CN102528129B - 旋转式切削刀具及用于其中的引导镶片 - Google Patents

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Abstract

一种旋转式切削刀具具有一个单件式或多件式支撑零件，它带有被紧固于其上的一个切削镶片(14)以及在一个圆周壁(16)上的一个或多个引导镶片(18)。这些引导镶片(18)具有在径向上朝外伸出最远的多个引导区段(22)。保持装置(20)在轴向上处于该引导区段(22)的高度上但在圆周方向上从与其偏置。本发明还涉及一种对应的引导镶片。

Description

旋转式切削刀具及用于其中的引导镶片
技术领域
本发明涉及一种包括单件式或多件式支撑零件的旋转式切削刀具，该支撑零件具有一个端面和一个圆周壁，在这个端面上提供了至少一个优选可互换的切削镶片并且在这个圆周壁上通过一个分离的保持装置紧固了至少一个可互换的引导镶片，该引导镶片是没有切削刃的并且相对于这个圆周壁径向地伸出，其中这个引导镶片具有在径向上朝外伸出最远的一个引导区段。
此类旋转式切削刀具通常是一种钻孔刀具，它具有形成了该支撑零件的一个柄部或者一个柄部与钻头一起共同形成了用于这个可互换的切削镶片的支撑零件。旋转式切削刀具可以深深地穿入工件内，其中考虑到该切削刀具的自由伸出长度，必须要确保所述切削刀具保持足够地稳定并且既不弯曲也不摆动。
背景技术
由US 2010/0104385A1已知在支撑零件(在此为柄部)上侧向地提供了分布在圆周上的多个“引导镶片”。这些引导镶片在那里被用于在钻孔中侧向地引导切削刀具。通常情况下，这些切削镶片被对称地安排在切削刀具上，其方式为使得在正常的切削条件下切削力基本上对称地起作用并且因此不产生可能导致切削刀具弯曲的侧向合力。然而，这种切削刀具在钻孔过程中还可能碰到一个已经存在的开口，这样使得一个侧向力作用在该切削刀具的末端上，并且这个侧向力可能会导致柄部的弯曲。这些引导镶片(它们非常靠近所钻出的开口的壁而旋转)于是与该钻孔壁形成接触并且使该切削刀具稳定。由于事实上这些引导镶片是以一种非破坏性的方式可拆卸地紧固到柄部上或支撑体上的分离的零件，因此在磨损的情况下可以将它们更换，但特别是还可以相对于它们的位置和取向来进行设定。
先前的引导镶片是通过螺钉来紧固到支撑零件上的，这些螺钉构成了保持装置。为此，这种引导镶片具有一个中央通孔并且在这个通孔的区域中具有一个凹陷，该凹陷在圆周方向上延伸并且螺钉头处于该凹陷之中。
然而，已经发现的是由于这种较深设定的螺钉头，钻孔切屑会被卡在螺钉头的区域中并且因此所述钻孔切屑容易沿着钻孔的内壁刮擦并且损伤其表面。此外，在长时间的使用之后，围绕螺钉形成了一层压缩的钻孔切屑，并且如果要想松开螺钉的话这些钻孔切屑使其难以拧动这个螺钉。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种去除了上述缺点的切削刀具。此外，将提供一种引导镶片，当将其用在一个切削刀具上时在保持装置的区域内具有一种较小的倾向来允许在引导镶片上收集切屑。
这个目的是在一个具有开篇所述类型的切削刀具中得以实现的，其中引导区段在轴向上处于保持装置的高度上并且在圆周方向上与保持装置偏置。鉴于该引导区段(它通常被实施为一个珠缘)在现有技术中被处于通孔处的凹陷使其在轴向方向上分成两个部分，根据本发明做出的安排是使该保持装置在旋转的方向上定位在该引导区段之前或之后(但特别是之后)，并且使该引导区段不被分成多个区段。因此在该引导区段的区域中省掉了现有技术中为容纳该螺钉头而提供的槽或凹陷。没有提供在旋转过程中会收集切屑的凹陷。
该引导镶片应当具有一个孔，该保持装置作用在该孔上或者该保持装置通过其中而延伸。
这样的一个孔的一个实例是一个优选的径向延伸的通孔，该保持装置(具体是一个螺钉)通过其中而延伸。
在本发明的另一个的实施方案中，该保持装置接合在该引导镶片的一个端面上并且因此处于距离该引导区段的一个距离上。在这种连接中可以想象的是一种解决方案，在这种解决方案中该引导镶片相对于其表面区域(它通过该表面区域支撑在该切削刀具上)在侧向上变得更宽了。这种倾斜的端面于是就与该保持装置形成接触。如果该保持装置以一个倾斜的表面来支撑在引导镶片上的话，所述倾斜的表面应该是基本上与该端面的斜度相适配的，例如通过使用一个沉头螺钉。
保持装置接合在引导镶片的端面上的另一个实例在于以下事实中，即在该引导镶片上这个孔被实施为一种具体为槽状的端面凹陷。该保持装置沿着该凹陷延伸并且部分地伸入其中。在这个实施方案中，特别有利的是如果该保持装置在支撑零件中轴向地延伸并且因此不是在径向上暴露的。为了将引导镶片牢固地保持在支撑零件上，特别是如果只使用了一个保持装置的话，该圆周壁可以具有与该引导镶片的形状相适配的一个凹穴或具有至少一种类型的台阶。该引导镶片本身于是处于该凹穴中，该凹穴优选被设计成与该引导镶片是互补的，所述引导镶片优选地通过一个或多个端面支撑在该凹穴的边缘上。
这种凹穴解决方案的一种变体所提供的是将至少一个弹性元件提供成为令其在该凹穴的侧壁与该引导镶片之间形成一种卡扣锁定。因此对于紧固该引导镶片而言螺钉就不再是必须的。
此外，本目的是通过一种旋转式切削刀具来实现的，该切削刀具包括一个单件式或多件式支撑零件，该支撑零件具有一个端面和一个圆周壁，在该端面上提供了至少一个优选可互换的切削镶片并且在该圆周壁上紧固了至少一个可互换的引导镶片，该引导镶片是没有切削刃的并且相对于该圆周壁而径向伸出。该圆周壁具有一个凹穴，它与引导镶片的形状相适配，并且该引导镶片是在无保持装置的情况下以一种强制锁定的方式被容纳并夹紧在该凹穴内。在这个实施方案中，保持装置是不必要的；这个引导镶片只是被放入一个凹穴内并且该引导镶片具有的形状与该凹穴的这些侧壁的形状相适配。具体地讲，该凹穴是带有一个燕尾导向面的轴向凹槽。
如在轴向方向上观察，该引导区段是冠状的，也就是说它是凸起的。
根据这个优选实施方案，这种冠状被设计为在圆周方向上是非对称的。指向旋转方向(更加精确地是在旋转的切削方向上)的这个侧表面应该被设定得(至少在突出超过该圆周壁的区域中)比相反的侧表面更加平坦。
而且，任选地做出的安排是使得该引导区段基本上在该引导镶片的整个轴向长度上延伸以便使得该支撑表面或者支撑线尽可能地长并且避免切屑的嵌塞。
本发明的一个有利的改进提供了使一个冷却通道在该支撑零件内在该圆周壁处朝外开放。
这个优选实施方案在这个方面提出将该冷却通道的开口提供在引导镶片的边缘处。如果这个冷却通道在旋转的方向中在引导区段的前方向外开放以此使得向外流动的冷却剂能够直接地作用在这个引导区段上的话，冷却效果就得到优化。
该引导镶片可以是长方形的、正方形的、圆形的、三角形的或者梯形的。此外，通过三角形或(甚至更好的)梯形可以建立引导镶片在支撑零件上的明确限定的定位。
该引导区段具体地沿着梯形的宽侧延伸。该保持装置于是可以被提供在那个较窄的区域中。
上述目的还通过用于上述旋转式切削刀具的一种引导镶片来实现，所述引导镶片的特征在于该引导镶片具有一个外侧和一个孔，该外侧带有沿着一个纵向方向延伸的一个突出的引导区段并且该孔用于一个保持装置，其中该孔沿着轴向方向被安排在该引导区段的区域中但是在侧向上距该引导区段一个距离。
此外，所做出的安排是将该引导区段设计成在纵向方向上是连续的并且使其优选地在该引导镶片的整个长度上延伸。
如已经说明的，这个孔可以是一个通孔或者是沿着端面延伸的一个具体为凹槽状的端面凹陷。
附图说明
以下的说明和以下所参考的附图给出了本发明的进一步的特征以及优点，在附图中：
图1示出根据本发明的切削刀具的透视图，
图2示出在图1中所示的根据本发明的引导镶片的一个透视图，
图3示出根据本发明的一个配装的引导镶片的平面图，
图4示出根据图3的引导镶片的一个轴向视图，
图5示出在一个第二实施方案中穿过根据本发明的切削刀具的纵向截面图，
图6示出穿过根据本发明的另一个实施方案的切削刀具的径向截面图，其中带有根据本发明的一个引导镶片，
图7示出穿过根据本发明的另一个实施方案的旋转式切削刀具的径向截面图，并且
图8示出根据另一个实施方案的引导镶片的平面图。
具体实施方式
在图1中示出了钻头形式的一个旋转式切削刀具。该切削刀具具有一个多件式支撑零件，该支撑零件带有一个柄部10以及被紧固在该柄部的端面处的一个钻头尖12。
多个可互换的切削镶片14(示出了它们当中的一个切削镶片)被紧固在该支撑零件(在此是钻头尖12)的端面上。
带有柄部10和钻头尖12的这个两件式支撑零件具有一个圆周壁16，为了简单起见，在本示例性实施方案中将相同的参考数字用于钻头尖12的圆周壁和柄部10的圆周壁。
在本示例性实施方案中靠近该支撑零件的自由端处、在钻头尖12中，没有切削刃且被均匀地分布在圆周上的多个引导镶片18是通过保持装置20被附接到圆周壁16上。
然而，本发明不是局限于所示出的实施方案，在该实施方案中这些保持装置20是螺钉。
这些引导镶片18是板状结构的。
在图2中可以更好地看到图1的引导镶片18。引导镶片18具有多个区段、特别是一个径向伸出的引导区段22，该引导区段在装配状态下在径向上朝外伸出最远并且超出圆周壁16而且被提供用于同钻孔的内侧形成接触。
引导区段22线性地延伸并且优选地在该切削镶片的整个长度上延伸。在装配的状态下，引导区段22的取向应该平行于切削刀具的中心轴线M而延伸并且因此是在轴向或纵向方向上；然而，它也可以被设置成略微倾斜。
引导区段22连续地延伸并且是不间断的。以引导区段22为起点，存在一个低洼的表面区域24，该表面区域具有一个通孔形式的孔26。这个通孔优选地具有一个锥形的扩宽部分28或朝向表面区域24的一个台阶。
在引导镶片18的装配的状态下，如图所示，引导区段22在轴向上(也就是说在中心轴线M的方向上)处于保持装置20和通孔26的高度上但在圆周方向上与其偏置。这就是说，保持装置20或者孔26没有将引导区段22分割成两个区段。
在图1中，在钻孔过程中旋转的方向是用箭头U来标示的。如从图1可见，孔26以及保持装置20沿旋转的方向U处于引导区段22的后面，这样使得在此没有切屑或者污染物可以收集在保持装置20上。换言之，凹陷26与保持装置20沿圆周方向以一种受保护的方式被安排在引导区段22之后。
如从图2可见，引导区段22是以一种冠状的腹板来实施的(如在轴向方向中观察)。
根据图1中的实施方案的引导镶片18具有一个实质上梯形的形式，并且圆周壁18具有一个实质上互补的凹穴30，引导镶片18被容纳在该凹穴中。
凹穴30的深度在这种情况下被优选地选择的方式为使得表面区域24没有相对于圆周壁16而径向地朝外突出。此外，扩大部分28同样相对于螺钉头被实施的方式为使得螺钉头没有相对于表面区域24而向外突出。
一个冷却通道32沿旋转的方向U在引导区段22的前方向外开放；具体地讲，该孔口被直接地提供在引导镶片18的边缘处。
而在根据图2的实施方案中，凹陷28略微切割珠缘状引导区段22，在根据图3的实施方案中不是这种情况。在这个实施方案中，凹穴30也不是完全与引导镶片18的梯形的形状相适配的，而是具有实质上长方形的实施方案。这使得加工凹穴30更加容易。
根据图4的轴向视图示出了引导区段22仅是相对于圆周壁16而突出到最外的部分可以在钻孔过程中承担引导任务。此外，这个冠状的、无台阶的引导区段22沿圆周方向在其相反的端面处配有不同的半径或不同的斜率。指向圆周方向U的端面40被设定为比相反的端面42更加平坦。
在根据图5的实施方案中，保持装置20不是被径向地拧紧到该支撑零件中而是在轴向上拧紧的。在这种情况下，一个保持装置20(在此为一个无头螺钉)将引导镶片18压入凹穴30的一个侧壁34(以一种凹槽状的方式凹陷)并且在这个过程中将引导镶片夹紧。
在根据图6的实施方案中，引导镶片18具有沿着其相反的端面延伸的多个凹槽状凹陷38。在此，保持装置20是多个弹簧销，这些弹簧销沿着这些侧壁34轴向地延伸并且部分处于凹陷38中和部分处于凹穴30的侧壁34中。这导致了一种弹性的、强制锁定的卡扣连接。
根据图7的实施方案进而是通过以下事实来区别的，即：以沉头螺钉方式实施的保持装置20支撑在引导镶片18的一个倾斜的端面42上、并且将后者压入凹穴30之中。在此，侧壁40，42同样地可以遇到该凹穴的一个对应成形的侧壁34，这样就提供了防止引导镶片18掉落的强制锁定。
根据图8的引导镶片18不要求有保持元件来锁定在支撑零件上。相反，这个引导镶片18被设计为一种直线的、杆状本体，该本体被插入一个凹穴30(被实施为带有凹切口的多个侧壁34)中，并且例如通过一个燕尾引导面以一种自锁的方式被夹紧在其中和/或被粘合剂粘合在其中。具体地讲，凹穴30是作为一个轴向凹槽来延伸。

Claims (6)

1.一种旋转式切削刀具，包括一个单件式或多件式支撑零件，该支撑零件具有一个端面和一个圆周壁(16)，在该端面上提供了至少一个可互换的切削镶片(14)并且在该圆周壁(16)上通过一个可分离的保持装置(20)紧固了至少一个可互换的引导镶片(18)，该引导镶片是没有切削刃的并且相对于该圆周壁径向地伸出，其中该引导镶片(18)具有在径向上朝外伸出最远的一个引导区段(22)和一个以引导区段(22)为起点的低洼的表面区域(24)，该表面区域没有相对于圆周壁径向地朝外突出，其中该引导区段(22)在轴向上、即在该切削刀具的中心轴线(M)的方向上处于该保持装置(20)的高度上并且在圆周方向上与该保持装置(20)偏置，其中该引导镶片(18)具有一个孔，而该保持装置(20)延伸进入该孔中，并且该孔是用于该保持装置(20)的一个径向的通孔。
2.一种旋转式切削刀具，包括一个单件式或多件式支撑零件，该支撑零件具有一个端面和一个圆周壁(16)，在该端面上提供了至少一个可互换的切削镶片(14)并且在该圆周壁(16)上通过一个分离的保持装置(20)紧固了至少一个可互换的引导镶片(18)，该引导镶片是没有切削刃的并且相对于该圆周壁径向地伸出，其中该引导镶片(18)具有在径向上朝外伸出最远的一个引导区段(22)和一个以引导区段(22)为起点的低洼的表面区域(24)，该表面区域没有相对于圆周壁径向地朝外突出，其中该引导区段(22)在轴向上、即在该切削刀具的中心轴线(M)的方向上处于该保持装置(20)的高度上并且在圆周方向上与该保持装置(20)偏置，其中该引导镶片(18)具有一个孔，其中该孔是在该引导镶片(18)中的一个槽状的端面凹陷，并且该保持装置(20)沿着该凹陷延伸并且部分地伸入到该凹陷之中。
3.如权利要求1或2所述的切削刀具，其中该圆周壁(16)具有与该引导镶片(18)的形状相适配的一个凹穴(30)。
4.如权利要求1或2所述的切削刀具，其中该引导区段(22)基本上在该引导镶片(18)的整个轴向长度上延伸。
5.如权利要求1或2所述的切削刀具，其中该保持装置(20)接合在该引导镶片(18)的一个端面(40，42)上。
6.如权利要求1或2所述的切削刀具，其中在该支撑零件中提供的一个冷却通道(32)在该引导镶片(18)的边缘处朝外开放。
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