CN110475638A - 单面高进给的切削刀具及配备有该切削刀具的切削工具 - Google Patents

单面高进给的切削刀具及配备有该切削刀具的切削工具 Download PDF

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Abstract

本发明要解决的技术问题是提供一种单面高进给的切削刀具，其能够提高刃口强度并减小切削负荷以便适合于高进给加工。为此，本发明的单面高进给的切削刀具包括：短切削刃，其设置在主表面和短侧表面之间；长切削刃，其设置在主表面和长侧表面之间；以及拐角切削刃，其设置在短切削刃和长切削刃之间，其中，在朝向主表面观察时，短切削刃具有向外突出的弯曲形状，并且在分别朝向短侧表面和长侧表面观察时，次表面具有笔直的形状。

Description

单面高进给的切削刀具及配备有该切削刀具的切削工具
技术领域
本公开涉及一种具有高进给速度的单面切削刀具以及一种配备有该单面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8是传统的切向切削刀具的立体图，图9是另一个传统的双面切削刀具的立体图。
传统技术的一个例子是EP02214857A1中公开的切向切削刀具10，如图8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(未被示出)插入该紧固孔18中。在该例子中，从上表面12观察时，主切削刃32具有从中心延伸以形成大致V形的两条倾斜的直线，并且从侧表面24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。
传统技术的另一个例子是EP01711296A1中公开的双面切削刀具10，如图9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和两个副侧表面16；将每一个端表面12和每一个主侧表面18相连接的四个主切削刃34；将每一个端表面12和每一个副侧表面16相连接的四个副切削刃36；紧固孔22，延伸穿过两个主侧表面的切削工具紧固螺栓(未被示出)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观察时向一侧倾斜的直线形状，并且副切削刃36具有从副侧表面16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。
此外，传统技术是使用两个前表面(或两个端面)的双面切削刀具，其中一个前表面(或端面)用于切削，而另一个前表面(或端面)与切削工具的座表面接触并紧固在其上，因此，由于主切削刃和副切削刃的存在，前表面(或端面)不能形成为平面表面，从而导致与切削工具的座表面的接触面积减小并且紧固稳定性变差的问题。
发明内容
技术问题
本公开的技术目的是提供一种具有高进给速度的单面高进给的切削刀具以及一种配备有该切削刀具的切削工具，所述切削刀具能够提高刃口强度并降低切削负荷，以便适合于高进给速度的切削。
本公开的另一个目的是提供一种能够提高切削工具的紧固稳定性的单面高进给的切削刀具以及一种配备有该切削工具的切削工具。
技术方案
根据本公开的一个方面，提供一种单面高进给的切削刀具，该切削刀具包括：在相反的方向上面向彼此的主表面和次表面；两个短侧表面，所述两个短侧表面连接在主表面和次表面之间并且在相反的方向上面向彼此；两个长侧表面，所述两个长侧表面连接在主表面和次表面之间，并且连接在两个短侧表面之间，所述两个长侧表面在相反的方向上面向彼此，并且所述长侧表面的宽度大于短侧表面的宽度；紧固孔，其延伸穿过两个长侧表面以接收插入该紧固孔中的切削工具紧固螺栓；设置在主表面和短侧表面之间的边界部分上的短切削刃；设置在主表面和长侧表面之间的边界部分上的长切削刃；连接在短切削刃和长切削刃之间的拐角切削刃，其中从主表面观察时，短切削刃可以各自具有向外凸出的弯曲形状，并且分别从短侧表面和长侧表面观察时，次表面可以具有笔直的形状。
从短侧表面观察时，短切削刃可以各自具有向外凸出的弯曲形状。
长切削刃可各自包括从长侧表面观察时向内凹入的第一凹部和第二凹部以及连接第一凹部和第二凹部的直线部分。
从长侧表面观察时，第一凹部和第二凹部中的每一个凹部都可以从拐角切削刃开始并在直线部分终止。
从长侧表面观察时，每个拐角切削刃可以分别从第一凹部和第二凹部连续地以凹形连接至短切削刃。
拐角切削刃可以各自以与第一凹部和第二凹部相同的曲率半径弯曲。
长切削刃可以各自关于直线部分的中心具有对称形状。
直线部分可以关于第一凹部和第二凹部向外突出。
在一个例子中，短侧表面可各自包括与短切削刃邻接的第一间隙表面，并且第一间隙表面可相对于主表面形成钝角。
另外，短侧表面还可以各自包括连接第一间隙表面和次表面的第二间隙表面，其中第二间隙表面可以分别相对于主表面和次表面形成直角，并且可以具有大致平面的形状。
另外，第一间隙表面可以具有从主表面到次表面的方向上的宽度从中心朝向相应的长侧表面逐渐增大的形状。
作为另一个例子，短侧表面可各自包括与短切削刃邻接的第一间隙表面以及连接第一间隙表面和次表面的第二间隙表面，其中第一间隙表面可相对于主表面形成直角，其中第二间隙表面可以相对于主表面形成锐角，相对于次表面形成钝角，并且可以具有大致平面的形状。
每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。
从主表面观察时，短切削刃的中心可以比其余部分更突出。
从短侧表面观察时，短切削刃的中心可以比其余部分更突出。
同时，根据本公开的实施方式的切削工具是配备有根据本发明的上述实施方式的具有高进给速度的单面高进给的切削刀具的类型的切削工具，其中切削工具可包括用于放置主表面的第一座表面、用于放置短侧表面的第二座表面以及用于放置长侧表面的第三座表面，其中第三座表面座表面可以在朝向切削工具的底表面的方向上逐渐远离切削工具的中心倾斜。
有益效果
如上所述，根据本公开的实施方式的具有高进给速度的单面高进给的切削刀具和配备有该切削刀具的切削工具具有以下效果。
根据本公开的实施方式，提供了一种包括短切削刃、长切削刃和拐角切削刃的技术构造，其中从主表面观察时，短切削刃具有向外凸出的弯曲形状。因此，弯曲形状可以增大短切削刃的刃口强度，降低与工件的接触阻力并因此减小接触负荷，因此可以适合于高进给速度的切削。
此外，根据本公开的实施方式，由于分别从短侧表面和长侧表面观察时，次表面具有笔直的形状，因此次表面大致形成为平面的表面，使得可以增大与切削工具的第一座表面的接触面积以改善紧固稳定性。
附图说明
图1是示意性示出根据本公开的实施方式的单面高进给的切削刀具的立体图。
图2是从主表面观察的图1的单面高进给的切削刀具的视图。
图3是从短侧表面观察的图1的单面高进给的切削刀具的视图。
图4是从长侧表面观察的图1的单面高进给的切削刀具的视图。
图5是图3的单面高进给的切削刀具的沿V-V线切割的剖视图。
图6是示意性示出配备有图1的单面高进给的切削刀具的切削工具的立体图。
图7是示意性示出根据本公开的另一个实施方式的单面高进给的切削刀具的主要部分的剖视图。
图8是示出传统的切向切削刀具的立体图。
图9是示出另一种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公开的优选实施方式。然而，本文给出的描述仅仅是用于说明目的的优选例子，并不意图限制本公开的范围，因此应理解可以在不脱离本公开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公开的实施方式的单面高进给的切削刀具的立体图，图2是从主表面观察的图1的单面高进给的切削刀具的视图。
图3是从短侧表面观察的图1的单面高进给的切削刀具的视图，图4是从长侧表面观察的图1的单面高进给的切削刀具的视图。图5是图3的单面高进给的切削刀具的沿V-V线切割的剖视图。
如图1至图5所示，根据本公开的实施方式的具有高进给速度的单面高进给的切削刀具100包括主表面(上表面)111、次表面(下表面)112、两个短侧表面(主侧表面)120、两个长侧表面(次要侧表面)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详细地描述每个组成部分。
如图1至图4所示，主表面111和次表面112在相反的方向上面向彼此。两个短侧表面120连接在主表面111和次表面112之间，并且在相反的方向上面向彼此。两个长侧表面130连接在主表面111和次表面112之间，并且连接在两个短侧表面120之间，在相反的方向上面向彼此，并且具有比短侧表面120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(见图6)插入其中。
此外，如图2所示，主表面111可以关于其中心A2水平对称、垂直对称和180度旋转对称。如图3和图4所示，分别从短侧表面120和长侧表面130观察时，次表面112具有笔直的形状，因此次表面112大致形成为平面表面，使得可以增大与切削工具(图6中的200)的第一座表面201的接触面积，以改善紧固稳定性。如图3所示，每个短侧表面120可以在图中关于中心线A3垂直对称。如图4所示，每个长侧表面130可以在图中关于中心线A4垂直对称。因此，不仅可以与向右(从切削工具的顶部向下观察时顺时针)旋转的右旋型切削工具一起使用，而且还可以与向左(从切削工具的顶部向下观察时逆时针)旋转的左旋型切削工具一起使用，并且当与左旋型和右旋型切削工具一起使用时，本公开的单面高进给的切削刀具100的四个拐角可以依次使用。
如图1至图4所示，短切削刃(主切削刃)150设置在主表面111和短侧表面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设置在主表面111和长侧表面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连接在每一个短切削刃150和每一个长切削刃160之间，以便实质上切削与之接触的工件。根据本公开的上述实施方式的单面高进给的切削刀具100包括两个短切削刃150、两个长切削刃160和四个拐角切削刃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111观察时，短切削刃150具有向外凸出的弯曲形状。因此，该凸出的弯曲形状可以允许增大短切削刃150的刃口强度并降低与工件的接触阻力，从而降低切削负荷，因此，设置有根据本公开的上述形状的短切削刃150的单面高进给的切削刀具100可最终用于高进给速度的切削。另外，如图2所示，从主表面111观察时，短切削刃150的中心可以比其余部分更突出，并且关于突出部分具有水平对称结构，使得切削刀具可以用于左旋型切削工具(未被示出)和右旋型切削工具200(见图6)。
另外，如图3所示，从短侧表面120观察时，短切削刃150也可具有向外凸出的弯曲形状。因此，如图2所示，从主表面111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观察时，相对于长侧表面130形成钝角，使得短切削刃150具有实质上螺旋形的切削刃结构，这可以进一步增大短切削刃150的刃口强度并进一步减小短切削刃150的切削负荷。
此外，如图3所示，从短侧表面120观察时，短切削刃150的中心也可以比其余部分更突出，并且短切削刃150可以在图中关于突出部分具有垂直对称的结构，使得切削刀具可用于左旋型切削工具(未被示出)和右旋型切削工具200(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可包括从长侧表面130观察时向内凹入的第一凹部(第一外部主切削刃)161和第二凹部(第三外部主切削刃)162以及连接在第一凹部161和第二凹部162之间的直线部分(第二外部主切削刃)163。因此，通过第一凹部161和第二凹部162可以提高长切削刃160的刃口强度，并且通过第一凹部161和第二凹部162可以减小长切削刃160的切削负荷，这导致在用于加工凹槽等的槽切削期间减小了与工件的切削阻力。另外，尽管未被示出，但是当本公开的切削刀具100安装在切削工具(参见图6中的200)上时，由于根据本公开的切削刀具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(见图6的200)的轴线(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观察时，第一凹部161和第二凹部162中的每一个凹部都可以从拐角切削刃170开始并且在直线部分163处终止。另外，如图4所示，长切削刃160可以关于直线部分的中心具有垂直对称形状，使得切削刀具可以用于左旋型切削工具(未被示出)和右旋型切削工具200(见图6)。
另外，如图1和图4所示，直线部分163可以相对于第一凹部161和第二凹部162相对地向外突出。因此，由于长侧表面130变得与突出的直线部分163一样宽，因此当将切削刀具与切削工具200(见图6)进行紧固时，与切削工具200(见图6)的第三座表面203(见图6)的接触面积增大，因此增强了相对于切削工具200(见图6)的紧固稳定性。特别地，如图1和图4所示，根据本公开的切削刀具100的直线部分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，因此导致紧固稳定性相对于切削工具(图6中的200)增大。然而，根据传统技术，如图8所示，从上表面12观察时，切削刀具10的主切削刃32以近似“V”形凹入，使得接触面积减小了凹入深度的量，因此与本公开相比，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观察时，拐角切削刃170可以从长切削刃160的凹部161和162连续地以凹形连接至短切削刃150。因此，通过凹形的拐角切削刃170可以增强拐角切削刃170的刃口强度，并且通过凹形的拐角切削刃170可以减小拐角切削刃170的切削负荷，这导致在用于切削凹槽等的槽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能够以与上述长切削刃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可包括与主表面111邻接的第一间隙表面(主间隙表面)121。在该例子中，如图5所示，第一间隙表面121可以相对于主表面111形成钝角θ11。因此，由于与短切削刃150邻接的第一间隙表面121相对于主表面111形成钝角θ11，短切削刃150的体量增加，并且短切削刃150的强度增大。
此外，如图1、图3和图5所示，短侧表面(主侧表面)120可各自还包括连接第一间隙表面121和次表面112的第二间隙表面(次要间隙表面)122。在该例子中，第二间隙表面122相对于主表面111和次表面112形成直角θ12，并且可以具有大致平面的形状。因此，当切削刀具紧固到切削工具200(见图6)时，与切削工具200(见图6)的第二座表面202(见图6)的接触面积增大，从而提高了相对于切削工具200(见图6)的紧固稳定性。
此外，如图3所示，第一间隙表面121可以具有从主表面111到次表面112的方向上的宽度从其中心朝向相应的长侧表面130逐渐增大的形状。
在下文中，将参照图6详细地描述根据本公开的实施方式的切削工具200。
图6是示意性示出配备有图1的单面高进给的切削刀具的切削工具的立体图。
根据本公开的实施方式的切削工具200是配备有根据本发明的上述实施方式的单面高进给的切削刀具100的类型的切削工具，其中切削工具包括设置在槽部分中的第一座表面201、第二座表面202和第三座表面203。
第一座表面201是放置根据本公开的上述单面高进给的切削刀具100的次表面112的位置，第二座表面202是放置根据本公开的上述单面高进给的切削刀具100的短侧表面120的位置，第三座表面203是放置根据本公开的上述单面高进给的切削刀具100的长侧表面130的位置。
特别地，第三座表面203可以在朝向切削工具200的底表面204的方向上在逐渐远离切削工具200的中心C1的方向上以第二角度θ2倾斜。因此，当根据本公开的实施方式的单面高进给的切削刀具100安装在本公开的切削工具的第三座表面203上时，形成与第二角度θ2一样的倒锥形，从而在槽切削期间减小与工件的干扰。
在下文中，将参照图7详细地描述根据本公开的另一个实施方式的单面高进给的切削刀具300。
图7是示意性示出根据本公开的另一个实施方式的单面高进给的切削刀具的主要部分的剖视图。
如图7所示，根据本公开的另一个实施方式的单面高进给的切削刀具300与本公开的上述实施方式相同，只是短侧表面320与主表面311之间的角度以及短侧表面320与次表面312之间的角度不同，并且下面将主要描述这些角度差异。
如图7所示，短侧表面320可包括与主表面311邻接的第一间隙表面321和第二间隙表面322。在该例子中，第一间隙表面321与主表面311邻接并且可以相对于主表面311形成直角θ31，第二间隙表面322可以连接第一间隙表面321和次表面312，可以相对于主表面311形成锐角θ32，可以相对于次表面312形成钝角θ33，并且可以具有大致平面的形状。因此，当用切削工具(参见图6中的200)紧固时，第二间隙表面322的存在增大了与切削工具(参见图6中的200)的第二座表面(参见图6中的202)的接触面积，同时可以以楔块的形式紧固到第二座表面202的第二间隙表面322可以增强相对于切削工具(参见图6中的200)的紧固稳定性。
已经详细地描述了本公开。然而，应理解的是，详细的说明和具体的例子尽管指出了本公开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。
工业实用性
本公开涉及一种单面高进给的切削刀具以及配备有该切削刀具的切削工具，并且可以用于切削工件，这在工业上是实用的。

Claims (16)

1.一种单面高进给的切削刀具，其包括：
在相反的方向上面向彼此的主表面和次表面；两个短侧表面，所述两个短侧表面连接在所述主表面和所述次表面之间，并且在相反的方向上面向彼此；两个长侧表面，所述两个长侧表面连接在所述主表面和所述次表面之间，并且连接在两个短侧表面之间，两个长侧表面在相反的方向上面向彼此，并且所述长侧表面的宽度大于所述短侧表面的宽度；以及紧固孔，该紧固孔延伸穿过两个长侧表面以容纳插入该紧固孔中的切削工具紧固螺栓，所述切削刀具包括：
短切削刃，其设置在所述主表面和所述短侧表面之间的边界部分上；
长切削刃，其设置在所述主表面和所述长侧表面之间的边界部分上；以及
拐角切削刃，其连接在所述短切削刃和所述长切削刃之间，
其中，从所述主表面观察时，所述短切削刃各自具有向外凸出的弯曲形状，并且分别从所述短侧表面和所述长侧表面观察时，所述次表面具有笔直的形状。
2.根据权利要求1所述的单面高进给的切削刀具，其中，从所述短侧表面观察时，所述短切削刃各自具有向外凸出的弯曲形状。
3.根据权利要求1所述的单面高进给的切削刀具，其中，每个所述长切削刃包括：
从所述长侧表面观察时向内凹入的第一凹部和第二凹部；以及
连接所述第一凹部和所述第二凹部的直线部分。
4.根据权利要求3所述的单面高进给的切削刀具，其中，从所述长侧表面观察时，所述第一凹部和所述第二凹部中的每一个凹部都从所述拐角切削刃开始并在所述直线部分终止。
5.根据权利要求4所述的单面高进给的切削刀具，其中，从所述长侧表面观察时，每个所述拐角切削刃分别从所述第一凹部和所述第二凹部连续地以凹形连接至所述短切削刃。
6.根据权利要求5所述的单面高进给的切削刀具，其中，每个所述拐角切削刃以与所述第一凹部和所述第二凹部相同的曲率半径弯曲。
7.根据权利要求4所述的单面高进给的切削刀具，其中，每个所述长切削刃关于所述直线部分的中心具有对称形状。
8.根据权利要求4所述的单面高进给的切削刀具，其中，所述直线部分相对于所述第一凹部和所述第二凹部向外突出。
9.根据权利要求1所述的单面高进给的切削刀具，其中，每个所述短侧表面包括与所述短切削刃邻接的第一间隙表面，其中所述第一间隙表面相对于所述主表面形成钝角。
10.根据权利要求9所述的单面高进给的切削刀具，其中，每个所述短侧表面还包括连接所述第一间隙表面和所述次表面的第二间隙表面，
其中，所述第二间隙表面分别相对于所述主表面和所述次表面形成直角，并且具有大致平面的形状。
11.根据权利要求10所述的单面高进给的切削刀具，其中，所述第一间隙表面具有从所述主表面到所述次表面的方向上的宽度从中心朝向相应的长侧表面逐渐增大的形状。
12.根据权利要求1所述的单面高进给的切削刀具，其中，每个所述短侧表面包括与所述短切削刃邻接的第一间隙表面以及连接所述第一间隙表面和所述次表面的第二间隙表面，
其中所述第一间隙表面相对于所述主表面形成直角，并且
其中所述第二间隙表面相对于所述主表面形成锐角，相对于所述次表面形成钝角，并且具有大致平面的形状。
13.根据权利要求1所述的单面高进给的切削刀具，其中，每个所述主表面都关于其中心水平对称、垂直对称和180度旋转对称。
14.根据权利要求1所述的单面高进给的切削刀具，其中，从所述主表面观察时，所述短切削刃的中心比其余部分更突出。
15.根据权利要求2所述的单面高进给的切削刀具，其中，从所述短侧表面观察时，所述短切削刃的中心比其余部分更突出。
16.一种切削工具，其配备有根据权利要求1至15中任一项所述的单面高进给的切削刀具，所述切削工具包括：
用于放置所述主表面的第一座表面；
用于放置所述短侧表面的第二座表面；以及
用于放置所述长侧表面的第三座表面，
其中，所述第三座表面在朝向所述切削工具的底表面的方向上逐渐远离所述切削工具的中心倾斜。
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