CN1116834A - 具有螺旋扭曲的后面和相邻的槽的切削刀片 - Google Patents

Abstract

一种切削刀片包括一上侧或出屑面，一底面和延伸在这两面之间的侧面。至少一侧面设有一第一，可以是被螺旋扭曲的后面并且在第一后面之下，有一第二后面。在这二后面之间，设有一槽。因有这槽，切削刃的最接近处避免了全部磨削。进一步说，由于设置这槽也使在铣刀体上精密定位刀片成为可能，甚至在第一后面被螺旋扭曲时也是如此。

Description

具有螺旋扭曲的后面和相邻的槽 的切削刀片

本发明涉及一种用于成形加工刀具，特别是铣刀的切削刀片。该刀片最好是由制造刀片的粉末成型压制并烧结制成。刀片包括一上出屑面，一个设置在与加工刀具的一合作底支撑面接合处的下平底面，以及延伸在这些表面之间的至少一个侧面。侧面适于至少与刀具一个接合侧面相对设置，并且一般相对刀片上出屑面倾斜成锐角，相对底面倾斜成纯角。一切削刃沿出屑面和该侧面之间的过渡线延伸，靠近切削刃设有一后面。

这种刀片越来越多地通过直接压制方法生产。该方法是首先把粘结的碳化物成形粉末，在适于达到目的压制工具中压制成所要求的形状，随后在一个炉中，在大约1000℃的温度下烧结达到最终的强度。压制工序已经多年的改进，今天如此好地规定了工艺，至使有可能提供有很大精确度的加强倒角和后面，靠近切屑成形面的成形切屑刃。此外，甚至在烧结产生的缩小包括进压制工具尺寸的计算之中。

现代切削刀片几何形状越来越趋向于正的切削几何形状，即，在切削刀片的出屑面和加工面的垂直平面之间的角越来越大。切削刀片几何形状这样发展的原因是用其可获得好处，例如，在保持正的切削几何形状时切削力小，能源消耗低，很好限定的切削刃可有高精度尺寸，以及在选择后角时有更大的自由。实际上，出屑面的正度限制是由粘结碳化物的强度所定，因为出屑面正的越多，切削刃角就越尖锐，并且由此而更弱。

正前角也需要铣刀体上的切削刀片的轴向倾斜角尽可能是正的。然而，在铣刀体上增加倾斜角的缺点是隙角或后角随切深的增加而减少。作为一实例，具有正方基本形状并具有侧长1.5cm的可转位刀片，安装在50cm直径的铣刀体上成7°的正轴向倾斜角，在切削刀片的拐角上有10°的后角，而在最大切深时的相应角是7°。若同一刀片进一步在同一铣刀体上倾斜，例如到17°的正轴向角，后角在最大切深时减少至仅有0.7°。这减少的角度必须与至少应当是大约7°的满意的后角相比较。这种不利在小直径的刀体上越发显著。

本领域中熟练人员众所周知，充分的间隙对所有的切削加工起决定性的作用。由于在切削刃之下空隙不足而间隙不适当，导致刀片后面加速磨损和不能接受的振动。此外，刀片切削刃的缺口、破损或裂断都可能发生。为了试验在铣刀体上刀片的正倾斜所提供足够的间隙，已有建议在切削刃下压制出螺旋扭曲的后面。这样，朝着工件保持着一基本不变的间隙，不管刀片在铣刀体上的倾斜度如何。

然而，扭曲的间隙的不足是紧跟切削刃的扭曲的后面和在扭曲后面之下的平的第二后面的结合导致在这二后面这间有一过渡或截断线，它不是直的且平行于切削刃，而是弯曲的。由于这条弯曲的截断线，扭曲的后面的宽度向切深方向增加(见图1)。这在两后面这间的弯曲的截断线当为把刀片轴向和径向定位确定铣刀体上的切削刀片槽上接合点或面的位置时，产生了问题。

此外，为某种类型的加工，例如某种类型的面铣削，近些年来，在形状和尺寸精度上的要求更严格了。实际上，正切削刃需要一十分高的尺寸精度，以保证在刀具小进给时良好的性能。迄今，在精度上的这些要求已由称之为仿形磨削所完成，这意味着邻近单独切削刃的每一表面在烧结之后的一工步中后磨而成。然而，这样仿形磨削的一系列不足是它使切削刀片的微几何形状产生变化，即构成切削刀片部分的切削刃的表面结构在表面处理之后，例如喷砂、修边、沉淀一表面硬层，产生变化，而表面处理正常情况下在完成烧结之后应尽可能有效。以这种方式，刀片可能改变产生负的加强倒棱的宽度、从切削刃到切屑形成面之间的距离、以及后面。例如，一个原始压制，螺旋扭曲形状的后面，可整个或部分被磨掉。实际上，这些变化很可能使成屑能力和刀片的成屑功能恶化，并且使其强度和刀具寿命减少。

因此，本发明的第一个目的是在切削刃的最靠近处避免任何形式的磨削或其他工艺。

本发明的另一目的是能够精密定位刀槽中切削刀片的轴向和径向接合点，而不管未磨的后面如何。

在最佳实施例中，本发明的另一目的是能精确定位刀槽中切削刀片的轴向和径向接合点，甚至在螺旋扭曲后面或隙面情况下。

根据本发明，可实现这些目的和其他目的。按照本发明，任何形式的磨削或其他工艺在最靠近切削刃处均可避免。实际上，通过在侧面设置一槽，使隙面或后面的宽度基本不变，甚至它是螺旋扭曲面也如此。进一步说，由于是磨削在下的平侧面，后面不受任何方式影响。为了能够使切削刀片的轴向和径向定位具有高尺寸精度，能够以任何所需的方式成形。

本发明另一附加的优点是在不影响接合点的高度情况下，选择平侧面上不同间隙时，可以有很大自由度。进一步的优点是不起作用的切削刃和它相邻的后面不压到刀片槽的侧支撑面上。因此，它们在不起作用时的位置上不存在损伤表面的危险。

根据本发明，邻近切削刃的后面，也称为第一隙面或后面，最好是螺旋扭曲的。这扭曲有使后角基本不变的好处，而不管在铣刀体上切削刀片的轴向正的倾斜度。然而，第一后面也能够是整个平面，并且具有一例如5°到25°，最好是5°到15°的后角。

为了说明而非限制的目的，本发明现联系附图更详细地说明。附图表示了一最佳实施例，其中同一物用同一参考号，附图中：

图1是一具有螺旋扭曲隙面或后面而在侧面中无槽的刀片的视图；

图2是一根据本发明刀片的从上部看的透视图；

图3是一根据本发明刀片的顶视图；

图4是一沿图3中I—I线的剖视图；而

图5是一根据本发明用一透明刀片的切削刀片凹座的视图。

参照图1，一标准刀片1′，具有非标准隙面或后面3′，为在增加切深方向上增加间隙，它被螺旋扭曲。后面3′邻近平的第二后面2′。由于面3′的扭曲形状，一弯曲截断线4′形成在二后面2′、3′之间。截断线4′的弯曲随磨削和面2′的后角显著变化。弯曲的变化在确定一铣刀(未画出)的刀片凹座的轴向和径向方向的接合点应放置的位置时，产生或加重了上述已指出的困难。

图2到4表示一个根据本发明，具有正方基本型式的可转位切削刀片1。其他所有的形状在本发明中也予重视。

刀片包括一上侧或出屑面10和一平的底侧或底面12，其基本与出屑面10平的平行。在正方基本型式中，四个相似侧面在出屑面10和底面12之间延伸。根据本发明，侧面包括一第一后面或隙面3，其最好以间隙随切削深度增加的这种方式被螺旋扭曲。例如，靠近操作切削拐角的后角是在0°到30°之间，最好在0°到10°之间，而在最大切削深度时，该角度是在10°到40°之间，最好在10°到20°之间。由于铣刀上刀片的负的轴向倾斜角，后面3可以是在相反方向上被扭曲，扭曲的程度与如上述指出的大小相同。

侧面进一步包括一第二后面2和一位于这二后面之间的槽13(图4)。这些槽最好沿全部侧面长度，从一切削拐角到下一切削拐角延伸。该槽由面4和14所限定，该表面4在最佳实施例中，基本垂直于刀片的上面和底面10、12；而表面14在最佳实施例中，其基本上与上面和底面平行。

后面3的高度B(图4)适当构成了切削刀片的整个厚度的8％到20％。实际上，后面3的最小的高度由制成刀片所用的粘结碳化物的强度来决定。平面4的高度(图4中C)适当构成了切削刀片整个高度的30％到50％之间。决定面4的高度和第二后面2的后角的标准是它们提供不侵入后面3的表面2上的一定的磨削允许量A。

为了加强表面3、10和14所限定的伸出部分，槽13能够沿面4和14之间的截断线设有一适当的圆或圆角。

当然，磨削操作是要求时间和能耗两方面的。为了把时间和能耗减至最少，刀片的侧面最好用与成型压制操作相关的中央槽5(图2)构成。槽5把刀片的每一侧面上要磨削的表面2分成二部分。实际上，沿侧面的槽5的长度可允许合计为要磨削的底面12整个长度的25％—35％。

槽13能够使侧面2磨削制成接合面，同时邻近主切削刃6和第二切削刃7的面3和8，在它们经压制和烧结之后的同样条件下保持原封不动。这个步骤保证达到十分高的尺寸精度。然而，在刀片凹座的接合点和径向相对切削刃之间测定距离的误差可在1—20μm，适合为1—10μm的范围内。这些结果在图5之中说明得最好，其中表示了一个支撑面的二接合点或接合面16和17和其他侧支撑面的一接合面18。铣刀的铣刀体的底支撑面参照号为15。由于图1中的弯曲截断线4′没升高，支撑面16、17、18能够在整个范围内利用来接合切削刀片侧面2相应平面部分。

根据本发明的刀片最好设置一中央位置的通孔11，用于插入适当的紧固装置例如一螺丝，紧固销等等。

当然，发明不限于附图说明和所表示的实例。因此，也可能把本发明应用到具有其他多边形基本型式例如三角形的镶嵌刀片上，披露的正方形是特定一例。甚至可能制备具有圆形槽的圆开镶嵌刀片。然而，出屑面能十分显著地变化。例如，出屑面能够成已经公知的几何形状，例如正出屑面、断屑槽、坑、脊、隆起和类似物。

根据加工实例，主切削刃完全是直的。然而它也能稍微向外弯曲，为了补偿正的轴向倾斜角和保证铣削表面的完全平面性。

本发明的原理，最佳实施例和操作模式已在前面说明书中描述。然而，打算要保护的发明不局限于所公开的实例。变化和改变可以作出，但不会脱离附属的权利要求的精神和范围。

Claims (20)

1.一种用于成形加工刀具，特别是铣刀的切削刀片，其特征在于，包括一上出屑面，一平底面，其适于置于与加工刀具的一合作支撑面接合处，至少在上和下表面之间延伸的一侧面，至少一侧面的一部分适于置于与加工刀具的至少一个合作的该支撑面的接合处，该至少一侧面相对出屑面倾斜成一锐角，而相对底面倾斜成一钝角，至少一切削刃沿在上出屑面和该至少一侧面之间的过渡线形成，一第一后面设在该至少一邻近切削刃的表面，一第二后面设在该第一后面之下，和一沿在第一后面和第二后面之间的该至少一侧面的长度的至少一部分延伸的槽。

2.根据权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述的第二后面基本上是平的。

3.根据权利要求1所述的刀片，其特征在于，所述的第二后面被磨削。

4.根据权利要求1所述的刀片，其特征在于，所述的槽在刀片成型之后被磨削。

5.根据权利要求2所述的刀片，其特征在于，所述的第二后面的平面当从基本位于切削刀片的侧面的中点的一点看时，位于切削刃和第一后面两者的外侧。

6.根据权利要求1所述的刀片，其特征在于，所述的槽基本沿限定了切削刃的侧面整个长度延伸。

7.根据权利要求1所述的刀片，其特征在于，所述的槽设置在第二后面的平面之内。

8.根据权利要求1所述的刀片，其特征在于，所述的刀片具有一个从三角形、菱形、长菱形、正方形、矩形或圆形之一选择出的形状。

9.根据权利要求1所述的刀片，其特征在于，进一步包括一制在该第二后面之中的第二槽。

10.根据权利要求1所述的刀片，其特征在于，所述的第一后面被螺旋扭曲。

11.根据权利要求1所述的刀片，其特征在于所述的槽包括一第一表面，其基本平行于底面并且位于邻近第一后面，以及设置在第一表面和第二后面之间的第二表面，第二表面基本垂直于底面。

12.根据权利要求9所述的刀片，其特征在于，所述的第二槽从槽延伸到底面。

13.根据权利要求9所述的刀片，其特征在于，所述的第二槽延伸过底面的长度的25％到35％。

14.根据权利要求1所述的刀片，其特征在于，所述的第一后面被螺旋扭曲，以使间隙随切深的增加而增加。

15.根据权利要求1所述的刀片，其特征在于，所述的上和底表面的平面相平行并且其中槽包括一般垂直于上和底面的第一表面。

16.根据权利要求15所述的刀具，其特征在于，所述的槽包括第二表面，它的平面基本上平行于上表面和底面的平面。

17.根据权利要求1所述的刀片，其特征在于，所述的刀片由刀片生产粉末成型压制和烧结制成。

18.根据权利要求1所述的刀片，其特征在于，所述的第一后面延伸过刀片厚度的8％到20％。

19.根据权利要求4所述的刀片，其特征在于，所述的槽从切削刃移位，使该槽的磨削不影响该切削刃或该第一后面。

20.一种铣刀体，包括至少一个刀片，其特征在于，所述的刀片包括一上出屑面，一平底面，其适于置于与加工刀具的一合作的支撑面接合处，至少在上和下表面之间延伸的一侧面，至少该一侧面的一部分适于置于与加工刀具的至少一个合作的支撑面的接合处，该至少一侧面相对出屑面倾斜成一锐角，而相对底面倾斜成一钝角，至少一切削刃沿上出屑面和该至少一侧面之间的过渡线形成，一第一后面设在该至少一邻近切削刃的表面，一第二后面设在该第一后面之下，和一沿在第一后面和第二后面之间的该至少一侧的长度的至少一部分延伸的槽。

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