CN102596458B - 切削工具及其所用的切削刀片 - Google Patents

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Abstract

一种可转位切削刀片(14)具有相对的侧面和两个切削部分，其中有一个切削部分在切削刀片被固定在刀片架(12)内时起作用。刀片孔向外开向两个侧面。两个主邻接面(36)位于刀片孔的相对侧并且从其中一个侧面延伸，一个主邻接面比另一个更加靠近起作用的切削部分。两个副邻接面(38ˊ,38")从同一个侧面延伸。在该侧面的俯视图中，副邻接面横向于两个主邻接面，并且也横向于与主邻接面和副邻接面相连的底邻接面34。

Description

切削工具及其所用的切削刀片
技术领域
本发明涉及用于开槽、切分和车削的金属切削工具，具有通过螺钉可释放地固定在其中的切削刀片。
背景技术
US7094006公开了一种切削工具，其中切削刀片具有横向于两个侧面的两个邻接面并且刀片槽具有横向于底壁的两个侧壁。当切削刀片被固定在刀片槽内时，第一邻接面邻接刀片槽的第一侧壁，第二邻接面邻接刀片槽的第二侧壁并且切削刀片的侧面邻接刀片槽的底壁。第一侧壁是从切削工具前端向后纵向延伸的狭长形状。第一侧壁位于工具主体的形式为相对细窄板条的下部支撑元件上。
不需要上述类型的下部支撑元件的刀片固定方法使用特别设计的从工具柄部伸出的凸起(或凹口)邻接切削刀片底座内匹配的凹口(凸起)，正像例如在DE022005016610U1和EP1657012中所介绍的那样。EP1657012公开了一种固定方法，其中隆起的凸块使双头螺栓围绕螺孔以双Y型结构取向。当刀片处于固定位置时，切削刀片的凸块和双头螺栓邻接刀片槽内匹配的凹口。DE022005016610U1和EP1657012中介绍的邻接面相对于螺孔轴线具有非平行的取向。这就允许在切削刀片上并最终在邻接面上施加机械加工作用力沿螺孔轴线方向拥有分量。瑞士型自动机床已知需要使用以高精度固定在机床内的小型切削工具。在该领域中，切削刃的定位精度是通过准确的邻接(这很可能要通过相当昂贵的邻接面磨削实现)或者通过磨削切削部分而获得。在例如像DE022005016610U1中公开的那样通过压制成形和烧结(而不是磨削)来形成邻接面时，实现准确的邻接比较困难。
所以本发明的目标是提供一种为此而拥有了明显减少或克服上述缺点的邻接配置的新型切削工具和切削刀片。
发明内容
根据本发明，提供了一种可转位切削刀片，包括：
第一和第二侧面以及延伸在其间的外周面；
位于切削刀片相对端的两个切削部分；
向外开向两个侧面的刀片孔，刀片孔具有刀片孔轴线S，切削刀片关于刀片孔轴线180度旋转对称；
从第二侧面延伸并且位于刀片孔相对侧的两个主邻接面，每一个主邻接面都比另一个切削部分更靠近一个切削部分；
从第二侧面延伸的第一和第二副邻接面，其中在第二侧面的俯视图中，第一和第二副邻接面都横向于两个主邻接面；以及
与第二侧面间隔一定距离并且与之背离的两个底邻接面，每一个底邻接面都与一个主邻接面和一个副邻接面相连；其中：
邻接面被编组成具有重叠关系的第一组和第二组刀片邻接面，在指定时间只能有一组是起作用的，第一组包括两个底邻接面、两个主邻接面和第一副邻接面，第二组包括两个底邻接面、两个主邻接面和第二副邻接面。
根据某些实施例，底邻接面平行于第二侧面。
根据某些实施例，主邻接面和副邻接面是平面。
根据某些实施例，主邻接面和副邻接面垂直于第二侧面。
根据某些实施例，在第二侧面的俯视图中，主邻接面彼此平行并且平行于切削刀片的刀片纵向轴线A1，刀片纵向轴线A1穿过刀片孔轴线S并且穿过切削部分。
根据某些实施例，主邻接面面向相反的方向。
根据某些实施例，切削刀片进一步包括从第二侧面伸出的两根支撑梁，每一根支撑梁都在其上成形有一个底邻接面、一个主邻接面和一个副邻接面。
根据本发明，还提供了一种刀片架，刀片架具有前端并且包括：
位于前端的刀片槽，从刀片槽向后延伸的柄部以及从前端向后延伸的第一和第二刀架面；
其中刀片槽包括：
位于第二刀架面和穿过第一刀架面的虚拟平面M之间的底面；
向外开向底面的槽孔；
从底面延伸并且位于槽孔相对侧的第一和第二主支撑面，第一主支撑面比第二主支撑面更加靠近前端；以及
从底面延伸并且与第一主支撑面相比位置更加远离前端的副支撑面，副支撑面横向于第一和第二主支撑面。
根据某些实施例，底面、第一和第二主支撑面以及副支撑面是平面。
根据某些实施例，第一和第二主支撑面以及副支撑面垂直于底面。
根据某些实施例，槽孔具有槽孔轴线P；并且在底面的俯视图中，第一和第二主支撑面彼此平行并且平行于刀架纵向轴线A2且位于刀架纵向轴线A2两侧，刀架纵向轴线A2穿过槽孔轴线P并且穿过柄部。
根据某些实施例，第一和第二主支撑面面向相反的方向。
根据某些实施例，第一和第二主支撑面位于从底面伸出的纵向凸部上。
根据某些实施例，底面包括：
在纵向凸部一侧上的上底支撑面；和
在纵向凸部相对侧上的下底支撑面。
根据某些实施例，当切削刀片被固定在刀片槽内时，只有上底支撑面、下底支撑面、第一和第二主支撑面以及副支撑面被设置用于支撑成形在切削刀片上的邻接面。
根据本发明，还提供了一种切削工具，包括：
刀片架和固定在刀片架的刀片槽内的可转位切削刀片；其中：
两个底邻接面邻接刀片架的底面；
两个主邻接面中的第一个邻接第一主支撑面；
两个主邻接面中的第二个邻接第二主支撑面；并且
副邻接面之一邻接副支撑面。
根据某些实施例，底面包括上底支撑面和下底支撑面；
两个底邻接面中的第一个邻接上底支撑面；且两个底邻接面中的第二个邻接下底支撑面。
附图说明
为了更好地理解本发明并示出如何才能在实践中实现本发明，现参照附图进行说明，在附图中：
图1是根据本发明实施例的组装好的切削工具的等距视图；
图2是图1中切削工具的等距分解视图；
图3是图1中所示切削刀片的侧视图；
图4是图3中切削刀片的等距视图；
图5是图1中所示柄部的侧视图；以及
图6是图5中柄部的等距视图。
应该意识到为了图示的简单和清楚起见，附图中所示元件并非一定是按比例绘制。例如，某些元件的尺寸可能为了清楚起见而相对于其他元件有所放大，或者几个物理部件可能被包含在一个功能模块或元件中。而且，在认为合适时，附图标记可以在各附图中重复出现以表示相应或类似的元件。
具体实施方式
在以下的说明内容中将介绍本发明的各种应用。为了进行说明，阐述具体结构和细节的目的在于提供对本发明的全面理解。但对于本领域技术人员来说显而易见的是无需本文中给出的特定细节即可实践本发明。而且，为了不使本发明含糊不清，公知的特征可以被省略或简化。
参照图1和图2进行说明，图1和图2分别示出了根据本发明实施例的切削工具10的等距视图和等距分解视图。切削工具10包括刀片架12和通过螺钉16可释放地固定在刀片架12内的可转位切削刀片14。
切削刀片通常由非常坚硬并且耐磨的材料例如硬质合金通过压制成形或者通过注模和烧结粘合剂内的碳化物粉末而制成。硬质合金可以是例如碳化钨。切削刀片可以有涂层或者无涂层。
进一步参照以等距视图和侧视图示出了切削刀片14的图2,图3和图4进行说明。切削刀片14具有基本平行的第一侧面18和第二侧面20以及延伸在其间的外周面22。切削刀片14具有向外开向第一侧面18和第二侧面20的刀片孔24以及刀片孔轴线S，切削刀片关于刀片孔轴线180度旋转对称。刀片孔轴线S垂直于第一侧面18和第二侧面20。切削刀片14在其相对端具有两个切削部分26并且具有位于切削部分26之间的夹持部分27。切削刀片具有穿过切削部分26和刀片孔轴线S的刀片纵向轴线A1。每一个切削部分26都具有在切削刃30处相交的前刀面28和后刀面29。根据本发明的实施例，夹持部分27可以具有从第二侧面20伸出并且位于槽孔每一侧的第一支撑梁32'和第二支撑梁32"。每一根支撑梁32',32"都具有根据某些实施例可以平行于第二侧面20的底邻接面34。每一根支撑梁32',32"都具有主邻接面36和至少一个相应的副邻接面38',38"，每一个副邻接面都横向于相关的主邻接面36。根据某些实施例，主邻接面36和副邻接面38',38"是平面并且垂直于第二侧面20。根据本发明的某些实施例，主邻接面36彼此平行并且面向相反的方向。
参照以相应的侧视图和等距视图示出了刀片架12的图5和图6进行说明。刀片架12具有靠近前端51的刀片槽44以及从刀片槽44向后延伸的柄部46。刀片架12具有位于刀片架12前端51的前刀架面48以及相对的第一刀架面50和第二刀架面52，还有从前刀架面48向后延伸的相对的上刀架面54和下刀架面56。刀片架具有确定刀片架前后方向并且穿过柄部46和槽孔轴线P的刀架纵向轴线A2。根据某些实施例，上刀架面54和下刀架面56分别垂直于第一刀架面50和第二刀架面52。
刀片槽44向外开向上刀架面54和下刀架面56，并且向外开向第一刀架面50和前刀架面48。刀片槽44包括底面58、纵向凸部60和槽孔62，槽孔62具有槽孔轴线P并且向外开向底面58。根据某些实施例，底面58是平面并且平行于第一刀架面50和第二刀架面52。底面58位于第二刀架面52和穿过第一刀架面50的虚拟平面M之间。底面58可以包括位于纵向凸部60一侧上并且与上刀架面54相邻的上底支撑面58a以及位于纵向凸部60相对侧上并且与下刀架面56相邻的下底支撑面58b。
纵向凸部60从底面58伸出并且从刀片槽44的前端向后延伸。根据某些实施例，槽孔62将纵向凸部60分为前凸部64和后凸部66。前凸部64和后凸部66分别具有前凸部表面68和后凸部表面70。前凸部64和后凸部66分别具有第一主支撑面72和第二主支撑面74，其中第一(或前)主支撑面72比第二(或后)主支撑面74更加靠近前端51。根据本发明的实施例，后凸部64具有在底面58的俯视图中位于槽孔轴线P后方和上方的副支撑面76。根据某些实施例，第一主支撑面72和第二主支撑面74彼此平行、面向相反的方向并且横向于副支撑面76。第一主支撑面72和第二主支撑面74以及副支撑面76可以垂直于底面58。
当用位于刀片槽24内并且螺接在槽孔62内的螺钉16使切削刀片14处于在刀片槽44内牢固的固定位置时(参见图1)，切削刀片14的两个底邻接面34在上底支撑面58a和下底支撑面58b处邻接刀片架12的底面58，其中一个副邻接面38邻接副支撑面76，第一支撑梁32'的主邻接面36邻接前凸部64上的第一主支撑面72，并且第二支撑梁32"的主邻接面36邻接后凸部66上的第二主支撑面74。
根据本发明的某些实施例，当切削刀片14被牢固地固定在刀片槽44内时，前凸部表面68和后凸部表面70不邻接切削刀片14的任何表面。
因此能够看出图示的实施例将切削刀片上的邻接面34,36,38',38"编组成具有重叠关系的第一组和第二组刀片邻接面，在指定时间只能有一组是起作用的。第一组刀片邻接面包括两个底邻接面34、两个主邻接面36和第一副邻接面38'。第二组刀片邻接面包括两个底邻接面34、两个主邻接面36和第二副邻接面38"。同时，刀片架12具有单组刀架支撑面，其包括底面58(可以包括单独的上底支撑面58a和下底支撑面58b)、第一主支撑面72、第二主支撑面74和副支撑面76。
切削刀片14的在本文中被称作安置位置的另一种位置是在将切削刀片14安置在刀片槽44内并且螺钉16位于槽孔24内时部分螺接在槽孔62内但是尚未拧紧的位置。在安置位置，槽孔62和刀片孔24沿前后方向是偏心的。在拧紧螺钉16时，切削刀片14被迫向后，促使副邻接面36在副支撑面76上滑动，直到它们达到完全邻接为止。拧紧螺钉16产生垂直于副支撑面76的锁定作用力F1(在图5中示意性地示出)。由于副支撑面76横向于第一主支撑面72和第二主支撑面74，因此锁定作用力F1在切削刀片14上相对于刀片孔轴线S生成顺时针方向的扭矩T(参见图1和图5)，这使切削刀片14沿顺时针方向转动。扭矩T分别在第一主支撑面72和第二主支撑面74上相应地生成垂直的邻接作用力F2和F3(在图5中示意性地示出)。加至切削刀片14的切削作用力有效用于提高作用力F2和F3，由此增强切削刀片14在刀片槽44内的锁定。因此，根据某些实施例，切削作用力不会削弱螺钉16。换句话说，即使在向切削刀片14施加切削作用力时，螺钉16也不会承受除了由拧紧螺钉16生成的锁定或剪切作用力以外的其他作用力。
尽管已经参照一个或多个具体实施例介绍了本发明，但是本说明书整体上应该被认为是说明性的而不应被解读为将本发明限制为图示的实施例。应该意识到本领域技术人员可以得出各种修改，尽管这些修改并未在本文中明确给出，但是仍然都落在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种切削工具(10)，包括：
刀片架(12)，具有前端(51)并包括：
位于前端(51)的刀片槽(44)，从刀片槽(44)向后延伸的柄部(46)以及从前端(51)向后延伸的第一刀架面(50)和第二刀架面(52)；
其中刀片槽(44)包括：
位于第二刀架面(52)和穿过第一刀架面(50)的虚拟平面M之间的底面(58)；
向外开向底面(58)的槽孔(62)；
从底面(58)延伸并且位于槽孔(62)相对侧的第一主支撑面(72)和第二主支撑面(74)，第一主支撑面(72)比第二主支撑面(74)更加靠近前端(51)；以及
从底面(58)延伸并且与第一主支撑面(72)相比位置更加远离前端(51)的副支撑面(76)，以及
固定在刀片架(12)的刀片槽(44)内的可转位切削刀片(14)，切削刀片(14)包括：
第一侧面(18)和第二侧面(20)以及延伸在其间的外周面(22)；
位于切削刀片(14)相对端的两个切削部分(26)；
向外开向第一侧面(18)和第二侧面(20)的刀片孔(24)，刀片孔(24)具有刀片孔轴线S，切削刀片(14)关于刀片孔轴线180度旋转对称；
从第二侧面(20)延伸并且位于刀片孔(24)相对侧的两个主邻接面(36)，每一个主邻接面都比另一个切削部分更靠近一个切削部分；
从第二侧面(20)延伸的第一副邻接面(38')和第二副邻接面(38")；以及
与第二侧面(20)间隔一定距离并且与之背离的两个底邻接面(34)，每一个底邻接面(34)都与一个主邻接面(36)和一个副邻接面(38',38")相连；其中：
两个底邻接面(34)，两个主邻接面(36)，第一副邻接面(38')和第二副邻接面(38")适合于被编组成具有重叠关系的第一组和第二组刀片邻接面，在指定时间只能有一组是起作用的，第一组包括两个底邻接面(34)、两个主邻接面(36)和第一副邻接面(38')，第二组包括两个底邻接面(34)、两个主邻接面(36)和第二副邻接面(38")；并且
其中：
两个主邻接面(36)中的第一个邻接第一主支撑面(72)；
两个主邻接面(36)中的第二个邻接第二主支撑面(74)；并且
第一副邻接面(38')和第二副邻接面(38")之一邻接副支撑面(76)，
其特征在于，
副支撑面(76)横向于第一和第二主支撑面(72,74)；
在第二侧面(20)的俯视图中，第一副邻接面(38')和第二副邻接面(38")都横向于两个主邻接面(36)；以及
两个底邻接面(34)邻接刀片架(12)的底面(58)。
2.如权利要求1所述的切削工具(10)，其中底邻接面(34)平行于第二侧面(20)。
3.如权利要求1所述的切削工具(10)，其中主邻接面(36)和第一副邻接面(38')和第二副邻接面(38")是平面。
4.如权利要求1所述的切削工具(10)，其中主邻接面(36)和第一副邻接面(38')和第二副邻接面(38")垂直于第二侧面(20)。
5.如权利要求1所述的切削工具(10)，其中在第二侧面(20)的俯视图中，主邻接面(36)彼此平行并且平行于切削刀片(14)的刀片纵向轴线A1，刀片纵向轴线A1穿过刀片孔轴线S并且穿过切削部分(26)。
6.如权利要求1所述的切削工具(10)，其中主邻接面(36)面向相反的方向。
7.如权利要求1所述的切削工具(10)，其中切削刀片(14)进一步包括从第二侧面(20)伸出的两根支撑梁(32',32")，每一根支撑梁都在其上成形有一个底邻接面(34)、一个主邻接面(36)和一个副邻接面(38',38")。
8.如权利要求1所述的切削工具(10)，其中底面(58)、第一主支撑面(72)和第二主支撑面(74)以及副支撑面(76)是平面。
9.如权利要求1所述的切削工具(10)，其中第一主支撑面(72)和第二主支撑面(74)以及副支撑面(76)垂直于底面(58)。
10.如权利要求1所述的切削工具(10)，其中：
槽孔(62)具有槽孔轴线P；并且
在底面(58)的俯视图中，第一主支撑面(72)和第二主支撑面(74)彼此平行并且平行于刀架纵向轴线A2且位于刀架纵向轴线A2两侧，刀架纵向轴线A2穿过槽孔轴线P并且穿过柄部(46)。
11.如权利要求1所述的切削工具(10)，其中第一主支撑面(72)和第二主支撑面(74)面向相反的方向。
12.如权利要求1所述的切削工具(10)，其中：
第一主支撑面(72)和第二主支撑面(74)位于从底面(58)伸出的纵向凸部(60)上。
13.如权利要求12所述的切削工具(10)，其中底面(58)包括：
在纵向凸部(60)一侧上的上底支撑面(58a)；和
在纵向凸部(60)相对侧上的下底支撑面(58b)。
14.如权利要求13所述的切削工具(10)，其中当切削刀片被固定在刀片槽(44)内时，只有上底支撑面(58a)、下底支撑面(58b)、第一主支撑面(72)和第二主支撑面(74)以及副支撑面(76)被设置用于支撑成形在切削刀片上的邻接面。
15.如权利要求1所述的切削工具(10)，其中：
底面(58)包括上底支撑面(58a)和下底支撑面(58b)；
两个底邻接面(34)中的第一个邻接上底支撑面(58a)；并且
两个底邻接面(34)中的第二个邻接下底支撑面(58b)。
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