CN102753288B - 工具连接件 - Google Patents

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Abstract

在形式为用于内部机械加工操作的切削工具的一种工具连接件(20)中，通过紧固螺栓(26)将具有单个切削部的第二部件(24)紧固至第一部件(22)。第二部件(24)具有安装面，安装面设有与第一部件(22)安装面上的三个母接合元件(32)对接的三个公接合元件(36)。三个母接合元件(32)中的每一个都具有位于共用部分上的两组侧面，共用部分关于第一平面表现为镜像对称，并且每一组侧面都具有由第一平面分离的两个相对的侧腹面。两组侧面中每一组的两个侧腹面中的仅一个侧腹面与三个公接合元件中每一个上的对应靠接面紧固接触。

Description

工具连接件
技术领域
本发明主要涉及一种用于在金属切削过程中使用并且具体地用于内部机械加工操作的工具连接件。
背景技术
在金属切削工具领域内，切削头可以用多种不同的方式固定至工具架，包括形式为由硬质材料也就是硬质合金制成的切削刀片的通过紧固螺栓固定至工具架的切削头。
KR 20-2000-0020103公开了一种可转位镗孔工具，装有通过螺栓可拆卸地固定至圆筒形刀架的具备单个切削刃的切削刀片。一对圆顶形凸起以及在切削刀片底面上垂直于圆顶形凸起延伸的多个第一锯齿分别位于刀架顶面内的V形槽和多个第二锯齿内。多个第一锯齿上的斜面与第二锯齿的对应斜面相接触以阻止切削刀片在切削操作期间旋转，并且部分圆顶形凸起与V形槽的斜面相接触以有助于阻止切削刀片旋转并实现切削刀片相对于刀架的精确定位。
US7150590公开了一种铣削工具，装有通过紧固螺栓固定至铣削轴前端的具备四个径向凸出的切削刃的切削板。从切削板端面凸出的三根径向延伸的凸肋被安装在前端上的底座中三个互补形状的凹槽内，其中每一根凸肋和每一个凹槽都分别具有两个侧肋腹部和两个侧壁，并且其中两个侧肋腹部和两个侧壁具有不同的倾斜角以设置用于切削板和铣削轴之间的轴向定位和转矩传输。
本发明的一个目标是提供一种改进的工具连接件。
本发明还有一个目标是提供一种改进的可高效制造的工具连接件。
本发明进一步的目标是提供一种改进的工具连接件，具有能够通过简单铣削操作制成的接合元件。
发明内容
根据本发明，提供了一种工具连接件，包括第一部件、第二部件以及用于将第一部件和第二部件紧固在一起的紧固元件；
第一部件具有安装面，安装面设有纵向轴线和至少三个母接合元件；并且
第二部件具有安装面，安装面设有与至少三个母接合元件对接的至少三个公接合元件，
其中至少三个母接合元件中的每一个都具有第一平面和至少两组侧面，至少两组侧面至少位于其相应母接合元件的共用部分上，并且共用部分关于其相应的第一平面表现为镜像对称，
其中至少两组侧面中的每一组都具有由其相应的第一平面分离的两个相对的侧腹面，并且
其中至少两组侧面中的每一组的两个侧腹面中的仅一个侧腹面与至少三个公接合元件中每一个上的对应靠接面紧固接触。
附图说明
为了更好地理解，现参照附图来举例介绍本发明，附图中的点划线表示用于元件局部视图的截止边界，并且在附图中：
图1是根据本发明某些实施例的工具连接件的透视图；
图2是图1中所示工具连接件的第一分解透视图；
图3是图1中所示工具连接件的第二分解透视图；
图4是根据本发明第一优选实施例的第一部件的前端视图；
图5是图4中所示第一部件沿V-V线截取的剖视图；
图6是根据本发明第一优选实施例的第二部件的后端视图；
图7是根据本发明第一优选实施例的工具连接件的侧视图；
图8是根据本发明第二优选实施例的第一部件的前端视图；
图9是图8中所示第一部件沿IX-IX线截取的剖视图；
图10是根据本发明第二优选实施例的第二部件的后端视图；以及
图11是根据本发明第二优选实施例的工具连接件的侧视图。
具体实施方式
注意力首先转向图1、图2和图3，示出了根据本发明的某些实施例的工具连接件20。工具连接件20是用于内部机械加工操作的切削工具的形式，包括第一部件22、第二部件24以及用于将第一部件22和第二部件24紧固在一起的紧固元件26。
在本发明的某些实施例中，紧固元件26可以是紧固螺栓28的形式。
在本发明的某些实施例中，如图4至图11所示，第一部件22具有安装面30，安装面30可以恰好具有三个母接合元件32，并且第二部件24具有安装面34，安装面34可以恰好具有与三个母接合元件32对接的三个公接合元件36。在本发明的另一些实施例中(未示出)，第一部件具有的安装面可以包括多于三个母接合元件并且第二部件具有的安装面可以包括与多于三个接合元件对接的多于三个接合元件。如图4至图11所示，安装面30是面向前的安装面，而安装面34是面向后的安装面。
第一部件22可以具有基本为圆柱形的形状，其具有邻接安装面30的连续外周面38和延伸穿过安装面30的纵向轴线A1，由加工钢制成。第二部件24可以包括单个切削部40，具有切削刃42和相关的前刀面44，通过成形压制和烧结碳化物粉末例如碳化钨制成。
在本发明的另一些实施例中(未示出)，第一部件可以由碳化钨制成并且包括切削部，而第二部件由加工钢制成。在本发明的再一些实施例中(未示出)，第一部件或第二部件可以包括多于一个切削部。
在某些实施例中，如图4,5,8和9所示，第一部件22的安装面30可以基本为平面并且关于纵向轴线A1表现为旋转对称，其中三个母接合元件32中的每一个都相同并且围绕纵向轴线A1沿周向均匀间隔开。
三个母接合元件32中的每一个都可以基本为槽形，具有第一平面P1和恰好两组侧面46,48。在本发明的另一些实施例中(未示出)，三个母接合元件中的每一个都可以具有多于两组侧面。
如图4,5,8和9所示，两组侧面46,48位于其相应母接合元件32的共用部分58上，共用部分58关于其相应的第一平面P1表现为镜像对称。
在本发明的某些实施例中，两组侧面46,48可以延伸超出共用部分58。
两组侧面46,48中的每一组都具有由其相应的第一平面P1分离的两个相对的侧腹面50,52；54,56。
如图5和图9所示，第一组侧面46包括邻接安装面30的第一上侧腹面50和第二上侧腹面52，并且第二组侧面48包括与安装面30间隔开的第一下侧腹面54和第二下侧腹面56。
三个母接合元件32中的每一个的两组侧面46,48中的两个侧腹面50,52；54,56可以与外周面38相交，并且每一个共用部分58可以沿平行于基本为平面的安装面30的方向延伸。
在工具连接件20的第一优选实施例中，如图4和图5所示，每一个母接合元件32中的两组侧面46,48中的两个侧腹面50,52；54,56关于其相应的第一平面P1表现为镜像对称。
在本发明的某些实施例中，每一个侧腹面50,52,54,56都可以具有浅凸形状，而在另一些实施例中(未示出)，每一个侧腹面都可以基本为平面。
在某些实施例中，如图5和图9所示，三个母接合元件32中的第一平面P1可以均垂直于基本为平面的安装面30，以使铣削工具(未示出)能够围绕其旋转轴垂直于安装面30旋转从而同时构成每一个母接合元件32中的两组侧面46,48中的两个侧腹面50,52；54,56。
三个母接合元件32中的两组侧面46,48的每一组中的两个侧腹面50,52；54,56可以具有关于其相应的第一平面P1镜像对称的表面点S1,S2；S3,S4。在第一组侧面46上分别垂直于第一上侧腹面50和第二上侧腹面52的镜像对称表面点S1,S2的参考线L1,L2可以均与其相应的第一平面P1形成第一接合角α1，并且在第二组侧面48上分别垂直于第一下侧腹面54和第二下侧腹面56的镜像对称表面点S3,S4的参考线L3,L4可以均与其相应的第一平面P1形成第二接合角α2，其中第一接合角α1和第二接合角α2是不同的。
在某些实施例中，第一接合角α1可以大于第二接合角α2。
在某些实施例中，如图1,2,3,6和10所示，第二部件24可以具有圆柱形的形状，其直径类似于或者等于第一部件22的直径，其端面60与基本为平面的安装面34相对并有连续的外表面62延伸其间。
在某些实施例中，如图6,7,10和11所示，安装面34上的三个公接合元件36中的每一个都可以基本上是凸肋形，具有两个靠接面64,66，第一靠接面64与三个母接合元件32中每一个上的第一上侧腹面50相对应，并且第二靠接面66与三个母接合元件32中每一个上的第二下侧腹面56相对应。三个母接合元件32中每一个的第一上侧腹面50和第二下侧腹面56由其相应的第一平面P1分离。
在本发明的某些实施例中，第一靠接面64和第二靠接面66可以基本为平面，分别与浅凸形的第一上侧腹面50和第二下侧腹面56相对应，而在另一些实施例中(未示出)，第一靠接面和第二靠接面可以是浅凸形，分别与基本为平面的第一上侧腹面和第二下侧腹面相对应。
为了组装第一部件22和第二部件24，先将安装面34取向为与安装面30相对，然后再将三个公接合元件36定位在三个母接合元件32内。
在三个母接合元件32中的每一个都相同并且围绕纵向轴线A1沿周向均匀间隔开的某些实施例中，可以将三个公接合元件36设置在三个不同的周向位置处的三个母接合元件32内。对于这种类型的实施例并且其中第二部件24具有单个切削部40，第一部件22可以包括定位构件(未示出)，由此即可适当地对准单个切削部40。
紧固螺栓28穿过在端面60和安装面34之间延伸的通孔68，然后螺接安装面30内的螺纹孔70。紧固螺栓28随后被适当拧紧以使三个第一靠接面64与三个第一上侧腹面50形成紧固接触并且三个第二靠接面66与三个第二下侧腹面56形成紧固接触。
在某些实施例中，螺孔70可以与纵向轴线A1同轴并且螺孔70也可以与通孔68同轴。
在组装好第一部件22和第二部件24之后，基本为平面的安装面34和基本为平面的安装面30之间仍留有轴向间隙G1，并且除了三个第一上侧腹面50与三个第一靠接面64紧固接触并且三个第二下侧腹面56与三个第二靠接面66紧固接触以外，在第一部件22和第二部件24之间再无接触。
如图4至图7所示，在工具连接件20的第一优选实施例中，三个母接合元件32的第一平面P1可以沿径向定向并由此包含纵向轴线A1，并且安装面30可以关于每一个第一平面P1表现为镜像对称。工具连接件20的第一优选实施例提供了更大的结构灵活性，其中同一个第一部件22为如图6和图7所示具有其右侧的单个切削部40的第二部件24以及具有其左侧的切削部的等价第二部件(未示出)提供了同样的紧固性能。
图7中看到的靠接设置被复制在每一对接合的公母元件之间的接口处。总体说来，每一个母接合元件32的第一上侧腹面50和第二上侧腹面52中的仅一个上侧腹面由对应公接合元件36的第一靠接面64接合，并且每一个母接合元件32的第一下侧腹面54和第二下侧腹面56中的仅一个下侧腹面由对应公接合元件36的第二靠接面66接合。而且，接合的上侧腹面全都位于其对应母接合元件32的相应第一平面P1的一侧上，并且接合的下侧腹面全都位于其对应母接合元件32的相应第一平面P1的另一侧上。
在某些实施例中，三个公接合元件36中的每一个的第一靠接面64和第二靠接面66都与外表面62相交并且沿离开外表面62的方向略微分开以使得在邻接外周面38的两个接触区72,74处分别与三个母接合元件32中每一个上的第一上侧腹面50和第二下侧腹面56紧固接触。
如图4所示，在工具连接件20的第一优选实施例中，垂直于第一平面P1的第二平面P2与每一个母接合元件32中的两个相应的接触区72,74相交。
三个接合元件32中的第一上侧腹面50可以被描述为驱动面，与纵向轴线A1形成5度到30度之间的角度，主要用于在第一部件22和第二部件24之间传输转矩并且抵抗方向穿过三个公接合元件36中第一靠接面64的切向切削力Ft(参见图7)。与切削刃42相关联的前刀面44相对于与通孔68同轴的中心轴线A2基本上面向第一切向D1。同时，三个公接合元件36中的第一靠接面64基本上面向相反的第二切向D2。
三个接合元件32中的第二下侧腹面56可以被描述为支撑面，与纵向轴线A1形成35度到75度之间的角度，主要用于克服通过拧紧紧固螺栓28生成的方向穿过三个公接合元件36中第二靠接面66的轴向紧固力Fa。
在工具连接件120的第二优选实施例中，如图8至图11所示，第一部件22和第二部件24之间的转矩传输以及第一上侧腹面50对方向穿过第一靠接面64的切向切削力Ft的抵抗可以通过设置第一上侧腹面50以使它们都沿着与纵向轴线A1相交的径向直线R1延伸而得到改善。正如图8中清楚看到的那样，第一平面P1偏离且平行于其相应的径向直线R1，并因此平行于但却不包含纵向轴线A1。
尽管已经具体到一定程度地介绍了本发明，但是应该理解可以进行各种变形和修改而并不背离如所附权利要求所述的本发明的实质或保护范围。

Claims (19)

1.一种工具连接件(20,120)，包括第一部件(22)、第二部件(24)以及用于将第一部件(22)和第二部件(24)紧固在一起的紧固元件(26)；
第一部件(22)具有安装面(30)，第一部件(22)的安装面(30)设有纵向轴线(A1)和至少三个母接合元件(32)；并且
第二部件(24)具有安装面(34)，第二部件（24）的安装面(34)设有与至少三个母接合元件(32)对接的至少三个公接合元件(36)，
其中所述至少三个母接合元件(32)中的每一个都具有第一平面(P1)和至少两组侧面(46,48)，所述至少两组侧面(46,48)至少位于其相应母接合元件(32)的共用部分(58)上，并且共用部分(58)关于其相应的第一平面(P1)表现为镜像对称，
其中所述至少两组侧面(46,48)中的每一组都具有由其相应的第一平面(P1)分离的两个相对的侧腹面(50,52；54,56)，并且
其中所述至少两组侧面(46,48)中的每一组的所述两个侧腹面(50,52；54,56)中的仅一个侧腹面与所述至少三个公接合元件(36)中每一个上的对应靠接面(64,66)紧固接触。
2.如权利要求1所述的工具连接件(20,120)，其中第一部件(22)的安装面(30)基本为平面，并且
其中第一平面(P1)垂直于第一部件(22)的安装面(30)。
3.如权利要求2所述的工具连接件(20,120)，其中每一个共用部分(58)都沿着平行于基本为平面的第一部件(22)的安装面(30)的方向延伸。
4.如权利要求1所述的工具连接件(20,120)，其中所述至少两组侧面(46,48)中每一组的两个侧腹面(50,52；54,56)都具有关于其相应的第一平面(P1)镜像对称的表面点(S1,S2；S3,S4)，并且垂直于表面点(S1,S2；S3,S4)的参考线(L1,L2；L3,L4)与其相应的第一平面(P1)形成相等的锐角接合角(α1;α2)，并且
其中与所述至少两组侧面(46,48)相关联的接合角(α1;α2)是不同的。
5.如权利要求1所述的工具连接件(20)，其中所述至少两组侧面(46,48)中每一组的两个侧腹面(50,52；54,56)都关于其相应的第一平面(P1)表现为镜像对称。
6.如权利要求1所述的工具连接件(20)，其中第一部件(22)的安装面(30)关于所述至少三个母接合元件(32)的第一平面(P1)表现为镜像对称。
7.如权利要求1所述的工具连接件(20,120)，其中第一部件(22)的安装面(30)恰好具有三个母接合元件(32)并且第二部件(24)安装面(34)恰好具有三个公接合元件(36)。
8.如权利要求1所述的工具连接件(20,120)，其中第一部件(22)具有带有邻接第一部件(22)的安装面(30)的连续外周面(38)的基本为圆柱形的形状，
并且其中所述至少两组侧面(46,48)中每一组的两个侧腹面(50,52；54,56)都与外周面(38)相交。
9.如权利要求1所述的工具连接件(20,120)，其中第一部件(22)的安装面(30)关于纵向轴线(A1)表现为旋转对称。
10.如权利要求1所述的工具连接件(120)，其中所述至少三个母接合元件(32)的第一平面(P1)平行于但并不包含纵向轴线(A1)。
11.如权利要求1所述的工具连接件(20)，其中所述至少三个母接合元件(32)的第一平面(P1)沿径向定向并且包含纵向轴线(A1)。
12.如权利要求1所述的工具连接件(20)，其中所述至少两组侧面(46,48)中每一组的两个侧腹面(50,52；54,56)中的仅一个侧腹面和对应靠接面(64,66)之间的紧固接触出现在所述至少三个母接合元件(32)中每一个上的接触区(72,74)处，并且
其中垂直于第一平面(P1)的第二平面(P2)与每一个母接合元件(32)中的相应接触区(72,74)相交。
13.如权利要求4所述的工具连接件(20,120)，其中所述至少三个母接合元件(32)中的每一个都恰好具有两组侧面(46,48)。
14.如权利要求13所述的工具连接件(20,120)，其中所述至少三个母接合元件(32)中的每一个都具有邻接第一部件(22)的安装面(30)的第一组侧面(46)，垂直于其两个侧腹面(50,52)的表面点(S1,S2)的参考线(L1,L2)与其相应的第一平面(P1)形成第一接合角(α1)，而第二组侧面(48)与第一部件(22)的安装面(30)间隔开，垂直于其两个侧腹面(54,56)的表面点(S3,S4)的参考线(L3,L4)与其相应的第一平面(P1)形成第二接合角(α2)，并且
其中第一接合角(α1)大于第二接合角(α2)。
15.如权利要求14所述的工具连接件(20,120)，其中第一组侧面(46)具有第一上侧腹面(50)和第二上侧腹面(52)，且第二组侧面(48)具有第一下侧腹面(54)和第二下侧腹面(56)，
其中第一上侧腹面(50)和第二上侧腹面(52)中的仅一个上侧腹面与第一靠接面(64)紧固接触，并且第一下侧腹面(54)和第二下侧腹面(56)中的仅一个下侧腹面与第二靠接面(66)紧固接触，并且
其中第一上侧腹面(50)和第二上侧腹面(52)中的所述仅一个上侧腹面以及第一下侧腹面(54)和第二下侧腹面(56)中的所述仅一个下侧腹面由其相应的第一平面(P1)分离。
16.如权利要求15所述的工具连接件(120)，其中：
第一上侧腹面(50)与第一靠接面(64)紧固接触，并且
第一上侧腹面(50)沿着与纵向轴线(A1)相交的径向直线(R1)延伸。
17.如权利要求15所述的工具连接件(20,120)，其中第二部件(24)包括至少一个切削部(40)以及在第二部件（24）的安装面(34)和相对的端面(60)之间延伸的通孔(68)，并且
其中紧固螺栓(28)的形式的紧固元件(26)穿过通孔(68)并螺接第一部件(22)的安装面(30)内的螺纹孔(70)。
18.如权利要求17所述的工具连接件(20,120)，其中通孔(68)和螺纹孔(70)同轴。
19.如权利要求17所述的工具连接件(20,120)，其中所述至少一个切削部(40)包括切削刃(42)和相关联的前刀面(44)，并且
其中相对于与通孔(68)同轴的中心轴线(A2)，至少一个切削部(40)的前刀面(44)基本上面向第一切向(D1)，而至少三个公接合元件(36)的第一靠接面(64)基本上面向相反的第二切向(D2)。
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