CN101896303B - 用于去屑加工的切削刀片和刀具 - Google Patents

用于去屑加工的切削刀片和刀具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有三角形形状的可转位铣削刀片(1)，该切削刀片(1)包括安装孔(7)、第一支撑面(3)和第二支撑面(5)，该安装孔(7)居中地置于切削刀片(1)中，所述第一和第二支撑面(3，5)彼此平行并用作交替的支撑面，且所述切削刀片(1)包括三个等长的侧面(S1，S2，S3)，所述三个侧面在平行的所述支撑面(3，5)之间延伸，所述切削刀片(1)设有主切削刃(H1-H6)，所述主切削刃垂直于安装孔(7)的中心轴线(9)定向并以如下方式设置，即：所述切削刀片(1)绕安装孔(7)的中心向备选刀座的旋转或者所述切削刀片(1)向备选刀座的转动提供了主切削刃(H1-H6)相对于待加工件的相同定位，并且所述切削刀片(1)的楔角(β)在70°≤β≤85°的范围内。本发明还涉及一种配备有上述限定的铣削刀片(1)的铣刀。根据本发明的铣削刀片的特征在于：切削刀片(1)包括位于所述侧面(S1-S3)上的平面的支撑面(11-13)，并且各个侧面(S1-S3)中的支撑面(11-13)相互形成60°的角度。

Description

用于去屑加工的切削刀片和刀具
技术领域
本发明涉及去屑加工领域，并且尤其涉及一种铣削刀片和铣刀。该铣削刀片可转位地安装在铣刀中。该铣刀是具有90°装置角的端铣刀。
背景技术
如在申请WO2007149035中一样，在三角形刀片切向安装在铣刀刀体中时，形成在铣刀的铣刀刀体中的刀座具有适于该切削刀片的三角形形状，如在该刀座的平面图中看到的。刀座的三角形形状要求环绕切削刀片的铣刀刀体的特定侧面包括相对较少的材料，即所述侧面在承载负载方面变得脆弱。
所谓的三角形切削刀片通常是已知的，如DE2016193A1中的切削刀片。这些切削刀片的缺点在于它们具有脆弱的切削角部。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种通过引言部分限定的类型的用于去屑加工的切削刀片和刀具，与现有刀具相比，铣刀刀体的关键侧面不被削弱。
本发明的另一目的是提供具有最大数量的切削刃区的切削刀片，在此情形中该切削刃区的数量为六个。
本发明的又一目的是改善切削刀片与形成在铣刀刀体中的刀座之间的相互支撑功能。
本发明的另一目的是切削刀片以这样的方式定位在切削体中，即：切削刀片不干涉在使用根据本发明的刀具进行铣削期间获得的加工面。
通过本发明的一个方面提供的切削刀片和本发明的另一个方面提供的刀具至少实现了本发明的主要目的。
根据本发明的一个方面，提供一种具有三角形形状的可转位铣削刀片，该切削刀片包括安装孔、第一支撑面和第二支撑面，所述安装孔居中地置于所述切削刀片中，所述第一和第二支撑面彼此平行并用作交替的支撑面，所述切削刀片包括三个等长的侧面，所述三个等长的侧面在平行的所述支撑面之间延伸，所述切削刀片设有主切削刃，所述主切削刃垂直于所述安装孔的中心轴线定向并以如下方式设置，即：所述切削刀片绕所述安装孔的中心向备选刀座的旋转或者所述切削刀片向备选刀座的转动提供了所述主切削刃相对于待加工件的相同定位，并且所述切削刀片的楔角(β)在70°≤β≤85°的范围内，其特征在于：所述切削刀片包括位于所述侧面上的平面的支撑面，并且各个所述侧面中的所述支撑面相互形成60°的角度。
根据本发明的另一个方面，提供一种铣刀，所述铣刀包括具有多个刀座的铣刀刀体，其特征在于：每个刀座均用于接收所述铣削刀片，并且所述铣削刀片被切向地安装在所述铣刀刀体中。
附图说明
下文将参照附图对本发明的优选实施例进行描述，在附图中：
图1显示了根据本发明的切削刀片的透视图；
图2显示了根据图1的切削刀片的侧视图；
图3显示了根据图1的切削刀片的平面图；
图4显示了根据图1的切削刀片的另外的透视图；
图5显示了图4中的点划线圆的放大视图；
图6显示了根据本发明的铣刀的侧视图，该铣刀设有根据本发明的切削刀片；
图7显示了图6中的点划线圆A的放大视图；以及
图8显示了根据图6的铣刀的平面图。
具体实施方式
图1-5中显示的根据本发明的切削刀片1构成了双面或可转位的铣削刀片。该切削刀片具有三角形的基本形状并且由压制或注塑成型的硬质合金制成。对于“硬质合金”，这里指的是与诸如Co或Ni的粘结金属烧结结合的WC、TiC、TaC、NbC等，切削刀片1优选至少部分地覆有例如Al2O3、TiN和/或TiCN层。在某些情形中，可以有效的是切削刃由焊接的超硬材料例如CBN或PCD组成。
如图3中所见，切削刀片1在平面图中具有大致三角形形状。该切削刀片1包括三个侧面S1、S2和S3，在这些侧面的相交处存在三个切削角部SH1、SH2和SH3。侧面S2的长度在图3中被表示为L，而另外两个侧面S1和S3具有一致的长度。切削刀片1还包括第一支撑面3，该支撑面3与切削刀片1的三个侧面S1-S3相连。对应地，切削刀片1具有第二支撑面5，该第二支撑面5与第一支撑面3平行并且也与切削刀片1的三个侧面S1-S3相连。为了将切削刀片1安装在铣刀刀体的刀座中，切削刀片1设有安装孔7，该安装孔7居中地设置在切削刀片1中。安装孔7贯穿第一支撑面3和第二支撑面5。安装孔7的中心轴线被表示为附图标记9。第一和第二支撑面3、5基本具有等边三角形的形状。
根据本发明的切削刀片具有六个(6)切削刃区SEO1、SEO2、SEO3、SEO4、SEO5、SEO6，即每个切削角部SH1、SH2、SH3均有两个切削刃区。每个切削刃区SEO1-SEO6均具有主切削刃H1、H2、H3、H4、H5、H6以及副切削刃B1、B2、B3、B4、B5、B6。其中的三个主切削刃H1、H3、H5位于第一支撑面3附近，而另外三个主切削刃H2、H4、H6位于第二支撑面5附近。
主切削刃H1-H6和相关联的副切削刃B1-B6通过前端(nose)切削刃N1、N2、N3、N4、N5、N6连接，在图1和图2中显示了这些前端切削刃中的第一前端切削刃N1、第五前端切削刃N5和第六前端切削刃N6。
副切削刃B1-B6中的每一个均设有斜切角10，参见显示了副切削刃B 1的斜切角10的图4和图5，在图5中，副切削刃B1的斜切角10基本位于纸平面内，而相邻的副切削刃B2的对应斜切角在图5中横向于纸平面延伸。在这一点上，应当指出的是，图4显示了处于与铣刀的安装位置对应的位置中的铣削刀片，参见图6和图7。这要求在图4中显示的根据本发明的切削刀片1的透视图中，在图4中显示的切削刀片1的位置上，与副切削刃B1邻近的副切削刃B2将定位在比副切削刃B1高的高度上。在图5中，此高度差由测量值“δ”表示。通常，该测量值δ约为0.05mm。主切削刃H1和副切削刃B1是工作切削刃，而相邻的副切削刃B2由于上述高度差而是不工作的。
断屑埋头凹口U1、U2、U3、U4、U5、U6连接到每个主切削刃H1-H6和副切削刃B1-B6，图1和图2中显示了这些凹口中的第一凹口U1、第五凹口U5、第六凹口U6。这些凹口U1-U6相对于切削刃是埋头的并且为所述切削刃提供了正的刀面角以便容易地切入待加工件中。每个凹口U1-U6均延伸到大约切削刀片厚度的一半。
每个侧面S1-S3均设有支撑面，侧面S1设有第三支撑面11，侧面S2设有第四支撑面12，而侧面S3设有第五支撑面13。第三、第四和第五支撑面11-13是平面的并且沿着侧面S1-S3的长度L的大部分延伸。如图1和图2中最清楚地看到的，第三支撑面11大体由两个伸长的部分表面15组成，所述部分表面15具有大约相当于切削刀片1的侧面S1-S3的一半长度的延伸部/长度。部分表面15通过连接部16互连。所述部分表面15位于共同平面内，即它们与连接部16一起形成连续的、平面的支撑面11，该支撑面11沿切削刀片1的侧面长度L的大部分延伸。相应的情形适用于第四支撑面12和第五支撑面13。第三、第四和第五支撑面11-13相互形成60°的角度，即与等边三角形相对应的角度。这在图3中示出，在图3中，60°的角度标注在支撑面11与13之间。
在图6和图8中，显示了根据本发明的铣刀20，该铣刀包括多个根据本发明的铣削刀片1。铣削刀片1大致切向地安装在铣刀20的铣刀刀体21中，即切削刀片具有基本径向延伸的孔轴线。图8中的箭头R指示铣刀20的旋转方向。
在图8中，画出了虚线圆D，所述圆D指示铣刀20的有效切削直径。在图8中，可以看到，切削刀片1以这样的方式安装在铣刀刀体中，即：切削刀片1的面向外的不工作的支撑面相对于圆D具有特定的间隙，在图8中使用α标注第一间隙角。该第一间隙角α通常在1°至10°的范围内，优选在5°至7°的范围内。
在图7中，显示了图6的放大细节并且更精确地显示了安装在铣刀刀体21的刀座中的切削刀片1，该切削刀片1具有其面向外的不工作的支撑面3或5，该不工作的支撑面位于与纸面平行的平面内。在图7中，可以看到，切削刀片1通过中心螺钉23而锚固在铣刀刀体21中。在图7中，用点划线显示了三角形刀片的轮廓，该点划线被表示为附图标记TR。通过研究图7，可以认识到：根据本发明的切削刀片1除了具有与三角形切削刀片对应的侧面/支撑面之外，还具有与三角形刀片对应的切削角部/切削刃区。这意味着根据本发明的切削刀片1与三角形切削刀片相比具有更强的切削角部/切削刃区。在图7中，显示了主切削刃与间隙面之间的楔角，所述角度被表示为β。该楔角β在70°≤β≤85°的范围内，优选在77°≤β≤83°的范围内。如图7中看到的，工作的切削刃区的间隙面与在工件中加工出来的表面Y形成角度γ。此第二间隙角γ在1°至10°的范围内，优选在5°至7°的范围内。
根据本发明的切削刀片1在每一个侧面S1-S3上所具有的连续的支撑面11-13确保根据本发明的切削刀片1在铣刀刀体21中获得出色的稳定夹持/锚固。
通过研究图7，还能认识到的是：根据本发明的切削刀片1的三角形的基本形状确保在铣刀刀体21的刀座周围将留下更多材料并且该刀座的制造更简单。另外的材料在图7中被表示为M。
瑞典专利申请No.0702766-7中的公开内容在此通过引用的方式并入，本申请要求该瑞典专利申请的优先权。

Claims (8)

1.具有三角形形状的可转位铣削刀片(1)，该切削刀片(1)包括安装孔(7)、第一支撑面(3)和第二支撑面(5)，所述安装孔(7)居中地置于所述切削刀片(1)中，所述第一和第二支撑面(3，5)彼此平行并用作交替的支撑面，所述切削刀片(1)包括三个等长的侧面(S1，S2，S3)，所述三个等长的侧面(S1，S2，S3)在平行的所述支撑面(3，5)之间延伸，所述切削刀片(1)设有主切削刃(H1-H6)，所述主切削刃(H1-H6)垂直于所述安装孔(7)的中心轴线(9)定向并以如下方式设置，即：所述切削刀片(1)绕所述安装孔(7)的中心向备选刀座的旋转或者所述切削刀片(1)向备选刀座的转动提供了所述主切削刃(H1-H6)相对于待加工件的相同定位，其中所述切削刀片(1)包括位于所述侧面(S1-S3)上的平面的支撑面(11-13)，并且其中各个所述侧面(S1-S3)中的所述支撑面(11-13)相互形成60°的角度，其特征在于：在平面图中，所述切削刀片(1)的楔角(β)在70°≤β≤85°的范围内。
2.根据权利要求1所述的铣削刀片(1)，其中所述支撑面(11-13)沿着所述切削刀片(1)的所述侧面限定出的长度(L)的大部分延伸。
3.根据权利要求1或2所述的铣削刀片(1)，其中每个支撑面(11-13)包括连接部(16)和两个伸长的部分表面(15)，并且所述部分表面(15)位于共同平面内。
4.根据权利要求3所述的铣削刀片(1)，其中每个部分表面(15)均具有沿着相关联的所述侧面(S1-S3)的纵向方向的延伸部，所述延伸部为所述侧面(S1-S3)的长度(L)的一半。
5.根据权利要求1或2所述的铣削刀片(1)，其中所述铣削刀片(1)包括六个切削刃区(SEO1-SEO6)，并且每个切削刃区(SEO1-SEO6)均包括主切削刃(H1-H6)、副切削刃(B1-B6)以及相关联的前端切削刃(N1-N6)。
6.根据权利要求5所述的铣削刀片(1)，其中所述副切削刃(B1-B6)具有与所述主切削刃(H1-H6)横交的延伸部。
7.根据权利要求5所述的铣刀片(1)，其中每个副切削刃(B1-B6)均具有斜切角(10)。
8.根据权利要求5所述的铣刀片(1)，其中每个切削刃区(SEO1-SEO6)均包括断屑凹口(U1-U6)。
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