CN102825274B - 开槽镶片 - Google Patents

Abstract

一种切削镶片，这种切削镶片具有一个被构造为连接到一个刀具本体上的底座部分，该底座部分具有一个前导端，一个跟随端，以及在它们之间伸展的一个安装面。多个切削部分在与该安装面相反的方向上从这个底座部分伸展。该多个切削部分中的每个切削部分包括邻近该底座的前导端布置的一个切削面。这个切削面具有相对于一个基准面以一个第一角度布置的带角度的部分，该基准面平行于该前导端并且垂直于该安装面进行定向。这个切削面还具有一个被布置在这个带角度的部分与该底座部分之间的弯曲的部分。

Description

开槽镶片

技术领域

本发明总体上涉及用于在工件中先前所形成的孔中切槽的机加工刀具，并且更加具体地涉及一种用于在孔内机加工凹槽的镶片。

背景技术

经常必须或者希望的是在一个机加工部件的管道或者孔洞内创造一个内部的凹陷或者凹槽。这种开槽过程典型地是以两种方式之一进行的。一种解决方式是在单一轴线旋转的驱动器上使用附接到刀夹具上的一种开槽工具。置于孔洞中的该开槽工具的末端具有一个或多个切削镶片。这些切削镶片经常是径向地可伸展的并且可伸缩的。这样的特征允许将该刀具插入一个孔洞中、然后进行旋转并径向地伸展从而沿着该孔洞的内表面形成该凹槽。

这类可伸展的镶片的实例在现有技术中是众所周知的。美国专利号2,333,935和美国专利号2,545,443各自示出了用于内部开槽的可伸展的镶片。总体上，一个中心杆在一个轴向方向上移动并且它在其末端具有一个楔形表面。该楔形表面在一个楔入动作中接合了一个或多个切削镶片，从而将该轴向力转化为使该镶片移动进入切削位置中的一种径向力。用于移动该中心杆的装置经常是机械式的，但是这样一个杆的电动式或者液压式移动对于本领域而言并不是新的。不管引起移动的装置如何，总体上要求一种精细控制系统来控制该中心杆的移动。这种控制是必要的，因为该中心杆的位置决定了将要在该工件的壁中制成的一个切口的直径。

另一种解决方式，例如在共同转让的美国专利申请序列号13/159,901中所描述的，利用一种实心体的切削刀具本体，这种切削刀具本体具有多个凹座，在这些凹座中安装有具有一种所希望的切削轮廓的多个切削镶片。为了在一个工件的孔洞壁上进行开槽操作，刀具本体既要围绕一条中央轴线旋转，还同时还要沿着围绕该孔洞的这条中央轴线的一个总体上圆形的路径进行插入。

无论解决方法如何，每个都利用了具有一种选定轮廓的一个或多个可更换的切削镶片。理想地，此类切削镶片是耐用的，能够以一种及时的方式形成所希望的这些凹槽，并且能够形成具有一种所希望的质量的多个凹槽。虽然已知的切削镶片已经总体上适合用于此类操作，但是对于在此类凹槽切削操作中使用的改进型切削镶片仍存在需要。

发明内容

通过本发明的实施方案来解决现有技术的诸多缺点。作为一个第一方面，提供了一种切削镶片。这种切削镶片包括一个被构造为连接到刀具本体上的底座部分。该底座部分具有一个前导端、一个跟随端、以及在它们之间伸展的一个安装面。该切削镶片进一步包括在与该安装面相反的方向上从这个底座部分伸展的多个切削部分，该多个切削部分中的每一个切削部分具有一个总体上面向该底座的前导端进行布置的切削面。这个切削面包括一个带角度的部分，这个带角度的部分相对于一个平行于该前导端且垂直于该安装面的基准面以一个第一角度被布置，而且一个弯曲的部分被布置在这个带角度的部分与该底座部分之间。

这个第一角度可以是约4度。这个弯曲的部分可以是在一个约0.64毫米的半径附近进行布置的。

该多个切削部分中的每个切削部分可以进一步包括一个跟随面，这个跟随面包括一个相对于该安装面以一个第一后角进行布置的上部分以及一个被布置在该上部分与该底座部分之间的下部分，这个下部分是相对于该安装面以一个第二后角布置的。该第一后角可以是约14度，而该第二后角可以约33度。

该多个切削部分中的每个切削部分可以进一步包括一个跟随面以及一对侧向面，这对侧向面从该切削面伸展到该跟随面并且以倾斜于一个基准面的一个锥角向内渐缩，该基准面垂直于该底座部分的前导端并且垂直于该安装面进行布置。这个锥角可以是约4度。

该多个切削部分中的每一个切削部分可以进一步包括一个跟随面以及一对侧向面，这对侧向面沿着该切削面从该底座部分向上伸展至该跟随面并且以倾斜于该安装面的一个张角向外张开。该张角度可以在约2度到约4度的范围之内。

作为另一个方面，提供了一种用于在一个工件内所形成的孔洞壁上形成凹槽的开槽镶片。该切削镶片包括一个被构造为连接到刀具本体上的一个底座部分，该底座部分具有一个前导端、一个跟随端、以及在它们之间伸展的一个安装面。该切削镶片进一步包括在与该安装面相反的方向上从这个底座部分伸展的多个切削部分。该多个切削部分中的每个切削部分包括一个切削面以及一个跟随面。该跟随面包括一个相对于该安装面以一个第一后角进行布置的上部分以及一个被布置在该上部分与该底座部分之间的下部分。这个下部分是相对于该安装面以一个第二后角进行布置的。

该第一后角可以是约14度，而该第二后角可以是约33度。

这个切削面可以包括一个带角度的部分以及一个弯曲的部分，这个带角度的部分相对于一个基准面以一个第一角度进行放置，这个基准面平行于该前导端且垂直于该安装面，并且这个弯曲的部分被布置在这个带角度的部分与该底座部分之间。这个第一角度可以是约4度。这个弯曲的部分可以是在一个约0.64毫米的半径附近进行布置的。

该多个切削部分中的每个切削部分可以进一步包括一对侧向面，这对侧向面从该切削面伸展到该跟随面，并且以倾斜于一个基准面的一个锥角向内渐缩，该基准面垂直于该底座部分的前导端并且垂直于该安装面进行布置。这个锥角可以是约4度。

该多个切削部分中的每个切削部分可以进一步包括一对侧向面，这对侧向面沿着该切削面从该底座部分向上伸展至该跟随面并且以倾斜于该安装面的一个张角向外张开。该张角可以是在约2度到约4度的范围之内。

附图说明

当结合这些附图来阅读时，可以从以下对优选实施方案的说明中获得对本发明的全面理解，在附图中：

图1是根据本发明的一个示例性实施方案的一种切削镶片的等距视图；

图2是根据本发明的一个示例性实施方案的、被安装在一个刀具本体上的、图1的镶片的等距视图；

图3是图1的切削镶片的侧面正视图；

图4是图1的切削镶片的前端正视图；并且

图5是图1的切削镶片的俯视图。

具体实施方式

这里使用的方向性词语（例如像：左、右、前、后、顶部、底部及其派生词）涉及在附图中示出的这些构件的取向，并且对于权利要求并非进行了限制性，除非在此明确地引述。在所有附图中对相同的部件提供相同的参考号。

如在此使用的，术语“多个（number）”应用于是指任何非零的数量（即，一或大于一的任何数量）。

如在此使用的，术语“约（about）”应该被用于指在一个在具体确定的点的附近、或者在该点处的点（即，紧邻（proximate））。

图1描绘了根据本发明的一个非限制性实施方案的一个实例性切削镶片10，该切削镶片用于和一个刀具本体12一起使用（如图2中所示），当刀具本体12是围绕一条中央纵向轴线14转动时，在一个工件（未示出）中所形成的孔洞的内壁上进行切削/开槽操作。切削镶片10可以与具有多个固定凹座（如图2所示）亦或多个径向上可移动的凹座的切削刀具本体（未示出）一起使用。

切削镶片10优选地是由碳化物或者其他适合的材料通过一种注塑模制方法来形成的。但是，应该认识到其他材料和或形成方法是可以使用的，且没有改变本发明的范围。继续参见图1，切削镶片10包括一个被构造为连接到一个刀具本体（如图2的刀具本体12）上的底座部分16。在所描述的实例性实施方案中，这样的连接是通过一个安装螺钉18与底座部分16中的一个总体上中央的安装孔20的相互作用来实现的。但是，应该认识到其他适合的连接装置是可以采用的，而且不改变本发明的范围。底座部分16包括一个前导端22，一个跟随端24，以及在它们之间伸展的一个安装面26（在图1仅示出了边缘）。

切削镶片10进一步包括多个（在所展示的实施方案中有两个）切削部分28，这些切削部分在与安装面26相反的方向上从底座部分16向上伸展。每个切削部分包括一个切削面30，该切削面总体上面向底座部分16的前导端22并且邻近一个切削刃32。

参见图3，每个切削面30包括一个总体上平面的带角度的部分34，这个带角度的部分是相对于一个基准面（未示出）以一个第一角度θ₁进行布置的，该基准面是平行于底座部分16的前导端22并且垂直于底座部分16的安装面26进行定向的。优选地，θ₁是约4度（±30’）。继续参见图3，切削面30进一步包括被布置在带角度的部分34与底座部分16之间的一个弯曲的部分36。优选地，弯曲的部分36是在一个约0.64毫米的半径r附近进行布置的。带角度的部分34和弯曲的部分36的这种定位有助于以一种所希望的方式卷曲并且断开在切削操作过程中所形成的切屑。

如在图1和图3中所示，每个切削部分28还包括一个跟随面40，该跟随面具有一个上部分42以及一个被布置在上部分42与底座部分16之间的下部分44。上部分42总体上是相对于一个平行于安装面26的基准面（未示出）以一个第一后角 进行布置的。下部分44总体上是相对于一个平行于安装面26的基准面（未示出）以一个第二后角进行布置的。在本发明的一个优选实例中，该第一后角 是约14度（±1度），而该第二后角 是约33度（±1度）。与切削面30的这些部分的定向类似，这样的后角 有助于在正在切开的凹槽中提供间隙。这样的间隙有助于防止摩擦并且因此提供一种改进的表面光洁度。

参见图1、图4和图5，每个切削部分28进一步包括一对侧向面50，这对侧向面总体上从切削面30延伸至跟随面40，并且以倾斜于一个基准面（未示出）的一个锥角γ（图5）向内（当从前向后移动时）向内渐缩，该基准面总体上垂直于底座部分16的前导端22并且垂直于安装面26进行布置。在本发明的一个优选实例中，锥角γ是约4度，或更加具体地，4°41′±30′。如图5中所示，当从切削镶片10的前面观察时，每个侧向面50能够以倾斜于安装面26的一个张角α向外张开。在本发明的一个优选实例中，张角α是在约2度到约4度的范围内。应认识到，使用这样的锥角和张角γ，α总体上在通过该切削镶片形成的凹槽中提供了改进的间隙，这在总体上产生了机加工零件上改进的表面粗糙度以及该切削镶片的改进的使用寿命。

虽然已对本发明的具体实施方案进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应认识到鉴于本披露的整体传授内容可以对在此提供的这些细节发展出不同的修改和替代方案。因此，所披露的具体安排仅是说明性的，而不作为对本发明的范围的限制，本发明的范围应涵盖在所附权利要求以及其任何和所有的等效物的全部广度内。

Claims (16)

1.一种切削镶片(10)，包括：

一个被构造为连接到一个刀具本体(12)上的底座部分(16)，该底座部分具有一个前导端(22)、一个跟随端(24)、以及在它们之间伸展的一个安装面(26)；以及

多个切削部分(28)，该多个切削部分在与该安装面相反的方向上从该底座部分向上伸展，每个切削部分具有一个总体上面向该底座部分的前导端并且邻近一个切削刃(32)进行布置的切削面(30)，每个切削部分还具有一个跟随面(40)，

该切削面包括：

一个带角度的部分(34)，该带角度的部分相对于一个基准面以一个第一角度(θ₁)进行布置，该基准面平行于该前导端并且垂直于该安装面；以及

一个弯曲的部分(36)，该弯曲的部分被布置在该带角度的部分与该底座部分之间；

该跟随面包括：

一个平面的上部分(42)，该上部分邻近切削刃并且相对于该安装面以一个非零的第一后角进行布置；以及

一个平面的下部分(44)，该下部分在该上部分与该跟随端之间延伸，该下部分是相对于该安装面以一个非零的第二后角进行布置的。

2.如权利要求1所述的切削镶片，其中该第一角度是约4度。

3.如权利要求2所述的切削镶片，其中该弯曲的部分具有一个约0.64毫米的半径。

4.如权利要求1所述的切削镶片，其中该非零的第一后角是约14度并且该非零的第二后角是约33度。

5.如权利要求1所述的切削镶片，其中每个切削部分进一步包括：

一对侧向面，这对侧向面从该切削面伸展到该跟随面并且以倾斜于一个基准面的一个锥角向内渐缩，该基准面垂直于该底座部分的前导端并且垂直于该安装面进行布置。

6.如权利要求5所述的切削镶片，其中该锥角是约4度。

7.如权利要求1所述的切削镶片，其中每个切削部分进一步包括：

一对侧向面，这对侧向面沿着该切削面从该底座部分向上伸展至该跟随面，并且以倾斜于该安装面的一个张角向外张开。

8.如权利要求7所述的切削镶片，其中该张角是在约2度到约4度的范围内。

9.一种用于在一个工件中形成的一个孔洞的壁内形成凹槽的开槽镶片，该开槽镶片包括：

一个被构造为连接到一个刀具本体上的底座部分，该底座部分具有一个前导端、一个跟随端、以及在它们之间伸展的一个安装面；以及

多个切削部分，该多个切削部分在与该安装面相反的方向上从该底座部分向上伸展，每个切削部分包括：

一个切削面，其具有一个总体上面向该底座部分的前导端并且邻近一个切削刃进行布置，该切削面包括：一个带角度的部分，该带角度的部分相对于一个基准面以一个第一角度进行布置，该基准面平行于该前导端并且垂直于该安装面；以及一个弯曲的部分，该弯曲的部分被布置在该带角度的部分与该底座部分之间；以及

一个跟随面，该跟随面包括：一个平面的上部分，该上部分邻近切削刃并且相对于该安装面以一个非零的第一后角进行布置；以及一个平面的下部分，该下部分在该上部分与该跟随端之间延伸，该下部分是相对于该安装面以一个非零的第二后角进行布置的。

10.如权利要求9所述的开槽镶片，其中该非零的第一后角是约14度并且该非零的第二后角是约33度。

11.如权利要求9所述的开槽镶片，其中该第一角度是约4度。

12.如权利要求11所述的开槽镶片，其中该弯曲的部分具有一个约0.64毫米的半径。

13.如权利要求9所述的开槽镶片，其中每个切削部分进一步包括：

一对侧向面，这对侧向面从该切削面伸展到该跟随面并且以倾斜于一个基准面的一个锥角向内渐缩，该基准面垂直于该底座的前导端并且垂直于该安装面进行布置。

14.如权利要求13所述的开槽镶片，其中该锥角是约4度。

15.如权利要求9所述的开槽镶片，其中每个切削部分进一步包括：

一对侧向面，这对侧向面沿着该切削面从该底座部分向上伸展至该跟随面并且以倾斜于该安装面的一个张角向外张开。

16.如权利要求15所述的开槽镶片，其中该张角是在约2度到约4度的范围内。