CN104039486B - 可转位的切削刀片和其切削刀具 - Google Patents

Abstract

一种切削刀具组件（10）包括切削刀具（12）和可转位的切削刀片（14），可转位的切削刀片（14）具有刀片转位轴线（Q；图1c）。切削刀片（14）包括：平行的刀片第一侧部和第二侧部(22A,22B；图2B)，其由围绕切削刀片（14）在外围延伸的刀片外围表面（24；图2B）连接。至少一个夹持孔（26；图2B）向刀片第一侧部和第二侧部(22A,22B)二者敞开；并且夹持孔（24）的至少一部分处于切削刀片（14）的夹持区域(CL；图1C)。刀片外围表面（24）包括切削刃（18，图1C），切削刃（18）间隔开并且从刀片第一侧部（22A）延伸到刀片第二侧部（22B）。沿着垂直于刀片第一侧部和第二侧部(22A,22B)的宽度方向（D_W；图2B），切削刃（18）中的每一个比切削刀片(14)更宽，至少在切削刀片（14）的切削区域（CU；图1C）处。

Description

可转位的切削刀片和其切削刀具

技术领域

本申请的主题涉及可转位的切削刀片（insert）和被配置成用于保持这种切削刀片的切削刀具，二者都被设计用于涉及切屑移除的金属加工操作。特别地，本申请的主题涉及可转位的切削刀片，可转位的切削刀片包括由刀片外围表面连接的相对的第一刀片侧部和第二刀片侧部，刀片外围表面围绕切削刀片在外围延伸并且其包括间隔开的切削刃。

背景技术

上文所述类型的可转位的切削刀片可以用来从金属工件切削例如矩形形状，例如在开槽和分离操作中可能需要这种形状。

上文所描述类型的可转位的刀片被配置成具有多个刃，这些刃被设计成相继地而不是同时使用。详言之，在一种操作刃例如磨损或破裂后，可以选择相继的刃变成操作刃。这可以例如通过从刀具主体释放刀片，使可转位的刀片围绕刀片转位轴线转位并且将刀片固连到刀具主体上并且使相继的、到目前为止不同并且未使用的刃呈现为新操作刃来实现。

具有这种构造的切削刀片的一示例披露于US 6,942,434中。

本发明的目的在于提供一种具有这样的构造的新型并且改进的切削刀片和/或用于这种切削刀片的切削刀具和/或夹持方法。

发明内容

根据本申请的主题的第一方面，提供一种可转位的切削刀片，其包括：至少一个夹持孔，夹持孔包括位于一种在切削刀片的相关联的切削区域外侧所限定的相关联的刀片夹持区域中的至少一夹持孔部分。

这种构造的一种可能的优点可以是延伸到相关联的切削区域的切削深度。

根据本申请的主题的另一方面，提供一种可转位的切削刀片，其具有刀片转位轴线并且包括：平行的刀片第一侧部和第二侧部，其由围绕切削刀片在外围延伸的刀片外围表面而连接；以及，至少一个夹持孔，其向刀片第一侧部和第二侧部之一或二者敞开；刀片外围表面包括切削刃，切削刃被间隔开并且从刀片第一侧部延伸到刀片第二侧部；其中每三个连续定位的切削刃构成相关联的切削布置，相关联的切削布置包括安置于两个外围切削刃之间的中央切削刃，中央切削刃沿着垂直于刀片第一侧部和第二侧部的宽度方向比从中央切削刃到连接着两个外围切削刃的至少一虚构直线所限定的相关联的刀片切削区域的任何其它部分更宽；以及，至少一个夹持孔的至少一夹持孔部分位于在相关联的切削区域外侧所限定的相关联的刀片夹持区域中。

根据本申请的主题的又一方面，提供一种切削刀具，包括刀具头和夹持机构，夹持机构被配置成将切削刀片固连到刀具头的刀片容槽（insert pocket）上；刀片容槽包括：容槽座靠表面/承座表面（seating surface）；至少一个容槽壁，其从容槽座靠表面在横向延伸并且限定容槽后边界；以及，容槽前边缘，其位于与容槽后边界相反的容槽座靠表面的侧部上并且沿着切削刀具的前边界延伸；其中，在垂直于容槽座靠表面的视图中，刀具头和夹持机构并不延伸超过一种沿着前边界延伸的虚构内接圆弧。

根据本申请的主题的再一方面，提供一种切削刀具组件，其组合地包括切削刀片和切削刀具：切削刀片具有上述前两个方面的特点和/或下文描述的特点中的任何特点；切削刀具具有上述方面的切削刀具的特点和/或下文所描述的特点中的任何特点。

根据本申请的主题的再一方面，提供一种将切削刀片夹持到具有切削刀具方面的特点中任何特点的切削刀片上的方法，切削刀片包括平行的刀片第一侧部和第二侧部，其由围绕切削刀片在外围延伸的刀片外围表面加以连接；以及，至少一个夹持孔，其向刀片第一侧部和第二侧部二者敞开；该方法包括：

a. 通过使夹具的夹具主体部分完全穿过至少一个夹持孔的夹持孔部分延伸而同时不占据至少一个夹持孔的其余部分来将切削刀片安装到夹具上；以及

b. 将至少一个夹具紧固到切削刀具头上以由此偏压至少一个夹具的夹具头部抵靠到切削刀片上并且将切削刀片固连到刀片容槽上。

根据本申请的主题的另一方面，提供一种制造刀片的方法，包括了研磨刀片的侧部座靠表面同时维持离其切削刃的距离的步骤。

根据本申请的主题的再一方面，提供一种由先前的方面所描述的过程所生产的刀片。

应了解上文描述了发明内容，并且上述方面中的任何方面还可以包括结合其它方面中任一个所描述的特点或者下文所描述的特点中的任何特点。具体而言，以下特点单独地或组合地可以适用于上述方面中的任何方面：

A. 在刀片第一侧部和第二侧部中至少一个的平面图中，相关联的刀片切削区域可延伸到虚构圆弧，虚构圆弧内接于两个外围切削刃内并且从刀片转位轴线朝向中央切削刃在向外方向上敞开，刀片转位轴线插置于圆弧和中央切削刃之间。这可以允许切削刀片提供延伸到至少该刀片转位轴线的切削深度。

B. 圆弧可以具有与切削刃所沿的虚构圆的曲率的相对应的曲率。

C.第一侧表面和第二侧表面可以是主要表面，即，具有远大于刀片外围表面的面积。

D. 至少一个夹持孔可以是向刀片第一侧部和第二侧部二者敞开的通孔。替代地，至少一个夹持孔可以是盲孔。至少一个夹持孔可以是多个夹持孔。多个夹持孔中至少一个可以完全位于夹持区域中。

E. 切削刃中的每一个可沿着宽度方向比切削刀片的任何其它部分更宽。切削刀片可包括刚好五个切削刃。

F. 切削刀片可包括圆盘形主体部分和切削部分，切削部分中的每一个从主体部分的外围延伸并且包括切削刃之一。切削部分中每一个可包括加强部分和中间部分，中间部分从加强部分延伸到主体部分。加强部分沿着宽度方向可以比中间部分更宽。

G. 切削刀片的宽度沿着宽度方向可从切削刃中的每一个到比与至切削刃的距离更靠近刀片转位轴线的切削刀片的一部分（诸如中间或主体部分）逐渐减小。

H. 刀片外围表面还可包括多个外围座靠表面。外围座靠表面中每一个可以从第一刀片切削部分沿着直线路径延伸到第二刀片切削部分，外围座靠表面中每一个到刀片转位轴线的距离沿着其路径的不同点而不同。外围座靠表面中每一个可以是平坦的。

I. 切削刀片还可包括至少一个侧部座靠表面。每个侧部座靠表面可以与刀片第一侧部和第二侧部中至少一个向外间隔开。至少一个侧部座靠表面可包括了在刀片第一侧部和第二侧部中至少一个之一上的多个侧部座靠表面。多个侧部座靠表面还可包括成对的侧部座靠表面，其中每对中的一个侧部座靠表面位于刀片第一侧部和第二侧部中至少一个的相对侧上。在刀片第一侧部和第二侧部之一上的侧部座靠表面中的至少三个可各自位于切削刀片的夹持区域中。

J. 在刀片第一侧部和第二侧部之一的平面图中，切削刀片可具有满足以下条件的旋转度的旋转对称性：（360°/[切削刃的总数]）。

K. 切削刀片可以关于虚构刀片平面而对称，该虚构刀片平面平分外围表面并且平行于刀片第一侧部和第二侧部。

L. 该夹持机构可包括夹具，其包括：夹具主体部分，其被配置成在前边界处固连到刀具头；以及，夹具头部，其被配置成在朝向容槽座靠表面的方向上施加力。

M.夹具头部可被配置成在朝向至少一个容槽壁的方向上施加力。

N. 在夹具的端视图中，夹具的前表面可具有凸出形状，夹具的后表面可具有凹入形状，并且夹具可具有新月形状。

O. 夹具还可包括防护部分，防护部分在远离夹具头部的方向上延伸。防护部分可以呈半圆形或圆的一部分的形式。防护部分可被成形为比夹具所连接的切削刀片的切削刃更薄。

P. 切削刀片的至少一个侧部座靠表面和容槽座靠表面可以被配置成用于彼此接合，并且至少一个刀片外围座靠表面和至少一个容槽壁可以被配置成用于彼此接合，以提供切削刀片到切削刀具上的稳定安装。

Q. 至少一个夹持孔可以是多个间隔开的夹持孔并且至少一个夹具可以是多个夹具，其中紧固步骤包括紧固多个夹具。紧固步骤包括紧固刚好三个夹具。

R.至少一个夹持孔可以具有位于相关联的刀片夹持区域和相关联的切削区域二者中的部分。

附图说明

为了更好地理解本申请的主题，且示出本发明在实践中如何执行，现将参看附图，在附图中：

图1A为切削刀具组件的透视图；

图1B为在图1A中的切削刀具组件的透视分解图；

图1C为在图1A和图1B中的切削刀具组件的一部分的侧视图，还包括处于机械加工过程中的开始和结束位置的金属工件；

图1D为在所述机械加工过程的中间位置的图1C的工件的平面图；

图2A为在图1A至图1C中的切削刀具组件的切削刀片的侧视图；

图2B为图2A中的切削刀片的端视图；

图2C为沿着图2A中的线2C-2C所截取的截面图；

图3A为在图1A至图1C中的切削刀具组件的切削刀具的一部分的侧视图；

图3B为在图3A中的切削刀具的部分的平面图；

图4A为在图1A至图1C中的切削刀具组件的夹具的平面图；

图4B为图4A中的切削刀片的侧视图；

图4C为沿着图4B中的线4C-4C所截取的截面图；

图5为另一切削刀片和切削刀具的示意侧视图；

图6为又一切削刀片的一部分的示意侧视图；

图7A为再一切削刀具组件的透视分解图；

图7B为图7A中的切削刀具组件的一部分的侧视图；

图8A为另一夹具的透视图；

图8B为包括图8A中的夹具的切削刀具组件的透视分解图；

图8C为在图8B中的切削刀具组件的透视图；

图9A为又一夹具的前透视图；

图9B为图9A中的夹具的后透视图；以及

图9C为包括了在图9A和图9B中的夹具的切削刀具组件的透视分解图。

在附图中重复和/或对于不同实施例以值100不同的附图标记指示相对应或相似元件。

具体实施方式

参考图1A和图1B，其示出了用于金属切削操作的切削刀具组件10，包括切削刀具12和切削刀片14，切削刀片14被配置成用于经由夹持机构16固连到切削刀具12。

也参考图1C和图1D，切削刀片14包括切削刃18，切削刃18在此非限制性示例中比切削刀片14的任何其它部分更宽并且其限定了刀片的切削深度T_I。从下文的描述将了解到作为比切削刀片的任何其它部分更宽的切削刃的替代，它们也可以在理论上比切削刀片的切削区域的任何部分更宽。此外，在说明书和权利要求中，当提及切削刀片时，术语宽和宽度将要沿着宽度轴线A_W测量（图2B），在下文中定义了宽度轴线A_W。

详言之，在操作期间，工件20和切削刀片14可以沿着切削轴线A_C朝向彼此移动。应了解可以使工件20移动而使切削刀片14保持不动，反之亦然，或者二者可以同时或依次移动。在任何情况下，一种操作或中央切削刃18A在被标记为P₁的初始切削位置处接合时开始切削所述工件20。在进一步移动之后，在此期间，工件20和切削刀片14朝向彼此会聚，工件20可以被认为处于（在此示例中可以这么认为）中间位置（在此时间点，所产生的切削类似于环形凹槽20A，环形凹槽20A具有矩形截面，在图1D所示的视图中）。如果希望将工件20分成两部分（未图示），这种会聚移动可以继续直到中央切削刃18A到达工件中心点C_W，在此示例中当工件20到达最终位置P2（在图1C中以虚线示出）时，可以发生这种情形。

由于切削刀片14在第一刀片切削区域CU₁中没有/缺少限定于中央切削刃18A与连接着两个相邻外围切削刃18B、18C的虚构直线I_LI 之间的一部分（其比中央切削刃18A更宽），例如座靠部分，切削刀片14能将工件20切削到第一刀片切削深度T_I1。

也参考图2A，切削刀片14可甚至切削为第二刀片切削深度T_I2(图1C)，第二刀片切削深度T_I2延伸直到虚构圆弧I_A（图2A），虚构圆弧I_A内接于两个非操作或外围切削刃18B、18C内并且在从刀片转位轴线C_I朝向中央切削刃18A导向的向外方向D_O中敞开。因此，切削刀片的切削深度可以延伸到至少所述转位轴线C_I。切削刀片14的区域在虚构圆弧I_A与其中央切削刃18A之间延伸，限定第二刀片切削区域CU₂。在图1C中，虚构圆弧I_A并未单独地指示，因为其与最终位置P2的工件20的虚线轮廓的一部分重合。虚构圆弧I_A通常优选地尽可能大，并且因此可以被设计成延伸到外围切削刃18B、18C的加强部分33（图2A，在下文中描述）并且更优选地到与外围切削刃18B、18C直接相邻的点，考虑到制造限制。

应了解可以通过选择具有与这个虚构圆弧I_A的直径对应或接近的直径的适当工件来实现优化的切削深度。

这种构造的可能优点可包括切削深度，切削深度可能大于一种比较切削刀片的切削深度，比较切削刀片例如具有比其中央切削刃更宽并且安置于其切削区域中的座靠部分。

可能便于促成有利切削深度的另一因素在于切削刀具12的前边界B_F（图1A）的形状。特别地，凹入形状或弯曲形状可能是有利的，因为其能例如允许完全利用切削刀片的切削深度，特别是被配置成切削到上文所描述类型的虚构圆弧的切削刀片。前边界B_F被限定为配置成朝向正被切削的工件的一部分（在沿着切削轴线Ac进行切削运动期间）的切削刀具12的一部分。

为了易于理解，在其切削区域外侧或者与其切削区域互补的切削刀片的区域在下文中被称作夹持区域。例如，参考图1C，延伸到虚构直线I_LI左边的第一切削区域CU₁与延伸到其右边的第一夹持区域CL₁互补。参考图2A，为了易于理解因在图1C中并未示出虚构圆弧I_A，延伸到虚构圆弧I_A左边的第二切削区域CU₂与延伸到其右边的第二夹持区域CL₂互补。

参考图2A至图2C，现将进一步详细描述切削刀片14的特点。

切削刀片14包括由刀片外围表面24连接的平行的刀片第一侧部22A和第二侧部22B和夹持孔26，刀片外围表面24围绕切削刀片14在外围延伸，夹持孔26在此非限制性示例中为向刀片第一侧部22A和第二侧部22B二者敞开的通孔。切削刀片14的形状可以包括圆盘形主体部分28和切削部分30，切削部分30中的每一个从主体部分28的外围延伸并且包括切削刃18之一。

在此非限制性示例中，在刀片第一侧部22A和第二侧部22B处形成的可以是多个侧部座靠表面32。侧部座靠表面32可以与相关联的刀片第一侧部22A和/或第二侧部22B向外间隔开。详言之，侧部座靠表面32可以是从刀片第一侧部22A或第二侧部22B之一延伸的突出部的最外部的表面，但它们仍不在轴向方向上沿着刀片的转位轴线C_I延伸超过切削刃。多个侧部座靠表面32还可以包括操作对，即，它们预期同时操作，例如位于刀片14的相对侧上的对。在此示例中，成对侧部座靠表面以共同字母来标注。标注为32D1、32D2的一对侧部座靠表面位于刀片第一侧22A的相对侧上。即在刀片远侧处的这种间距的可能优点可以是切削刀片的有所增加的安装稳定性。

这种对的位置也可以与可能构成切削刀片14的切削区域的边界的虚构圆弧或线的路径重合或者相邻。

另外，每个侧部座靠表面32可能是细长的和/或弯曲的。

此外，应当指出的是侧部座靠表面中的至少三个（例如，32D1、32D2和32A2）可以各自位于切削刀片14的夹持区域CL₂中。这种三角形布置可能便利于安装稳定性。应当指出的是可能存在位于与单个中央切削刃相关联的切削区域和夹持区域二者中的侧座靠部32，即，不存在减小刀片切削深度的这种座靠表面32。

在刀片的单侧上的多个侧部座靠表面的另一可能优点可能是缩短的切削刀片制造时间。例如，研磨操作可能更短，至少当与在一种比较切削刀片的更大面积上延伸的单个侧部座靠表面相比时。

对于切削刀具（未图示）而言，包括突出部也是可行的，突出部被配置成在刀片第一侧部22A或第二侧部22B之一上的指定点处抵接所述切削刀片14。在这种情况下，切削刀片14可以没有侧部座靠表面、或者至少位于外部的侧部座靠表面。

刀片外围表面24包括切削刃18，切削刃18沿着切削刀片14的外围表面间隔开。在此非限制性示例中，存在刚好五个切削刃18。无论切削刃18的数量是多少，它们可以均匀地间隔开并且可以沿着切削刀片14的虚构的外接圆I_C定位。在此示例中，切削刀片14满足条件：360°/5 = 72°，并且因此切削刀片14绕刀片转位轴线C_I具有72°的5个方向旋转对称。应了解在此上下文中，刀片转位轴线为切削刀片可旋转有限次数以呈现不同操作切削刃所围绕的轴线。例如，在一种操作切削刃不再有效作用之后，这种切削刀片可以绕其刀片转位轴线旋转以将未用的切削刃呈现为一种新操作切削刃。还应了解刀片转位轴线可以延伸穿过切削刀片的几何中心。

虚构圆弧I_A优选地具有使其定位于特定位置使得刀片转位轴线C_I插置在圆弧I_A与相关联的中央切削刃18A之间的曲率。甚至更优选地，圆弧I_A具有与虚构圆I_C曲率相对应的曲率。这种优选曲率的可能优点可以是增加的切削深度。因此，切削刀片可以提供延伸到至少刀片转位轴线C_I的切削深度。

如在图2B中所示，切削刃18从刀片第一侧部22A延伸到刀片第二侧部22B或者连接刀片第一侧部22A与刀片第二侧部22B。切削刃18的延伸可以允许每个切削刃18个别地（几乎可以说成）完全有效。

沿着宽度方向D_W，切削刃18在侧部座靠表面32处比切削刀片更宽，宽度方向D_W与宽度轴线A_W平行，被限定为垂直于刀片第一侧部和第二侧部。

关于上文给出、结合图1A至图2A所描述的示例，将了解三个连续定位的切削刃构成切削布置，切削布置包括安置于两个外围切削刃之间的中央切削刃。应了解切削刀片可以具有多个这样的切削布置。例如，标注为18A、18B和18D的切削刃18可以构成这种布置的三个相邻或连续切削刃，而另一切削布置可以包括标注为18B、18D和18E等的切削刃。

在说明书和权利要求中，对于词语“相关联的”意义的理解可以例示为如下：关于图1C所描述的切削区域CU₁与切削刃18A、18B、18C相关联，而如果切削刀片14将会在切削刀具12中转位使得另一切削刃，例如标注为18B的切削刃为操作或中央切削刃，那么相关联的切削区域（未图示）将会从示例中央切削刃18B延伸到虚构直线（未图示），连接两个相邻的外围切削刃18A和18D。

每个切削刃18可以形成于切削部分30（图2A）中。更精确地，切削部分30可以包括具有切削刃18的加强部分33和将加强部分33连接到主体部分28的中间部分34。

加强部分33还可以包括前刀表面（rake surface）36，前刀表面36形成于刀片外围表面24中且来自切削工件（未图示）的切屑（未图示）在前刀表面36上流动并且也可以包括从前刀表面36延伸并且终止于中间部分34处的加强侧壁38。

每个前刀表面36可以位于与刀片第一侧部22A和第二侧部22B垂直的平面中。前刀表面36可以形成有一种切屑控制布置40。切屑控制布置表示被配置成用于形成工件的切屑（未图示）和/或导向切屑和/或使碎屑破碎的布置。在此示例中，切屑控制布置40包括凹部42。

加强侧壁38可以向切削刀片14提供足够的加强来允许横向切削运动，即横向于虚构刀片平面P_I（图2B），虚构刀片平面P_I平分外围表面24并且平行于刀片第一侧部22A和第二侧部22B。

加强侧壁38从相关联的切削刃18向内呈锥形倾斜。这种锥形构成沿着切削刀片的宽度方向D_W从切削刃中每一个到比至切削刃18的距离更靠近刀片轴线C_I的切削刀片14的一部分逐渐减小的宽度（即，并无台阶配置）。在此情况下，呈锥形或宽度减小的部分为加强部分33。应当指出的是切削区域CU仍可以包括加强侧壁，或者比切削刃18更薄的其至少一部分。

中间部分34的宽度可以对应于主体部分28的宽度以用于高效制造切削刀片14。这种构造的可能优点可以是提供研磨安全区域（由中间部分34构成）。

加强部分33还可以包括后刀表面（relief surface）44，后刀表面44形成于刀片外围表面24中，并且从相关联的切削刃18延伸。每个后刀表面44可以与外围座靠表面46形成一种锐后角α。与一种比较共线后刀表面和外围座靠表面相比，这种锐后角α可以允许更高效的切屑流动。

外围座靠表面46可以形成于刀片外围表面24中。更精确地，刀片外围表面24可以包括多个外围座靠表面46，其中的每一个从第一刀片切削部分30到相邻第二刀片切削部分30沿着直线路径延伸。外围座靠表面46中每一个到刀片转位轴线C_I的距离可以沿着路径的不同点不同。刀片最窄壁长度或最窄距离的示例被标注为L_I1，并且量值大于刀片最窄壁长度L_I1的刀片最厚壁长度或最厚距离的示例标注为L_I2。刀片最窄壁长度L_I1被测量到与切削刃18的前刀表面36相邻的外围座靠表面46的点，而刀片最厚壁长度L_I1被测量到与切削刃18的后刀表面44相邻的外围座靠表面46的点。

外围座靠表面46中每一个可以是平坦的，其可以便于稳定地安装刀片和/或将刀片平稳插入到切削刀具12上和/或从切削刀具12移除它。

夹持孔26被配置成具有在夹持区域CL中的夹持孔部分48。夹持孔部分48被配置成具有适应夹具截面的大小，夹具截面具有充分的大小以在夹持所述切削刀片14时抵抗弯曲（在此示例中，沿着图4B和4C所示的夹具平面Pc而截取截面，并且在下文中进一步详细描述）。这种截面优选地完全位于夹持区域CL内以避免减小切削刀片14的切削深度。

虽然根据许多变量诸如夹具的形状、夹具的材料、切削刀片的大小和其操作条件等夹持孔部分48的充分大小的确定可能不同，这种充分性可以通过测试来进行测试以查看这种夹具或其截面是否具有足够的强度来维持切削刀片在操作期间处于夹持位置。根据在图1A至图2C所示的本发明的非限制性示例而构建的切削刀具组件10被成功地测试，这种切削刀具组件10包括限定于夹持孔边缘50与圆弧I_A之间并且具有新月形夹持区52（如在图2C所示的视图中示出）的夹持孔部分48并且具有夹具84（图4B和图4C），夹具84具有沿着夹具平面P_C截取的新月形截面，夹具84被配置成用以接合所述新月形夹持孔部分48。因此，一种具有占限定于切削刀片14的虚构外接圆I_C内的面积约3%的夹持面积的夹持孔部分48是可行的。认为其中一种夹持孔部分占虚构外接圆I_C的面积至少2%的面积的配置也是可行的。显然更大的面积也是可行的，例如面积可以大于4%，如图7B所示，其公开了与关于图1A至图4C所描述的杠杆系统不同的夹持布置。

夹持孔边缘50在图2C中更详细地示出。大体上锥形截面和向内突出的中央环形突出部54可以形成为用于使得夹具84能夹持于其上。替代地，夹持孔边缘50可以没有环形突出部5，取决于与其一起使用的夹持机构。

切削刀片14通常可以由极硬和耐磨材料诸如硬质合金，例如通过成形压制并且然后烧结在粘结剂中的硬质合金粉末或者通过粉末注射模制方法而制成。

切削刀片14或者更精确地，每个刀片侧部座靠表面32可以被研磨，即经受研磨操作用于其形状形成。由于切削刃18在刀片侧部座靠表面32处比切削刀片14更宽，研磨操作可以被设计成防止研磨元件（未图示）与切削刃18接触。例如，研磨元件可以在内接于切削刃18内的圆（未图示）内以圆环或圆形运动而移动，优选地这种内接圆被限定于切削刀片14的加强部分33内。在后一种情况下，中间部分34可以构成用于不准确移动的研磨安全区。替代地，研磨元件可以从一对切削刃18之间或优选地一对切削部分30之间直接传递到间隔开的成对的相对切削刃18或切削部分30之间。在任一情况下，切削刀片14可以在其研磨期间旋转，并且研磨元件也可以振荡。这种研磨可以在切削刀片14的一侧上执行并且然后在另一侧上执行，或者同时在两侧上执行。

在此非限制性示例中，切削刀片14关于刀片平面P_I对称。这种对称性可以允许切削矩形形状，如在图1D中所例示。

应了解上文关于对称的提及并不指非操作或切削特点诸如刃标识数字。此外，应了解侧部座靠表面可以是不对称地定位或为偶数，与其中它们相对于每个切削刃对称地位于刀片第一侧部和第二侧部二者上并且为偶数的本发明的示例不同。

现参考图3A和图3B，切削刀具12将进一步详细描述。

切削刀具12可以包括刀具主体56和连接到刀具主体56的刀具头58。

刀具头58可以包括第一面60，第一面60在此非限制性示例中在横向延伸，并且更精确地，可以垂直于切削轴线A_C延伸。刀具头58还包括刀片容槽62，刀片容槽62可以横向于第一面60延伸。

第一面60可以具有凹入形状。第一面60可以形成有夹持机构凹部64。

夹持机构凹部64可以向第一面60敞开并且可以向刀片容槽62敞开。更精确地，夹持机构凹部64可以包括被配置成用于接纳夹具主体部分84B的第一子凹部6（图4B）和用来接纳夹具元件定位部分84C的第二子凹部68。

第一子凹部66可以形成为具有凹入形状。

第二子凹部68可以具有锥形形状，其在第一偏压方向D_B1上远离夹具主体部分84B增加。第一偏压方向D_B1可以在横向于并且更精确地在此示例中垂直于切削轴线A_C。

第一面60并且更精确地在此示例中其夹持机构凹部64可以形成为具有一种内螺纹刀具螺旋内孔70（图1B）。

刀片容槽62被配置成用以接纳切削刀片14。刀片容槽62包括容槽座靠表面72、从容槽座靠表面72在横向延伸并且限定一种容槽后边界B_R的至少一个容槽壁74、以及位于与容槽后边界B_R相反的容槽座靠表面72的侧部上并且位于切削刀具12的前边界B_F处的容槽前边缘76。

容槽座靠表面72可以包括第一座靠子表面72A和第二座靠子表面72B，第一座靠子表面72A被配置成用于接合所述切削刀片14，第二座靠子表面72B位于第一座靠子表面72A与容槽前边缘76之间并且在第一偏压方向D_B1下凹以确保切削刀片14接触着座靠第一子表面72A用于其稳定安装。

至少一个容槽壁74可以包括第一、第二和第三连续定位的容槽子壁74A、74B、74C。容槽子壁74A、74B、74C由第一容槽后刀凹部（relief recess）78A和第二容槽后刀凹部78B分离开。应当指出的是，第一容槽子壁74A和第三容槽子壁74C被定位成当切削刀片14安装于刀片容槽62中时抵接着切削刀片的外围座靠表面46，而第二容槽子壁74B定位成与相关联的切削刀片的外围座靠表面46间隔开，如由图1C所示的容槽间隙80看出，以便利于稳定安装。

现参考图1B，夹持机构16包括偏压构件82，偏压构件82在此非限制性示例中由一种双端外螺纹螺钉和夹具84构成。

螺钉82可以包括：第一外螺纹端部82A，其被配置成用于与夹具螺旋内孔84A螺纹接合；第二外螺纹端部82B，其被配置成用于与刀具螺旋内孔70螺纹接合；以及，螺钉中间部分82C，其在第一螺纹端部82A与第二螺纹端部82B之间延伸并且其可以没有螺纹。第一螺纹端部82A形成有一种刀具接纳凹部82D以便于旋转。

应了解，替代地，偏压构件82可以为单端螺钉、弹性夹爪或其它合适偏压部件（未图示）。

参考图4A至图4C，夹具84还可包括夹具主体部分84B、定位部分84C和头部84D，夹具螺旋内孔84A穿过夹具主体部分84B延伸。如图4A所示，夹具84具有新月形状，具有凸出夹具前表面84E和凹入夹具后表面84F。

夹具主体部分84B可以被配置成部分地或者在此示例中完全地接纳于切削刀具的第一子凹部66内。

定位部分84C可以具有随着其离夹具主体部分84B的距离增加而向外呈锥形的形状。

夹具头部84D可以形成有在其夹具前表面84E处并且在远离后表面84F的方向上突出的两个夹具爪84G（其可以彼此间隔开用于稳定的夹持）和形成于爪84G与夹具主体部分84B之间的刀片接纳凹部84H。

穿过刀片接纳凹部84H的夹具平面P_C的截面形状和面积对应于切削刀片的夹持孔部分48。应了解在此配置中，在切削时，来自切削刀片14的最大力施加到刀片接纳凹部84H上。因此，刀片接纳凹部84H的构造强度可以决定夹持孔部分48的最小大小的夹持面积。

参考图1A至图1C，切削刀片14可以经由夹持机构16以如下方式夹持到切削刀具的刀具头58上：

-将偏压构件的第二螺纹端部82B插入于刀具螺旋内孔内；

-将夹具84安装到偏压构件的第一螺纹端部82A上；

-经由其刀具接纳凹部82D而旋转该偏压构件82，以使偏压构件82和夹具84朝向刀具头58和安装位置移动，在安装位置，夹具84与第一子凹部66间隔开；

-将切削刀片14放置于刀片容槽62中，夹具的头部84D位于切削刀片的夹持孔26内侧；以及

-旋转所述偏压构件82以使夹具84移动到固连位置（图1C）。

当偏压构件82位于第一子凹部66中时，这种“旋转”可能造成夹具爪84G接合所述夹持孔边缘50并且偏压所述切削刀片14抵靠到容槽壁74上（更精确地，第一容槽子壁74A和第三容槽子壁74C）。更精确地，偏压构件82造成夹具84在第二偏压方向DB₂上移动，第二偏压方向DB₂平行于切削轴线A_C，并且定位部分84C接触着相对应锥形的第二座靠子表面72B，这造成夹具84和因此切削刀片14在第一偏压方向DB₁上的移动。

可以通过以下步骤来执行使切削刀片14转位：

经由其刀具接纳凹部82C在与为了夹持而旋转的方向的反方向上旋转所述偏压构件82，直到夹具84到达安装位置；

-旋转刀片14，若需要，将其从夹具84完全移除，使得另一切削刃18变成其中央切削刃18A；以及

如上文所述使夹具84到固连位置。

在固连位置，在垂直于容槽座靠表面72的视图中（例如，在图1C中看到的安装的刀片的侧视图，容槽座靠表面72在图3A中示出），刀具头58和夹持机构16并不延伸超过虚构内接圆弧I_A，虚构内接圆弧I_A沿着前边界B_F延伸。换言之，偏压构件82和夹具84与前边界B_F齐平和/或陷入或凹陷到前面60内。这种布置可以允许切削刀片14利用整个切削深度T_I2。因此，尽管夹持机构16或其部件定位于切削刀具12的前面60处，可以利用这种布置而不减小刀片的切削深度。

应了解“垂直”视图仅意图传达视图取向，并且因此容槽座靠表面72可以部分地或完全地被切削刀片14或切削刀具12的一部分挡住而看不到并且仍在这个视图中被限定。

被配置成在前边界B_F处或沿着前面60而固连到刀具头58的夹具84或至少夹具主体部分84B的可能优点可以是能实现一种紧凑的切削刀具组件10。例如，与具有沿着其切削刀具的侧壁延伸的夹具的切削刀具组件（未图示）相比。

增加切削刀片的切削深度的一种方式可以是通过形成离切削刀片的中央切削刃尽可能远的夹持区。上文所描述类型的切削刀片具有沿着其外围表面间隔开的切削刃，这种夹持区虽然有利地离中央切削刃尽可能远地，也导致变得靠近于在这个切削刀片的与中央切削刃相反的侧部上的切削刃。换言之，由于每个切削刃当转位时构成操作或中央切削刃，至少一个夹持区靠近于这个中央切削刃定位。但换言之，这个切削刀片将通常具有靠近和远离其每个切削刃的夹持区。应了解，如果邻近于中央切削刃的夹持区，即非相关联的夹持区，将会在切削刀片操作期间被夹持，则将会可能导致切削深度减小。为了避免切削深度减小，这个切削刀片的切削孔的至少一部分当其安装到切削刀具上时未被占据。换言之，当安装一种切削刀片到夹具上时，例如作为上文所描述的方法的部分，夹具的夹具主体可以延伸，完全通过切削刀片的至少一个夹持孔的至少第一部分，而至少一个夹持孔的不同于第一部分的第二部分未被占据。

参考图5，示出了安装到切削刀具112上的示例切削刀片114。

切削刀片114类似于上文所描述的刀片14，特别地，例如在其宽度方面，但不同之处在于其具有四个切削刃118A、118B、118C和118D，而不是五个。

还应当指出的是其夹持孔126并非圆形而是具有四个凹入部分127，能使得夹具（未图示）离其中央切削刃118A一定距离。

因此应了解允许有利切削深度的任何夹持孔形状是可行的。有利切削深度可以认为是比相同类型的已知切削刀片（即，具有沿着其周围表面延伸并且在其第一侧部与第二侧部之间的可转位的切削刀片）更深的切削深度。因此，尽管上文所描述类型的五刃切削刀片14可能实现比图示的四刃切削刀片114更大的切削深度，后一种切削刀片114仍可以切削到大于相同类型的已知切削刀片的深度，并且因此可以被认为具有有利的构造。

参考图6，应了解具有所提到的优点中至少某些优点的切削刀片的夹持孔226也可以是盲孔，而不是上文所例示的通孔26、126。形成于两个侧表面222A、222B中仅一个中的这种盲夹持孔226可以具有斜边缘227以辅助其夹持。这种设计被认为是可行的，但并不认为像上文所描述的通孔布置那样有利，特别是考虑到更强的夹持优点和上文所提到的更庞大的切削刀具的缺点。

现参考图7A和图7B，一种替代夹持孔布置被示出在切削刀具组件310中。应当指出的是，多个夹持孔326A、326B、326C、326D和326E形成于切削刀片314中。夹持孔326可以经由夹持机构316而固连到切削刀具312的内孔327，夹持机构316包括三个夹具384A、384B和384C，它们在此示例中呈螺钉形式。如在此实施例中看出，并无夹持孔326A、326B、326C、326D和326E包含刀片转位轴线C_I。

这种布置可能是有利的，因为当与单个夹持孔相比时，可以实现较大的切削区域和因此切削深度，因为多个切削孔可以更靠近切削刀片的外围表面定位，从而允许离中央切削刃318A更远地执行切削刀片314的夹持。然而，关于图1至图4所描述的布置可以优于本示例，因为，例如能允许高效夹持（即，单个夹具被紧固而不是三个夹具，并且无下降部分等）。

参考图8A至图8C，上文所描述类型的切削刀片14也可以通过不同的夹持机构416安装到夹持组件410的不同切削刀具412上。

夹持机构416的不同之处在于其夹具484包括一种形成有内螺纹485的圆柱形主体部分484B。

应当指出的是，夹具484的夹具头部484D基本上与上文所描述的夹具头84D相同（例如，包括一个或多个爪（未图示），并且具有新月形状）。

另一差别在于夹具484没有定位部分。应当指出的是，主体部分484B的细长圆柱形状可便于夹具484平稳运动到切削刀具412的夹持机构凹部464内。这种布置可能优于上文所描述类型的具有锥形定位部分的布置，因为夹具484具有更小的接触点（或者至少没有定位部分的接触点），这能允许在夹持机构凹部464内平稳移动，从而可以在移动夹具484等时减小力拆分。

由于夹具484的修改的形状，夹持机构凹部464形状可以相对应地修改，即夹持机构凹部464可以没有第二子凹部，并且第一子凹部466可以具有向刀片容槽462敞开的U形开口。

参考图9A至图9C，上文所描述类型的切削刀片14也可以使用不同夹具584安装到不同切削刀具512上。

图9A至图9C所示的示例切削刀具组件510与图8A至图8C所示的示例切削刀具组件410的仅有的不同之处在于夹具584还包括非夹持防护部分585，非夹持防护部分585被配置成用以限制切屑（未图示）通过切削刀片14的夹持孔26。

防护部分585可以呈半圆形或圆的一部分的形式。防护部分585可以在远离夹具头部584D的方向上延伸。但是，这种形状可以是对应于待夹持的切削刀片的夹持孔的形状的任何形状。防护部分585也可以被配置成略小于相关联的夹持孔，留下刀片间隙587。这种间隙可以便于相关联的切削刀片的安装、移除、转位。

应当指出的是，防护部分585被成形为比切削刃518更薄，以避免减小其切削深度。换言之，防护部分585可以具有板形状并且可以被配置成安置于切削刀片夹持孔26内使得其并不从那里向外突伸。

应了解在不同的切削条件下可以产生不同大小和形状的切屑。因此，在某些应用中，可以有利地具有防护部分585以用于防止切屑通过可能阻挡切削的夹持孔，并且在其它条件下，夹具可以有利地并无防护部分以便于切屑通过防护部分流动。

上文的描述包括所要求保护的主题的示例性实施和（若需要）实行的细节，并且不排除并未例示的实施例和本申请的权利要求范围的细节。

Claims (30)

1.一种可转位的切削刀片（14），其具有刀片转位轴线（C_I）并且包括由刀片外围表面（24）连接的平行的刀片第一侧部和第二侧部(22A, 22B)和至少一个夹持孔（26），所述刀片外围表面（24）围绕所述切削刀片（14）在外围延伸，所述至少一个夹持孔（26）向所述刀片第一侧部和第二侧部(22A, 22B)之一或二者敞开；所述刀片外围表面（24）包括正好五个切削刃（18A, 18B, 18C, 18D, 18E），所述切削刃（18）间隔开并且从所述刀片第一侧部（22A）延伸到所述刀片第二侧部（22B）；其中每三个连续定位的切削刃(18A, 18B, 18C)构成相关联的切削布置，所述相关联的切削布置包括安置于两个外围切削刃(18B, 18C)之间的中央切削刃（18A），所述中央切削刃（18A）沿着垂直于所述刀片第一侧部和第二侧部(22A, 22B)的宽度方向(D_W)比从所述中央切削刃（18A）到连接着两个外围切削刃(18B, 18C)的至少虚构直线(I_L1)而限定的相关联的刀片切削区域（CU）的任何其它部分更宽；以及所述至少一个夹持孔（26）的夹持孔部分（48）位于相关联的刀片夹持区域（CL）中，所述相关联的刀片夹持区域（CL）限定于所述相关联的切削区域（CU）外侧。

2.根据权利要求1所述的切削刀片（14），其特征在于，在所述刀片第一侧部和第二侧部(22A, 22B)中至少一个的平面图中，所述相关联的刀片切削区域（CU）延伸到虚构圆弧（I_A），所述虚构圆弧（I_A）内接于所述两个外围切削刃(18B, 18C)内并且在从所述刀片转位轴线（C_I）朝向所述中央切削刃（18A）的向外方向（D_O）上敞开，所述刀片转位轴线（C_I）插置于所述虚构圆弧（I_A）与所述中央切削刃（18A）之间，从而允许所述切削刀片提供延伸到至少所述虚构圆弧（I_A）的切削深度。

3.根据权利要求2所述的切削刀片（14），其特征在于，所述虚构圆弧（I_A）具有与所述切削刃（18）所沿的虚构圆（Ic）的曲率相对应的曲率。

4.根据权利要求1所述的切削刀片（14），其特征在于，所述至少一个夹持孔（26）为向所述刀片第一侧部和第二侧部(22A, 22B)二者敞开的通孔。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的切削刀片（14），其特征在于，所述至少一个夹持孔（26）为多个夹持孔(326A, 326B, 326C, 326D, 326E)并且所述多个夹持孔(326A, 326D, 326E)中至少一个完全位于所述刀片夹持区域(CL)中。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的切削刀片（14），其特征在于，所述切削刃（18）中每一个沿着所述宽度方向(D_W)比所述切削刀片（14）的任何其它部分更宽。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的切削刀片（14），其特征在于，所述切削刀片（14）的宽度沿着所述宽度方向(D_W)从所述切削刃（18）中的每一个切削刃到所述切削刀片的一部分(28, 34)而逐渐减小，所述切削刀片的一部分(28, 34)相比于与所述切削刃（18）相距的距离更靠近所述刀片转位轴线（C_I）。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的切削刀片（14），其特征在于，所述切削刀片包括圆盘形主体部分（28）和切削部分（30），所述切削部分（30）中的每一个从所述主体部分（28）的外围延伸并且包括所述切削刃（18）之一。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的切削刀片（14），其特征在于，所述至少一个夹持孔（26）具有位于所述相关联的刀片夹持区域（CL）以及所述相关联的切削区域（CU）二者中的部分。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的切削刀片（14），其特征在于，所述夹持孔部分（48）具有切削刃（18A, 18B, 18C, 18D, 18E）所沿着定位的虚构外接圆（I_C）的面积至少2%的面积。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的切削刀片（14），其特征在于，所述刀片外围表面（24）还包括多个外围座靠表面（46），所述外围座靠表面（46）中每一个从第一刀片切削部分沿着直线路径延伸到第二刀片切削部分，所述外围座靠表面（46）中每一个到所述刀片转位轴线（C_I）的距离沿着其路径的不同点不同。

12.根据权利要求11所述的切削刀片（14），其特征在于，所述外围座靠表面（46）中每一个是平坦的。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的切削刀片（14），其特征在于，其还包括至少一个侧部座靠表面（32），其中的每一个从所述刀片第一侧部和第二侧部(22A, 22B)中至少一个向外间隔开。

14.根据权利要求13所述的切削刀片（14），其特征在于，所述至少一个侧部座靠表面（32）包括在所述刀片第一侧部和第二侧部(22A, 22B)中至少一个之一上的多个侧部座靠表面(32A, 32B, 32C, 32D, 32E)。

15.根据权利要求14所述的切削刀片（14），其特征在于，所述多个侧部座靠表面（32）还包括成对的侧部座靠表面(32A1, 32A2)，其中每对中的一个侧部座靠表面位于所述刀片第一侧部和第二侧部(22A, 22B)中至少一个的相对侧上。

16.根据权利要求13所述的切削刀片（14），其特征在于，在所述刀片第一侧部和第二侧部(22A, 22B)之一上的所述侧部座靠表面(32)中的至少三个各自位于所述切削刀片（14）的刀片夹持区域（CL）中。

17.根据权利要求13所述的切削刀片（14），其特征在于，每个刀片侧部座靠表面(32)是研磨过的。

18.根据权利要求1至4中任一项所述的切削刀片（14），其特征在于，在所述刀片第一侧部和第二侧部(22A, 22B)之一的平面图中，所述切削刀片（14）具有满足以下条件的旋转度的旋转对称性：(360°/切削刃的总数)。

19.根据权利要求1至4中任一项所述的切削刀片（14），其特征在于，所述切削刀片关于一种虚构刀片平面（P_I）对称，所述虚构刀片平面（P_I）平分所述刀片外围表面（24）并且平行于所述刀片第一侧部和第二侧部(22A, 22B)。

20.一种切削刀具（12），其包括刀具头（58）和夹持机构（16），所述夹持机构配置成用于将切削刀片（4）固连到所述刀具头（58）的刀片容槽（62）上；所述刀片容槽（62）包括：容槽座靠表面（72）；至少一个容槽壁（74），其从所述容槽座靠表面（72）在横向延伸并且限定一种容槽后边界（B_R）；以及一种容槽前边缘（76），其位于所述容槽座靠表面（72）的与所述容槽后边界（B_R）相反的侧部上并且沿着所述切削刀具（12）的前边界（B_F）延伸；其中，在垂直于所述容槽座靠表面（72）的视图中，所述刀具头（58）和夹持机构（16）延伸不超过一种沿着所述前边界（B_F）延伸的虚构内接圆弧（I_A），其特征在于，所述夹持机构（16）包括夹具（84），所述夹具（84）包括：夹具主体部分（84B），其配置成在所述前边界（B_F）处固连到所述刀具头（58）；以及，夹具头部（84D），其配置成在朝向所述容槽座靠表面（72）的方向上施加力。

21.根据权利要求20所述的切削刀具（12），其特征在于，所述夹具头部（84D）还配置成在朝向所述至少一个容槽壁（74）的方向上施加力。

22.根据权利要求20或21所述的切削刀具（12），其特征在于，在所述夹具（84）的端视图中，所述夹具（84）的前表面（84E）具有凸出形状。

23.根据权利要求20或21所述的切削刀具（12），其特征在于，在所述夹具（84）的端视图中，所述夹具（84）的后表面（84F）具有凹入形状。

24.根据权利要求20或21所述的切削刀具（12），其特征在于，在所述夹具的端视图中，所述夹具具有新月形状。

25.根据权利要求20或21所述的切削刀具（12），其特征在于，所述夹具还包括防护部分（585），所述防护部分（585）在远离所述夹具头部（584D）的方向上延伸。

26.根据权利要求25所述的切削刀具（12），其特征在于，所述防护部分（585）呈半圆形的形式。

27.根据权利要求25所述的切削刀具（12），其特征在于，所述防护部分（585）呈圆形的一部分的形式。

28.根据权利要求25所述的切削刀具（12），其中所述防护部分（585）成形为比所述夹具（582）所连接到的切削刀片（14）的切削刃（18）更薄。

29.一种切削刀具组件（10），其组合地包括：根据权利要求1至4中任一项所述的切削刀片（14）；以及根据权利要求20或21所述的切削刀具（12）；其中所述切削刀片（14）的至少一个侧部座靠表面（32）和容槽座靠表面（72）配置成彼此接合，并且至少一个刀片外围座靠表面（46）和至少一个容槽壁（74）配置成彼此接合，用于提供所述切削刀片（14）到所述切削刀具（12）上的稳定安装。

30.一种将切削刀片（14）夹持到切削刀具（12）上的方法，所述切削刀片（14）包括：平行的刀片第一侧部和第二侧部(22A, 22B)，其由围绕所述切削刀片（14）在外围延伸的刀片外围表面（24）连接；以及，单个夹持孔（26），其向所述刀片第一侧部和第二侧部(22A, 22B)敞开；所述切削刀具（12）包括刀具头（58）和夹持机构（16），所述夹持机构（16）配置成用于将切削刀片（4）固连到所述刀具头（58）的刀片容槽（62）上；所述刀片容槽（62）包括：容槽座靠表面（72）；至少一个容槽壁（74），其从所述容槽座靠表面（72）在横向延伸并且限定容槽后边界（B_R）；以及容槽前边缘（76），其位于所述容槽座靠表面（72）的与所述容槽后边界（B_R）相反的侧部上并且沿着所述切削刀具（12）的前边界（B_F）延伸；其中，在垂直于所述容槽座靠表面（72）的视图中，所述刀具头（58）和夹持机构（16）延伸不超过一种沿着所述前边界（B_F）延伸的虚构内接圆弧（I_A）；所述方法包括：

a. 通过使夹具（84）的夹具主体部分（84B）完全穿过所述夹持孔（26）的夹持孔部分（48）延伸而同时不占据所述夹持孔（26）的其余部分来将所述切削刀片（14）安装到所述夹具（84）上；以及

b. 将所述夹具（84）紧固到所述切削刀具头（58）上从而偏压所述夹具（84）的所述夹具主体部分（84B）抵靠到所述切削刀片（14）上并且将所述切削刀片（14）固连到所述刀片容槽（62）上。