CN102259200A - 可分度镶片 - Google Patents

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Abstract

一种可分度镶片，该可分度镶片具有：两个主面(1)，这些主面相互背离并且它们各自在其面外周处具有一个全周边的切削刃(3)；并且具有一个切屑台阶(6)，该切屑台阶与切削刃(3)相邻接并具有一个连续弯曲的表面。

Description

可分度镶片
发明背景
本发明涉及一种双面的可分度镶片。这些可分度镶片具有两个彼此背离的主面。在这些主面的每一个端面的外周都镶有一个全周边切削刃。一个切屑台阶与该切削刃相邻接。例如从US 7,278,805 B2中已知这样一种可分度镶片。这样的切屑台阶通常包括一个入口区和一个出口区。在这种情况下，该入口区具有一个相对于该切削刃倾斜的平坦端面。在该切屑台阶的最低点处，该入口区逐渐过渡接入到该出口区中。在这种情况下，该出口区通常是圆形的。往往在从入口区向出口区过渡的区域中，该切屑台阶上出现有害的应力集中。这些应力集中导致可分度镶片的破坏。
发明的目的
因此本发明基于的目的是设计这样的可分度镶片以减少这些交变应力。
实现这个目的
此目的是通过专利权利要求1的特征组合以创造的方式实现的。该独立权利要求包含本发明的这些开发，其中有些是有利的，而有些本身是创造性的。
本发明的基本概念包括以连续弯曲的方式设计该切屑台阶的表面。该切屑台阶的表面的曲率半径起初非常大而后变得较小，并且因而构成了该切屑台阶的一个入口区。从该切屑台阶的最低点处开始，这些小的曲率半径逐渐过渡接入到一个具有一个大曲率半径的区域，进而构成了该切屑台阶的出口区。由于该切屑台阶的表面始终具有一个弯曲，因此出现一个统一的切屑形状。该切屑(随着与刀具的距离的增加而冷却)在处于非常热的状态下时，仍然很容易成形。随着这些半径渐进地变小，该切屑的成形也渐进地增大。以此方式，该切屑立即获得一种在该切屑台阶内连续地变形的倾向。由于该切屑的连续变形，该切屑在该刀具端面上的摩擦力也降到最小。
有利地，切屑台阶配备了一个入口区(该入口区具有逐渐变小的表面的多个曲率半径)，和具有逐渐变大的表面的曲率半径的一个出口区。该楔形角度因此按照同样的量改变。
在该入口区内的切屑台阶表面的曲率半径的尺寸的减少和在该出口区内的切屑台阶表面的曲率半径的尺寸的增大可以渐进地或连续地实现。重要的仅在于该曲率半径以相切的方式逐渐过渡相接，以防止在该切屑台阶的该区域出现有凹槽的表面。在这方面，本发明也与EP1 181 123 B1中已知的、并且在此示出的切屑腔的已知的凹槽设计有着实质上差别。
在本发明的一个进一步的设计中，多个形成切屑的元件也被彼此相邻地布置在该切屑台阶的该区域内。在他们的设计中，这些形成切屑的元件也遵循了本发明所推行的基本概念，由此具有以渐进方式连续改变的表面曲率半径的一个出口区，与该切屑腔的入口区相邻接。朝向切削刃的形成切屑的元件的延续面因此各自都具有一个曲率半径渐进改变的一个弯曲表面。这些曲率半径也以相切地方式逐渐过渡相接。
在一个进一步的设计中，在这些背离切削刃的延续面的末端，这些形成切屑的元件具有一个凸出的横肋。此横肋与一个间隔槽共同起作用，该间隔槽是在该镶片本体上形成的，并且与该横肋相邻接。这就是说，该间隔槽是被放置在这个对应的形成切屑的元件和从该主面凸出的一个中央支承接触区之间。当一个刀具已被夹紧时，该中央支承接触区可以令该可分度镶片的一个主面以水平方式支承在该刀具座内一个对应的配合端面上。为了防止该中央支承接触区被切屑或切屑碎片损坏，这些形成切屑的元件上的这些横肋和这些间隔槽可确保从这些形成切屑的元件上排出的切屑不能接触到该中央支承接触区。
在本发明的一个进一步设计中，该中央支承接触区被多个内部形成的中间通道分割成多个支承接触平截头体。这些支承接触平截头体，以这些孤岛的方式，从这些中间通道所构成的通道系统中凸出。这些中间通道允许使用一个注水冷却系统。所用的冷却剂因此可以轻松地流入该切屑台阶的该区域，并且可以因此轻松地流向该切削刃。
由于该可分度镶片的刀具截面在总体上因该中央支承接触区的分割而被削弱，因此在一个进一步优选的实施方案中，提出对该中央通孔(该通孔可以接收，例如，一个的夹紧销钉)孔周缘成形，使该孔周缘朝着该孔的内部凸起，以便由此进一步地增大该刀具上的材料截面。
附图说明
图1示出根据本发明的一个可分度镶片的透视图，
图2示出该切屑台阶的表面形状的截面图解，
图3示出一个形成切屑的元件的表面形状的截面图解，
图4示出根据现有技术的一个可分度镶片上的应力分布和根据本发明设计的一个可分度镶片上的应力分布的对比图解，
图5示出根据现有技术的一个切屑台阶的阶梯形状和根据本发明设计的切屑台阶的连续形状的对比情况，
图6示出根据本发明具有分割成多个支承接触平截头体的一个中央支承区的一个可分度镶片的俯视图，
图7示出图6中的VII部分的放大图解，
图8示出经过具有分割成多个支承接触平截头体的一个支承接触区的一个可分度镶片的截面，
图9示出图8中的IX部分。
示例性实施方案的说明
在图1中，根据本发明的可分度镶片的主面1和两个垂直的侧端面2面朝向观察者。主面1的边缘镶有全周边切削刃3。在主面1的中央处，被一个中央通孔4打开。当该可分度镶片被夹紧到刀架中时，该通孔4用于接收一个夹紧螺栓或类似物。通孔4是通过从主面1中突出的中央支承接触区5相邻接的。通过该中央支承接触区5，该可分度镶片在处于夹紧状态时支承在刀具座内对应的配合端面上。
切屑台阶6沿着该中央支承接触区5的方向与切削刃3相邻接。多个彼此相隔一段距离的形成切屑的元件7被布置在切屑台阶6内。这些间隔槽8全部都是在这些形成切屑的元件7和中央支承接触区5之间形成的。这些形成切屑的元件7都各有一个横肋9。
在图2中展示了切屑台阶6的表面的形状。在图2中，切屑台阶6直接与切削刃3相邻接。然而，还可以想像的是，切削刃3首先通过一个保护斜面或者一个导圆刃来邻接，该切削刃进而随后各自相应地与切屑台阶6相邻接。从切削刃3的角度观察，由此正像从图2的右侧观察，切屑台阶6的表面首先具有一个入口区10。在切屑台阶6的最低点处，入口区10逐渐逐渐过渡接入到出口区11。条件是在该入口区内有多个大半径R1，这些半径随着与切削刃的距离的增大而变小。布置在出口区11中，首先是半径R2，该半径与大半径R1相比要小得多，并且这个较小的半径在进一步靠近出口区11的过程中，又以相切的方式与大半径R3逐渐过渡相接。因此在入口区10内，切屑台阶6具有变小的表面的曲率半径R，而在出口区11又具有变大的表面的曲率半径R。
图3示出了在该形成切屑的元件7上的延续面12的弯曲的相应形状。再从切削刃3的角度观察，由此正像从图3的右侧观察，延续面12以一个大半径R1为起点。而与较大的半径R1相邻接的又是较小的半径R2。半径R1、R2和R3以及由此而产生的一些角度，具有去除切屑技术中常用的一些值。
在图4中以虚线指示的是切屑13，正像一条虚线所指示的，该切屑是从工件14上切除的。图4的左侧部分展示的是根据现有技术的切屑台阶6’的截面上的应力特征。这些箭头展示了该切屑台阶表面上的应力特征。可以清晰地看到在根据现有技术的切屑台阶6’的最低点处的应力集中S，其中具有一个阶梯式切屑台阶表面。相比之下，在图4的右侧部分，这些箭头指示了根据本发明的切削阶梯6的恒定应力特征。在此，由于半径以相切的方式逐渐过渡相接的事实，没有出现应力集中S。这些测量是在每分钟200m的切削速度、3mm的切削深度和每转0.5mm的进给量的情况下进行的。
相应地，图5的左侧部分示出了根据现有技术的切屑台阶6’的阶梯状表面的横截图解，并且相应地图5的右侧部分示出了根据本发明的切屑台阶6的连续弯曲表面的横截图解。在图5的左侧部分中个可以清晰地看到的是由于在该应力集中S的区域内这些交变应力所导致的表面改变。
在图7的图解中仍旧还可以看到形成切屑的元件7的这些延续面12以及将背离切削刃3的延续面12限定在端面末端的这些横肋。此外还示出了在这些形成切屑的元件7和中央支承接触区5之间形成的这些间隔槽8。
图6的图解还示出了该中央支承接触区5的实施方案，该接触区被一些中间通道15分割成多个支承接触平截头体16。在图8和图9中，最后示出了朝向通孔4凸起的孔周缘17。由于孔周缘17朝向通孔4凸起，因此在孔周缘17的该区域内的原料的数量达到最多，因而有助于稳定该可分度镶片。

Claims (9)

1.一种可分度的镶片，该镶片具有两个主面(1)，这些主面彼此背离并且它们各自在其面外周处具有一个全周边切削刃(3)；并且该镶片具有与该切削刃相邻接的一个切屑台阶(6)，该切屑台阶(6)包括切屑台阶的一个连续弯曲表面。
2.如权利要求1所述的镶片，该镶片包括与切削刃(3)相邻接的切屑台阶(6)的一个入口区(10)，该镶片具有该切屑台阶(6)的表面的多个曲率半径(R1)，这些曲率半径随着距该切削刃的距离的增加而变得更小；并且该镶片具有一个出口区(11)，该出口区与该入口区(10)相邻接并且具有该切屑台阶(6)的表面的增量变大的曲率半径(R2，R3)。
3.如权利要求1所述的镶片，该镶片包括具有一个连续变小的曲率半径(R)的该切屑台阶(6)的一个入口区(10)，和/或该镶片包括具有一个连续变大的曲率半径(R)的该切屑台阶(6)的一个出口区(11)。
4.如权利要求1至3中任何一项所述的镶片，其中，在该切屑台阶(6)的表面弯曲的最低点处，该入口区(10)逐渐过渡进入该出口区(11)。
5.如权利要求1至4中任何一项所述的镶片，该镶片包括多个形成切屑的元件(7)，这些元件被彼此相邻地布置在该切屑台阶(6)中，各自具有用于延伸出的切屑的一个延续面(12)，该延续面朝向该切削刃(3)并且具有一个弯曲的表面，优选地具有一个表面，该表面具有随着距该切削刃(3)的距离的增加而渐进地减小的一个曲率半径(R)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的镶片，其中该切屑台阶(6)的表面以及这些形成切屑的元件(7)的延续面(12)二者的曲率半径(R)的增大和/或减小各自切向地逐渐过渡进入彼此之中。
7.如权利要求1至6中任一项所述的镶片，该镶片包括一个横肋(9)，该横肋从在背离该切削刃(3)的延续面(12)的末端处的该形成切屑的元件(7)的本体上突出，并且该镶片包括一个间隔槽(8)，该间隔槽形成在该镶片本体之中并且邻接该横肋(9)。
8.如权利要求1至7中任一项所述的镶片，该镶片包括一个中央支承接触区(5)，该中央支承接触区从该主面(1)上伸出并且其顶表面在一个刀具已被夹紧时以一种水平方式支承在刀具座的一个配合面上；该支承接触区(5)被多个内部形成的中间通道(15)分割成多个支承接触平截头体(16)。
9.如权利要求1至8中任一项所述的镶片，该镶片包括一个中央通孔(4)，该中央通孔具有一个朝向该通孔升起的孔周缘(17)。
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