CN102083577A - 带有双-正切削表面的负型刀片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种转位式刀片(1)，用于装入到载体工具中切削加工工件，具有顶面(2)和底面(3)以及连接顶面(2)和底面(3)的周边几何体(4)，其中在从顶面(2)和底面(3)朝周边几何体(4)的过渡部分上配置的是切削角(5)和切削边(6)，周边几何体(4)在两侧具有在切削角(5)和切削边(6)之下环绕的正切削表面(7a、7b)，这些切削表面眼切削角(5)和切削边(6)相比是缩进去的，因此就有一个两面正的后角(α)。为了使得转位式刀片(1)可以在传统的刀夹中应用，而不会失去一个正切削表面的特征和优点，根据本发明提出，在以顶面(2)和底面(3)为基准而在周边几何体(4)上对置的两个切削表面(7a、7b)之间，布置一个相对于切削表面(7a、7b)的最低位置凸出的束带(8)，束带的表面(9)用作为载体工具中的接触面。

Description

带有双-正切削表面的负型刀片
本发明涉及一种用于装入到载体工具
Figure GPA00001008687000011
中切削加工工件的转位式刀片，刀片有顶面和底面以及连接顶面和底面的周边几何体(Umfangsgeometrie)，其中在从顶面和底面朝周边几何体的过渡部分上配置的是切削角(Schneidecke)和切削边(Schneidkante)，周边几何体在两侧具有在切削角和切削边之下环绕的正切削表面，这些切削表面跟切削角和切削边相比是缩进去的，因此就有一个两面正的后角。
按照现有技术，陶瓷刀片一般制作有个α为0°的后角或α＞0°的后角。
如果后角α＝0°，则刀片可以两面使用，在顶面和底面有切削角和切削边供使用。在例如矩形刀片情况下，在顶面和底面各有四个切削边和切削角，即共有八个切削边和切削角供使用。
如果后角α＞0°，则刀片只能单面使用，因此可使用的切削边或切削角数量跟后角α＝0°的设计相比为其一半。
由US 3,490,117已知一种所述类型的转位式刀片，该刀片在周边几何体上在两侧具有在切削角和切削边之下环绕的正切削表面，这些切削表面跟切削角和切削边相比是缩进去的，因此就有一个两面正的后角。在这里的缺点是，这种转位式刀片为了夹紧到载体工具上需要匹配刀片周边几何体的刀片座，因此它们无法装入到传统的刀夹中。由此使得更换和应用受到限制和变得困难。
本发明的目的在于，对按照权利要求1的前序部分的转位式刀片加以改进，使它们可以在传统的刀夹中应用，而不会失去正切削表面的特征和优点。
按照本发明，该目的通过如下措施得以实现：在以顶面和底面为基准而在周边几何体上对置的两个切削表面之间，布置一个相对于切削表面最低位置凸出的束带，束带的表面用作为载体工具中的接触面。由此可以实现装入到传统的刀夹中，而不会失去正切削表面的特征和优点。
在一个实施方式中，束带是在周边几何体上环绕形成的，因此接触面最大，且可以沿着每个可能的方向进行安装。
在优选的设计中，转位式刀片由陶瓷构成。恰恰用陶瓷可获得刀片的极长的使用时间。
在本发明的一种设计中，切削表面的长度小于转位式刀片厚度的一半。由此，束带可以布置在周边几何体的中间，且还具有足够的宽度。
为了加强切削边和切削角，在一个实施方式中，切削表面是在直接紧挨切削边和切削角的接触区域(Anlagebereich)中基本上垂直于转位式刀片的顶面和底面设计的。刀片经此既可以用两个接触区域也可用凸出的束带紧贴在载体工具中的接触面上。这个接触区域同时也加强切削角和切削边。
在本发明的一个实施方式中，以转位式刀片的纵轴为基准，束带的表面位于等同于或大于切削边和切削角的径向高度上。由此，刀片可以以任意方式紧贴在载体工具中的接触面上。
在本发明的一个实施方式中，以转位式刀片的纵轴为基准，切削表面的接触区域和束带的表面位于同一径向高度上，或者以转位式刀片的纵轴为基准，束带表面的径向高度大于切削表面接触区域的径向高度。
切削表面在一个实施方式中是通过周边磨削而设置成的。在另一个实施方式中，切削表面是通过对生坯(Grünling)的相应模压和随后的烧结而设置成的。第二个实施方式涉及到陶瓷刀片。
在下面特别是用图详细阐述本发明。
图8示出按照现有技术的刀片。总共只有三个切削角5和三个切削边6供使用。
本发明的转位式刀片1分别在图1至7中示出，更确切地说，在俯视图(图1a、2a、3a、4a、5a、6a)中和在各周边几何体4的视图(1b、2b、3b、4b、5b、6b、6c)中示出。相同的物体用相同的标号。
所有示出的本发明的转位式刀片1，不管是三角形、正方形、矩形、立方形或圆形造型的，都具有一个顶面2和一个底面3，然而该两个面结构相同。为了固定在切削刀具上，在两个面2、3上可以设置沟槽13。优选的沟槽在后面说明。
两个面2、3是经过周边几何体4相互连接的。在从面2、3朝周边几何体的过渡部分上配置的是切削角5和切削边6，它们用于金属工件的切削加工。
为了转位式刀片1具有最大可能数量的这些切削角5和切削边6，周边几何体4经过两个切削表面7a、7b缩入，致使造成一个两面正的后角。
因此本发明说明一种转位式刀片1，该刀片除了按照DIN/ISO标准化的一个负型刀片(后角＝0°)的特征或其它公知的特征，如在两侧在切削边6之下环绕的后角，还具有一个重要的本发明的特征，该特征使这种新型转位式刀片1可以继续应用在传统的刀夹或切削刀具中，而不会失去一个正切削表面的其它已知的特征和优点。
按照现有技术的转位式刀片，为了夹紧在载体工具上，需要一个匹配周边几何体4的刀片座，由此使得更换和应用变得复杂和困难。
本发明就利用环绕的正切削表面7a、7b的方案，而没有使两面装的切削表面7、7b在刀头或周边几何体周边上的一个最低点相遇。按照本发明，切削表面7a、7b的长度小于转位式刀片1的一半厚度10，并大多是垂直于切削表面7a、7b向外伸出。这使得凸出的束带8或在周边几何体中间布置的束带8的表面9可以停止不动。这个在周边上顺着环绕的表面9，在传统的载体工具中用作为转位式刀片1的接触面。原则上，本发明的刀头或转位式刀片至少在载体工具上的紧固和夹紧功能中，与商业上通用的DIN/ISO转位式刀片一样。在图中用标号12表示转位式刀片1的纵轴。
图6d示出，在一种发明设计中，切削表面7a、7b是在直接紧挨切削边6和切削角5的接触区域11中，基本上垂直于转位式刀片1的顶面2和底面3设计的。由此，切削角5和切削边6得到加强，因此切削边和切削角很少出现断裂。
然而，本发明的转位式刀片1的功能包含具有如下特殊优点的正型转位式刀片的特征，即与商业上通用的正型转位式刀片相比，有双倍量的切削角供使用。
按照本发明，可以将这种双-正切削表面7a、7b通过周边磨削设置在负型转位式刀片1上。也可以在带有相应滑板的模压工具中通过模压和烧结来实现上述设置。
切削刃上的后角(标记符号α，参见图6c)说明的是在切削加工时刀具与加工表面之间的自由空间的角度。该后角在典型的诸如车削和铣削的工作过程中意义重大，且减少了两个部件之间的磨擦。
后角总是选的正好这样大，就是视材料而定，使刀具足够自由地切削。对于硬的产生短切屑的材料，例如高合金的钢，选择小的角度；相反，对于软的可塑性变形的材料，如塑料，选择大的后角。
后角通过切削平面和切削表面形成，且垂直于主切削刀来测量。它与楔角一起形成切割角。后角，楔角和前角得出的和始终为90°。
因此，本发明描述了切削表面的一个变型方案，该变型方案还可以实现制作后角为α＞0°的刀片，而不会由此减少可利用的切削角数量(与0°后角比较)。
如图中所示，切削表面的变型方案的实现方式为，产生一个两面正的后角α。由此，周边几何体4朝刀片中间收缩或变薄。这种变薄部分布置在束带8的两边，优选位于刀片中间。
因此，本发明的特征在于，跟切削角5和切削边6相比，侧面或切削表面的周边几何体是缩进去的。在刀片1的中间有个环绕的束带8，其中两个变薄部分或切削表面7a、7b位于周边几何体4之上。切削表面7a、7b优选直线伸展，但也可以不规则地伸展。重要的仅仅是相对于转位式刀片1的顶面2或底面3的正的后角。
在一种发明设计中，后角α在3°-30°之间，优选为12°。
图1、2、6和7示出具有平面的且封闭的顶面2和底面3的转位式刀片1。转位式刀片也可以具有一个沟槽13或一个中间的通孔10。
在按照图3、4、5的实施方式中，设有沟槽13，该沟槽在WO 03/013770A1中有所记载。沟槽13是圆形设计的，且在中间有个球形或圆形的凸起。优选的是，凸起的顶尖在沟槽底之上和刀片顶面之下。为了夹紧在切削刀具上，带有匹配成型凸缘的夹子形状吻合地伸入到刀片1的沟槽13中。这个沟槽13用于形状吻合地夹紧在支座上。这种带有特殊沟槽13的刀片特别适合于拉削，此时刀片可以通过作用的切削力从它的位置中拉出。为了进一步说明该沟槽13，参见所提到的文献。
为了使刀片顶面的研磨或磨削加工不影响刀片1的夹紧性能，在本发明的另一个实施方式中，沟槽13如同在EP 1 536 903B1中所述那样来设计。在这种情况下，在切削刀具中开设用于夹紧的第一个夹紧沟槽，与第一个夹紧沟槽同轴地布置第二个夹紧沟槽，其中第一个夹紧沟槽布置得比第二个夹紧沟槽低，两个夹紧沟槽布置得都比刀片顶面低。当这个刀片夹紧在刀具中时，刀具的夹子位于在第二个夹紧沟槽上，且例如通过凸缘伸入到第一个夹紧沟槽中。因此，从夹子的支承面到沟槽的距离始终是恒定的，且与刀片顶面的研磨或磨削加工无关。
在本发明的一个实施方式中，刀片由PCBN或CBN构成。这在WO2005/021192A1中有说明。夹紧沟槽也可以是圆形设计的，且如上所述在中间有个球形或圆形的凸起。夹紧沟槽的相应轮廓优选经过基体的相应造型而产生，然后将如此制作的基体干燥和烧结。
也可以给刀片配备涂层。

Claims (9)

1.一种转位式刀片(1)，用于装入到载体工具中切削加工工件，具有顶面(2)和底面(3)以及连接顶面(2)和底面(3)的周边几何体(4)，其中在从顶面(2)和底面(3)朝周边几何体(4)的过渡部分上配置的是切削角(5)和切削边(6)，周边几何体(4)在两侧具有在切削角(5)和切削边(6)之下环绕的正切削表面(7a、7b)，这些切削表面跟切削角(5)和切削边(6)相比是缩进去的，因此就有一个两面正的后角(α)，其特征在于，在以顶面(2)和底面(3)为基准而在周边几何体(4)上对置的两个切削表面(7a、7b)之间，布置一个相对于切削表面(7a、7b)的最低位置凸出的束带(8)，束带的表面(9)用作为载体工具中的接触面。
2.如权利要求1所述的转位式刀片，其特征在于，束带(8)是在周边几何体(4)上环绕形成的。
3.如权利要求1或2所述的转位式刀片，其特征在于，转位式刀片(1)由陶瓷构成。
4.如权利要求1至3之一所述的转位式刀片，其特征在于，切削表面(7a、7b)的长度小于转位式刀片(1)的一半厚度(10)。
5.如权利要求1至4之一所述的转位式刀片，其特征在于，切削表面(7a、7b)是在直接紧挨切削边(6)和切削角(5)的接触区域(11)中基本上垂直于转位式刀片(1)的顶面(2)和底面(3)设计的。
6.如权利要求1至5之一所述的转位式刀片，其特征在于，以转位式刀片(1)的纵轴(12)为基准，束带(8)的表面(9)位于等同于或大于切削边(6)和切削角(5)的径向高度上。
7.如权利要求5或6所述的转位式刀片，其特征在于，以转位式刀片(1)的纵轴(12)为基准，切削表面(7a、7b)的接触区域(11)和束带(8)的表面(9)位于同一径向高度上，或者以转位式刀片(1)的纵轴(12)为基准，束带(8)的表面(9)的径向高度大于切削表面(7a、7b)的接触区域(11)的径向高度。
8.如权利要求1至7之一所述的转位式刀片，其特征在于，切削表面(7a、7b)是通过周边磨削而设置成的。
9.如权利要求1至8之一所述的转位式刀片，其特征在于，切削表面(7a、7b)是通过对生坯的相应模压和随后的烧结而设置成的。
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