CN111565874B - 用于车削的刀具系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于车削机加工的刀具系统(100)，其具有：刀具主体(1)，其沿着纵向轴线(L)延伸并且具有用于连接到机床的第一端(11)和具有端面(13)的第二端(12)，在端面(13)上形成用于可互换的切削刀片的座部(14)，以及紧固到座部(14)以用于共同旋转的可互换的切削刀片(2)。该切削刀片(2)具有抵接表面形式的下侧(21)、前刀面形式的上侧(22)、以及后刀面形式的环绕侧面(24)，并且在上侧(22)到环绕侧面(24)的过渡处形成了切削刃(26)。切削刀片(2)置于座部(14)上，使得上侧(22)垂直于刀具主体(1)的纵向轴线(L)延伸，并且切削刃(26)通过至少两个可用的切削角部(28a，28b，28c)和两侧邻接切削角部的切削角部部分，相对于纵向轴线(L)沿径向方向突出以超出刀具主体(1)的端面(13)的外周缘。至少两个可用的切削角部(28a，28b，28c)具有至少一个第一切削角部(28a)和不同于第一切削角部的第二切削角部(28b)。

Description

用于车削的刀具系统和方法

技术领域

本发明涉及一种用于车削机加工的刀具系统和用于车削工件的方法。

背景技术

对于通过车削的机加工，特别是对金属材料的车削机加工，在许多情况下使用这样的刀具，其中例如通常由钢形成的刀具主体具有布置在其上的可互换的切削刀片，在该可互换的切削刀片上形成有与待机加工的材料接合的切削刃部分。这里，所使用的切削刀片通常由相当硬且更耐磨的材料形成，例如硬金属(硬质合金)、金属陶瓷或切削陶瓷。在此，切削刀片可以具有例如一个切削角部或多个可用的切削角部，该一个切削角部可以用于机加工，其中切削刃部分邻接切削角部。

在此，车削操作通常利用刀具系统，尤其是所谓的整体刀架，其中，设计为前刀面的可互换切削刀片的上侧在至少基本上平行于支承切削刀片的刀具主体的纵向轴线延伸的平面中延伸，结果是根据DIN 6581的刀具基面也至少基本上平行于刀具主体的纵向轴线定向。

与此相反，EP 1260294 B1描述了一种用于车削的刀具系统，其中多个可互换的切削刀片布置在设计为刀具头的刀具主体上，以使得设计为前刀面的切削刀片的相应上侧各自基本上垂直于刀具头的纵向轴线延伸，该刀具头的纵向轴线形成为旋转轴线D，结果是切削刀片的指定刀具基面Pr也垂直于纵向轴线延伸。尽管EP 1260294 B1中描述的刀具系统提供了特别多种的机器可能性，但是刀具系统的相对高的空间要求已经被证明在一些应用中不是最佳的。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于车削机加工的改进的刀具系统和用于车削工件的改进的方法，其结合机床中的小空间需求，允许各种各样的不同机加工操作。

该目的通过根据本发明的用于车削机加工的刀具系统来实现。在其他技术方案中详细说明了有利的改进。

该刀具系统具有刀具主体，该刀具主体沿纵向轴线延伸并且具有用于连接到机床的第一端以及带有端面的第二端，在该端面上形成了用于可互换的切削刀片的座部，并具有以旋转固定的方式紧固到座部的可互换的切削刀片。该切削刀片具有设计为支承面的下侧、设计为前刀面的上侧和设计为后刀面的外周侧面。切削刃形成在从上侧到外周侧面的过渡部处。切削刀片置于座部上，使得上侧垂直于刀具主体的纵向轴线延伸，并且切削刃通过至少两个可用的切削角部和两侧邻接该切削角部的切削刃部分，相对于纵向轴线沿径向方向突出以超出刀具主体的端面的外周缘。该至少两个可用的切削角部具有至少一个第一切削角部和不同于第一切削角部的一个第二切削角部。通过使切削刀片的上侧的定向垂直于刀具主体的纵向轴线，以及至少两个不同的可用的切削角部沿径向方向突出，可以通过刀具主体绕其纵向轴线的旋转而以简单且特别紧凑的方式实现不同的车削操作，而无需使另一切削刀片进入机加工位置。由于不同的切削角部形成在同一切削刀片上，所以与已知的刀具系统相比，该刀具系统也特别紧凑，并且在机器中仅需要非常小的安装空间。通过将切削刀片旋转地紧固到刀具主体上，还可以以简单的方式可靠地改变设定角度，处于接合中的切削刃部分以该设定角度相对于工件定向，因此可以在用于不同机加工操作的定向之间切换。这里，第二切削角部可以在多种方面不同于第一切削角部。在此，它与第一切削角部的不同之处可以例如仅在于一个特定特征，例如角部角度、角部半径等，或者在于多个特征，例如角部半径以及沿着该切削角部延伸的加强斜面的角度和/或宽度、不同的切屑几何形状等。切削角部的相应设计使得能够在仅一个刀具主体和紧固在其上的切削刀片的情况下执行例如纵向车削、仿形车削以及沿任何期望方向的端面操作。

根据一种改进，第一切削角部和第二切削角部的不同之处在于以下特征中的一个或多个：角部角度、角部构造、间隙角度、沿着切削角部延伸的加强斜面的角度和/或宽度、形成在前刀面上的切屑几何结构、施加到切削刀片的切削角部的区域中的材料和/或硬物质涂层、或被设计用于的机加工操作的切削角部。这样，通过使刀具主体绕其纵向轴线以预定角度进行目标旋转，可以以目标方式改变机加工条件，例如在粗机加工和精机加工之间，在以高进给速率进行纵向车削和对特定工件轮廓进行精机加工之间等。相当明显的是，存在大量的组合可能性。在不同的角部构造中，角部半径例如可以不同，从而例如可以在待机加工的工件上产生具有不同过渡半径的台阶。切屑几何结构的差异可用于例如以不同的切削深度或不同的进给速率进行机加工。切削刀片在不同角部上的不同材料或在不同角部上的不同涂层可以例如用于不同类型的机加工，或者例如尤其也用于工件上具有不同材料的区域。在用于不同机加工操作的一种设计中，例如一个切削角部可以设计成用于车削，而另一个切削角部可以设计成用于槽车削或用于螺纹车削。此外，例如还可以设计一个或多个用于外部机加工的切削角部和一个或多个用于内部机加工的其它切削角部。相当明显的是，存在大量的组合可能性。

根据一种改进，切削刀片的下侧具有至少一个防旋转保护元件，其以形状配合的方式与刀具主体的端面上的互补防旋转保护元件相互作用。在这种情况下，提供了切削刀片可靠且旋转固定地紧固到刀具主体，该刀具主体允许机加工条件的目标改变，并且外周后刀面能够保持没有用于在切削刀片的整个周缘上旋转固定紧固的紧固结构。因此，在这种情况下，通过切削刀片的可靠地旋转固定紧固，可以使用切削刀片的整个周缘进行机加工。切削刀片上的防旋转保护元件例如可以形成为从切削刀片的下侧突出的结构，并且刀具主体的端面上的互补防旋转保护元件可以形成为相应地凹入的结构。另一方面，例如，刀具主体的端面上的防旋转保护元件也可形成为突出结构，并且切削刀片的下侧上的互补防旋转保护元件可形成为对应的凹入结构。

根据一种改进，切削刀片的下侧具有至少一个定心元件，该定心元件以形状配合的方式与刀具主体的端面相互作用，以相对于刀具主体的纵向轴线定位切削刀片。在这种情况下，可以将切削刀片特别简单且可靠地安装在刀具主体上。定心元件例如可以由切削刀片的下侧上的突起形成，特别地例如由锥形或以某种其它方式随着与下侧距离的增加而逐渐变细的突起形成，所述突起与刀具主体的端面中的互补形式的凹部相互作用。另一方面，定心元件例如也可以由切削刀片下侧中的相应凹部形成，该凹部与刀具主体的端面上的相应突起相互作用。此外，防旋转保护元件也可以形成为使得它同时用作定心元件。

根据一种改进，切削刀片的下侧和刀具主体的端面形成为使得切削刀片仅能以精确的一个预定朝向紧固到刀具主体。这允许特别简单和方便的使用，其中确保切削刀片不会无意中不正确地安装，并且切削角部在刀具主体上定向在其预期的定向中。限制到仅预定朝向例如可以通过在刀具主体的端面上和在切削刀片的下侧上的相互互补的防旋转保护元件的相应的非对称构造来实现。

根据一种改进，刀具主体的端面的基本形状基本上与切削刀片的基本形状相对应。在这种情况下，确保切削刀片能够在周缘的至少大部分上充分地释放，以允许利用上侧的周缘的至少大部分进行车削，而由此不需要刀具主体的纵向轴线的额外倾斜。

根据一种改进，切削刃沿着整个外周侧面形成，并且沿径向方向在整个周缘上突出以超出刀具主体的端面的外周缘。在这种情况下，通过使刀具主体在目标控制下围绕其纵向轴线旋转并且在适当的情况下在垂直于工件轴线的平面中线性地移动，切削刀片的上侧的整个周缘可以用于以简单的方式进行车削机加工。

根据一种改进，侧面在切削刀片的整个周缘上具有正向的切削刀片特定的间隙角。在这种情况下，确保在车削操作期间用作后刀面的外周侧面在整个外周缘上充分地释放，由此不需要刀具主体的纵向轴线的额外倾斜，该额外倾斜将使刀具主体的激活进一步复杂化。应注意的是，这里的切削刀片特定的间隙角在切削刀片的整个周缘上不必是恒定的，而是侧面也可以在不同部分中具有不同的间隙角。

该目的通过根据本发明的用于车削工件的方法来实现。有利的改进由其它技术方案得出。

该方法使用一种刀具系统，其中，可互换的切削刀片以旋转固定的方式置于刀具主体的端面上，使得设计为前刀面的上侧垂直朝向刀具主体的纵向轴线L，并且形成在上侧和外周侧面之间的切削刃通过至少两个可用的切削角部和在两侧上邻接该切削角部的切削刃部分相对于纵向轴线沿径向方向突出以超出刀具主体的端面的外周缘。该方法包括以下步骤：

-使工件围绕工件轴线Z旋转，

-使用切削角部中的一个机加工工件的表面，以使得所产生的切屑在切削刀片的上侧上脱落，

-通过刀具主体绕其纵向轴线的受控旋转以及与其协调的刀具主体在平面XZ中的平移运动来改变切屑形成，该平面XZ垂直于纵向轴线L延伸，其中该平移运动具有沿垂直于工件轴线Z的方向的平移运动分量。

通过刀具主体围绕其纵向轴线的受控旋转以及与其协调的刀具主体在垂直于纵向轴线的平面中的平移运动，其中该平移运动具有垂直于工件轴线Z的平移运动分量，可以在车削操作期间以受控方式特别简单地改变机加工条件。例如，可以以目标方式改变接合的切削刃的设定角度而不改变切削深度，或者可以使用具有不同特征的另一切削刃部分或另一切削角部。由于可互换的切削刀片以旋转固定的方式紧固到刀具主体并且通过至少两个切削角部突出以超出刀具主体的外周缘，该至少两个切削角部可以用于机加工，因此在此有可能在具有单个切削刀片的特别紧凑的布置中实现不同的机加工条件。这里，刀具主体的受控旋转以及与其协调的刀具主体的平移运动，允许在不中断机加工的情况下改变机加工条件。

根据一种改进，刀具主体的纵向轴线L定向在垂直于工件轴线Z的平面XY中。在这种情况下，与工件接合的切削刃部分的设定角度的改变和不同切削角部的使用会以在控制方面特别简单的方式发生。特别优选地，刀具主体的纵向轴线L可以平行于车削操作的Y轴线定向。

根据一种改进，至少两个可用的切削角部具有第一切削角部和不同于第一切削角部的第二切削角部。如以上已经关于刀具系统描述的，这里第一切削角部和第二切削角部彼此的不同之处可以例如仅在于一个特征或者在于多个特征。

根据一种改进，刀具主体围绕其纵向轴线的受控旋转和与之协调的平移运动通过改变主动机加工切削刃的设定角度来实现。在此，例如优选地可以这样进行激活，使得仅改变设定角度而不改变其它的机加工参数。在这种情况下，例如，可以发生具有相对平坦的设定角度的纵向车削，并且在接近工件中的台阶时，可以增大设定角度。应当注意，这仅是一种可能的机加工操作，并且还可以提供另外的其它机加工操作。

根据一种改进，刀具主体的受控旋转和与之协调的平移运动以这样的方式发生，使得在机加工期间，工件轮廓保持不变。在这种情况下，例如有可能在不中断切削的情况下，在车削操作期间以一种简单的方式改变与工件相接合的切削刃的设定角度。应当注意，这种车削仅是可能的操作之一，并且除了可能的操作之外，例如还可以允许另外的其它车削操作，其中例如还可以改变切削深度。

如果在机加工过程中，主动切削角部置于包含工件轴线Z的平面中，则通过使刀具主体绕其纵向轴线旋转，可以以特别简单的方式改变机加工条件。

该目的还通过使用根据本发明的切削刀片来实现。该切削刀片具有设计为前刀面的上侧、设计为支承面的下侧、用作后刀面的外周侧面、以及形成在上侧和外周侧面之间的切削刃，该切削刃具有可用于机加工的至少两个切削角部和在每种情况下邻接切削角部的切削刃部分。该切削刀片用于上述去屑车削方法中。切削刀片的使用实现了上述关于该方法的优点。特别地，例如可以仅利用一个刀具主体和布置其上的切削刀片来实现不同的车削操作，例如纵向车削、端面车削和仿形车削。

根据一种改进，切削刀片的下侧具有至少一个防旋转保护元件，其以形状配合的方式与刀具主体的端面上的互补防旋转保护元件相互作用。在这种情况下，提供了切削刀片可靠且旋转固定地紧固到刀具主体，该刀具主体允许机加工条件的目标改变，并且外周后刀面能够保持没有用于在切削刀片的整个周缘上旋转固定紧固的紧固结构。

根据一种改进，切削刀片的下侧具有至少一个定心元件，该定心元件以形状配合的方式与刀具主体的端面相互作用，以相对于刀具主体的纵向轴线定位切削刀片。在这种情况下，可以将切削刀片特别简单且可靠地安装在刀具主体上。

附图说明

本发明的其它优点和有利方面将在以下参照附图对示例性实施方式的描述的基础上显现。

在附图中：

图1示出了根据一个实施方式的刀具系统的示意性侧视分解图；

图2示出了图1中的刀具系统的示意性立体分解图；

图3示出了图2中的细节B的示意性细节图；

图4示出了该实施方式中的切削刀片的下侧的示意性立体图；

图5示出了在车削机加工工件期间的刀具系统的示意性立体图；

图6示出了在车削机加工工件期间的刀具系统的示意图，其中视图方向沿着工件轴线；

图7示出了对应于图5的视图，其中视图方向垂直于工件轴线且垂直于刀具主体的纵向轴线；

图8示出了对应于图5的视图，其中视图方向沿着刀具主体的纵向轴线；

图9示出了刀具系统的示意性图，其中视图方向沿着刀具主体的纵向轴线，相对于图8，刀具主体围绕该纵向轴线进行了旋转；

图10示出了根据第一变型的切削刀片的平面示意图；

图11示出了从根据第一变型的切削刀片的下方观察的立体图；

图12示出了从根据第一变型的切削刀片的上方观察的立体图；

图13示出了根据第二变型的切削刀片的平面示意图；

图14示出了根据第二变型的切削刀片的示意性立体图；

图15示出了根据第三变型的切削刀片的平面示意图；

图16示出了根据第三变型的切削刀片的示意性立体图；

图17示出了根据第四变型的切削刀片的平面示意图；

图18示出了根据第四变型的切削刀片的示意性立体图；

图19示出了根据第五变型的切削刀片的平面视角的示意性立体图；

图20示出了根据第五变型的切削刀片的示意性立体图；

图21示出了根据第六变型的切削刀片的示意性立体图；

图22示出了根据第七变型的切削刀片的示意性立体图；

图23示出了根据第八变型的切削刀片的示意性立体图；

图24示出了根据第九变型的切削刀片的示意性立体图；

图25示出了根据第十变型的切削刀片的平面示意图；以及

图26示出了根据第十变型的切削刀片的示意性立体图。

具体实施方式

下面参照图1至图9描述用于车削机加工的刀具系统的一个实施方式。

在附图中示意性示出的刀具系统100被设计用于特别是金属材料的车削机加工，并且具有刀具主体1和可互换的切削刀片2，该可互换的切削刀片2以旋转固定和定心地方式紧固到刀具主体1。切削刀片2由硬且耐磨的材料形成，并且尤其可以由硬金属(硬质合金)、金属陶瓷或切削陶瓷形成。在该实施方式中，刀具主体1由较韧的材料制成，例如刀具钢。然而，例如也可以由硬金属(硬质合金)、金属陶瓷或其它材料形成刀具主体1。

刀具主体1沿纵向轴线L延伸，并具有第一端11以及第二端12，该第一端11设计成用于紧固到机床，第二端12具有相对于纵向轴线L横向延伸的端面13。第一端11设计成用于接收在机床的刀具插孔(未示出)中，并可设计成例如接收在商业上可获得的标准插孔中。在所示的优选构造中，刀具主体1具有内部冷却剂引导件，该内部冷却剂引导件设计成将冷却剂从第一端11处的内部冷却剂接收开口引导到多个冷却剂排出开口18。冷却剂排出开口18被设计成使得冷却剂可以在第二端12以及布置在第二端上的可互换的切削刀片2的方向上出现。

如图中所示，刀具主体1在其第二端12处形成为刀柄，并且在垂直于纵向轴线L的剖面中具有与切削刀片2基本相同的横截面形状，这将在下面更详细地描述。在此，在第二端部12形成为具有该横截面形状的刀柄的区域在刀具主体1的总长度的至少十分之一上延伸。用于旋转固定切削刀片2的座部14形成在端面13上，该端面13相对于纵向轴线L横向延伸。座部14设置有用于接收紧固螺钉3的螺纹部分的螺纹孔16，紧固螺钉3用于将可互换的切削刀片2紧固到座部14。在该实施方式中，螺纹孔16与纵向轴线L同轴地延伸，这从稳定性的观点来看是有利的；然而，螺纹孔16的偏心布置也是可能的。

为了实现切削刀片2的旋转牢靠的固定，尤其如图3所示，座部14具有多个防旋转保护元件15，这些防旋转保护元件被设计成与切削刀片2的被设计成支承面的下侧21上的互补的防旋转保护元件25相互作用。尽管在该实施方式中设置了三个这样的防旋转保护元件15，但是例如也可以设置仅一个或两个或多于三个这样的防旋转保护元件15。在所示实施方式中，座部14上的防旋转保护元件15设计为凹槽，每个凹槽从端面13的中心径向向外延伸。在该实施方式中，切削刀片2的下侧21上的防旋转保护元件25与座部14上的防旋转保护元件15互补，且被设计成肋，该肋从下侧21突出并且从下侧21的中心径向向外延伸。尽管在该实施方式中，防旋转保护元件25被设计成突出肋，并且在座部14上的防旋转保护元件15被设计成凹槽，但是例如相反的构造也是可能的。此外，设计成突出肋的防旋转保护元件的数量也不必然与设计成凹槽的互补防旋转保护元件的数量精确地对应。在该实施方式中，由于它们的布置，防旋转保护元件25同时用作用于将切削刀片2定心在座部14上的定心元件。

尽管在该实施方式中，示出了同时用作定心元件的防旋转保护元件25，但是例如也可以将这些功能分离，并且彼此分开地设置至少一个防旋转保护元件和至少一个定心元件。

如尤其在图4中可以看到的，切削刀片2的下侧21还具有围绕通孔23的中心突起27，紧固螺钉3的螺纹部分可以被引导穿过该通孔23。中心突起27随着与切削刀片2的下侧距离的增加而逐渐变细，并且例如可以特别地成圆锥形地逐渐变细。中心突起27接合在座部14上的相应结构17中，所述结构在该实施方式中形成为凹陷，该凹陷围绕螺纹孔16并且具有与中心突起27互补的形状。

在该实施方式中，切削刀片2的下侧21和刀具主体1的端面13设计成使得切削刀片2仅能在一个精确预定的方向上紧固到刀具主体1。在所示的构造中，这通过防旋转保护元件15和25相对于螺纹孔16或通孔23在周向方向上的非对称布置来实现。

切削刀片2具有与上述下侧21相对设置并设计成前刀面的上侧22，以及设计成后刀面的外周侧面24。如图3所示，前刀面设置有切屑几何结构22a，用于形成、导走和折断在车削操作期间产生的切屑。切削刃26形成在上侧22到外周侧面24的过渡部处。切削刃26具有多个切削角部28，其中切削刃部分在每种情况下在两侧上邻接切削角部。切削角部在下面共同地称为切削角部28，其中，各个切削角部例如称为第一切削角部28a、第二切削角部28b等。在所示的实施方式中，切削刃26作为可用于车削的切削刃，在切削刀片2的整个周缘上延伸。作为替代方式，从上侧22到外周侧面24的过渡部，例如甚至仅在周缘的一部分上的过渡部，可以形成为能够用于机加工的切削刃26。

如图中可见，如果切削刀片2已经紧固到刀具主体1上，则切削刀片2的上侧22垂直于刀具主体1的纵向轴线L延伸。尽管在所示实施方式中切削刀片2具有三个切削角部28，但例如也可以仅设置两个或多于三个的切削角部28，切削角部可用于车削，且切削刃部分邻接切削角部。

在该实施方式中，如在附图中可看到的，切削刀片2具有两种不同类型的切削角部28。在图1至图9所示的实施方式中，第二切削角部28b与具有第一角部角度α1的第一切削角部28a的不同之处在于，在两侧邻接第二切削角部28b的切削刃部分彼此围成第二角部角度α2，该第二角部角度α2不同于第一角部角度α1。切削刃26通过至少两个可用于车削的切削角部28相对于纵向轴线L沿径向方向突出以超出刀具主体1的端面13的外周。在具体示出的优选构造中，切削刃26在切削刀片2的整个周缘上沿径向方向突出以超出刀具主体1的端面13。

在该示例性实施方式中，外周侧面24在切削刀片2的整个周缘上具有正向的切削刀片特定的间隙角，因此侧面24随着距上侧22的距离的增加而在整个周缘上接近纵向轴线L。在此，切削刀片特定的间隙角可以在整个周缘上是恒定的，但是它也可以在不同的区域中采用不同的值。

下面将参照图5至图9描述在用于车削工件W的方法中使用上述刀具系统100。

在该方法中，工件W以绕工件轴线Z旋转的方式夹紧在机床中。在示例性实施方式中，刀具主体1的纵向轴线L以位于垂直于工件轴线Z延伸的平面XY中的方式定向。具体地，在该实施方式中，纵向轴线L平行于Y轴线延伸。如尤其在图6和图7中可以看到的，位于主动机加工位置的切削角部28布置在包含工件轴线Z的平面中，因此垂直于刀具主体1的纵向轴线L延伸的切削刀片的上侧22用作前刀面。在车削机加工过程中，例如首先，具有第一角部角度α1的第一切削角部28a进入主动切削位置，在该位置，如果刀具主体沿平行于工件轴线Z的主运动方向B运动，则在一侧上邻接第一切削角部28a的切削刃部分用作用于车削的第一设定角度κ1。刀具主体1绕其纵向轴线L的受控旋转允许设定角度κ1减小，例如为了以高进给速率进行纵向车削成为可能，或者如果例如要制造肩部，则可将设定角度κ1增大到例如90°，以机加工其侧壁。这里，刀具主体1围绕其纵向轴线L的旋转导致切屑形成的变化。为了在设定角度κ1这样变化时不以不期望的方式改变切削深度，在根据该实施方式的方法中，与刀具主体1的受控旋转协调地发生了刀具主体在平面XZ中的平移运动，该平面XZ垂直于刀具主体1的纵向轴线L延伸。这里，平移运动还具有沿着X方向，并垂直于工件轴线Z的方向分量。

刀具主体的平移运动T，与围绕纵向轴线L的受控旋转协调，确保了在不改变切削角部相对于工件的位置的情况下可改变设定角度κ1。

代替上述仅在发生切削刃26与工件W的机加工接合的设定角度κ1中的改变，在该方法中，切屑形成也可以由于以下事实而改变，即代替第一切削角部28a，刀具主体1绕其纵向轴线L的受控旋转使不同于第一切削角部28a的第二切削角部28b进入主动切削位置，例如如图9中可见。在这种情况下，与刀具主体1受控旋转协调预定角度，也发生刀具主体1在垂直于纵向轴线L延伸的平面XZ中的平移运动T，其中平移运动具有垂直于工件轴线Z的平移运动分量。协调的平移运动T使得可以补偿切削深度的变化，否则切削深度的变化将由于第一切削角部28a和第二切削角部28b离刀具主体1的纵向轴线L的不同径向距离而随之发生。如图9中示意性地示出的，利用第二切削角部28b的车削可以例如以处于接合的切削刃的另一设定角度κ2的定向发生。

通过刀具主体1绕纵向轴线L受控地旋转预定角度以及与之协调的在平面XZ中的平移运动T，其中平移运动具有在垂直于工件轴线Z的方向上的平移运动分量，因此能够在车削期间以简单的方式改变设定角度κ1、κ2，以改变切屑形成。这可以例如与进给速率或其它参数的变化结合发生。此外，通过刀具主体1绕纵向轴线L受控地旋转预定角度以及与之协调的在平面XZ中的平移运动，该平移运动具有在正交于工件轴线Z的方向上的平移运动分量，即使在车削期间，也可能以目标方式改变处于材料接合的切削角部28，并且因此代替第一切削角部28a，使与其不同的第二切削角部28b进入主动切削位置。

尽管已经描述了关于其中该方法与具有两种不同类型的切削角部28a、28b的可互换的切削刀片2一起使用的实施方式，但是如果切削刀片具有多个相同的切削角部28，则该方法也可以使用。

尽管已经描述了其中第一切削角部28a和第二切削角部28b的角部角度α1和α2不同的实施方式，但是，例如，替代地或附加地，角部半径处的切削角部可能是不同的，在该角部半径处，相应的切削角部被设计成是弯曲的。

变型

下面描述上述实施方式的一些变型，其中仅详细描述可互换的切削刀片的差异，并且在每种情况下使用相同的附图标记。不言而喻，刀具主体1的端面13的基本形状各自适应于改变的切削刀片的形状和尺寸。

下面将仅描述与上述实施方式的不同之处，并且将使用相同的附图标记。

图10至图12示出了根据第一变型的切削刀片2，其中除了可用于机加工的三个切削角部28a、28b之外，切削刀片还设置有另外的角部29，如特别地在图10中可看到的那样。在第一变型中，第一切削角部28a与第二切削角部28b的不同之处在于切屑几何结构22a和22b的构造，切屑几何结构22a和22b形成在相应切削角部28a、28b的区域中的上侧22上，如尤其在图10和图12中可见的。在具体示出的示例中，切削角部的不同之处还在于角部角度和形成切削角部的角部半径。然而，替代地，例如第一切削角部28a和第二切削角部28b彼此的不同之处也可以仅在于切屑几何结构22a、22b的构造，并且在它们的其它特征上相对应。

图13和图14示出了根据第二变型的切削刀片2，在切削刀片中，第一切削角部28a和第二切削角部28b的不同之处在于形成它们的材料。在该示例中，切削角部28a、28b确实都具有相同的角部角度α1和相同的角部半径，但是切削角部的材料彼此不同。例如，切削刀片2可由硬金属(硬质合金)形成，并且第二切削角部28b可由在韧度、硬度、粒度、粘结剂等方面具有不同性质的另一种硬金属形成。第二切削角部28b例如也可以由另一种硬质材料，例如尤其是金属陶瓷、PCD(多晶金刚石)、CVD金刚石、CBN(立方氮化硼)或切削陶瓷形成。作为由另一种材料形成的这种结构的替代，第二切削角部28b例如也可以仅设置有与第一切削角部28a不同的另一种涂层。尽管在该示例中仅示出了两个不同的切削角部28a和28b，但例如还可以设置多于两个不同的切削角部28，和/或切削角部28a、28b还可以在其他特性上彼此不同。

图15和图16示出了根据第三变型的可互换的切削刀片2，在该切削刀片中，不同切削角部被设计用于不同的机加工操作。如在上述构造中，第一切削角部28a设计为“正常”切削角部，用于例如作为机加工操作的纵向车削。在第三变型中，第二切削角部28b设计为用于形成槽的车削的切削角部。在第三变型中，第三切削角部28c设计为用于螺纹车削的切削角部。在这种情况下，刀具主体1围绕其纵向轴线L的受控旋转以及与其协调的刀具主体1在平面XZ中的平移运动，使得在该方法中可以利用切削刀片2执行不同的车削机加工操作，而不需要为此目的而在机床中更换刀具，该平移运动具有正交于工件轴线Z的平移运动分量。

在图17和图18中所示的第四变型中，第一切削角部28a也设计为用于例如纵向车削的“正常”切削角部，而第二切削角部28b设计为用于槽车削的切削角部。然而，与上述第三变型相比，第三切削角部28c也形成为“正常”切削角部，然而，该“正常”切削角部具有不同于第一切削角部28a的角部角度。此外，如图17和图18所示，根据第四变型的切削刀片2的基本形状不同于根据第三变型的切削刀片2的基本形状。

在图19和图20中示出了能够用于所述方法中的切削刀片2的第五变型。在第五变型中，切削刀片2又具有总共三个切削角部28a、28b、28c，它们能够用于车削并且在这种情况下设计成例如彼此相同。在该变型中，切削刀片2在平面视图中具有三角星的形状。作为三个可用切削角部28a、28b、28c的相同设计的替代方案，切削角部例如也可以设置有不同的加强斜面，每个加强斜面至少在切削角部和与其邻接的切削刃部分的区域中延伸。例如，这些加强斜面的不同之处可以在于其宽度(垂直于切削刃测量)或其角度(相对于垂直于上侧22的主延伸方向的平面测量)。在这种情况下，不同的切削角部也可以用于例如不同材料的车削或用于以不同的机加工参数车削。应当注意，例如不同的这种加强斜面并不限于图19和图20中所示的切削刀片2的基本形状，而是也可以设置有其它基本形状，并且还与切削角部28a、28b、28c之间的其它差异相结合。

图21至图24示意性地示出了切削刀片2的进一步变型，每个切削刀片具有至少两个彼此不同的切削角部28a、28b。应当注意，除了所示的角部角度的差异之外，还可以提供切削角部之间的其他差异。

在根据如图25和图26所示的第十变型的切削刀片2中，切削刀片2具有整体上大致三角形的形状，其中切削角部均具有相同的角部角度。在该实施方式中，第一切削角部28a形成有小的角部半径，例如用于精机加工，而例如第二切削角部28b的其它切削角部形成有较大的角部半径，例如用于粗机加工。

尽管切削刀片2的下侧21上的上述防旋转保护元件和定心元件未参照所有变型示出，但是这些元件也能够优选地设置在变型中。

应当注意，在切削刀片2的情况下，各个切削角部28之间的上述差异的任何期望的组合都是可能的。

Claims (17)

1.一种用于车削机加工的刀具系统(100)，其具有：

刀具主体(1)，其沿着纵向轴线(L)延伸并且具有用于连接到机床的第一端(11)和具有端面(13)的第二端(12)，在所述端面(13)上形成用于可互换的切削刀片的座部(14)，以及

可互换的切削刀片(2)，其以旋转固定的方式紧固到所述座部(14)，

其中，所述切削刀片(2)具有设计为支承面的下侧(21)、设计为前刀面的上侧(22)和设计为后刀面的外周侧面(24)，并且在所述上侧(22)到所述外周侧面(24)的过渡部处形成了切削刃(26)，

其中，所述切削刀片(2)置于所述座部(14)上，以使得所述上侧(22)垂直于所述刀具主体(1)的所述纵向轴线(L)延伸，并且所述切削刃(26)通过至少两个可用的切削角部(28a，28b，28c)和两侧邻接所述切削角部的切削刃部分，相对于所述纵向轴线(L)沿径向方向突出以超出所述刀具主体(1)的所述端面(13)的外周缘，

其中，所述至少两个可用的切削角部(28a，28b，28c)具有至少一个第一切削角部(28a)和不同于所述第一切削角部的一个第二切削角部(28b)。

2.根据权利要求1所述的刀具系统，其中，所述第一切削角部(28a)和所述第二切削角部(28b)的不同之处在于以下特征中的一个或多个：

角部角度(α1，α2)、角部构造、沿着所述切削角部延伸的加强斜面的角度和/或宽度、形成在所述前刀面上的切屑几何结构(22a)、施加到所述切削刀片的所述切削角部的区域中的材料和/或硬物质涂层、或被设计用于机加工操作的所述切削角部。

3.根据权利要求1或2所述的刀具系统，其中，所述切削刀片(2)的所述下侧(21)具有至少一个防旋转保护元件(25)，所述至少一个防旋转保护元件(25)以形状配合的方式与所述刀具主体(1)的所述端面(13)上的互补防旋转保护元件(15)相互作用。

4.根据权利要求1或2所述的刀具系统，其中，所述切削刀片(2)的所述下侧(21)具有至少一个定心元件，所述至少一个定心元件以形状配合的方式与所述刀具主体(1)的所述端面(13)相互作用，以相对于所述刀具主体(1)的所述纵向轴线(L)定位所述切削刀片(2)。

5.根据权利要求1或2所述的刀具系统，其中，所述切削刀片(2)的所述下侧(21)和所述刀具主体(1)的所述端面(13)被设计为使所述切削刀片(2)仅能在一个预定朝向上紧固到所述刀具主体(1)。

6.根据权利要求1或2所述的刀具系统，其中，所述刀具主体(1)的所述端面(13)的基本形状与所述切削刀片(2)的基本形状相对应。

7.根据权利要求1或2所述的刀具系统，其中，所述切削刃(26)沿着整个所述外周侧面(24)形成，并且沿所述径向方向在整个周缘上突出以超出所述刀具主体(1)的所述端面(13)的所述外周缘。

8.根据权利要求1或2所述的刀具系统，其中，所述外周侧面(24)在所述切削刀片(2)的整个周缘上具有正向切削刀片特定间隙角。

9.一种利用刀具系统(100)车削工件(W)的方法，其中，可互换的切削刀片(2)以旋转固定的方式置于刀具主体(1)的端面(13)上，以使得设计为前刀面的上侧(22)垂直朝向刀具主体(1)的纵向轴线(L)，并且形成在上侧(22)和外周侧面(24)之间的切削刃(26)通过至少两个可用的切削角部(28a，28b，28c)和在两侧上邻接所述切削角部的切削刃部分，而相对于所述纵向轴线(L)沿径向方向突出以超出所述刀具主体(1)的所述端面(13)的外周缘，

其中，所述方法包括以下步骤：

-使所述工件(W)围绕工件轴线(Z)旋转，

-使用所述切削角部(28a，28b，28c)中的一个机加工所述工件(W)的表面，以使得所产生的切屑在所述切削刀片(2)的所述上侧(22)上脱落，

-通过所述刀具主体(1)围绕其纵向轴线(L)的受控旋转以及与其协调的所述刀具主体(1)在垂直于所述纵向轴线(L)延伸的平面中的平移运动(T)来改变所述切屑形成，其中所述平移运动具有垂直于所述工件轴线(Z)的平移运动分量。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述刀具主体(1)的所述纵向轴线(L)朝向垂直于所述工件轴线(Z)的平面(XY)中。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述至少两个可用的切削角部(28a、28b、28c)具有第一切削角部(28a)和不同于所述第一切削角部(28a)的第二切削角部(28b)。

12.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述刀具主体(1)围绕其纵向轴线(L)的所述受控旋转以及与其协调的所述平移运动(T)通过改变主动机加工切削刃的设定角度(κ1，κ2)来实现。

13.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述刀具主体(1)的所述受控旋转和与其协调的所述平移运动(T)通过使工件轮廓在机加工期间保持不变来实现。

14.根据权利要求9或10所述的方法，其中，在所述机加工期间，主动切削角部置于包含所述工件轴线(Z)的所述平面中。

15.一种切削刀片(2)在根据权利要求9至14中任一项所述的方法中的用途，所述切削刀片(2)具有设计为前刀面的上侧(22)、设计为支承面的下侧(21)、用作后刀面的外周侧面(24)、以及形成在所述上侧(22)与所述外周侧面(24)之间的切削刃(26)，所述切削刃具有能够用于机加工的至少两个切削角部(28a，28b，28c)以及在每种情况下邻接所述切削角部的切削刃部分。

16.根据权利要求15所述的用途，其中，所述切削刀片(2)的所述下侧(21)具有至少一个防旋转保护元件(25)，所述至少一个防旋转保护元件以形状配合的方式与所述刀具主体(1)的所述端面(13)上的互补防旋转保护元件(15)相互作用。

17.根据权利要求15或16所述的用途，其中，所述切削刀片(2)的所述下侧(21)具有至少一个定心元件，所述至少一个定心元件以形状配合的方式与所述刀具主体(1)的所述端面(13)相互作用，以相对于所述刀具主体(1)的纵向轴线(L)定位所述切削刀片(2)。

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