CN102458734B - 切削刀具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种切削刀具（1），其具有：刀具本体（2）和至少一个设置在该刀具本体上的安装位（3），该安装位具有用于切削刀片（4）定位的底面（5）；以及锁定销（11），该锁定销穿过定位的切削刀片（4）的通孔（10）和底面（5），并且，该锁定销固定在刀具本体（2）上。经固定的锁定销（11）的中心纵向轴（17）相对于底面（5）呈锐角（W1）设置。锁定销（11）具有用于在通孔（10）的定位面上定位的球截。所述球截的表面被分割槽截断。

Description

切削刀具

技术领域

本发明涉及一种切削刀具，包括：刀具本体和至少一个设置在该刀具本体上的安装位，安装位用于分别固定可更换的切削刀片，该安装位具有用于切削刀片定位的底面；以及锁定销，该锁定销穿过被定位的切削刀片的通孔和底面并且固定在该刀具本体上，该通孔具有中心轴；其中经固定的锁定销的中心纵向轴相对于该底面呈锐角设置；并且该锁定销具有球截和销头，该球截用于在该通孔的定位面上定位。

背景技术

文献EP1197281A公开了一种上述类型的切削刀具。这种已知的切削刀具形成为铣刀，其刀具本体具有多个安装位，分别用于各个螺旋切削刀片的定位。每个螺旋切削刀片借由一个锁定销固定在安装位上，该锁定销形成为夹紧螺钉。在此，夹紧螺钉穿过螺旋切削刀片的通孔并拧入到位于刀具本体中的固定孔内，其中，固定孔相对于安装位的底面的平面倾斜延伸。通孔的孔壁具有定位面，在该定位面上固定有锁定销或夹紧螺钉的销头（形成为螺头）的球缺形区段。螺头的定位实现了即使在锁定销上也能够使螺旋切削刀片固定，锁定销的中心纵向轴相对于安装位的底面偏离或倾斜设置。在此，于螺头和通孔定位面之间、通过球形结构实现的360°的接触（相对于通孔的中心轴）能够在螺旋切削刀片的装配位置上稳定地发挥作用。然而，该360°的定位限定过高，由此对于机械车削加工很难掌控。

此外，例如由US5199828A和WO2007/094723A可知，螺头和一个切削刀片的通孔的对应的定位面之间的定位接触仅分段地（例如点式地）实现。这样的螺头和通孔之间的多点式接触的构造方案导致螺头磨损增大。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种这样类型的切削刀具，其能够避免前述的在锁定销定位过程中出现的缺陷。

上述目的通过本发明的切削刀具来实现，根据本发明的切削刀具，包括：刀具本体和至少一个设置在该刀具本体上的安装位，安装位用于分别固定可更换的切削刀片，该安装位具有用于切削刀片定位的底面；以及锁定销，该锁定销穿过被定位的切削刀片的通孔和底面并且固定在该刀具本体上，该通孔具有中心轴；其中经固定的锁定销的中心纵向轴相对于该底面呈锐角设置；并且该锁定销具有球截和销头，该球截用于在该通孔的定位面上定位。根据本发明，在该切削刀具中，优选为铣刀中，锁定销的用于定位的区段具有球截，该球截的表面被分割槽截断。分割槽作为槽、沟槽、凹陷部、沉槽或类似结构于球截中加工成型。由此一方面，原理上保持了锁定销的球截定位的技术优势。另一方面，该分割槽避免了锁定销的定位区段和通孔中定位面之间的360°接触所带来的缺陷，在这样的接触中由于结构限定过高会破坏锁定销的定位，并由此破坏所需要的切削刀片的固定。具体地说，分割槽在定位面相对于中心轴的圆周方向上使球截和通孔定位面之间的接触中断，其中球截为锁定销的定位区段。换句话说，在球截和定位面之间，除了用于球截定位的基本结构之外，还实现了具有限定的接触点或接触区的多点式接触，其中，这些接触区整体在定位面的平面内实现一条小于360°的弧线。借由分割槽确保实现了，与锁定销（或其中心轴）相对于安装位的底面的角度、或相对于通孔中心轴角度无关就能避免产生360°弧线的接触区。上述分割槽的优势独立于分割槽的特定几何结构而实现。

特别地，通过分割槽（在横截面平面中）实现至少两个接触区。这两个接触区在圆周方向上相互间隔设置，并且整体优选实现大约180°的弧线。还可以实现多于两个接触区。接触区的数量特别为两个接触区的多倍。优选设有多个分割槽。接触区的所需数量和所需弧线可以通过分割槽的适宜数量和/或几何形状来实现。

接触点的含义通常指的是接触区。接触区可以形成为球截和定位面之间的点接触、线接触或面接触。通过分割槽可以省去在定位面上为了形成多点接触而特殊构成的突起部或类似结构。由此还避免了在锁定销的装配位置上产生点式或分段式的极高的机械载荷。

因此，根据本发明，使球截定位的优势与多点接触的优势相结合，并且同时避免了上述缺陷。

为了实现分割槽，使锁定销额外在加工技术方面便于加工。相应地，可以节省成本地避免为了形成多点接触而在切削刀片上的定位面的耗费工本的结构。

在一个优选实施方案中，球截设置在锁定销的销头上。由此，球截形成一个销头区段，从而使销头以可靠的方式用于传递夹持力。

在一个优选实施方案中，分割槽在圆周方向上相对于中心纵向轴形成封闭式结构。由此实现了定位面在其圆周方向上接触区和非接触区（中断区）之间的适宜的比例关系，以及在该圆周方向上锁定销的定位区段（特别是销头）的均匀载荷。以这种方式特别避免了在锁定销的个别位置上出现机械载荷极限。

分割槽优选与锁定销或销头的中心纵向轴同轴设置，这样的分割槽在加工技术方面实现了在销头上的分割槽的简单加工。

优选，使锁定销的球缺状区段也与锁定销的中心纵向轴同轴设置，并由此在加工技术方面额外实现了锁定销的简单和低成本制造。

在一个优选实施方案中，通孔在定位面的区域设置成在安装位的底面方向上渐窄。这种通孔的几何结构实现了于装配过程之中和之后锁定销、特别是销头的机械稳定定位。

当通孔具有圆形横截面时，具有优势。特别地，至少使通孔的具有定位面的区域或区段具有圆形横截面。这样的圆形横截面以结构简单的方式实现了：即使在切削刀片由于其多个切削边而进行多用的情况下也能使锁定销均匀稳定定位。

在另一个优选实施方案中，锁定销和通孔的尺寸这样确定，即，使球截的最大横截面大于定位面的最小横截面。这样确保实现球截在定位面上的稳定抵靠。此外这样的尺寸设计还可靠避免了装配过程中出现误差。

如果销头的一个区段的横截面尺寸至多等于球截的最大横截面，那么在装配技术方面实现了锁定销在通孔中的简单操作。那么，例如销头的各个区段都具有圆柱形横截面，其直径至多等于球截的最大横截面的直径。这样的销头实现了通孔尽可能小的尺寸，由此提高切削刀片的稳定性。

在定位面相对于通孔中心轴而具有旋转对称结构的情况下，实现了通孔以及相关的整个切削刀片的结构简单的构造。特别地，除了定位面还有孔壁的其它区段，例如使通孔的所有孔壁或表面都相对于其中心轴而具有旋转对称结构。该优选实施方案实现了夹持力在切削刀片上的均匀分布。

在又一优选实施方案中，通孔的中心轴垂直于切削刀片的一个表面或两个相对的表面设置。一个表面特别形成为切削刀片的切削面，或形成为切削刀片的朝向安装位的底面的支撑面。在此，可以使通孔的中心轴和锁定销的中心纵向轴相互呈锐角设置。在这种情况下，锁定销的中心纵向轴优选相对于安装位的底面、以及相对于切削刀片的与之相对应的支撑面而偏斜或倾斜设置。由此可以在基本相同的刀具组装中，于刀具本体上设置多个安装位和切削刀片。

在一个可靠的实施方案中，锁定销成本适宜地作为夹紧螺钉而设有作为销头的螺头。

附图说明

接下来，结合附图所示的实施例对本发明进行详细说明。

图中示出了：

图1为本发明的切削刀具的立体图，该切削刀具具有刀具本体和固定在该刀具本体上的切削刀片；

图2为图1的切削刀片的立体图；

图3为用于固定图1的切削刀片的锁定销的侧视图；

图4为图2的切削刀片和组装在其上的图3的锁定销的俯视图；

图5为沿图4的Ⅴ-Ⅴ截面线的截面图；

图6为图4的切削刀片和锁定销沿图5的VI-VI截面线的截面图；

图7为图5中局部VII的放大示意图。

具体实施方式

图1示出的切削刀具1是用于铣切的刀具，该切削刀具包括刀具本体2。刀具本体2的头部具有多个安装位（Einsatzsitze）3，用于分别固定可更换的切削刀片（Schneideinsatz）4。安装位3具有底面5和侧向止动面6，用以对切削刀片4进行定位。切削刀片4具有八角形横截面，该八边形横截面具有相对应的八个切削面7（图2），由此切削刀片4通过各个主动的切削面7实现多用。切削刀片4从第一上表面8（通常为切削面区域）直到与该上表面相对设置的、朝向底面5的装配位置的支撑面9被一个中央通孔10穿透。支撑面9在切削刀片4的装配位置上支撑在底面5上。

每个切削刀片4借由锁定销固定在安装位3上，该锁定销形成为夹紧螺钉11。夹紧螺钉11穿过中央通孔10、底面5以及位于刀具本体2中与底面相连接的容纳孔13，该通孔具有中心轴12。夹紧螺钉11在容纳孔13中与刀具本体2形成螺纹连接。在此，夹紧螺钉11的螺杆15的外螺纹14对应于容纳孔13的内螺纹16。螺纹连接的夹紧螺钉11的中心纵向轴17相对于底面5呈锐角W1设置。

在螺杆15上连接有形成为螺头18的销头（图3）。螺头18具有形成为球截19的区段。在装配位置上，螺头18通过球截19定位在通孔10的定位面20上。球截19的表面被分割槽21截断。分割槽21在圆周方向22上形成封闭式结构。由此分割槽21与中心纵向轴17同轴设置。球截19也与中心纵向轴17同轴设置。分割槽21和球截19都相对于作为旋转轴的中心纵向轴17而具有旋转对称结构。

通孔10的孔壁沿着中心轴12具有多个区段。由定位面20形成一个区段，由图5的截面图可见，该定位面在切削刀片4的朝向底面5的第二表面9的方向上呈锥状渐窄。通孔10的不同区段分别具有圆形横截面，如图2和图4所示。因此，定位面20和通孔10孔壁的所有其它区段都同轴设置，并且由于它们都具有圆形横截面而相对于作为旋转轴的中心轴12而具有旋转对称结构。

在定位面20和切削刀片4的第一表面8之间沿轴向22、也就是沿着中心轴12设有通孔10孔壁的多个区段23。区段23的横截面在定位面20的方向上由第一表面8起逐渐变窄。在定位面20和切削刀片4的支撑面9之间就有多个孔壁区段24。区段24的横截面在轴向22上或者是不变的，或者是在第二表面9的方向上呈锥状变宽。由于孔壁的各个区域或区段的横截面的延伸，通孔具有用于容纳夹紧螺钉11及其螺头18的所谓的喇叭孔。区段24在径向25上提供充分的径向缝隙用于夹紧螺钉11，该夹紧螺钉与中心纵向轴17倾斜装配在一起，也就是相对于通孔10的中心轴12呈锐角W2地装配在一起。在此，令角度W2为：W2=90°-W1。

中心轴12大体上垂直于第一表面8和相对设置的支撑面9设置。

结合图5可以了解到，球截19的最大横截面26大于通孔10的定位面20的最小横截面27。螺头18的与该最大横截面26直接连接的头部区段28呈圆柱形结构，该圆柱形结构的直径基本等于该最大横截面26的直径（图3）。螺头18的、设置在圆柱形头部区段28和该螺头18的自由顶面29之间的区段呈锥状渐窄。自由顶面29是螺头18的轴向上背向于螺杆15的外表面。

在夹紧螺钉11的装配过程中，球截19的表面抵靠在定位面20上（图7）。由于分割槽21的设置并没有形成这样的平面，即，在该平面内沿着圆周方向22实现呈360°弧线的接触区。而是借由分割槽21实现球截19和定位面20之间的两点式接触，其中形成两个接触区30（图6）。在该实施例中，接触区30形成线接触或面接触。这两个接触区30通过两个中断区31而在圆周方向22上相互分离。在这两个中断区31中，分割槽21用于使球截19和定位面20之间的接触中断。由此实现了两个纵向的接触区30，并且同时实现了夹紧螺钉11的球截19的清楚限定的定位。以这种方式，使用于螺头18的球缺状定位的优势与螺头18和定位面20之间的多点接触的优势相结合，并且同时避免了各自的缺陷。

Claims (14)

1.一种切削刀具（1），包括

-刀具本体（2）和至少一个设置在该刀具本体上的安装位（3），所述安装位用于分别固定可更换的切削刀片（4），所述安装位具有用于切削刀片（4）定位的底面（5）；以及

-锁定销（11），所述锁定销穿过被定位的切削刀片（4）的通孔（10）和底面（5）并且固定在所述刀具本体（2）上，所述通孔具有中心轴（12）；其中

-经固定的锁定销（11）的中心纵向轴（17）相对于所述底面（5）呈锐角（W1）设置；并且

-所述锁定销（11）具有球截（19）和销头（18），所述球截用于在所述通孔（10）的定位面（20）上定位；

其特征在于，所述球截（19）的表面被分割槽（21）截断。

2.根据权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述球截（19）设置在所述销头（18）上。

3.根据权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述分割槽（21）在圆周方向（22）上相对于所述中心纵向轴（17）形成封闭式结构。

4.根据权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述分割槽（21）与所述中心纵向轴（17）同轴设置。

5.根据权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述球截（19）与所述中心纵向轴（17）同轴设置。

6.根据权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述通孔（10）的一区域在所述安装位（3）的底面（5）方向上渐窄，该区域具有定位面（20）。

7.根据权利要求6所述的切削刀具，其特征在于，所述通孔（10）在所述定位面（20）的区域上具有圆形横截面。

8.根据权利要求7所述的切削刀具，其特征在于，所述球截（19）的最大横截面（26）大于所述通孔（10）的定位面（20）的最小横截面（27）。

9.根据权利要求8所述的切削刀具，其特征在于，所述销头（18）的单个区段（28）的横截面尺寸至多等于所述球截（19）的最大横截面（26）。

10.根据权利要求6所述的切削刀具，其特征在于，所述通孔（10）的定位面（20）相对于其中心轴（12）而具有旋转对称结构。

11.根据权利要求10所述的切削刀具，其特征在于，所述通孔（10）的所有孔壁都相对于其中心轴（12）而具有旋转对称结构。

12.根据权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述通孔（10）的中心轴（12）垂直于所述切削刀片（4）的朝向底面（5）的支撑面（9）设置。

13.根据权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述通孔（10）的中心轴（12）和所述锁定销（11）的中心纵向轴（17）相互呈锐角（W2）设置。

14.根据前述任意一项权利要求所述的切削刀具，其特征在于，所述锁定销（11）设有销头（18），其中一种夹紧螺钉作为所述锁定销，而一种螺头作为所述销头。

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