CN110914010B - 具有用于保持联接螺钉的保持构件的切削工具主体和切削工具 - Google Patents
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Abstract
切削工具主体被构造成用于固定具有内螺纹的切削刀片。切削工具主体包括加工端部和从该加工端部延伸的工具外周表面。切削工具主体还包括通向工具外周表面的贯通的、无螺纹的工具联接孔以及具有联接螺钉螺纹的联接螺钉。联接螺钉位于工具联接孔中,并被构造为固定切削刀片。切削工具主体还包括保持构件,该保持构件至少在保持构件未与切削刀片接触时接合联接螺钉螺纹。
Description
技术领域
本申请的主题涉及切削工具。具体地,本申请的主题涉及具有至少一个包括内螺纹的切削刀片的切削工具。
背景技术
US7094006公开了一种瑞士型旋转工具,其能够从旋转工具的相对两侧接近驱动工具。
发明内容
根据本申请的主题的第一方面,提供了一种切削工具主体,该切削工具主体被构造成用于固定具有内螺纹的切削刀片,并包括:
加工端部和从该加工端部延伸的工具外周表面;
贯通的、无螺纹的工具联接孔,该工具联接孔通向工具外周表面;
联接螺钉,该联接螺钉具有联接螺钉螺纹并位于工具联接孔中,并且被构造为固定切削刀片;
其中,
切削工具主体还包括保持构件,该保持构件至少在保持构件未与切削刀片接触时接合联接螺钉螺纹。
根据本申请的主题的第二方面,还提供一种切削工具主体,该切削工具主体被构造成用于固定具有内螺纹的切削刀片,并包括:
加工端部和从该加工端部延伸的工具外周表面;
贯通的、无螺纹的工具联接孔,该工具联接孔通向工具外周表面;
切削工具主体的工具联接孔被构造为接收联接螺钉,该联接螺钉具有能接收在切削刀片的内螺纹中的联接螺钉螺纹;并且
切削工具主体还包括保持构件,该保持构件被构造成与联接螺钉螺纹接合。
根据本申请的主题的第三方面,还提供了一种切削工具主体,该切削工具主体被构造成用于固定具有内螺纹的切削刀片,并包括:
加工端部和从该加工端部延伸的工具外周表面;
贯通的、无螺纹的工具联接孔,该工具联接孔通向工具外周表面;
切削工具的工具联接孔被构造为接收联接螺钉,该联接螺钉具有能接收在切削刀片的内螺纹中的联接螺钉螺纹;并且
切削工具主体还包括用于在处于切削工具主体中时保持与联接螺钉螺纹的接合的保持装置。
以下任何特征均单独或组合地可适用于本申请的主题的任何上述方面:
保持构件被构造为防止联接螺钉脱离工具联接孔,并防止其在转动期间离开驱动工具。
工具外周表面包括安置切削刀片的凹槽,所述凹槽包括面朝外的凹槽基部表面以及从凹槽基部表面延伸的第一支撑壁和第二支撑壁。
保持构件在联接螺钉上沿联接螺钉旋转轴线R的方向施加反作用力RF,该反作用力小于或等于最大保持力MHF,该最大保持力能够使联接螺钉或保持构件塑性变形。
当RF=MHF时,保持构件被构造为在联接螺钉螺纹的螺纹凹部之间移动或跳动以允许联接螺钉轴向运动,而无旋转。
联接螺钉包括第一驱动构件和第二驱动构件,该第一驱动构件和第二驱动构件能够从切削工具的相对两侧经由驱动工具使联接螺钉转动。
保持构件可以伸入工具联接孔中。
保持构件可以是非弹性的,并且经由弹性构件弹性地固定于切削工具上。
保持构件可以是弹性的。
保持构件可以是U形的或笔直的。
保持构件的至少一部分可以具有三角形或圆形的横截面。
保持构件是能更换的,并且可以可释放地位于与工具联接孔相交的保持通孔内。
保持构件是能更换的,并且可以可释放地位于工具联接孔中的保持凹部内。
切削工具主体可以包括锁定螺钉,该锁定螺钉旋入仅通向工具外周表面的锁定盲孔中。
联接螺钉不从工具外周表面向外伸出。
切削工具主体可以包括两个联接螺钉和两个工具联接孔。
切削工具主体可以包括两个联接螺钉和单个保持构件,该单个保持构件至少在非固定位置与两个联接螺钉接合。
切削工具包括切削工具主体和经由联接螺钉固定在切削工具主体的凹槽中的切削刀片。
工具外周表面包括安置切削刀片的凹槽,该凹槽包括面朝外的凹槽基部表面以及从凹槽基部表面延伸的支撑壁;
切削刀片包括相对的刀片基部表面和在该相对的刀片基部表面之间延伸的刀片外周表面。
在固定位置,一个刀片基部表面抵住凹槽基部表面,刀片外周表面抵住第一支撑壁和第二支撑壁,并且联接螺钉旋入内螺纹中并抵靠联接孔倒角紧固。
联接孔倒角在工具联接孔的中间区域内在径向上向内延伸,以限定用于联接螺钉的联接螺钉头部的接触位置。
工具联接孔的尺寸被设置成使得在非固定位置,联接螺钉整体被保持在工具联接孔内。
一种切削刀片的转位或更换方法,所述切削刀片接收在切削工具主体(12)的凹槽中;所述方法包括以下步骤:
a.使用驱动工具将通过螺纹接收在切削刀片的内螺纹内的至少一个联接螺钉(52)从固定位置拧松到非固定位置;
b.插入替换的切削刀片或使先前固定的切削刀片转位;
c.将联接螺钉从非固定位置旋拧到固定位置,其中联接螺钉通过螺纹接合在切削刀片的对应的内螺纹中,并且其中保持构件至少在联接螺钉处于非固定位置时与联接螺钉螺纹接合。
所述方法还包括联接螺钉的非旋转的轴向移动,由此保持构件相对于联接螺钉进行调节。
工具联接孔的尺寸被设置成使得当联接螺钉处于非固定位置时,联接螺钉完全保持在工具联接孔内。
附图说明
为了更好地理解本申请的主题并示出在实践中可以如何实施本申请的主题,现在将参照附图,其中:
图1是切削工具的第一实施方式的第一等距视图,其至少示出了关于驱动工具接近的工具第一表面和两个U形的保持构件;
图2是图1的切削工具的第二等距视图,示出了关于驱动工具接近的相对的工具第二表面;
图3是图1的切削工具的等距分解视图;
图4是图1的切削工具的工具第二表面的平面视图;
图5是沿着图4的线V-V截取的剖视图,示出了分别处于固定位置和非固定位置的两个联接螺钉;
图6是切削工具的第二实施方式的等距分解视图,示出了单个梯形的保持构件和两个联接螺钉;
图7是切削工具的第三实施方式的等距分解视图,示出了两个保持构件和在切削工具的底部打开的保持孔;
图8是切削工具的第四实施方式的等距分解视图,示出了两个O形圈形状的保持构件和对应的保持凹部;以及
图9是切削工具的第五实施方式的等距分解视图,示出了销形的笔直的保持构件。
在认为适当时,可以在附图中重复附图标记,以指示对应或类似的元件(包括重复的基础附图标记,关于不同的实施方式,基础附图标记添加有不同的百位数字)。
具体实施方式
在以下描述中将描述本申请的主题的各个方面。出于说明的目的,充分详细地阐述了特定的构造和细节,以提供对本申请的主题的透彻理解。然而,对于本领域的技术人员来说显而易见的是可以在没有本文所呈现的特定的构造和细节的情况下实践本申请的主题。
参照图1至图2。切削工具10包括切削工具主体12和固定在形成于切削工具主体12中的凹槽16中的切削刀片14。切削工具主体12具有相对的加工端部18和夹紧端部20(图4)。加工端部18具有工具前表面22,而夹紧端部20具有工具后表面24。切削工具主体12还包括在工具前表面22和工具后表面24之间延伸的工具外周表面26。
切削工具10具有细长的形状和中心工具轴线A,该中心工具轴线沿切削工具纵向地延伸并穿过加工端部18和夹紧端部20以及工具前表面22和工具后表面24。工具外周表面26沿着工具轴线A的方向延伸。工具外周表面26可以包括相对的工具第一表面28和工具第二表面30。工具外周表面26还可以包括相对的工具第三表面32和工具第四表面34,它们分别在工具第一表面28和工具第二表面30之间延伸(例如,以便在外周表面26中在垂直于轴线A的横截面中形成多边形(例如四边形)的外周构造)。
凹槽16可表示相对于外周表面26的外周构造向内形成的凹进区域。根据一些实施方式,凹槽16位于工具第一表面28中(例如,相对于由工具第一表面28表示的外周部分向内延伸),并且通向工具前表面22和工具第三表面32。凹槽16包括凹槽基部表面36,根据一些实施方式,该凹槽基部表面以平行于工具第一表面28的方式沿着工具轴线A延伸。凹槽基部表面36在径向上朝外并背对工具轴线A(并面朝工具轴线A的一侧)。凹槽基部表面36可以设置成比工具第二表面30更靠近工具第一表面28。凹槽基部表面36可以背对工具第二表面30。凹槽16可包括第一支撑壁38和第二支撑壁40,第一支撑壁和第二支撑壁横向地远离凹槽基部表面36延伸。根据一些实施方式,第一支撑壁38和第二支撑壁40在它们之间形成锐角。第一支撑壁38和第二支撑壁40可垂直于凹槽基部表面36。根据一些实施方式,仅支撑壁38、40和凹槽基部表面36抵住切削刀片14。
切削工具主体12还包括一个或多个贯通的工具联接孔42,例如一个、两个或三个联接孔42。根据一些实施方式,切削工具主体12包括两个贯通的工具联接孔42,它们通向凹槽16(例如,在基部表面36处)和工具外周表面26(例如,在工具第二表面30处)。每个工具联接孔42具有中心纵向的联接孔轴线B(见图5)。在附图所示的实施方式中,工具联接孔42通向凹槽基部表面36和工具第二表面30;对于该实施方式,每个联接孔在比联接端部20更靠近加工端部18的位置打开。工具联接孔42是无螺纹的,因为它们未被构造为对应于外螺纹。工具联接孔42(42A和42B)是通孔,以允许驱动工具44(见图5)从切削工具主体12的相对两侧接近。每个工具联接孔42具有窄部分46和宽部分48,宽部分48的直径大于窄部分46的直径。宽部分48经由过渡联接孔倒角50连接至窄部分46。
切削工具10还包括一个或多个联接螺钉52,例如一个、两个或三个联接螺钉52(例如,每个联接孔42对应一个联接螺钉52)。在例如图5所示的实施方式中,切削工具主体12可包括分别位于工具联接孔42中的恰好两个联接螺钉52(52A和52B)。每个联接螺钉52具有纵向延伸的中心联接螺钉旋转轴线R,该联接螺钉旋转轴线在图5左侧所示的实施方式中(其示出了处于固定位置的联接螺钉)与联接孔轴线B同轴。在公认的制造公差内,当联接螺钉52位于工具联接孔42内时(处于图5右侧所示的非固定位置),它只能沿联接孔轴线B轴向移动,并且它能围绕联接螺钉旋转轴线R自由旋转。每个联接螺钉52具有相对的第一螺钉端面54和第二螺钉端面56。每个联接螺钉52具有联接螺钉头部58,该联接螺钉头部从第一螺钉端面54延伸并与从第二螺钉端面56延伸的联接螺钉螺纹60连接。在联接螺钉螺纹60(图5)的侧视图或横截面中,联接螺钉螺纹60具有交替的螺纹凹部62和突起64。联接螺钉52可以包括联接螺钉颈部66,该联接螺钉颈部将联接螺钉头部58与联接螺钉螺纹60相连。
联接螺钉头部58可包括位于第一螺钉端面54中的第一驱动构件68。联接螺钉头部58包括背对联接螺钉螺纹60的联接螺钉锁定表面72(因此,锁定表面72沿着旋转轴线R落在颈部66的与螺钉螺纹60相反的一侧上)。联接螺钉锁定表面72被构造为抵住锁定螺钉74,这将在下面进一步说明。联接螺钉头部58包括联接螺钉抵住表面76,该联接螺钉抵住表面与联接螺钉锁定表面72相对并且背对联接螺钉锁定表面72。联接螺钉52包括位于第二螺钉端面56中的第二驱动构件70。第一驱动构件68和第二驱动构件70可具有例如TORXTM或ALLENTM标准几何形状。第一驱动构件68和第二驱动构件70可以是凹部或突起。
参照图1、图2和图5。联接螺钉52整体始终位于工具外周表面26内。换言之,除非用例如替换的联接螺钉52替换联接螺钉52,否则联接螺钉52决不从工具外周表面26向外伸出。这是有利的,因为在某些机器中,切削工具10被固定在机器内,而驱动工具44仅可从单个工具侧接近。在这样的情况下,由于可以经由第一驱动构件68或第二驱动构件70转动一个或多个联接螺钉52,因此根据机器的类型,切削工具10可以在机器中以相反的两个取向使用或固定。在一些实施方式中,在非固定位置(如下所述),联接螺钉52整体位于工具联接孔42内(随后,联接螺钉52的长度可以小于或等于工具联接孔42的长度)。这在以下情况下是有利的:刀片仅可以在工具轴线A的方向上从凹槽中移除(即,仅存在从切削工具主体12的与切削刀片14相对的一侧的工具接近)。此外,根据一些实施方式,第一驱动构件68和第二驱动构件70可以具有相同的构造,以提供单个驱动工具或键设计(例如,驱动工具44)以同等地适用于在联接螺钉52的任一侧上使用。
切削工具主体12还包括一个或多个保持构件80。该一个或多个保持构件80提供用于将联接螺钉52保持在切削工具主体12内的期望的、非约束的相对位置的装置,这在下面更详细地描述。在图5中示出了两个保持构件80(80A和80B),一个保持构件与每个联接螺钉52相关联,但是如下所述,本发明的保持装置80可以采取其他形式并与一个或多个联接螺钉52采取其他关系。图5(右侧)示出了当联接螺钉52处于非固定或非插入位置时,联接螺钉抵住表面76与联接孔倒角50间隔开并且联接螺钉52不接触切削刀片14。如图5的右侧另外所示,当联接螺钉52B处于非固定位置时,保持构件或保持用的装置80B接合联接螺钉52B的联接螺钉螺纹60。换言之,保持构件80至少部分地位于联接螺钉螺纹60的至少一个螺纹凹部62中。参照图5的左侧看到相对于切削刀片14处于固定或插入位置的联接螺钉52A。可以看到,联接螺钉52A旋入切削刀片14的内螺纹78中并抵靠联接孔倒角50紧固,而只有联接螺钉抵住表面76接合联接孔倒角50。
切削工具主体12还包括用于接收一个或多个保持构件80的一个或多个保持孔88。在所示的实施方式中,有两个保持孔(88A和88B),它们各自接收相应的保持构件(80A和80B)。每个保持孔88接收至少一个保持构件80(或其一部分),保持构件在保持孔中被保持成使得保持构件80(例如,保持构件80的螺钉螺纹接触部分)可以在垂直于联接螺钉旋转轴线R的大致径向的方向上移动。保持孔可以有利地在工具轴线A处延伸,并且相对于工具轴线A形成保持角θ。在大多数实施方式中,保持构件80具有用于在与联接螺钉旋转轴线R的方向平行的方向上移动的非常小的空间,因为其被设计为阻止联接螺钉52在联接孔轴线B的方向上移动。至少在非固定位置,保持构件80接合联接螺钉螺纹60。具体地,保持构件80的一部分位于和/或接合联接螺钉螺纹60的螺纹凹部62。图1至图5所示的实施方式的保持构件80具有一体的单件(整体)构造。保持构件80优选由单一材料制成,例如钢。保持构件80可以例如通过注射成型、成型压制、3D打印、挤出或冲压/弯曲来制造。保持构件80优选是弹性的,但是它也可以是非弹性的并且被弹性地固定,并在切削工具主体12中被保持成使得其执行至少两个基本功能,这将在下面说明。使用术语“保持”的意义在于,在例如保持构件80和联接螺钉52之间存在非约束的或弹性的关系。与此相反,使用术语“固定”的意义在于,在例如紧固的联接螺钉52和切削刀片14之间存在约束或联接关系。
参照图5。保持构件80至少具有以下两个功能。
保持构件80的第一功能是在联接螺钉52处产生抵抗外力EF的反作用力RF。顾名思义,反作用力RF与外力EF大小相等,方向相反。
为了简化本申请中的讨论,仅在联接螺钉旋转轴线R的方向上轴向地限定外力EF。此外,外力EF至少被定义为施加到联接螺钉52上的一个或多个外力的分量或总和。外力EF可以在背对凹槽16的第一方向D1上或在朝向凹槽16的相反的第二方向D2上(均沿着联接螺钉旋转轴线R)指向。例如,外力EF可以至少是重力的分量或用手经由驱动工具44(例如根据美国专利3,584,667的ALLENTM驱动器或TORXTM驱动器)施加的力。
保持构件80能够产生的反作用力RF的大小被定义为小于或等于预定的最大保持力MHF,这将在下面说明。如前所述,反作用力RF由保持构件80在联接螺钉52处产生,该保持构件80可以具有各种抵住表面几何形状,并因此可以按照抵住/接合表面的取向在一个或多个位置和/或方向上施加一个或多个力。因此,为了简化说明,本主题主要集中于仅在轴向方向(联接螺钉旋转轴线R)上作用的力。
第一功能的一个优点是简单地防止联接螺钉52从切削工具主体12掉落,例如,当切削工具10被保持成使得第一方向D1指向地板并因此大部分外力EF等于重力时。例如,由图5的右侧看出,保持构件80B的保持力包括指向D2的力,该力是由该保持构件80在联接螺钉52B中的螺纹槽62的侧壁上的接触位置产生的(由于与图示的以螺纹接收在切削刀片14的螺纹孔中的联接螺钉52A不同,联接螺钉52B处于非插入位置,因此与切削刀片14没有螺纹连接,并且如果不是因为保持构件80,将会倾向于在重力作用下落下)。因此,从上面的讨论中还可以看出,最大保持力MHF始终大于重力。
第一功能的另一个优点在于,其在驱动工具44与联接螺钉52的第一驱动构件68或第二驱动构件70之间的初始联接期间确保适当的附着或联接(以产生施加在联接螺钉52上的保持力)。换言之,联接螺钉52的位置由保持构件80保持,从而便于驱动构件68和70中适用的驱动构件与驱动工具44之间的初始接合。
第一功能的又一个优点在于,它还动态地(自适应的反作用力)确保在通过驱动工具44转动联接螺钉52期间施加在联接螺钉52上的联接或附着力。换言之,当使用驱动器转动联接螺钉52时,保持构件80至少部分地推动或拉回(取决于运动方向、施加反作用力RF)由驱动工具44施加到联接螺钉52上的外力EF(可能不断地波动),这防止联接螺钉离开或脱离驱动工具44。这对于第一方向D1和第二方向D2都成立。
第一功能的再一个优点在于,它帮助使用者将联接螺钉52旋入内螺纹78中。具体地,在驱动工具44接合第二驱动构件70的特定情况下(即,当使用者需要从切削工具10的‘插入侧’接近联接螺钉52时),保持构件将联接螺钉螺纹60朝着切削刀片14的内螺纹78推动或偏置。具体地,再次参照图5的右侧,可以看出,在没有保持构件80的情况下,当驱动工具44开始旋转联接螺钉52时,驱动工具自然会在第一方向D1上(远离刀片)推动联接器螺钉52,或者联接螺钉52会保持在其当前的轴向位置。在任何情况下,联接螺钉52都不会按期望的那样在第二方向D2上(朝向刀片)移动。然而,由于反作用力RF,保持构件80用作临时的/动态的内螺纹,因此,联接螺钉52的旋转单独可以使保持构件80将其在朝向切削刀片14的内螺纹78的第二方向D2上推回,因为保持构件80几乎没有用于轴向(在第一方向D1或第二方向D2上)移动的空间。这使使用者能够以最小的力或根本不费力地将联接螺钉52旋入切削刀片14的内螺纹78中。
保持构件80的第二功能在于,允许联接螺钉52在工具联接孔42中在方向D1或D2上轴向移动而不转动—仅在外力EF的大小超过最大保持力MHF时才允许转动。具体地,第二功能通过保持构件80的径向移动来实现,该径向移动可以描述为保持构件80在(通常是相邻的)螺纹凹部62之间沿着联接螺钉螺纹60的跳跃运动。该运动有时会发出喀哒声。换言之,保持构件80从当前的螺纹凹部62中弹性地屈曲、弯曲或简单地移出(远离联接螺钉旋转轴线R向外)并向后回到或进入(朝着联接螺钉旋转轴线R向内移动)下一个螺纹凹部62,以允许联接螺钉52在工具联接孔42中进行所述非转动的轴向移动。由于保持构件80是弹性的或弹性地被保持,并且可以在径向方向上(朝向或远离联接螺钉旋转轴线R)移动,因此可以进行该运动。如下所述,切削工具主体12被设计为允许保持构件80的所述移动(例如,相对于联接螺钉52在径向上向内和向外移动),并且还防止其轴向移动。简而言之,当外力EF太大时,联接螺钉螺纹60向外推动保持部件80。在图5的右侧和左侧的比较中可以看出联接螺钉52相对于保持构件80的这种非转动的轴向移动的例子。例如,在移除旧的切削刀片14并放置新的切削刀片以进行固定之后,联接螺钉52B在切削刀片组装过程的该阶段将处于适当的位置(左侧也可以与该阶段的右侧处于相同的位置状态,而不是图5左侧所示的固定位置)。因此,组装者仅需要将驱动工具44连接至联接螺钉52B并旋转以实现联接螺钉在方向D2上的移动,因为保持构件80提供了联接螺钉沿着轴线A的旋拧的轴向移动直到进入相对于切削刀片14的刀片联接孔106的螺纹接合。
第二功能的一个优点在于防止了对联接螺钉螺纹60和/或保持构件80的损坏(例如,塑性变形)。
根据本主题,可以存在产生上述优点的装置的几种几何上不同的实施方式或变型。
根据实施方式,切削工具主体12(或412)包括一个或多个保持孔88或一个或多个保持凹部90(图8)。每个保持孔88或保持凹部90被构造为固定相应的一个或多个保持构件80(412),同时允许一定的运动自由度来执行所述第一功能和第二功能。具体地,保持孔88和/或保持凹部90包括径向间隙92,径向间隙92允许保持构件80(412)如上面关于第二功能说明的那样移动。
在这方面,参照图1至图5,其中,根据第一实施方式,切削工具主体12包括两个贯通的保持孔88。每个保持孔88(与工具联接孔42相关联)可通向工具外周表面26和相应的工具联接孔42。换言之,保持孔88通到工具联接孔42,并因此与之相交。保持孔88是无螺纹的。在该实施方式中,每个保持孔88被示为容纳单个保持构件80,并且相应地成形。换言之,每个保持孔88成形为对应于保持构件80的外部形状,并且用作保持构件80的容纳部。根据第一实施方式,保持构件80是U形的并且保持单个联接螺钉52,并且保持构件80的整体被接收在保持孔88内,使得保持构件80被完全接收在外周表面26的周界内。
根据第一实施方式,U形的保持构件80是弹性的/回弹的,并且包括经由连接部分84连接的相对的两个保持臂82。每个保持臂82可以具有朝向相对的保持臂82倾斜的保持臂端部86,并且可以防止保持构件80离开保持孔88(例如,向内倾斜的保持臂端部86相对于接收在相对的保持臂82之间的联接螺钉提供部分环绕功能,相对的保持臂82在非向外弯曲的状态下具有优选的分开距离,该优选的分开距离在保持臂82延伸到螺纹凹部62中的程度上与联接螺钉的直径相符,如上文和下文所述)。因此,包括向内延伸的保持臂端部86可以有利地提供更好的抓握力并且匹配联接螺钉螺纹60的形状。在一些实施方式中,例如图1至图5的实施方式,保持孔88设置有位于保持孔88内的桥接件89(图3)。桥接件89可以是在形成保持孔88时被保留的工具主体12的一部分(例如,桥接件89是其中加工有加工孔88的切削工具主体12的未被加工掉的部分)。在图1的实施方式中,桥接件89具有与切削工具主体的有助于限定径向间隙92的相应的孔侧壁间隔开的相对端部。因此,虽然保持臂82(和相关联的保持臂端部86)可以相对于联接孔42沿着径向间隙92自由地通过并到达适当位置,但是阻挡了保持构件80的连接部分84通过桥接件89。此外,所示的桥接件89的阻挡表面被示为在孔88内足够深,使得保持构件80一旦处于其操作位置就完全位于切削工具主体12的外周表面26处或其下面。此外,一旦保持臂端部86被插入它们在孔88内的工作位置,它们就在桥接件89下面向内弯曲,以便例如在更换联接螺钉52时防止保持构件80脱离保持孔88。每个保持臂82可具有三角形的横截面(其中保持臂82的三角形的横截面包括图5所示的横截面中突出的泪滴状的横截面,其中泪滴形状的顶点被设计为进入联接螺钉的螺纹凹部62,并且圆形部分被设计成在在联接螺钉52和孔的部分限定径向间隙92的相邻侧壁之间进行上述保持臂82的径向调节期间,在保持臂82最大扩展或分离时到达或靠近孔88的接收侧壁)。三角形形状非常适合于匹配联接螺钉螺纹60的对应的螺纹凹部62(如图3和图5所示)。根据第一实施方式,并且如前所述,在保持构件80的横截面视图中,保持孔88有利地横向于工具轴线A定向(图5)。具体地,保持孔88可以与工具轴线A形成保持角θ。因此,保持臂82可以保持共面并因此更好地与联接螺钉螺纹60对应。换言之,如果将保持构件80放置在平直/平面的表面上,则两个保持臂82将接触该表面。这样的定向实现更好的配合,并且确保将保持构件80充分地接收在螺旋联接螺钉螺纹60内。因此,保持孔88相对于工具轴线A的横向定向使保持臂82能够在两个不同的位置(通常在联接螺钉旋转轴线R的相对两侧上)接合联接螺钉螺纹60凹部,而保持臂82保持共面。在非固定位置,虽然没有外力施加到联接螺钉52上,但是两个保持臂82都可以接合联接螺钉螺纹60。在联接螺钉螺纹60的凹部62的基部处测得的最小直径可以大于处于松弛位置的保持臂82之间的最小距离,这可以在保持构件80在非固定位置接合联接螺钉52时在保持构件80中实现一定程度的弹性预张紧。同样,以“经典”意义示出了联接螺钉螺纹60,因为联接螺钉螺纹60具有不间断的360°螺旋螺纹(限定凹部62和突起64),该螺纹从联接螺钉颈部66(如果存在)在轴向上连续地延伸至第二螺钉端面56。关于联接螺钉52的螺纹,也可以有变化,例如相对于联接螺钉52的圆周和/或轴向长度存在螺纹断裂,条件是联接螺钉的螺纹凹部62相对于相关联的保持构件80适当地定位以实现上述的“第一”和“第二”功能(例如,在联接螺钉52未与切削刀片14的内螺纹78螺纹接合的时间内,保持构件80与联接螺钉螺纹充分接触)。
切削工具10可以包括锁定螺钉74,该锁定螺钉被构造为防止一个或多个联接螺钉52从相应的工具联接孔42无意中移除。因此,联接螺钉52决不会不经意地从工具外周表面26伸出。例如,在以下情形中,锁定螺钉74提供了阻止联接螺钉52意外释放的阻挡功能:推动(如果EF>MHF,使得保持构件80至少暂时释放)和/或转动联接螺钉52,使得联接螺钉52在轴向方向D1上前进,直到其能够完全退出工具联接孔42(如果没有锁定螺钉74)。根据一些实施方式,锁定螺钉74具有连接至圆柱形的锁定螺钉螺纹98的锁定螺钉头部96。锁定螺钉头部96的直径大于锁定螺钉螺纹98的直径。工具外周表面26可包括锁定孔100,该锁定孔包括内螺纹。锁定孔100位于非常靠近一个或多个工具联接孔42,并且锁定螺钉74旋入锁定孔100中,使得锁定螺钉头部96与一个工具联接孔42或两个工具联接孔42部分重叠。当锁定螺钉74被紧固时,锁定螺钉头部96不会从工具外周表面26伸出(例如,锁定螺钉头部96被接收在形成在外周表面26中的对应的沉头凹部中)。在上述情况下,锁定螺钉头部96可接合联接螺钉锁定表面72,从而防止联接螺钉52从工具联接孔42中无意中移除。此外,在图5所示的实施方式中,孔42设置成一起足够靠近,以使单个锁定螺钉76能够防止两个联接螺钉52意外移除。还应注意的是,在没有锁定螺钉76并且联接螺钉处于非插入状态的情况下,保持构件80仍然能够保持联接螺钉52,除非出现一些可以克服保持构件80在联接螺钉52上的保持能力的力(EF>MHF)。
切削刀片14可以是可转位的。如图1至图5所示,切削刀片14包括相对的刀片基部表面102和在它们之间延伸的刀片外周表面104。切削刀片14具有至少一个具有刀片孔轴线C的刀片联接孔106,并且优选地,刀片联接孔106的数量与所使用的联接螺钉52的数量一致。刀片联接孔106还被示为具有用于以约束的方式接收伸出的联接螺钉52的内螺纹78。刀片联接孔106是通孔,其通向两个刀片基部表面102。刀片联接孔106的内螺纹78被构造为接收联接螺钉螺纹60。在切削刀片14在凹槽16中的安置位置或非固定位置,工具联接孔42和刀片联接孔106可以是偏心的(如图5所示,其中在非固定位置,联接孔轴线B与刀片孔轴线C不同轴)。关于这种偏心,由于多次尝试盲目地旋拧联接螺钉52的螺纹60(如图5所示,当刀片安置在凹槽16中时,从切削工具外部不能看到这两个螺纹、尤其是它们之间的初始接触区域),因此保持构件80的上述第一功能可以有利地帮助减少螺纹旋拧时间。
在固定位置,刀片基部表面102抵住凹槽基部表面36,刀片外周表面104分别抵住第一支撑壁38和第二支撑壁40,并且联接螺钉52旋入内螺纹78中并且抵靠联接孔倒角50紧固。在该位置,根据第一实施方式,保持构件80不接合联接螺钉螺纹60,而接合联接螺钉颈部66。
联接螺钉螺纹60可以由比内螺纹78更坚固的材料制成。因此,有利地,联接螺钉52很少磨损,并且相对来说很少需要更换。
切削刀片14的更换或转位的方法可以包括以下步骤:(1)从联接螺钉52的期望的第一端部54或第二端部56上(并在锁定螺钉74保持在适当位置的情况下)拧松一个或多个联接螺钉52,(2)将替换的切削刀片14插入(或使安置的切削刀片14转位)到凹槽16中,(3)将一个或多个联接螺钉52旋入或拧入切削刀片14的对应的内螺纹78中(再次,在通过保持构件80提供的保持辅助下,至少直到在内螺纹78和联接螺钉52之间开始螺纹连接),直到实现约束(例如,直到在联接螺钉52和联接孔倒角50之间实现牢固接触)。在该实施方式中,将每个联接螺钉推进到固定位置和非固定位置中的每个位置还被设计成利用适当的驱动工具44来执行(例如,在工具主体12的更易接近的一侧)。
参照图6。根据第二实施方式,切削工具主体212仅具有单个弹性/回弹的保持构件280(或保持装置280,其类似于保持装置80,用于通过上面关于一个或多个保持构件80的“第一和第二”功能所描述的方式保持一个或多个联接螺钉52和保持装置80之间的相对关系)。保持构件280具有可以接合并同时保持两个联接螺钉252的宽大的、敞开的梯形形状。具体地,连接部分284足够长,使得每个保持臂282接合不同的联接螺钉252。根据第二实施方式,切削工具主体212具有两个保持孔288,每个保持孔都通向工具第四表面234和与之相交的相应的工具联接孔242。每个保持臂282位于不同的保持孔288中(通向工具第四表面234),并且可以具有圆形的横截面。两个保持臂282彼此足够远以容纳两个联接螺钉252。每个联接臂接合单个联接螺钉252,并且在处于该接合状态时提供前述的“第一”和“第二”功能。
图6还示出了切削刀片214,在该实施方式中,切削刀片214是可转位的切削刀片,因为切削刀片的每个端部都具有切削刃。例如,切削刀片214的转位(或完全更换)可以通过包括以下步骤的方法来执行:拧松一个或多个联接螺钉52(从切削工具主体212的任一侧),插入转位的切削刀片214(或新的切削刀片214),然后在切削刀片214的对应的接合区域中拧入一个或多个联接螺钉52(在保持部件280的保持提供的辅助下),直到实现联接。在该实施方式中,每个联接螺钉缩回到非插入状态或者前进到固定位置都被设计成利用合适的工具(例如,驱动工具44)并为了易于接近而相对于切削工具10的期望侧来执行。同样,在图6中,使用了共同的末端附图标记,共同的末端附图标记在百位加上了“200”,使得例如图1中的切削工具主体12大致对应于图6中的切削工具主体212。
参照图7。根据第三实施方式,切削工具主体312具有两个弹性/回弹的保持构件380(在该实施方式中表示保持装置380),每个保持构件都具有敞开的梯形形状。根据第三实施方式,切削工具主体312具有两个保持孔388,每个保持孔通向工具第四表面334,并与与之相交的相应的工具联接孔342相交。每个保持构件380位于相应的保持孔388中,并且在非固定位置在两个位置处接合每个联接螺钉352。
参照图8。根据第四实施方式,切削工具主体412具有两个保持凹部90和分别位于其中的两个弹性/回弹的保持构件480(在该实施方式中,构件480提供保持装置480)。每个保持构件480可以被成形为具有间隙的开口的O形环。每个保持凹部90可以设置有每个工具联接孔442,并且可以通向凹槽基部表面436。保持凹部90被构造为将保持构件480保持在适当位置。
参照图9。根据第五实施方式,切削工具主体512具有两个保持孔588和两个保持构件580(构件580和相关联的弹性部件94代表该实施方式的保持装置580/94)。如图所示,每个保持构件580位于保持孔588中并且具有笔直的销形状。每个销形的保持构件580仅在单个位置处(例如,在联接螺钉552的一侧上的螺纹槽区域内)接合相应的联接螺钉552。每个保持构件580可以是刚性的,并且经由诸如橡胶圈的柔性构件94保持在保持孔588中(该柔性构件94被接收在保持孔588中以将保持构件588弹性地固定在适当位置,同时还允许保持构件588从其与联接螺钉552的螺纹槽的接合中释放,并返回到带帽螺钉552的螺纹或颈部区域中)。替代地,每个保持构件580可以是柔性的,并且例如刚性地附接在相应的保持孔588中。
此外,从以上讨论可以看出,本发明的保持装置在实现上述“第一”和“第二”功能时可以采取多种形式。上述保持装置80(例如80A,80B);280;380(例如380A,380B);480(例如480A,480B);580/94(例如,580A/94A,580B/94B)表示适合于提供保持装置的上述“第一”和“第二”功能的一些实施方式。此外,虽然与两个联接螺钉组相关联的一些保持装置包括第一保持构件和第二保持构件,例如保持构件80A和80B,但是对于仅使用一个联接螺钉52的情况,保持装置也包括唯一一个保持构件,例如保持构件80A。
Claims (23)
1.一种切削工具主体(12),其被构造成用于固定具有内螺纹(78)的切削刀片(14),并包括:
加工端部(18)和从该加工端部延伸的工具外周表面(26);
贯通的、无螺纹的工具联接孔(42),该工具联接孔通向所述工具外周表面(26);
联接螺钉(52),该联接螺钉具有联接螺钉螺纹(60)并位于所述工具联接孔(42)中,并且被构造为固定所述切削刀片(14);
其中,
所述切削工具主体(12)还包括保持构件(80),该保持构件至少在所述联接螺钉(52)未与所述切削刀片(14)接触时接合所述联接螺钉螺纹(60),所述内螺纹(78)被形成在所述切削刀片(14)上。
2.根据权利要求1所述的切削工具主体(12),其中,所述保持构件(80)被构造为防止所述联接螺钉(52)脱离所述工具联接孔(42),并防止其在转动期间离开驱动工具(44)。
3.根据权利要求1所述的切削工具主体(12),其中,所述工具外周表面(26)包括安置所述切削刀片(14)的凹槽(16),所述凹槽(16)包括面朝外的凹槽基部表面(36)以及从所述凹槽基部表面(36)延伸的第一支撑壁(38)和第二支撑壁(40)。
4.根据权利要求1所述的切削工具主体(12),其中,所述保持构件(80)在所述联接螺钉(52)上沿联接螺钉旋转轴线(R)的方向施加反作用力(RF),该反作用力小于或等于最大保持力(MHF),该最大保持力能够使所述联接螺钉(52)或所述保持构件(80)塑性变形。
5.根据权利要求4所述的切削工具主体(12),其中,当所述反作用力等于所述最大保持力时,所述保持构件(80)被构造为在所述联接螺钉螺纹(60)的螺纹凹部(62)之间移动或跳动以允许所述联接螺钉(52)轴向运动,而无旋转。
6.根据权利要求1所述的切削工具主体(12),其中,所述联接螺钉(52)包括第一驱动构件(68)和第二驱动构件(70),所述第一驱动构件和所述第二驱动构件能够从所述切削工具(10)的相对两侧经由驱动工具(44)使所述联接螺钉(52)转动。
7.根据权利要求1所述的切削工具主体(12),其中,所述保持构件(80)伸入所述工具联接孔(42)中。
8.根据权利要求1所述的切削工具主体(12),其中,所述保持构件(80)不是弹性的,并且经由弹性构件(94)弹性地固定于所述切削工具上。
9.根据权利要求1所述的切削工具主体(12),其中,所述保持构件(80)是弹性的。
10.根据权利要求1所述的切削工具主体(12),其中,所述保持构件(80,380,580)是U形的或笔直的。
11.根据权利要求1所述的切削工具主体(12),其中,所述保持构件(80,280,380,480,580)的至少一部分具有三角形或圆形的横截面。
12.根据权利要求1所述的切削工具主体(12),其中,所述保持构件(80,280,380,580)是能更换的,并且可释放地位于与所述工具联接孔(42,242,342,542)相交的保持通孔(88,288,388,588)内。
13.根据权利要求1所述的切削工具主体(12),其中,所述保持构件(580)是能更换的,并且可释放地位于所述工具联接孔(542)中的保持凹部(90)内。
14.根据权利要求1所述的切削工具主体(12),其中,所述切削工具主体(12)包括锁定螺钉(74),所述锁定螺钉旋入仅通向所述工具外周表面(26)的锁定盲孔(100)中。
15.根据权利要求1所述的切削工具主体(12),其中,所述联接螺钉(52)不从所述工具外周表面(26)向外伸出。
16.根据权利要求1所述的切削工具主体(12),其中,所述切削工具主体(12)包括两个联接螺钉(52)和两个工具联接孔(42)。
17.根据权利要求1所述的切削工具主体(212),其中,所述切削工具主体(212)包括两个联接螺钉(252)和单个保持构件(280),该单个保持构件至少在非固定位置与两个联接螺钉(252)接合。
18.根据权利要求1所述的切削工具主体(12),其中,所述工具联接孔(42)具有联接孔倒角(50),所述联接孔倒角在所述工具联接孔(42)的中间区域内在径向上向内延伸,以限定用于所述联接螺钉(52)的联接螺钉头部(58)的接触位置。
19.根据权利要求1所述的切削工具主体(12),其中,所述工具联接孔(42)的尺寸被设置成使得在非固定位置,所述联接螺钉(52)整体被保持在所述工具联接孔(42)内。
20.根据权利要求1所述的切削工具主体(12),其中,所述工具联接孔(42)的尺寸被设置成使得当所述联接螺钉(52)处于非固定位置时,所述联接螺钉(52)完全保持在所述工具联接孔(42)内。
21.一种切削工具(10),其包括根据权利要求1所述的切削工具主体(12)和经由所述联接螺钉(52)固定在所述切削工具主体(12)的凹槽(16)中的切削刀片(14)。
22.根据权利要求21所述的切削工具(10),其中,所述工具外周表面(26)包括安置所述切削刀片(14)的凹槽(16),所述凹槽(16)包括面朝外的凹槽基部表面(36)以及从所述凹槽基部表面(36)延伸的支撑壁(38,40);
所述切削刀片(14)包括相对的刀片基部表面(102)和在该相对的刀片基部表面之间延伸的刀片外周表面(104)。
23.根据权利要求21所述的切削工具(10),其中,在固定位置,一个所述刀片基部表面(102)抵住所述凹槽基部表面(36),所述刀片外周表面(104)抵住第一支撑壁(38)和第二支撑壁(40),并且所述联接螺钉(52)旋入所述内螺纹(78)中并抵靠联接孔倒角(50)紧固。
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