CN102848001A - 可转位镶片以及带有可转位镶片的表面拐角铣刀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可转位镶片以及带有可转位镶片的表面拐角铣刀。一种可转位镶片（16）具有一种三角形的形状，这个形状带有一个顶表面和一个底表面（26）以及连接所述表面的一个外周表面，这种可转位镶片具有围绕这些拐角（28至32）的多个切削刃。至少在其顶表面和底表面（26）上的多个边缘的区域内，这种可转位镶片（16）是相同的，这样使得所有六个切削刃都可以被用于同一旋转切削方向。多个副切削刃（46，48，50）与两个主切削刃（34，36，38）邻接并且以相对于这两个主切削刃以多个不同的角延伸。此外，在此说明了一种带有相应的可转位镶片（16）的表面拐角铣刀。

Description

可转位镶片以及带有可转位镶片的表面拐角铣刀

技术领域

本发明涉及一种具有三角形的形状的可转位镶片，该形状具有一个顶表面和一个底表面以及连接所述表面的一个外周表面，其中将这个外周表面连接到该顶表面或者该底表面上的多个切削刃围绕每个顶表面和底表面上的这些拐角延伸。

此外，本发明涉及一种表面拐角铣刀，这种表面拐角铣刀带有一个刀柄以及在紧固到这个刀柄上的至少一个可转位镶片。

背景技术

多种三角形的可转位镶片是用于车削以及铣削的。这些可转位镶片，在这种情况下，具有一个主切削刃以及一个邻接的副切削刃，所述切削刃在这个三角的一个拐角的区域内彼此汇合。这样一种可转位镶片是从US 3800379获悉的。在其顶表面上沿着该三角的这些纵向边缘，所述切削刃尖（它被用于车削）具有多个主切削刃以及多个相邻的、短的副切削刃。一个不具有无论什么切削功能的支撑面被提供在这个副切削刃与位于相同的纵向边缘上的相邻拐角的主切削刃之间。所述可转位镶片的底表面是平面的。

US 5876160披露了一种三角形的可转位镶片，其中该三角形的这些拐角与该纵向边缘上的主切削刃是约处于135°。而且，这些拐角是由两个对接的副切削刃形成的，这两个副切削刃在各自的情况下在一条直线上延伸。每个副切削刃是与一个直接邻接的主切削刃相关联的，这样使得每个主切削刃在一个对应的纵向末端上具有与其邻接的一个副切削刃。因此，这个可转位镶片可以被用作一个左手动与右手动的刃尖，即，带有一个左手动并且同样右手动的转轴轴线。该切削刃尖的可操作性是通过它是一个负的可转位镶片，即，它在多个区段中的楔角是90°而产生的。即便在上述US 3800379的情况下，它是所谓的负切削刃尖，但是它不能进行翻转而只能转动。

发明内容

本发明的目的是制造一种通用的可转位镶片。

这个目的是在一种上述类型的可转位镶片的情况下实现的，在这种类型的可转位镶片中该顶表面与该底表面的几何形状至少在它们的边缘的区域中是相同的。通过至少在这些边缘的区域中相同的几何形状，优选地在整个顶表面和底表面上，对于相同的旋转切削方向而言，如本发明所述的可转位镶片是可以与所有这些切削刃一起使用的。这些副切削刃在各自的情况下直接与两个主切削刃邻接，但是相对于这两个主切削刃是处于不同的角。

在现有技术中，几个副切削刃是彼此相邻定位而形成的，这样使得每个副切削刃仅与一个主切削刃邻接，这就是为什么这个可转位镶片的拐角是以一种复杂的方式形成的，亦或这些副切削刃相对于这两个主切削刃是处于相同的角。但是，在这种情况下，在主切削刃与副切削刃之间的这些角被限制到120°，因为在这个角度下对称的几何形状仅是可能的。

但是，本发明提供的是在副切削刃与这两个主切削刃之间的这些角是不同的，这样使得在主切削刃与相关联的副切削刃之间可以实现甚至<120°的角。尽管这种不对称性，对于相同的切削方向而言，如本发明所述的镶片可以进行翻转并且可以用在两个侧面上。因此，共有六对切削刃（即主切削刃和副切削刃）是完全相同地实现的并且在本发明所述的可转位镶片上可以被用于相同的目的。

如优选实施方案所述，本发明所述的可转位镶片是作为一种拐角铣削切削刃尖，具体地甚至作为一种90°的表面拐角铣削切削刃尖实现的。在这个实施方案的情况下，这些主切削刃相对于它们相关联的多个副切削刃是处于约90°。

这些副切削刃的形成在于该三角形的这些拐角不是反复修整的，而是修整一次，以在各自的情况下仅形成一个单一的副切削刃。在一种优选的方式下，这些副切削刃能够以一种线性方式延伸。经修整的指的是该三角的这些拐角延伸为截止点（cut-off），其中修整一次指的是通过这种修整只存在一个单一的副切削刃。

如这个优选的实施方案所述，每个主切削刃在其相关联的纵向边缘的整个长度上延伸。其结果是，对这些主切削刃实现了一个长的长度，该长度增加了切口的深度。

具体地，但不是绝对必要的，这些纵向边缘以及这些主切削刃边缘以一种线性方式延伸，这使它们可用于面铣削。

这些主切削刃甚至更优选地是如此长以至于它们从该切削刃拐角（该切削刃拐角是与其相关的副切削刃一起形成的）延伸最远至与该主切削刃不再相关联的邻接副切削刃的末端。多个中间表面或者中间边缘，如在现有技术中被设想为该主切削刃与该邻接的副切削刃之间的过渡被省略了。这些切削刃拐角是在该主切削刃与其副切削刃之间形成的，针对这一点，非常一般地说，术语“拐角”指的是该三角形的三个拐角或尖端，但是它们被修整了。

为了能够用正的可转位镶片进行操作，该优选的实施方案提供了，在各种情况下，特定的三角形侧面，这些三角形侧面从一个切削刃拐角的两个相反的副切削刃开始延伸到这个相反的镶片表面。彼此直接邻接的所述两个侧面是朝向彼此成角度的。术语“镶片表面”是用于定义该顶表面和底表面的。当从这个可转位镶片上的俯视图中观察时，这两个副切削刃因此是相对于彼此略微偏置而安排的，以便能够实现具有相同切削方向的可操作性。这些副切削刃的侧面在该相关的副切削刃上具有它们的基底并且在朝向这个副切削刃相反的方向上在另一个镶片表面上伸展，其中这些侧面不必渐缩，但是还可以在实质上形成一种梯形形式，这种梯形形式，在当前的情况下，又可以由术语“三角形”来包括。

这些副切削刃的相邻侧面被具体地实现为平面的表面,这简化了其可生产性。作为一种替代方案，这些侧面还可以略微凸起，其结果是在工件上生产出更好的表面。

这些相邻侧面之间的过渡是一个连接边缘，这个连接边缘从在一个镶片表面上的主与副切削刃之间的切削刃拐角延伸到该相反的镶片表面上的切削刃拐角。所述连接边缘将具体地以一种线性方式延伸。

为了增加刀具的寿命以及简化可生产性，这个连接边缘可以是倒圆角或者倒角的。在先前命名的现有技术中，带有多个负的副切削刃的多个连接边缘始终是锋利边缘的。

如该优选的实施方案所述，从这些副切削刃开始，这些副切削刃的侧面朝向该相反的镶片表面侧向并且朝外倾斜地延伸。具体地，每个侧面相对于该可转位镶片的一条中央轴线以一个在2°与20°之间的角延伸。所述中央轴线具体地是由一个中央开口限定的，一颗紧固螺钉延伸穿过这个中央开口，但它不是绝对必需的。当在顶表面和底表面上的俯视图中观察时，可以看到，如本实施方案所述，这些副切削刃的侧面（它们在各自的情况下从位于上面的镶片表面开始），向外略微倾斜地伸出。

如本发明所述的可转位镶片的另一个特性特征在于它的前刀面沿着该主切削刃具有不同倾斜的区域；这还被称为所谓的划分的主切削刃。针对该主切削刃的不同区域的不同要求，考虑到了所述不同倾斜的前刀面区域，这样实现了最佳的适配。

该主切削刃的前刀面可以在该副切削刃的区域内比在远离其相关联的副切削刃的区域内更强地倾斜。

在该主切削刃与副切削刃之间的过渡处的前刀面优选的是在两个方向上倾斜，以便优化在该副切削刃处以及还有该主切削刃处两者的切屑流动。

该前刀面的这些不同倾斜的区域可以通过一个倾斜的台阶而彼此汇合，其中所述台阶具体地是一个三角形的端面，该端面相对于这些邻接的前刀面是斜向地倾斜的。

本发明的另一个特性特征在于每个主切削刃的侧面是平面的并且没有不同倾斜的区段。

此外，本发明涉及一种表面拐角铣刀，具体地一种90°的表面拐角铣刀，这种表面拐角铣刀具有一个刀柄以及紧固到其上的、至少一个如本发明所述的可转位镶片。这个可转位镶片被紧固到刀柄上，这样使得该副切削刃的侧面在使用中具有一个正的后角。

附图说明

在以下说明以及进行参照的以下附图中本发明的其他特征和优点是明显的，并且在附图中：

图1示出了穿过本发明所述的、带有本发明所述一种可转位镶片的表面拐角铣刀的径向截面图，

图2示出了如本发明所述的可转位镶片的透视性俯视图，

图3示出了根据图1的可转位镶片的透视性仰视图，

图4a示出了根据图1的可转位镶片的俯视图，

图4b示出了沿着图4a中的线IVb-IVb穿过可转位镶片的一个拐角的截面，

图5示出了可转位镶片在图4中的箭头A的方向上的侧视图，并且

图6示出了根据图4的可转位镶片当在箭头B的方向上观察时的侧视图。

具体实施方式

图1示出了所谓的表面拐角铣刀10在穿过其旋转轴线X并且穿过工件12的一个径向剖面中的截面表示。这个铣刀10包括一个从动的刀柄14，在该刀柄的外周上紧固了几个可转位镶片16。为此，刀柄14具有多个相应的凹座18，其中容纳了这些对应的可转位镶片16。这些可转位镶片16的紧固是具体地通过多颗螺钉20起作用的，这些螺钉穿过这个可转位镶片16的中心。

所示的这些可转位镶片16是三角形的形状并且这些切削刃尖是处于一种“T”的形式，即，它是一个等边三角形。

如在图1中所能看到的，表面拐角铣刀10是一个90°的表面拐角铣刀，即，位于该铣刀的外周上的这些主切削刃22相对于这些端面的、更短的副切削刃24以约90°延伸。

图2和图3示出了在可转位镶片16的顶表面26或在底表面27上的俯视图。可以看出的是顶表面26与底表面27的几何形状是完全相同的，关于这点也有可能是只针对这些带有如下面还要说明的这些切削刃和前刀面以及侧面的边缘的一个选项。

但是，无论这两个镶片表面26，27中哪一个位于铣刀10的旋转方向上以及这些切削刃中哪一个是实际上在使用中，重要的是相同的前刀面和后角始终出现在这些对应的切削刃上，而且这些主和副切削刃的定位和位置是完全相同的。在此实现的是该可转位镶片是可以旋转和翻转的，并且能够以一种任意的方式紧固到刀具上，并且，尽管这样，在使用中始终是同样的切削刃几何形状。

可转位镶片16包括三个实际的拐角28至32（见图2）。主切削刃34至38沿着这些纵向边缘出现在顶表面与底表面26或27上。这些主切削刃是，可以说，在顶表面26与该外周表面之间三角形纵向侧面上的相交线或者边缘。该外周表面形成了多个侧面，如将在下面再次说明。三个另外的主切削刃40至44是在底表面27与该外周表面之间实现的。

每个主切削刃34至44具有一个更短的、仅与那个主切削刃相关联的副切削刃46至56。副切削刃46至56，象征性地讲，在各自的情况下是通过对从顶表面以及底表面26或27开始对拐角28至32进行修整而形成的。换言之，拐角28至32接收一个倒角，该倒角形成了副切削刃及其侧面。每个主切削刃34至44相对于它的相关联的副切削刃46至56是处于约90°。这一点在图1中也可以看出。

每个副切削刃46至56邻接两个主切削刃34至44。每个副切削刃优选地甚至以一种直接的方式邻接这两个相邻的主切削刃34至44。但是，该副切削刃相对于这两个主切削刃是处于不同的角δ₁和δ₂（见图4a）。在各自的情况下，只有一个主切削刃34至44与副切削刃46至56一起使用；于是这是相关联的主切削刃。在所展现的实施方案的情况下，彼此相关联的主与副切削刃始终相对于彼此以约90°对齐。副切削刃与邻接的、非相关联的主切削刃之间的角于是是约120°（角δ₂）。

副切削刃46至56还被设计成表面切削刃。

主切削刃34至44以一种线性方式从该切削刃拐角128，130，132，128‘，130‘以及132‘（该切削刃拐角形成有与其相关联的副切削刃）开始延伸最远到不再与其关联的邻接副切削刃的末端。这意味着，例如，对于根据图2的主切削刃34而言，它以一种线性方式从切削刃拐角132（这个切削刃拐角形成有副切削刃46）开始延伸最远到邻接的副切削刃48并且因此形成这个完整的纵向边缘。对于所有其他主切削刃36至44同样适用。

副切削刃46至56也以一种线性方式延伸。作为一种替代方案，它们还能够以一种略微凸起的方式延伸。

主切削刃34至44各自具有一个与其相关联的侧面58作为外周表面的一部分，这个对应的侧面58作为一个连续的平面表面沿着与其相关联的整个主切削刃34至44延伸。

副切削刃46至56在各自的情况下精确地具有一个只与其相关联的特定侧面，如在下面通过拐角30所说明的。.图2和图3示出副切削刃50具有从其开始的一个侧面60，该侧面只与其相关联并且朝向底表面27，具体地以一种三角的形式渐缩。

每个侧面60优选的是一个平面的端面，对于它而言它也可能是略微凸起。侧面60结束在切削刃拐角130‘处，这个切削刃拐角是由主切削刃44以及与其相关联的副切削刃56形成的（见图3）。

副切削刃56，被提供在该相反的表面（即，在底表面27上）的拐角30处，同样具有一个侧面，该侧面具有一个基准62并且也是作为一个三角形而成形的并且相对于顶表面26以一种平面方式对应地延伸以便在切削刃拐角130处伸出，这个切削刃拐角是由主切削刃38及其副切削刃50形成的。两个侧面60，62是朝向彼此成角度的；所述两个面之间的角在一个任意的径向截面平面R中是90°，这个径向截平面R垂直于中央轴线Y进行延伸。中央轴线Y是可转位镶片16的重力轴线的中心以及假想的旋转轴线。

如在图2和图3中，而且具体地在图4b同样可以看到，侧面60当在其相关的镶片表面上的俯视图中观察时，从其副切削刃50在朝着该相反的镶片表面（在这种情况下是底表面）的方向上侧向并且朝外略微倾斜地延伸。在这种情况下，当在底表面上的俯视图中观察时，同样适用于侧面62。图4b示出了侧面60，62相对于中央轴线Y以一个在2°与20°之间的角朝外倾斜地延伸。

侧面60，62没有以一种锋利边缘，而是通过一个导圆的连接边缘64彼此汇合。连接边缘64以一种在空间上倾斜的方式从切削刃拐角130‘，这个切削刃拐角是由主切削刃44及其副切削刃56形成的，延伸到相反的切削刃拐角130，这个相反的切削刃拐角是由主切削刃38及其相关联的副切削刃50形成的（见图2和图3）。

对于这些拐角28至30中的每一个而言，关于这些相关联的副切削刃的侧面的这种相同的发展是存在的。切削刃尖16的可操作性是通过这些相对于彼此成角度的特定侧面来实现的。

如在图6中所能看到的，这些主切削刃34至44的前刀面58平行于中央接收开口70的假想中央轴线Y延伸，这个中央接收开口是用于螺钉20的。

在所有这些侧视图中（见图5和图6），这些主切削刃在各自的情况下以多个对平行地（同样具体见图6）且倾斜于轴线Y延伸。在这种情况下，角γ相对于径向截面R（见图6）优选的是在3°与20°之间。角γ是在与该相关联的侧面成直角进行观察时测量的，这样在图6中它是以一种略微变形的方式表示的。

这些主切削刃44的前刀面被再次划分成不同倾斜的区域72和74。这一点将通过图3进行更详细的说明。区域72是同样位于该相关联的副切削刃56附近的区域，使得区域72代表了两个切削刃44，56的前刀面。这个前刀面的区域72比定位在主切削刃44的相反端处的区域74更强地倾斜。区域74最远延伸到邻接这个相邻的副切削刃52。

为了简化生产，区域72，74二者都能够以一种平面的方式来实现。

两个不同倾斜的区域72，74在一个基本上三角形的台阶76中彼此汇合。对于由主切削刃以及副切削刃组成的总共六个切削刃中的每一个而言，前刀面的这种设计是完全相同的。

所示这些可转位镶片优选的是通过烧结的方法来生产的，其几何形状与烧结操作是很适合的（尽管有众多的切削刃）。

可转位镶片16以一种带角度的方式被定位在刀柄14中的其相关联的接收装置18内，使得存在一个>0°的间隙角。

这些主切削刃的后角是在3°与20°之间，而这些副切削刃的后角是在3°与15°之间。

Claims (15)

1.一种可转位镶片，该可转位镶片具有一种三角形的形状，该形状带有一个顶表面和一个底表面（26，27）以及连接该顶表面和底表面（26，27）的一个外周表面，其中将该外周表面连接到该顶表面或连接到该底表面（26，27）上的多个切削刃围绕这些拐角（28至32）延伸，其中该顶表面以及该底表面（26，27）的几何形状至少在它们的边缘的区域中是相同的，并且在它们的拐角处它们具有多个主切削刃和副切削刃（34至44或者46至56），并且这些副切削刃（46至56）相对于邻接它们的这两个主切削刃是处于不同的角度的。

2.如权利要求1所述的可转位镶片，其特征在于，所述可转位镶片是一个拐角铣削切削刃尖。

3.如权利要求1或2所述的可转位镶片，其特征在于，所述可转位镶片是一个90°的表面拐角铣削切削刃尖。

4.如权利要求2或3所述的可转位镶片，其特征在于，该顶和底表面（26，27）的这些纵向边缘在各自情况下限定了一个主切削刃（34至44），并且这些拐角（28至32）被修整一次以便在各自情况下形成一个副切削刃（46至56）。

5.如权利要求4所述的可转位镶片，其特征在于，每个主切削刃（34至44）在其相关联纵向边缘的整个长度上延伸，并且以一种线性方式伸展。

6.如权利要求5所述的可转位镶片，其特征在于，每个主切削刃（34至44）从与其相关联的副切削刃（46至56）一起形成的切削刃拐角（128，130，132，128‘，130‘以及132‘）上延伸，最远至该邻接的副切削刃（46至56）的末端。

7.如以上权利要求之一所述的可转位镶片，其特征在于，在各自情况下，延伸到相反的镶片表面上的一个特定的三角形侧面（60，62）从相对于这些镶片表面相反的一个拐角（28至32）的两个副切削刃（50，56）中的每一个上开始，其中这些彼此相邻接的侧面（60，62）是朝向彼此成角度的。

8.如以上权利要求之一所述的可转位镶片，其特征在于，在相反的副切削刃（46至56）相邻侧面之间的过渡是一个连接边缘（46），该连接边缘从在一个镶片表面的主切削刃与该副切削刃（38，50）之间一个切削刃拐角（128，130，132，128‘，130‘以及132‘）延伸到在该相反的镶片表面上的切削刃拐角（128，130，132，128‘，130‘以及132‘）上。

9.如权利要求8所述的可转位镶片，其特征在于，该连接边缘（46）是修圆的。

10.如权利要求7至9之一所述的可转位镶片，其特征在于，从这些副切削刃（50，56）开始，这些副切削刃（50，56）的这些侧面（60，62）具体地相对于该可转位镶片的一条中央轴线（Y）以在2°与20°之间的角朝向该相反的镶片表面侧向并且朝外倾斜地延伸。

11.如以上权利要求之一所述的可转位镶片，其特征在于每个主切削刃（34至44）具有其自己的前刀面并且每个前刀面具有多个不同倾斜的区域（72，74）。

12.如权利要求11所述的可转位镶片，其特征在于，每个主切削刃（34至44）的前刀面在其相关联的副切削刃（46至56）的区域内比在远离该相关联的副切削刃的区域内更强地倾斜。

13.如权利要求11或12所述的可转位镶片，其特征在于，该前刀面（46至56）的这些不同倾斜的区域（72，74）通过一个倾斜的台阶（76）彼此汇合。

14.如以上权利要求之一所述的可转位镶片，其特征在于，每个主切削刃（34至44）的侧面（58）是平面的。

15.一个表面拐角铣刀，该铣刀具有一个刀柄（14）以及紧固到其上的、至少一个如以上权利要求之一所述的可转位镶片，其特征在于，该可转位镶片（16）被紧固到该刀柄（14）上，这样使得该副切削刃（46至56）的侧面（60，62）在使用中具有一个正的后角。

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