CN105916619B - 可转位中心钻刀片及其切削刀具 - Google Patents

Abstract

一种中心钻刀片(100)，其具有底表面、顶表面和在它们之间延伸的外周表面。至少三个引导钻部(108)从外周表面向外突出，其每个都具有钻轴线(H)以及多条钻切削刃(110)。副切削刃(112)与每个引导钻部(108)相邻，其沿顶表面和外周表面的相交处延伸、横切于相应的钻轴线(H)。每个副切削刃(112)沿钻轴线(H)与相关的钻切削刃(110)间隔。楔形抵接刀面沿顶表面和外周表面的相交处被形成在外周表面上，其从每一个引导钻部朝向与另一引导钻部相关的副切削刃延伸。切削刀具(120)具有用于固定中心钻刀片(100)的刀片槽，其中操作的钻轴线(H)与刀具轴线(R)对齐。

Description

可转位中心钻刀片及其切削刀具

技术领域

本发明涉及可转位切削刀片以及其切削刀具，总的来说，特别地涉及一种可转位中心钻刀片以及其切削刀具。

背景技术

诸如定心钻(spot drill)或导向钻(pilot drill)的金属切削刀具具有被固定在钻的前部的定心钻刀片，并且可能在定心钻刀片旁设置附加的切削刀片。定心钻刀片可具有多个切削区域，并且它可为可转位的，以用于在用过的切削区域磨损或损坏时使用不同的切削区域。

钻体具有适用于接收定心钻刀片和附加的切削刀片的相应的刀片槽，并且在加工操作期间固定这些刀片。例如，在下面的专利公开中示出了上述的切削刀片和切削刀具：DE19710996、EP1080812、US4100983、US5259707、US5688083、US5505569、US5954459、US7108460、US2004/124016、US2011/305534和US2012/189393。

本发明的目的是提供一种新的可转位中心钻刀片以及刀具支架，该可转位中心钻刀片具有多个引导钻部以及相应的副切削刃，该刀具支架具有中心钻刀片槽，以用于接收且牢固地固定中心钻刀片。

发明内容

根据本发明的主题，提供了一种围绕中心刀片轴线旋转对称的中心钻刀片，该中心钻刀片包括：

具有底平面的底表面、顶表面以及在它们之间延伸的外周表面；

至少三个引导钻部，其从外周表面朝外突出，每个引导钻部都具有钻轴线以及朝向钻轴线汇聚的多条钻切削刃；

至少三个副切削刃，其每个都邻近相关的引导钻部，其沿顶表面和外周表面的相交处横切于相应的钻轴线延伸，每个副切削刃都沿相应的钻轴线与相应的引导钻部的钻切削刃轴向地间隔；

至少三个抵接侧凹，其每个都沿底表面和外周表面的相交处被形成在外周表面上，并且与其中一个副切削刃相对地延伸；以及

至少三个抵接刀面，其沿顶表面和外周表面的相交处被形成在外周表面上，其每个都从其中一个引导钻部朝向与另一引导钻部相关的副切削刃延伸，每个抵接刀面都与底表面形成楔形角。

根据本申请的另一实施方式的主题，提供了一种具有刀具支架的切削刀具，刀具支架具有柄和中心旋转轴线，切削刀具包括：

第一刀片槽，其被形成在刀具支架的前端部，并且侧切削刀片被保持于其中，侧切削刀片具有横切于旋转轴线的第一切削刃；

第二刀片槽，其被形成在刀具支架的前端部、旋转地与第一刀片槽相对，并且中心钻刀片被保持在其中，中心钻刀片围绕中心刀片轴线旋转对称，中心钻刀片包括：

底表面、顶表面、在它们之间延伸的外周表面以及从外周表面朝外突出的至少三个引导钻部，每个引导钻部都具有钻轴线以及朝向钻轴线汇聚的多个钻切削刃，其中一个钻轴线与刀具支架的旋转轴线一致；

至少三个副切削刃，其每个都邻近相关的引导钻部，其沿顶表面和外周表面的相交处横切于相应的钻轴线延伸，每个副切削刃都沿相应的钻轴线与相应的引导钻部的钻切削刃轴向间隔。

根据本申请的某些实施方式的主题，提供了上述的切削刀具，其中：

至少三个抵接侧凹沿底表面和外周表面的相交处被形成在外周表面上，其每个都与其中一个副切削刃相对地延伸；并且

至少三个抵接刀面沿顶表面和外周表面的相交处被形成在外周表面上，其每个都从其中一个引导钻部朝向与另一引导钻部相关的副切削刃延伸；并且

第二刀片槽具有：

支撑表面，其具有支撑平面、平行于旋转轴线延伸，以用于抵接中心钻刀片的底表面；

楔形夹持表面，其与支撑平面形成楔形角，以用于抵接中心钻刀片的抵接刀面；

夹持边缘，其被放置为面对楔形夹持表面，以用于抵接中心钻刀片的其中一个抵接侧凹。

附图说明

为了更好地理解本发明并且示出实际上如何实施本发明，现在将对附图进行参考，其中：

图1是根据本发明的实施方式的切削刀具的立体视图；

图2是图1的切削刀具的另一立体视图；

图3是部分拆开的、图1的切削刀具的立体视图；

图4是图1的切削刀具的第一侧视图；

图5是图1的切削刀具的另一侧视图；

图6是图1的切削刀具的前视图；

图7是图1的切削刀具的刀具支架的前视图；

图8是根据本发明的实施方式的切削刀片的顶部平面视图；

图9是图8的切削刀片的底部平面视图；

图10是图8的切削刀片的顶部立体视图；并且

图11是图8的切削刀片的底部立体视图。

应了解的是，为了使说明简洁且清晰，图中所示的构件不需要按比例绘制。例如，为了清晰，某些构件的尺寸可相对于其他构件放大，或者多个物理部件可被包括在一个功能块或构件中。进一步，在认为适合时，附图标记可在附图中重复，以表示对应的或相似的构件。

具体实施方式

在下列描述中，将描述本发明的多个方面。出于说明的目的，为了提供本发明整体的理解而列出具体的配置和细节。然而，对本领域的技术人员显而易见的是，可在没有这里所呈现的具体细节的情况下实施本发明。更进一步，众所周知的特征可能省略或简化，从而不使本发明不清楚。

参考图1至7，示出了根据本发明的实施方式的切削刀具120。切削刀具120是钻孔刀具，其具有刀具支架118，刀具支架118具有圆柱柄122和纵向旋转轴线R。第一刀片槽124和第二刀片槽132被形成在刀具支架118的前端部126。第一刀片槽124和第二刀片槽132围绕旋转轴线R旋转地彼此相对(即是，当围绕旋转轴线R旋转时面向不同的方向)。

侧切削刀片128被固定在第一刀片槽124中。侧切削刀片128具有横切于旋转轴线R延伸的第一切削刃130。侧切削刀片128还可具有相对于第一切削刃130成角度的第二切削刃131。在特定的实施方式中，第二切削刃131垂直于第一切削刃130。如图中所示，第二切削刃131沿旋转轴线R延伸。

应注意的是，当侧切削刀片128被转位时，例如，当第一切削刃130磨损或损坏时，采用第二切削刃131(即是，当第一切削刃130在切削刀具120的前部位于操作位置时，第二切削刃131不操作)。除了第二切削刃131，侧切削刀片128可具有额外的转位切削刃(例如，如本申请的附图中所示的方形侧切削刀片128中那样，总共四条切削刃)。

根据本发明的实施方式，中心钻刀片100被固定于第二刀片槽132中。进一步参考图8至11，示出了中心钻刀片100的各种视图。中心钻刀片100具有中心刀片轴线I，中心刀片100围绕中心刀片轴线I成120°的旋转对称(即是，三重旋转对称)。中心刀片100包括底表面102、顶表面104和在它们之间延伸的外周表面106。如图6所示，底表面102限定了底平面P。刀片夹持孔117沿中心刀片轴线I延续，并且朝向底表面102和顶表面104开口。应注意的是，在本申请中，术语“中心刀片”、“中心切削刀片”和“中心钻刀片”是可互换地使用的。应了解的是，侧切削刀片128和中心钻刀片100是在刀具前端部126处唯一的切削刀片。

中心刀片100具有从外周表面106向外突出的至少三个引导钻部108。每个引导钻部108都具有钻轴线H以及朝向钻轴线H汇聚的多条前部的钻切削刃110。每条钻切削刃110都通过至少一个钻刀面111与外周表面106间隔开。如图8所示，引导钻部108被布置为围绕中心轴线I对称，使得一条钻轴线H到另一条钻轴线H之间的角度是120°。中心刀片100是可转位的，以便如果其中一个引导钻部198磨损或损坏时，不同的引导钻部108可被使用。

在附图中示出的中心刀片100具有三个引导钻部108。然而，应注意的是，中心刀片100可具有多于三个的引导钻部108，在这种情况下，中心刀片100应围绕中心轴线I成n重旋转对称(其中n是引导钻部108的数量)。在切削刀具150的某些实施方式中，中心刀片100可具有至少两个引导钻部108。

副切削刃112位于每个引导钻部108附近，并且沿顶表面104和外周表面106的相交处延伸、横切于相应的钻轴线H。在某些实施方式中，每条副切削刃112可大致地垂直于相应的钻轴线H。每条副切削刃112都沿相应的钻轴线H与相应的引导钻部108的钻切削刃110轴向间隔开。换言之，副切削刃112位于钻切削刃110后部，通过至少一个钻刀面111与之间隔。因此，应了解的是，钻切削刃110和副切削刃112是轴向非连续切削刃。

抵接侧凹114凹入外周表面106中，并且沿与每一条副切削刃112相对的、底表面102和外周表面106的相交处延伸。抵接刀面116沿顶表面104和外周表面106的相交处被形成在外周表面106上，并且从每一个引导钻部108朝向与另一相邻的引导钻部108相关的副切削刃112延伸。如图6所示，每个抵接刀面116与底平面P形成楔形角α。

在切削刀具120中，第二刀片槽132具有限定支撑平面S的支撑表面134(如图7所示)，支撑平面S平行于旋转轴线R延伸。槽夹持孔140穿过刀具支架118、具有内螺纹表面并且朝向支撑表面134开口。如图7所示，楔形夹持表面136远离支撑表面134延伸，并且与支撑表面S形成楔形角α。夹持边缘138被形成为远离支撑表面134延伸，并且被放置为面对楔形夹持表面136。

使用夹持螺钉142将中心刀片100固定在第二刀片槽132中，夹持螺钉142穿过刀片夹持孔117且螺纹地接合槽夹持孔140。中心刀片100的底表面102抵接支撑表面134。中心刀片100的其中一个抵接侧凹114抵接夹持边缘138。中心刀片100的其中一个抵接刀面116抵接楔形夹持表面136。被形成在楔形夹持表面136和支撑平面S之间的楔形角可略微地比楔形角α更小，以确保楔形夹持表面136和其中一个抵接刀面116之间的夹持。

在抵接刀面116和楔形夹持表面136之间的楔形夹持施加了垂直于支撑平面S的力分量，以用于防止中心刀片100在垂直于支撑平面S的方向上被拉出第二刀片槽132。另外，每个抵接侧凹114都与相对的副切削刃112间隔开。因此，当夹持中心切削刀片100时，没有力直接施加于副切削刃112上，因此避免了归因于对副切削刃112的夹持力的损坏。

中心刀片100被固定在第二刀片槽132中，使得中心刀片100的其中一个引导钻部108操作，并且朝外且朝着刀具支架118的前端部126的前方突出。与操作的引导钻部108相关的副切削刃112被称作操作的副切削刃112。操作的引导钻部108的钻轴线H与刀具支架118的旋转轴线R一致。以这种方式，操作的引导钻部108的钻切削刃110是切削刀具120的最前面的刃，并且首先接触通过切削刀具120加工的工件。随着切削刀具120沿旋转轴线R进一步前进到工件中，副切削刃112和侧切削刀片128的第一切削刃130接触工件。因为操作的引导钻部108首先接触工件，所以稳定了切削刀具120且沿旋转轴线R被稳定地引导，而振动和与旋转轴线R的偏离被减少。

特别地参考图6，其示出了切削刀具120的前视图。该视图示出了侧切削刀片128的第一切削刃130具有第一刃长度L1。操作的副切削刃112和相邻的、操作的钻切削刃110具有合并的第二刃长度L2(即是，操作的副切削刃112到旋转轴线R的长度)。第一刃长度L1和第二刃长度L2的总和比圆柱柄122的半径r更大，这提供了切削刀具120的径向刃连续性。换言之，操作的副切削刃112与侧切削刀片128的第一切削刃130径向重叠。以这种方式，切削刀具120可在工件中切出径向连续的圆形钻孔。应了解的是，横向延伸的副切削刃112可因此减少对于在中心切削刀片100的两侧上具有两条侧切削刀片的需求，并且由此，侧切削刀片128和中心钻刀片100是在刀具前端部126的唯一的切削刀片。

尽管参考一个或多个特定的实施方式描述了本发明，但描述旨在整体地说明，并且并不被认为是将本发明限制于所述实施方式。应了解的是，尽管没有在这里具体地示出，但是本领域的技术人员可想到的多种修改仍然在本发明的范围之内。

Claims (11)

1.一种中心钻刀片（100），其围绕中心刀片轴线（I）旋转对称，所述中心钻刀片（100）包括：

具有底平面（P）的底表面（102）、顶表面（104）以及在它们之间延伸的外周表面（106）；

至少三个引导钻部（108），其从外周表面（106）朝外突出，每个引导钻部（108）都具有钻轴线（H）以及朝向钻轴线（H）汇聚的多条钻切削刃（110）；

至少三个副切削刃（112），其每个都邻近于相关的引导钻部（108）、沿顶表面（104）和外周表面（106）的相交处横切于相应的钻轴线（H）延伸，每个副切削刃（112）都沿相应的钻轴线（H）与相应的引导钻部（108）的钻切削刃（110）轴向地间隔；

至少三个抵接侧凹（114），其每个都沿底表面（102）和外周表面（106）的相交处被形成在外周表面（106）上，并且与其中一个副切削刃（112）相对地延伸；以及

至少三个抵接刀面（116），其沿顶表面（104）和外周表面（106）的相交处被形成在外周表面（106）上，其每个都从其中一个引导钻部（108）朝向与另一引导钻部（108）相关的副切削刃（112）延伸，每个抵接刀面（116）都与底表面（P）形成楔形角（α）。

2.根据权利要求1所述的中心钻刀片（100），其中，围绕中心刀片轴线（I）的旋转对称是120°旋转对称。

3.一种具有刀具支架（118）的切削刀具（120），刀具支架（118）具有柄（122）和中心旋转轴线（R），所述切削刀具（120）包括：

第一刀片槽（124），其被形成在刀具支架（118）的前端部（126），并且侧切削刀片（128）被保持于其中，侧切削刀片（128）具有横切于旋转轴线（R）的第一切削刃（130）；

第二刀片槽（132），其被形成在刀具支架（118）的前端部（126）、围绕旋转轴线（R）旋转地与第一刀片槽（124）相对，并且中心钻刀片（100）被保持在其中，中心钻刀片（100）围绕中心刀片轴线（I）旋转对称，中心钻刀片（100）包括：

底表面（102）、顶表面（104）、在它们之间延伸的外周表面（106）以及从外周表面（106）朝外突出的至少三个引导钻部（108），每个引导钻部（108）都具有钻轴线（H）以及朝向钻轴线（H）汇聚的多条钻切削刃（110），其中一个钻轴线（H）与刀具支架（118）的旋转轴线（H）一致；以及

至少三个副切削刃（112），其每个都邻近于相关的引导钻部（108）、沿顶表面（104）和外周表面（106）的相交处横切于相应的钻轴线（H）延伸，每个副切削刃（112）都沿相应的钻轴线（H）与相应的引导钻部（108）的钻切削刃（110）轴向间隔。

4.根据权利要求3所述的切削刀具（120），其中：

中心钻刀片（100）进一步包括：

至少三个抵接侧凹（114），其沿底表面（102）和外周表面（106）的相交处被形成在外周表面（106）上，其每个都与其中一个副切削刃（112）相对地延伸；以及

至少三个抵接刀面（116），其沿顶表面（104）和外周表面（106）的相交处被形成在外周表面（106）上，其每个都从其中一个引导钻部（108）朝向与另一引导钻部（108）相关的副切削刃（112）延伸；并且

第二刀片槽（132）具有：

支撑表面（134），其具有支撑平面（S）、平行于旋转轴线（R）延伸，以用于抵接中心钻刀片（100）的底表面（102）；

楔形夹持表面（136），其与支撑平面（S）形成楔形角（α），以用于抵接中心钻刀片（100）的抵接刀面（116）；以及

夹持边缘（138），其被放置为面对楔形夹持表面（136），以用于抵接中心钻刀片（100）的其中一个抵接侧凹（114）。

5.根据权利要求4所述的切削刀具（120），其中，底表面（102）具有底平面（P），底平面（P）与每个抵接刀面（116）形成楔形角（α）。

6.根据权利要求3所述的切削刀具（120），其中，中心钻刀片（100）的旋转对称是围绕中心刀片轴线（I）的120°旋转对称。

7.根据权利要求3所述的切削刀具（120），其中，其中一个引导钻部（108）是操作的，并且朝刀具支架（118）的前端部（126）的外侧突出，其中钻切削刃（110）是切削刀具（120）的最前面的刃。

8.根据权利要求3所述的切削刀具（120），其中，其中一个副切削刃（112）是操作的，并且与侧切削刀片（128）的第一切削刃（130）径向重叠。

9.根据权利要求3所述的切削刀具（120），其中，侧切削刀片（128）的第一切削刃（130）具有第一刃长度（L1），并且操作的副切削刃（112）以及相邻的、操作的钻切削刃（110）具有组合的第二刃长度（L2），

并且

第一刃长度（L1）和第二刃长度（L2）的总长度比圆柱形的柄（122）的半径（r）更大。

10.根据权利要求3所述的切削刀具（120），其中，所述侧切削刀片（128）和中心钻刀片（100）是在刀具前端部（126）的唯一的切削刀片。

11.根据权利要求3所述的切削刀具（120），其中，第一刀片槽和第二刀片槽（124、132）围绕中心旋转轴线（R）旋转地彼此相对。