CN110035857B - 切削刀片和肩铣刀具 - Google Patents

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Abstract

本文中公开了一种切削刀片(2)和一种肩铣刀具。所述切削刀片(2)包括表面擦拭辅助切削刃(28)，所述表面擦拭辅助切削刃(28)相对于切削刀片(2)的中平面(4)倾斜，使得到所述中平面(4)的距离在朝向拐角切削刃(26)的方向上减小。周向表面(18)包括间隙表面(50)，所述间隙表面(50)沿着主切削刃(24)延伸。沿着所述主切削刃(24)的所述间隙表面(50)以相对于中平面(4)的锐角延伸，使得所述间隙表面(50)形成负的标称间隙角，并且其中所述周向表面(18)包括第一抵靠表面和第二抵靠表面(90)，所述第一抵靠表面和所述第二抵靠表面(90)被构造用于抵靠在铣削刀具的轴向和/或径向支撑表面上，所述抵靠表面(90)沿着所述主切削刃(24)和表面擦拭辅助切削刃(28)的至少部分延伸。

Description

切削刀片和肩铣刀具
技术领域
本发明涉及一种用于肩铣刀具的切削刀片。本发明还涉及一种肩铣刀具。
背景技术
一个或多个切削刀片被固定到肩铣刀具。在铣削操作中，肩铣刀具被旋转并进给到工件中。上述一个或多个切削刀片中的每一个切削刀片的切削刃进入切削接合，用于在工件中铣削台肩。
可以获得切削刀片的各种不同的形状，其中一些形状是可转位的，即：它们包括多于一个的可用切削刃并且可以在不同的转位位置被固定到肩铣刀具。具有包括三个90度拐角的大体六边形形状的切削刀片被称为三角形形状的切削刀片。
WO 2015/174200公开了一种三角形切削刀片，其包括：第一表面和第二表面，该第一表面和第二表面中的每一个表面具有六边形形状并且被背对背布置；侧表面，该侧表面延伸到第一表面和第二表面；以及切削刃，该切削刃分别由第一表面和侧向表面相交的位置处的脊线以及由第二表面和侧向表面相交的位置处的脊线形成。座表面被布置成平行并且分别被形成在第一表面和第二表面的刀片中心侧处；以及凹陷，其用于将延伸到第一表面的侧向表面和延伸到第二表面的侧向表面分开。切削刃由第一切削刃和第二切削刃形成。第一切削刃比第二切削刃长。第一切削刃的端部处在比座表面高的位置。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于肩铣的切削刀片，该切削刀片被构造用于肩铣刀具中的稳定支撑。
根据本发明的一个方面，该目的通过一种用于肩铣刀具的切削刀片来实现，该切削刀片具有三角形形状和中平面，该中平面延伸穿过切削刀片。切削刀片包括第一表面、相反的第二表面以及周向表面，该周向表面在第一表面和第二表面之间延伸，第一表面和第二表面在中平面的相反侧上延伸。切削刀片包括三个可转位的切削刃，所述三个可转位的切削刃沿着第一表面和周向表面之间的相交处延伸，其中，当在朝向第一表面的视图中看时，每一个可转位的切削刃沿着三角形切削刀片的拐角延伸。每一个可转位的切削刃包括主切削刃、拐角切削刃和表面擦拭辅助切削刃，其中主切削刃与拐角切削刃邻接，并且拐角切削刃与表面擦拭辅助切削刃邻接。表面擦拭辅助切削刃相对于中平面倾斜，使得到中平面的距离在朝向拐角切削刃的方向上减小。周向表面包括间隙表面，该间隙表面沿着主切削刃延伸，其中沿着主切削刃的间隙表面以相对于中平面的锐角延伸，使得间隙表面形成负的标称间隙角。周向表面包括第一抵靠表面，该第一抵靠表面被构造用于抵靠在肩铣刀具的轴向和/或径向支撑表面上，该第一抵靠表面沿着主切削刃的至少部分延伸。周向表面包括第二抵靠表面，该第二抵靠表面被构造用于抵靠在肩铣刀具的轴向和/或径向支撑表面上，该第二抵靠表面沿着表面擦拭辅助切削刃的至少一部分延伸。
由于表面擦拭辅助切削刃相对于中平面倾斜，使得到中平面的距离在朝向拐角切削刃的方向上减小，所以在使用肩铣刀具中的切削刀片期间，表面擦拭辅助切削刃处的切削力包括向内指向肩铣刀具的刀片座且径向朝向肩铣刀具的旋转轴线的力分量。此外，由于沿着主切削刃的间隙表面形成负的标称间隙角并且周向表面包括在主切削刃处的第一抵靠表面，所以在切削刀片被布置在肩铣刀具中(其中第一抵靠表面抵靠在肩铣刀具的侧支撑表面上)时，与如果间隙表面布置有中性或正的标称间隙角的情况相比，第一抵靠表面抵靠在离切削刀片的中心更远的距离处，从而为安装在肩铣刀具中的切削刀片提供比其它情况下更大的保持力矩。因而，切削刀片被稳固/牢固地支撑在肩铣刀具的刀片座中。
此外，由于间隙表面形成负的标称间隙，所以周向表面能够在抵靠表面上形成相对较大的抵靠区域(宽度和长度)，因为与在间隙表面上具有中性或正的标称间隙的对应的切削刀片(由此抵靠表面将形成在切削刀片上的相对较小的内切圆或IC处)相比，抵靠区域形成在切削刀片上的相对较大的所谓的内切圆或IC处。更确切地是，由于沿着主切削刃的间隙表面形成负的标称间隙角，所以与在沿着主切削刃的间隙表面上具有中性或正的标称间隙角的对应的切削刀片的情况相比，沿着相关切削刃的相邻表面擦拭辅助切削刃的第二抵靠表面较大。即，沿着相邻表面擦拭辅助切削刃的第二抵靠表面在朝向介于每一个可转位的切削刃的主切削刃和表面擦拭辅助切削刃之间的拐角切削刃延伸中沿着与中平面平行的方向是较长的。因而，当切削刀片被布置在肩铣刀具中(其中第二抵靠表面在表面擦拭辅助切削刃处的部分抵靠在肩铣刀具的侧支撑表面上)时，与如果间隙表面布置有中性或正的标称间隙角的情况相比，第二抵靠表面的所述部分在朝向/低于介入的拐角切削刃的方向上具有增加的延伸，并且抵靠在离切削刀片的中心更远的距离处，由此可以(通过例如将肩铣刀具上的径向最内的侧支撑表面定位得更加轴向向外)在肩铣刀具中的支撑表面之间提供较大的间距，并且为安装在肩铣刀具中的切削刀片提供比其它情况下更大的保持力矩。这也有助于将切削刀片稳固/牢固地支撑在肩铣刀具的刀片座中。
第一抵靠表面和第二抵靠表面由于是平坦的而优选被构造用于所述抵靠。以这种方式，抵靠表面提供了用于可靠地抵靠在轴向/径向支撑表面上的明确限定的形状。抵靠表面上的平坦形状也适合于有助于切削刀片的制造中的对抵靠表面的磨削，由此能够实现在肩铣刀具中支撑以及定位切削刀片的提高的精确性。
切削刀片被固定在肩铣刀具的刀座中。肩铣刀具被构造用于在工件中切削90°台肩。一些肩铣刀具也可以用于坡铣和插铣，即：用于在肩铣刀具的轴向方向上进给到工件中。中平面是在第一表面和第二表面之间居中延伸且与周向表面相交的假想平面。主切削刃在肩铣刀具的轴向方向上延伸，并且被构造用于相对于表面擦拭辅助切削刃在工件中切削90°台肩或壁，表面擦拭辅助切削刃在肩铣刀具的径向方向上延伸并且被构造用于对垂直于肩铣刀具的轴向方向延伸的工件表面进行表面擦拭。用于肩铣刀具的切削刀片的三角形形状提供沿着第一表面和周向表面之间的相交处延伸的三个可转位的切削刃，所述三个可转位的切削刃中的每一个切削刃沿着刀片的90度拐角延伸。切削刀片优选是双面切削刀片，该双面切削刀片具有沿着第二表面和周向表面之间的相交处延伸的三个另外的可转位的切削刃。换句话说，双面三角形形状能够有利地提供总共六个可转位的切削刃，以用于肩铣。
根据实施例，周向表面包括周向沉头腰部，该周向沉头腰部位于中平面处，其中第一(平坦)抵靠表面和第二(平坦)抵靠表面形成在该周向沉头腰部中。以这种方式，(平坦)抵靠表面相对于间隙表面是沉头的并且被定位在中平面处，以在肩铣刀具的刀片座中提供切削刀片的稳定支撑。沉头腰部将(平坦的)抵靠表面与间隙表面分隔开，并且保护(平坦的)抵靠表面免于铣削期间的磨损，以便使抵靠表面保持完整，以用于切削刀片的转位。
根据实施例，表面擦拭辅助切削刃以相对于中平面在1度至6度范围内的平均角度、或者以相对于中平面在2度至5度范围内的平均角度或者以相对于中平面3.5度的角度延伸。在上述范围内或是3.5度的相对于中平面的平均角度在铣削期间提供了向内指向肩铣刀具的刀片座的适当力分量。
根据实施例，第一表面包括平坦的中心表面，该平坦的中心表面转变成与主切削刃相邻的倾斜的主前刀面，其中整个主切削刃和倾斜的主前刀面在比平坦的中心表面离中平面更远的距离处延伸。由于整个主切削刃和主前刀面在比平坦的中心表面离中平面更远的距离处延伸，所以切屑容易沿着主切削刃形成。切屑将从主切削刃和主前刀面被向下引导朝向平坦的中心表面。在形成从主切削刃朝向平坦的中心表面行进的卷曲切屑时，不需要相对于中心表面的沉头断屑器或者显著的方向改变，因而，将形成来自主切削刃的切屑流，并且该切屑流沿着第一表面大致不受阻碍地流动。
根据实施例，第一表面包括平坦的中心表面，该平坦的中心表面转变成与表面擦拭辅助切削刃相邻的倾斜的辅助前刀面，并且其中整个表面擦拭辅助切削刃和倾斜的辅助前刀面被布置在比平坦的中心表面离中平面更远的距离处。以这种方式，避免了用于形成来自表面擦拭辅助切削刃的切屑的显著方向改变，并且不需要断屑器。
根据实施例，切削刀片是双面切削刀片，该双面切削刀片具有三个另外的可转位的切削刃，所述三个另外的可转位的切削刃沿着第二表面和周向表面之间的相交处延伸。第一表面和第二表面中的每一个表面包括平坦的中心表面，该平坦的中心表面用于抵靠在肩铣刀具的底支撑表面上。以这种方式，可转位六次的切削刀片可以设置有有利地大的平坦的中心表面，用于靠在肩铣刀具的刀片座中的底支撑表面上的稳固/牢固的支撑。
根据实施例，主切削刃相对于中平面倾斜，使得到中平面的距离在远离拐角切削刃的方向上减小。由于主切削刃的这种正的倾斜度，所以在使用肩铣刀具中的切削刀片期间，主切削刃将首先与最靠近拐角切削刃的工件接合，然后随着主切削刃的其余部分而逐渐进入，即使在刀片以负的轴向前角安装在肩铣刀具上时也是如此。因而，切屑由主切削刃在从拐角切削刃的方向上从工件切削下来，并且切屑沿着正的倾斜主切削刃从此处离开，以提供平滑的切削作用。这也在肩铣刀具中提供了有利的轴向切屑流动/排出。
根据实施例，主切削刃以相对于中平面在6度至14度范围内的平均角度、或者以相对于中平面在9度至11度范围内的平均角度或者以相对于中平面9.5度的角度延伸。在上述范围内或者是9.5度的相对于中平面的平均角度提供了主切削刃从拐角切削刃起并沿着主切削刃从其离开的适当的逐渐接合，用于肩铣刀具中的平滑的切削作用和轴向切屑流动/排出。
根据实施例，沿着主切削刃的间隙表面以相对于中平面在83度至87度范围内的锐角延伸。以这种方式，提供了在3度至7度范围内的负的标称间隙角。
本发明的另一个目的是提供一种肩铣刀具，该肩铣刀具具有被布置在肩铣刀具的刀片座中的稳定支撑的切削刀片。
根据本发明的另一个方面，该目的通过一种肩铣刀具来实现，该肩铣刀具包括刀具体，该刀具体设置有用于接纳切削刀片的刀片座。肩铣刀具包括根据本文中讨论的方面和/或实施例中的任一项的切削刀片，该切削刀片被布置在刀片座中。
根据实施例，刀片座设置有底支撑表面、第一侧支撑表面、第二侧支撑表面和第三侧支撑表面。刀片座包括径向开口和轴向开口，该径向开口用于暴露出切削刀片的主切削刃，该轴向开口用于暴露出切削刀片的表面擦拭辅助切削刃。第一侧支撑表面、第二侧支撑表面和第三侧支撑表面横向于底支撑表面延伸。第一侧支撑表面和第二侧支撑表面被布置用以在刀片座的与轴向开口相反的第一端处支撑不起作用的可转位的切削刃的第一抵靠表面和第二抵靠表面，并且第三侧支撑表面被布置用以在刀片座的靠近轴向开口的第二端处支撑另一个不起作用的可转位的切削刃的第二抵靠表面。切削刀片被布置成：第二表面抵靠在底支撑表面上。以这种方式，切削刀片由刀片座的四个不同的支撑表面稳定地支撑在刀片座中。
根据实施例，刀片座被构造用以为布置在刀片座中的切削刀片的中平面提供负的轴向前角。由此，刀片座被构造用以提供在1度至11度范围内、或者在4度至8度范围内或者是6度的负的轴向前角。这种负的轴向前角提供切削刀片的适当轴向倾斜。
根据实施例，刀片座被构造用以为布置在刀片座中的切削刀片的中平面提供负的径向前角。由此，刀片座被构造用以提供在8度至20度范围内、或者在11度至17度范围内或者是14度的负的径向前角。以这种方式，切削力的作用在表面擦拭辅助切削刃上的一个力分量将把切削刀片推入刀片座中。
当研究所附权利要求书和以下详细描述时，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。
附图说明
根据以下详细描述和附图中讨论的示例实施例将容易理解本发明的各个方面，包括其特定特征和优点，在附图中：
图1a至图1d示出了根据实施例的切削刀片的各种视图，
图2a和图2b示出了图1a至图1d的切削刀片的两个视图，
图3示出了图1a至图1d的切削刀片的俯视图，
图3a至图3c示出了沿图3中的线IIIa–IIIa、IIIb–IIIb和IIIc-IIIc所截的切削刀片的三个局部截面图，
图4a和图4b示出了根据实施例的肩铣刀具，
图5a示出了图4a和图4b的肩铣刀具的刀片座，
图5b示出了固定在图5a中所示的刀片座中的切削刀片，
图5c示出了沿图5a中的线Vc–Vc所截的肩铣刀具的截面图，并且
图5d示出了沿图5a中的线Vd–Vd所截的肩铣刀具的截面图。
具体实施方式
现在将更全面地描述本发明的各方面。相似的附图标记始终指代相似的元件。为了简洁和/或清楚起见，将不一定详细描述众所周知的功能或结构。
图1a至图1d示出了根据实施例的切削刀片2的各种视图。切削刀片2被构造用于在肩铣刀具中使用。然而，切削刀片2也可以用于插铣。切削刀片2是双面的并且可以转位六次，即切削刀片2总共包括六个相同的切削刃，使得切削刀片2能够被安装在肩铣刀具中的六个不同的转位位置中，以一次提供一个起作用的切削刃用于铣削工件。切削刀片2包括通孔3，该通孔3用于将切削刀片通过螺钉安装到肩铣刀具，该通孔3在中心延伸穿过切削刀片2。
切削刀片2优选由硬质合金材料制成，但是它可以由包括例如陶瓷、立方氮化硼、多晶金刚石和/或金属陶瓷中的一种或多种的材料制成。切削刀片2还优选涂覆有表面涂层，诸如氮化钛、碳氮化钛和/或氧化铝。
切削刀片2具有三角形形状和延伸穿过切削刀片2的假想中平面4。中平面4垂直于通孔3的中心轴线5延伸。图1d示出了沿着中平面4所截的刀片2的截面图。在朝向中平面4的视图中看，三角形形状具有三个约90度角的拐角6和三个约150度角的拐角8，所述三个约150度角的拐角8处在约90度角的拐角6之间。在两个不同的约90度角的拐角6的边12之间形成了约60度的角10。
切削刀片的实际角度可以由于制造公差而变化。在制造切削刀片的压制和烧结操作中形成一些表面，在烧结操作之后磨削其它表面。因而，表面、刀刃和/或平面之间的角度可以具有不同的制造公差。
在本文中，各种角度被讨论为是近似的度数。在实践中，实际切削刀片中的度数可以取决于切削刀片的特定实施例的特定最终选择的布置。近似角度可以与给定的数字相差几度，诸如，例如+/-5度或+/-3度。在这样的角度范围内存在本发明的不同方面和/或实施例的优点。因而，上述约90度角的拐角可以涵盖85度至95度范围内的拐角角度，约150度角的拐角可以涵盖145度至155度范围内的拐角角度，并且约60度的角可以涵盖55度至65度范围内的角。
刀片2包括：第一表面14；第二表面16，该第二表面16与第一表面14相反；以及周向表面18，该周向表面18在第一表面14和第二表面16之间延伸。第一表面14和第二表面16在中平面4的相反侧上延伸。中平面4在第一表面14和第二表面16之间在中心延伸，并且与周向表面16相交。换句话说，中平面4在刀片2的中间延伸，其中刀片2的一半在中平面4的每一侧上。
通孔3穿过刀片从第一表面14延伸至第二表面16。第一表面14和第二表面16中的每一个表面是与上文参考图1d讨论的中平面4的三角形形状大致对应的三角形形状。中平面4以及第一表面14和第二表面16的拐角大致对准。
切削刃20沿着第一表面14和周向表面18之间的相交处延伸。参见图1b，在朝向第一表面14的视图中看，切削刃20沿着刀片2的拐角22延伸。拐角22是约90度的拐角，并且被布置在图1d中所示的中平面4的约90度的拐角6中的一个拐角处。在图1b的视图中看，拐角22可以具有切削刀片拐角半径，用于在工件中形成标准拐角半径，诸如例如为0.8mm、1.2mm或1.6mm的半径。切削刃20包括三个部分：主切削刃24、拐角切削刃26和表面擦拭辅助切削刃28。主切削刃24与拐角切削刃26邻接，并且拐角切削刃26与表面擦拭辅助切削刃28邻接。
当被布置在肩铣刀具中时，主切削刃24在肩铣刀具的轴向方向上延伸并且被布置用于在肩铣刀具的径向方向上切削到工件中。表面擦拭辅助切削刃28在肩铣刀具的径向方向上延伸并且被构造用于在肩铣刀具的轴向方向上切削到工件中。在肩铣期间，在工件中铣削约90°的台肩。在插铣期间，进行在铣削刀具的轴向方向上切削到工件中。在肩铣操作中，主切削刃24对工件进行主要切削，而表面擦拭辅助切削刃28仅进行浅表面平滑切削。在插铣期间，表面擦拭辅助切削刃28在肩铣刀具的轴向方向上进行比在肩铣操作期间更深地切入工件。在插铣期间，主切削刃24也可以在工件中进行大量切削。
图2a和2b示出了图1a至图1d的切削刀片2的两个视图。特别地是，沿着中平面4从切削刀片2的两个不同侧示出切削刃20。
表面擦拭辅助切削刃28相对于中平面4倾斜，使得离中平面4的距离在朝向拐角切削刃26的方向上减小。因而，如图2a中所示，表面擦拭辅助切削刃28和中平面4之间的靠近拐角切削刃26的第一距离D1短于表面擦拭辅助切削刃28和中平面4之间的更加远离拐角切削刃26的第二距离D2。由于表面擦拭辅助切削刃28的这种倾斜度，在使用肩铣刀具中的切削刀片2的期间，在表面擦拭切削刃28处的切削力包括向内指向肩铣刀具的刀片座且径向指向肩铣刀具的旋转轴线的力分量。也参照图5b下面所示，这样的力分量有助于将切削刀片2稳定地定位在刀片座中。
根据所示实施例，如图2a中所示，表面擦拭辅助切削刃28以相对于中平面4在1度至6度范围内的平均角度a、或者以相对于中平面4在2度至5度范围内的平均角度a或者以相对于中平面4约3.5度的平均角度a延伸。在上述范围内或相对于中平面4为3.5度的平均角度a提供了在切削刀片2的使用期间向内指向刀片座的力分量。平均角度a可以由中平面4与在相交处36和表面擦拭辅助切削刃28的端部38之间延伸的线之间的角度所限定，所述相交处36位于拐角切削刃26和表面擦拭辅助切削刃28之间，所述端部38是表面擦拭辅助切削刃28的与拐角切削刃26相反的端部。表面擦拭辅助切削刃28可以略微弯曲。
仅作为示例提及，表面擦拭辅助切削刃28可以具有约1.3mm的长度并且可以是弯曲的，其中半径为约330mm，如图2a的视图中所示。在表面擦拭辅助切削刃28的切线与中平面4之间的角度可以在靠近拐角切削刃26处为3.6度并且在最远离拐角切削刃26处为3.4度，从而导致约3.5度的平均角度a。
图3示出了图1a至图1d的切削刀片2的局部俯视图。图3a至图3c示出了沿着图3中的线IIIa-IIIa、IIIb-IIIb和IIIc-IIIc所截的切削刀片2的三个局部截面图。参考图3，周向表面18包括第一间隙表面50，该第一间隙表面50沿着主切削刃24延伸。沿着主切削刃24的第一间隙表面50以相对于中平面4的锐角c延伸，使得沿着主切削刃24的间隙表面50形成负的标称间隙角α。以这种方式，切削刀片2在中平面4处比具有正的标称间隙角的切削刀片宽。周向表面18包括第二间隙表面50'，该第二间隙表面50'沿着表面擦拭辅助切削刃28延伸。沿着表面擦拭辅助切削刃24的第二间隙表面50'以相对于中平面4的中性角延伸，使得第二间隙表面50'形成0度的标称间隙角。标称间隙角是在切削刀片2上测量得到的同样相对于中平面4的法线的间隙表面50、50'的间隙角。参见图4a和图4b，当切削刀片2被固定到肩铣刀具时，形成了功能间隙角。功能间隙角始终是正的，并且在肩铣刀具的操作期间构成切削刀片的间隙表面与加工工件的表面之间的间隙角。
周向表面18包括第一平坦抵靠表面90和第二平坦抵靠表面90'。如参照图5a至图5d下面所示，第一平坦抵靠表面90和第二平坦抵靠表面90'中的每一个抵靠表面被构造用于抵靠在肩铣刀具的轴向和/或径向侧支撑表面上。第一平坦抵靠表面90被布置在离主切削刃24一定距离处，并且沿着主切削刃24的至少部分延伸。第二平坦抵靠表面90'被布置在离表面擦拭辅助切削刃28一定距离处，并且沿着表面擦拭辅助切削刃28的至少部分。
肩铣刀具的刀片座的侧支撑表面将通过在中平面4的区域中抵靠在周向表面18的平坦抵靠表面90、90'上而轴向和径向地支撑切削刀片2。切削刀片2在中平面中相对较宽以及第一平坦抵靠表面90和第二平坦抵靠表面90'被布置在中平面4处的周向表面18中确保了切削刀片2被支撑在肩铣刀具的刀片座中且靠在离切削刀片2的中心较远距离处的第一平坦抵靠表面90和第二平坦抵靠表面90'上。因而，当将切削刀片2固定在刀片座中时，力的力矩，即由切削力和夹紧力导致的施加在第一平坦抵靠表面90和第二平坦抵靠表面90'中的每一个抵靠表面处的扭矩，可以相对较大。这又有助于将切削刀片2稳定地支撑在刀片座中。
类似地是，由于沿着主切削刃24的间隙表面50以相对于中平面4的锐角c延伸，使得沿着主切削刃24的间隙表面50形成负的标称间隙角α，故周向表面18的沿着相邻的表面擦拭辅助切削刃28的第二平坦抵靠表面90'能够在朝向介于主切削刃24和表面擦拭辅助切削刃28之间的拐角切削刃26的延伸中沿着与中平面4平行的方向是较长的。因而，第二平坦抵靠表面90'也被支撑在肩铣刀具的刀片座中且在离切削刀片2的中心较远距离处。因而，当将切削刀片2固定在刀片座中时，力的力矩，即由切削力和夹紧力导致的施加在与表面擦拭辅助切削刃28相邻的第二平坦抵靠表面90'处的扭矩也可以较大。再次，这又有助于将切削刀片2稳定地支撑在刀片座中。
周向表面18包括周向腰部92，该周向腰部92位于中平面4处，其中第一平坦抵靠表面90和第二平坦抵靠表面90'形成在周向腰部92中，参见图2b。由于主切削刃24的负的标称间隙角，所以周向腰部92被定位成：至少在主切削刃24的区域中，其比在主切削刃处具有代替的中性或正的标称间隙角的切削刃中离切削刀片2的中心更远。此外，在肩铣刀具的刀片座中提供了对具有保护良好的第一平坦抵靠表面90和第二平坦抵靠表面90'的刀片2的稳定支撑。在图2a和图2b中，用阴影指示第一平坦抵靠表面90和第二平坦抵靠表面90'的示例。第一平坦抵靠表面90和第二平坦抵靠表面90'形成腰部92的一部分，并且实践上，第一平坦抵靠表面90和第二平坦抵靠表面90'可能不能区分于腰部92的其余部分。腰部92是沉头的或者在中平面4处的刀片中在第一平坦抵靠表面90的区域中形成凹进。在所示实施例中，沉头腰部92也在中平面4处的刀片中在第二平坦抵靠表面90'的区域中形成凹进。换句话说，沿着主切削刃24和表面擦拭辅助切削刃28的第一平坦抵靠表面90和第二平坦抵靠表面90'相对于第一间隙表面50和第二间隙表面50'是沉头的。
沉头腰部92提供平坦抵靠表面90、90'，该平坦抵靠表面90、90'相对于间隙表面50、50'是分离/凹进的，以便使它们在切削刀片2的使用期间保持完整并且防止抵靠表面的有害磨损，这种磨损可能在将切削刀片转位到新位置时危害稳定支撑，也参见图5a至图5d。
根据所示实施例，沿着主切削刃24的间隙表面50以相对于中平面4在83度至87度范围内的锐角c延伸。以这种方式，提供了在3度至7度范围内的负的标称间隙角α。更确切地是，根据实施例，沿着主切削刃24的负的标称间隙角α为5度，即沿着整个主切削刃24的锐角c为约85度。
参考图1a、图1b和图3，第一表面14包括平坦的中心表面44，该平坦的中心表面44转变成与主切削刃24相邻的倾斜的主前刀面40'，其中整个主切削刃24和倾斜的主前刀面40'在比平坦的中心表面44离中平面4更远的距离处延伸。由于整个主切削刃24和主前刀面40'在比平坦的中心表面44离中平面4更远的距离处延伸，所以切屑容易沿着主切削刃24形成。将从主切削刃24和主前刀面40'朝向平坦的中心表面44向下引导切屑。在形成从主切削刃24朝向平坦的中心表面44行进的卷曲切屑时，不需要相对于中心表面的沉头断屑器或显著的方向改变，因此，将形成来自主切削刃24的切屑流，并且该切屑流动大致不受阻碍地沿着第一表面14流动。由于在第一表面14上不需要断屑器，所以平坦的中心表面44可以形成第一表面14的较大部分。当双面切削刀片2被上下转动并且第一表面14面向肩铣刀具的刀片座时，平坦的中心表面44的至少一部分形成抵靠表面。因此，当平坦的中心表面44抵靠在肩铣刀具的刀片座中的支撑表面上时，例如下文参考图5a至图5c所讨论的那样，可以在刀片座中提供切削刀片2的较稳定支撑。适当地是，平坦的中心表面44的径向外部形成抵靠在肩铣刀具的刀片座中的底支撑表面上的抵靠表面。
参考图3至图3c，第一表面14包括平坦的中心表面44，其转变成与表面擦拭辅助切削刃28相邻的倾斜的辅助前刀面40”，并且其中整个表面擦拭辅助切削刃28和倾斜的辅助前刀面40”被布置在比平坦的中心表面44离中平面4更远的距离处。以这种方式，避免了用于从表面擦拭辅助切削刃28形成切屑的显著方向改变，并且不需要断屑器，并且平坦的中心表面44可以以与倾斜的主前刀面40'和主切削刃24的布置相对应的方式形成第一表面14的相对较大部分。
平坦的中心表面44可以与中平面4平行地延伸，或者平坦的中心表面44可以朝向通孔3略微倾斜，即，具有大体略微凹形或圆锥形的形状，以便确保平坦的中心表面44的周边处的稳定支撑/抵靠(即，防止螺钉孔周围的不稳定支撑)。在制造刀片2期间，平坦的中心表面44由于凸起的切削刃20至20”而不能经受磨削操作，并且将由于制造公差而不可避免地包括与严格平坦表面的偏差。除了平坦的中心表面44的任何大体凹形/圆锥形的形状之外，这种制造公差通常将会产生在平坦的中心表面的1cm2的区域内可见的不超过0.2mm变化的不平坦性。这种不平坦性源自于包括压制和烧结的切削刀片2的制造过程，该制造过程还可能在通孔3周围产生略微凹形的形状，除非在烧结切削刀片之前在用于压制切削刀片的压制工具中对此进行补偿。
参考图1a至图1d，切削刀片2是双面切削刀片，其具有沿着第二表面16和周向表面18之间的相交处延伸的三个另外的切削刃20”'、20””、20v。第一表面14和第二表面16中的每一个表面包括平坦的中心表面，该平坦的中心表面用于抵靠在肩铣刀具的底支撑表面上，也如参考图5a至图5c下面所示。在图1a和图1b中，仅示出了第一表面14的平坦的中心表面44。第二表面16包括对应的平坦中心表面。
参考图2b，主切削刃24相对于中平面4倾斜，使得离中平面4的距离在远离拐角切削刃26的方向上减小。因而，如图2b中所示，主切削刃24和中平面4之间的靠近拐角切削刃26的第三距离D3长于主切削刃24和中平面4之间的更加远离拐角切削刃26的第四距离D4。由于主切削刃24的这种正的倾斜度，主切削刃24将首先与最靠近拐角切削刃26的工件接合，然后随着主切削刃24的其余部分而逐渐进入，即使在刀片2以负的轴向前角安装在肩铣刀具中时也是如此。因而，切屑由主切削刃24在从拐角切削刃26的方向上从工件切削下来并且沿着正的倾斜主切削刃24从此处离开，以提供平滑的切削作用以及轴向切屑流动/排出(即，在沿着肩铣刀具的中心旋转轴线的方向上的切屑流动/排出)。
根据所示实施例，主切削刃24以相对于中平面4在6度至14度范围内的平均角度b或者以相对于中平面4在9度至11度范围内的平均角度b或者以相对于中平面4为9.5度的平均角度b延伸。在上述范围内或相对于中平面4为约9.5度的平均角度b提供了主切削刃2从拐角切削刃26起并沿着主切削刃24从其远离的适当逐渐接合。平均角度b可以由中平面4与在相交处46和主切削刃24的端部48之间延伸的线之间的角度所限定，所述相交处46位于拐角切削刃26和主切削刃24之间，所述端部48是主切削刃24的与拐角切削刃26相反的端部。仅作为示例提及，主切削刃24的切线与中平面4之间的角度可以在靠近拐角切削刃26处为约8度并且在最远离拐角切削刃26的端部48处为约12度，在这种情况下，平均角度b可以为9.5度。
参见图1a和1c，切削刀片2总共包括如下三个切削刃20、20'、20”，所述三个切削刃20、20'、20”与本文中所讨论的沿着第一表面14和周向表面18之间的相交处延伸的所述切削刃20是相同类型的，以及包括如下三个切削刃20”'、20””、20v，所述三个切削刃20”'、20””、20v与也沿着第二表面16和周向表面18之间的相交处延伸的所述切削刃20是相同类型的。以这种方式，切削刀片2在肩铣刀具中可以转位六次，因此能够使用六个切削刃20至20v中的每一个切削刃，一次使用一个切削刃，直至整个切削刀片都被磨损。
图4a和图4b示出了根据实施例的肩铣刀具60。肩铣刀具60包括刀具体62，该刀具体62设置有用于接纳上述切削刀片2的刀片座64。因而，肩铣刀具60包括布置在刀片座64中的切削刀片2。切削刀片2由延伸穿过切削刀片2的通孔3的螺钉66固定到刀片座64中的刀具体62。螺钉66与刀片座64中的内螺纹67接合。可以使用将切削刀片2固定到肩铣刀具60的其它装置。
肩铣刀具60通常设置有多于一个的切削刀片2。在该实施例中，刀具体62包括六个切削刀片2，所述六个切削刀片2被布置在肩铣刀具60的六个刀片座64中。肩铣刀具60可以绕着中心旋转轴线68沿箭头70所指示的方向旋转，其中切削刀片2被安装成用于利用在轴向方向上延伸的主切削刃以及在肩铣刀具的径向方向上延伸的表面擦拭辅助切削刃来切削工件。肩削刀具60也能够用于坡铣或插铣，即在铣削刀具60的轴向方向上铣削。仅作为示例提及，肩铣刀具60可以具有在32mm至250mm的范围内的直径。显然，刀片座和切削刀片2的数量可以根据例如肩铣刀具的直径或铣削刀具的操作条件(例如稳定性条件、可用功耗和工件材料)而变化。
根据所示实施例，刀片座64被构造用以为布置在刀片座64中的切削刀片2的中平面4提供负的轴向前角γp。刀片座64因此被构造用以提供在1度至11度的范围内、或在4度至8度的范围内或者是6度的负的轴向前角γp。负的轴向前角γp是在切削刀片2的中平面4和平行于旋转轴线68(肩铣刀具60的轴向方向)延伸的线72之间测量得到的。
根据实施例，刀片座64还被构造用以为布置在刀片座64中的切削刀片2的中平面4提供负的径向前角γf。刀片座64被构造用以提供在8度至20度的范围内、或者在11度至17度的范围内或者是14度的负的径向前角γf。负的径向前角γf是在切削刀片2的中平面4和从旋转轴线68(肩铣刀具60的径向方向)径向延伸的线74之间测量得到的。结合主切削刃24的负的标称间隙角α，如上文参照图3a所讨论的那样，主切削刃的正的功能间隙角由径向前角γf形成。例如，约5度的示例性负的间隙角α和约14度的负的径向前角γf提供了9度的主切削刃的功能间隙角。
如上文参考例如图2a所讨论的那样，表面擦拭辅助切削刃28相对于中平面4倾斜。布置在刀片座64中的切削刀片2的中平面4的负的径向前角γf提供表面擦拭辅助切削刃28相对于径向延伸的线74的更大倾斜度。示例性的相对于中平面4的3.5度倾斜度和示例性的14度的负的径向前角γf一起提供了表面擦拭辅助切削刃28相对于径向延伸的线74的17.5度的倾斜度。17.5度的倾斜度使得作用在表面擦拭辅助切削刃28上的切削力的一个力分量将切削刀片2推入刀片座中，也如参考图5a至图5c下面所示。
图5a示出了图4a和图4b的肩铣刀具60的刀片座64。图5b示出了固定在图5a中所示的刀片座64中的切削刀片2。图5c示出了沿着图5a中的线Vc-Vc所截的肩铣刀具60的截面图。图5d示出了沿着图5a中的线Vd-Vd所截的肩铣刀具60的截面图。刀片座64设置有底支撑表面76、第一侧支撑表面78、第二侧支撑表面80和第三侧支撑表面82。刀片座64包括径向开口84和轴向开口86，该径向开口84用于暴露出切削刀片2的主切削刃24，该轴向开口86用于暴露出切削刀片2的表面擦拭辅助切削刃28。第一侧支撑表面78、第二侧支撑表面80和第三侧支撑表面82以相对于底支撑表面76的90度角延伸。可替代地是，侧支撑表面78、80、82能够以相对于底支撑表面76的锐角延伸，以仅在切削刀片的中平面的上方提供支撑。第一侧支撑表面78和第二侧支撑表面80被布置成在刀片座64的与轴向开口86相反的第一端94处彼此成约90度的角，并且第三侧支撑表面82被布置在刀片座64的靠近轴向开口86的第二端96处。第一侧支撑表面78面向径向开口84，第二侧支撑表面80背对径向开口84，并且第三侧支撑表面82面向径向开口84。切削刀片2被布置成：第二表面16的第二平坦中心表面44抵靠在底支撑表面76上，以及周向表面18的相应部分抵靠在第一侧支撑表面78、第二侧支撑表面80和第三侧支撑表面82上，也参见图1a。以这种方式，切削刀片2由刀片座64的四个不同的支撑表面76、78、80、82稳定地支撑在刀片座64中。在肩铣刀具60的使用期间，第一侧支撑表面78和第二侧支撑表面80形成用于切削刀片2的轴向支撑表面，第一侧支撑表面78和第三侧支撑表面82形成用于切削刀片2的径向支撑表面，并且底支撑表面76形成用于切削刀片2的切向支撑表面。在图4a中也示出了第一侧支撑表面78和第二侧支撑表面82。在图5a中，底支撑表面76被示出为阴影表面。
切削刀片2被稳定地支撑在肩铣刀具60的刀片座64中。首先，由于主间隙表面50的负的标称间隙角α，所以这在沉头腰部或中平面4处提供了相对较宽的切削刀片，即：在周沉头腰部92处提供了比如果主间隙表面50具有中性或正的标称间隙角的情况下宽的切削刀片，如上文参考图3a所讨论的那样。因而，第一侧支撑表面78在切削刃20'中的一个切削刃的主切削刃24处抵靠在周向表面18上且靠在离切削刀片2的中心较大距离处的第一抵靠表面90上，并且第二侧支撑表面80和第三侧支撑表面82在两个切削刃20'、20”的每一个表面擦拭辅助切削刃28处抵靠在第二抵靠表面90'上，其中特别地是，第三侧抵靠表面82可以抵靠在离切削刀片3的中心较大距离处的第二抵靠表面90'。图5c和图5d的截面图分别示出了第一侧支撑表面78与第一抵靠表面90之间的抵靠以及第三侧支撑表面82与第二抵靠表面90'中的一个第二抵靠表面之间的抵靠。第二侧支撑表面80以与图5d的图示大致对应的方式抵靠在另一个第二抵靠表面90'上。其次，由于在切削刃20的下方设置平坦的中心表面44并且缺少断屑器，所以如上文参考图1a至图1c以及图3至图3c所讨论的那样，由平坦的中心表面44形成了较大的平坦抵靠表面，该平坦的中心表面44至少部分地抵靠在刀片座64的底支撑表面76上。第三，由于布置有支撑切削刀片2的周向表面18的第一侧支撑表面、第二侧支撑表面和第三侧支撑表面78、80、82，所以切削刀片2被稳固地定位在肩铣刀具60的刀片座64的径向位置和轴向位置中。第四，表面擦拭辅助切削刃28的倾斜度在表面擦拭辅助切削刃28处引起切削力的分量，以将切削刀片2推入刀片座64中。图5b中的箭头98指示将切削刀片推入刀片座中的力分量。
在切削刀片2的六个切削刃20中，仅有一个切削刃被布置用于与工件切削接合。被布置用于这种切削接合的切削刃20可以被称为起作用的切削刃。因而，径向开口84暴露出起作用的主切削刃24，并且轴向开口86暴露出起作用的表面擦拭辅助切削刃28。自然，也暴露出了起作用的拐角切削刃26，用于对工件进行切削作用。在第一表面14处，另外两个切削刃20'、20”被布置在不起作用的位置。如上所述，周向表面18的在另外两个切削刃20'、20”处的部分抵靠在第一侧支撑表面78、第二侧支撑表面80和第三侧支撑表面82上。具体地是，参见图5c，在不起作用的切削刃20'的主切削刃处的第一抵靠表面90抵靠在第一侧支撑表面78上，并且在不起作用的切削刃20'的表面擦拭辅助切削刃处的第二抵靠表面90'抵靠在第二侧支撑表面80上。参见图5d，在不起作用的切削刃20”的表面擦拭辅助切削刃处的第二抵靠表面90'抵靠在第三侧支撑表面82上。
应理解，前述内容是对各种示例实施例的说明，并且本发明仅由所附权利要求书限定。本领域技术人员应明白，在不脱离由所附权利要求书所限定的本发明的范围的情况下，可以修改示例实施例，并且可以组合示例实施例的不同特征，以创造除了本文中所描述的实施例之外的实施例。

Claims (11)

1.一种用于肩铣刀具(60)的切削刀片(2)，所述切削刀片(2)具有三角形形状和中平面(4)，所述中平面(4)延伸穿过所述切削刀片(2)，所述切削刀片(2)包括第一表面(14)、相反的第二表面(16)以及周向表面(18)，所述周向表面(18)在所述第一表面(14)和所述第二表面(16)之间延伸，所述第一表面和所述第二表面(14、16)在所述中平面(4)的相反侧上延伸，其中
所述切削刀片(2)包括三个可转位的切削刃(20、20'、20”)，所述三个可转位的切削刃(20、20'、20”)沿着所述第一表面(14)和所述周向表面(18)之间的相交处延伸，其中当在朝向所述第一表面(14)的视图中看时，每一个可转位的切削刃(20)沿着所述三角形形状的切削刀片(2)的拐角(22)延伸，其中
每一个可转位的切削刃(20、20'、20”)包括主切削刃(24)、拐角切削刃(26)和表面擦拭辅助切削刃(28)，其中所述主切削刃(24)与所述拐角切削刃(26)邻接，并且所述拐角切削刃(26)与所述表面擦拭辅助切削刃(28)邻接，
其特征在于
所述表面擦拭辅助切削刃(28)相对于所述中平面(4)倾斜，使得到所述中平面(4)的距离在朝向所述拐角切削刃(26)的方向上减小，其中
所述周向表面(18)包括间隙表面(50)，所述间隙表面(50)沿着所述主切削刃(24)延伸，其中沿着所述主切削刃(24)的所述间隙表面(50)以相对于所述中平面(4)的锐角(c)延伸，使得所述间隙表面(50)形成负的标称间隙角(α)，其中
所述周向表面(18)包括第一抵靠表面(90)，所述第一抵靠表面(90)被构造用于抵靠在所述肩铣刀具(60)的轴向和/或径向支撑表面(78)上，所述第一抵靠表面(90)沿着所述主切削刃(24)的至少部分延伸，并且其中
所述周向表面(18)包括第二抵靠表面(90')，所述第二抵靠表面(90')被构造用于抵靠在所述肩铣刀具(60)的轴向和/或径向支撑表面(80、82)上，所述第二抵靠表面(90')沿着所述表面擦拭辅助切削刃(28)的至少一部分延伸，
其中所述周向表面(18)包括周向沉头腰部(92)，所述周向沉头腰部(92)位于所述中平面(4)处，其中所述第一抵靠表面和所述第二抵靠表面(90、90')形成在所述周向沉头腰部(92)中，并且
其中所述第一表面(14)包括平坦的中心表面(44)，所述平坦的中心表面(44)转变成与所述主切削刃(24)相邻的倾斜的主前刀面(40')，其中整个所述主切削刃(24)和所述倾斜的主前刀面(40')在比所述平坦的中心表面(44)离所述中平面(4)更远的距离处延伸。
2.根据权利要求1所述的切削刀片(2)，其中所述表面擦拭辅助切削刃(28)以相对于所述中平面(4)在1度至6度范围内的平均角度(a)、或者以相对于所述中平面(4)在2度至5度范围内的平均角度(a)、或者以相对于所述中平面(4)3.5度的角度(a)延伸。
3.根据权利要求1所述的切削刀片(2)，其中所述平坦的中心表面(44)转变成与所述表面擦拭辅助切削刃(28)相邻的倾斜的辅助前刀面(40”)，并且其中整个所述表面擦拭辅助切削刃(28)和所述倾斜的辅助前刀面(40”)被布置在比所述平坦的中心表面(44)离所述中平面(4)更远的距离处。
4.根据权利要求1或3所述的切削刀片(2)，其中所述切削刀片(2)是双面切削刀片(2)，所述双面切削刀片(2)具有三个另外的可转位的切削刃(20”'、20””、20v)，所述三个另外的可转位的切削刃(20”'、20””、20v)沿着所述第二表面(16)和所述周向表面(18)之间的相交处延伸，所述第一表面和所述第二表面(14、16)中的每一个表面包括平坦的中心表面(44)，所述平坦的中心表面(44)用于抵靠在肩铣刀具(60)的底支撑表面(76)上。
5.根据上述权利要求中的任一项所述的切削刀片(2)，其中所述主切削刃(24)相对于所述中平面(4)倾斜，使得到所述中平面(4)的距离在远离所述拐角切削刃(26)的方向上减小。
6.根据权利要求5所述的切削刀片(2)，其中所述主切削刃(24)以相对于所述中平面(4)在6度至14度范围内的平均角度(b)、或者以相对于所述中平面(4)在9度至11度范围内的平均角度(b)或者以相对于所述中平面(4)9.5度的角度(b)延伸。
7.根据上述权利要求中的任一项所述的切削刀片(2)，其中沿着所述主切削刃(24)的所述间隙表面(50)以相对于所述中平面(4)在83度至87度范围内的锐角(c)延伸。
8.一种肩铣刀具(60)，包括刀具体(62)，所述刀具体(62)设置有用于接纳切削刀片(2)的刀片座(64)，
其特征在于
所述肩铣刀具(60)包括根据上述权利要求中的任一项所述的切削刀片(2)，所述切削刀片(2)被布置在所述刀片座(64)中。
9.根据权利要求8所述的肩铣刀具(60)，其中所述刀片座(64)设置有底支撑表面(76)、第一侧支撑表面(78)、第二侧支撑表面(80)和第三侧支撑表面(82)，其中
所述刀片座(64)包括径向开口(84)和轴向开口(86)，所述径向开口(84)用于暴露出所述切削刀片(2)的所述主切削刃(24)，所述轴向开口(86)用于暴露出所述切削刀片(2)的所述表面擦拭辅助切削刃(28)，其中
所述第一侧支撑表面(78)、所述第二侧支撑表面(80)和所述第三侧支撑表面(82)横向于所述底支撑表面(76)延伸，其中
所述第一侧支撑表面和所述第二侧支撑表面(78、80)被布置用以在所述刀片座(64)的与所述轴向开口(86)相反的第一端(94)处支撑不起作用的可转位的切削刃(20')的第一抵靠表面和第二抵靠表面(90、90')，并且所述第三侧支撑表面(82)被布置用以在所述刀片座(64)的靠近所述轴向开口(86)的第二端(96)处支撑另一个不起作用的可转位的切削刃(20”)的第二抵靠表面(90')，并且其中
所述切削刀片(2)被布置成：所述第二表面(16)抵靠在所述底支撑表面(76)上。
10.根据权利要求8或9所述的肩铣刀具(60)，其中所述刀片座(64)被构造用以为布置在所述刀片座(64)中的所述切削刀片(2)的所述中平面(4)提供负的轴向前角(γp)，并且其中所述刀片座(64)被构造用以提供在1度至11度范围内、或者在4度至8度范围内或者是6度的负的轴向前角(γp)。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的肩铣刀具(60)，其中所述刀片座(64)被构造用以为布置在所述刀片座(64)中的所述切削刀片(2)的所述中平面(4)提供负的径向前角(γf)，并且其中所述刀片座(64)被构造用以提供在8度至20度范围内、或者在11度至17度范围内或者是14度的负的径向前角(γf)。
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