CN102256729A - 切削刀片套件、切削刀片的制造方法以及与切削刀片套件分离的切削刀片 - Google Patents

切削刀片套件、切削刀片的制造方法以及与切削刀片套件分离的切削刀片 Download PDF

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Abstract

本发明涉及呈本体(1)形式的切削刀片套件，其由脆且耐磨的材料整体制造且包括多个切削刀片坯件(3)，所述切削刀片坯件(3)各包括去屑切削刃(8、9)且能经断裂标记部(4)而依次地从套件上分离。根据本发明，所述本体(1)包括基部(2)，所有切削刀片坯件(3)共用该基部(2)且不同的切削刀片坯件经呈弱化的连接构件(4)的形式的断裂标记部而单独地结合到所述基部(2)，所述连接构件(4)在基部和各切削刀片坯件的后端之间延伸。

Description

切削刀片套件、切削刀片的制造方法以及与切削刀片套件分离的切削刀片
技术领域
在第一方面，本发明涉及呈一本体形式的切削刀片套件，该本体由脆且耐磨的材料整体制造且包括多个单独的切削刀片坯件，该单独的切削刀片坯件能经断裂标记部而依次地从套件上分离且各包括前端部和后端部以及上侧面和下侧面，位于前端部中的至少一个切削刃形成在余隙面以及所述上侧面和下侧面中的一个侧面之间。
在另外的方面，本发明还涉及切削刀片的制造方法以及涉及与套件分离的切削刀片。
背景技术
根据US 2007/0065240 A1，先前已知多个切削刀片或切削刀片坯件的结合起来的套件，所述多个刀片或刀片坏件能经断裂标记部而依次地从套件上分离。更具体地，套件具有由多个切削刀片形成的刀盒的形式，所述多个切削刀片一个接一个地成排布置且能接连地向前供入呈镗杆形式的刀具本体中的工作位置，且在通过去屑加工而损耗之后，通过断开弱化的连接构件而分离，以便以这种方式为后面的未用过的切削刀片提供空间。然而，该切削刀片套件由于以下事实而存在许多缺点和限制，即：不同的切削刀片互相连接，更具体地经连接构件互相连接，该连接构件将每个前面的切削刀片的后端与后面的切削刀片的前端连接。这样，连接构件沿切削刀片的下侧面设置，而必要的切削刃在上侧面和前余隙面之间的过渡中形成。因为切削刃必须形成在同一前端，该前端经连接构件而将切削刀片连接到前面的每个切削刀片，所以设计者的自由度明显被限制于构造工作切削刀片的从以不同的设计和具有不同的切削几何形状的刀具本体突出的部分。例如，制造双面切削刀片是不可能的，即制造包括沿上侧面可操作的切削刃以及沿着下侧面可操作的切削刃的切削刀片是不可能的。而且，制造限于正的切削刀片，即在去屑面和余隙面之间的切削刃角度为锐角的切削刀片，这是因为否则的话，断开的连接构件的剩余部分将从工件中产生的表面干扰切削刀片的余隙。
发明内容
发明目的和特征
本发明旨在避免上述已知切削刀片套件的缺陷和限制并提供改进的切削刀片套件。因而，本发明的主要目的是提供一种切削刀片套件，其为设计者提供给予所包括的切削刀片坯件最大程度地变化的形状的较大自由度。此外，能形成具有至少两个有用的切削刃的单独的刀片坯件。另外，能通过常规的压制和烧结技术来制造切削刀片套件，其允许至少上侧面且优选地还有下侧面形成有被包括在构造复杂的去屑面中的断屑器或其他构造。而且，本发明旨在提供一种切削刀片套件，其不仅能利用相同的切削刀片坯件实现而且也能利用比如在切削几何形状、角部半径等方面完全不同的切削刀片坯件实现。本发明的又一目的是提供能以简单且方便的方式输送、储存和处理的紧凑的切削刀片套件。本发明另外的目的是提供一种切削刀片套件，其断裂标记部导致在分离开的切削刀片上的最小的且无害的剩余部分。还有的目的是提供一种切削刀片套件，其在制造方面能利用用于将分离的切削刀片可靠且确切的夹紧到附属的刀具夹持器、例如夹紧到镗杆中的装置来形成。在特定方面，本发明旨在提供一种切削刀片套件，双面、即多刃的切削刀片应能从该切削刀片套件上分离，这简化了倒置切削刀片和改变切削刃的工作，更具体地，以结构上的方式使得使用者应能了解哪一个切削刃未使用。
根据本发明，至少主要目的由权利要求1中的特征部分中限定的特征来实现。根据本发明的切削刀片套件的优选实施方式进一步在从属权利要求2至12中限定。
在第二方面，本发明涉及根据本发明的用于制造切削刀片的方法。该方法的特征在独立权利要求13中看到。
在第三方面，本发明还涉及从切削刀片套件取出的切削刀片。该切削刀片的主要特征在权利要求14中限定，而该切削刀片的优选实施方式在权利要求15至19中提供。
现有技术的进一步阐明
开始大体提到的类型的切削刀片套件根据DE 750725而得以进一步了解。然而，同样在此情形中，套件中所包括的切削刀片坯件互相连接且不具有共同的基部，比如本发明规定的共同的基部。
附图说明
在附图中：
图1是根据本发明的切削刀片套件的顶部侧视图，
图2是示出套件和分离的切削刀片的类似的透视图，
图3是同一套件的从上面看的平面图，
图4是图3中放大的纵向剖面IV-IV，
图5是示出从斜上方观察的分离的切削刀片的放大的透视图，
图6是示出从下侧面看的相同的切削刀片的透视图，
图7是根据图5和6的切削刀片的侧视图，
图8是分离的切削刀片的后端的放大的剖视透视图，
图9是示出夹紧在刀具夹持器中的切削刀片的局部透视图，
图10是根据本发明的套件的可选实施方式的平面图，以及
图11是示出套件的基部和各切削刀片坯件之间的连接构件的优选实施方式的放大的详细剖面。
在更详细说明不同实施方式之前，应强调附图为示意性的且因此示出最终产品的全部细节。例如，切削刀片坯件的作为上侧面和下侧面的去屑面以中性的(neutral)平面的形式示出，而不具有断屑器也不具有通常在最终的切削刀片产品中所包括的类型的其他构造。
具体实施方式
发明优选实施方式详述
在图1至图4中，数字1通常标示套件，根据本发明，该套件包括基部2以及多个切削刀片坯件3，其中每个切削刀片坯件经断裂标记部4而结合到基部2。切削刀片坯件3中的每个切削刀片坯件包括上侧面5以及下侧面6，在该示例中，上侧面5以及下侧面6以平面的且互相平行的表面的形式示出。示出了在这些表面5、6之间的假想的中间平面NP，该中间平面NP平行于表面5、6且垂直于中心轴线C延伸。根据用于切削加工的硬质产品的制造的传统技术，能通过对具有形成硬、脆且耐磨的材料比如硬质合金的能力的类型的粉末块进行压制和烧结而制造出套件。压制能通过以下方式来执行：使两个相对的模具平行于中心轴线C沿轴向相对于彼此往复，同时形成所谓的生坯，在随后的烧结过程中，该生坯收缩约18％且产生具有光滑表面的极其硬的本体。在每个切削刀片坯件(以及根据图5至图8的分离的切削刀片)中，一方面包括在上侧面5和余隙面7之间的过渡中的第一切削刃8，且另一方面包括在余隙面7和下侧面6之间的过渡中的第二切削刃9。更具体地说，切削刃8、9和余隙面7被包括在前端部11中，在此情形中，前端部11具有多边形轮廓形状且转变成后端部13，而除了表面5、6之外，后端部13由两个相对的侧面10和后端面12限定。不同的切削刀片坯件经每个呈弱化的连接构件4(参见图4)形式的断裂标记部而结合到共用的基部2，该连接构件4与各个坯件的切削刃间隔开，更准确地说通过被包括在后端部13中而与各个坯件的切削刃间隔开。
在接下来的说明中，附图标记3不仅用于被一体形成到套件中的切削刀片坯件，而且也用于断开的切削刀片，该断开的切削刀片在图5至图8中示出。
在所示的优选实施方式中，基部2呈毂状的中心部分的形式，切削刀片坯件从其外周部分突出。在此情形中，基部2包括包络面14，该包络面14关于轴线C旋转对称地成形且切削刀片坯件3经连接构件4而从包络面14径向地突出。在该示例中，包络面14具有圆柱形形状，基部的上侧面15和下侧面16是平面的且与切削刀片坯件的上侧面5和下侧面6平齐。而且，中心孔17被凹进到基部2中，该中心孔17使基部具有环的形状且因而以有利的方式使基部的重量和材料的消耗减到最小。
在所示的实施方式中，通过在由粉末块形成的生坯的上侧面和下侧面中压入环形凹槽18、19而提供了连接构件4(参见图4和图11)。上凹槽18比下凹槽19浅。如图11所示，两个凹槽18、19被形成为：使得留在凹槽之间的且在切削刀片坯件3和基部2之间形成连接构件4的材料部分获得了横截面渐缩的形状。更具体地，连接构件4朝切削刀片坯件3的后端面12渐缩。这意味着连接构件靠近后端面变得最弱，由此当切削刀片坯件与基部分离时，连接构件将在后端面的紧接附近处断开。结果是分离开的切削刀片的每个连接构件的剩余部分变得最小且无害，且在最好的情形中，其本身仅显现出：断开的切削刀片的后端面具有粗糙的表面区域20(参见图5和图8)。还应提到，最深的凹槽19有利地能用于接纳工具(例如螺丝刀)，借助于该工具来进行各个切削刀片坯件3从基部2上的分离。
特别地参考图8，应指出，在此情形中分离的切削刀片的后端面12是凹形的且由四个边界线限定出来，即一方面切削刀片的上侧面5和下侧面6的过渡中的上边界线21和下边界线22，且另一方面在切削刀片的后端部13的两个侧面10的过渡中的两个侧边界线23。在该示例中，这些侧面10是平面的且互相平行，同时限定出后端部，后端部通常比前端部11更细，以致后端部具有比前端部的最大宽度小的(均匀)宽度。因为前面提到的上凹槽18明显比下凹槽19浅，所以在断开切削刀片之后留下的断裂面20将与靠近下边界线22相比明显更靠近端面12的上边界线21。
如图3最佳显示的，在此情形中，切削刀片坯件的其中包括了切削刃8、9的这些前端部11具有同一形状。在该示例中，前部11的轮廓形状为多边形，且更具体地为方形，两个直的切削刃在圆形鼻边缘28中彼此相遇。在该示例中，分离的切削刀片设想用于车削目的。
从图3和图4，进一步看到，在凹槽18、19的径向外侧，埋头了额外的一对凹槽24、25，但是其明显比至少最深的凹槽19浅。有利地，与凹槽18、19类似，凹槽24、25是拱形的。如图9所见，在可用的切削刀片3分离之后，这些凹槽24、25中的每一个可用于将切削刀片固定到夹持器26中，在此情形，夹持器26为车削夹持器的形式。更具体地，紧固螺钉或夹具27的外围部分能与切削刀片3中的此刻转向上的凹槽24接合。就此而言，应强调，切削刀片的上侧面以及下侧面中存在的凹槽24、25允许倒置和夹紧切削刀片，使得切削刃8、9两者都能被利用。
发明优点
根据本发明，通过将各个切削刀片坯件结合到共同基部，必要的断裂标记部能靠近切削刀片坯件的后端形成，而敏感的切削刃能在前端形成而不受断裂标记部的剩余部分干扰。而且，应指出，与根据US2007/0065240A1的切削刀片套件相比，本发明基于在使用之前分离各个切削刀片的思想，而已知的套件基于在损耗之后分离切削刀片的思想。换句话说，本发明提供了使分离的切削刀片适用于最大范围地变化的类型的夹持器的自由度。而且，在同一套件中，切削刀片坯件能以不同的形状形成，例如在切削刃和去屑面的几何形状方面。切削刀片套件也在通过借助一致的切削刀片进行去屑加工的常规制造不同细节方面是有利的，即与松散的切削刀片相比，套件形成具有多个切削刀片的、结合起来的且能顺畅操作的单元。本发明提供了关于在附图中示例的类型的可倒置的多刃切削刀片的特定的优势，更确切地说是通过利用沿切削刀片的后端面的断裂面来了解哪一个切削刃被磨损和哪一个切削刃未使用。因而，当切削刀片首先在刀具中应用时，操作者惯常地总是使最靠近切削刀片的断裂面定位的上侧面朝上安装。当之后为了利用另一个切削刃而倒置切削刀片时，能简单地观察到安装是否正确，即通过确保上侧面和断裂面被转向下来观察安装是否正确。
在图10中，示意性地示出了套件中所包括的切削刀片坯件的形状如何可以改变，例如以致某些切削刃具有多边形轮廓形状，而另一些具有圆形轮廓形状。
发明的可行改进
本发明不仅仅限于上述描述的以及附图中示出的实施方式。因而，不同的切削刀片坯件以及基部的基本形状可进行相当大的变化，只要用作断裂标记部的连接构件位于切削刀片坯件的后端或以其他方式与坯件的切削刃间隔开就行。此外，产生切削刃的前自由端部能以各种方式形成。例如，代替双面切削刀片坯件，即具有两个切削刃的坯件，可以形成单面切削刀片坯件，即仅有一个切削刃的坯件，其中切削刃下面的标称余隙可为正的。在本发明的范围内，形成呈环的形式的基部也是可行的，切削刀片坯件在向内朝向环中心的方向从环的内侧突出。形成具有在轴向方向从环或基部的上侧面和/或下侧面突出的切削刀片坯件的套件也是可行的。基部不需要具有旋转对称的滑轮状的基本形状。因而，基部可具有多边形基本形状，具有多个可与切削刀片坯件的平面的后端面平行的外围平面表面。此外，切削刀片不仅可以形成为附图中示例的类型的车削刀片的形式，而且也可以用于另一类型的金属去屑加工，特别地分别为磨削和钻孔。在附图中所示的示例中，切削刀片坯件和基部之间的连接构件通过具有显著地小于切削刀片坯件厚度的厚度而被弱化，断开的切削刀片的断裂面(图8)相对于切削刀片的整个端面变薄。在该示例中，断裂面的面积因此等于端面的总面积的约1/5，断裂面在端面的两个侧边界线之间完全延伸。在本发明的范围内，改变各个连接构件的设计是可行的，只要在切削刀片坯件的后端面和所有切削刀片坯件共用的基部之间形成弱化连接就行。例如，能竖直地而非水平地定向薄连接构件。而且，代替一个单一的连接构件，可利用两个或更多个较小的构件。但是，优选的是，构件在从基部朝各个切削刀片坯件的方向具有锥形形状，以便使断裂面定位在断开的切削刀片的后端面的紧接附近处，例如附图中所示。
而且，应提到，在本发明的范围内，制造切削刀片套件的各种材料是可行的。除关于上述的实施方式中提到的硬质合金之外，可采用比如陶瓷、金属陶瓷等。此外，还可行的是形成根据本发明的具有这样的切削刃部的切削刀片套件，即：该切削刃部具有与硬质合金相关的较硬材料，比如PCD(多晶金刚石)或CBN(立方氮化硼)。这些切削刃部可以比如是较硬材料制成的薄层，该薄层比如通过焊接而不可拆卸地附接到被包括在切削刀片套件中的一个或多个切削刀片坯件的硬质合金。

Claims (17)

1.切削刀片套件，其为本体(1)的形式，所述切削刀片套件由脆且耐磨的材料整体制造且包括多个单独的切削刀片坯件(3)，所述切削刀片坯件(3)能经断裂标记部(4)而依次地从所述套件上分离，且各包括前端部(11)和后端部(13)，以及上侧面(5)和下侧面(6)，位于所述前端部(11)中的至少一个切削刃(8、9)形成在余隙面(7)与所述上侧面(5)和下侧面(6)中的一个侧面之间，其特征在于，
所述本体(1)包括基部(2)，所有的切削刀片坯件(3)共用所述基部(2)，且所述切削刀片坯件经在所述基部(2)和所述切削刀片坯件的所述后端部(13)之间的弱化连接构件(4)的形式的断裂标记部而单独地结合到所述基部(2)。
2.如权利要求1所述的切削刀片套件，其特征在于，
所述单独的切削刀片坯件(3)包括两个切削刃，即位于所述余隙面(7)和所述上侧面(5)之间的过渡中的第一切削刃(8)，以及位于所述余隙面(7)和所述下侧面(6)之间的过渡中的第二切削刃(9)。
3.如权利要求1或2所述的切削刀片套件，其特征在于，
所述基部(2)是中心部分，所述切削刀片坯件(3)从所述中心部分的外围突出且所述切削刀片坯件的连接构件(4)结合到所述中心部分。
4.如权利要求3所述的切削刀片套件，其特征在于，
所述基部(2)具有周向面，所述周向面关于中心轴线(C)旋转对称地形成，且所述切削刀片坯件(3)经所述连接构件(4)从所述周向面径向地突出。
5.如前述权利要求中任一项所述的切削刀片套件，其特征在于，
所述基部(2)包括平面的上侧面(15)和下侧面(16)，该上侧面(15)与所述切削刀片坯件(3)的所述上侧面(5)平齐，该下侧面(16)与所述切削刀片坯件(3)的所述下侧面(6)平齐。
6.如权利要求4或5所述的切削刀片套件，其特征在于，
在所述基部(2)中凹进有中心孔(17)，且赋予了所述基部(2)呈环的形状。
7.如权利要求3至6中任一项所述的切削刀片套件，其特征在于，
所述连接构件(4)借助于断裂标记部的至少一个凹槽(18、19)而被共同地提供，所述断裂标记部的所述至少一个凹槽(18、19)围绕所述基部(2)的外围延伸且将所述基部与每个所述切削刀片坯件(3)的后端面(12)分开。
8.如权利要求7所述的切削刀片套件，其特征在于，
所述断裂标记部的凹槽(18、19)埋头于所述本体的所述上侧面以及所述下侧面。
9.如权利要求8所述的切削刀片套件，其特征在于，
所述断裂标记部的在所述下侧面中的凹槽(19)比所述断裂标记部的在所述上侧面中的凹槽(18)深。
10.如前述权利要求中任一项所述的切削刀片套件，
其特征在于，所述连接构件(4)在从所述基部(2)朝各切削刀片坯件(3)的后端面(12)的方向上渐缩，以便在所述切削刀片坯件(3)的后端面的紧接附近处的断裂面(20)上断裂。
11.如前述权利要求中任一项所述的切削刀片套件，其特征在于，
所述切削刀片坯件(3)的所述前端部(11)具有最大的宽度，该最大的宽度大于连接到所述基部(2)的所述后端部(13)的宽度。
12.如前述权利要求中任一项所述的切削刀片套件，其特征在于，
不同的切削刀片坯件形成有完全不同的切削几何形状。
13.一种用于去屑加工的切削刀片的制造方法，从呈本体(1)形式的切削刀片套件开始，所述本体(1)由脆且耐磨的材料整体制造且包括多个单独的切削刀片坯件(3)，所述切削刀片坯件(3)被形成为能经断裂标记部(4)而依次地从所述套件上分离，且各包括前端部(11)和后端部(13)，以及上侧面(5)和下侧面(6)，至少一个切削刃(8、9)在所述前端部(11)形成在余隙面(7)与所述上侧面(5)和下侧面(6)中的一个侧面之间，其特征在于，
所述本体(1)形成有基部(2)，所有的切削刀片坯件(3)共用该基部(2)，且所述切削刀片坯件经所述基部(2)和所述切削刀片坯件的所述后端部(13)之间的呈弱化的连接构件(4)形式的断裂标记部而单独地结合到所述基部(2)，且使至少一个切削刀片与所述切削刀片套件分离。
14.用于去屑加工的切削刀片，所述切削刀片包括前端部(11)和后端部(13)，以及上侧面(5)和下侧面(6)，位于所述前端部(11)中的至少一个切削刃(8、9)形成在余隙面(7)和所述上侧面(5)和下侧面(6)中的一个侧面之间，其特征在于，
通过所述切削刀片与切削刀片套件的分离而提供的断裂面(20)仅存在于所述切削刀片的所述后端部(13)。
15.如权利要求14所述的切削刀片，其特征在于，
所述切削刀片的所述后端部(13)包括端面(12)，所述端面(12)一方面在上边界线(21)和下边界线(22)之间朝所述上侧面(5)和下侧面(6)延伸且另一方面在一对侧边界线(23)之间朝一对相对的侧面(10)延伸，且所述断裂面(20)被包括在所述端面中并且具有比所述端面(12)的总面积小的面积。
16.如权利要求14或15所述的切削刀片，其特征在于，
所述切削刀片包括两个切削刃，即位于所述余隙面(7)和所述上侧面(5)之间的过渡中的第一切削刃(8)以及位于所述余隙面和所述下侧面(6)之间的过渡中的第二切削刃(9)，且所述断裂面定位成相比于靠近所述上边界线(21)和下边界线(22)这两个中的一个更靠近所述上边界线(21)和下边界线(22)这两个中的另一个。
17.如权利要求16所述的切削刀片，其特征在于，
所述断裂面(20)是长而窄的且在从所述侧边界线(23)中的一个朝另一个的方向延伸。
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