CN105658362A - 可转位不对称切割插入件和用于其的切割工具 - Google Patents

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Abstract

可转位切割插入件(100)具有两个切割突出，该两个切割突出从相反的端部表面(102)朝中间平面(P，图10)延伸。各切割突出(110)具有后表面(115)、相反地面对的后角表面(114)和前角表面(112)。主切割边缘(116)在该前角和后角表面(112和114)的相交处形成，且在两个主切割边缘端部(136)之间延伸。边缘投影(118)由连接各主切割边缘(116)的主切割边缘端部(136)的纵向投影的线形成。主切割边缘二者的边缘投影(118)在其间形成非零第一角度(α)。该切割突出(110)的前角表面(112)位于该切割插入件(100)的纵向地相反的端部表面(102)上。两个夹紧凹处(108)和两个抵接凹处(122)用作接触表面以用于将该切割插入件(100)夹紧在切割工具(150，图2)的插入件凹穴(156，图2)中。

Description

可转位不对称切割插入件和用于其的切割工具
技术领域
本发明大体上涉及可转位切割插入件(indexablecuttinginsert)和用于其的切割工具，且具体而言，涉及具有两个切割部分的切割插入件和用于其的切割工具。
背景技术
切割工具(如铣刀、切口铣刀和锯)具有被固持在它们工具主体的外围表面上的多个切割插入件。切割插入件可具有多个切割边缘，且各插入件可为可转位的，以当某切割边缘磨损或损伤时使用另一切割边缘。该可转位的切割插入件可具有相对于彼此旋转的两个切割边缘。该切割工具主体可具有相应的插入件固持部分，插入件固持部分适合用于容纳可转位切割插入件。如上所描述的切割插入件和切割工具例如在DE1602795、US5020944、US7553112、US2012/269588和在WO2011/159119中示出。
发明内容
根据本申请的主旨，提供切割插入件，该切割插入件具有与插入件横向中间平面垂直地延伸的纵向插入件轴线，且包括：
两个端部表面和在其间延伸的外围表面，该端部表面位于该中间平面的相反侧面上，面朝相反方向且与该纵向插入件轴线相交；和
两个插入件部分，其在该中间平面的相反侧面上延伸，各插入件部分包括：
切割突出，其从该端部表面中的一个沿该中间平面的方向纵向地延伸，且具有后表面、相反地面对的后角表面(reliefsurface)、前角表面(rakesurface)、和在该前角和后角表面的相交处形成的主切割边缘，该主切割边缘在两个主切割边缘端部之间延伸；和
夹紧凹处，其沿该切割突出的后表面形成；
其中：
沿与该插入件轴线平行的方向连接各主切割边缘的主切割边缘端部的纵向投影的线形成边缘投影，且该主切割边缘二者的边缘投影在其间形成非零第一角度；且
该切割突出的前角表面位于该切割插入件的相反端部表面上。
根据本申请的主旨的另一方面，提供切割工具，该切割工具包括：
工具主体，其具有外表面，具有在该外表面上形成的至少一个插入件凹穴；和
至少一个如上所述的切割插入件，其被固持在该至少一个插入件凹穴中。
根据本申请的主旨的又一方面，提供如上所述的切割工具，其中：
该切割插入件的外围表面具有两个抵接凹处，它们各自沿与该插入件轴线平行的方向远离相应的夹紧凹处延伸，该抵接凹处远离该插入件轴线地面对；
各插入件凹穴包括：
凹穴抵接表面，其与该切割插入件的抵接凹处中的任一个的插入件抵接表面接触；
凹穴夹紧表面，其与该切割插入件的夹紧凹处中的第一个的插入件夹紧表面接触；
凹穴支撑表面，其与该切割插入件的前角表面中的一个接触；
该切割工具还包括夹紧部件，该夹紧部件具有部件夹紧表面和第一和第二部件固定表面，且
当该切割插入件位于该插入件凹穴中时，将该夹紧部件紧固于该插入件凹穴，使得该部件夹紧表面压靠该切割插入件的夹紧凹处中的第二个的插入件夹紧表面。
附图说明
为了更好地理解本发明且示出如何在实践中实现本发明，现在将对附图进行参照，在附图中：
图1是根据本发明实施例的切割工具的透视前视图；
图2是部分地拆卸的图1的切割工具的视图；
图3是图1的切割工具的透视后视图；
图4是部分地拆卸的图3的切割工具的视图；
图5是图1的切割工具的一部分的局部透视前视图；
图6是图1的切割工具的一部分的局部透视后视图；
图7是图1的切割工具的一部分的侧视图；
图8是根据本发明实施例的切割插入件的透视侧视图；
图9是图8的切割插入件的另一透视侧视图；
图10是图8的切割插入件的侧视图；且
图11是与图10的侧视图反向地面对的图8的切割插入件的另一侧视图。
将理解的是，出于例示的简易性和清晰性，图中示出的元件不一定是按比例画出的。例如，可出于清晰性而相对于其他元件夸大元件中的一些的尺寸，或若干物理构件可被包括在一个功能块或元件中。此外，在认为适当的地方，参考标号可在附图之间重复，以指示对应或类似的元件。
具体实施方式
在下面的描述中，将描述本发明的各种方面。出于解释的目的，阐述具体构造和细节，以便提供本发明的彻底理解。但是，对于本领域专业人员而言还将是显而易见的是，本发明还在没有在本文中提出的这些具体细节的情况下实施。此外，为了不使本发明不清楚，可省略或简化已知特征。
现在参考图1-7，它们描绘根据本发明的实施例的切割工具150的各种视图。该切割工具150包括工具主体152，该工具主体152具有前表面153、后表面154和在其间延伸的外表面155。外表面155具有形成在其上的多个插入件凹穴156。切割插入件100被固持在插入件凹穴156中的各个中。
还参考图8-11，它们描绘根据本发明的实施例的切割插入件100的各种视图。切割插入件100具有纵向插入件轴线A，纵向插入件轴线A与插入件横向中间平面P垂直地延伸。中间平面P由相交的横向插入件轴线B、C限定，横向插入件轴线B、C垂直于彼此且还垂直于纵向插入件轴线A。切割插入件100具有两个端部表面102和在其间延伸的外围表面104。端部表面102位于中间平面P的相反侧面上，面对相反方向且与纵向插入件轴线A交叉。
切割插入件100包括两个插入件部分106，各插入件部分106位于中间平面P的相反侧面上。在各切割部分106中，切割突出110从端部表面102中的一个沿中间平面P的方向纵向地延伸。各切割突出110具有后表面115、相反地面对的后角表面114和前角表面112。前角表面112沿远离中间平面P的方向且大体上沿纵向插入件轴线A的方向面对，且后角表面114沿远离纵向插入件轴线A的方向面对。主切割边缘116在前角表面112和后角表面114的相交处形成。在具体实施例中，如在本申请的附图中所示出的，各主切割边缘116具有两个成角度的子边缘117，从而形成V形主切割边缘116。各前角表面112还可具有两个成角度的子面120，从而形成V形前角表面112。各插入件部分106包括夹紧凹处108，夹紧凹处108沿切割突出110的后表面115(即，在切割突出110的与后角表面114相反的侧面上)形成。在一些实施例中，夹紧凹处108可定位为接近中间平面P。
具体参考图9，各主切割边缘116在两个主切割边缘端部136之间延伸。角落切割边缘131从主切割边缘端部136朝向角落切割边缘末端132延伸。副切割边缘134从角落切割边缘末端132沿相应的前角表面112相对于主切割边缘116横向地延伸。
各主切割边缘116的主切割边缘端部136可沿平行于插入件轴线A的方向投影，且连接这些投影的线在图9中指示为边缘投影118。主切割边缘116二者的边缘投影118在其间形成非零第一角度α。因此，切割突出110二者类似于彼此，定位在中间平面P的相反侧面上且相对于彼此以第一角度α定位。在一些实施例中，第一角度α可在30°-150°的范围内。在具体实施例中，第一角度α可为90°角。
此外，各切割突出110的前角表面112定位在切割插入件110的相反端部表面102上(即，在端部表面102中的不同的一个上，且在中间平面P的不同侧面上)。应理解的是，切割插入件100具有细长的形式，具有平行于插入件轴线A的一个纵向尺寸和横向于纵向尺寸(例如，沿边缘投影118延伸)的两个更小的尺寸。
具体参考图8，切割插入件100的外围表面104具有两个抵接凹处122，它们各自远离相应的夹紧凹处108朝相反端部表面102纵向地延伸。抵接凹处122定位为远离插入件轴线A地面对。具体而言，抵接凹处122中的各个定位为远离插入件轴线A面对不同方向。各抵接凹处122具有至少一个插入件抵接表面124，以用于靠着插入件凹穴156中的相应表面抵接，如下面在本文中详细描述的。抵接凹处122在其上可具有两个插入件抵接表面124，两个插入件抵接表面124在其间形成抵接角度β(图8中指示的)。在具体实施例中，抵接角度β可为120°角。各抵接凹处122可在中间平面P的两侧上延伸，使得抵接凹处122沿纵向插入件轴线A在纵向方向上重叠。然而，夹紧凹处108可不沿纵向插入件轴线A交搭。
如在附图中所见的，切割插入件100(虽然是可转位的)关于中间平面P镜像不对称且关于纵向插入件轴线A以及(限定中间平面P的)两个相交横向插入件轴线B、C而旋转不对称。因此，切割插入件仅在围绕其轴线A、B和C中的任一个旋转360°(或其的倍数)之后具有对称性。
插入件夹紧表面130在各夹紧凹处108中从相邻的抵接凹处122朝相邻的后表面115倾斜地延伸。在切割插入件100的侧视图中，例如在图6和10中所示的，插入件夹紧表面130中的各个与插入件轴线A形成夹紧角度γ。在一些实施例中，夹紧角度γ可为锐角。在具体实施例中，夹紧角度γ可在60°-80°的范围中。
再次参考图1-7，各切割工具150的插入件凹穴156具有凹穴抵接表面158、凹穴夹紧表面160和凹穴支撑表面162。当切割插入件100位于插入件凹穴156内时，凹穴抵接表面158接收切割插入件100的抵接凹处122中的一个的插入件抵接表面124。凹穴夹紧表面160接收切割插入件100的夹紧凹处108中的一个的插入件夹紧表面130。凹穴支撑表面162接收切割插入件100的前角表面112中的一个。插入件凹穴156还包括第一和第二凹穴固定表面170、171。第一凹穴固定表面170从凹穴抵接表面158沿远离切割工具主体152外表面155的方向延伸。第二凹穴固定表面171与第一凹穴固定表面170相反地定位，且面对该第一凹穴固定表面170。插入件凹穴具有紧固开孔174，该紧固开孔174定位为邻近凹穴固定表面170、171且沿远离切割工具主体152外表面155的方向延伸。
切割工具150还包括夹紧部件164，以用于靠着插入件凹穴156紧固切割插入件100。夹紧部件164具有细长形状，具有在其前端部处部件夹紧表面166、和从部件夹紧表面166朝后定位的第一和第二部件固定表面172、173。夹紧部件164还具有穿过其的通孔176，通孔176沿部件固定表面172、173延伸且在部件固定表面172、173之间行进。
当切割插入件100放置在插入件凹穴156中时，将夹紧部件164放置成部件夹紧表面166面对插入件夹紧表面130，且紧固螺钉178在夹紧部件164和插入件凹穴156之间。紧固螺钉178旋入夹紧部件164的通孔176中，和插入件凹穴156的紧固开孔174中。紧固螺钉178可利用键来促动，该键经由夹紧部件164的通孔176的开口插入。
当紧固螺钉178紧固(例如，如在局部透视图5和6中所示出的)时，将夹紧部件164紧固至插入件凹穴156，使得夹紧部件固定表面172、173接触相应的凹穴固定表面170、171，且部件夹紧表面166压靠切割插入件100的插入件夹紧表面130中的操作的一个。部件夹紧表面166从而在该操作的插入件夹紧表面130上施加夹紧力F，以确保将切割插入件100牢固地夹紧至插入件凹穴156。切割插入件100因此没有夹紧通孔，且其仅通过由夹紧部件164施加的外部夹紧而附接至插入件凹穴156。由于操作的插入件夹紧表面130与插入件轴线A之间的夹紧角度γ，力F具有朝保持件主体152对准的力分量，从而维持切割插入件100被朝保持件主体152推。
紧固螺钉178可具有两个间隔的螺纹部分180，以用于沿通孔176和紧固开孔174螺纹地啮合相应的螺纹表面。紧固螺钉178的螺纹部分180中的一个用于左旋螺纹，而另一螺纹部分180用于右旋螺纹(即，用于将夹紧部分164附接至插入件凹穴156的相反螺纹方向)。在另一实施例中，紧固螺钉可具有螺纹部分和螺钉头，该螺纹部分接合紧固开孔174中的相应螺纹部分，且该螺钉头适用于压靠通孔176中的相应表面。应注意的是，凹穴固定表面170、171构造成阻止夹紧部件的横向于通孔176的移动。
当切割工具150处于操作构造时，即，当切割插入件100安装在插入件凹穴156(图1、3和5-7)中时，切割突出110中的一个为操作的，而另一切割突出110为非操作的。因为切割突出110的前角表面112位于切割插入件100的不同的端部表面102上，故通过操作的切割突出110的切割边缘而从工件移除的金属碎片与非操作的切割突出110的切割边缘尽可能远地形成。因此避免非操作的切割突出110的切割边缘与移除的金属碎片之间的接触，这种接触可损伤非操作切割突出110的切割边缘。
如在上面详细说明的，根据本发明的切割插入件100的端部表面102和外围表面104具有多个不规则表面、凹处、角落、相交等。因此，这种切割插入件100的生产可通过注射模制而获得，因为通过加压模制来生产这种切割插入件100可能更困难。
当沿中间平面P面对后角表面114中的一个(例如图7和11)观察切割插入件100，在角落切割边缘末端132之间延伸的边缘宽度D是切割插入件100的与纵向插入件轴线A垂直的最大尺度。因此，切割插入件100可执行金属切割(诸如沿整个边缘宽度D开槽)，而没有非操作切割突出110的阻碍。
图1-7中描绘的切割工具150为旋转工具，其具有旋转中心轴线R，且切割工具主体152的外表面155为旋转工具的周向表面。在旋转工具中，工具主体152与沿旋转轴线R延伸的工具柄168联接。应理解的是，本发明可同等地实现在与旋转切割工具不同的其他类型的切割工具中。
尽管已参照一个或更多个特定实施例描述了本发明，但该描述意图整体上为例示性的，且不应解释为将本发明限于所示出的实施例。应理解的是，虽然在本文中未具体示出，但本领域技术人员可想到各种改型，仍在本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种具有纵向插入件轴线(A)的切割插入件(100)，所述纵向插入件轴线(A)与插入件横向中间平面(P)垂直地延伸，且所述切割插入件(100)包括：
两个端部表面(102)和在其间延伸的外围表面(104)，所述端部表面(102)位于所述中间平面(P)的相反侧面上，面朝相反方向且与所述纵向插入件轴线(A)相交；和
两个插入件部分(106)，其在所述中间平面(P)的相反侧面上延伸，各插入件部分(106)包括：
切割突出(110)，其从所述端部表面(102)中的一个沿所述中间平面(P)的方向纵向地延伸，且具有后表面(115)、相反地面对的后角表面(114)、前角表面(112)、和在所述前角和后角表面(112、114)的相交处形成的主切割边缘(116)，所述主切割边缘(116)在两个主切割边缘端部(136)之间延伸；和
夹紧凹处(108)，其沿所述切割突出(110)的后表面(115)形成；
其中：
沿与所述插入件轴线(A)平行的方向连接各主切割边缘(116)的主切割边缘端部(136)的纵向投影的线形成边缘投影(118)，且所述主切割边缘(116)二者的边缘投影(118)在其间形成非零第一角度(α)；且
所述切割突出(110)的前角表面(112)位于所述切割插入件(100)的相反端部表面(102)上。
2.根据权利要求1所述的切割插入件(100)，其中，所述第一角度(α)在30°-150°的范围中。
3.根据权利要求2所述的切割插入件(100)，其中，所述第一角度(α)为90°角。
4.根据权利要求1所述的切割插入件(100)，其中，所述切割插入件(100)没有夹紧通孔。
5.根据权利要求1所述的切割插入件(100)，其中，角落切割边缘(131)从所述主切割边缘端部(136)中的各个朝角落切割边缘末端(132)延伸，且副切割边缘(134)从所述角落切割边缘末端(132)中的各个沿相应的前角表面(112)与所述主切割边缘(116)横向地延伸。
6.根据权利要求1所述的切割插入件(100)，其中，各主切割边缘(116)具有相对于彼此成角度的两个子边缘(117)，从而形成V形主切割边缘(116)。
7.根据权利要求1所述的切割插入件(100)，其中，各前角表面(112)具有相对于彼此成角度的两个子面(120)，从而形成V形前角表面(112)。
8.根据权利要求1所述的切割插入件(100)，其中，所述外围表面(104)具有两个抵接凹处(122)，它们各自远离相应的夹紧凹处(108)朝相反的端部表面(102)纵向地延伸，所述抵接凹处(122)远离所述插入件轴线(A)地面对。
9.根据权利要求8所述的切割插入件(100)，其中，所述抵接凹处(122)中的各个沿远离所述插入件轴线(A)的不同方向面对。
10.根据权利要求9所述的切割插入件(100)，其中，各抵接凹处(122)具有至少一个插入件抵接表面(124)。
11.根据权利要求8所述的切割插入件(100)，其中，所述抵接凹处(122)在其上具有两个插入件抵接表面(124)，所述两个插入件抵接表面(124)在其间形成抵接角度(β)。
12.根据权利要求11所述的切割插入件(100)，其中，所述抵接角度(β)为120°角。
13.根据权利要求8所述的切割插入件(100)，其中，所述两个抵接凹处(122)中的各个在所述中间平面(P)的两侧上延伸，使得所述两个抵接凹处(122)沿所述纵向插入件轴线(A)重叠。
14.根据权利要求13所述的切割插入件(100)，其中，所述插入件部分(106)的夹紧凹处(108)不沿所述纵向插入件轴线(A)重叠。
15.根据权利要求1所述的切割插入件(100)，其中：
在各切割突出(110)中，角落切割边缘(131)在所述主切割边缘(116)的任一侧上朝角落切割边缘末端(132)延伸；且
在沿所述中间平面(P)面对所述后角表面(114)中的一个的视图中，在所述角落切割边缘末端(132)之间延伸的边缘宽度(D)是所述切割插入件(100)的沿与所述纵向插入件轴线(A)垂直的方向的最大尺度。
16.一种切割工具(150)，其包括：
工具主体(152)，其具有外表面(155)和在所述外表面(155)上形成的至少一个插入件凹穴(156)；和
至少一个根据权利要求1的切割插入件(100)，其被固持在所述至少一个插入件凹穴(156)中。
17.根据权利要求16所述的切割工具(150)，其中：
所述切割插入件(100)的外围表面(104)具有两个抵接凹处(122)，它们各自远离相应的夹紧凹处(108)纵向地延伸，所述抵接凹处(122)远离所述插入件轴线(A)地面对；
各插入件凹穴(156)包括：
凹穴抵接表面(158)，其与所述切割插入件(100)的抵接凹处(122)中的任一个的插入件抵接表面(124)接触；
凹穴夹紧表面(160)，其与所述切割插入件(100)的夹紧凹处(108)中的第一个的插入件夹紧表面(130)接触；
凹穴支撑表面(162)，其与所述切割插入件(100)的前角表面(112)中的一个接触；
所述切割工具(150)还包括夹紧部件(164)，所述夹紧部件(164)具有部件夹紧表面(166)和第一和第二部件固定表面(172、173)，且
当所述切割插入件(100)位于所述插入件凹穴(156)中时，将所述夹紧部件(164)紧固至所述插入件凹穴(156)，使得所述部件夹紧表面(166)压靠所述切割插入件(100)的夹紧凹处(108)中的第二个的插入件夹紧表面(130)。
18.根据权利要求17所述的切割工具(150)，其中：
所述插入件凹穴(156)还包括第一和第二凹穴固定表面(170、171)；
所述第一凹穴固定表面(170)从所述凹穴抵接表面(158)沿远离所述外表面(155)的方向延伸；且
所述第二凹穴固定表面(171)与所述第一凹穴固定表面(170)相反地定位且面对所述第一凹穴固定表面(170)；和
第一和第二凹穴固定表面(170、171)与所述夹紧部件(164)的相应的第一和第二部件固定表面(172、173)接触。
19.根据权利要求18所述的切割工具(150)，其中，所述切割工具(150)为具有旋转轴线(R)的旋转工具，且所述外表面(155)为所述旋转工具的周向表面。
20.根据权利要求18所述的切割工具(150)，其中，所述插入件凹穴具有紧固开孔(174)，所述紧固开孔(174)定位为邻近所述凹穴固定表面(170、171)，且所述夹紧部件(164)具有通孔(176)，且紧固螺钉(178)被靠着所述通孔(176)和所述紧固开孔(174)中的相应螺纹表面穿过。
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