CN1066368C - 铣刀的切削刀片 - Google Patents
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Abstract
一种铣刀切削刀片(10),包括一主体(12),具有一上面(20),和在上面上形成的至少一个升高的拐角端区(30)。刀刃(32)延伸绕过该拐角端区(30)并沿着刀片(10)邻近的侧面(24)延伸。升高的拐角端区(30)包括一与刀刃(32)相交的斜倒角(50),和 一设在倒角里面的平表面(52)。从平表面(52)延伸出一对锥形的刃带(54,56)朝着切削刀片(10)的相应的侧面(24),在该处各锥形刃带(54,56)与刀刃(32)相交。
Description
本发明涉及刀具,更具体地涉及铣刀的切削刀片。
一种铣刀典型地包括一圆柱形刀体,它具有多个沿圆周间隔分布的刀片座设置在刀体的切削端。在每个沿圆周间隔分布的刀片座中固定着一刀片。各刀片包括至少一切削刃(或面),其绕过靠外的下端角并沿着切削刀片的邻近侧面延伸。通过转动驱动铣刀刀体,可在工件中方便地铣出槽和凸肩等。
在铣削作业中使用的刀片可有各种外形和剖面形状。因为通过选择刀片的形状,可以很有利地影响刀片的性能。
在对铣刀刀片进行设计或选定几何参数时,要考虑许多因素。首先要求几何参数能满足减小切削刀同时减小功率的要求。通过减小切削力,可减少摩损及断裂,相应地改善切削刀片的寿命。其次,很重要的是铣刀刀片的几何参数赋予切削刀片的整个主体器强度。最后,切削刀片的几何参数会对工件铣切加工的表面的最终质量有影响。
欧洲专利申请No.0542150公开了一种可转角度的切削刀片,在其周边具有斜的切削刃,最大的高度在刀片的各角部。但是,在刀片的角区的正的前角可降低功率要求,但并不赋予切削刀片的整个主体以强度。
欧洲专利申请0 314 647 A2公开了一种切削刀片,具有一个带有周边刃带18的拐角14,在拐角区域可有一个正或负的倾角。但是,有这样的情形,就是要求在拐角区域的一部分有正的倾角和在拐角的其它部分有中性的或负的前刀面。在带负角的拐角部分把较多的强度赋予刀刃,而其余部分具有正的斜角因此降低了切削力而同时提供了强的刀刃。
因此,本发明的一个目的是提供一种铣刀切削刀片的设计,它减少功率消耗并赋予切削刀片强度及增加寿命。
本发明的另一个目的是提供一种铣刀切削刀片,其几何尺寸使得当切削刀片固定在铣刀刀体中时,刃带本身提供有效的正的倾角。
为实现本发明的上述目的,本发明提供了一种切削刀片,具有一主体,带有一个上面,一底面,及在该两面之间的至少一对侧面和端面;及在所述的上面设置的至少一个升高的拐角端部,其特征在于所述的刀片还包括:a.一刀刃,设在绕着所述的升高的拐角端部并由此沿着所述的主体的邻近的侧面向下倾斜;b.一斜的倒角,设在所述的拐角端部,并从所述的刀刃向上延伸;c.设置在邻近所述的斜的倒角并在其里面的一个平表面;d.一对分开的锥形的刃带,从所述的平表面延伸出,并与在所述的斜的倒角的相对侧的刀刃相交;e.其中所述的上面包括一中心区及一中间倾斜区,延伸在所述的中心区和所述的刀刃和所述的上面的邻近的升高的拐角端区之间,其中所述的上面的中间区从所述的刀刃和升高的拐角端部向下倾斜到所述的上面的中心区。
通过下面参照仅作为说明本发明的附图及下面的说明,可对本发明其它目的和优点更加清楚,附图中:
图1是固定着本发明的切削刀片的铣刀刀体的透视图;
图2是本发明的切削刀片的透视图;
图3是图2所示的切削刀片的上角刀尖的局部平面图;
图4是本发明第二实施例的切削刀片的上角刀尖的局部平面图。
进一步参考附图,图中示出本发明的铣刀切削刀片,总的标为10。如普通方式,切削刀片10设计成可装在总的标为12的转动的铣刀刀体中。如图1所示,铣刀刀体12包括多个沿圆周间隔分布的刀片座14,设在绕着铣刀的切削端。铣刀刀体12设计成可绕由中心线16代表的主轴线受驱动转动。可以明白,当安装在铣刀刀体12内时,切削刀片10沿着沿切削刀片的外侧面延伸的刀刃切削,该刀刃绕着刀片的靠外的下角弯曲。因此,当铣刀刀体12受转动驱动,切削刀片10与工件接合。
现在,转到本发明的切削刀片10,特别参见图2和图3。可看出本发明的切削刀片包括一上面20,一底面22,一对侧面24,和一对相对的端面26。为了把铣刀刀片10固定在铣刀刀体12的刀片座14中,切削刀片10设有一中心孔28,向下延伸通过切削刀片的中部。在上面20附近绕着中心孔28是一个升起的凸缘29。
在上面20附近设有一对升起的拐角端部区30。从图中可见,这两个升起的拐角端部区30相互相对,实质上是被中心孔28分离或分开。一切削刃32绕过各升起的拐角端部区30,并沿着邻近的侧面延伸。从图中可见所分开的切削刀片10包括两个分开的及独立的刀刃32。这使切削刀片10在铣刀刀体12的刀片座14中是可转位的。当然,这意味着一旦一刀刃32磨损或变钝,整个刀片可在刀片座14中转动180。以便把另一个尖的刀刃32暴露在外面。
各刀刃32包括一曲线的刀刃段32a,它主要绕着刀片上面20的拐角或上升的拐角端区30延伸。刀刃32以上升的拐角端区30开始向下倾斜沿着切削刀片10的相应的侧面24延伸。特别是,刀刃32包括一直线段32b,它从刀片的拐角端区向下沿着斜线延伸,并与刀片10的上面20和侧面24相交。虽然图1未示出,一般包括刃带区,邻近如图3,4中所示的刀刃32。应该明白刀刃32可延伸过相应的侧面24的全长,而曲线的刀刃段32a在延伸绕过刀片的升起的拐角端区30后,终止在相应的端面26处。
下面,转到设在上面20的相对拐角的升起的拐角端区30,可看到该区包括一斜的倒角50。倒角50包括一个由曲线的刀刃段32a绕过上升的拐角端区30形成的前刀刃。如图中所示,倒角50是从曲线的刀刃段32a稍微向上斜。倒角50的这一角度方向分配切削刀片10附近的切削力,因此,有效地给切削刀片10赋以强度。
在斜的倒角50附近,并在倒角50往里的部分是一个平的升起的表面52。平表面52是切削刀片10的上面20上的最高高度。如图所示,平表面52与斜的倒角50连接。在所示的实施例中,倒角50相对于平表面52向下延伸的角度约为7-15度。
从平表面52延伸出一对锥形的刃带54,56。各锥形的刃带54,56连接平表面52的内边界段,然后朝着相邻的侧面24或端面26延伸。更具体,在本实施例中,锥形刃带54从平表面52延伸到沿侧面24延伸的刀刃32的一部分。而另一锥形刃带56从平表面52延伸出并与曲线的刀刃段32a相交。
因此,可以明白在上面20的相对的拐角附近形成的升起的拐角端区30基本包括斜的倒角50,平表面52,和一对锥形的刃带54,56。
如图3所示,平表面52与刀刃32相接。与平表面52相接的刀刃32的段包括两个分开而连着的半径r1,r2。另外,绕着倒角50的刀刃32的段包括第三半径r3。因此,绕着倒角50和平表面52延伸的刀刃32的段或部分包括三个不同的有区别的半径r1,r2,r3。在操作中,有半径r3的刀刃的32的部分与工件的侧面接合并开始去除材料,而限定出例如一个槽的侧面或底面。刀刃32b限定槽的其余侧面,而与r2,r3配合的刀刃32a的部分限定槽的其余底部。在设计中,半径r1>r2>r3。作为一实例,具长度0.394英寸和宽度0.260英寸的铣刀刀片的r1近似为0.08英寸和r3近似0.03英寸。结果,比较大的半径r1对槽的底部提供改善的表面光洁度。另外,刀刃32是混合成使得刀刃32三个半径的段之间有平滑的过渡。这样,消除了尖角,刀片拐角强度增大。
如图所示,在上升的拐角端区30和刀刃32之间的上面20朝着包着刀片中设的中心孔28的上升的凸缘29向下倾斜。更具体地,上面20包括一组不同的表面,它们从刀刃32向下倾斜。这方面参见图2可见在切削刀片10的相对侧面,有一组上表面朝中心孔28向下倾斜。更具体地,上面20包括倾斜的中间上表面60,62,64。中间上表面60连着锥形的刃带54,56,并向下延伸到刀刃32和上升的凸缘29之间的中间点。另两个中间上表面62,64从侧面24和端面26的上缘开始从刀刃32向下延伸。由于铣刀刀片10的对称特点,可见这些中间上表面60,62,64出现在刀片10的各对角的一半部分。
最后,有一对上拐角表面66设在两个中间上表面62,64之间,并从刀刃32向下倾斜。
图4示出切削刀片10的上升的拐角端部30的第二种设计。可见图4中示出的切削刀片的设计与图3所示的类似,但是平表面52,倒角50和锥形刃带54,56的形状和尺寸与图3所示的略有不同。应该注意图4所示的设计把两个半径r1,r2段设在与刀刃32相交的平表面52外缘。另外,倒角50的外缘与刀刃32相交,并包括第三不同的半径r3。因此,如图4所示,在平表面52及斜倒角50附近的刀刃32包括三个不同及有区别的半径r1,r2,r3。该三个半径的关系类似于图3所讨论的。
从上述说明书及讨论,可以明白本发明的切削刀片10的几何尺寸及上面形状设计成在铣切操作时可减小动力消耗,同时总的减小切削刀片10上的切削力,因此增加切削刀片的寿命。
当然,本发明可以在本发明精神及特点内作出与上述不同的其它方式实施。因此,上述实施例只是用来说明而不是限制性的。在下面权利要求书中的意思及相当的范围中的各种改变都包含在本发明范围内。
Claims (9)
1.一种切削刀片(10),具有一主体(12),带有一个上面(20),一底面(22),及在该两面之间的至少一对侧面(24)和端面(26);及在所述的上面(20)设置的至少一个升高的拐角端部(30),其特征在于所述的刀片(10)还包括:
a.一刀刃(32),设在绕着所述的升高的拐角端部(30)并由此沿着所述的主体(12)的邻近的侧面(24)向下倾斜;
b.一斜的倒角(50),设在所述的拐角端部(30),并从所述的刀刃(32)向上延伸;
c.设置在邻近所述的斜的倒角并在其里面的一个平表面(52);
d.一对分开的锥形的刃带(54,56),从所述的平表面(52)延伸出,并与在所述的斜的倒角(50)的相对侧的刀刃(32)相交;
e.其中所述的上面(20)包括一中心区及一中间倾斜区,延伸在所述的中心区和所述的刀刃(32)和所述的上面(20)的邻近的升高的拐角端区(30)之间,其中所述的上面(20)的中间区从所述的刀刃(32)和升高的拐角端部(30)向下倾斜到所述的上面(20)的中心区。
2.按照权利要求1所述的切削刀片(10),其特片在于包括两个分开的刀刃(32)和两个对角相对的升高的拐角端部(30)。
3.按照权利要求1所述的切削刀片(10),其特征在于所述的倒角(50)相对于所述的平表面(52)以7至15度向下倾斜。
4.按照权利要求3所述的切削刀片(10),其特征在于所述的平表面(52)与所述的切削刀片的主体的底面(22)平行。
5.按照权利要求1所述的切削刀片,其特征在于所述的平表面(52)包括一个边缘,它是所述的刀刃(32)的一部分。
6.按照权利要求5所述的切削刀片(10),其特征在于与所述的刀刃(32)相交的所述的平表面(52)的边缘(32)包括两个不同的半径段(r1,r2)。
7.按照权利要求6所述的切削刀片(10),其特征在于所述的斜的倾角(50)包括一外缘与所述的刀刃(32)相交。
8.按照权利要求7所述的切削刀片(10),其特征在于与所述的刀刃(32)相交的所述的斜的倒角(50)的外缘与也与所述的刀刃(32)相交的所述的平表面(52)的边缘连接。
9.按照权利要求8所述的切削刀片(10),其特征在于与所述的刀刃(32)相交的所述的斜的倒角(50)的外缘包括一第三不同的半径段,使得绕过所述的平表面(52)和所述的斜的倒角(50)延伸的所述的刀刃(32)包括三个分开的和有区别的半径段(r1,r2,r3)。
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