CN102554353B - 多槽铰刀及用于其中的切削镶片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及多槽铰刀及用于其中的切削镶片。一种多槽铰刀包括一个切削部分，和一个切屑槽，以及一个切削镶片，该切削部分具有一前端和一后端，并且该切屑槽带有一个切屑缝开口，而且该切削镶片安装在该切削部分上。在一个顶表面与一个径向朝外的侧表面之间的交汇处形成一个前导刃，并且在该顶表面与一个朝前的侧表面之间的交汇处形成一个前刃。该切削镶片包括在该前导刃与该前刃之间的交汇处形成的一个修圆的前导切削刃，并且该顶表面包括一个断屑器，该断屑器具有以半径R形成的一个底表面。

Description

多槽铰刀及用于其中的切削镶片
技术领域
本发明涉及多槽铰刀及用于其中的切削镶片。
背景技术
用于执行铰孔操作的已知的旋转式切削刀具典型地包括一种具有旋转轴线的切削头。这种切削头具有一个前端以及由该前端向后延伸的一个外周表面。该外周表面包括从前端向后延伸的至少两个切削镶片或多个擦拭垫以及一个用于将切削操作过程中产生的切屑排出的切屑槽。
常规铰刀的一个缺点是在切削操作过程中产生的切屑直接流进切屑槽，因此缺少在切削操作过程中控制切屑的形状及排出的能力。结果是，切屑在切削操作过程中会变得缠在刀柄上和/或留在机加工的孔内。
发明内容
在一个多槽铰刀内控制切屑成形的问题是通过包括带有一个圆倒角的一个切削镶片以及沿着该切削镶片的前刀面的一个断屑特征、并且对退屑槽的后侧进行加宽来解决的。
在一个方面中，一种多槽铰刀包括具有一前端和一后端的一个切削部分以及处于该前端与该后端之间的一个外周表面。该切削部分包括从该前端向后延伸的一个切屑槽。一个切削镶片被安装到该切削部分上。该切削镶片包括一个顶表面，该顶表面具有在该切削镶片的整个长度L上延伸的一个断屑器。该断屑器是以具有半径R的一个底表面58形成的。该断屑器在该切削部分的一条中央纵向轴线的方向上延伸。
在另一个方面中，一种多槽铰刀包括具有一前端和一后端的一个切削部分以及处于该前端与该后端之间的一个外周表面。该切削部分包括从该前端向后延伸的一个切屑槽，其中该切屑槽包括从该切削部分的后端向前端延伸的一个切屑缝开口，并且其中该切屑缝开口是由一个凹陷的底部表面、一个以半径R2形成的前壁、以及多个相对的侧壁限定的。
在另一个方面中，一种多槽铰刀包括具有一前端和一后端的一个切削部分以及处于该前端与该后端之间的一个外周表面。该切削部分包括从该前端向后延伸的一个切屑槽。该切屑槽包括从该切削部分的后端向前端延伸的一个切屑缝开口，其中该切屑缝开口是由一个凹陷的底部表面、一个以半径R2形成的前壁、以及多个相对的侧壁限定的。一个切削镶片被安装到该切削部分上。该切削镶片包括一个顶表面、一个底表面、一个径向朝内的侧表面、一个朝前的侧表面、一个径向朝外的侧表面以及一个朝后的侧表面，其中一个前导刃是在该顶表面与该径向朝外的侧表面之间的交汇处形成的，并且其中一个前刃是在该顶表面与该朝前的侧表面之间的交汇处形成的，并且其中该切削镶片进一步包括在该前导刃与该前刃之间的交汇处以半径R1形成的一个修圆的前导切削刃，并且其中该顶表面包括一个断屑器，该断屑器具有以半径R形成的一个底表面。
附图说明
虽然展示了本发明的不同的实施方案，但所示的这些具体实施方案不应被解释为限制了权利要求。在此预期可以做出不同的变化和修改而不脱离本发明的范围。
图1是根据本发明的一个示例性实施方案的一个具有断屑特征的多槽铰刀的透视图；
图2是图1的具有断屑特征的多槽铰刀的侧视图；
图3是图1的具有断屑特征的多槽铰刀的端视图；
图4是根据本发明的一个实施方案的具有断屑特征的切削镶片的放大透视图；
图5是沿图2的直线5-5截取的多槽铰刀及切削镶片的截面图；
图6是本发明的切削镶片的断屑器的放大截面图；
图7是本发明的切削镶片的被修圆的切削刃的放大视图；
图8是沿图7的直线8-8截取的修圆的前导切削刃的截面图；并且
图9是沿图2的直线9-9截取的多槽铰刀及切屑缝开口的截面图。
具体实施方式
以下是关于一款多槽铰刀以及用于其中的一种切削镶片的展示和解释。但是，应当指出这种多槽铰刀及切削镶片可以被配置成适合于具体的应用并且不仅仅限于这些图示中的实例。
参见图1至图3，其中同样的参考符号代表同样的元件，根据本发明的一个实施方案的一种多槽铰刀总体上用10来表示。总体上讲，多槽铰刀10包括一个切削部分12和一个安装部分14。切削部分12包括一个前端16和一个后端18。切削部分12围绕一条中央纵向轴线20和一个限定的旋转方向22旋转。
切削部分12包括在前端16与后端18之间延伸的一个外周侧表面24。外周侧表面24包括安装在其上的多个切削镶片26，这些切削镶片从前端16朝后端18延伸。在所展示的实施方案中，铰刀10包括六(6)个切削镶片26。但是，应该认识到本发明不受切削镶片的数量的限制，并且根据设计参数(例如该铰刀的切削直径等等)可以采用任何希望的切削镶片的数量来实施本发明。切屑槽或切屑缝28从切削部分12的前端16朝后端18向后延伸。切削槽28向后延伸超过切削镶片26并且在切削操作过程中允许由切削镶片26形成的切屑从铰刀10的切削部分12中退出。
现在参见图4，每个切削镶片26在形状上是总体上长方形的并且包括一个顶表面30，与顶表面30相反的一个底表面32，一个径向朝内的侧表面34，一个朝前的侧表面36，一个径向朝外的侧表面38以及一个朝后的侧表面40。一个带有倒锥度的前导刃42是在顶表面30与径向朝外的侧表面38之间的交汇处形成的。径向朝外的侧表面38可以包括一个第一棱表面48，该第一棱表面从前导刃42向一个第二棱表面49延伸。第一棱表面48的宽度可以是在约0.1mm到约0.4mm的范围内。在所展示的实施方案中，第二棱表面49从第一棱表面48向底表面32延伸。
在顶表面30与朝前的侧表面36之间的交汇处形成了一个前刃56。当前刃56正被使用时，朝前的侧表面36为切削镶片26提供了一个后刀面。此外，铰刀10的前端16包括与切削镶片26相邻的一个后刀面15以及与外周侧表面24相邻的一个修圆的端面17，以便为切削镶片26提供适当的余隙。后刀面15限定了一个后角19，这个后角应该等于或大于由铰刀10的朝前的侧表面36相对于其前端16形成的一个后角(未示出)。
本发明的一方面是顶表面30包括一个断屑器44，该断屑器从朝前的侧表面36向朝后的侧表面40延伸。断屑器44允许在切削操作过程中控制切屑的形状。在所展示的实施方案中，断屑器44从朝前的侧表面36向朝后的侧表面40在切削镶片26的整个长度L上延伸。换言之，断屑器44在与铰刀10的切削部分12的中央纵向轴线20相同的方向上延伸。但是，应该认识到本发明可以采用沿着切削镶片26的长度L部分地延伸的断屑器44来实施。顶表面30还包括在前导刃42与断屑器44之间延伸的一个前刀面46。因为断屑器44在切削镶片26的整个长度上延伸，所以前刀面46也从朝前的侧表面36向朝后的侧表面40在整个长度上延伸。
现参见图5和图6，断屑器44是由具有半径R和棱面宽度W的一个底表面58形成的。底表面58被确定为扇贝形，这样使得断屑器44的一个相对于顶表面30的前部深度D1(即径向朝外)是小于断屑器的一个后部深度D2(即径向朝内)。例如，断屑器44的后部深度D2可以是约0.135mm，大于前部深度D1。但是，棱面宽度W在尺寸上是大于断屑器44的深度D1和D2。例如，棱面宽度W可以是约0.50mm，并且前部深度D1可以是约0.10mm，并且后部深度D2可以是约0.235mm。断屑器44形成了一个切削镶片的正前角60，该正前角在约一(1)度与约十五度(15)之间的范围内，并且具体地约七(7)度。
断屑器44的一个前部分包括具有长度L的一个T形棱台面64。T形棱台面64在切削操作过程中减小了切削镶片26上的应力并且显著地提高了切削镶片26的性能。T形棱台面64形成了一个负前角66，该负前角在约0.25度到约1.25度之间的范围内。在一个实施方案中，这个负前角66是约0.65度。
当被安装到铰刀10的切削部分12上后，切削镶片26的前刀面46限定了一个正的径向前角68。径向前角68可以是在约零(0)度到约十二(12)度的范围内。在一个实施方案中，径向前角68是约五(5)度。切削镶片26还限定了一个后角70(或余隙角)。后角70可以是在约十(10)度与约二十五(25)度之间的范围内。在一个实施方案中，后角70是约十六(16)度。
现在参见图7和图8，本发明的另一个方面是切削镶片26包括一个修圆的前导切削刃50，这个修圆的前导切削刃处于具有半径R1并且带有一个径向偏移量76的一个修圆倒角的形式。修圆的前导切削刃50允许在切削操作过程中控制切屑的形状。应该认识到本发明不受半径R1的大小的限制，并且可以采用适合用于特殊类型的切削操作的半径来实施本发明。例如，在一个实施方案中，半径R1是约0.4。
在所展示的实施方案中，修圆的前导切削刃50的一端与铰刀10的前端16是相切的，而另一端与前导刃42是不相切的。因此，修圆的前导切削刃50相对于前导刃42被径向偏移了一个径向偏移量76。径向偏移量76提供了一个更大的容差用于将切削镶片26适当地定位在铰刀10的切削部分12上。在一个实施方案中，径向偏移量76处在约百分之一(1)到约百分之十五(15)之间的一个范围内。例如，修圆的前导切削刃50可以由约0.6的半径形成，并且带有约0.06(约该半径的10％)径向偏移量。在一个实施方案中，距离76是约0.04mm。对于更大的半径，这个径向偏移量可以是较小的，例如百分之五(5)或更小，以便为切削刃26提供更好的尺寸公差。应该认识到本发明不受径向偏移量76的大小的限制，并且根据铰刀10的切削直径可以采用任何希望的径向偏移量来实施本发明。
为了给修圆的前导切削刃50提供适当的余隙，切削镶片26包括一个主后刀面52和一个次级后刀面54。主后刀面52在修圆的前导切削刃50与次级后刀面54之间延伸。在所展示的实施方案中，次级后刀面52从底表面32向主后刀面50延伸。主后刀面52将一个主后角72限定在约一(1)度与约十(10)度之间的范围内。在一个实施方案中，主后角72是约五(5)度。此外，次级后刀面54将一个次级后角74限定在约五(5)度与约二十五(25)度之间的范围内。在一个实施方案中，次级后角74是约十六(16)度。
参见图2和图9，本发明的另一个方面是铰刀10的切屑槽28(或切屑缝)包括总体上用78表示的一个切屑缝开口。切屑缝开口78在切削操作过程中协助切屑从切屑槽28排出。切屑缝开口78从切削部分12的后端18朝着前端16延伸。切屑缝开口78是由一个凹陷的底表面80、一个由半径R2形成的前壁82、以及相对的侧壁84，86来限定的。修圆的前壁82是定位在距铰刀10的切削部分12的后端18的一个预定距离88处。切屑缝开口78相对于切削部分12的外周侧表面24具有一个深度90。侧壁86是定位在距切屑槽28的一个底表面94的一个预定距离92处。如在图2中所见，切屑缝开口78在切削部分12的后端18附近加宽(即在远离后端18处收窄)。
如上所述，当与常规的旋转式切削刀具相比时，本发明的多槽铰刀10以及切削镶片提供了许多独特的优点。一个独特的优点是在切削操作过程中控制切屑成形的能力。这是通过具有一个修圆的底表面58的断屑器44(该断屑器在切削部分12的中央纵向轴线20的方向上延伸)、以及在前导刃42与前刃56之间的交汇处形成的一个修圆的前导刃74来实现的。
另一个独特的优点是在切削操作过程中适当地排出切屑的能力。这是通过包括一个切屑缝开口78的切屑槽28来实现的，该切屑缝开口在铰刀10的切削部分12的后端18附近加宽。
在此提及的这些专利以及公开文件通过引用被结合在此。
在已经说明了目前优选的实施方案之后，本发明可以在所附权利要求的范围之内以其他方式来实施。

Claims (14)

1.一种多槽铰刀(10)，包括：
具有一前端(16)和一后端(18)以及介于其间的一个外周表面(24)的一个切削部分(12)，该切削部分(12)包括从该前端(16)向后延伸的一个切屑槽(28)；和
安装在该切削部分(12)上的一个切削镶片(26)，该切削镶片包括一个顶表面(30)，该顶表面具有延长了该切削镶片(26)的整个长度L的一个断屑器(44)，
其中该断屑器(44)是由具有半径R的一个底表面(58)形成的，并且
其中该断屑器(44)在该切削部分(12)的一条中央纵向轴线的方向上延伸，并且
其中该切屑槽(28)包括从该切削部分(12)的后端(18)向前端(16)延伸的一个切屑缝开口(78)，并且
其中该切屑缝开口(78)是由一个相对于所述切屑槽(28)凹陷的底表面(80)、一个以半径R2形成的前壁(82)、以及多个相对的侧壁(84，86)限定的，并且
其中该切屑缝开口(78)在所述切削部分(12)的后端(18)附近加宽。
2.根据权利要求1所述的铰刀(10)，其中，该切削镶片(26)进一步包括一个底表面(32)、一个径向朝内的侧表面(34)、一个朝前的侧表面(36)、一个径向朝外的侧表面(38)、以及一个向后的侧表面(40)，该切削镶片(26)还包括在该顶表面(30)与该径向朝外的侧表面(38)之间的交汇处形成的一个前导刃(42)，该切削镶片(26)还包括在该顶表面(30)与该朝前的侧表面(36)之间的交汇处形成的一个前刃(56)以及包括一个在该前刃(56)与该前导刃(42)之间延伸的斜切部形式的前导切削刃(50)，其中，该斜切部形成于相对于所述前导刃(42)的倒角处。
3.根据权利要求2所述的铰刀(10)，其中，在所述斜切部与所述前导刃(42)之间的交汇处有一个以一半径形成的修圆的拐角。
4.根据权利要求3所述的铰刀(10)，其中，所述半径在0至1.0mm之间。
5.根据权利要求2所述的铰刀(10)，其中，所述倒角在二十度与七十五度之间。
6.根据权利要求2所述的铰刀(10)，其中，该切削镶片(26)的顶表面(30)进一步包括在该前导刃(42)与该断屑器(44)之间延伸的一个前刀面(46)。
7.根据权利要求2所述的铰刀(10)，其中，该切削镶片(26)进一步包括一个主后刀面(52)和一个次级后刀面(54)，其中该主后刀面(52)在该前导切削刃(50)与该次级后刀面(54)之间延伸，并且其中该次级后刀面(54)从该底表面(32)向该主后刀面(52)延伸。
8.根据权利要求1所述的铰刀(10)，其中，该断屑器(44)的底表面(58)的一个部分包括一个T形棱台面(64)。
9.一种多槽铰刀，包括：
具有一前端(16)和一后端(18)以及介于其间的一个外周表面(24)的一个切削部分(12)，该切削部分(12)包括从该前端(16)向后延伸的一个切屑槽(28)，其中该切屑槽(28)包括从该切削部分(12)的后端(18)向前端(16)延伸的一个切屑缝开口(78)，并且其中该切削缝开口(78)是由一个相对于所述切屑槽(28)凹陷的底表面(80)、一个以半径R2形成的前壁(82)、以及多个相对的侧壁(84，86)限定的；和
安装在该切削部分(12)上的一个切削镶片(26)，该切削镶片(26)包括一个顶表面(30)，该顶表面具有延伸了该切削镶片(26)的整个长度的一个断屑器(44)，该切削镶片(26)包括一个底表面(32)、一个径向朝内的侧表面(34)、一个朝前的侧表面(36)、一个径向朝外的侧表面(38)、以及一个向后的侧表面(40)，该切削镶片(26)还包括在该顶表面(30)与该径向朝外的侧表面(38)之间的交汇处形成的一个前导刃(42)、形成在该顶表面(30)与该朝前的侧表面(36)之间的交汇处的一个前刃(56)、以及在该前刃(56)与该前导刃(42)之间延伸的斜切部形式的一个前导切削刃(50)，其中，该斜切部形成于相对于所述前导刃(42)的倒角处。
10.根据权利要求9所述的铰刀(10)，其中，在所述斜切部与所述前导刃(42)之间的交汇处有一个以一半径形成的修圆的拐角。
11.根据权利要求10所述的铰刀(10)，其中，所述半径在0至1.0mm之间。
12.根据权利要求9所述的铰刀(10)，其中，所述倒角在二十度与七十五度之间。
13.根据权利要求9所述的铰刀(10)，其中，该切削镶片(26)的顶表面(30)进一步包括在该前导刃(42)与该断屑器(44)之间延伸的一个前刀面(46)。
14.根据权利要求9所述的铰刀(10)，其中，该切削镶片(26)进一步包括一个主后刀面(52)以及一个次级后刀面(54)，其中该主后刀面(52)在该前导切削刃(50)与该次级后刀面(54)之间延伸，并且其中该次级后刀面(54)从该底表面(32)向该主后刀面(52)延伸。
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