CN108367364B - 切削工具和用于该切削工具的三角形的可转位切削刀具 - Google Patents

Abstract

一种切削工具，其包括工具支架、切削刀具和夹紧构件。工具支架包括在后方至前方的方向上延伸的细长的支撑表面。切削刀具具有中心部和三个切削部，该中心部具有两个相对的侧表面和限定第一假想三角形的三个间隔开的定位表面。切削刀具可围绕与两个侧表面相交的中心轴线转位。每个定位表面都与含有该中心轴线并且将第一假想三角形的相应角二等分的三个二等分平面中的两个相交，并且每个切削部的切削刃都完全位于第一假想三角形外部。在每个转位位置，夹紧构件完全位于含有中心轴线并且垂直于后方至前方的方向的第一垂直平面后方，并且定位表面中的一个与支撑表面夹紧接触。

Description

切削工具和用于该切削工具的三角形的可转位切削刀具

技术领域

本发明总体涉及用于金属切削处理并且特别是用于开槽、切断和边缘车螺纹(on-edge threading)操作的切削工具和用于该切削工具的三角形的可转位切削刀具。

背景技术

在用于开槽、切断和边缘车螺纹操作的切削工具的领域内，存在许多可移除地保留在工具支架的刀具接收槽中的多边形切削刀具的例子。

US 5,004,379公开了一种具有安装部的切削刀具，该安装部具有位于假想的正多边形的边上的至少三个直刀具定位侧，该刀具具有在所述假想的多边形的每一个角处径向向外延伸的臂，每一个臂具有外边缘和从所述多边形的轴线在大致径向向外的方向上延伸的一对相对侧，并且每一个臂在外边缘与臂的每一侧的相交处形成切削刃。该切削刀具被夹紧在工具支架凹部中，该工具支架凹部具有形成邻接该刀具定位侧的多个直的支架定位表面的壁。

US 5,308,197公开了一种具有安装部的切削刀具，该安装部具有位于假想的多边形的边上的多个直的定位侧，该假想的多边形具有轴线和角，该刀具具有在所述假想的多边形的多个角中的每一个处大致径向向外延伸的臂，每一个臂具有切削刃，每一个臂具有大致径向延伸至所述切削刃的臂上侧，并且每一个臂具有下侧。

US 2013/0156516公开了一种切削工具组件，其包括切削工具和可转位的切削刀具，该切削刀具具有刀具转位轴线。该切削刀具包括由围绕切削刀具在外周延伸的刀具外周表面连接的平行的刀具第一侧和刀具第二侧。至少一个夹紧孔朝刀具第一侧和刀具第二侧中的一个或两个打开，并且该夹紧孔的至少一部分处于切削刀具的夹紧区域中。刀具外周表面包括间隔开并且从刀具第一侧延伸至刀具第二侧的切削刃。沿着垂直于刀具第一侧和刀具第二侧的宽度方向，每一个切削刃都至少在切削刀具的切削区域处比切削刀具宽。

本发明的目的在于提供一种经改进的可转位的三角形切削刀具。

本发明的目的还在于提供一种其中三角形切削刀具以高度的稳定性可移除地固定到工具支架上的经改进的切削工具。

本发明的另一个目的在于将三角形切削刀具以高度的精确性和可重复性定位在工具支架上。

本发明的又一个目的在于以高效率水平将三角形切削刀具在工具支架上转位。

本发明的再一个目的在于提供一种被构造为在大的插入深度处进行开槽和切断操作的经改进的切削工具。

发明内容

根据本发明，提供一种切削工具，其包括工具支架、能转位的切削刀具和至少一个夹紧构件，

该工具支架包括：

柄部，以及

连接至该柄部的支架部，所述支架部具有叶片形前部，所述叶片形前部具有在后方至前方的方向上延伸的细长的支撑表面，并且

所述切削刀具具有中心轴线，所述切削刀具能够围绕所述中心轴线转位并且包括：

中心部，其具有两个相对的侧表面和在所述两个相对的侧表面之间延伸的三个间隔开的定位表面，所述中心轴线与所述两个相对的侧表面相交，

连接至所述中心部的三个切削部，每个切削部都形成在所述三个定位表面中的两个之间并且包括切削刃，以及

位于所述切削刀具的所述两个相对的侧表面中间的中间平面，所述三个定位表面在沿所述中间平面截取的截面中限定第一假想三角形，

所述切削刀具能够通过所述至少一个夹紧构件在三个转位位置中的任何一个处能移除地固定至所述支架部，

其中，在每个转位位置：

所述至少一个夹紧构件完全位于含有所述中心轴线并且垂直于所述后方至前方的方向的第一垂直平面的后方，并且

所述三个定位表面中的一个与所述支撑表面夹紧接触。

还根据本发明，提供一种可转位的切削刀具，其具有中心轴线，所述切削刀具能够围绕所述中心轴线转位，所述切削刀具包括：

中心部，其具有两个相对的侧表面和在所述两个相对的侧表面之间延伸的三个间隔开的定位表面，所述中心轴线与所述两个相对的侧表面相交，

三个切削部，每个切削部形成在所述三个定位表面中的两个之间并且包括切削刃，以及

定位在所述两个相对的侧表面中间的中间平面，所述三个定位表面在沿所述中间平面截取的截面中限定第一假想三角形，其中：

所述中间平面与每个切削刃相交；

含有所述中心轴线的三个二等分平面将所述第一假想三角形的相应角二等分，所述三个二等分平面中的两个与每个定位表面相交，并且

在切削刀具的侧视图中，每个切削刃完全位于所述第一假想三角形外部，并且不与限定所述第一假想三角形的所述三个定位表面的假想延伸部相交。

附图说明

为了更好地理解，现在将参照附图仅通过举例的方式描述本发明，在附图中，点划线表示构件的局部视图的截断边界，并且其中

图1是根据本发明的一些实施方式的切削工具的立体图；

图2是图1所示的切削工具的分解立体图；

图3是图1所示的切削工具的侧视图；

图4是图1所示的切削工具的端视图；

图5是根据本发明的一些实施方式的切削刀具的侧视图；

图6是图5所示的切削刀具的垂直于二等分平面(bisector plane)的端视图；

图7是图6所示的切削刀具的沿线VII-VII截取的剖面图；

图8是图5所示的切削刀具的沿线VIII-VIII截取的剖面图；

图9是图4所示的切削工具的沿线IX-IX截取的剖面图；

图10是图3所示的切削工具的沿线X-X截取的剖面图；以及

图11是图3所示的切削工具的沿线XI-XI截取的剖面图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明涉及一种切削工具200，其包括工具支架22、可转位的切削刀具24和至少一个夹紧构件26。

根据本发明，如图3和图4所示，工具支架22具有连接至柄部30的支架部28，该支架部28具有叶片形前部32，该叶片形前部32具有在后方D_R至前方D_F的方向上延伸的细长的支撑表面34。

在本发明的一些实施方式中，支架部28和柄部30可以是工具支架22的整体部分，并且柄部30可以从支架部28向后方延伸。

根据本发明，如图5和图6所示，切削刀具24具有单个中心部36和与之连接的三个切削部38，中心部36具有两个相对的侧表面40和在这两个相对的侧表面之间延伸的三个间隔开的定位表面42，并且每个切削部38形成在三个定位表面42中的两个之间并且包括切削刃44。

换言之，三个定位表面42是在两个相对的侧表面40之间延伸的连续外周表面46的被三个切削部38隔开的部分。

在本发明的一些实施方式中，切削刀具24可以优选通过模压和烧结硬质合金(例如，碳化钨)来制成，并且可以有涂层或没有涂层。

此外，在本发明的一些实施方式中，切削刀具24可以恰好具有三个切削部38。

进一步地，在本发明的一些实施方式中，三个切削部38可以是相同的。

另外在本发明的一些实施方式中，每个切削部38都可以具有单个切削刃44。

根据本发明，切削刀具24可围绕与两个相对的侧表面40相交的中心轴线A1转位。

在本发明的一些实施方式中，如图5所示，切削刀具24可以具有关于中心轴线A1的三重旋转对称性。

如图6所示，中间平面M位于两个相对侧表面40中间。

在本发明的一些实施方式中，中间平面M可以与每个切削刃44相交。

此外，在本发明的一些实施方式中，如图6所示，切削刀具24可以具有关于中间平面M的镜相对称性。

进一步在本发明的一些实施方式中，两个相对的侧表面40可以平行。

根据本发明，如图7所示，三个定位表面42在沿中间平面M截取的截面中限定第一假想三角形T1。

还如图7所示，含有中心轴线A1的三个二等分平面P_B将第一假想三角形T1的相应角二等分。

根据本发明，如图5所示，三个二等分平面P_B中的两个与每个定位表面42相交，并且在切削刀具24的侧视图中，每个切削刃44都完全位于第一假想三角形T1外部，并且不与限定第一假想三角形T1的三个定位表面42的假想延伸部相交。

在本发明的一些实施方式中，二等分平面P_B可以均不与任何切削刃44相交。

此外，在本发明的一些实施方式中，如图5所示，三个定位表面42可以在切削刀具42的侧视图中限定第二假想三角形T2，并且每个切削刃44在该侧视图中都可以完全位于第二假想三角形T2外部。

进一步在本发明的一些实施方式中，三个二等分平面P_B可以将第二假想三角形T2的相应角二等分。

如图5至图7所示，每个切削刃44都可以形成在前刀面48和后刀面50的相交处。

在本发明的一些实施方式中，如图5和图7所示，平行于二等分平面P_B中的一个并且不与第一假想三角形T1相交的偏离平面Po可以与三个定位表面42中的一个和相邻的切削部38的前刀面48相交。

如图8所示，每个定位表面42在沿偏离平面Po截取的截面中可以是V形。

在本发明的一些实施方式中，如图7所示，每个定位表面42在沿中间平面M截取的截面中可以与相邻的切削部38的后刀面50相交。

此外，在本发明的一些实施方式中，如图7所示，每个前刀面48在沿中间平面M截取的截面中可以完全位于第一假想三角形T1外部。

如图8所示，每个定位表面42都可以包括沿定位轴线A2平行地延伸的一对定位侧翼表面52a、52b。

在本发明的一些实施方式中，每对定位侧翼表面52a、52b都可以形成V形凹槽54。

进一步在本发明的一些实施方式中，如图7所示，每个定位轴线A2都可以垂直于二等分平面P_B中的一个。

进一步在本发明的一些实施方式中，如图8所示，每对定位侧翼表面52a、52b在垂直于其相应的定位轴线A2截取的剖面图中都可以形成钝的外部定位角α1。

应理解的是，在整个说明书和权利要求书中使用术语“外部角”是指在形成有两个平面表面部件的构件外部测得的这两个平面表面部件之间的角度。

如图7所示，每个定位表面42可以包括定位凹部56，并且每个定位凹部56都可以具有横向于其相应的定位轴线A2的邻接表面58。

在本发明的一些实施方式中，每个邻接表面58的至少一部分在沿中间平面M截取的截面中可以位于第一假想三角形T1的内部。

根据本发明，如图1至图3和图9所示，切削刀具24可通过至少一个夹紧构件26在三个转位位置中的任何一个处可移除地固定至支架部28，其中，在每个转位位置：

至少一个夹紧构件26完全位于含有中心轴线A1且垂直于后方D_R至前方D_F的方向的第一垂直平面Pv1的后方；并且

三个定位表面42中的一个与支撑表面34夹紧接触。

应理解的是，通过将至少一个夹紧构件26构造成完全位于第一垂直平面Pv1后方有利地使切削工具20能够进入限制空间并且在该限制空间中进行切削操作。

在本发明的一些实施方式中，除了与支撑表面34夹紧接触的单个定位表面42之外，切削刀具24的其它表面都不可以与工具支架22的支架部28夹紧接触。

此外，在本发明的一些实施方式中，如图1至图3和图9所示，至少一个夹紧构件26可以操作地接合两个定位表面42中的未与支撑表面34夹紧接触的一个定位表面。

进一步在本发明的一些实施方式中，第一垂直平面Pv1可以与二等分平面P_B中的一个重合。

又在本发明的一些实施方式中，切削刀具24可以没有在两个相对的侧表面40之间延伸并且朝这两个相对的侧表面40打开的夹紧孔，因此不能接收穿过其中的夹紧螺钉。

如图1至图3和图9所示，至少一个夹紧构件26可以是可滑动地保持在支架部28中的楔形物接收腔62中的单个夹紧楔形物60。

应理解的是，通过使用可滑动地保持在楔形物接收腔62中的夹紧楔形物60，切削刀具24可以仅通过夹紧楔形物60的微小致动并且无需移除它来有效地转位。这相对于现有技术的夹紧装置有显著的改进，现有技术的夹紧装置具有延伸穿过切削刀具的夹紧孔的夹紧螺钉，并且其中为了允许切削刀具转位，必须旋开和移除夹紧螺钉。

在本发明的一些实施方式中，楔形物接收腔62可以位于支撑表面34的后方。

此外，在图1和图2所示的本发明的一些实施方式中，螺纹致动构件64可以操作地连接至夹紧楔形物60。

进一步在本发明的一些实施方式中，夹紧楔形物60可在横向于后方D_R至前方D_F的方向的上方D_U至下方D_D的方向上滑动。

又在本发明的一些实施方式中，如图9所示，夹紧楔形物60可以具有与两个定位表面42中的未与支撑表面34夹紧接触的一个定位表面夹紧接触的夹紧表面66。

如图9所示，夹紧表面66在沿中间平面M截取的截面中可以与上方D_U至下方D_D的方向以锐角的夹紧角α2倾斜。

还如图9所示，上方D_U至下方D_D的方向可以垂直于后方D_R至前方D_F的方向。

在本发明的一些实施方式中，在每个转位位置只有一个切削部38可操作。

此外，在本发明的一些实施方式中，可操作的切削部38可以位于三个切削部38的最前方。

如图9所示，平行于第一垂直平面Pv1并且不与第一假想三角形T1相交的第二垂直平面Pv2可以与支撑表面34和与之夹紧接触的定位表面42相交，并且还可以与可操作的切削部38的前刀面48相交。

应理解的是，通过将支撑表面34构造成位于可操作的切削部38的前刀面48的正“下方”能够使切削力通过切削刀具24有效地传递并被吸收到支架部28中。

在本发明的一些实施方式中，如图10所示，支撑表面34和与之夹紧接触的定位表面42在第二垂直平面Pv2中截取的截面中可以对应地为V形。

应理解的是，通过将支撑表面34和定位表面42构造成在截面中为V形能够使切削刀具24以高度的稳定性和对横向于中间平面M的侧向力的抵抗性有利地固定至支架部28。

此外，在本发明的一些实施方式中，如图2、图7和图9所示，支撑表面34可以包括定位突起部68，并且该定位突起部68可以接合与支撑表面34夹紧接触的定位表面42的定位凹部56。

应理解的是，通过将定位突起部68构造成与所述定位凹部56接合，显著地减小了切削操作期间切削刀具24从支架部28无意地弹出的风险。

如图9所示，所述定位凹部56的邻接表面58可以面向前方并且与定位突起部68的面向后方的止动表面70接触。

在本发明的一些实施方式中，如图9所示，止动表面70可以位于第一垂直平面Pv1的前方。

应理解的是，通过使止动表面70位于第一垂直平面Pv1的前方并且因此紧邻可操作的切削部38，能够使切削刀具24以高度的精确性和可重复性固定至支架部28，这在切断操作中特别有利。

根据图9和图11还应理解的是，在没有施加于切削刀具24的侧向力或施加于切削刀具24的侧向力不够大的情况下，除了与止动表面70接触的该定位凹部56的邻接表面58之外，该定位凹部56的其它表面都可以不与定位突起部68接触。

在本发明的一些实施方式中，如图6所示，每个侧表面40可以包含在侧平面Ps中，并且每个侧平面Ps都可以与每个切削刃44相交。

还如图6所示，在平行于中心轴线A1的方向上，每个切削部38都可以具有由其切削刃44限定的第一最大宽度W1_MAX，该第一最大宽度大于中心部36的第二最大宽度W2_MAX。

如图4所示，每个切削部38的第一最大宽度W1_MAX可以大于叶片形前部32的第三最大宽度W3_MAX。

应理解的是，通过将至少一个夹紧构件26构造成完全位于第一垂直平面Pv1的后方，且将每个切削部38的第一最大宽度W1_MAX构造成分别大于中心部36的第二最大宽度W2_MAX和叶片形前部32的第三最大宽度W3_MAX，有利地使切削工具20能够在相对较大的插入深度处进行开槽和切断操作。

虽然在一定程度的特殊性上描述了本发明，但是应理解的是可以在不脱离要求保护的本发明的主旨或范围的情况下进行各种变化和修改。

Claims (22)

1.一种切削工具（20），其包括工具支架（22）、能转位的切削刀具（24）和至少一个夹紧构件（26），

所述工具支架（22）包括：

柄部（30），以及

连接至所述柄部（30）的支架部（28），所述支架部（28）具有叶片形前部（32），所述叶片形前部具有在后方（D_R）至前方（D_F）的方向上延伸的细长的支撑表面（34），并且

所述切削刀具（24）具有中心轴线（A1），所述切削刀具（24）能够围绕所述中心轴线（A1）转位，并且包括：

中心部（36），其具有两个相对的侧表面（40）和在所述两个相对的侧表面之间延伸的三个间隔开的定位表面（42），所述中心轴线（A1）与所述两个相对的侧表面（40）相交，

连接至所述中心部（36）的三个切削部（38），每个切削部（38）都形成在所述三个定位表面（42）中的两个之间并且包括切削刃（44），以及

位于所述切削刀具（24）的所述两个相对的侧表面（40）中间的中间平面（M），所述三个定位表面（42）在沿所述中间平面（M）截取的截面中限定第一假想三角形（T1），

所述切削刀具（24）能够通过所述至少一个夹紧构件（26）在三个转位位置中的任何一个转位位置中能移除地固定至所述支架部（28），

其中，在每个转位位置中：

所述至少一个夹紧构件（26）完全位于含有所述中心轴线（A1）并且垂直于所述后方（D_R）至前方（D_F）的方向的第一垂直平面（Pv1）的后方，并且

所述三个定位表面（42）中的一个与所述支撑表面（34）夹紧接触。

2.根据权利要求1所述的切削工具（20），其中，所述至少一个夹紧构件（26）能操作地接合未与所述支撑表面（34）夹紧接触的两个定位表面（42）中的一个定位表面。

3.根据权利要求1所述的切削工具（20），其中，所述至少一个夹紧构件（26）是能够滑动地保持在所述支架部（28）中的楔形物接收腔（62）中的单个夹紧楔形物（60）。

4.根据权利要求3所述的切削工具（20），其中：

所述夹紧楔形物（60）能够在横向于所述后方（D_R）至前方（D_F）的方向的上方（D_U）至下方（D_D）的方向上滑动，并且具有夹紧表面（66），所述夹紧表面（66）与未与所述支撑表面（34）夹紧接触的两个定位表面（42）中的一个定位表面夹紧接触，并且

所述夹紧表面（66）在沿所述中间平面（M）截取的截面中与所述上方（D_U）至下方（D_D）的方向以锐角的夹紧角（α2）倾斜。

5.根据权利要求1所述的切削工具（20），其中：

在每个转位位置只有一个切削部（38）能操作；并且

能操作的切削部（38）位于所述三个切削部（38）的最前方。

6.根据权利要求5所述的切削工具（20），其中：

每个切削刃（44）形成在前刀面（48）与后刀面（50）的相交处，并且

平行于所述第一垂直平面（Pv1）并且不与所述第一假想三角形（T1）相交的第二垂直平面（Pv2）与下述部分相交：

（i）所述支撑表面（34）和与之夹紧接触的定位表面（42），以及

（ii）所述能操作的切削部（38）的前刀面（48）。

7.根据权利要求6所述的切削工具（20），其中，所述支撑表面（34）和与之夹紧接触的定位表面（42）在第二垂直平面（Pv2）中截取的截面中对应地为V形。

8.根据权利要求1所述的切削工具（20），其中：

每个定位表面（42）包括定位凹部（56）；

所述支撑表面（34）包括定位突起部（68）；并且

所述定位突起部（68）接合所述定位表面（42）的与所述支撑表面（34）夹紧接触的定位凹部（56）。

9.根据权利要求8所述的切削工具（20），其中，所述定位凹部（56）具有与定位突起部（68）的面向后方的止动表面（70）接触的面向前方的邻接表面（58）。

10.根据权利要求1所述的切削工具（20），其中，在平行于所述中心轴线（A1）的方向上：

每个切削部（38）具有由其切削刃（44）限定的第一最大宽度（W1_MAX），所述第一最大宽度：（i）既大于所述中心部（36）的第二最大宽度（W2_MAX），（ii）也大于叶片形前部（32）的第三最大宽度（W3_MAX）。

11.一种能转位的切削刀具（24），其具有中心轴线（A1），所述切削刀具（24）能够围绕所述中心轴线（A1）转位，所述切削刀具（24）包括：

中心部（36），其具有两个相对的侧表面（40）和在所述两个相对的侧表面之间延伸的三个间隔开的定位表面（42），所述中心轴线（A1）与所述两个相对的侧表面（40）相交，

三个切削部（38），每个切削部（38）形成在三个定位表面（42）中的两个之间并且包括切削刃（44），以及

定位在所述两个相对的侧表面（40）中间的中间平面（M），所述三个定位表面（42）在沿所述中间平面（M）截取的截面中限定第一假想三角形（T1），其中：

所述中间平面（M）与每个切削刃（44）相交；

含有所述中心轴线（A1）的三个二等分平面（P_B）将所述第一假想三角形（T1）的相应角二等分，所述三个二等分平面（P_B）中的两个与每个定位表面（42）相交，并且

在切削刀具（24）的侧视图中，每个切削刃（44）完全位于所述第一假想三角形（T1）外部，并且不与限定所述第一假想三角形（T1）的所述三个定位表面（42）的假想延伸部相交。

12.根据权利要求11所述的切削刀具（24），其中，在平行于所述中心轴线（A1）的方向上：

每个切削部（38）都具有由其切削刃（44）限定的第一最大宽度（W1_MAX），所述第一最大宽度大于所述中心部（36）的第二最大宽度（W2_MAX）。

13.根据权利要求11所述的切削刀具（24），其中：

每个切削刃（44）形成在前刀面（48）和后刀面（50）的相交处；并且

偏离平面（P_O）平行于所述二等分平面（P_B）中的一个并且不与所述第一假想三角形（T1）相交，所述偏离平面（P_O）与所述三个定位表面（42）中的一个及相邻的切削部（38）的前刀面（48）相交。

14.根据权利要求13所述的切削刀具（24），其中，每个定位表面（42）在沿所述中间平面（M）截取的截面中与相邻的切削部（38）的后刀面（50）相交。

15.根据权利要求13所述的切削刀具（24），其中，每个定位表面（42）在沿所述偏离平面（P_O）截取的截面中为V形。

16.根据权利要求11所述的切削刀具（24），其中，每个定位表面（42）包括沿定位轴线（A2）平行地延伸的一对定位侧翼表面（52a, 52b）。

17.根据权利要求16所述的切削刀具（24），其中，每对定位侧翼表面（52a, 52b）都形成V形的凹槽（54）。

18.根据权利要求16所述的切削刀具（24），其中：

每个定位表面（42）包括定位凹部（56），并且

每个定位凹部（56）具有横向于其相应的定位轴线（A2）的邻接表面（58）。

19.根据权利要求11所述的切削刀具（24），其中：

每个切削部（38）都具有单个切削刃（44），并且

二等分平面（P_B）均不与任何切削刃（44）相交。

20.根据权利要求11所述的切削刀具（24），其中：

所述切削刀具（24）没有在所述两个相对的侧表面（40）之间延伸并且朝所述两个相对的侧表面（40）打开的夹紧孔。

21.一种切削工具（20），其包括：

工具支架（22），其包括：

柄部（30），以及

连接至所述柄部（30）的支架部（28），所述支架部（28）具有叶片形前部（32），所述叶片形前部具有在后方（D_R）至前方（D_F）的方向上延伸的细长的支撑表面（34）,

至少一个夹紧构件（26），以及

根据权利要求11所述的能够转位的切削刀具（24），所述切削刀具通过所述至少一个夹紧构件（26）在三个转位位置中的任何一个转位位置中保持在所述支架部（28）中。

22.根据权利要求21所述的切削工具（20），其中，在每个转位位置中：

所述至少一个夹紧构件（26）完全位于含有所述中心轴线（A1）并且垂直于所述后方（D_R）至前方（D_F）的方向的第一垂直平面（Pv1）的后方，并且

所述三个定位表面（42）中的一个与所述支撑表面（34）夹紧接触。

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