CN102762329A - 插入式切削刀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有实质上为三角形或正方形的基本形状、尤其用于在高进给速度下进行端面铣削的一种插入式切削刀。所述插入式切削刀具有凸起的切削刃(4)，所述切削刃(4)各自由圆弧和至少一个平直部分组成。每个切削刃(4)与切削拐角(5)相邻并具有平直修光刃(6)，所述平直修光刃(6)以半径最多为内切圆(10)半径Ri的80％的圆形部分(7)并入由一至三个平直部分(9)组成的主切削刃(8)。此外，所述切削刃(4)具有环绕起来的切削刃倒角(11)且所述切削刃倒角(11)具有倒角角度α。沿着所述切削拐角(5)，所述倒角角度α具有在-10°至-20°的范围之内的值，且沿着所述修光刃(6)和主切削刃(8)的区段以及沿着所述圆形部分(7)，所述倒角角度α连续地改变至在0°至-10°的范围之内的值。

Description

插入式切削刀
技术领域
本发明涉及插入式切削刀，所述插入式切削刀具有实质上为三角形或正方形的基本形状，其顶面和底面通过侧面彼此连接，在所述插入式切削刀中，三个或相应地四个切削刃--如平面中所看到的，是凸起的--由顶面与侧面之间和/或底面与侧面之间的交会形成，所述切削刃各自由至少一段圆弧和至少一个实质上平直的部分组成并经由拐角半径为Re的切削拐角彼此连接。
背景技术
EP 1 689 548中描述了上述插入式切削刀。此类插入式切削刀主要用于在数值约为0.5毫米/齿至3毫米/齿的高进给速度下、以至多为2mm的小切削深度进行端面铣削，从而尽可能高效地对平坦端面进行机械加工。
在根据此引用的插入式切削刀的优选配置中，圆弧的半径在大于且至少是内切圆半径两倍的范围之内。此规范针对插入式切削刀的设计将主切削刃与修光刃(wiper edge)之间的可能的角配置限制在相对较小的范围内。另外，插入式切削刀不具有环绕的切削刃倒角，因此，尤其在台阶和台肩的铣削过程中，切削刃的强度常常不够。
发明内容
因此，本发明的目标是提供一种插入式切削刀，尤其用于在高进给速度下进行铣削，其中针对插入式切削刀的设计，修光刃与主切削刃之间的角配置的范围尽可能大，且同时切削刃的强度最优而不损失插入式切削刀在高进给速度下进行机械加工的适用性。
根据本发明，此目标通过以下两个方面达成：每个切削刃与切削拐角相邻并具有平直修光刃，所述修光刃以半径最多为内切圆半径Ri的80％的圆形部分并入由一至三个平直部分组成的主切削刃，其中，在主切削刃具有多个平直部分的情况下，这些部分之间的过渡区域具体化为圆形形状，所述圆形形状的半径在内切圆半径Ri的50％至200％的范围之内；此外，插入式切削刀具有环绕起来的切削刃倒角且所述倒角具有倒角角度α，基本沿着切削拐角，所述角度α具有在-10°至-20°的范围之内的实质上恒定的值，而在与切削拐角邻近的两侧处，所述角度α沿着修光刃或主切削刃的区段连续改变，所述区段在1-1.8×切削拐角半径Re的范围之内，一直到沿修光刃和主切削刃的剩余部分以及沿圆形部分，所述角度α改变至实质上恒定的值，所述值在0°至-10°的范围之内。
由于圆形部分的半径最多为内切圆的半径Ri的80％，因此在插入式切削刀的设计中主切削刃与修光刃之间的角度可配置在很宽的范围之内，因而可更好地优化机械加工过程中至工具中的力偏转以及切屑形成本身。由于既定区域之内的切削刃倒角的特殊设计，甚至在困难的机械加工操作(例如，对台肩和台阶进行铣削)过程中达到了最优切削刃强度，尤其是在切削拐角的区域中，也达到了最优切削刃强度，且当在高进给情况下进行机械加工时不会发生不利情况。
在本发明的优选配置中，圆形部分的半径至少为内切圆半径Ri的50％。如果维持圆形部分半径的此下限，则可保证圆形部分具有足够的强度以承受通常在机械加工过程中产生的所有负荷。
在另一有利配置中，基本沿着切削拐角，倒角角度α具有约为-15°的恒定值，而在沿着修光刃以及沿着圆形部分的恒定范围之内且在沿着主切削刃的恒定范围之内，所述倒角角度α具有约为0°的值。在此情况下，切削刃倒角的宽度在0.1mm至0.4mm的范围之内是有利的。在这些条件下，在通常产生压力的机械加工过程中切削刃的最优强度得到了保证。
在本发明的又一优选配置中，修光刃的长度至少为内切圆半径Ri的15％。这样，在正常的高进给情况下仍可得到足够平坦的表面。
如果通过对称地构造个别切削刃来配置切削刃，则可保证插入式切削刀可用于右向旋转的切削工具和左向旋转的切削工具。
另外，如果在顶面与侧面之间的交会处以及在底面与侧面之间的交会处均形成切削刃，则插入式切削刀的两侧均可使用，因此，根据插入式切削刀的形状，可存在总数为六个或八个的切削刃。
此外，如果在距切削刃一定距离处侧面具有平支承表面，这是有利的。通过这些支承表面，可能实现对插入式切削刀在相关联切削工具的基体中的插入座(已对应地进行了具体化)中的牢固定位。
如果所述侧面在与修光刃以及主切削刃的平直部分相邻处具体化为平面，而在与圆形部分相邻处具体化为圆柱形表面，这也是尤其有利的。
这些直接与切削刃相邻的其它平面形成另外的支承表面，如果需要，所述另外的支承表面甚至可能更好地实现对插入式切削刀在所述工具基体的插入座中的定位和支承。
为了在机械加工过程中最优地形成切屑，如果顶面和/或底面具有与切削刃倒角相邻的断屑几何结构，则是有利的。
附图说明
下文中参考图式对本发明进行了更详细的说明。
在图式中：
图1所示为根据本发明的插入式切削刀的透视图，
图2所示为根据图1的插入式切削刀的平面图，
图3所示为根据图2的截面R-R的细节放大图，
图4所示为根据图2的截面S-S的细节放大图，
图5所示为根据图2的截面T-T的细节放大图，
图6所示为具有多个已装配上的插入式切削刀(根据图1和图2)的铣削工具。
具体实施方式
图1和图2，分别是透视图和平面图，所示为根据本发明的具有正方形基本形状的插入式切削刀。所述插入式切削刀具有顶面1、底面2和凸起的侧面3，侧面3相对于顶面1以后角(clearance angle)β倾斜。凸起切削刃4在顶面1与侧面3之间的交会处形成。每个切削刃4具有与切削拐角5相邻的平直修光刃6。然后，修光刃6与圆形部分7并入由平直部分9组成的主切削刃8。圆形部分7的半径是内切圆10的半径Ri的70％。在插入式切削刀的顶面1中内切且接触所有四个切削刃4的理论圆称作内切圆10。在当前情况下，主切削刃由单一平直部分9组成，但同样可设想具有通过圆形过渡区域连接的多达三个此种平直部分9的变体。然后，这些圆形过渡区域具体化为：半径在内切圆10的半径Ri的50％到200％的范围之内。插入式切削刀具有环绕起来的、邻接切削刃4的切削刃倒角11。基本沿着切削拐角5，此切削刃倒角11围绕顶面1的平面所用的倒角角度α的值为-15°。此区域中的倒角角度α在图5中绘示，图5是图2中的截面T-T的详图。在与每个切削拐角5邻近的两侧，此倒角角度α沿着修光刃或主切削刃的区段连续改变，一直到沿修光刃6和主切削刃8的剩余部分以及沿圆形部分7处，所述角度α改变至0°值。此倒角角度α在根据图2中的截面S-S的图4中绘示。区段12的长度--沿区段12的所述长度，倒角角度α沿修光刃6和主切削刃8连续改变--约为切削拐角5的半径Re的1.5倍。在此区域之内的某个倒角角度α在根据图2中的截面R-R的图3中绘示。在所有切削刃4处，与修光刃6和主切削刃8相邻的侧面3设计成平面13，且与圆形部分7相邻的侧面3设计成圆柱形表面14。与切削拐角5相邻的侧面部分16也设计成圆柱形表面。此情况下的圆柱形指的是：在此位置处，在沿侧面3的整个高度的每个水平面处，此表面的各半径的大小总是相同。在距切削刃4微小距离处，侧面中存在平支承表面15。所述平支承表面15用于将插入式切削刀牢固地定位在使用所述插入式切削刀的切削工具的插入座中。顶面1具有断屑几何结构，确切地说，所述几何结构的形成方式为：在与切削刃倒角11相邻处设置侧面，所述侧面向下倾斜且随后并入平坦中心区域，所述平坦中心区域延伸至插入式切削刀内的中心孔17。这样，在切削过程中能形成极好的切屑。
图6中所示为根据本发明、根据图1和图2具体化的五个插入式切削刀在适用工具基体中的定位，所述适用工具基体用于在高进给速度下进行端面铣削。

Claims (10)

1.一种插入式切削刀，其具有实质上为三角形或正方形的基本形状，其顶面(1)和底面(2)通过侧面(3)彼此连接，在所述插入式切削刀中，三个或相应地四个切削刃(4)--如平面图中所看到的，是凸起的--由顶面(1)与所述侧面(3)之间和/或底面(2)与所述侧面(3)之间的交会形成，所述切削刃(4)各自由至少一段圆弧和至少一个实质上平直的部分组成并经由拐角半径为Re的切削拐角(5)彼此连接，
所述插入式切削刀的特征在于
每个切削刃(4)与切削拐角(5)相邻并具有平直修光刃(6)，所述平直修光刃(6)以半径最多为内切圆(10)半径Ri的80％的圆形部分(7)并入由一至三个平直部分(9)组成的主切削刃(8)，其中，在所述主切削刃(8)具有多个平直部分(9)的情况下，这些部分(9)之间的过渡区域具体化为圆形形状，所述圆形形状的半径在所述内切圆(10)的所述半径Ri的50％至200％的范围之内；此外，所述插入式切削刀的特征还在于，所述插入式切削刀具有环绕起来的切削刃倒角(11)且所述切削刃倒角(11)具有倒角角度α，基本沿着所述切削拐角(5)，所述角度α具有在-10°至-20°的范围之内的实质上恒定的值，而在与所述切削拐角(5)邻近的两侧，所述角度α沿着所述修光刃(6)或所述主切削刃(8)的区段(12)连续改变，所述区段(12)在1-1.8×所述切削拐角(5)的所述半径Re的范围之内，一直到沿修光刃(6)和主切削刃(8)的剩余部分以及沿所述圆形部分(7)，所述角度α改变至实质上恒定的值，所述值在0°至-10°的范围之内。
2.根据权利要求1所述的插入式切削刀，其特征在于，所述圆形部分(7)的半径至少为所述内切圆(10)的所述半径Ri的50％。
3.根据权利要求1或2所述的插入式切削刀，其特征在于，基本沿着所述切削拐角(5)，所述倒角角度α具有约为-15°的恒定值，而在沿着所述修光刃(6)以及沿着所述圆形部分(7)的恒定范围之内且在沿着所述主切削刃(8)的恒定范围之内，所述倒角角度α具有约为0°的值。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的插入式切削刀，其特征在于，所述切削刃倒角(11)具有在0.1mm至0.4mm的范围之内的宽度b。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的插入式切削刀，其特征在于，所述修光刃(6)的所述长度至少为所述内切圆(10)的所述半径Ri的15％。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的插入式切削刀，其特征在于，所述个别切削刃(4)是以对称方式构造。
7.根据权利要求6所述的插入式切削刀，其特征在于，切削刃(4)形成于顶面(1)与所述侧面(3)之间的所述交会处以及底面(2)与所述侧面(3)之间的所述交会处。
8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的插入式切削刀，其特征在于，所述侧面(3)具有距所述切削刃(4)一定距离的平支承表面(15)。
9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的插入式切削刀，其特征在于，所述侧面(3)在与所述修光刃(6)以及所述主切削刃(8)的所述平直部分(9)相邻处具体化为平面(13)，而在与所述圆形部分(7)相邻处具体化为圆柱形表面(14)。
10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述的插入式切削刀，其特征在于，所述顶面(1)和/或所述底面(2)具有与所述切削刃倒角(11)相邻的断屑几何结构。
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