CN102341202B - 铣槽刀具和用于铣槽刀具的铣槽刀片 - Google Patents

Abstract

一种铣槽刀具，所述铣槽刀具包括铣槽刀片，所述铣槽刀片将要竖着安装到铣槽刀具的刀具架。所述刀片包括第一侧表面、第二侧表面、以及在所述第一侧表面和第二侧表面之间的多个边缘表面，每个边缘表面在拐角处与另一个边缘表面相交并形成切削刃。所述第一侧表面和第二侧表面各具有用于邻接刀具架内的邻接表面的侧刀片支撑表面，且所述刀片关于在所述第一侧表面和第二侧表面之间延伸穿过所述边缘表面中间的中央平面具有反射对称性。断屑器设置在每个边缘表面上并对应于每个切削刃，每个断屑器包括在所述切削刃下方的凹陷部和朝所述切削刃突出的突出部分，所述突出部分在所述突出部分与所述第一侧表面和第二侧表面之间分别限定出第一屑偏转凹陷部和第二屑偏转凹陷部。

Description

铣槽刀具和用于铣槽刀具的铣槽刀片

技术领域

本发明整体涉及竖着安装的铣槽刀片和包括竖着安装的铣槽刀片的铣槽刀具。

背景技术

在铣槽刀内，铣削主体的周边装有多个竖着安装的铣槽刀片，所述刀片每隔一个刀片相对于刀具架一侧突出，且每隔一个刀片从刀具架的相对一侧突出。铣槽刀片的相对移位是为了获得间隙和为了获得具有垂直或平行边界表面的槽。槽的底部表面由铣槽刀片的主切削刃切削出来，而槽的侧表面则由大致垂直于主切削刃延伸的辅助切削刃切削出来。底部表面和侧表面之间的半径通过或多或少的圆化的切削拐角来获得，切削拐角位于每个铣槽刀片的相关联的成对主切削刃和辅助切削刃之间的过渡部处。铣槽刀片的相对移位需要将铣槽刀片具体地成形为右旋实施例和左旋实施例，以确保侧壁和辅助切削刃之后的铣槽刀片的那一部分之间的必要间隙。

发明内容

希望提供一种竖着安装的铣槽刀片和铣槽刀具，其中可以在刀具架任一侧上安装单个刀片。

根据本发明的一个方面，一种铣槽刀片，所述铣槽刀片将要竖着安装到铣槽刀具的刀具架，包括第一侧表面、第二侧表面、以及在第一侧表面和第二侧表面之间的多个边缘表面，每个边缘表面在拐角处与另一个边缘表面相交并形成切削刃。第一侧表面和第二侧表面各具有用于邻接刀具架内的邻接表面的侧刀片支撑表面，并且刀片关于在第一侧表面和第二侧表面之间延伸穿过边缘表面中间的中央平面具有反射对称性。断屑器设置在每个边缘表面上并对应于每个切削刃，并且每个断屑器包括在切削刃下方的凹陷部和朝切削刃突出的突出部分，突出部分在突出部分与第一侧表面和第二侧表面之间分别限定出第一屑偏转凹陷部和第二屑偏转凹陷部。

根据本发明的另一个方面，一种铣槽刀具，包括刀具架，刀具架具有第一侧面和第二侧面以及在第一侧面和第二侧面之间的周边表面，刀具架具有至少两个槽，所述至少两个槽中的至少第一槽从刀具架的第一侧和周边向内延伸而不到达刀具架的第二侧面，所述至少两个槽中的至少第二槽从刀具架的第二侧和周向表面向内延伸而不到达刀具架的第一侧面。每个槽承载有竖着安装的铣槽刀片，所述铣槽刀片包括第一侧表面、第二侧表面、以及在第一侧表面和第二侧表面之间的多个边缘表面，每个边缘表面在拐角处与另一个边缘表面相交并形成切削刃。第一侧表面和第二侧表面各具有用于邻接刀具架内的邻接表面的侧刀片支撑表面，并且刀片关于在第一侧表面和第二侧表面之间延伸穿过边缘表面中间的中央平面具有反射对称性。断屑器设置在每个边缘表面上并对应于每个切削刃，每个断屑器包括在切削刃下方的凹陷部和朝切削刃突出的突出部分，突出部分在突出部分与第一侧表面和第二侧表面之间分别限定出第一屑偏转凹陷部和第二屑偏转凹陷部。

附图说明

通过阅读结合附图的以下具体实施方式将更好地理解本发明的特征和优点，在附图中，类似的附图标记表示类似的元件，其中：

图1是根据本发明一个方面的铣槽刀具的透视图；

图2是根据本发明一个方面的铣槽刀片的透视图；

图3是根据本发明另一个方面的铣槽刀片的透视图；

图4A是沿图1的4A-4A截面截取的横截面图；

图4B是沿图1的4B-4B截面截取的横截面图；

图5是图2的一部分的放大视图；

图6是根据本发明的一个方面的一系列铣槽刀具的示意图；以及

图7A和7B示出了根据本发明的一个方面的具有不同切削刃几何形状的两个刀片。

具体实施方式

图1示出了包括竖着安装到刀具架25上的双面铣槽刀片23的铣槽刀具21。示例性的刀片23在图2中示出，包括第一侧表面27、第二侧表面29、以及在第一侧表面和第二侧表面之间的多个边缘表面31。每个边缘表面31与另一个边缘表面在拐角33处相交并形成切削刃35。

第一侧表面27和第二侧表面29分别各具有侧刀片支撑表面37和39(在图2中不可见，在图1和图4A-4B中示出)，侧刀片支撑表面37和39用于分别邻接分别在刀具架25的第一侧面45或第二侧面47上的邻接表面41或43。通常来讲，每个侧刀片支撑表面37和39以及每个邻接表面都是大致平面的。刀片23关于在第一侧表面27和第二侧表面29之间延伸穿过边缘表面31中间的中央平面P具有反射对称性。

图2示出了类型为可以竖着安装到如图1所示刀具架25上的刀片23。图示刀片23具有四个边缘表面31，但刀片可具有不同数量的边缘表面。例如，图3示出了类型为包括五个边缘表面的刀片23’。在本发明的其他方面中，可以设置更多或更少的边缘表面。图2和3所示刀片可通过任何合适的制造技术来形成。图2所示刀片23通常将通过常规的负压操作形成，而图3所示刀片23’则可能通过交叉压制操作更好地形成。

在图2的刀片23中，刮刃表面(wiper surface)49设置在每个边缘表面31上并对应于每个切削刃35。每个刮刃表面49被设置成大致邻近对应的切削刃35，并且在切削操作期间跟着切削刃之后。

在图2的刀片中，边缘刀片支撑表面51设置在每个边缘表面31上并通常与刮刃表面49的平面形成非零角度。边缘刀片支撑表面51被设置成通过邻接着槽53的边缘邻接表面57或槽55的边缘邻接表面59而将刀片23支撑在槽53或55中，槽53或55分别设置在刀具架25的第一侧面45或第二侧面47上。槽53和55分别部分地由邻接表面41和43限定。通常，如图1所示，刀片23由邻接两个边缘刀片邻接表面57和61的两个边缘刀片支撑表面51以及邻接着邻接表面41的刀片的第一侧表面27上的侧刀片支撑表面37而支撑在槽53内，其中所述两个边缘刀片邻接表面57和61也部分地限定槽53。通常，刀片23由邻接两个边缘刀片邻接表面59和63(局部在图1中以虚线示出)的两个边缘刀片支撑表面51以及邻接着所述邻接表面43的刀片的第二侧表面29上的侧刀片支撑表面39而支撑在槽55内，其中所述两个边缘刀片邻接表面59和63也部分地限定槽55。

在图2的刀片中，断屑器65设置在每个边缘表面31上并对应于每个切削刃35。断屑器65可包括在切削刃35下方——即在铣槽刀具21的移动方向上面朝前——的凹陷部67和朝切削刃突出的突出部分69。突出部分69在突出部分与第一侧表面27和第二侧表面29之间分别限定出第一屑偏转凹陷部71和第二屑偏转凹陷部73。通过这种方式，切屑可以被断屑器偏转，而与侧刀片支撑表面37或侧刀片支撑表面39是否分别邻接所述邻接表面41或43无关。图2所示的凹陷部71和73可以更加圆化，以更好地有利于切屑流动。例如，图3的刀片表现出限定出断屑器和相关结构的更圆化的形状。

通常，每个突出部分69的宽度窄于每个突出部分69的相对应切削刃35的长度LC。每个突出部分69的宽度通常也窄于每个侧刀片支撑表面之间的距离D。

图5示出了图2的刀片的一部分的放大视图，如图所示，每个切削刃35的长度LC可以大于每个侧刀片支撑表面37和39之间的距离D。刮刃表面49的侧向部87和89的最外侧部分之间的宽度WW可以大致等于或通常宽于对应切削刃的长度LC，并且每个边缘支撑表面51的宽度WESS通常与每个侧刀片支撑表面37和39之间的距离D大致相等。

在图2和5的刀片中，每个切削刃35包括中央部75和在中央部的相对两端上的两个侧向部77和79。每个侧向部77和79可以例如通过分别在弯曲拐角81和83处并入中央部而与中央部75连续。侧向部77和79通常包括充当与中央部75相邻的切削刃且具有相对较小的半径(图7A中的R1和图7B中的R1’)的部分和不用于切削且通常具有较大的半径(图7A和7B中的R2)的部分。切削刃35的长度LC可被看作刃75、77和79在从侧向部77和79的半径相对较小的部分到半径较大部分的过渡部分之间的那一部分。刮刃表面49可以被设置且包括中央刮刃表面85及侧向刮刃表面87和89，中央刮刃表面85可跟在切削刃35的中央部75后面，侧向刮刃表面87和89可分别跟在切削刃的侧向部77和79后面。侧向刮刃表面87和89在侧向部77和79后面的延伸部分可通常比中央刮刃表面85在中央部75后面的延伸部分更大。切削刃35的中央部75通常垂直于第一侧表面27和第二侧表面29的平面。一般来讲，第一侧表面和第二侧表面的平面以及平面的涵义并不意味着表面必然是平面的，这是由于其也可以具有其他形状。表面的平面可以仅仅是与所述的表面具有某种关系的基准面。通常，表面的平面将平行于中央平面P。

在图1所示的铣槽刀具21中，刀具架25具有第一侧面45和第二侧面47以及在第一侧面和第二侧面之间的周边表面91。刀具架25具有至少两个槽53和55。第一槽53从刀具架25的第一侧面45和周边表面91向内延伸而不到达刀具架的第二侧面47。第二槽55从刀具架25的第二侧面47和周边表面91向内延伸而不到达刀具架的第一侧面45。附加的槽通常设置在第一侧面45和第二侧面47上。每个槽53和55承载竖着安装的铣槽刀片23，铣槽刀片通常具有邻接槽内的两个对应的边缘邻接表面的至少两个边缘刀片支撑表面51。一刀片23安装在槽53内，以使得第一侧表面27上的侧刀片支撑表面37接触刀具架25的第一侧面45上的邻接表面41，而一刀片安装在槽55内，以使得第二侧表面29上的侧刀片支撑表面39接触刀具架25的第二侧面47上的邻接表面43。

如图4A和4B所示，第一刀片邻接表面41和第二刀片邻接表面43彼此通常不平行且与刀具架的中央平面PT通常不平行。边缘邻接表面57和59通常也不平行，并且边缘邻接表面61和63通常也不平行。如果安置在槽53和55内的刀片23的朝向使得其切削刃不平行，则刀片通常将形成不具有平坦底部的凹槽。

图6示出了一系列旋转的铣槽刀具21a-21e。该系列刀具包括具有不同直径的至少两个刀具架25a-25e。每个刀具架25a-25e包括第一侧面45a-45e和第二侧面47a-47e，第一侧面和第二侧面大致垂直于刀具架的旋转轴线A。在第一侧面45a-45e和第二侧面47a-47e中的每个上分别设置至少一个刀片邻接表面41a-41e和43a-43b。每个刀具架的第一侧面和第二侧面上的刀片邻接表面大致为彼此的镜像，每个刀具架25a-25e的第一侧面和第二侧面中的每一个上的刀片邻接表面与所述至少两个刀具架中的另一个刀具架的第一侧面和第二侧面中的每一个上的刀片邻接表面大致相同。

多个相同的刀片23以交错方式或在交替侧(如45a和47a)上安装在所述至少两个刀具架25a-25e中的每一个上。如例如图2所示，每个刀片23具有第一侧表面27、第二侧表面29、以及在第一侧表面和第二侧表面之间的多个边缘表面31，每个边缘表面与另一个边缘表面在拐角33处相交并形成切削刃35。第一侧表面27和第二侧表面29分别各具有用于邻接所述邻接表面41a-41e和43a-43e中的一个的侧刀片支撑表面37和39。

如图6所示，对于每个刀具架25a-25e，第一侧面45a-45e和第二侧面47a-47e上的刀片邻接表面41a-41e和43a-43e与垂直于刀具架的旋转轴线的平面PT限定出角度，例如θ1、θ2、θ3或θ4。由刀片邻接表面和垂直于刀具架的旋转轴线的平面限定出的角度对于具有不同直径的所述至少两个刀具架是不同的。例如，刀具架25a的刀片邻接表面41a和43a与平面PT限定出角度θ2和θ1，而刀具架25e的刀片邻接表面41e和43e则与平面PT限定出角度θ4和θ3，其中θ4和θ3可以与角度θ2和θ1不同。

由于在图示铣槽刀具中，刀片的侧面被用作刮刃，所以在刀片上产生趋于使铣槽偏转的径向力。为了应对由于不同刀具架直径而在铣槽刀具内产生的不同力，根据本发明的一个方面，随着铣槽刀具直径的变化，刀片在刀具架上的朝向的角度可以变化。通常，铣槽刀具的直径越大，刀片的朝向的角度也越大。例如，就铣槽刀具21a和21e而言，由刀片邻接表面和与具有不同直径的所述至少两个刀具架中直径较大的刀具架21a的旋转轴线垂直的平面PT限定出的角度θ2和θ1大于由刀片邻接表面和与直径较小的刀具架21e的旋转轴线垂直的平面PT限定出的角度θ4和θ3。

虽然刀片邻接表面和与刀具架的旋转轴线垂直的平面PT通常将形成非零度角，但对于至少一个刀具架来说，该角度可以是0°，例如角度θ4和/或θ3可以是0°。如结合例如铣槽刀具21a和21b所示，对于具有不同直径的至少两个不同刀具架23a和23b，由刀片邻接表面41a和41b及43a和43b和与刀具架的旋转轴线垂直的平面PT限定出的角度θ2和θ1对于具有不同直径的所述至少两个刀具架可以相同。在一系列旋转的铣槽刀具21a-21e中，由刀片邻接表面41e和43e和与最小刀具架21e的旋转轴线垂直的平面PT限定出的角度θ4和θ3与由刀片邻接表面41a和43a和与最大刀具架21a的旋转轴线垂直的平面PT限定出的角度θ2和θ1相差大约1°。

在一系列旋转铣槽刀具中，不同的刀具架如25d和25a、25b、25c或25e可具有不同的厚度，该厚度是在刀具架的第一表面和第二表面之间测得的。具有不同厚度的至少两个刀具架中的至少两个刀具架如25d和25b或25c可具有相同直径。对于具有不同厚度的刀具架，由刀片邻接表面和与刀具架的旋转轴线垂直的平面限定出的角度θ2和θ1或θ4和θ3可以不同——如同刀具架25c与25d的情况一样，或相同——如同刀具架25b与25d的情况一样。通常，对于具有不同厚度的所述至少两个刀具架中的较窄刀具架、如刀具架21a和21b的角度θ2和θ1比对于具有不同厚度的所述至少两个刀具架中的较厚刀具架、如25d的角度θ2和θ1大，其中角度θ2和θ1是由刀片邻接表面和与刀具架的旋转轴线垂直的平面限定出的。

在一系列旋转铣槽刀具中，就像刀具架21b、21c和21d那样，刀具架中的两个或更多个可具有相同直径。对于具有相同直径的刀具架，由刀片邻接表面和与刀具架的旋转轴线垂直的平面限定出的角度θ2和θ1或θ4和θ3对于所述至少两个刀具架可以不同——如同刀具架25c与25b或25d的情况一样，或相同——如同刀具架25b与25d的情况一样。

多个刀片23可包括一系列刀片，其中一系列刀片中的每个成员具有与一系列刀片中的任何其他成员不同的几何形状，例如，通过比较图7A和7B中的切削刃可见，切削刃35a或35b具有不同的形状。切削刃35a和35b彼此不同之处主要在于：切削刃35a的拐角半径R1比切削刃35b的拐角半径R1’大。切削刃35a和35b的宽度LC是在拐角半径R1或R1’与刮刃表面87和89之前的边缘相遇的点之间测得的，刮刃表面87和89之前的边缘通常被倒圆，并且具有比切削刃的拐角半径更大的半径R2。使刀片的最宽部分处于刮刃表面87和89的最外侧部分之间的距离WW之间有利于在将刀片相对于与刀具架的旋转轴线垂直的平面成非零角度来安装到刀具架内时使刮刃表面起到刮刃表面的作用。

在形成上述一系列铣槽刀具的任何两个铣槽刀具中，安装在两个刀具架上的每个刀片23可以相同，或者可以将来自上述一系列刀片中的不同刀片安装到相同刀具架上，以使得虽然在两个刀具架上的多个刀片中的至少一些相同，但刀具架上的其他刀片可以不同。由于刀片上的切削刃和刮刃的形状影响铣槽刀具内的力，所以某些刀片几何形状可能相比于其他的几何形状不太适合用于特定的铣槽刀具直径。

由刀具架的第一侧面上的所述至少一个刀片邻接表面和与刀具架的旋转轴线垂直的平面限定出的角度θ2或θ4往往会与由刀具架的第二侧面上的所述至少一个刀片邻接表面和与刀具架的旋转轴线垂直的平面限定出的角度θ1或θ3相同，即θ2＝θ1和θ4＝θ3。然而，如结合铣槽刀具21d可见，由刀具架的第一侧面上的所述至少一个刀片邻接表面和与刀具架的旋转轴线垂直的平面限定出的角度θ2或θ4可以与由刀具架的第二侧面上的所述至少一个刀片邻接表面和与刀具架的旋转轴线垂直的平面限定出的角度θ1不同，即θ2＝θ1≠θ4。

相比单面常规铣槽刀片，具有8个或10个拐角的双面刀片将具有大致相同的生产成本，但却比单面刀片多4-6个可用拐角。

在本申请中，诸如“包括”之类术语的用法是开放式的，并且旨在具有与诸如“包含”之类术语相同的含义，且不排除其他结构、材料或动作的存在。相似地，虽然诸如“能够”或“可以”之类术语的用法旨在为开放式，并且旨在表示结构、材料或动作不是必需的，但不使用这些术语也并非意图表示结构、材料或动作是必要的。在目前看来结构、材料或动作是必要的程度上，它们是这样表示的。

虽然已经结合优选实施例示出和描述了本发明，但应当认识到，在不脱离权利要求书中所提出的本发明的情况下，可以进行修改和变型。

本专利申请要求瑞典专利申请No.0900285-8和0950124-8的优先权，这两份专利申请的公开内容以引用方式并入本文中。

Claims (15)

1.一种双面铣槽刀片（23、23’），所述双面铣槽刀片（23、23’）将以交错方式竖着安装到铣槽刀具（21）的刀具架（25），其包括：

第一侧表面（27）；

第二侧表面（29）；和

在所述第一侧表面和第二侧表面之间的多个边缘表面（31），每个边缘表面与另一个边缘表面在拐角（33）处相交并形成切削刃（35），

其中，所述第一侧表面和第二侧表面（27和29）各具有用于邻接刀具架（25）内的邻接表面（41和43）的侧刀片支撑表面（37和39），且所述刀片（23、23’）关于在所述第一侧表面和第二侧表面（27和29）之间延伸穿过所述边缘表面（31）中间的中央平面（P）具有反射对称性，其特征在于断屑器（65）设置在每个边缘表面（31）上并对应于每个切削刃（35），并且每个断屑器（65）包括在所述切削刃（35）下方的凹陷部（67）和朝所述切削刃（35）突出的突出部分（69），所述突出部分（69）在所述突出部分（69）与所述第一侧表面（27）和所述第二侧表面（29）之间分别限定出第一屑偏转凹陷部（71）和第二屑偏转凹陷部（73）。

2.根据权利要求1所述的铣槽刀片（23’），其特征在于所述刀片包括至少五个边缘表面（31）。

3.根据权利要求1至2中的任一项所述的铣槽刀片（23、23’），其特征在于每个侧刀片支撑表面（37、39）为大致平面的。

4.根据权利要求1或2所述的铣槽刀片（23、23’），其特征在于刮刃表面（85）设置在每个边缘表面（31）上并对应于每个切削刃（35），每个刮刃表面（85）被设置成邻近相对应的切削刃（35）。

5.根据权利要求4所述的铣槽刀片（23、23’），其特征在于大致平面的边缘刀片支撑表面（51）设置在每个边缘表面（31）上并与所述刮刃表面（85）的平面形成非零角度。

6.根据权利要求1所述的铣槽刀片（23、23’），其特征在于每个突出部分（69）的宽度窄于所述突出部分（69）的相对应的切削刃（35）的长度（LC）。

7.根据权利要求1所述的铣槽刀片（23、23’），其特征在于每个突出部分（69）的宽度窄于每个侧刀片支撑表面（37和39）之间的距离。

8.根据权利要求4所述的铣槽刀片（23、23’），其特征在于布置在所述刮刃表面（85）的侧向上的侧向刮刃表面（87、89）之间的宽度（WW）大于相对应的切削刃（35）的长度（LC）。

9.根据权利要求8所述的铣槽刀片（23、23’），其特征在于每个切削刃（35）的长度（LC）大于每个侧刀片支撑表面（27、29）之间的距离（D），并且每个边缘支撑表面（51）的宽度（WESS）与每个侧刀片支撑表面（37、39）之间的距离（D）大致相等。

10.根据权利要求1或2所述的铣槽刀片（23、23’），其特征在于每个切削刃（35）包括中央部（75）和在所述中央部的相对两端上的两个侧向部（77、79）。

11.根据权利要求10所述的铣槽刀片（23、23’），其特征在于每个侧向部（77、79）与所述中央部（75）连续。

12.根据权利要求10所述的铣槽刀片（23、23’），其特征在于中央的刮刃表面（85）跟在所述中央部（75）后面，侧向的刮刃表面（87、89）跟在所述侧向部（77、79）后面，所述侧向的刮刃表面（87、89）在所述侧向部（77、79）后面的延伸部分比所述中央的刮刃表面（85）在所述中央部（75）后面的延伸部分更大。

13.根据权利要求10所述的铣槽刀片（23、23’），其特征在于所述中央部（75）垂直于所述第一侧表面和第二侧表面（27、29）的平面。

14.一种铣槽刀具（21），所述铣槽刀具（21）包括刀具架（25），所述刀具架具有第一侧面和第二侧面（45和47）以及在所述第一侧面和第二侧面之间的周边表面，所述刀具架（25）具有至少两个槽（53、55），所述至少两个槽中的至少第一槽（53）从所述刀具架的所述第一侧面（45）和周边向内延伸而不到达所述刀具架的所述第二侧面，并且所述至少两个槽中的至少第二槽（55）从所述刀具架的所述第二侧面（47）和所述周边表面向内延伸而不到达所述刀具架的所述第一侧面，其特征在于每个槽承载有根据权利要求1至13中的任一项所述的竖着安装的铣槽刀片（23、23’）。

15.根据权利要求14所述的铣槽刀具（21），其特征在于所述第一槽（53）包括第一刀片邻接表面（41），所述第一刀片邻接表面（41）用于邻接所述第一刀片（23）的所述第一侧表面（27）上的所述侧刀片支撑表面（37），所述第二槽（55）包括第二刀片邻接表面（43），所述第二刀片邻接表面（43）用于邻接所述第二刀片（23）的所述第二侧表面（29）上的所述侧刀片支撑表面（39），并且所述第一刀片邻接表面（41）和所述第二刀片邻接表面（43）不平行。

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