CN1057951C - 铣削槽的刀具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铣削槽的刀具或类似刀具，在这种刀具中，一些镶插刀片(4)可拆卸地安装在盘形的承接装置(1)的周边处。镶插刀片的各个镶插座(3)设置在用于保持镶插刀片的整体的突伸部分处，突伸部分相对于镶插刀片的预定位置这样设置和成形；使得在刀具工作时，切削刀的径向分力对作用于镶插刀片的保持力具有偏置作用，从而使保持力随着切削力的增加而增加。这是通过大致沿径向设置突伸部分(7)，以及倾斜地设置作用于镶插刀片的鼻状部(8)而实现上述结果的。

Description

铣削槽的刀具
发明的技术领域
本发明涉及铣削槽的刀具，即适合于用来承载镶插刀片的在轴向上呈薄盘形状的刀体，而在其周边上具有多个用来容纳所述镶插刀片的镶插座。
发明的技术背景
铣削槽的刀具的许多结构是已知的。在一种已知的情形中，镶插刀片的夹持是依靠刀盘材料自身的弹性，通过使镶插座附近的一部分材料偏离其原始位置而实现一自锁作用，以及通过弹性力将镶插刀片保持在其插装位置。对镶插刀片的作用力相应于为使上述那部分材料偏离所需要的作用力，这样对镶插刀片的作用力有助于将刀片插装上。
现有技术的装置始终存在的风险是发生偏离的那部分材料的弹性或弹力可能会降低，或产生疲劳，从而导致预设夹持力的减小或丧失。尤其当铣削刀盘高速转动时，上述情况不仅意味着技术上的缺陷，而且还是一个会造成人身伤害的极大的危险，这是由于使能量很大的松脱接合的镶插刀片会象子弹一样飞出很远。
本发明的目的
本发明的一个目的是要提供一种新型结构的铣削刀具，尤其是铣削槽的刀具，其结构不仅保留了原有夹持装置的基本特点，而且还具有不易疲劳的更好的夹持性能。
本发明概要
这一新发明是基于对可分离的镶插刀片保持体或类似物体的实验而作出的，其中一镶插刀片被设置在一个凹槽中并通过一个在镶插刀片的杆部的上方延伸的突伸部分而保持在凹槽中，其中，镶插刀片的杆部具有一个结合表面，该表面相对于插入的方向而倾斜，以及有弹性的突伸部分具有一与该表面相结合的结合部分。在结合位置，突伸部分的结合部分偏离其初始位置；并通过其自身固有的弹性将镶插刀片保持住，于是阻止该镶插刀片相对于刀片引导部分的移动。
根据本发明，一铣削槽的刀具包括一个大致为盘形的承接装置，其具有多个沿着其周边的镶刀插座，在每一镶插座处有一个可作弹性位移的突伸部分。该突伸部分大致沿着径向延伸，其有一个位于径向内部的根部，以及该突伸部分在周向上朝着镶插刀片的位置有些偏置，它还有一个向外逐渐变细的主体部分，一在周向上有侧移的鼻状部，该鼻状部具有一朝着周向方向的结合部分，这个结合部分设置成用来与镶插刀片上朝着相反的周向方向的一对结合表面相接触。
另外，突伸部分的形状以及镶插刀片的镶插插座的形状应是这样的：由于切削力的径向分力而使得作用于镶插刀片上的夹持力随着切削力的增加而增加，也就是由其鼻状部施加的夹持力将随着切削力的增加而增加，这使得夹持力将根据加工类型而变化，随着切削功率和应力的增加而增加。
附图的简要描述
下面将结合附图详细描述本发明，其中：
图1是本发明的一铣削刀盘的侧视图；
图2是同一铣削刀盘的放大的局部视图；以及
图3是为了便于更换镶插刀片而设计的一个工具的立体图。
作为镶插刀片保持体的铣削刀盘1是由优质钢材或类似材料制成的，它的厚度通常为2～6毫米。
铣削刀盘1具有一个带一键槽的中央轴孔2。
沿着铣削刀盘1的周边为镶插刀片4设置有多个刀片镶插座3。在图1中仅示出了一个镶插刀片，其布置如下所述。
镶插座最好包括一个V形的引导部分5，该引导部分自铣削刀盘1的周边沿着一条线延伸，这条线从刀盘边缘开始偏离半径的方向，因此，沿转动方向看去，引导部分5的内端位于所述半径的一边。
一突伸部分7是通过在盘1上切出两个槽9和10而形成的，突伸部分7具有一与镶插刀片4相配合的鼻状部8。各槽的内端均为圆切口11，它们用以防止在材料上出现裂缝。突伸部分7具有一宽度递减的主体部分12，其外端顺着周边的方向弯曲，以形成所述的鼻状部8。
鼻状部8具有一面朝上方/外方的侧部14，它呈现出一弧形，用以连接镶插刀片4的上侧及刀盘1的边缘处的一邻接凹部15，从而为切屑提供了基本上不间断的引导面。
鼻状部8朝着相反的另一方向的侧部具有两个基本上平的表面16和17，它们彼此相交于一结合棱18，而靠前的表面17与一横向支承面19相接。
镶插刀片4是已知类型的，它有一前刃20和一个与前刃相连的上刀面21，上刀面设置成用于使切屑产生断裂。镶插刀片的下部呈现一V形的脊部22，它适合于用来与引导部分5相配合，从而实现支承和导向。在镶插刀片4的后端有一刀片的杆部23，该杆部的上侧具有一后端表面24和一配合表面25。沿着刀片的插装方向看去，表面24向前倾斜，而表面25则朝着相反方向倾斜。这两个表面彼此相交于一脊部26。在镶插刀片的杆部23和头部27连接处的附近有一个横向表面28，用以构成支承。形成突伸部分7的材质通常是非常硬的，以至不用工具便无法拆下或装上镶插刀片。因此，使用一个工具29。图3示出了该工具的立体图，其有两个分开的销30。其中一个销用于插入到位于引导部分5的下方并越过其的一孔31中，而另一个销则插入到由沿着槽10的外侧局部的延伸段所形成的一开口中。槽10就是在一个方向上限定伸突部分7的那个槽。开口在外部由一曲状边缘面32界定出而在内部由伸突部分7的一边缘部分33界定出。
在工具使用的一开始位置，一个销30A位于开口的内端如以一虚线圆所示的一初始位置，而另一个销30B则位于一孔31中。当围绕着由孔31中的销30B构成的其支点转动该工具时，销30A将沿着以孔31为圆心的一段圆弧的呈曲线状的边缘表面32滑动，同时也将靠压着突伸部分7的弧形边缘部分33滑动。于是销30A将通过一锲入作用使突伸部分7由表面32升起，因而使鼻状部抬离引导部分5。通过使销30A在沿着突伸部分的边缘表面33滑动的同时也贴靠着边缘表面32滑动，销30A就基本上不承受径向应力，它只受到沿其运动方向的应力，这一应力来源于各结合表面的摩擦力。通过突伸部分7所述的向上弯曲以及鼻状部8移离开引导部分5，就可以沿着引导部分5将镶插刀片4插装或取下，从而无需克服任何弹性力。在插装镶插刀片时，镶插刀片沿着引导部分5滑动，直到鼻状部8的支承面19与镶插刀片4的横向支承面28相互接合。然后将工具反向转动，使得鼻状部8上的结合棱18与位于脊线26的前面的朝外倾斜设置的接合面25相抵靠，从而使镶插刀片保持与引导部分5相结合。各元件尺寸之间的相互关系是这样配合的，使得鼻状部分5只需保持零点几毫米的弯曲就足以产生将镶插刀片保持就位所需的夹持力。因此鼻状部8只受到很小的疲劳应力。拆卸时的动作与插装时的动作相同，只是顺序相反。
在本发明的铣削槽的刀具中，由于镶插座3的位置以及因此而决定的切削刃20相对于径向轴线X的位置，使得切削力的作用点位于沿突伸部分7的径向轴线的半径的下方，或者说，对着加工方向看去，作用点位于该半径的后面。这意味着，通过镶插刀片4和两个结合表面28，17而作用于鼻状部8以及作用于突伸部分7的径向分力K是在沿径向轴线X的半径的下方或沿其起作用的。该分力K欲将鼻状部8向内压向刀盘的中心，但是这将由于鼻状部8顺着盘边弯曲导致由一个与分力K成正比的作用力将鼻状部8沿着周边方向压向镶插刀片4。也可以说，分力K欲使突伸部分7使其根部13弯曲。因此，镶插刀片的夹持力，也就是将镶插刀片4压在引导部分5上的作用力将随着切削力/切削载荷的大小而变化。如果载荷增大，于是镶插刀片也将被更紧地压在镶插座上。很容易看出，尤其对于象铣削中常发生的那种间断的加工作业，上述的这一特征是非常重要的。
因此，按照本发明的结构，可以完全消除本说明书开始部分中提及的在现有技术装置中存在的危险，即由于离心力而使一个或几个镶插刀片松动并飞出。突伸部分7的鼻状部8与一表面25相接触，该表面相对于镶插刀片的引导部分5是这样倾斜布置的：表面25的内端，即更靠近铣削刀具转动中心的那端距引导部分5的垂直距离大于同一表面的外端距引导部分5的垂直距离。由于保持体，即刀盘上的镶插刀片的形状，或者更准确地说是由于镶插刀片的负的锁定楔角，使得鼻状部的结合棱18与相对于可能的飞出方向而倾斜设置的表面25之间的相互配合产生了互锁作用。由结合棱18与倾斜设置的表面之间的结合所实现的锁定是如此有力，使得镶插刀片无论如何也无法飞离其保持体1。
在铣削槽的刀具或类似刀具中使用的传统的镶插刀片保持体包括许多诸如螺旋夹紧臂之类的元件，这些元件的制造既困难又昂贵。本发明的铣刀盘(或称保持体)由于其各部位的形状非常适合于通过电火花切割工艺来加工，因此它的制作是非常简单和经济的。

Claims (3)

1.一种铣削槽的刀具，其包括一个大致为盘状的可转动的承接装置(1)，该装置在其周边上有多个为可拆卸的镶插刀片(4)设置的镶插座(3)，承接装置在邻近每一镶插座(3)处有一个整体的突伸部分(7)，镶插刀片(4)用的每个镶插座(3)包括一个细长的引导部分，该引导部分从承接装置的周边向内延伸一段距离，该距离与镶插刀片的一结合表面(22)的长度相对应，其特征在于，
细长的引导部分(5)在每一镶插座(3)处沿一条线延伸，该线是从引导部分的周向端部上的一点开始的，它与由此点引出的一半径相偏离；
每一整体的突伸部分包括一内侧的大致沿径向的主体部分(12)和一外侧的鼻状部(8)，该鼻状部沿着周向方向弯曲并用来与一装插在一镶插座内的且接合于细长的引导部分(5)的镶插刀片相配合；
一沿每一突伸部分(7)的主体部分(12)的径向纵轴线(X)这样设置，即该轴线与承接装置(1)的周边相交的交点相对于引导部分(5)的外端处的半径与承接装置的周边相交的交点而言相距一段距离，同样，该轴线与承接装置的周边相交的交点相对于装设在承接装置(1)上的一镶插刀片(4)的刀刃(20)处的半径与承接装置的周边相交的交点而言也相距一段距离；
当沿着转动方向看去，所述后面的两个半径与承接装置的周边相交的两个交点位于沿突伸部分(7)的纵轴线(X)的一半径与承接装置的周边相交的交点的后面或之外；
带有鼻状部(8)的突伸部分(7)能克服突伸部分材料的固有弹性从一原始位置位移，该位置为鼻状部相距引导部分(5)所处的一段预定距离的位置；
鼻状部有一面向引导部分(5)的结合装置(18)，其设置成在克服突伸部分的固有弹性位移使镶插刀片插装上之后，与装设在引导部分(5)上的镶插刀片(4)的一结合表面(25)相接触，沿着朝向刀刃的方向，镶插刀片的该结合表面是倾斜的，所以该表面沿着镶插刀片的结合表面(22)朝该线收敛；
带有鼻状部(8)的突伸部分还具有一径向上面朝外的结合部，用于与装设在引导部分(5)上的一镶插刀片的一面朝内的台阶部相配合，以确定出镶插刀片沿引导部分(5)的纵向的位置。
2.如权利要求1所述的铣削槽的刀具，其特征在于，镶插刀片(4)的结合表面(25)相对于细长的引导部分(5)的纵向倾斜地设置，从而实现与鼻状部的横向结合棱(18)相配合的一负楔角锁定作用。
3.如权利要求1所述的铣削槽的刀具，其特征在于，顺着由一大致圆弧形的凸起楔状表面(32)所确定的一向外开口的部分，沿突伸部分(7)的局部设置一凸轮或弧形状的边缘部分(33)，在距所述边缘表面(32)一段距离处设有一个圆孔(31)，该孔适于容纳在一拆装工具上牢固安装的一对销的其中一个销(30B)，该对销的另一销(30A)插入到突伸部分处的开口部分中，以便与突伸部分(7)的沿着开口部分的边缘表面相配合，当拆装工具围绕着由置于孔(31)中的销(30B)所构成的中心转动时，所述销在由圆弧形的边缘表面(32)滑动支承的同时，还将与突伸部分(7)的相对的边缘表面(33)滑动配合，以使突伸部分(7)克服其固有弹性而弯曲，因而使突伸部分的结合棱(18)作离开引导部分的运动，使镶插刀片(4)能够被装插或拆下。
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