CN104203464A - 左偏刀和右偏刀切削刀具 - Google Patents

左偏刀和右偏刀切削刀具 Download PDF

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Abstract

在用于内部机械加工的切削刀具(20)中，带有单个切削部（24）的切削刀片（22）可移除地固定到刀片保持件（26）上。切削刀片（22）具有两个相反端表面(30a,30b)和在相反的端表面之间延伸、具有三个间隔开的邻接表面(34,36,38)的刀片周围表面(32)。刀片保持件(26)具有保持件部分（26），保持件部分（26）具有保持件周围表面（48）和相邻承座表面（50）。至少一个突出部(54a,54b)具有从于承座表面（50）突伸的四个间隔开的反作用表面(56a,56b,56c,56d)。切削刀片（20）可固定到保持部（26）上的左偏刀组装位置和右偏刀组装位置，其中三个邻接表面(34,36,38)与四个反作用表面中的三个夹持接触。在左偏刀组装位置，第一端表面（30a）与承座表面（50）夹持接触；以及和在右偏刀组装位置，第二端表面（30b）与承座表面（50）夹持接触。

Description

左偏刀和右偏刀切削刀具
技术领域
本发明涉及用于一般的金属切削过程和特别地内部机械加工操作的左偏刀/左偏尖刃（left-handed）和右偏刀/右偏尖刃（right handed）切削刀具。
背景技术
在内部机械加工操作的领域内，已知切削刀具具有可分离地牢固固定到刀片保持件上的切削刀片。在这种切削刀具中，切削刀片可以在若干接合区域处接触刀片保持件以便牢固固定切削刀片。然而，这些接合区域可能并不允许同一切削部既在左偏刀组装位置也在右偏刀组装位置进行操作。
德国专利DE 3448086公开了一种用于内部开槽的刀片保持件和带有单个切削部的切削刀片。切削刀片具有三个径向延伸的凸起并且刀片保持件具有三个径向延伸的凹槽。当凸起放置于凹槽内时，刀片和保持件联接在一起。
美国专利US 7,001,114公开了一种用于内部开槽的刀片保持件和带有单个切削部的切削刀片，其中联接包括分别安置于刀片和保持件上的两个相互作用的表面。相互作用的表面的轮廓为彼此相互啮合的以限定所述联接的相互啮合区域。
KR 20-2000-0020103公开了一种镗刀（boring tool），其具有带单个切削部的切削刀片，切削刀片利用螺钉而可分离地牢固固定到圆柱形保持件。分别地，在切削刀片的底表面上的一对圆顶形凸起和垂直于圆顶形凸起而延伸的多个第一锯齿位于V形凹槽中并且多个第二锯齿位于保持件的顶表面中。在多个第一锯齿上的倾斜表面与第二锯齿的相对应的倾斜表面接触以在切削操作期间防止切削刀片的旋转，并且圆顶形凸起的部分与V形凹槽的倾斜表面接触以辅助防止切削刀片的旋转并且实现切削刀片相对于保持件的精确定位/位置。
本发明的目的在于提供一种改进的切削刀具。
本发明的目的还在于提供一种改进的切削刀具，其具有可以移除地可固定到刀片保持件上的左偏刀和右偏刀组装位置的单个切削部。
本发明的另一目的在于提供一种带有切削刀片的改进的切削刀具，可以高效地制造切削刀片。
发明内容
根据本发明的一方面，提供一种切削刀具，其包括带单个切削部的切削刀片、刀片保持件和紧固件，
切削刀片具有两个相反的端表面和在两个相反的端表面之间延伸的刀片周围表面和刀片中心轴线，刀片周围表面具有三个间隔开的邻接表面；以及
刀片保持件具有沿着纵向轴线延伸的保持部，保持部具有保持件周围表面和相邻的承座表面，其中至少一个突出部从承座表面突伸，至少一个突出部具有横向于承座表面的四个间隔开的反作用表面，
切削刀片可以利用紧固件固定到保持部上的左偏刀和右偏刀组装位置，其中三个邻接表面与四个反作用表面中的三个成夹持接触，
其中：
在左偏刀组装位置，第一端表面与承座表面成夹持接触；以及
在右偏刀组装位置，第二端表面与承座表面成夹持接触。
根据本发明的另一方面，提供一种左偏刀和右偏刀切削刀片，包括：
两个相反的端表面、以及在两个相反的端表面之间延伸的刀片周围表面和刀片中心轴线，
刀片周围表面具有三个间隔开的周向邻接表面；三个周向邻接表面之一朝向第一总体上周向方向并且另外两个周向邻接表面朝向与第一大体上周向方向相反的第二大体上周向方向；以及
单个切削部，其具由前倾表面（rake surface）和离隙表面（relief surface）的相交处所形成的切削刃，前倾表面和离隙表面位于刀片周围表面上；其中：
切削刃相对于中心轴线在径向方向比三个邻接表面中任一个更远地突伸；
切削刀片表现为关于与刀片中心轴线垂直并且平分所述切削刃的平面成镜像对称。
根据本发明的再一方面，提供一种切削刀具，其包括刀片保持件、紧固件和前述切削刀片。
附图说明
为了更好理解，现将参考附图，仅以举例说明的方式描述本发明，在附图中，点划线表示构件的部分视图的截止边界，且在附图中：
图1为根据本发明的某些实施例的切削刀具的透视图；
图2为根据本发明的某些实施例的切削刀具的分解透视图；
图3为图1所示的切削刀具的端视图，其中切削刀片处于左偏刀组装位置并且移除了其紧固件；
图4为图1所示的切削刀具的端视图，其中切削刀片处于右偏刀组装位置并且移除了其紧固件；
图5为根据本发明的某些实施例的切削刀片的透视图；
图6为图5所示的切削刀片的端视图；
图7为图5所示的切削刀片的侧视图；
图8为根据本发明的某些实施例的刀片保持件的透视图；以及
图9示出图8所示的刀片保持件的端视图。
具体实施方式
本发明涉及一种切削刀具 20，其包括带单个切削部24的切削刀片22、刀片保持件26 和紧固件 28。
在本发明的某些实施例中，切削刀具20可以用于内部机械加工操作。
注意图1至图4，示出了切削刀片22，切削刀片22利用紧固件28可移除地固定到刀片保持件26上的左偏刀组装位置和右偏刀组装位置。
在本发明的某些实施例中，刀片保持件26可以由机械加工钢制成，并且切削刀片22可优选地通过对硬质合金诸如碳化钨进行形压和烧结而制成，并且可以带涂层/被涂覆或无涂层。
根据本发明，如图5至图7所示，切削刀片22具有两个相反的端表面 30a, 30b，和在两个相反的端表面30a、30b之间延伸的刀片周围表面32和刀片中心轴线A1。刀片周围表面32具有精确地三个间隔开大体上朝向周向的邻接表面34, 36, 38。当沿着刀片中心轴线A1观看端表面30a、30b时，三个周向邻接表面36之一朝向第一大体上周向方向C1，而另外两个周向邻接表面34、38朝向与第一大体上周向方向C1相反的第二大体上周向方向C2。
贯穿本说明书的描述，三个邻接表面34、36、38被个别地/单独地称作第一邻接表面34、第二邻接表面36和第三邻接表面38。
在本发明的某些实施例中，两个端表面30a, 30b可基本上为平面的并且垂直于刀片中心轴线A1。
而且，在本发明的某些实施例中，三个邻接表面34, 36, 38中每一个可包含平行于刀片中心轴线A1的虚构邻接直线LA。
应意识到本发明的实施例具有基本上平面的并且垂直于刀片中心轴线A1的两个端表面30a、30b，和平行于刀片中心轴线A1延伸的三个邻接表面34、36、38，切削刀片22可以被高效地制造。
在本发明的某些实施例中，三个邻接表面中的两个34, 36可以在直径上在远离切削部24的方向上发散。
如图6所示，第一邻接表面34和第二邻接表面36在直径上在远离切削部24的方向上发散。
在本发明的某些实施例中，切削部24可以具有由前倾表面42和离隙表面44的相交处所形成的切削刃40，前倾表面42和离隙表面44位于刀片周围表面32上。切削刃40相对于中心轴线A1在径向方向上比三个邻接表面34、36、38中任一个更远地突伸。
如图6所示，前倾表面42可相对于刀片中心轴线A1朝向第一刀片切线方向DI1，并且三个邻接表可以面34, 38中的两个可相对于刀片中心轴线A1朝向基本上相反的第二刀片切线方向DI2。第二刀片切线方向DI2与前述第二大体上周向方向C2一致。
如图6所示，第一邻接表面34和第三邻接表面38朝向第二刀片切线方向DI2。
根据本发明，如图8和图9所示，刀片保持件26具有沿着纵向轴线A2延伸的保持部46，保持部46具有保持件周围表面48 和相邻的承座表面 50。
在本发明的某些实施例中，刀片保持件26还可以包括从保持部46沿着纵向轴线A2延伸的一体式柄部52。
而且，在本发明的某些实施例中，承座表面50可以横向于纵向轴线A2。
而且，在本发明的某些实施例中，承座表面50可以基本上为平面的并且垂直于纵向轴线A2。
另外，在本发明的某些实施例中，保持件周围表面48可以大体上沿着纵向轴线A2延伸并且形成所述承座表面50的周向边界。
当垂直于纵向轴线A2观看刀片保持件26时，如图9所示，保持部46可以是椭圆形，因此向内部机械加工操作提供改进的纵向刚性。
当在左偏刀组装位置和右偏刀组装位置垂直于纵向轴线A2观看切削刀具20时，如图3和图4所示，分别地，仅切削刀片22的切削部24可以延伸超过承座表面50的周向边界。
根据本发明，如图8和图9所示，至少一个突出部54a, 54b从承座表面50突伸，并且至少一个突出部54a, 54b具有横向于承座表面50的精确地四个间隔开的反作用表面56a、56b、56c、56d。
在本发明的某些实施例中，四个反作用表面56a、56b、56c、56d中的每一个可以紧邻于承座表面50。
贯穿本说明书的描述，四个反作用表面56a、56b、56c、56d被单独地称作第一反作用表面56a、第二反作用表面56b、第三反作用表面56c和第四反作用表面56d。
在本发明的某些实施例中，四个反作用表面56a, 56b, 56c, 56d中每一个可与保持件周围表面48相交。
而且，在本发明的某些实施例中，四个反作用表面56a、56b、56c、56d中的每一个可以包含平行于纵向轴线A2的虚构反作用直线LR。
而且，在本发明的某些实施例中，四个反作用表面56a、56b、56c、56d可以为是平面的，并且每个反作用表面56a、56b、56c、56d可平行于另一反作用表面 56c、56d、56a、 56b。
如图9所示， 第一反作用表面56a平行于第三反作用表面56c，并且第二反作用表面56b平行于第四反作用表面56d。
在本发明的某些实施例中，精确地两个间隔开的突出部54a, 54b可以从承座表面50突伸，并且其中每个突出部54a, 54b具有两个反作用表面56a、56b；56c、56d。
如图8和图9所示，第一突出部54a包括第一反作用表面56a和第二反作用表面56b，并且第二突出部54b包括第三反作用表面56c和第四反作用表面56d。
而且，在本发明的某些实施例中，如图9所示，每个突出部54a, 54b的两个反作用表面56a、56b；56c、56d可在远离纵向轴线A2的径向方向上发散。
在本发明的某些实施例中，承座表面50可以表现为关于包含纵向轴线A2的第一平面P1镜像对称。
如图9所示，第一平面P1可平分两个突出部54a、54b。
而且，在本发明的某些实施例中，承座表面50可以表现为关于垂直于所述第一平面P1的第二平面P2成镜像对称。
如图9所示，第二平面P2可能不与两个突出部54a、54b相交。
根据本发明，在左偏刀组装位置和右偏刀组装位置，如图3和图4所示，分别地，三个邻接表面34, 36, 38与四个反作用表面56a、56b、56c、56d中的三个成同时夹持接触。
应意识到在左偏刀组装位置和右偏刀组装位置，除了三个邻接表面34、36、38之外，并无刀片周围表面32的额外部分或子表面与刀片保持件26的保持部46成夹持接触。
在左偏刀组装位置，如图3所示，第一邻接表面34、第二邻接表面36和第三邻接表面36分别与第三反作用表面56c、第二反作用表面56b和第一反作用表面56a成夹持接触，并且第一端表面30a与承座表面50成夹持接触。
如图3所示，间隙被形成于第四反作用表面56d与刀片周围表面32之间。
应意识到在本发明的某些实施例中，切削刀片22可以绕纵向轴线A2旋转180°到第二左偏刀组装位置（未图示），其中第一邻接表面34、第二邻接表面36和第三邻接表面38分别与第一反作用表面56a、第四反作用表面56d和第三反作用表面56c成夹持接触，并且第一端表面30a与承座表面50成夹持接触。
在如图4所示的右偏刀组装位置，第一邻接表面34、第二邻接表面36和第三邻接表面38分别与第二反作用表面56b、第三反作用表面56c和第四反作用表面56d成夹持接触，并且第二端表面30b与承座表面50成夹持接触。
如图4所示，间隙被形成于第一反作用表面56a与刀片周围表面32之间。
应意识到在本发明的某些实施例中，切削刀片22可以绕纵向轴线A2旋转180°到第二右偏刀组装位置（未图示），其中第一邻接表面34、第二邻接表面36和第三邻接表面38分别与第四反作用表面56d、第一反作用表面56a和第二反作用表面56b进行夹持接触，并且第二端表面30b与承座表面50进行夹持接触。
在本发明的某些实施例中，刀片中心轴线A1可以在左偏刀组装位置和右偏刀组装位置平行于纵向轴线A2。
如图7所示，切削刀片22可能表现为关于垂直于刀片中心轴线A1的第三平面P3成镜像对称，能允许在左偏刀组装位置和右偏刀组装位置执行等效机械加工操作。因此，第三平面P3平分了刀片切削刃40。
在左偏刀组装位置，如图3所示，前倾表面42可以相对于纵向轴线A2朝向第一保持件切线方向DH1，并且在右偏刀组装位置，如图4所示，前倾表面42可以相对于纵向轴线A2朝向基本上相反的第二保持件切线方向DH2。
在本发明的某些实施例中，切削刀片22可以包括在第一端表面30a与第二端表面30b之间并且朝向第一端表面30a和第二端表面30b敞开的中心内孔58。
如图6所示，中心内孔58可以与刀片中心轴线A1同轴。
在本发明的某些实施例中，紧固件28可能呈夹持螺钉60的形式，夹持螺钉60延伸穿过中心内孔58并且螺纹地接合着在承座表面50中的螺旋内孔62，并且螺旋内孔62可以与纵向轴线A2同轴。
而且，在本发明的某些实施例中，螺旋内孔62可以相对于中心内孔58偏心，以在拧紧所述夹持螺钉60之后确保在三个邻接表面34、36、38与四个反作用表面56a、56b、56c、56d中的三个之间的夹持接触。
在内部机械加工操作期间，三个邻接表面34, 36, 38保持与四个反作用表面56a, 56b, 56c, 56d中的三个相接触，由此，四个反作用表面56a、56b、56c、56d中的两个克服在第二刀片切线方向DI2上作用的切削力而在切向支承着第一邻接表面34和第三邻接表面38，并且四个反作用表面56a、56b、56c、56d中的另一个通过螺旋内孔62相对于中心内孔58的偏心性而维持与第二邻接表面36接触。 
如上文所讨论，在某些实施例中，切削刀片的两个端表面30a、30b可以基本上是平面的并且垂直于刀片中心轴线A1而同时刀片保持件的承座表面50可以基本上是平面的并且垂直于纵向轴线A2。在此情况下，刀片的端表面30a、30b和刀片保持件的承座表面50都可以并无彼此配合的结构形成/构造，诸如在前述专利DE 3448086、US 7,001,114和KR 20-2000-0020103中存在的凹槽、凸起、相互啮合的相互作用的表面、锯齿等。
尽管已在某些程度的特定方面描述了本发明，应了解在不偏离下文所要求保护的本发明的精神或范围的情况下可做出各种更改和修改。

Claims (26)

1.一种切削刀具（20），其包括带单个切削部（24）的切削刀片（22）、刀片保持件（26）和紧固件（28），
所述切削刀片（22）具有两个相反的端表面(30a, 30b)和在所述两个相反的端表面(30a, 30b)之间延伸的刀片周围表面（32）和刀片中心轴线（A1），所述刀片周围表面（32）具有三个间隔开的邻接表面(34, 36, 38)；以及
所述刀片保持件（26）具有沿着纵向轴线（A2）延伸的保持部（46），所述保持部（46）具有保持件周围表面（48）和相邻的承座表面（50），其中至少一个突出部(54a, 54b)从所述承座表面（50）突伸，所述至少一个突出部(54a, 54b)具有横向于所述承座表面（50）的四个间隔开的反作用表面(56a, 56b, 56c, 56d)，
所述切削刀片（22）可以利用所述紧固件（28）固定到所述保持部（46）上在左偏刀和右偏刀组装位置，其中所述三个邻接表面(34, 36, 38)与所述四个反作用表面(56a, 56b, 56c, 56d)中的三个成夹持接触，
其中：
在所述左偏刀组装位置，所述第一端表面（30a）与所述承座表面（50）成夹持接触；以及
在所述右偏刀组装位置，所述第二端表面（30b）与所述承座表面（50）成夹持接触。
2.根据权利要求1 所述的切削刀具（20），其特征在于，所述承座表面（50）横向于所述纵向轴线（A2）。
3.根据权利要求1或2所述的切削刀具（20），其特征在于，所述承座表面（50）基本上为平面的并且垂直于所述纵向轴线（A2）。
4.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀具（20），其特征在于，所述保持件周围表面（48）大体上沿着所述纵向轴线（A2）延伸并且形成所述承座表面（50）的周向边界。
5.根据权利要求4所述的切削刀具（20），其中，当垂直于所述纵向轴线（A2）观看时，仅所述切削刀片（22）的所述切削部（24）延伸超过所述承座表面（50）的周向边界。
6.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀具（20），其特征在于，所述四个反作用表面(56a, 56b, 56c, 56d)中每一个与所述保持件周围表面（48）相交。
7.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀具（20），其特征在于，所述四个反作用表面(56a, 56b, 56c, 56d)中的每一个包含平行于所述纵向轴线（A2）的虚构反作用直线（LR）。
8.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀具（20），其特征在于，所述四个反作用表面(56a, 56b, 56c, 56d)为平面的且其中每个反作用表面(56a, 56b, 56c, 56d)平行于另一反作用表面(56c, 56d, 56a, 56b)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀具（20），其特征在于，所述两个端表面(30a, 30b)基本上为平面的并且垂直于所述刀片中心轴线（A1）。
10.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀具（20），其特征在于，所述三个邻接表面(34, 36, 38)中每一个包含平行于所述刀片中心轴线（A1）的虚构邻接直线（LA）。
11.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀具（20），其特征在于，所述三个邻接表面中的两个(34, 36)在直径上远离所述切削部（24）的方向上发散。
12.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀具（20），其特征在于，所述刀片中心轴线（A1）在左偏刀组装位置和右偏刀组装位置都平行于所述纵向轴线(A2）。
13.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀具（20），其特征在于，所述切削部（24）具有由前倾表面（42）和离隙表面（44）的相交处所形成的切削刃（40），所述前倾表面（42）和所述离隙表面（44）位于所述刀片周围表面（32）上。
14.根据权利要求13 所述的切削刀具（20），其特征在于，所述前倾表面（42）相对于所述刀片中心轴线(A1）朝向第一刀片切线方向（DI1），并且所述三个邻接表面中的两个(34, 38)相对于所述刀片中心轴线（A1）朝向基本上相反的第二刀片切线方向（DI2）。
15.根据权利要求13或14所述的切削刀具（20），其特征在于：
在所述左偏刀组装位置，所述前倾表面（42）相对于纵向轴线(A2）朝向第一保持件切线方向（DH1），
在所述右偏刀组装位置，所述前倾表面（42）相对于纵向轴线(A2）朝向基本上相反的第二保持件切线方向（DH2）。
16.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀具（20），其特征在于，所述承座表面（50）表现为关于包含所述纵向轴线（A2）的第一平面（P1）成镜像对称。
17.根据权利要求16 所述的切削刀具（20），其中，所述第一平面（P1）平分所述至少一个突出部(54a, 54b)。
18.根据权利要求16或17所述的切削刀具（20），其特征在于，所述承座表面（50）表现为关于垂直于所述第一平面（P1）的第二平面（P2）成镜像对称。
19.根据权利要求18 所述的切削刀具（20），其特征在于，所述第二平面（P2）并不与所述至少一个突出部(54a, 54b)相交。
20.根据权利要求18或19所述的切削刀具（20），其特征在于，所述切削刀片（22）表现为关于垂直于所述刀片中心轴线（A1）的第三平面（P3）成镜像对称。
21.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀具（20），其特征在于，精确地两个间隔开的突出部(54a, 54b)从所述承座表面（50）突伸，并且其中
每个突出部(54a, 54b)具有两个反作用表面(56a, 56b; 56c, 56d)。
22.根据权利要求21 所述的切削刀具（20），其特征在于，每个突出部(54a, 54b)的两个反作用表面(56a, 56b; 56c, 56d)在远离所述纵向轴线(A2)的径向方向上发散。
23.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀具（20），其特征在于，所述切削刀片（22）包括在所述两个端表面(30a, 30b)之间并且朝向所述两个端表面(30a, 30b)敞开的中心内孔（58）。
24.根据权利要求23 所述的切削刀具（20），其特征在于，所述紧固件（28）呈穿过所述中心内孔（58）延伸的夹持螺钉（60）的形式并且螺纹地接合着在所述承座表面（50）中的螺旋内孔（62），且其中所述螺旋内孔（62）与所述纵向轴线（A2）同轴。
25.根据权利要求24 所述的切削刀具（20），其特征在于，所述螺旋内孔（62）相对于所述中心内孔（58）偏心。
26.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀具（20），其特征在于，所述刀片的端表面(30a, 30b)和所述刀片保持件的承座表面（50）并无用于彼此配合的结构形成。
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