CN104797366A - 铣刀及具有用于装固切削刀具的压力孔的铣刀本体 - Google Patents

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Abstract

一种旋转铣刀本体(12)包括周向夹持部分(20)，其具有相对的第一侧表面(22)和第二侧表面(24)，以及沿其布置的多个刀具凹穴(30)和整体式夹爪(32)。各个夹爪(32)均包括在第一侧表面(22)与第二侧表面(24)之间延伸的相对的前抵接表面(40)和后抵接表面(42)。各个夹爪(32)均还包括仅通向第一侧表面(22)和第二侧表面(24)的贯穿压力孔(48)。各个夹爪(32)均还包括压力部件(56,58)，其位于压力孔(48)中且可在解除接合位置与接合位置之间转换。

Description

铣刀及具有用于装固切削刀具的压力孔的铣刀本体
技术领域
本申请的主题涉及用于金属切削的旋转铣刀。
背景技术
本领域的铣刀在例如US 7,131,794中获知和公开。
发明内容
根据本申请的主题，提供了一种具有周向夹持部分的旋转铣刀本体；
周向夹持部分可包括相对的第一侧表面和第二侧表面，以及沿其交替布置的多个刀具凹穴(insert pocket)和整体式夹爪，
各个夹爪均可包括：
在第一侧表面与第二侧表面之间延伸的相对的前抵接表面和后抵接表面，
仅通向第一侧表面和第二侧表面的贯穿压力孔，以及
位于压力孔中且可在解除接合位置与接合位置之间转换的压力部件。
根据本申请的另一个方面，还提供了一种旋转铣刀，该铣刀包括铣削本体和装固在相应的刀具凹穴中的多个切削刀具(cutting insert)。
以单独或组合形式的任何以下特征都可适用于本申请的主题的任何以上方面。
夹爪可具有一体的一件式构造。
压力孔可在前抵接表面和后抵接表面之间延伸。
压力孔可具有圆锥形开口。
各个夹爪均可在本体部分处、在压力孔与第一爪侧和第二爪侧中的各个爪侧之间弹性地变形。
在接合位置上，压力部件远离压力孔的纵轴线(H)向外施加间接夹持力(FI)。
夹持部分可包括单组相同的刀具凹穴。
夹持部分可包括单组相同的夹爪。
夹爪可仅通过腿部连接到铣刀本体的其余部分上。
各个夹爪均可在腿部处弹性地变形。
在一个侧表面的平面视图中，夹爪可具有闭合形状。
在各个侧表面的平面视图中，前抵接表面和后抵接表面可表现为可向外会聚的直线。
各个刀具凹穴可包括位于刀具凹穴的内端处的凹穴止挡表面。
各个夹爪均可包括偏转表面，该偏转表面位于夹爪的头部(38)处，以用于使碎屑偏转远离夹持部分。
偏转表面可从后抵接表面延伸，且可远离夹持部分面向外。
夹持部分具有关于铣刀本体的旋转轴线(A)的N重旋转对称。
前抵接表面面对铣削本体的旋转方向(T)，且后抵接表面面对其相反方向。
前抵接表面可为V形。
后抵接表面可为V形。
压力部件可为滚花螺母和拧入其中的螺钉。
各个切削刀具可包括第一主表面和第二主表面，以及在其间延伸的外周表面，
第一主表面和第二主表面中的至少一者可相接刃口处的外周表面，刃口的至少一部分为切削刃口，
第一主表面和第二主表面包括相应的第一抵接表面和第二抵接表面，
外周表面包括刀具止挡表面。
第一抵接表面抵接沿旋转方向(T)位于切削刀具前部的夹爪的后抵接表面；第二抵接表面抵接切削刀具后方的相邻夹爪的前抵接表面；以及其中刀具止挡表面抵接凹穴止挡表面。
在接合位置上，压力部件将间接夹持力FI施加到切削刀具上。
在接合位置上，前抵接表面和后抵接表面中的至少一者将间接夹持力FI施加到切削刀具上。
切削刀具可在夹持位置与装固位置之间转换，且其中在装固位置上，压力部件处于接合位置。
附图说明
为了更好理解本申请的主题，且为了示出在实践中可如何执行本申请的主题，现在将参照附图，在附图中：
图1为旋转铣刀的等距视图；
图2为图1的铣刀的一部分的分解视图；
图3为铣刀的夹持部分的平面侧视图；以及
图4为沿图1的线IV-IV截取的截面视图。
在认为适合的情况下，参考标号可旨在附图之间重复使用来指出对应或类似的元件。
具体实施方式
在以下描述中，将描述本申请的主题的各种方面。出于阐释的目的，特定构造和细节将足够详细地阐释以提供本申请的主题的彻底理解。然而，本领域技术人员还将清楚的是，本申请的主题可在没有本文呈现的特定构造和细节的情况下实施。
参看图1。旋转铣刀10包括旋转铣刀本体12和装固在其中的切削刀具14。铣刀10具有限定旋转方向T的旋转轴线A。
铣刀本体12具有构造成用于将铣刀本体12装固到铣床上的安装端16，以及与安装端16相对的切削端18。在切削端18处，铣刀本体12包括周向夹持部分20，其构造成围绕旋转轴线A的N重旋转对称(其中N为表示铣刀10中的切削刀具14或切削刀具组的总数的数字)。
夹持部分20具有相对的第一侧表面22和第二侧表面24。第一侧表面22和第二侧表面24可平行。夹持部分20包括沿其周向的多个凹口26。凹口26可相同。根据本实例的主题，铣刀本体12仅包括单组凹口26。各个凹口26均限定其中的单个刀具凹穴30。因此，铣刀本体12可包括单组相同的刀具凹穴30。有利的是，这是简单的结构，其可廉价制造。夹爪32限定在每两个相邻凹口26之间。铣刀本体12可包括单组相同的夹爪32。刀具凹穴30和夹爪32可沿夹持部分20的整个周向交替。如图1中所见，第一侧表面22和第二侧表面24和夹持部分20(且还有夹爪32)可相对于旋转轴线A成非零角，向切削端18提供了圆锥形外形。
注意图2和3。各个夹爪32均为铣刀本体12的一体的一件式整体部分。各个夹爪32均从铣刀本体12突出。各个夹爪32均可具有腿部34、本体部分36和头部38。头部38连接到本体部分36上。本体部分36仅经由腿部34连接到铣刀本体12的其余部分上。在第一侧表面22或第二侧表面24中的任一个的平面视图中，腿部34可比本体部分36窄。腿部34可弹性地变形，以便允许夹爪32围绕其弯曲。
各个夹爪32均具有前抵接表面40和相对的后抵接表面42。前抵接表面40和后抵接表面42在第一侧表面22与第二侧表面24之间延伸。前抵接表面40可位于头部38和本体部分36中或沿其延伸。后抵接表面42可位于本体部分36中。前抵接表面40面对旋转方向T，且后抵接表面42与其相反方向面对。前抵接表面40和后抵接表面42均构造成抵接和装固切削刀具14。前抵接表面40和后抵接表面42可具有V形截面。V形截面有助于减小刀具凹穴30中的切削刀具14的横向移动。前抵接表面40和后抵接表面42可具有凸出的V形截面。
如图3中所示，根据本实例，相应的相邻夹爪32的相邻前抵接表面40和后抵接表面42的部分至少可表现为夹爪32的侧视图中（即，在第一侧表面22或第二侧表面24中任一者的平面视图中）的直线。这些线将在本文中称为夹爪线44，其可对应于V形截面的底部。在相同视图中，夹爪线44可向外会聚。根据本实例的主题，会聚锐角α＜3°限定在夹爪线44之间，或限定在彼此面对且属于相邻夹爪32的前抵接表面40与后抵接表面42之间。
各个夹爪32均包括偏转表面46，其位于头部38处，以用于使切屑偏转远离夹持部分20。偏转表面46从后抵接表面42延伸，且远离夹持部分20面向外。
在第一侧表面22或第二侧表面24中的一个的平面视图中，由夹爪32的本体部分36和头部38限定的区域39(由图3中的虚线指出)具有闭合形状。用语"闭合形状"以相同视图中的意义使用，在本体部分36和头部38处，夹爪32具有连续外周，即，没有通向外的凹口。夹爪32的闭合形状可改善铣刀10的总体刚性。
注意图2、3和4。各个夹爪32具有沿纵向孔轴线H的贯穿压力孔48。压力孔48沿夹持部分20的厚度方向延伸，或大体上平行于旋转轴线A。制造压力孔48是简单且廉价的。压力孔48可在前抵接表面40与后抵接表面42之间延伸。压力孔48仅通向第一侧表面22和第二侧表面24，其例如允许保持夹爪32的闭合形状。根据本实例的主题，压力孔48在圆锥开口50(图4)处通向第一侧表面22和第二侧表面24。压力孔48可位于本体部分36中。如在此将进一步阐释那样，这可允许本体部分36的弹性变形。压力孔48可包括沿孔轴线H延伸的槽52。槽52可有助于改善本体部分36(图2和3)的扩张或变形。
注意图2和4。各个夹爪32均具有位于压力孔48中的压力部件54。根据本实例的主题，压力部件54为滚花螺母56，其具有拧入其中的螺钉58。螺钉58具有圆锥螺纹头60，且螺母具有圆锥滚花外表面62。滚花外表面62与压力孔48的一个圆锥开口50连通，使得当螺钉58上紧时，由摩擦力限制或完全防止了滚花螺母56的旋转。
压力部件54可在解除接合位置与接合位置之间转换。在解除接合位置上，压力部件54不会沿旋转方向T和其相反方向(例如，螺钉58可松开)施加力到夹爪32上。在接合位置上，压力部件54沿旋转方向T和其相反方向将间接夹持力FI(方向向外)施加到本体部分36上。由于滚花螺母56和螺钉头60的圆锥结构，轴向螺旋力FH(通过上紧螺钉58沿孔轴线H生成)部分地转变(即，改变其方向)成间接夹持力FI。这些力可允许本体部分36中的弹性变形(在压力孔48与前抵接表面40和后抵接表面42中的各个抵接表面之间)，该本体部分继而又可分别沿旋转方向T和其相反方向扩张。具体而言，根据一个实例，其中本体部分36扩张，前抵接表面40和后抵接表面42可远离彼此移动，即，前抵接表面40沿旋转方向T移位，且后抵接表面42沿相反方向移位。然而，一些测试结果示出了本体部分36的扩张对于压力部件54在切削刀具14上施加间接夹持力不一定必须发生(且可为最小，或完全不发生)。
各个刀具凹穴30位于两个夹爪32之间。各个刀具凹穴30均包括相应的相邻夹爪32的一对相对的前抵接表面40和后抵接表面42。刀具凹穴30可通向第一侧表面22和第二侧表面24。刀具凹穴30远离旋转轴线A通向外。刀具凹穴30具有内端64。内端64可包括凹穴止挡表面66。凹穴止挡表面66可位于相应的相邻夹爪32的两个腿部34之间。凹穴止挡表面66可为平面。凹穴止挡表面66可面向平行于任何夹爪线的方向。
注意图1、2和4。切削刀具14可包括相对的第一主表面68和第二主表面70，以及在其间延伸的外周表面72。第一主表面68和第二主表面70可在刃口74处相接外周表面72。刃口74的至少一部分可为切削刃口76。外周表面72可包括刀具止挡表面78和相对的起伏(relief)表面80。第一主表面68可包括斜(rake)表面82和第一抵接表面84。第二主表面70可包括第二抵接表面86。第一抵接表面84和第二抵接表面86可具有V形截面(其形状对应于前抵接表面40和后抵接表面42)，至少用于减小刀具凹穴30中的切削刀具14的横向移动。第一抵接表面84和第二抵接表面86均可具有凹形的V形截面。
根据本实例的主题，在夹持位置上，各个切削刀具14滑动地插入或安装到相应的刀具凹穴30中，且相邻压力部件54处于解除接合位置。第一抵接表面84抵接位于切削刀具(沿旋转方向T)前部的夹爪32的后抵接表面42。第二抵接表面86抵接相邻夹爪32的前抵接表面40。刀具止挡表面78抵接凹穴止挡表面66。
根据本实例的主题，在各个刀具凹穴30中，前抵接表面40与后抵接表面42之间的会聚角α和间距可选择成使得夹爪32将自夹持力FS施加到处于夹持位置的切削刀具14上。由于切削刀具14推动相邻夹爪32远离彼此，故自夹持力FS生成(因此例如在腿部34处弹性地弯曲夹爪32)。自夹持力FS可生成摩擦力，其例如可在其它切削刀具14安装期间防止切削刀具14落出刀具凹穴30。
在任何给定切削刀具14的夹持位置，将其它切削刀具14插入两个相邻刀具凹穴30中的至少一个(例如，在切削刀具14的两侧上的相应的相邻压力部件54处于解除接合位置的情形中)可增大给定切削刀具14上的自夹持力FS。这是因为夹爪32与切削刀具14之间的连续接触引起自夹持力沿夹持部分20累积。
注意图4。在装固位置上，切削刀具14位于刀具凹穴30中，且两个相邻压力部件54(在本例中是螺钉58和滚花螺母56布置)中的至少一个处于接合位置。间接夹持力FI通过刀具凹穴30的相邻前抵接表面40和后抵接表面42(其分别属于不同的相邻夹爪32)施加到切削刀具14上。
一些测试结果示出在将所有切削刀具14插入刀具凹穴30(同时所有切削刀具14处于夹持位置)之后，在夹持部分20中可生成相当大的自夹持力FS。然而，这些力不足以在加工操作期间确保牢固夹持。将切削刀具14从夹持位置转换至装固位置确保生成足够的力来将切削刀具14装固就位。
以上描述包括用于实施(如果需要)要求保护的主题的示例性实施例和细节，且并未将未列举的实施例和细节排除本申请的权利要求范围外。

Claims (27)

1.一种旋转铣刀本体(12)，具有旋转轴线(A)、旋转方向(T)，且包括周向夹持部分(20)，
所述夹持部分(20)包括相对的第一侧表面(22)和第二侧表面(24)，以及沿其交错布置的多个刀具凹穴(30)和整体式夹爪(32)，
各个夹爪(32)均包括：
在所述第一侧表面(22)与所述第二侧表面(24)之间延伸的相对的前抵接表面(40)和后抵接表面(42)，
仅通向所述第一侧表面(22)和所述第二侧表面(24)的贯穿压力孔(48)，以及
位于所述压力孔(48)中且在解除接合位置与接合位置之间转换的压力部件(54)。
2.根据权利要求1所述的铣刀本体(12)，其特征在于，所述夹爪(32)具有一体的一件式构造。
3.根据前述权利要求中任一项所述的铣刀本体(12)，其特征在于，所述压力孔(48)在所述前抵接表面(40)与所述后抵接表面(42)之间延伸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的铣刀本体(12)，其特征在于，所述压力孔(48)具有圆锥开口(50)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的铣刀本体(12)，其特征在于，各个夹爪(32)均在本体部分(36)处、在所述压力孔(48)与第一爪侧和第二爪侧中的各个爪侧之间弹性地变形。
6.根据前述权利要求中任一项所述的铣刀本体(12)，其特征在于，在所述接合位置上，所述压力部件(54)远离所述压力孔(48)的纵轴线(H)向外施加间接夹持力(FI)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的铣刀本体(12)，其特征在于，所述夹持部分(20)包括单组相同的刀具凹穴(30)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的铣刀本体(12)，其特征在于，所述夹持部分(20)包括单组相同的夹爪(32)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的铣刀本体(12)，其特征在于，所述夹爪(32)仅通过腿部(34)连接到所述铣刀本体(12)的其余部分上。
10.根据前述权利要求中任一项所述的铣刀本体(12)，其特征在于，各个夹爪(32)在腿部(34)处弹性地变形。
11.根据前述权利要求中任一项所述的铣刀本体(12)，其特征在于，在所述侧表面(22,24)中的一个的平面视图中，由各个夹爪(32)的本体部分(36)和头部(38)限定的区域(39)具有闭合形状。
12.根据前述权利要求中任一项所述的铣刀本体(12)，其特征在于，在各个所述侧表面(22,24)的平面视图中，所述前抵接表面(40)和所述后抵接表面(42)表现为向外会聚的直线。
13.根据前述权利要求中任一项所述的铣刀本体(12)，其特征在于，各个刀具凹穴(30)均包括位于所述刀具凹穴(30)的内端(64)处的凹穴止挡表面(66)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的铣刀本体(12)，其特征在于，各个夹爪(32)均包括偏转表面(46)，所述偏转表面(46)位于所述夹爪(32)的头部(38)处，以用于使碎屑偏转远离所述夹持部分(20)。
15.根据权利要求14所述的铣刀本体(12)，其特征在于，所述偏转表面(46)从所述后抵接表面(42)延伸，且远离所述夹持部分(20)面向外。
16.根据前述权利要求中任一项所述的铣刀本体(12)，其特征在于，所述夹持部分(20)具有关于所述旋转轴线(A)的N重旋转对称。
17.根据前述权利要求中任一项所述的铣刀本体(12)，其特征在于，所述前抵接表面(40)面对所述铣削本体的旋转方向(T)，且所述后抵接表面(42)面对其相反方向。
18.根据前述权利要求中任一项所述的铣刀本体(12)，其特征在于，所述前抵接表面(40)为V形。
19.根据前述权利要求中任一项所述的铣刀本体(12)，其特征在于，所述后抵接表面(42)为V形。
20.根据前述权利要求中任一项所述的铣刀本体(12)，其特征在于，所述压力部件(54)为滚花螺母(56)和拧入其中的螺钉(58)。
21.一种旋转铣刀(10)，包括根据前述权利要求中任一项所述的铣削本体和装固在各个所述刀具凹穴(30)中的切削刀具(14)。
22.根据权利要求21所述的铣刀(10)，其特征在于，
各个切削刀具(14)均包括第一主表面(68)和第二主表面(70)及在其间延伸的外周表面(72)，
所述第一主表面(68)和所述第二主表面(70)中的至少一者在刃口(74)处相接所述外周表面(72)，所述刃口的至少一部分为切削刃口(76)，
所述第一主表面和所述第二主表面包括相应的第一抵接表面(84)和第二抵接表面(86)，
所述外周表面(72)包括刀具止挡表面(78)。
23.根据权利要求21所述的铣刀(10)，其特征在于，
所述第一抵接表面(84)抵接沿所述旋转方向(T)位于所述切削刀具(14)前部的夹爪(32)的后抵接表面(42)；
所述第二抵接表面(86)抵接所述切削刀具(14)后方的相邻夹爪的前抵接表面(40)；以及
所述刀具止挡表面(78)抵接所述刀具凹穴(30)的凹穴止挡表面(66)。
24.根据权利要求21所述的铣刀(10)，其特征在于，当所述压力部件(54)处于所述接合位置时，所述压力部件(54)将间接夹持力(FI)施加到所述切削刀具(14)上。
25.根据权利要求24所述的铣刀，其特征在于，
所述切削刀具(14)在夹持位置与装固位置之间转换；
所述压力部件(54)处于所述接合位置；以及
由所述压力部件(54)施加的所述间接夹持力(FI)将所述切削刀具保持在所述装固位置上。
26.根据权利要求21所述的铣刀(10)，其特征在于，当所述压力部件(54)处于所述接合位置时，所述前抵接表面(40)和所述后抵接表面(42)中的至少一者将间接夹持力(FI)施加到所述切削刀具(14)上。
27.根据权利要求26所述的铣刀，其特征在于，
所述切削刀具(14)在夹持位置与装固位置之间转换，以及
所述压力部件(54)处于所述接合位置；以及
由所述前抵接表面(40)和所述后抵接表面(42)中的所述至少一者施加的所述间接夹持力(FI)将所述切削刀具(14)保持在所述装固位置上。
CN201380059494.4A 2012-11-15 2013-10-22 铣刀及具有用于装固切削刀具的压力孔的铣刀本体 Active CN104797366B (zh)

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