CN102825319A

CN102825319A - 对管板开槽的可转位的端铣刀本体

Info

Publication number: CN102825319A
Application number: CN2012101907924A
Authority: CN
Inventors: M·A·韦塞尔
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 2011-06-14
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2012-12-19
Also published as: BR102012012916A2; GB2491968A; US20120321405A1; DE102012010052A1; GB201210517D0

Abstract

一种用于保持多个镶片的开槽刀具本体，这些镶片用于在该刀具本体围绕一条第一轴线转动并且同时围绕一条第二轴线进行圆形地插入时在一个孔洞壁中形成一个或多个凹槽。这个刀具本体包括一个总体上圆柱形的部分，该圆柱形的部分围绕这条第一轴线进行布置并且具有一个第一端和一个相反的第二端，该第一端被构造为安装在一台机床上用于同时围绕这条第一轴线来转动该刀具本体并且围绕这条第二轴线圆形地插入该第二端。该刀具本体进一步包括多个凹座，这些凹座被布置在这个总体上圆柱形的部分的相反的第二端处或者附近。该多个凹座中的每个凹座被构造为在其中接收并且连接一个切削镶片，该切削镶片用于在该孔洞的壁中形成一个或多个凹槽。

Description

对管板开槽的可转位的端铣刀本体

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开槽刀具本体以及一种开槽刀具组件。

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。

尽管这样的机构已经总体上适合于进行开槽操作，但是这样的机构具有多种缺陷。关于其中之一，这样的开槽刀具所要求的移动零件的复杂性及数量导致了总体上高的造价。同样，这样的刀具的复杂性导致了更多潜在的磨损和失效点。

另一个解决方式是使用一种实心体的切削刀具，这种切削刀具在该切削刀具本体上具有直接形成的所希望的切削轮廓。由于这些切削刃是直接形成在该切削刀具的本体上的，并且因此不是径向可伸展或可伸缩的，这样的切削刀具是与一种机床一起使用的，这种机床有能力既围绕一条第一轴线转动该切削刀具，又在围绕这条第一轴线转动该刀具的同时沿着一条环形路径平移该切削刀具，因此允许该刀具在一个孔洞壁中形成一个凹槽。这样的实心体切削刀具的缺陷是一旦通过使用而磨损，必须将该刀具送出以便重新磨锐（如果可能的话）亦或抛弃。

发明内容

现有技术中的此类缺点将通过本发明的实施方案来解决，本发明的实施方案针对的是一种用于在工件上进行开槽操作的开槽刀具本体、一种开槽刀具组件、以及一种机加工系统。

作为本发明的一个方面，提供了一种用于保持多个镶片的开槽刀具本体，这些镶片用于在该刀具本体围绕一条第一轴线转动并且同时围绕一条第二轴线圆形地进行插入时在一个孔洞壁中形成一个或多个凹槽。该刀具本体包括一个总体上圆柱形的部分，这个总体上圆柱形的部分总体上围绕这条第一轴线进行布置并且具有一个第一端以及一个相反的第二端。该第一端被构造为安装在一台机床上用于同时围绕该第一轴线转动该刀具本体并且围绕该第二轴线对该第二端进行圆形地插入。该刀具本体还包括多个凹座，这些凹座被布置在这个总体上圆柱形的部分的相反的第二端处或者附近。该多个凹座中的每个凹座被构造为在其中接收并且连接一个切削镶片，该切削镶片用于在该孔洞的壁中形成一个或多个凹槽。

这个总体上圆柱形的部分可以是通过一个材料的整体部件形成的。

这个总体上圆柱形的部分可以包括被布置在这个相反的第二端处或附近的多个凹槽，该多个凹槽中的每个凹槽是在该多个凹座中的两个邻近凹座之间总体上纵向地布置的。

这个总体上圆柱形的部分可以包括一个围绕该第一轴线进行布置的冷却剂通道，这个冷却剂通道具有一个第一开口以及多个第二开口，该第一开口在该总体上圆柱形的部分的第一端处或附近并且该多个第二开口在该总体上圆柱形的部分的第二端处或附近。该多个第二开口可以布置在该多个凹槽中。

该多个凹座中的每个凹座可以包括在其中的一个螺纹孔，每个螺纹孔被构造为接收一颗螺钉用于将一个镶片固定到相关联的凹座中。

作为本发明的另一个方面，提供了一种开槽刀具组件，该开槽刀具组件用于在该刀具本体围绕一条第一轴线转动并且同时围绕一条第二轴线进行圆形地插入时在一个孔洞的壁中形成一个或多个凹槽。该刀具组件包括一个刀具本体以及多个镶片。该刀具本体包括一个总体上圆柱形的部分，这个总体上圆柱形的部分总体上围绕这条第一轴线进行布置并且具有一个第一端以及一个相反的第二端。该第一端被构造为安装在一台机床上用于同时围绕这条第一轴线转动该刀具本体并且围绕这条第二轴线对该第二端进行圆形地插入。该刀具本体进一步包括多个凹座，这些凹座被布置在这个总体上圆柱形的部分的相反的第二端处或者附近。该多个镶片中的每个镶片被布置在该多个凹座中的一个对应的凹座中，并且被构造为当该刀具本体围绕这条第一轴线进行转动并且同时围绕这条第二轴线进行圆形地插入时在一个孔洞的壁上形成一个或多个凹槽。

该多个凹座中的每个凹座可以在其中包括一个螺纹孔，并且该多个镶片中的每个镶片可以通过一颗被拧入该对应的螺纹孔中的固定螺钉而连接在该多个凹座中的一个对应的凹座之中。

这个总体上圆柱形的部分可以是用一个材料的整体部件形成的。

这个总体上圆柱形的部分可以包括一个围绕这条第一轴线进行布置的冷却剂通道，该冷却剂通道具有一个第一开口以及多个第二开口，该第一开口在这个总体上圆柱形的部分的第一端处或者附近，并且该第二开口在这个总体上圆柱形的部分的第二端处或者附近。该多个第二开口可以被布置在该多个凹槽中。

作为本发明的又另一方面，提供了一种机加工系统。这种机加工系统包括一台机床，该机床具有围绕一个第一轴线选择性地可转动并且围绕一个第二轴线圆形地可插入的一个卡盘、以及一个连接到该卡盘上的开槽刀具组件（如先前所述的）。

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实例性实施方案的一种开槽刀具组件的等距视图；

图2是图1的刀具本体的侧面正视图；

图3是图2的刀具本体的截面正视图；

图4是沿图2的线4-4截取的图1和图2的刀具本体的正视截面图；

图5是沿图2的线5-5截取的图1和图2的开槽刀具本体的正视截面图；并且

图6是根据本发明的一个实例性实施方案的一种机加工系统的平面示意图。

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，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“附近（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，邻近）。

图1描绘了根据本发明的一个非限制性实施方案的一种实例性的开槽刀具组件10，该开槽刀具组件用于在切削刀具组件10围绕一条中央纵向轴线12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。继续参见图1，切削刀具组件10包括一个刀具本体13，该刀具本体具有围绕中央纵向轴线12进行布置的一个总体上圆柱形的部分14。这个总体上圆柱形的部分14包括一个被适配成是连接到一台机床（未示出）上的一个第一端16以及一个相反的第二端18。总体上圆柱形的部分可以是具有总体上恒定的直径或者替代地，如图1的实例性实施方案所示，这个总体上圆柱形的部分14可以包括总体上由一个台阶状部分15分隔开的不同直径的多个部分（未编号）并且优选地，但不一定，是用一个材料（例如工具钢或者其他适合的材料）的单个整体部件形成的，如图3中的截面图所示。

总体上参见图2，图4和图5，刀具本体13的总体上圆柱形的部分14包括总体上在在相反的第二端18处或者附近形成的多个（在所展示的实例中是4个）凹座20，其中该多个凹座中的每个凹座20被构造为在其中接收并且连接一个切削镶片22（图1），该切削镶片用于在工件中先前所形成的一个孔洞的壁中形成一个或多个凹槽，如在下面更加详细讨论的。如在图1的实例性实施方案中所示，每个镶片22可以是通过一颗螺钉24来连接进入/到一个对应的凹座20，该螺钉在凹座20处或者附近与一个形成在这个总体上圆柱形的部分13中的一个螺纹孔26（图2和图4）协作接合。应该认识到这样的连接可以是通过其他适合的连接装置来实现的，而没有改变本发明的范围。

为了促使切屑排出远离这些切削镶片22，刀具本体13的圆柱形部分14优选地包括形成在相反的第二端18处或者附近的多个（在所展示的实例中是4个）凹槽28。如在图1、图4和图5中所示，每个凹槽28是在两个邻近凹座20之间总体上纵向地进行布置的。

为了在切削操作过程中向切削刀具组件10提供冷却，刀具本体13的圆柱形部分14优选地包括一个或多个冷却剂通道，例如在图3中所展示的实例性实施方案中所示的中央布置的冷却剂通道30，用于提供总体上从这个总体上圆柱形的部分14的第一端16到相反的第二端18的一种冷却剂的流动（未示出）。因此，如图3中所示，冷却剂通道30总体上从在第一端16处或者附近的一个第一开口32延伸到被布置在相反的第二端18处或者附近的多个第二开口34。如在所展示的实施方案中所示，该多个第二开口可以是提供在多个凹槽28中，以便确保将冷却剂总体上提供在这些切削镶片处或者附近，并且因此提供在正被切削（开槽）的孔的表面上。虽然在所展示的实施方案中仅示出了一个中央定位的冷却剂通道30，但是应该理解的是可以采用具有与所示取向不相同的取向的其他数量的冷却剂通道，而且没有不同于本发明的范围。

这样已经说明了一种切削刀具组件的一个实例性实施方案，将结合图6（该图示出刀具组件10被布置在一个工件52的孔洞54中）来说明根据本发明的一个实施方案的一示例性机加工系统50。孔洞54先前是围绕一条中央轴线56而形成在工件52中的。为了进行一个凹槽切削操作，开槽刀具组件10（具有至少一个被安装在其上的切削镶片22），被安装在一台机床（未示出）上，这台机床能够围绕中央纵向轴线12转动刀具组件10的同时围绕一条第二轴线（例如孔洞54的中央轴线56）圆形地插入刀具组件10。通过刀具组件10的这种同步转动和插入，在工件52的孔洞54中有效地形成一个凹槽。应该理解的是根据具体的应用，本发明提供了使用安装到刀具本体13上的一个或多个切削镶片22。

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

1.一种用于保持多个镶片的开槽刀具本体，这些镶片用于在该刀具本体围绕一条第一轴线转动并且同时围绕一条第二轴线进行圆形地插入时在一个孔洞的壁中形成一个或多个凹槽，该刀具本体包括：

一个总体上圆柱形的部分，该圆柱形的部分总体上围绕该第一轴线进行布置并且具有一个第一端和一个相反的第二端，该第一端被构造为安装在一台机床上用于同时围绕该第一轴线来转动该刀具本体并且围绕该第二轴线圆形地插入该第二端；以及

被布置在该总体上圆柱形的部分的该相反的第二端处或者附近的多个凹座，该多个凹座中的每个凹座被构造为在其中接收并且连接一个切削镶片，该切削镶片用于在该孔洞的壁中形成一个或多个凹槽。

2.如权利要求1所述的开槽刀具，其中该总体上圆柱形的部分是用一个材料的整体部件形成的。

3.如权利要求1所述的开槽刀具，其中该总体上圆柱形的部分包括多个布置在该相反的第二端处或附近的凹槽，该多个凹槽中的每个凹槽是在该多个凹座中的两个邻近凹座之间总体上纵向地布置的。

4.如权利要求3所述的开槽刀具，其中该总体上圆柱形的部分包括一个围绕该第一轴线进行布置的冷却剂通道，该冷却剂通道具有在该总体上圆柱形的部分的该第一端处或者附近的一个第一开口、以及在该总体上圆柱形的部分的该第二端处或者附近的多个第二开口。

5.如权利要求4所述的开槽刀具，其中该多个第二开口被布置在该多个凹槽内。

6.如权利要求1所述的开槽刀具，其中该多个凹座中的每个凹座包括在其中的一个螺纹孔，每个螺纹孔被构造为接收一颗用于将一个镶片固定到该相关联的凹座中的螺钉。

7.一种开槽刀具组件，该开槽刀具组件用于在该刀具本体围绕一条第一轴线转动并且同时围绕一条第二轴线进行圆形地插入时在一个孔洞的壁中形成一个或多个凹槽，该开槽刀具组件包括：

一个刀具本体，该刀具本体包括：

多个凹座，该多个凹座被布置在该总体上圆柱形的部分的该相反的第二端处或者附近的；以及

多个切削镶片，该多个镶片中的每个镶片被布置在该多个凹座中的一个对应的凹座内，

其中该多个镶片中的每个镶片被构造为当该刀具本体围绕该第一轴线进行转动并且同时围绕该第二轴线进行圆形地插入时在一个孔洞的壁中形成一个或多个凹槽。

8.如权利要求7所述的开槽刀具组件，其中该多个凹座中的每个凹座包括在其中的一个螺纹孔，并且其中该多个镶片中的每个镶片是通过一个拧入该对应的螺纹孔中的一颗固定螺钉而连接到该多个凹座中的一个对应的凹座中的。

9.如权利要求7所述的开槽刀具组件，其中该总体上圆柱形的部分是用一个材料的整体部件形成的。

10.如权利要求7所述的开槽刀具组件，其中该总体上圆柱形的部分包括多个布置在该相反的第二端处或附近的凹槽，该多个凹槽中的每个凹槽是在该多个凹座中的两个邻近凹座之间总体上纵向地布置的。

11.如权利要求10所述的开槽刀具组件，其中该总体上圆柱形的部分包括一个围绕该第一轴线进行布置的冷却剂通道，该冷却剂通道具有一个第一开口以及多个第二开口，该第一开口在该总体上圆柱形的部分的该第一端处或者附近并且该多个第二开口在该总体上圆柱形的部分的该第二端处或者附近。

12.如权利要求11所述的开槽刀具组件，其中该多个第二开口被布置在多个凹槽之中。

13.一种用于在一个工件中形成的一个孔洞上进行开槽操作的机加工系统，该机加工系统包括：

一台机床，该机床具有一个卡盘，该卡盘围绕一条第一轴线是选择性地可转动的并且围绕一条第二轴线是圆形地可插入的；以及

如在权利要求13中所引述的一个开槽刀具组件，该开槽刀具组件被连接到该卡盘上。