CN111448021B - 用于窄宽度的切断操作的高速进给的切断刀片 - Google Patents

Abstract

用于达到0.4mm/rev的相对较高速的进给的切断刀片(16)包括前刀面(22)，该前刀面包括在两个凸形拐角子刃(66，68)之间延伸的前子刃(60)。在第一和第二凸形拐角子刃(66，68)的远端点之间定义切削宽度W_C。切削宽度W_C满足以下条件：W_C≤6mm。前子刃(60)包括具有满足以下条件的最小前子刃厚度T_F的刃带：T_F＞0.20mm。

Description

用于窄宽度的切断操作的高速进给的切断刀片

技术领域

本申请的主题涉及一种特别是用于以高进给速度加工钢的小(即，窄)宽度的切断刀片(在下文中也被称为“刀片”)以及包括该刀片的刀具。

背景技术

在US7,326,007中公开了一种类型的切断刀片，该专利的公开内容通过引用并入本文。具体地，刀片几何形状、抵接表面、刀具和腔几何形状通过引用并入本文。

在US9,259,788中公开了一种类型的刀具(即，切断刀片)和刀具保持器(即，刀片保持器)，该专利的公开内容通过引用并入本文。具体地，刀具及其腔的几何形状以及刀具保持器通过引用并入本文。

切断刀片优选具有最小可能的宽度(垂直于切削方向)以使材料的浪费最少化。在US7,326,007中，公开了一种用于保持切断刀片的弹性夹紧结构。由于刀片宽度和刀具宽度不需要容纳夹具杆或螺钉杆，因此这种无夹具设计的显著优点是能够实现相对较窄的加工宽度。尽管如此，为了防止这种弹性保持刀片的移位，已经提出了包括螺钉和夹具的不同方案。

US7,578,640公开了与US7,326,007类似的刀片，该刀片具有一些设计修改并且还包括夹紧刀片的后部以防止移位的螺钉。

US2017/0151612公开了与US7,326,007类似的刀片，该刀片具有一些设计修改并且还包括用于夹紧刀片的后部以实现重型加工的夹具。

将理解的是，相对较高速的进给的条件不仅受到刀具的腔强度制约和类型的限制(在上述方案中使用螺钉和夹具来解决)，而且还受到刀片本身的限制，如果刀片受到对于其尺寸太大的力，则刀片可能会失效。

山特维克可乐满公司(Sandvik Coromant)的题为“Y轴切断”的小册子(标识号为C-1040：

Sandvik Coromant 2017)公开了一种弹性保持的切断刀片，其中刀片取向已旋转90度以允许更高的进给速度。值得注意的是，据称虽然使用相同的刀片和适配器，但通过提供更大的稳定性而允许了更高的进给速度。

在演示Y轴切断的使用在线视频中(题为“Corocut QD Demo Three times higherfeed rate with Y-axis parting(对于Y轴切断的Corocut QD演示三倍进给速度)”；网站地址https://www.youtube.com/watch？v＝BWmdsB_VUYg)，与以传统取向的0.15mm/rev的进给速度相比时，通过在旋转90度的旋转中进给速度为0.45mm/rev的相同刀片提供了优异结果。

本申请的目的是提供新的和改进的刀片、刀具及其刀具组件。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种窄宽度的切断刀片，其包括：柄部；连接至柄部的切削部；以及切削刃；切削刃包括形成在前刀面与前释放表面的相交处的加强的前子刃；切削刃的切削宽度W_C满足以下条件：W_C≤6mm，并且前子刃的最小前子刃厚度T_F满足以下条件：T_F＞0.20mm。

前子刃的顶部纵横比R_T满足R_T＝W_C/T_F＜30的条件。

根据本发明的第二方面，提供了一种窄宽度的切断刀片，其包括：柄部；以及切削部，其连接至柄部，并限定从柄部朝向切削部的切削方向以及与切削方向相反的向后方向；切削部包括：前刀面；支撑表面，其至少包括位于前刀面下面的支撑表面座部，向下方向被定义为从前刀面指向支撑表面座部；前释放表面，其连接至前刀面和支撑表面，并且是切削部的最前表面，前释放表面从前刀面向下延伸；第一侧释放表面，其连接至前释放表面和前刀面，第一侧释放表面从前释放表面向后延伸，并从前刀面向下延伸；第二侧释放表面，其连接至前释放表面和前刀面，第二侧释放表面从前释放表面向后延伸，并从前刀面向下延伸；以及切削刃；该切削刃包括：加强的前子刃，其形成在前刀面与前释放表面的相交处；第一侧子刃，其形成在前刀面与第一侧释放表面的相交处；第二侧子刃，其形成在前刀面与第二侧释放表面的相交处；第一凸形拐角子刃，其连接前子刃和第一侧子刃，并具有第一半径R₁；以及第二凸形拐角子刃，其连接前子刃和第二侧子刃，并具有第二半径R₂；前刀面包括切屑形成结构，该切屑形成结构位于前子刃的后方，并从前子刃向下或向下和向后延伸；从第一凸形拐角子刃的远离第二凸形拐角子刃的第一点到第二凸形拐角子刃的远离第一凸形拐角子刃的第二点定义切削宽度W_C；从前子刃的最前面的点到前子刃与切屑形成结构相交的最近点定义最小前子刃厚度T_F；其中：前子刃的顶部纵横比R_T＝W_C/T_F小于30；切削宽度W_C满足以下条件：W_C≤6mm；并且最小前子刃厚度T_F满足以下条件：T_F＞0.20mm。

将理解的是，第一方面和第二方面均实质上限定了具有相对较小的切削宽度和相对较大的最小前子刃厚度的切断刀片。本发明人已经发现，这种切断刀片提供了优于其他方案的优点。更具体地，上述“Y轴切断”概念要求特殊的结构，该结构又要求加工中心能够沿Y轴移动以提供增加的稳定性并实现上述的高进给速度。而本发明提供了改进的刀片，已经发现该刀片与传统的刀具和结构实现了相同的进给速度。

对于相对较小的切断刀片，本发明提供了比先前已知的高的最小前子刃厚度T_F。这样的方案将最小前子刃厚度T_F增加到比以前典型的最小前子刃厚度大，以提供专用高速进给刀片，如测试所示，该专用高速进给刀片通常不能在相对较低的进给速度下操作。还预期，这种几何形状将不能加工除钢以外的许多工件材料类型。由于这些限制，不足为奇的是，其他所有已知的小切断刀片的最小前子刃厚度都非常小，因为这允许以低速进给和高速进给进行加工，并且允许加工多种不同材料。尽管如此，认为该专用刀片优于以其他方式获得更高的进给速度所需的专用设备。

刀片可包括从柄部在向后方向或另一个方向上延伸的另外的切削部。

对于较大的刀片(其具有较大的切削宽度W_C)，已知较大的前子刃厚度。这是因为技术人员仅按比例增加了每个部件的厚度，并且将不会担心较大的刀片或坚固的刀具能够承受与以较高速度的进给加工较大切屑相关联的力。但是，本发明已经能够为甚至更小的刀片提供这种较高速度的进给。令人惊讶地发现，较不坚固的刀具、腔和刀片能够在比普通进给速率高得多的速度下承受更高的切屑力。当然，由于较小的刀片和刀具更经济，因此这是优选的。另外，较小的切削宽度导致较少的工件材料浪费。

更令人惊讶的是，已经发现，当在相对较大的前子刃厚度的情况下以相对较高的进给速度进行加工时，与在标准前子刃厚度的情况下以标准进给速率加工相比，实现了明显更长的刀具寿命。

鉴于上述情况，本发明可以更快地加工(由于较高的进给速度)，需要更少的刀片更换(由于更长的刀具寿命)，加工更多的工件(同样由于更长的刀具寿命)，并且允许使用常规刀具和机器。

根据本发明的第三方面，提供了一种开槽或切断的方法，该方法包括：使具有根据前述任一项方面所述的切断刀片的刀具组件在切削方向上移动以对工件开槽或切断；该移动包括以大于最小前子刃厚度T_F的每转进给速度进行操作。

将理解的是，较小的切削宽度是优选的，因为在切断操作中材料的浪费较少，但是对于高速进给操作而言，对刀片的结构强度有限制。因此，优选地，切削宽度W_C满足以下条件：W_C＜5mm，或者甚至W_C＜4mm。将理解的是，切削宽度W_C的下限与期望的加工参数一致。总之，切削宽度W_C的最优选范围是：2.5mm≤W_C≤4mm。该最优选的范围允许大的切削力，同时提供窄的切削宽度，这使材料的切断浪费最小化。将理解的是，如果需要，切断刀片也可以用于开槽操作。

类似地，增加最小前子刃厚度可以使进给速度更大，但这也增加了在刀片上的力，并且对机器性能(速度等)有限制。因此，优选的是，最小前子刃厚度T_F满足以下条件：T_F＞0.25mm，T_F＞0.30mm，或者甚至T_F＞0.35mm。在此阶段，已经测试了多个值，并且尚未找到该概念的上限(如果有)。一般来说，进给速度应大于最小前子刃厚度T_F。例如，如果最小前子刃厚度T_F为0.25mm，则推荐的进给速度将为0.30mm/rev或0.35mm/rev。如果对于具有这种前子刃厚度的刀片使用0.20mm/rev的进给速度，则可以预期加工可能会失败。到目前为止的测试确实表明这是一个准确的假设。因此，最小前子刃厚度T_F的每个较大的值是优选的，因为它具有上述优点，但是诸如机器性能(速度等)的外部因素可能会限制该设计特征不能更大。此外，预期机器操作者因担心损坏或直接故障而将不愿以如此高的进给速度操作。尽管如此，当除去外部因素时，认为可以将该厚度增加到甚至高于上述值，而进料速度相应地增加。总之，即使更高的值也是可行的，已成功测试了前子刃厚度T_F的值0.25mm和0.35mm。因此，优选但非限制性的范围是0.20mm≤T_F≤0.40mm，甚至更优选的范围是0.25mm≤T_F≤0.35mm。如所提及的，不排除前子刃厚度T_F的更大值可以在将来提供合适的结果。

在最近的测试中已经发现，虽然不是最佳的，但正好等于子刃厚度T_F的进给速度也提供了令人惊讶的良好结果。例如，如果前子刃厚度T_F为0.25mm，则推荐的进给速度将为0.25mm/rev或更高。

对于切断操作，优选的是，前子刃在前刀面的平面图中是直的。注意，在切断应用中，圆形前子刃具有较差的排屑性能，因此优选直的前子刃。甚至更优选地，在前刀面的平面图中，前子刃垂直于切削方向。这也是出于排屑的考虑和/或死顶尖(dead centerspike)尺寸的考虑。

较大的子刃厚度T_F和半径R不太优选的另一个原因是因为通过已知的厚度和半径可以获得更好的切屑形状。

根据一些实施方式，可以优选的是，在前释放表面的沿着向后方向的视图中，前子刃是直的。

根据一些实施方式，可能优选的是，前子刃具有均匀的厚度。

将理解的是，对于高速进给操作中的结构强度而言，增大的半径尺寸是优选的。但是，如上所述，在切断操作中，在执行操作之后，在工件的中心会留下死顶尖。切削刃的半径越大，顶尖越大。将理解的是，较大的半径还会在切断操作结束时使保持刀片的刀具不期望地弯曲。尽管如此，对于这样的进给条件，非常需要增强的半径。在测试之后已经发现，顶尖的尺寸仅随着半径的增大而略微增加，这允许本发明的刀片具有明显更大的最小前子刃厚度(这不会显著影响加工质量)和适度较大(即，足够)的半径以保持结构强度，同时又不会过度增加顶尖的尺寸。尽管第一半径和第二半径不一定相同，但为了简洁起见，两者将一起处理。因此，优选的是，第一半径R₁满足以下条件：R₁＞0.20mm；并且第二半径R₂满足以下条件：R₂＞0.20mm，优选地，它们可以满足以下条件：R₁＞0.30mm，R₂＞0.30mm，或者甚至R₁＞0.35mm，并且R₂＞0.35mm。然而，根据理论，认为可接受性能的理论上限为R₁＜0.60mm且R₂＜0.60mm。甚至更优选地，R₁应该满足以下条件：R₁＜0.45mm，并且第二半径R₂应该满足以下条件：R₂＜0.45mm。

现在将讨论一些优选的总体刀片几何特征。

优选地，支撑表面座部平行于或基本上平行于前刀面延伸。将理解的是，对于高速进给应用，将刀片直接支撑在前刀面(参与切削)下面是有利的。

通常，对于切断操作，优选释放切削部的表面。因此，下面的每个特征单独地和/或组合地是优选的：

-前释放表面从前刀面向下和向后延伸；

-第一侧释放表面从前释放表面向后和向内延伸；

-第一侧释放表面从前刀面向下和向内延伸；

-第二侧释放表面从前刀面向下和向内延伸；

-第二侧释放表面从前释放表面向后和向内延伸；并且

-其中第二侧释放表面从前刀面向下和向内延伸。

为了清楚起见，尽管上述各方面可以将方向定义为例如“向下”，并且说明书(例如，前面的段落)可以进一步将相同元件定义为例如“向下和向后”，但是将理解的是，初始方向“向下”是指大体上的。这样，另外的说明也是可能的，使得该表面还可以向下和向后或向下和向前延伸，只要仍然存在向下的分量。例如，关于前释放表面，将注意的是，只要刀片在腔中的整体定向在切断操作期间提供释放，它就可能也可以向下和向前定向。

就方向而言，将理解的是，对于切断操作和/或开槽操作，这种刀片的切削方向在本领域中是众所周知的。即，切削刀片在单个方向上移动到工件中以执行这种操作。出于说明刀片的几何形状的目的，切削方向也构成刀片的向前方向。

本申请总体涉及用于切断操作的刀片。将理解的是，这种刀片也适合于开槽操作，因为区别在于开槽操作仅需要相对较小的切削深度(相对于工件尺寸而言)。

因此，以上讨论的有利的切削部结构可以应用于任何数量的不同类型的刀片。例如，它可以在US9,174,279中公开的类型的五边形刀片上实施，该专利的公开内容通过引用并入本文。

尽管如此，最难的切断操作是对于相对较长的悬伸部的操作，这会显著增加不稳定性以及故障和磨损的机会。例如，在US9,259,788中示出的切断刀片和刀具组件。长悬伸部通常用具有单个切削刃的刀片加工，使得整个刀片都能进入工件。

因此，在一些实施方式中，刀片仅包括单个切削刃。也可以扭转刀片，使得仅一个切削刃可以操作，而另一个切削刃可以插入工件中。因此，补充地或替代地，优选的是，在前刀面的平面图中，切削刃处的切削宽度W_C是刀片的垂直于切削方向的最大尺寸。

还将注意的是，设置螺钉孔或夹具会增加切削刀片的尺寸，并因此增加其切削宽度，或减小其切削深度。根据一些优选实施方式的刀片具有实心的结构(即，没有螺钉孔或任何孔，或者甚至没有用于容纳螺钉或夹具的局部结构)。

因此，对于US9174279的讨论，将理解的是，刀片可包括从柄部在向后方向或另一个方向上延伸的另外的切削部，或周向延伸的切削部等。还将理解的是，柄部被定义为被构造为安装到刀具上、更具体地安装到腔上的刀片的一部分。这样的构造可以是螺钉孔、抵接表面、横向固定结构等的形式。类似地，切削部是指刀片的被构造为参与切削的部分。

尽管设想了不同的切屑形成结构可以提供合适的性能。已经用所示的切屑形成结构(即，仅包括单个凹部)进行了测试。因此，已经成功测试的这种结构当然是优选的切屑形成结构。

将理解的是，最佳设计是尽可能小的刀片。根据测试的刀片，优选切削宽度为5mm或更小的刀片的烧结后的体积小于260mm³。将理解的是，对于切削宽度为4mm或更小的刀片，可以优选的是烧结后的体积小于140mm³，对于切削宽度为3mm或更小的刀片，可以优选的是烧结后的体积小于100mm³。

最后，注意的是，优选的刀片几何形状是在本申请的附图中示出的并且例如也在US7,326,007和US9,259,788中示出的几何形状。这种刀片几何形状对于本发明的预期的超高进给速度具有特殊的优点。如图1A所示，示意性示出的异常大的切屑20有利地不受刀片上部夹具或刀刃的阻碍。将理解的是，这样的刀片几何形状和/或保持刀片的刀具仅在下表面处而不在靠近其前刀面处夹持刀片。因此，这种大而快速移动的切屑在以极高的进给条件的加工过程中不会损坏刀具的任何上夹具或刀刃。

因此，根据一种优选的刀片几何形状，刀片可单独地和/或组合地包括以下特征：

-支撑表面可形成有支撑横向固定结构；支撑横向固定结构可以位于支撑表面座部上；支撑横向固定结构可包括支撑槽，该支撑槽平行于切削方向延伸并具有向内和向上延伸的相对的支撑侧槽表面；

-刀片的后表面可包括后部横向固定结构；后部横向固定结构可包括后部槽，该后部槽与前刀面正交地延伸并且具有向内和向前延伸的相对的后部槽侧表面；

-支撑表面可包括从支撑表面座部向下延伸的支撑表面抵接部；支撑表面抵接部可向下和向后延伸；支撑表面抵接部可以没有横向固定结构；

-支撑表面可包括从支撑表面抵接部向后延伸至刀片的后表面的底表面部；

-刀片的具有横向固定结构的表面可以只是支撑表面座部和后表面；

-在柄部和切削部的连接区域的后方，柄部可以进一步向下或向下和向后延伸；以及

-柄部仅进一步向下延伸。

尽管还不知道具有冷却剂构造的这种刀片，但是对于当前的高速进给应用而言，其被认为是理想的。特别是在使用高压冷却剂来帮助断屑时。因此，在一些实施方式中，在前刀面的平面图中，可以在柄部的上表面处形成有冷却剂槽，该冷却剂槽朝向前刀面延伸。冷却液槽可向前刀面打开。冷却剂槽可向位于与前释放表面相对的后表面处的刀片的后表面打开。

对于上述说明，根据第四方面，提供了一种用于高速进给切断操作的刀具(例如，切断刀片)或刀具组件(根据以上任何一个方面的刀具保持器、刀具和刀片)。

该刀具可以形成有用于保持切断刀片的腔。刀具至少在腔下面可具有垂直于切削方向测量的刀具厚度T_B，该厚度小于刀片的切削宽度。在一些实施方式中，优选整个刀具的刀具厚度T_B比刀片的切削宽度窄。

腔可优选是弹性腔(即，被构造为在没有螺钉或夹具的情况下弹性地保持刀片，从而允许更小的切削宽度和/或刀具宽度)。

弹性腔可优选被构造为仅接触刀片的支撑表面和后表面。换言之，该刀具可以没有在刀具腔上方延伸的任何元件。

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1A是示意性加工工件的刀具组件的侧视图；

图1B是图1A中的刀具组件和工件的平面图；

图1C是没有工件的图1A中的刀具组件的主视图(也称为在向后方向上的主视图)；

图2A是图1A中的刀具组件的切削刀片的第一侧视立体图；

图2B是图2A中的切削刀片的第二侧视立体图；

图2C是图2A中的切削刀片的俯视图(也被称为前刀面的平面图或在向下方向上朝向前刀面的视图)；

图2D是图2A中的切削刀片的主视图(也被称为前表面在向后方向上的视图)；

图2E是与图2C的视图对应的切削刀片的俯视图；

图2F是图2A中的切削刀片的侧视图；

图2G是图2A中的切削刀片的仰视图；以及

图2H是图2A中的切削刀片的后视图。

具体实施方式

参照图1A至图1C，示出了示例性的刀具组件10，其包括刀具保持器12、刀具14、实心切断刀片16和钢制工件18，该工件在图1A中被加工出了切屑20(被示意性示出)。

根据图1A和图1B将理解的是，在本领域中已知，切削方向D_C被定义为刀片16移动到工件18中的方向。替代地，这可以被定义为平行于前刀面22并朝向刀片16的前释放表面24的方向(图1C)。向后方向D_R被定义为与切削方向(或向前方向)D_C相反。

向下方向D_D定义为从前刀面22指向支撑表面座部26的方向。向上方向D_U被定义为与向下方向D_D相反。

为了良好的顺序，第一侧面方向D_S1和第二侧面方向D_S2被定义为与切削方向D_C、向后方向D_R、向下方向D_D和向上方向D_U正交。但是从以下附图中将理解的是，相对于刀片的其他特征，刀片的向内或向外方向对理解几何形状更为相关，并且这些特定的名称“向上”、“向下”、“侧面”仅仅是为了方便。众所周知，这种工具组件10也可以上下颠倒地操作。

所示的示例性的刀具组件10具有刀具14，该刀具14是被构造成用于特别长的悬伸部的切断刀片。因此，刀具14的刀具厚度T_B小于刀片的切削宽度W_C。因此，刀具14可以进入工件18，直到例如工件到达刀具保持器12(或者不能保持稳定性)。

刀具14包括仅与刀片16的支撑表面30和后表面32接触的弹性腔28。

现在参照图2A至图2H，将参照优选但非限制性的刀片几何形状来描述本发明。

刀片16包括示例性但非限制性的柄部34和切削部36。如图所示，柄部与切削部36间隔开地向下延伸，在该例子中仅向下延伸。

刀片16可被定义为包括以下表面：前释放表面24、与前释放表面24相对的后表面32、上表面38、与上表面38相对的支撑表面30以及连接前释放表面24、后表面32、上表面38和支撑表面30的第一侧表面40和第二侧表面42。

如图2F中最佳所示，前释放表面24从前刀面22向下和向后延伸。

后表面32包括后部横向固定结构44。更确切地，后部横向固定结构44包括后部槽46，该后部槽46具有向内和向前延伸的相对的后部槽侧表面48、50(例如，参见图2C)。

理论上，上表面38可以划分为切削部36处的前刀面22以及柄上表面52。

前刀面22包括切削刃54和具有单个凹部58的切屑形成结构56。

切削刃54包括前子刃60、第一侧子刃62、第二侧子刃64、具有第一半径R₁的第一凸形拐角子刃66和具有第二半径R₂的第二凸形拐角子刃68。

如在该非限制性例子中所例示的，前子刃60在前刀面22的平面图(参见图2C)中是直的，垂直于切削方向延伸(参见图2C)，在前释放表面的沿向后方向的视图(参见图2D)中是直的，并具有均匀的厚度T_F(参见图2C)。厚度T_F提高刚度并由此增强了前子刃60，从而即使在切削方向D_C上以高于正常的进给速度进行切削时，也延长了刀片的使用寿命。因此，在某种意义上，前子刃60可被认为具有加强的“刃带”，该刃带在平行于切削方向D_C的方向上具有增大的厚度。

仅为了清楚起见，第一凸形拐角子刃66和第二凸形拐角子刃68各自的弧形延伸部可以形成假想圆C_I(图2C中仅示出了一个)，并且圆C_I的半径提供了半径R₁、R₂的值。

如在图2C中更详细所示，切削宽度W_C被定义为从第一凸形拐角子刃66的第一点82到第二凸形拐角子刃68的第二点84。根据本申请的主题的刀片具有窄宽度的前子刃60。为了当前的目的，“窄宽度的”前子刃60被定义为具有小于或等于6mm的切削宽度的前子刃。然而，在一些实施方式中并且对于一些应用，前子刃60的切削宽度可以更小，例如不大于4mm，或者优选不大于3mm。虽然尚不知道这种窄的切断刀片的下限在将来可以是多少，但目前理论上认为实用的最小切削宽度为2mm以上。当前优选的值范围是2.5mm至4.5mm。这种最佳范围是在可应对相当大的切削力负荷的最小刀片尺寸与希望切削宽度尽可能小以减少浪费材料之间的折衷。

在刀片的俯视图中看出，前子刃60的顶部纵横比R_T被定义为切削宽度W_C与厚度T_F的比(参见图2C)；即，R_T＝W_C/T_F。根据本申请的主题的刀片的顶部纵横比小于30；即R_T＜30。

柄上表面52可包括冷却剂构造70。冷却剂构造70可包括冷却剂槽72。冷却剂槽72可在冷却剂前部开口74处向前刀面22打开。冷却剂槽72可在冷却剂后部开口76处向后表面32打开。

第一侧表面40可包括第一侧释放表面78(图2A)。第一侧释放表面78可从前释放表面24向后和向内延伸(图2G)，并且可以从前刀面22向下和向内延伸(图2D)。

第二侧表面42可包括第二侧释放表面80(图2A)。第二侧释放表面80可从前释放表面24向后和向内延伸(图2G)，并且可以从前刀面22向下和向内延伸(图2D)。

参照图2F，支撑表面30可包括支撑表面座部26、支撑表面抵接部86和底表面部88。

支撑表面座部26可形成有支撑横向固定结构90(图2A)。支撑横向固定结构90可包括支撑槽92和向内和向上延伸的相对的支撑槽侧表面94、96。

支撑表面抵接部86提供与后表面32的相对的抵接表面。优选地，支撑表面抵接部86没有横向固定结构。然而，将理解的是，尽管不太优选，但是可能有用于横向固定结构的替代位置。也可以选择具有突起而不是槽。

下面详述区别仅在于最小前子刃厚度T_F和半径R₁、R₂的根据本发明的切断刀片和对比刀片的示例性切断测试结果。

在切断测试中，两个刀片均由相同等级的材料制成，均具有W_C＝4mm，切削速度V_C设置为100m/min。最大磨损定义为0.25mm。

将进给速度F1设置为对比刀片的正常条件(F1＝0.18mm/rev，其略大于其最小前子刃厚度，即0.115mm，因此R_T＝4mm/0.115mm＝34.78)。将进给速度F2设置为根据本发明的刀片的正常条件(F2＝0.4mm/rev，略大于其最小前子刃厚度T_F，即0.3mm，因此R_T＝4mm/0.3mm＝13.33)。

对比刀片的半径R₁、R₂为0.24mm。根据本发明的刀片的半径R₁、R₂为0.50mm。

在测试中，测试的两个对比刀片分别在20分钟和25分钟后达到最大磨损。根据本发明的两个刀片分别在100分钟和110分钟之后达到最大磨损。

因此，尽管两个刀片都在正常操作条件下进行了测试，但是根据本发明的刀片在刀具寿命方面也有极大意外的改善。

在上述相同类型的刀片的开槽测试中，切削速度V_C设为200m/min，两者的进给速度均设为0.4mm/rev。在该测试中，根据本发明的刀片所形成的槽是对比刀片的三倍。

Claims (25)

1.一种窄宽度的切断刀片，其包括：

柄部；以及

切削部，其连接至所述柄部，并限定从所述柄部朝向所述切削部的切削方向以及与所述切削方向相反的向后方向；

所述切削部包括：

前刀面；

支撑表面，其至少包括位于所述前刀面下面的支撑表面座部，向下方向被定义为从所述前刀面指向所述支撑表面座部；

前释放表面，其连接至所述前刀面和所述支撑表面，并且是所述切削部的最前表面，所述前释放表面从所述前刀面向下延伸；

第一侧释放表面，其连接至所述前释放表面和所述前刀面，所述第一侧释放表面从所述前释放表面向后延伸，并从所述前刀面向下延伸；

第二侧释放表面，其连接至所述前释放表面和所述前刀面，所述第二侧释放表面从所述前释放表面向后延伸，并从所述前刀面向下延伸；以及

切削刃；

所述切削刃包括：

加强的前子刃，其形成在所述前刀面与所述前释放表面的相交处；

第一侧子刃，其形成在所述前刀面与所述第一侧释放表面的相交处；

第二侧子刃，其形成在所述前刀面与所述第二侧释放表面的相交处；

第一凸形拐角子刃，其连接所述前子刃和所述第一侧子刃，并具有第一半径R₁；以及

第二凸形拐角子刃，其连接所述前子刃和所述第二侧子刃，并具有第二半径R₂；

所述前刀面包括切屑形成结构，该切屑形成结构位于所述前子刃的后方，并从所述前子刃向下或向下和向后延伸；

从所述第一凸形拐角子刃的远离所述第二凸形拐角子刃的第一点到所述第二凸形拐角子刃的远离所述第一凸形拐角子刃的第二点定义切削宽度W_C；

从所述前子刃的最前面的点到所述前子刃与所述切屑形成结构相交的最近点定义最小前子刃厚度T_F；

其中：

所述前子刃的顶部纵横比R_T＝W_C/T_F小于30；

所述切削宽度W_C满足W_C≤6mm的条件；并且

所述最小前子刃厚度T_F满足以下条件：T_F＞0.20mm。

2.根据权利要求1所述的切断刀片，其中，所述切削宽度W_C满足以下条件：2.5mm≤W_C≤4mm。

3.根据权利要求1所述的切断刀片，其中，所述最小前子刃厚度T_F满足以下条件：T_F＞0.25mm。

4.根据权利要求1所述的切断刀片，其中，所述支撑表面座部平行于所述前刀面延伸。

5.根据权利要求1所述的切断刀片，其中，所述前释放表面从所述前刀面向下和向后延伸；所述第一侧释放表面从所述前释放表面向后和向内延伸；并且所述第二侧释放表面从所述前释放表面向后和向内延伸。

6.根据权利要求1所述的切断刀片，其中，所述前子刃在所述前刀面的平面图中是直的。

7.根据权利要求1所述的切断刀片，其中，所述前子刃具有均匀的厚度。

8.根据权利要求1所述的切断刀片，其中，所述第一半径R₁满足以下条件：R₁＞0.20mm；并且所述第二半径R₂满足以下条件：R₂＞0.20mm。

9.根据权利要求8所述的切断刀片，其中，所述第一半径R₁满足以下条件：R₁＞0.30mm；并且所述第二半径R₂满足以下条件：R₂＞0.30mm。

10.根据权利要求8所述的切断刀片，其中，所述第一半径R₁满足以下条件：R₁＜0.60mm；并且所述第二半径R₂满足以下条件：R₂＜0.60mm。

11.根据权利要求10所述的切断刀片，其中，所述第一半径R₁满足以下条件：R₁＜0.45mm；并且所述第二半径R₂满足以下条件：R₂＜0.45mm。

12.根据权利要求1所述的切断刀片，其中，所述刀片仅包括单个切削刃。

13.根据权利要求1所述的切断刀片，其中，在所述前刀面的平面图中，所述切削刃处的切削宽度W_C是所述刀片的垂直于所述切削方向的最大尺寸。

14.根据权利要求1所述的切断刀片，其中，所述切屑形成结构仅包括单个凹部。

15.根据权利要求1所述的切断刀片，其中，在所述前刀面的平面图中，在所述柄部的上表面形成有冷却剂槽，所述冷却剂槽朝向所述前刀面延伸。

16.根据权利要求1所述的切断刀片，其中，所述支撑表面形成有支撑横向固定结构。

17.根据权利要求16所述的切断刀片，其中，所述支撑横向固定结构位于所述支撑表面座部上。

18.根据权利要求1所述的切断刀片，其中，所述刀片的后表面包括后部横向固定结构。

19.根据权利要求1所述的切断刀片，其中，所述支撑表面包括从所述支撑表面座部向下延伸的支撑表面抵接部。

20.根据权利要求19所述的切断刀片，其中，所述支撑表面抵接部向下和向后延伸。

21.根据权利要求19所述的切断刀片，其中，所述支撑表面抵接部没有横向固定结构。

22.根据权利要求19所述的切断刀片，其中，所述支撑表面包括从支撑表面抵接部向后延伸至所述刀片的后表面的底表面部。

23.根据权利要求1所述的切断刀片，其中，所述刀片的具有横向固定结构的表面只是所述支撑表面座部和后表面。

24.根据权利要求1所述的切断刀片，其中，所述刀片具有实心结构。

25.根据权利要求1至24中任一项所述的切断刀片，其中，所述柄部在所述柄部与所述切削部的连接区域的后方进一步向下或向下和向后延伸。

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