CN107520491B - 带槽切削工具构造及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了带槽切削工具构造及其方法。用于圆周切削操作的切削工具包括多个圆周切削边缘和布置在所述圆周切削边缘之间的多个槽,其中每个所述槽包括至少一个表面和凹进到所述至少一个槽表面中的至少一个凹陷,每个所述凹陷限定凹陷内部,所述凹陷内部被配置为在所述切削工具的操作期间限制住冷却液体,并且至少一个所述凹陷的尺寸形成为并布置为在至少一个所述圆周切削边缘处增强散热。
Description
技术领域
如本文宽泛考虑的,本发明的实施方式涉及工业切削工具的领域,通过该切削工具将金属或其他材料以预定方式切削。更具体地,如本文宽泛考虑的,本发明的实施方式涉及这样的切削工具,其具有的槽构造促进工具寿命和材料移除速率的增加以及工件表面抛光的改进,所有这些都是因为独特的切屑形成和改善的带槽表面冷却。
背景技术
许多切削工具具有螺旋槽,在从工件切削之后,切屑通过该槽排出。槽往往堵塞,从而如果切屑清除不够,工具切削效率降低;如果该问题随时间没有解决,可能最终导致工具故障。就切削工件以及排出形成的切屑的同时还产生热而言,还必须小心冷却液体(或冷却空气)要适当地引入槽中。
由于甚至更显著的生热,切屑的排出经常复杂化。具体而言,当槽被部分或完全堵塞时,许多切屑经常最终不会暴露于冷却液体,从而导致高摩擦和非常高的切屑温度;这样,产生的额外的热从而转移至切削表面。因此,热断裂容易在切削边缘连同其他类型的源于过度温度变化的磨损一起发生,过度温度变化是由于断断续续的机加工和不稳定的(例如波动的)冷却液体供给引起。
至少基于前面所述,认识到,提供能够显著减少切削边缘和槽表面暴露的热负荷的在槽本身内的结构将是期望的。
US 5,509,761公开了一种具有多个沟道的钻头,所述多个沟道在切屑排出方向上延伸并且形成在每个切屑排出槽的内表面部分中。这通过减小内表面部分和沿其流动的切屑之间的接触面积确保了切屑的更顺利排出;因此,这减小了此类元件之间的摩擦作用。
然而,US 5,509,761没有教导处理端铣刀或其他涉及圆周切削操作的切削工具遇到的问题;在此专利中,槽的圆周切削边缘有助于切屑形成以及涉及端面切削操作,而钻头(例如在US 5,509,761中)仅在其顶角参与端切削操作。
因此,US 5,509,761的槽仅用于切屑排出并且没有暴露于切削引起的摩擦。
与上述相关,可以注意到,US 5,509,761中的沟道非常不能显著扩散工具在切削操作期间产生的或来自排出的切屑的任何热;即使冷却液体存在,也是这样。因此,虽然所述沟道可能意图用于在排出切屑期间减小摩擦,但是它们绝不是构造用于促进散热。在这方面遇到的其他缺陷包括但不限于:就沟道遍布于槽内表面而言槽被削弱;以及冷却液体在沟道内预期的微不足道的停留时间,其中任何潜在的冷却能力基于冷却液体相对快速地流动通过连续并且延伸的沟道而显著地减弱。
发明内容
概述而言,本发明的一个方面提供用于圆周切削操作的切削工具,其包括:多个圆周切削边缘,和布置在圆周切削边缘之间的多个槽,其中每个槽包括至少一个表面,和凹进至少一个槽表面的至少一个凹陷,其中每个凹陷限定凹陷内部,凹陷内部配置用于在切削工具操作期间限制住冷却液体,并且其中至少一个凹陷的尺寸形成为并且布置为增强在至少一个圆周切削边缘的散热。
本发明的另一方面提供一种切削工具,其包括:多个端面切削边缘,和多个槽,其相对于切削工具的轴向终止于端面切削边缘,其中每个槽具有至少一个槽表面并且包括凹进至少一个槽表面的至少一个凹陷,其中每个凹陷限定凹陷内部,凹陷内部配置用于在切削工具操作期间限制住冷却液体,并且其中至少一个凹陷的尺寸形成为并且布置为增强在至少一个圆周切削边缘的散热。
本发明的进一步方面提供一种在用带槽切削工具进行的材料移除操作期间最大化散热的方法,包括步骤:a)形成至少一个凹陷,以促进冷却,所述至少一个凹陷在槽表面的预定区域凹进切削工具的槽表面中,其中槽表面的预定区域在材料移除操作期间与预定的工具切削速度和预定的工件进料速度相关是容易摩擦的;b)操作机床,切削工具以预定的工具切削速度和预定的工件进料速度与机床偶联,以启动相对于工件的材料移除操作;和c)使在材料移除操作期间形成的切屑沿槽表面流动并跨过至少一个凹陷,同时由与至少一个凹陷中的每个凹陷相邻的一个或多个肋脊支撑,直到从切削工具排出,以由于切屑-槽接触面积的减小促进散热的增加。
为了更好理解本发明的示例性实施方式,连同其他和进一步的特征及其优势,结合附图,参考下面的描述,并将在所附权利要求书中指出要求保护的本发明实施方式的范围。
附图说明
附图中:
-图1是根据本发明的一个实施方式的切削工具的切削头的局部侧视图,显示凹陷的形成;
-图2是图1的切削工具的横截面视图,其沿垂直于其纵轴的平面切出;
-图3是图2的细节A的放大,在其上叠加次剪切区的示意表示,次剪切区在切屑形成期间定位;
-图4是图1的切削头的放大,取为另一侧视图,显示凹陷之间的肋脊以及凹陷肋脊的行之间的构造;和
-图5-13分别图解9个不同的切削工具的各个侧视图,每个形成有不同图案的凹陷。
具体实施方式
根据本发明的至少一个实施方式,本文宽泛地考虑的是用于提供切削工具的槽内结构的装置,该切削工具有助于显著增加从工具或从排出的切屑的散热。本文也宽泛地考虑的是切削工具的结构坚固的槽内结构(例如,其涉及圆周切削操作),其显著地促进冷却。进一步,本文宽泛地考虑的是切削工具的槽内结构,用于促进冷却,其可以经济地生产。随着继续描述,本发明实施方式的其他方面和优势将变得清楚。
根据本发明的实施方式,旋转切削工具配置有多个凹陷,其以促进冷却的方式布置,其中每个凹陷凹进槽表面中。凹陷可以被分段,即,使得每一个由预定的尺寸限定,并被一个或多个增加肋脊包围或侧围;这确保每一个与相邻的凹陷相隔最小距离。关于本文使用术语“凹陷”(和其衍生词),应当理解,根据本发明的实施方式,该术语可以被认为是与类似术语例如“加深”、“凹口”、“凹处”、“坑”或“凹洞”可交换的。此外,如本文指出的,术语“包围”、“完全包围”及其衍生词可以被理解为未凹进的肋脊,即一片槽面,在所有方向邻近凹陷边界,以确保边界的结构完整性;同时,给定的肋脊不必是连续的,因为其可以被局部中断,这是两个不同凹陷的边界之间邻接的结果。
从下面的讨论,将理解,根据本发明的至少一个实施方式,至少一个凹陷——凹进至少一个槽表面中——的尺寸可以形成为并布置为在至少一个圆周切削边缘或在至少一个端面切削边缘增强散热。在本发明实施方式的总体范围内,可以理解,在此方面多种构造是可能的。一般地,至少一个凹陷的尺寸可以优选地形成为在切削操作期间保留或限制住冷却液体,同时其与至少一个切削边缘的邻近度可以被调整,以较好地在至少一个切削边缘影响或增强散热。本文讨论示例尺寸和位置的具体实施方式,针对可以有助于带来刚刚提及的优点的凹陷。本发明实施方式相关的进一步细节将从下面的讨论确定无疑地理解。
如本文将在下面进一步理解的,引入槽中的冷却液体将被限制在凹陷内,从而增加冷却液体在槽内的停留时间。因此,与传统的切削工具相比,这显著增加(通过槽排出的)切屑暴露于冷却液体的时间。而且,除了促进优异的散热之外,凹陷中接收(并保持)的冷却液体将有益于润滑经过槽的切屑并因此改善它们从中通过,特别是如果冷却液体是油基的。
作为根据本发明的实施方式的另一特征,可以确定或选择凹陷相对于槽表面的相对位置(或定位)以与槽表面上的显著生热的已知区域一致(其中,例如这种生热可以来源于机加工操作或来自切屑排出期间的切屑-槽接触)。
虽然下面描述涉及端铣刀,但将理解,本发明的实施方式也可以(或可选地)在其他类型的带槽切削工具上执行,所述其他类型的带槽切削工具用于圆周切削操作或甚至用于端切削操作(例如面铣刀)。
图1图解了根据本发明的实施方式的端铣刀10;其配置有多个凹陷22和24。
端铣刀10包括多个螺旋槽;在本说明性(和非限制性)实施例中,有四个这样的槽1-4,其(相对于总轴向)从端面6延伸至切削工具部分的终端7。终端7邻近长柄9以在端铣刀10的旋转期间固定于机床。
凹陷22和24配置用于抵消切屑的加热——这是就这些热通常响应于在铣操作期间圆周切削边缘17的切削动作而形成而言,以及抵消相应的槽表面的加热。凹陷22的行33和凹陷24的行34在相应的内部槽表面中形成并凹进其中。(为了在图中可见的目的,这些可以表示为从表面突出,但实际上应当理解为凹进表面中)凹陷22和24的行33和34分别地通常可以占给定槽的内表面的50-80%。如将在下面进一步理解的,凹陷22可以看作“前倾面凹陷”而凹陷24可以看作“槽背面凹陷”。
凹陷22和24可以以任何期望的方式配置,例如经由多边形(例如,矩形或三角形),或者圆形(或椭圆形),或者其各自的结合。凹陷22和24可以通过各种材料移除工艺形成,例如打磨和激光切削。将理解,多边形不是必须以尖的顶点为特征,而是凹陷边界可以在相邻边配置有弯曲。
行中的每个凹陷可以均匀相隔,并且具有相同的总体二维外部形状(或轮廓)。可选地,对于在同一行中或相邻行之间的任何给定的凹陷对,相邻凹陷之间的间隔可以变化。例如,凹陷的内部尺寸相对于其他凹陷可以沿着相同行逐步增加或减小。而且,在同一行中或在相邻行中不同凹陷的二维形状或轮廓可以变化。不同尺寸或不同构造的凹陷的布置将被称为“图案”。
如果期望这样,可以在每行中提供仅一个凹陷或有限数量的凹陷。可选地,端铣刀10可以没有凹陷22或凹陷24中的一组或另一组。
在引入冷却液体到槽中后,冷却液体将收集在凹陷22和24中,以冷却槽表面和切屑。这也将有益于润滑切屑,并且从而促进其在槽内的滑动进程,直到它们从中排出。如将在本文下面更全面理解的,冷却液体在槽内增加的停留时间-其由凹陷赋予-将有助于显著提高散热速率。
因此,在被切削后热已经从切屑转移至其的加热的冷却液体由于在端铣刀10围绕其纵轴旋转期间暴露于离心作用而从凹陷喷出。通常,冷却液体在凹陷中的停留时间至少为工具的旋转速度的粗略函数。
一般地,许多传统切削工具的工具寿命是高度有限的,因为它们经常在机加工操作期间经受过热。实验表明,相对于槽背面和槽前倾面没有凹进的传统工具,由结实的碳化物制成的并如本文宽泛考虑形成有预布置的凹陷的结实端铣刀提高了工具寿命两倍以上。
现在参看图2,其图解了端铣刀10的横剖面,以显示各个凹陷的结构。因此,四个槽1-4中的每个可以理解为在形成有凹陷之前由连续的凹槽面表面11划界。端铣刀10的实心直径19-其具有直径D4-有效地在单个重合点(即,点5)将每个槽面表面划分为两个区域,传统上称为:(1)前倾面13,其从一个圆周切削边缘17径向延伸至点5;和(2)槽背面12,其从另一圆周切削边缘17的跟部14延伸至点5,跟部14背对端铣刀10的旋转方向并将两个相邻槽相互分离。
如显示,从前倾面13凹进的是前倾面凹陷22。前倾面凹陷22位于圆周切削边缘17的足够邻近度内,以实现冷却,即扩散来源于切削的摩擦引起的热。从槽背面12凹进的是槽背面凹陷24,其本身位于槽背面一区域的足够邻近度内,所述区域由于在从槽排放切屑期间切屑和槽背面之间的摩擦接触而容易被加热。凹陷22和24具有范围从50-3000微米的最大深度P,并且优选地大于工具直径的2%,例如大于工具直径的8%。
示例性最大深度范围从大约0.05mm至1.1mm或从0.2至1.4mm。对于工具直径为16mm的最大深度可以是0.07mm、0.24mm、0.34mm、0.46mm、0.48mm、0.65mm、或0.86mm。对于工具直径为25mm的最大深度可以是0.11mm、0.27mm、0.41mm、0.64mm、或1.03mm。
从图2可以理解,通过说明性和非限制性实例,当在横剖面看时凹陷22/24可以呈现凹槽的形状。这仅是举例提供,而也已经发现这种凹槽状形状可以特别利于有助于执行凹陷22/24的各种功能,如本文宽泛描述的(例如,促进冷却流体的保持,抑制切屑通过槽表面时的保留,等等)。
由于存在前倾面凹陷22,前倾面13是不连续的。前倾面13的连续和未中断部分在切过凹陷22的横截面上的径向尺寸显著小于传统的前倾面。前倾面凹陷22相对于圆周切削边缘17的邻近度L1(通过实现冷却),一般等于未中断前倾面肋脊的径向尺寸,不小于0.05mm并且可以多至0.5mm,例如0.3mm。
如图3显示,可以有利地选择邻近圆周切削边缘的前倾面13的连续部分的径向尺寸L1,使得前倾面13和槽面凹陷22之间的交叉处39与次剪切区29一致。
一般地,应当注意,存在广泛接受和公认的模型来描述切屑形成过程,其中切屑在两个区形成;这些通常称为“主剪切区”和“次剪切区”。主剪切区表示从切削边缘延伸至工件被剪切而形成切屑的工件表面部分的区域;这里,工件经历塑性变形,并且因此由于从塑性变形散能量而产生热。因此切屑形成起始于主剪切区,终止于次剪切区,并且然后沿着一个或多个槽表面流动。因此,由于未切削材料中的变形(例如,经由前倾面上剪切和摩擦的结合),在次剪切区内在工具-切屑界面产生热,并且热主要被一个或多个槽表面吸收。次剪切区通常特征在于两个区域:(1)切削边缘附近的粘性区域,在此切屑往往附着至前倾面,和(2)滑动区域,其与切削边缘比粘性区域相隔更远。
一般地,次剪切区29实际上与大程度的热相关,热聚集在前倾面13处并且从通过其中的形成的切屑至槽背面12(这是由于摩擦能量转化为热)。然而,根据本发明的实施方式,相对于传统切削工具,次剪切区29内的温度提高有利地减小。这至少部分由于前倾面13暴露于交叉处39的降低的温度而发生,交叉处39本身通过相邻的前倾面凹陷22和其中限制住的冷却液体被冷却(或者,例如,由于相对冷的空气通过)。
因为选择前倾面凹陷22的位置以与次剪切区29一致,并且特别地在其径向向内部分,因此,在该区的滑动区域,前倾面凹陷22的存在有利地促进在工具-切屑界面的摩擦减小,这是由于切屑-槽接触面积减小。因此,当形成的切屑沿着前倾面通过后被迫使进入槽内部时,由于在凹陷处不存在材料并相应地缺乏摩擦力产生,在工具-切屑界面的摩擦显著减小。因此,也可以理解,前倾面凹陷22的摩擦降低能力即使没有冷却液体限制在其中也得到促进。
根据本发明的实施方式,采取措施确保尽管在前倾面和/或槽背面凹陷缺乏材料,形成的切屑将不接收在凹陷的内部中以减损凹陷的冷却(和摩擦降低)能力。因此,可以提供肋脊16和26,如图1和4所示,以在被引入切削工具和随后从切削工具沿着槽内部排出的同时支撑(在前倾面13的帮助下)形成的切屑。而且,可以注意到,形成的切屑的尺寸,例如其长度和宽度,通常可以大于三个或四个凹陷的相应尺寸。因此,凹陷的堵塞将被显著阻止,这是因为小的凹陷尺寸(相对于切屑厚度)与切屑支撑肋脊的结合。
此外,切屑通过槽内部通常不垂直于(纵向)工具轴进行,而是最终在基本垂直于圆周切削边缘的方向进行;因此,这通常沿着槽的螺旋角度(其本身通常从20-55度),因此切屑将在引入槽内部的同时最终被多个肋脊支撑。
如上解释的,本发明的实施方式确保了肋脊保持槽面的结构完整性的能力,尽管在形成凹进的凹陷中从中去除材料。如此,并且如图4图解的,凹陷间肋脊16的轴向尺寸Rb-mid-如在边界28的中间部分测量的,边界28一般地但不是必要地非常接近相邻凹陷-具有0.001mm的最小值,以提供每个前倾面凹陷22和槽背面凹陷24的尺寸稳定性和冷却能力。轴向尺寸Rb-mid的最大值可以是(例如)最高达0.5-1.0mm。凹陷间肋脊16的轴向尺寸Rb-end,如在对应于不同方向延伸的两个边界的汇合点的边界28的末端部分测量的,并且其一般大约Rb-mid,具有最小值0.1mm并具有最大值(例如)1mm,或者(例如)范围从0.2mm至工具直径D的25%。行间肋脊26的最小径向尺寸可以等于轴向尺寸Rb-mid和Rb-end,如分别在边界的中间和末端部分测量的。这些肋脊尺寸一般地但不是必要地在相邻凹陷的凹陷边界28的相应部分处测量。
为了确保凹陷的足够冷却能力,凹陷的轴向内部尺寸L2最高达圆周切削边缘17的轴向长度的75%(图1),并且范围从0.3mm至工具直径D的100%。而且,凹陷的径向内部尺寸L3大于0.2mm,例如范围从0.5mm至槽内部径向尺寸L4的100%(图2),如从圆周切削边缘至跟部测量的,并且优选地槽内部径向尺寸L4的10-70%。可选地,凹陷的径向内部尺寸L3最高达工具直径D的40%。槽内部径向尺寸L4取决于给定工具的几何形状,等于工具直径D和芯直径D4之间差的一半。具有限定尺寸的凹陷因此能够充分地将冷却液体限制在其内部。
引起过度工具磨损的另一来源的生热在端面切削边缘38处。因此,槽面和槽背面凹陷也可以有益于冷却端面切削边缘38,这通过定位于端面切削边缘38的足够邻近度之内以实现冷却。当凹陷邻近端面开口42时端面切削边缘38的“冷却-实现”邻近度可以得到保证,端面开口42邻近端面切削边缘38,或者与邻近端面切削边缘38的端面开口42至少轴向相隔工具直径D的150%之内例如25%的距离。
在变型的实施方式中,每个凹陷的位置可以精确定位,以与显著生热的已知区域一致,该已知区域针对给定的切削工具,同时考虑切削工具材料、工件材料、切削工具尺寸、切削速度、切口深度和任何其他已知的或设计的参数。凹陷的预定图案因此可以用专用的软件工具编程,以优化切削工具的温度和摩擦减小特征。在第一预定数量的切削工具已经产生第一图案后,为了用于例如产生期望的产品,软件工具可以快速配置用于引导机床产生第二预定数量的具有第二图案的切削工具。因此,切削工具的凹陷图案可以根据用户或制造商要求定制。
图5-13分别图解9个不同的凹陷图案。
在图5中,前倾面凹陷的行和槽背面凹陷的行限定图案50。在图6中,从槽面凹进的三行凹陷限定图案55。在图7,一行前倾面凹陷限定图案60。在图8,与跟部相隔的三行凹陷限定图案65。在图9,四行凹陷限定图案70。在图10,包括具有长凹陷的一行的三行凹陷限定图案75。在图11,与跟部相隔的、包括一行长图案的两行凹陷限定图案80。在图12,与跟部相隔的两行凹陷限定图案90。在图13,四行凹陷限定图案95。
下面的非限制性实验实施例说明了工具寿命的典型增加,其由于凹陷的影响可以被预期,如本文中宽泛考虑和讨论的。
实施例1
直径为12mm的端铣刀用于切削具有高拉伸强度的不锈钢工件,切削进工件表面12mm的轴向深度,切口宽度为6mm,当端铣刀切削边缘与工件表面结合时切削速度为80m/min,和工件朝端铣刀的给进速率为每齿0.05mm/min。具有光滑和完全未凹进的槽的传统端铣刀直到经历指示工具故障的预定长度的磨损之前具有23分钟的工具寿命持续时间,而本文宽泛考虑的端铣刀-在此情况配置有每行三个凹陷-直到在切削同样类型的工件后经历同样程度的磨损之前具有92分钟的工具寿命。
实施例2
具有直径12mm的端铣刀用于侧铣具有高拉伸强度的不锈钢工件,进入工件表面的切口的轴向深度为12mm,切口宽度为6mm,切削速度为80m/min,和给进速率为每齿0.05mm/min。具有光滑和完全未凹进的槽的传统端铣刀在切削工件累积线性尺寸9.8m后形成了过多的碎屑,但本文宽泛考虑的、配置有凹陷的端铣刀在切削相同类型的工件同样的累积线性尺寸后没有遭受任何损坏的圆周或末端切削边缘。
简而言之,可以从上述理解,本发明的至少一个实施方式提供了用于圆周切削操作的带槽切削工具,该工具包括多个槽。每个槽可以具有从前倾面径向延伸的槽面,前倾面邻近相应的圆周切削边缘,并且可以配置有至少一个凹陷以促进冷却。至少一个凹陷可以凹进槽面中,由此前倾面中断,以促进切屑-槽接触面积的减小。
进一步,本发明的至少一个实施方式提供至少一个槽面凹陷:其被一个或多个未凹进的肋脊完全包围,肋脊限定了内部的边界,冷却液体可以被限制在其中;并且限定了充足的空间,使得凹陷内部的轴向长度最高达圆周切削边缘的轴向长度的75%以及凹陷内部的径向长度大于0.2mm并且最高达切削工具的工具直径的40%。进一步,该至少一个凹陷可以与圆周切削边缘相隔尺寸不小于0.05mm的前倾面肋脊。
此外,本发明的至少一个实施方式提供每个前倾面凹陷范围从50-3000微米的最大深度。
在一方面,本发明的至少一个实施方式提供在前倾面和前倾面凹陷之间的交叉处以在形成工件的切屑的工具-切屑界面处与次剪切区一致,以最大化热和摩擦的减小。前倾面和前倾面凹陷之间的交叉处与圆周切削边缘可以相隔不大于0.3mm的尺寸。
进一步,本发明的至少一个实施方式提供带槽切削工具,其包括多个槽,每个具有槽表面并配置有至少一个凹陷,其配置用于促进冷却并凹进槽表面中。至少一个凹陷可具有凹陷内部,其除了内部深度外具有至少0.3mm的两个不同尺寸的凹陷内部,冷却液体可以被限制在其中并定位于至少一个切削边缘的足够邻近度之内以影响冷却。
在一个方面,本发明的至少一个实施方式提供凹陷-其位于端面切削边缘的足够邻近度之内以影响冷却-以与端面开口(端面开口本身邻近端面切削边缘)相隔工具直径的150%之内的距离。
进一步,本发明的至少一个实施方式涉及在用带槽的切削工具进行的材料移除操作期间最大化散热的方法。该方法可以包括形成至少一个凹陷以促进冷却,其在槽表面的预期在材料移除操作期间容易摩擦的相应区域凹进切削工具的槽表面中,容易摩擦是由于下述的一种或多种原因:预定的工具切削速度、预定的工件进料速度、切削工具材料的类型、工件材料的类型和切削工具的槽数目。如此,至少一个凹陷可被一个或多个未凹进的肋脊完全包围,以限定具有至少0.3mm的平行于槽表面的两个不同尺寸的凹陷内部,冷却液体可以被限制在其中。可以操作机床,使得切削工具以预定的工具切削速度和预定的工件进料速度与其偶联,从而启动相对于工件的材料移除操作。可以使在材料移除操作期间形成的切屑沿槽表面流动并跨过至少一个凹陷中的每个凹陷,同时被邻近至少一个凹陷中的每个凹陷的一个或多个肋脊支撑,直到从给定的槽排出,以由于切屑-槽接触面积的减小促进散热的提高。
在本发明的至少一个实施方式的一个方面中,形成定制图案的凹陷,优选地结合软件工具,以从槽表面凹进并与相应的易摩擦区域一致。
虽然本发明的一些实施方式已经通过说明方式进行了描述,但明显的是可以对本发明进行许多更改、变化和改变,以及采用许多等同或替代方案,其在本领域技术人员的范围之内,而未超过权利要求的范围。
Claims (14)
1.一种切削工具,包括:
多个圆周切削边缘和布置在两个相邻的圆周切削边缘之间的槽,所述多个圆周切削边缘沿着切削工具的径向向外部分轴向延伸,所述槽包括槽表面,槽表面包括从所述多个圆周切削边缘中的每一个径向向内延伸到重合点的前倾面和从重合点延伸到一个相邻的圆周切削边缘的根部的槽背面,
凹进到所述前倾面中并在所述切削工具的轴向上延伸的第一、单一行的凹陷,
其中,所述第一、单一行的凹陷限定由深度P、轴向内部尺寸L2和径向内部尺寸L3限定的凹陷内部,并被配置为在所述切削工具的操作期间限制住冷却液体,所述第一、单一行的凹陷具有第一构造,以及
凹进到所述槽表面的槽背面中并在所述切削工具的轴向上延伸的第二、单一行的凹陷,所述第二、单一行的凹陷中的每个凹陷由深度P、轴向内部尺寸L2和径向内部尺寸L3限定,所述第二、单一行的凹陷具有不同于第一构造的第二构造,
其中,所述第一、单一行的凹陷中的每个凹陷具有轴向最前端和轴向最后端,轴向最前端相对于轴向最后端径向向内,并且其中,当从切削工具的径向方向观察时,所述第一、单一行的凹陷中的一个凹陷的轴向最前端与所述第一、单一行的凹陷中的一个相邻凹陷的轴向最后端重叠,并且
其中,所述第二、单一行的凹陷中的每个凹陷具有轴向最前端和轴向最后端,轴向最前端相对于轴向最后端径向向外,并且其中,当从切削工具的径向方向观察时,所述第二、单一行的凹陷中的一个凹陷的轴向最前端与所述第二、单一行的凹陷中的一个相邻凹陷的轴向最后端重叠。
2.根据权利要求1所述的切削工具,其中所述切削工具包括端铣刀。
3.根据权利要求1所述的切削工具,其中,
每个所述前倾面凹陷的内部被一个或多个未凹进的肋脊完全包围,从而限定所述内部的边界,冷却液体可以被限制在其中,
每个所述前倾面凹陷的内部限定足够的空间,使得所述前倾面凹陷内部的轴向内部尺寸L2最高达所述圆周切削边缘的轴向长度的75%,并且所述前倾面凹陷内部的径向内部尺寸L3大于0.2mm并且最高达所述切削工具的工具直径的40%,并且
每个所述前倾面凹陷的内部与所述圆周切削边缘相隔一前倾面肋脊,使得径向尺寸L1不小于0.05mm且小于0.50mm。
4.根据权利要求3所述的切削工具,其中所述前倾面凹陷内部具有除了凹陷内部的深度以外的至少0.3mm的两个不同的尺寸。
5.根据权利要求1所述的切削工具,其中:
所述前倾面凹陷在所述切削工具的轴向相互间隔。
6.根据权利要求5所述的切削工具,其中每个所述前倾面凹陷具有范围从50-3000微米的最大深度P。
7.根据权利要求1所述的切削工具,其中每个所述槽背面凹陷被一个或多个未凹进的肋脊完全包围,从而限定可限制冷却液体的内部的边界,
其中所述槽背面凹陷内部具有足够空间,使得所述槽背面凹陷的所述内部的轴向长度最高达所述圆周切削边缘的轴向长度的75%,以及所述槽背面凹陷的所述内部的径向长度大于0.2mm并且最高达工具直径的40%。
8.根据权利要求7所述的切削工具,其中所述槽背面凹陷内部具有除了凹陷内部的深度以外的至少0.3mm的两个不同的尺寸,并且
具有范围从50-3000微米的最大深度。
9.根据权利要求1所述的切削工具,其中:
所述切削工具包括多个端面切削边缘,
其中所述多个槽相对于所述切削工具的轴向终止于所述端面切削边缘,并且
至少一个所述槽背面凹陷位于端面切削边缘的足够邻近度之内,以增强所述端面切削边缘的冷却。
10.根据权利要求9所述的切削工具,其中位于足够邻近度之内的所述至少一个槽背面凹陷与邻近所述端面切削边缘的端面开口轴向相隔工具直径的150%之内的距离。
11.根据权利要求5所述的切削工具,其中:
所述切削工具包括多个端面切削边缘,
其中所述多个槽相对于所述切削工具的轴向终止于所述端面切削边缘,并且
至少一个所述前倾面凹陷位于端面切削边缘的足够邻近度之内,以增强所述端面切削边缘的冷却。
12.根据权利要求11所述的切削工具,其中位于足够邻近度之内的所述至少一个前倾面凹陷与邻近所述端面切削边缘的端面开口轴向相隔工具直径的150%之内的距离。
13.根据权利要求3所述的切削工具,其中径向尺寸L1不小于0.05mm且不大于0.3mm。
14.根据权利要求1所述的切削工具,其中凹陷之间的至少一个肋脊具有至少0.001mm、且小于或等于1.0mm的宽度。
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