CN108349023B - 具有高进给速度的双面切削刀具和安装有该切削刀具的切削工具 - Google Patents

具有高进给速度的双面切削刀具和安装有该切削刀具的切削工具 Download PDF

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Abstract

本发明的技术目的在于提供一种具有高进给速度的双面切削刀具，其能够增大刃口强度，使得其适合于高进给速度加工，并且能够减小切削负荷。为此，根据本发明的具有高进给速度的双面切削刀具包括：面向相反的方向的两个主表面；连接在两个主表面之间并且面向相反的方向的两个短侧表面；连接在两个主表面之间和两个短部侧表面之间、面向相反的方向并且具有比短侧表面更大的宽度的两个长侧表面；以及延伸穿过两个长侧表面使得切削工具紧固螺栓插入其中的紧固孔，其中具有高进给速度的双面切削刀具包括设置在每个主表面和每个短侧表面之间的边界部分上的短切削刃、设置在每个主表面和每个长侧表面之间的边界部分上的长切削刃以及连接在短切削刃和长切削刃之间的拐角切削刃，并且朝向主表面观察时短切削刃包括向外凸出的弯曲形状。

Description

具有高进给速度的双面切削刀具和安装有该切削刀具的切削 工具
技术领域
本发明涉及一种具有高进给速度的双面切削刀具以及一种安装有该切削刀具的切削工具。
背景技术
通常，切削刀具被紧固到安装在机床上的切削工具上，并且用于切削由铁、有色金属、非金属材料等制成的工件。
图7是传统的切向切削刀具的立体图，图8是另一个传统的双面切削刀具的立体图。
EP02214857A1中公开了传统的切向切削刀具10的例子，如图7所示，该切削刀具10包括：上表面12；下表面14；连接在上表面和下表面之间的两个侧表面24；连接在两个侧表面之间的前表面20；形成在前表面20与上表面12之间的主切削刃32；形成在前表面20和侧表面24之间的副切削刃34；紧固孔18，延伸穿过上表面12和下表面14的切削工具紧固螺栓(没有示出)插入该紧固孔18中。在该例子中，从上表面12的方向观察时，主切削刃32具有大致“V”形的形状，其中两条倾斜的直线在中部连接，并且从侧表面24的方向观察时，副切削刃34具有直线形状。拐角切削刃36位于主切削刃32和副切削刃34之间。
EP01711296A1中公开了传统的双面切削刀具10的另一个例子，如图8所示，该切削刀具10包括：在相反的方向上面向彼此的两个短侧表面12；连接在两个端表面之间的两个主侧表面18和两个子侧表面16；将每一个端表面12和每一个主侧表面18相连接的四条主切削刃34；将每一个端表面12和每一个子侧表面16相连接的四条副切削刃36；紧固孔22，延伸穿过两个主侧表面的切削工具紧固螺栓(没有示出)插入该紧固孔22中。在该例子中，主切削刃34具有从主侧表面18的方向观察时向一侧倾斜的直线形状，并且副切削刃36具有从子侧表面16的方向观察时向一侧倾斜的直线形状，并且拐角切削刃40位于主切削刃34和副切削刃36之间。
然而，像上述那样的传统技术具有下述缺陷：由于主切削刃和副切削刃具有直线形状，因此刃口强度被降低，并且由于与工件的接触负荷相当大，它们不能用于高进给速度的切削。
发明内容
技术问题
本发明的技术目的在于提供一种具有高进给速度的双面切削刀具和一种安装有该切削刀具的切削工具，从而能够增大刃口强度并且同时降低切削负荷，使得其适合于高进给速度的切削。
技术方案
根据本发明的方面，提供一种具有高进给速度的双面切削刀具，该双面切削刀具可以包括：两个主表面，它们面向相反的方向；两个短侧表面，它们连接在两个主表面之间并且面向相反的方向；两个长侧表面，它们连接在两个主表面之间和两个短侧表面之间、面向相反的方向并且具有比短侧表面更大的宽度；以及紧固孔，其延伸穿过两个长侧表面，使得切削工具紧固螺栓插入该紧固孔中，其中，具有高进给速度的双面切削刀具可以包括：短切削刃，其设置在每一个主表面和每一个短侧表面之间的边界部分上；长切削刃，其设置在每一个主表面和每一个长侧表面之间的边界部分上；以及拐角切削刃，其连接在短切削刃和长切削刃之间，并且从主表面的方向观察短切削刃时，短切削刃具有向外凸出的弯曲形状。
从短侧表面的方向观察时，短切削刃可以具有向外凸出的弯曲形状。
从长侧表面的方向观察时，长切削刃可以包括向内凹入的第一凹部和第二凹部，以及将第一凹部和第二凹部相连接的直线部。
从长侧表面的方向观察时，第一凹部和第二凹部中的每一个都可以从拐角切削刃开始并且终止于直线部。
从长侧表面的方向观察时，拐角切削刃可以从第一凹部和第二凹部开始延续、以凹形连接至短切削刃。
拐角切削刃可以通过与第一凹部和第二凹部相同的曲率半径弯曲。
长切削刃可以相对于直线部的中心具有对称形状。
直线部可以相对于第一凹部和第二凹部向外突出。
短侧表面可以包括：与每一个主表面邻接的第一刃口间隙表面和第二刃口间隙表面；以及将第一刃口间隙表面和第二刃口间隙表面相连接的中心刃口间隙表面。第一刃口间隙表面和第二刃口间隙表面中的每一个都可以相对于主表面形成钝角。
中心间隙表面可以相对于主表面形成直角并且可以具有大致平面的形状。
第一刃口间隙表面和第二刃口间隙表面中的每一个都可以具有宽度从中心朝向每一个长侧表面逐渐增大的形状。
每一个主表面都可以关于其中心水平对称、垂直对称和180度旋转对称，每一个短侧表面都可以关于其中心水平对称、垂直对称和180度旋转对称，并且每一个长侧表面都可以关于其中心水平对称、垂直对称和180度旋转对称。
从主表面的方向观察时，短切削刃的中心可以比其他部分突出得更多。
从短侧表面的方向观察时，短切削刃的中心可以比其他部分突出得更多。
同时，根据本发明的实施方式的一种切削工具是安装有上述根据本发明的实施方式的、具有高进给速度的双面切削刀具的切削工具类型，该切削工具可以包括：用于放置主表面的第一平板表面；用于放置短侧表面的第二平板表面；以及用于放置长侧表面的第三平板表面，并且第三平板表面可以在远离切削工具的中心的方向上朝向切削工具的底表面倾斜。
有益效果
如上所述，根据本发明的实施方式的具有高进给速度的双面切削刀具和安装有该切削刀具的切削工具具有下述效果。
根据本发明的实施方式，提供一种技术构造，该技术构造包括短切削刃、长切削刃和拐角切削刃，其中从主表面的方向观察时，短切削刃具有向外凸出的弯曲形状。由于该弯曲形状能够增大短切削刃的刃口强度并减小与工件的接触阻力并相应地减小接触负荷，因而该技术构造能够针对高进给速度切削进行优化。
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明的示例性实施方式，本发明的上述及其他目的、特征和优点对于本领域普通技术人员而言将变得更清楚，在附图中：
图1是示意性示出根据本发明的实施方式的具有高进给速度的双面切削刀具的立体图；
图2是从主表面的方向观察的、图1的具有高进给速度的双面切削刀具的视图；
图3是从短侧表面的方向观察的、图1的具有高进给速度的双面切削刀具的视图；
图4是从长侧表面的方向观察的、图1的具有高进给速度的双面切削刀具的视图；
图5是沿V-V线切开的、图3的具有高进给速度的双面切削刀具的视图；
图6是示意性示出安装有图1的具有高进给速度的双面切削刀具的切削工具的立体图；
图7是示出传统的切向切削刀具的立体图；以及
图8是示出另一个传统的双面切削刀具的立体图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本发明的优选实施方式，该优选实施方式对于本发明所属领域的技术人员而言将是显而易见的。然而，本文给出的描述仅仅是用于说明目的的优选示例，并不意图限制本发明的范围，因此应理解可以在不脱离本发明的范围的情况下做出其他等同物和变型。
图1是示意性示出根据本发明的实施方式的具有高进给速度的双面切削刀具的立体图，图2是图1的具有高进给速度的双面切削刀具从主表面的方向观察的视图。
图3是图1的具有高进给速度的双面切削刀具从短侧表面的方向观察的视图，图4是图1的具有高进给速度的双面切削刀具从长侧表面的方向观察的视图，图5是图3的具有高进给速度的双面切削刀具沿V-V线切开的视图。
如图1至图5所示，根据本发明的实施方式的具有高进给速度的双面切削刀具100包括两个主表面(上表面和下表面)110、两个短侧表面120、两个长侧表面(子侧表面)130、紧固孔140、短切削刃(主切削刃)150、长切削刃(外部主切削刃)160和拐角切削刃170。在下文中，将继续参照图1至图5来详细地描述每一个部件。
如图1至图4所示，两个主表面110面向相反的方向，两个短侧表面120连接在两个主表面110之间并且面向相反的方向，并且两个长侧表面130连接在两个主表面110之间和两个短侧表面120之间、面向相反的方向并且比短侧表面120具有更大的宽度。另外，如图1和图4所示，紧固孔140延伸穿过两个长侧表面130，使得切削工具紧固螺栓10(参见图6)插入其中。
此外，如图2所示，每一个主表面110都可以关于其中心A2水平对称、垂直对称和180度旋转对称。此外，如图3所示，每一个短侧表面120都可以关于其中心A3水平对称、垂直对称和180度旋转对称。如图4所示，每一个长侧表面130也可以关于其中心A4水平对称、垂直对称和180度旋转对称。因此，切削刀具不仅可以用于在向右旋转时进行切削的右旋型切削工具200(参见图6)，而且还可以用于在向左旋转时进行切削的左旋型切削工具(没有示出)，并且通过根据本发明的具有高进给速度的双面切削刀具100，可以使用交替使用八个拐角的任何类型的切削工具。
如图1至图4所示，短切削刃(主切削刃)150设置在每一个主表面110和每一个短侧表面120之间的边界部分上，以便实质上切削与之接触的工件，长切削刃160设置在每一个主表面110和每一个长侧表面130之间的边界部分上，以便实质上切削与之接触的工件，并且拐角切削刃170连接在每一条短切削刃150和每一条长切削刃160之间，以便实质上切削与之接触的工件。上述根据本发明的实施方式的具有高进给速度的双面切削刀具100包括四条短切削刃150、四条长切削刃160和八条拐角切削刃170。
在下文中，再次参照图1至图4，将更详细地描述短切削刃150。
如图2所示，从主表面110的方向观察时，短切削刃150具有向外突出的弯曲形状。因此，凸出的弯曲形状能够允许增大短切削刃150的刃口强度，同时还减小与工件之间的接触阻力，并因此减小切削负荷，因此，具有采用上述形状的短切削刃的、根据本发明的具有高进给速度的双面切削刀具100能够最终用于高进给速度的切削。另外，如图2所示，在从主表面110的方向观察时，短切削刃150的中心可以比其他部分突出得更多并且相对于突出部分具有水平对称结构，使得切削刀具既可以用于左旋型切削工具(没有示出)，也可以用于右旋型切削工具200(参见图6)。
另外，如图3所示，即使从短侧表面120的方向观察，短切削刃150也可以具有向外凸出的弯曲形状。因此，如图2所示从主表面110的方向观察时短切削刃150相对于长切削刃160形成钝角，并且如图3所示从短侧表面120的方向观察时相对于长侧表面130形成钝角，使得短切削刃150具有大致螺旋形的切削刃结构，并且这可以进一步增加短切削刃150的刃口强度，并且可以进一步减小短切削刃150的切削负荷。
此外，如图3所示，即使从短侧表面120的方向观察时，短切削刃150的中心也可以比其他表面突出得更多，并且短切削刃150可以相对于突出部分具有水平对称结构，使得切削刀具既能够用于左旋型切削工具(没有示出)，也能够用于右旋型切削工具200(参见图6)。
在下文中，再次参照图1至图4，将更详细地描述长切削刃160。
如图1和图4所示，长切削刃160可以包括：第一凹部(第一外部主切削刃)161和第二凹部(第三外部主切削刃)162，它们在从长侧表面130的方向观察时向内凹入；以及连接在第一凹部161和第二凹部162之间的直线部(第二外部主切削刃)163。因此，长切削刃160的刃口强度可以通过第一凹部161和第二凹部162来提高，并且长切削刃160的切削负荷可以通过第一凹部161和第二凹部162来减小，这使得在加工凹槽等的空腔切削期间减小了与工件之间的切削阻力。此外，尽管没有示出，但是当根据本发明的切削刀具100安装在切削工具(参见图6的200)上时，由于根据本发明的切削刀具100可以通过第一凹部161或第二凹部162被实现为相对于切削工具(参见图6的200)的轴线(参见图6的C1)正倾斜的形式，因此可以防止在台阶切削期间与工件的侧壁相干扰，并且还可以减小切削刀具与工件接触时的切削阻力。
此外，如图1和图4所示，从长侧表面130的方向观察时，第一凹部161和第二凹部162中的每一个都可以从拐角切削刃170开始并且终止于直线部163。另外，如图4所示，长切削刃160可以具有相对于直线部的中心垂直对称的形状，使得切削刀具既可以用于左旋型切削工具(没有示出)，也可以用于右旋型切削工具200(参见图6)。
另外，如图1和图4所示，直线部163可以相对于第一凹部161和第二凹部162向外相对地突出。相应地，由于长侧表面130变得与突出的直线部163一样宽，因此当用切削工具200(参见图6)紧固切削刀具时，与切削工具200(参见图6)的第三平板表面203(参见图6)之间的接触面积增大，从而提高了相对于切削工具200(参见图6)的紧固稳定性。特别地，如图1和图4所示，根据本发明的切削刀具100的直线部163相对于第一凹部161和第二凹部162向外突出，使得接触面积与突出部分一样被增大，因此使得相对于切削工具(图6中的200)的紧固稳定性增大。然而，根据传统的技术，如图7所示，从上表面12的方向观察时，切削刀具10的主切削刃32以大致“V”形的形状凹入，使得接触面积的减小量与凹入深度一样多，因此与本发明相比相对于切削工具的紧固稳定性变差。
在下文中，再次参照图1至图4，将更详细地描述拐角切削刃170。
如图1和图4所示，从长侧表面130的方向观察时，拐角切削刃170可以从长切削刃160的凹部161和162开始延续、以凹形连接至短切削刃150。因此，拐角切削刃170的刃口强度可以通过凹形的拐角切削刃170提高，并且拐角切削刃170的切削负荷可以通过凹形的拐角切削刃170减小，这使得在用于切削凹槽等的空腔切削期间减小了相对于工件的切削阻力。
特别地，如图4所示，拐角切削刃170能够通过与上述长切削刃160的凹部161和162相同的曲率半径弯曲。因此，可以方便拐角切削刃170的尺寸管理。
在下文中，再次参照图1、图3和图5，将更详细地描述短侧表面120。
如图1、图3和图5所示，短侧表面(主侧表面)120可以包括与相应的主表面110邻接的第一刃口间隙表面121和第二刃口间隙表面122(主间隙表面)，以及将第一刃口间隙表面121和第二刃口间隙表面122相连接的中心间隙表面(副间隙表面)123。另外，如图5所示，第一刃口间隙表面121和第二刃口间隙表面122中的每一个都可以相对于主表面110形成钝角θ1。由此，由于与短切削刃150邻接的第一刃口间隙表面121和第二刃口间隙表面122相对于主表面110形成钝角θ1，因此短切削刃150的体量增大，从而增大了短切削刃150的强度。
此外，中心间隙表面123可以相对于主表面110形成直角，并且具有大致平面的形状。因此，当切削刀具被紧固到切削工具200(参见图6)上时，与切削工具200的第三平板表面203(参见图6)之间的接触面积增大，从而提高了相对于切削工具200(参见图6)的紧固稳定性。
另外，如图3所示，第一刃口间隙表面121和第二刃口间隙表面122中的每一个都可以具有宽度从其中心朝向每一个长侧表面130逐渐增大的形状。
在下文中，将参照图6详细地描述根据本发明的实施方式的切削工具200。
图6是示意性示出安装有图1的具有高进给速度的双面切削刀具的切削工具的立体图。
根据本发明的实施方式的切削工具200是安装有上述根据本发明的实施方式的、具有高进给速度的双面切削刀具100的切削工具的类型，并且其包括第一平板表面201、第二平板表面202和第三平板表面203，它们设置在空腔部分中。
第一平板表面201用于放置上述根据本发明的具有高进给速度的双面切削刀具100的主表面110，第二平板表面202用于放置上述根据本发明的具有高进给速度的双面切削刀具100的短侧表面120，并且第三平板表面203用于放置上述根据本发明的具有高进给速度的双面切削刀具100的长侧表面130。
特别地，第三平板表面203可以在远离切削工具200的中心C1的方向上朝向切削工具200的底表面204以第二角度θ2倾斜。因此，当根据本发明的实施方式的具有高进给速度的双面切削刀具100安装在本发明的切削工具的第三平板表面上时，形成与第二角度θ2一样的倒锥形，从而在空腔切削期间减小与工件的干扰。
已经详细地描述了本发明，然而，应理解的是，详细的说明和具体的示例尽管指出了本发明的优选实施方式但是仅通过举例的方式给出，因为根据该详细的说明，在本发明的范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
工业应用性
本发明涉及一种具有高进给速度的双面切削刀具以及一种安装有该切削刀具的切削工具，其可以用于切削工件，因此可在工业上应用。

Claims (14)

1.一种具有高进给速度的双面切削刀具，其包括：
两个主表面，它们面向相反的方向；
两个短侧表面，它们连接在两个主表面之间并且面向相反的方向；
两个长侧表面，它们连接在两个主表面之间和两个短侧表面之间、面向相反的方向并且具有比短侧表面更大的宽度；以及
紧固孔，其延伸穿过两个长侧表面，使得切削工具紧固螺栓插入该紧固孔中，
其中，所述具有高进给速度的双面切削刀具包括：
短切削刃，其设置在每一个主表面和每一个短侧表面之间的边界部分上；
长切削刃，其设置在每一个主表面和每一个长侧表面之间的边界部分上；以及
拐角切削刃，其连接在短切削刃和长切削刃之间，并且
从朝主表面俯瞰的平面图观察时，所述短切削刃具有在所述拐角切削刃之间向外凸出的弯曲形状；
从朝所述短侧表面俯瞰的平面图观察时，所述短切削刃具有在所述拐角切削刃之间向外凸出的弯曲形状。
2.根据权利要求1所述的双面切削刀具，其中，从长侧表面的方向观察时，长切削刃包括：
向内凹入的第一凹部和第二凹部；以及
将第一凹部和第二凹部相连接的直线部。
3.根据权利要求2所述的双面切削刀具，其中，从长侧表面的方向观察时，第一凹部和第二凹部中的每一个都从拐角切削刃开始并且终止于直线部。
4.根据权利要求3所述的双面切削刀具，其中，从长侧表面的方向观察时，拐角切削刃从第一凹部和第二凹部开始延续、以凹形连接至短切削刃。
5.根据权利要求4所述的双面切削刀具，其中，拐角切削刃通过与第一凹部和第二凹部相同的曲率半径弯曲。
6.根据权利要求3所述的双面切削刀具，其中，长切削刃相对于直线部的中心具有对称形状。
7.根据权利要求3所述的双面切削刀具，其中，直线部相对于第一凹部和第二凹部向外突出。
8.根据权利要求1所述的双面切削刀具，其中，短侧表面包括：
与每一个主表面邻接的第一刃口间隙表面和第二刃口间隙表面；以及
将第一刃口间隙表面和第二刃口间隙表面相连接的中心刃口间隙表面，
其中第一刃口间隙表面和第二刃口间隙表面中的每一个都相对于主表面形成钝角。
9.根据权利要求8所述的双面切削刀具，其中，中心间隙表面相对于主表面形成直角并且包括大致平面的形状。
10.根据权利要求9所述的双面切削刀具，其中，第一刃口间隙表面和第二刃口间隙表面中的每一个都包括宽度从中心朝向每一个长侧表面逐渐增大的形状。
11.根据权利要求1所述的双面切削刀具，其中，每一个主表面都关于其中心水平对称、垂直对称和180度旋转对称；
其中每一个短侧表面都关于其中心水平对称、垂直对称和180度旋转对称；并且
其中每一个长侧表面都关于其中心水平对称、垂直对称和180度旋转对称。
12.根据权利要求1所述的双面切削刀具，其中，从主表面的方向观察时，短切削刃的中心比其他部分突出得更多。
13.根据权利要求1所述的双面切削刀具，其中，从短侧表面的方向观察时，短切削刃的中心比其他部分突出得更多。
14.一种切削工具，其安装有根据权利要求1至13中任一项所述的双面切削刀具，所述切削工具包括：
用于放置主表面的第一平板表面；
用于放置短侧表面的第二平板表面；以及
用于放置长侧表面的第三平板表面，
其中，第三平板表面在远离切削工具的中心的方向上朝向切削工具的底表面倾斜。
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