CN103237618A - 用于冲孔和切槽的切削刀具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对主要是金属的工件进行径向的和轴向的冲孔和侧向加工即所谓的切槽的切削刀具(1)，带有刀夹(2)和固定在刀夹(2)上的切削体底座(3)，切削体(6)靠置于该切削体底座上，切削体被夹板(5)的夹紧销(4)压靠到切削体底座(3)上，其中切削体(6)在切削体底座(3)上通过棱柱来引导。为了利用所述切削刀具(1)也能进行侧向的车削加工，而不会使得切削体(6)从其底座中转出，提出：切削体(6)在其面向夹紧销(4)的平面的顶表面上具有两个相对地倾斜的平面矩形的顶部斜面(7)，所述顶部斜面呈房子的鞍状屋顶或双坡屋顶的形式，所述顶部斜面从所述顶表面朝向切削体(6)的内部延伸，夹紧销(4)在其面向切削体(6)的底面上具有两个与顶部斜面(7)适配的斜坡(8)。

Description

用于冲孔和切槽的切削刀具
本发明涉及一种用于对主要是金属的工件进行径向的和轴向的冲孔和侧向加工即所谓的切槽的切削刀具，带有刀夹和固定在刀夹上的切削体底座，切削体靠置于该切削体底座上，切削体被夹板的夹紧销压靠到切削体底座上，其中切削体在切削体底座上通过棱柱(Prisma)来引导。
DE 10 2008 001135 A1公开了这种切削刀具。
本发明的目的在于，对根据权利要求1前序部分的带有其构件的切削刀具加以改进，使得也能进行侧向的车削加工，而不会使得切削体从其底座中转出。还将防止夹板侧向地转开。
根据被发明，该目的的实现方式为，切削体在其面向夹紧销的平面的顶表面上具有两个相对地倾斜的平面矩形的顶部斜面，这些顶部斜面呈房子的鞍状屋顶或双坡屋顶的形式，它们从所述顶表面朝向切削体的内部延伸，夹紧销在其面向切削体的底面上具有两个与斜面适配的斜坡。
由于切削体一方面在切削体底座上通过棱柱来引导，另一方面在其顶表面上具有顶部斜面，夹紧销上的相应的斜坡与所述顶部斜面接合，所以，切削体在其顶面和底面上引导，也可以进行侧向的车削加工，而切削体并不会从其底座中转出。
优选在两个顶部斜面之间设置有脊面，该脊面形成切削体的顶表面的一部分。该脊面是必需的，以便不会产生锐利的边缘，且它能压入到夹板的夹紧部件或夹紧销中。在夹紧部件或夹紧销上有一个介于两个顶部斜面之间的范围(Radius)。
在本发明的一种设计中，脊面形成一个带有短边和长边的矩形。优选该矩形的短边等于脊面9的宽度b，进而等于顶部斜面7彼此间的间距，而矩形的长边等于顶部斜面的宽度B。可供使用的面积由此得到最佳利用。
根据优选的实施方式，顶部斜面相对于切削体的顶表面夹成15°＞α＞5°优选α＝10°的角度地伸展，其中，顶部斜面从脊面延伸至切削体的边缘。只有按照所述角度，切削体才一方面仅略微消弱，另一方面却可以简便地固定在切削刀具中。若角度变大，也就是说，大于15°，切削体就会过于消弱。若角度小于5°，就不能充分地固定在切削刀具中。
有利地，切削体底座和夹板在刀夹上通过槽/榫连接精确地被引导。由此实现改善的固定。
根据一种优选的实施方式，在刀夹上设置有向后倾斜即离开切削体倾斜的被设计成槽的偏斜的平面，夹板利用被设计成榫头的类似地偏斜的平面，以槽/榫连接的方式精确地靠置于该平面上。通过这种精确的引导，避免或者不会再使得夹紧部件侧向地转开。
为了提高夹板作用到切削体上的夹紧力，在夹板的偏斜的平面上，在背离斜坡的端部设置有被构造成肋条的支撑点，用于夹紧螺钉的通孔设置在偏斜的平面的相对的面向斜坡的端部。把夹紧螺钉拧紧，由此引起一个长的杠杆臂，进而提高夹紧力。
本发明的切削体由陶瓷和/或CBN构成，其带有平面的顶面和底面，且带有把顶面和底面连接起来的侧面。它优选可以安置在刚刚介绍过的切削刀具上。
根据本发明，切削体在其顶面上具有两个相对地倾斜的平面矩形的顶部斜面，这些顶部斜面呈房子的鞍状屋顶或双坡屋顶的形式，它们从顶表面朝向切削体的内部延伸。这些顶部斜面能实现抗扭地安装到切削刀具中。
优选在两个顶部斜面之间设置有脊面，该脊面形成切削体的顶表面的一部分。该脊面是必需的，以便不会产生锐利的边缘。
根据优选的实施方式，顶部斜面相对于切削体的顶表面夹成角度15°＞α＞5°优选α＝10°地伸展，其中，顶部斜面从脊面延伸至切削体的边缘。只有按照所述角度，切削体才一方面仅略微消弱，另一方面却可以简便地固定在切削刀具中。若角度变大，也就是说，大于15°，切削体就会过于消弱。若角度小于5°，就不能充分地固定在切削刀具中。
根据优选的实施方式，切削体具有突出于其底面的嵌接部件。由此，切削体可以在其底面上，且在其顶面上利用顶部斜面被抗扭地引导。根据优选的设计，嵌接部件为球形的伸出部分。这些嵌接部件因此有利地是棱柱引导件的一部分。
在本发明的一种设计中，顶面和底面的支撑面和/或切削体的倒棱(Fase)至少具有部分面，这些部分面由在烧结时产生的烧结皮构成，且并未因去蚀材料的处理而受到损害。由此至少部分地避免在烧结之后的再处理。
根据优选的实施方式，整个顶面和底面都由在烧结时产生的烧结皮构成。由于烧结皮往往具有比基本材料高的硬度，所以由此提高了切削材料的耐磨性。
切削体的面由在烧结时产生的烧结皮构成，这种面越多，硬度就越高。因此，优选全部倒棱和/或侧面都由在烧结时产生的烧结皮构成。
因此根据本发明的一种设计，某些侧面或者优选全部侧面都由在烧结时产生的烧结皮构成。
为了改善硬度，切削体的顶面和/或底面和/或侧面和/或倒棱可以设有一层或多层的涂层。
本发明的特别是用于刚刚介绍过的切削刀具的夹板带有夹紧销，其特点是，在夹紧销上设置有两个相对地倾斜的平面矩形的斜坡，就像是房子的鞍状屋顶或双坡屋顶的反型(Negativ)一样。
如已述，优选切削体底座和夹板在刀夹上通过槽/榫连接被精确地引导。由此使得它们始终都位于所需要的位置。
根据本发明的设计，刀夹具有槽，切削体底座在其面向刀夹的一侧具有榫头，其中，切削体底座通过插入到槽中的榫头精确地在刀夹上被引导。
优选在槽中和/或在切削体底座支撑于刀夹上的支撑面上，开设有螺纹孔，且切削体底座具有与螺纹孔数量适配的通孔，为了把切削体底座固定在刀夹上，将贯穿切削体底座的螺钉拧入到螺纹孔中。由此产生简便而牢固的连接。
优选切削体底座与夹板成直角地布置。
在刀夹上，在被构造成槽的偏斜的平面上，开设出相对于偏斜的平面成角度y伸展的固定孔，贯穿夹板的夹紧螺钉插入到该固定孔中，用于将夹板固定在刀夹上。
本发明的其它特征在12幅附图中示出，下面介绍这些特征。
其中：
图1示出本发明的切削刀具1，其带有刀夹2、切削体底座3、夹板5和切削体6；
图2放大地示出根据图1的各部件；
图3示出带有固定的切削体底座3的刀夹2，切削体底座上放置有切削体6；
图4单独地示出刀夹2；
图5单独地示出带有固定的切削体底座3的刀夹2；
图6为本发明的夹板5的立体图，其带有插入的夹紧螺钉17；
图7示出未插入夹紧螺钉时的夹板5；
图8从下面示出夹板5；
图9从旁侧示出根据图4的刀夹2；
图10从上面示出刀夹2；
图11为切削体底座3的侧视图(图11a)和剖视图(图11b)；和
图12为本发明的切削体6的俯视图(图12a)和立体图(图12b)。
这里所述的刀夹2也称为基底式刀夹(Grundhalter)，切削体底座3称为剑形插塞座(Stechschwert)，夹板5称为插板(Stechplatte)。
本发明涉及一种切削刀具1(见附图)，其按照其基本设计同样可以应用于冲孔(Einstechen)、切削螺纹和切槽(Stechdrehen)。该切削刀具始终都由基本承载体(下面称为刀夹2)、可更换的切削体底座3和可更换的切削体压紧器(下面称为夹板5)构成。切削体底座3和夹板5形成所谓的夹紧系统，且适配于所用的切削体6的形状和功能。
刀夹2(见图1-5)在轴向上具有引导槽10(见图4)，在该引导槽的底部开设有螺纹孔11。在切削体底座3的朝向刀夹2的一侧，有一个榫头24伸入到该引导槽10中。该榫头24精确地插入到引导槽10中，使得切削体底座3精确地在刀夹2上引导。
为了把切削体6形状配合地连接在切削体底座3上，利用也称为引导板条14的棱柱形的连接件，在切削体6的底面与切削体底座3的顶面之间引导切削体6。相互作用的组件的可能的形状误差和位置误差，由于这些组件都相同地轴向朝向，且由于设备、引导件和棱柱的公差在间隙配合的技术意义下彼此一致而得到补偿。
此外，切削体6也在其顶面15a上被引导。为此，切削体6具有两个相对地倾斜的平面矩形的顶部斜面7，这些顶部斜面呈房子的鞍状屋顶或双坡屋顶的形式，它们从顶表面12朝向切削体6的内部延伸。这些顶部斜面7能实现抗扭地装入到切削刀具1中。
在两个顶部斜面7之间设置有脊面9，该脊面形成切削体的顶表面12的一部分。脊面9的四个边形成一个矩形。优选该矩形的短边等于脊面9相互间的间距b，其长边等于顶部斜面的宽度B(见图11a)。
在这里所示的实施方式中，顶部斜面7相对于切削体6的顶表面12夹成角度α＝10°地伸展(见图12b)，其中，顶部斜面7从脊面9延伸至切削体6的边缘。
为了把切削体6精确地固定在切削体底座3上，切削体6具有突出于其底面的嵌接部件23。由此，切削体6在其底面15b上，且在其顶面15a上利用顶部斜面7被抗扭地引导。嵌接部件23优选为球形的伸出部分。这些嵌接部件23是棱柱引导件的一部分。
另一特征是对夹板5的特殊设计和支撑，该夹板利用夹紧螺钉17固定在刀夹2的顶面上。夹板5以其偏斜的平面21靠置于刀夹2上的偏斜的平面16上，且被引导面18精确地引导(见图3-8)。夹紧螺钉17的夹紧力把刀夹2上的夹板5压靠到偏斜的平面16上，直到该夹板的支撑点19到达偏斜的平面16。进一步拧紧夹紧螺钉17，其作用如同杠杆作用，并把夹板5的夹紧销4朝向切削体6夹紧，由此对切削体6施加附加的夹紧力。利用这种夹紧力把切削体6压入到棱柱中，或者把引导板条14压到切削体底座3上。
为了增强这种杠杆作用，支撑点19和用于夹紧螺钉17的通孔13在偏斜的平面21上相互间离开尽可能远的距离。
切削体6优选由陶瓷和/或PCBN或CBN材料构成。
切削体6也可以被设置用来利用涂层增强硬度。

Claims (13)

1.一种用于对主要是金属的工件进行径向的和轴向的冲孔和侧向加工即所谓的切槽的切削刀具(1)，带有刀夹(2)和固定在刀夹(2)上的切削体底座(3)，切削体(6)靠置于该切削体底座上，切削体被夹板(5)的夹紧销(4)压靠到切削体底座(3)上，其中切削体(6)在切削体底座(3)上通过棱柱来引导，其特征在于，切削体(6)在其面向夹紧销(4)的平面的顶表面上具有两个相对地倾斜的平面矩形的顶部斜面(7)，所述顶部斜面呈房子的鞍状屋顶或双坡屋顶的形式，所述顶部斜面从所述顶表面朝向切削体(6)的内部延伸，夹紧销(4)在其面向切削体(6)的底面上具有两个与顶部斜面(7)适配的斜坡(8)。
2.如权利要求1所述的切削刀具，其特征在于，在两个顶部斜面(7)之间设置有脊面(9)，该脊面形成切削体(6)的顶表面(12)的一部分。
3.如权利要求2所述的切削刀具，其特征在于，脊面(9)形成一个带有短边和长边的矩形。
4.如权利要求2或3所述的切削刀具，其特征在于，该矩形的短边等于脊面(9)的宽度b，进而等于顶部斜面(7)彼此间的间距，而矩形的长边等于顶部斜面的宽度B。
5.如权利要求1-4中任一项所述的切削刀具，其特征在于，顶部斜面(7)相对于切削体(6)的顶表面(12)夹成15°＞α＞5°优选α＝10°的角度地伸展，其中，顶部斜面(7)从脊面(9)延伸至切削体(6)的边缘。
6.如权利要求1-5中任一项所述的切削刀具，其特征在于，切削体底座(3)和夹板(5)在刀夹(2)上通过槽/榫连接精确地被引导。
7.如权利要求1-6中任一项所述的切削刀具，其特征在于，在刀夹(2)上设置有向后倾斜即离开切削体倾斜的被设计成槽的偏斜的平面(16)，夹板(5)利用被设计成榫头的类似地偏斜的平面(21)，以槽/榫连接的方式精确地靠置于该平面上。
8.如权利要求7所述的切削刀具，其特征在于，在夹板(5)的偏斜的平面(21)上，在背离斜坡(8)的端部设置有被构造成肋条的支撑点(19)，用于夹紧螺钉(17)的通孔(13)设置在偏斜的平面(21)的相对的面向斜坡(8)的端部。
9.一种特别是用于根据权利要求1-8中任一项的切削刀具(1)的切削体(6)，由陶瓷和/或CBN构成，带有平面的顶面(15a)和底面(15b)，且带有把顶面(15a)和底面(15b)连接起来的侧面(20)，其特征在于，切削体(6)在其顶面(15a)上具有两个相对地倾斜的平面矩形的顶部斜面(7)，所述顶部斜面呈房子的鞍状屋顶或双坡屋顶的形式，所述顶部斜面从顶表面(12)朝向切削体(6)的内部延伸。
10.如权利要求9所述的切削体，其特征在于，在两个顶部斜面(7)之间设置有脊面(9)，该脊面形成切削体(6)的顶表面(12)的一部分。
11.如权利要求9或10所述的切削体，其特征在于，顶部斜面(7)相对于切削体(6)的顶表面(12)夹成15°＞α＞5°优选α＝10°的角度地伸展，其中，顶部斜面(7)从脊面(9)延伸至切削体(6)的边缘。
12.如权利要求9-11中任一项所述的切削体，其特征在于，切削体(6)具有突出于其底面的嵌接部件(23)。
13.一种特别是用于根据权利要求1-8中任一项的切削刀具(1)的夹板(5)，带有夹紧销(4)，其特征在于，在夹紧销(4)上设置有两个相对地倾斜的平面矩形的斜坡(8)，就像是房子的鞍状屋顶或双坡屋顶的反型一样。
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