CN101970161A - 用于去屑加工的铣削刀片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于去屑加工的铣削刀片(1)，该铣削刀片(1)具有正的基本几何形状，该铣削刀片(1)包括至少三个主切削刃(H1-H3)和至少三个相关联的副切削刃(B1-B3)，且该铣削刀片(1)在其下侧(L1)设有至少两组相互交叉的直线形的凹槽/凹口，所述凹槽/凹口组限定出大致棱锥形的突出部(P)，且所述凹槽/凹口组与该铣削刀片(1)的相对的侧表面(S1-S6)相交。本发明还涉及一种端铣刀，该端铣刀装备有根据本发明的铣削刀片。根据本发明的铣削刀片(1)的特征在于，当在平面视图上观察铣削刀片时，由每组凹槽/凹口限定出的直线方向(R1-R3)与副切削刃(B1-B3)的切线形成直角。

Description

用于去屑加工的铣削刀片
技术领域
本发明涉及一种用于去屑加工的铣削刀片，该铣削刀片包括至少三个主切削刃和至少三个相关联的副切削刃，且铣削刀片在其下侧上设有至少两组相互交叉的直线形的凹槽/凹口，所述凹槽/凹口组限定出大致棱锥形的突出部，且所述凹槽/凹口组与铣削刀片的相对的侧表面相交。本发明还涉及一种铣刀，该铣刀装备有根据本发明的多个铣削刀片。
背景技术
在WO 0200382中，示出了端铣刀，其中刀座和铣削刀片的下侧设有平行凹槽，当铣削刀片安装到刀座中时，所述平行凹槽互相配合。使用配合的凹槽来调节铣削刀片在铣刀的轴向方向上的位置。此外，实现了铣削刀片在刀座中的可靠锁定。
在WO 99/00208中，示出了一种用于连接两个工具组件的工具联接部以及方法。该工具联接部的特征在于，被连接的表面中的每一个均包括至少两组凹口，所述凹口组中的其中一组的凹口垂直于另一组的凹口。此外，在所述表面中的一个中的第一组凹口为同一表面中的第二组凹口定界，而第二表面中的凹口组全部彼此交叉。
DE 3617119示出了用于切断和开槽的铣削刀片。WO 0047405涉及一种仿形车削刀片。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种由引言限定的类型的铣削刀片，其中，在铣削刀片沿铣刀本体的轴向方向可调节的同时，所述铣削刀片在铣刀本体的刀座中应当是可转位的。
本发明的另一个目的是，所述铣削刀片优选地应当是具有例如为PCD或CBN的超硬材料的切削刃区域的铣削刀片。
本发明的主要目的至少通过具有在所附独立权利要求1中限定的特征的铣削刀片来实现。根据本发明的铣削刀片的优选实施例在从属权利要求中进行限定。
附图说明
下面，将参考附图描述本发明的优选实施例，其中：
图1示出了根据本发明的三角形铣削刀片的透视图；
图2示出了根据图1的铣削刀片的平面视图；
图3示出了根据图2的铣削刀片的沿箭头III的方向的视图；
图4示出了根据图2的铣削刀片的沿箭头IV的方向的视图；
图5示出了根据图2的铣削刀片的沿箭头V的方向的视图；
图6示出了根据图1的铣削刀片的下侧的平面视图；
图7示出了根据本发明的铣刀的透视图；
图8示出了根据本发明的铣刀的侧视图，特别图示出的是用作端铣刀的铣刀；
图9示出了铣刀的透视图，其中与相邻的铣削刀片的顶表面重合的平面具有垂直于纸张平面的延伸部。
图10示出了根据图9中的X-X的视图，其中移除了铣削刀片；
图11示出了沿图10中的箭头XI的方向的视图；
图12示出了根据本发明的方形的铣削刀片的透视图；
图13示出了根据图12的铣削刀片的平面视图；
图14示出了根据图13的铣削刀片沿箭头XIV的方向的视图；
图15示出了根据图13的铣削刀片沿箭头XV的方向的视图；
图16示出了根据图13的铣削刀片沿箭头XVI的方向的视图；
图17示出了根据图13的铣削刀片沿箭头XVII的方向的视图；
图18示出了根据图12的铣削刀片的下侧的平面视图；
图19示出了根据图12-18的用于接纳铣削刀片的铣刀本体的透视图；
图20示出了图19中的放大部分；
图21示出了装备有根据图12-18的铣削刀片的铣刀的侧视图；
图22示出了沿图21中的XXII-XXII的剖面；并且
图23示出了沿图22中的箭头XXIII的方向的侧视图。
具体实施方式
图1-6中示出的根据本发明的铣削刀片1具有三角形基本形状，且由压制的硬质合金或注射成型的硬质合金加工而成。这里称与例如为Co或Ni的粘接金属的烧结组合的WC、TiC、TaC、NbC等为“硬质合金”。铣削刀片1优选至少部分地涂覆有例如Al2O3、TiN和/或TiCN的层。在特定情况下，可以证明，切削刃包括焊接的例如为CBN或PCD的超硬材料。
根据本发明的铣削刀片1可以具有正的基本几何形状(即截头的棱锥形)且包括三个第一平坦的或者弧形的侧表面S1-S3，所述第一平坦的或者弧形的侧表面S1-S3在起作用的状态下在使用根据本发明的铣削刀片1的去屑加工中用作间隙表面。为了实现侧表面S1-S3的该功能，这些侧表面通常一起限定出截头的锥体的形状。根据本发明的铣削刀片1还包括三个第二平坦的或者弧形的侧表面S4-S6，所述第二平坦的或者弧形的侧表面S4-S6在第一侧表面S1-S3之间延伸。第二侧表面S4-S6也彼此呈锥形并且在使用根据本发明的铣削刀片的去屑加工中用作间隙表面。
根据本发明的铣削刀片1包括平坦的顶表面U1，所述平坦的顶表面U1与第一侧表面和第二侧表面S1-S3和S4-S6一起限定出切削刃。因此，侧表面S1和顶表面U1之间的交叉部限定第一主切削刃H1，侧表面S2和顶表面U1之间的交叉部限定第二主切削刃H2，且侧表面S3和顶表面U1之间的交叉部限定第三主切削刃H3。
侧表面S4和顶表面U1之间的交叉部限定第一副切削刃B 1，侧表面S5和顶表面U1之间的交叉部限定第二副切削刃B2，且侧表面S6和顶表面U1之间的交叉部限定第三副切削刃B3。
根据图1-6的铣削刀片的优选实施例，主切削刃H1-H3是直的而副切削刃B1-B3是弧形的。然而，在本发明的范围内，可想到的是，主切削刃是弧形的，而副切削刃是直的。此外，直的和弧形的主切削刃和副切削刃可以以所有可行的方式组合。
主切削刃H1可以与相关联的副切削刃B1形成大抵直角，主切削刃H2可以与相关联的副切削刃B2形成大抵直角，且主切削刃H3可以与相关联的副切削刃B3形成大抵直角。
图6中，示出了根据本发明的铣削刀片1的下侧L1的平面视图，所述下侧L1设有多个棱锥P1，在示出的根据本发明的三角形铣削刀片1中，所述棱锥P1中的每一个均包括六个面。结果是，在铣削刀片的下侧L1布置有三组凹槽/凹口。
布置在铣削刀片1的下侧的棱锥P1可以通过在铣削刀片的下侧上磨削直线形的凹槽/凹口来设置。在每次磨削操作中，形成多个平行凹槽。为了设置图6中所示的棱锥P1，执行三次磨削操作，这生产出三组直线形的凹槽。每组直线形的凹槽/凹口沿铣削刀片1的整个下侧L1延伸，即他们与铣削刀片1的两个相对的侧表面S1-S6相交。当在平面视图上观察铣削刀片时，由每组凹槽限定的直线方向R1、R2、R3与相关联的副切削刃B1-B3的切线T形成直角，见图6。当副切削刃B1-B3形成水平工作面时，切线T在其最低点连接到弧形副切削刃B1-B3上。
根据本发明的铣削刀片1设有居中地布置在铣削刀片中的安装孔O1。安装孔O1穿透顶表面U1和下侧L1。在图1中已经给出了安装孔O1的中心轴线的附图标记C1-C1。
在图7-9中，示出了根据本发明的铣刀，所述铣刀包括装备有根据图1-图6的多个铣削刀片1的铣刀本体10。
铣刀本体F具有多个刀座11，尤其见图10和图11，所述刀座11设有一组直线形的的平行凹槽/凹口。在该方面中，应当指出的是，刀座11仅具有一组凹槽/凹口。在图示的实施例中，刀座11设有内螺纹固定孔O1。铣削刀片1通过固定螺钉9夹紧在刀座中，所述固定螺钉9延伸穿过铣削刀片1且与固定孔O1接合，见图8。因此，尽管铣削刀片1在刀座11中呈现正确的位置，但是可以实现铣削刀片1的轴向位置的调节。与刀座10相邻，铣刀本体设有楔形件12，铣削刀片1的第一侧表面S1-S3抵靠所述楔形件12。调节螺钉13穿过楔形件12且通过螺纹接头而被锚定在铣刀本体10中。通过调节螺钉13的旋转，实现了铣削刀片1在图8中示出的铣刀的轴向方向上(即平行于铣刀的旋转轴线C2-C2的方向)的位置调节。旋转轴线C2-C2还限定了铣刀的轴向方向。特别重要的是，能够在铣刀的所述轴向方向上实现高精度调节。
通过研究铣削刀片1的下侧L1，意识到铣削刀片1可以在刀座11中在三个不同的位置转位，其中，可以对每个位置进行上述的位置调节。这通过各组凹槽/凹口与铣削刀片1的两相对的侧表面S1-S6相交的事实而成为可能。因此，面朝外的侧表面S1-S3构成用于起作用的主切削刃H1-H3的间隙表面。与楔形件13接触的侧表面S1-S3构成用于铣削刀片1的支撑表面。
如从图8中的右面的铣削刀片1所看到的，铣刀是所谓的端铣刀，即其铣削直角的拐角。这通过标记在图8中的90°的角示出。在该方面中，应当指出的是，限定直角的水平线构成图8中右面的铣削刀片1的起作用的副切削刃的切线或直线延长部。
在图12-18中，示出了根据本发明的铣削刀片101的替代实施例，铣削刀片101具有方形的基本形状且可以具有正的基本几何形状。至于铣削刀片1的材料，参考上文中关于铣削刀片1的描述。铣削刀片101包括四个第一平坦的侧表面S101-S104，所述第一平坦的侧表面S101-S104在起作用的状态下在使用根据本发明的铣削刀片101的去屑加工中用作间隙表面。为了实现侧表面S101-S104的功能，这些侧表面一般限定截头的锥体的形状。根据本发明的铣削刀片101还包括四个第二平坦的侧表面S105-S108，所述第二平坦的侧表面S105-S108与第一侧表面S101-S104相邻。第二平坦的或弧形的侧表面S105-S108也彼此呈锥形且在使用根据本发明的铣削刀片的去屑加工中用作间隙表面。
根据本发明的铣削刀片101包括平坦的顶表面U101，所述平坦的顶表面U101与第一侧表面和第二侧表面S101-S104和S105-S108一起限定切削刃。因此，侧表面S101和顶表面U101之间的交叉部限定第一主切削刃H1101，侧表面S102和顶表面U101之间的交叉部限定第二主切削刃H102，侧表面S103和顶表面U101之间的交叉部限定第三主切削刃H103，且侧表面104和顶表面101之间的交叉部限定第四主切削刃104。
侧表面S105和顶表面U101之间的交叉部限定第一副切削刃B101，侧表面S106和顶表面U101之间的交叉部限定第二副切削刃B102，侧表面S107和顶表面U101之间的交叉部限定第三副切削刃B103，且侧表面108和顶表面101之间的交叉部限定第四副切削刃B104。
至于主切削刃和副切削刃是直的或是弧形的，参考上文中对根据图1-图6的铣削刀片的描述。
比如图13中所示出的，相邻的主切削刃101-104和副切削刃B101-104彼此形成角度α，其中，为了示例和非限制的目的，可以提到的是，该角度α的适合值为大约2°。该角的形成保证对于邻近起作用的副切削刃B101-B104的主切削刃H101-H104存在间隙。相对地，所述角的形成也保证对于邻近起作用的主切削刃H101-H104的副切削刃B101-B104存在间隙。
在图18中，示出了根据本发明的铣削刀片101的下侧L101的平面视图，所述下侧L101设有多个棱锥P101，在示出的根据本发明的三角形铣削刀片1中，所述棱锥P1中的每一个均包括六个面。
布置在铣削刀片101的下侧的棱锥P101可以通过在铣削刀片的下侧101上磨削直线形的凹槽/凹口来设置。在每次磨削操作中，形成多个平行凹槽。为了设置图18中所示的棱锥P101，执行两次磨削操作，这生产出两组直线形的凹槽。因此，棱锥P101包括四个面。每组直线形的凹槽/凹口沿铣削刀片1的整个下侧L1延伸，即它们与铣削刀片101的两个相对的侧表面S101-S108相交。当在平面视图上观察铣削刀片的下侧L101时，由每组凹槽限定的直线方向R101、R102与相关联的副切削刃B101-B104的切线形成直角，见图18。
根据本发明的铣削刀片101设有居中地布置在铣削刀片中的安装孔O101。安装孔O101穿透顶表面U1和下侧L1。在图12中已经给出了安装孔O101的中心轴线的附图标记C1-C1。
在图19中，示出了铣刀本体110，在所述铣刀本体110上将安装有根据本发明的铣削刀片101。在图20中，由圆圈B环绕的图19中的部分以较大的比例示出。放大的部分包括刀座111，该刀座111设有一组沿铣刀的轴向方向延伸的直线形的凹槽/凹口。
在图21中，示出了根据本发明的铣刀，即铣刀本体110装备有根据图12-18的多个铣削刀片101。铣削刀片101中的每一个均通过固定螺钉109夹紧在刀座中，所述固定螺钉109延伸穿过铣削刀片101且与固定孔O101接合，见图21和图22。因此，尽管铣削刀片101在相关联的刀片座111中呈现正确的位置，但是可以实现铣削刀片101的轴向位置的调节。与刀片座111相邻，铣刀设有楔形件112，铣削刀片101的第一侧表面S101-S104抵靠所述楔形件112。调节螺钉113穿过楔形件12且通过螺纹接头而被锚定在铣刀本体110中。通过调节螺钉113的旋转，实现了铣削刀片101在铣刀的轴向方向上(即平行于在铣刀的轴向方向上具有延伸部的铣刀的旋转轴线的方向)的位置调节。特别重要的是，能够在铣刀的所述轴向方向上实现高精度调节。
通过研究铣削刀片101的下侧L101，意识到铣削刀片101可以在刀座111中在四个不同的位置转位，其中，可以对每个位置进行上述的位置调节。这通过各组凹槽/凹口与铣削刀片1的四个成对的相对的侧表面S101-S108相交的事实而成为可能。因此，面朝外的侧表面S101-S104构成用于起作用的主切削刃H101-H104的间隙表面。与楔形件113接触的侧表面S101-S104构成用于铣削刀片101的支撑表面。上述至少三个主切削刃H1-H3和H101-H104可以是弧形的。上述至少三个副切削刃B1-B3和B101-B104也可以是弧形的。
上述实施例的每组凹槽/凹口的数量应当仅视为示例。因此，在本发明的范围内，每组凹槽/凹口的数量可以多于和少于在图中所示出的数量。显然，然而铣削刀片1、101的每组凹槽/凹口的数量必须是相等的，且该数量还等于铣削刀片1、101要安装到其内部的刀座的凹槽/凹口的数量。
本申请要求优先权的瑞典专利申请No.0800576-1中的公开内容在此处通过引用并入本文。

Claims (9)

1.一种用于去屑加工的铣削刀片(1、101)，所述铣削刀片(1、101)包括至少三个主切削刃(H1-H3、H101-H104)和至少三个相关联的副切削刃(B1-B3、B101-B104)，所述铣削刀片(1、101)在其下侧(L1、L101)上设有至少两组相互交叉的直线形的凹槽/凹口，所述凹槽/凹口组限定出大致棱锥形的突出部(P1、P101)，所述凹槽/凹口组与所述铣削刀片(1、101)的相对的侧表面(S1-S6、S101-S108)相交，其特征在于，当在平面视图上观察所述铣削刀片时，由每组凹槽/凹口限定出的直线方向(R1-R3、R101-R102)与副切削刃(B1-B3、B101-B104)或副切削刃的直线延长部或所述副切削刃的切线形成直角。
2.根据权利要求1所述的铣削刀片(1、101)，其特征在于，所述铣削刀片(1、101)具有中心孔(O1、O101)。
3.根据权利要求1或2所述的铣削刀片(1)，其特征在于，所述铣削刀片(1)具有三个主切削刃(H1-H3)、三个副切削刃(B1-B3)以及位于所述铣削刀片(1)的下侧(L1)上的三组凹槽/凹口。
4.根据权利要求1或2所述的铣削刀片(101)，其特征在于，所述铣削刀片(101)具有四个主切削刃(H101-H104)、四个副切削刃(B101-B104)以及位于所述铣削刀片的下侧(L101)上的两组凹槽/凹口。
5.根据前述权利要求中任一项所述的铣削刀片，其特征在于，所述至少三个主切削刃(H1-H3、H101-H104)是直的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的铣削刀片，其特征在于，所述至少三个副切削刃(B1-B3、B101-B104)是弧形的。
7.根据前述权利要求1-4和6中任一项所述的铣削刀片，其特征在于，所述至少三个主切削刃(H1-H3、H101-H104)是弧形的。
8.根据前述权利要求1-5和7中任一项所述的铣削刀片，其特征在于，所述至少三个副切削刃(B1-B3、B101-B104)是直的。
9.一种用于去屑加工的端铣刀，所述铣刀包括铣刀本体(10、110)，所述铣刀本体(10、110)包括多个刀座(11、111)，所述刀座(11、111)具有平行于所述端铣刀的旋转轴线(C2-C2)延伸的凹槽/凹口，且所述端铣刀包括安装在所述刀座(11、111)中的多个铣削刀片(1、101)，且所述端铣刀包括与所述刀座(11、111)相邻的、用于沿所述端铣刀的轴向方向调节所述铣削刀片(1、101)的楔形件(12、112)，所述铣削刀片(1、101)中的每一个均包括至少三个主切削刃(H1-H3、H101-H104)和至少三个相关联的副切削刃(B1-B3、B101-B104)，其特征在于，所述铣削刀片(1、101)中的每一个在其下侧(L1、L101)上设有至少两组相互交叉的直线形的凹槽/凹口，所述凹槽/凹口组限定出大致棱锥形的突出部(P1、P101)，所述凹槽/凹口组与所述铣削刀片(1、101)的相对的侧表面(S1-S6、S101-S108)相交；并且当在平面视图上观察所述铣削刀片时，由每组凹槽/凹口限定出的直线方向(R1-R3、R101-R102)与副切削刃(B 1-B3、B101-B104)的切线形成直角。
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