维持施加在嵌件100右侧和左侧的力之间的平衡，因此，嵌件100可更稳固和精确地被安装至刀架。 
在这里，优选地，使第一曲率与第三曲率相同，且使第二曲率与第四曲率相同，以便对于上夹具G1和下夹具G2都使用具有相同规格的夹具端部。 
具有上述结构的嵌件的功能参考图1-图3、图5和图6进行说明。 
图5是图解利用根据本发明的嵌件100切削(分型)工件200的工艺的平面图，而图6是图解在切削工艺完成后所执行的倒角工艺的平面图。为了简化，在图5和图6中未示出支撑嵌件的刀架。 
根据本发明的嵌件100通过夹紧装置被安装至刀架(未示出)，然后该工具接近正在旋转的工件200。接着该工具移向工件200，由此在嵌件100的分型部分10的前端形成的切削刃11切削工件200(图5的状态)。 
通过分型部分10的切削刃11从工件200产生的切屑在凹槽12中被导向，所述凹槽12在分型部分10前部的上表面上形成，接着切屑从凹槽12中排出，并且与突起部13的斜面13A接触。该切屑在其沿着突起部13的斜面13A移动时断裂。 
随着上述分型工艺的继续，工件200被嵌件100完全切开。然后，在倒角部分20两侧的前表面处形成的曲面21A和21B与工件200切削面的边缘部分接触(图6的状态)。 
在这种状态下，工件20持续地旋转，工件200的两个切削面的边缘与倒角部分20的曲面21A和21B的上端边缘(倒角刃)接触，然后被加工。因此，工件200的两个切削面的边缘被加工(倒角)成曲率跟曲面21A和21B的曲率相同的形状。 
由倒角部分20的倒角刃产生的切屑沿在曲面21A和21B上方形成的斜面21A-1和21B-1被导向，然后被排出嵌件100。 
由于这样的斜面21A-1和21B-1，在倒角工艺中产生的切屑不会进入到工件200和嵌件100(尤其是，倒角部分20)之间。因此，加工工艺不会受到切屑引起的问题的不利影响(例如，在工件的切削面上产生缺陷)。 
尽管参照实施方案中的优选实施方案对其进行了描述，但应理解的是，本领域技术人员可作出落入本公开内容原理的精神和范围内的许多其它修改和实施方案。更具体地，在本公开内容、附图和所附权利要求书的范围内，主题组合布置的组成部分和/或布置可以有各种变型和修改。除了组成部分和/或布置的变型和修改外，替代性的应用对于本领域技术人员来说也是显然的。 

Claims (7)

1.一种通过上夹具和下夹具来固定的嵌件，包括：
用于切削旋转工件的分型部分；以及
具有比所述分型部分的宽度更大的宽度的倒角部分，该倒角部分在所述分型部分的后侧与所述分型部分一体地形成，以对由所述分型部分切削的工件进行倒角，
其中，待与工件接触的切削刃在所述分型部分前端面的上边缘形成，用于切削工件，
具有更大宽度的倒角部分在其至少一个侧面上具有一个台阶，并且该台阶的前向表面具有一个上边缘，用于对工件切削面的边缘部分进行倒角，
所述倒角部分的上表面以及所述倒角部分和所述分型部分的下表面具有沿在纵向方向上延伸的中心线形成的夹紧槽，并且
所述夹紧槽中的每一个由一个双凹槽形成，所述双凹槽通过将具有两个不同曲率的两个凹槽交叠而形成，并且在这两个凹槽之间的两个毗接部分沿纵向方向形成有两个平行直线隆起，从而当所述嵌件被固定时，所述嵌件在所述直线隆起处与所述上夹具和所述下夹具发生线接触。
2.根据权利要求1所述的嵌件，其中所述台阶的前向表面是一个曲面。
3.根据权利要求1所述的嵌件，其中所述分型部分包括一个凹槽，该凹槽在该分型部分前部的上表面上沿纵向方向形成，并且该凹槽的前端对应于切削刃。
4.根据权利要求1所述的嵌件，其中所述分型部分包括在所述凹槽后方形成的一个突起部，该突起部的前表面由一个向上的斜面形成。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的嵌件，其中所述倒角部分具有一个向后上方倾斜的上表面。
6.根据权利要求1所述的嵌件，其中所述夹紧槽具有多个在其内表面上形成的锯齿。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的嵌件，其中所述台阶的前向表面相对于竖直线向所述分型部分倾斜。
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