CN111867767B - 切削刀片和其上安装有该切削刀片的切削工具 - Google Patents

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Abstract

本发明的切削刀片包括：上表面和下表面；第一侧表面和第二侧表面；第一切削刃部和第二切削刃部；以及拐角切削刃，其中第一切削刃部包括：用于在与拐角切削刃距离最远的部分处形成一个端部的第一主切削刃；连接至拐角切削刃的第一副切削刃；以及用于以在第一主切削刃和第一副切削刃之间形成台阶的方式连接它们的第一辅助切削刃，并且第一副切削刃和拐角切削刃在朝第一侧表面观察时形成一条直线，并且在与朝向下表面的方向相反的方向上向上倾斜，同时在朝向第二切削刃部的方向上逐渐行进。

Description

切削刀片和其上安装有该切削刀片的切削工具
技术领域
本发明涉及切削刀片和其上安装有该切削刀片的切削工具。
背景技术
通常，切削刀片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，例如机器零件等。
这样的切削刀片包括：上表面；与上表面面向相反方向的下表面；连接上表面和下表面的侧表面；以及形成上表面和侧表面之间的边界并实质上切削工件的切削刃。
作为相关技术，如图7所示，韩国专利公开第10-1532780号中公开的可转位端铣刀包括下侧(在下文中，称为“下表面”)14、上侧(在下文中，称为“上表面”)、四个余隙侧(在下文中，称为“侧表面”)15、主刃(在下文中，称为“主切削刃”)18、修光刃(在下文中，称为“副切削刃”)19以及拐角17。主切削刃18在第一端部38和相对侧的第二端部39之间拱形地延伸，相对于下表面14，第二端部38定位成高于第一端部38，副切削刃19沿着侧表面15定位在与主切削刃18相同的一侧并且定位成低于主切削刃18，由于副切削刃19和主切削刃18之间的高度差，拐角17处存在急剧上升的拐角切削刃部分，并且主余隙表面22的宽度从两个相对的端部38、39朝向在这两个相对的端部之间具有最小宽度的部分40减小。
然而，由于这种传统技术提供的技术构造由于副切削刃和主切削刃之间的高度差而在拐角处具有急剧上升的拐角切削刃部分，因此存在由于这种急剧上升的拐角切削刃部分所造成的与工件的干涉在加工过程中引起负荷产生的问题。由于这种加工负荷的产生，存在切削刀片的使用寿命降低并且工件的表面粗糙度降低的问题。
发明内容
技术问题
本发明的技术问题是提供即使在主切削刃和副切削刃具有高度差并且在一个侧表面上呈台阶状的情况下也能够使加工负荷最小化的切削刀片以及安装有该切削刀片的切削工具。
技术方案
为了实现上述目的，提供了根据本发明的实施方式的切削刀片，其可以包括彼此面对相反方向的上表面和下表面以及连接在上表面和下表面之间并且彼此相邻的第一侧表面和第二侧表面，并且可以包括：第一切削刃部，其形成上表面和第一侧表面之间的边界；第二切削刃部，其形成上表面和第二侧表面之间的边界；以及拐角切削刃，其连接第一切削刃部和第二切削刃部，其中，第一切削刃部可以包括：第一主切削刃，其在与拐角切削刃距离最远的部分处形成一个端部；第一副切削刃，其连接至拐角切削刃；以及第一辅助切削刃，其以在第一主切削刃和第一副切削刃之间形成台阶的方式连接它们，其中，在朝第一侧表面观察时，第一副切削刃和拐角切削刃可以形成一条直线，并且可以在与朝向下表面的方向相反的方向上向上倾斜，同时在朝向第二切削刃部的方向上逐渐行进。
第一切削刃部可以在第一主切削刃和第一辅助切削刃相交的第一连接点处相对于下表面具有最大高度，并且可以在第一辅助切削刃和第一副切削刃相交的第二连接点处相对于下表面具有最小高度。
第二切削刃部可以包括在与拐角切削刃接触的部分处形成一个端部的第二主切削刃，并且当上表面是X-Y平面并且Z轴穿过上表面的中心时，在将第一侧表面相对于Z轴旋转45度后观察该第一侧表面发现：第一副切削刃、拐角切削刃和第二主切削刃可以形成一个直线段，并且可以在与朝向下表面的方向相反的方向上向上倾斜，同时在朝向第二主切削刃的另一个端部的方向上逐渐行进。
直线段可以相对于下表面形成0.5至3度的倾角。
在朝上表面观察时，第一切削刃部和第二切削刃部关于上表面的中心成90度旋转对称。
第一侧表面可以包括：与第一切削刃部接触的上余隙表面；与下表面接触的下余隙表面；以及连接上余隙表面和下余隙表面的中间余隙表面。
在朝第一侧表面观察时，与第一主切削刃接触的上余隙表面的主切削刃相邻余隙表面部分可以在沿着周向方向的整个区域中具有相同的宽度。
主切削刃相邻余隙表面部分可以随着与第一辅助切削刃的距离的减小而相对于下表面形成变大的角度。
在朝第一侧表面观察时，下余隙表面可以在其沿着周向方向的整个区域中具有相同的宽度，并且在其沿着周向方向的整个区域中相对于下表面形成相同的角度。
中间余隙表面可以随着与第二侧表面的距离的减小而相对于下表面形成变大的角度。
同时，根据本发明的实施方式的切削工具可以是其上安装有根据上述本发明的实施方式的切削刀片的切削工具，该切削工具可以包括座表面，所述下表面放置在座表面上，其中，座表面可以形成为使得切削刀片以负的径向倾角和正的轴向倾角安装。
有益效果
如上所述，根据本发明的实施方式的切削刀片和安装有该切削刀片的切削工具可具有以下效果。
根据本发明的实施方式，提供了一种技术构造，其中，在朝第一侧表面观察时，第一副切削刃和拐角切削刃形成一条直线，并且在与朝向下表面的方向相反的方向上向上倾斜，同时在朝向第二切削刃部的方向上逐渐行进。因此，与传统技术不同，不会出现拐角切削刃相对于第一副切削刃急剧上升的脆弱部分，并且第一副切削刃和拐角切削刃可以平滑地连接，从而即使在第一主切削刃和第一副切削刃具有高度差并且呈台阶状时，也使施加于拐角切削刃上的加工负荷最小化。结果，由于这种最小化的加工负荷，切削刀片的使用寿命和工件的表面粗糙度可以显著提高。
附图说明
图1是示意性示出根据本发明的实施方式的切削刀片的立体图。
图2是示出朝第一侧表面观察时的图1的切削刀片的视图。
图3是示出在箭头“A”的方向上观察时的图1的切削刀片的视图。
图4是示出朝上表面观察时的图1的切削刀片的视图。
图5是一并示出图4的切削刀片的沿A-A线截取的截面图(a)、沿B-B线截取的截面图(b)以及沿C-C线截取的截面图(c)的视图。
图6是一并示意性示出切削工具的仰视图(a)和侧视图(b)的视图，在该切削工具上安装有图1的切削刀片。
图7是示意性示出传统的可转位端铣刀的视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式，其将对于本发明所属领域的技术人员而言将是显而易见的。然而，本文提出的描述仅是出于说明目的的优选例子，并不意图限制本发明的范围，因此应理解的是，在不脱离本发明范围的情况下，可以对本发明做出其他等同替换和修改。
图1是示意性示出根据本发明的实施方式的切削刀片的立体图，图2是示出朝第一侧表面观察时的图1的切削刀片的视图，图3是示出在箭头“A”的方向上观察时的图1的切削刀片的视图。
图4是示出朝上表面观察时的图1的切削刀片的视图，图5A是示出沿A-A线截取的图4的切削刀片的截面图，图5B是沿B-B线截取的截面图，图5C是沿C-C线截取的截面图，图6A和图6B是示意性示出切削工具的仰视图和侧视图，在该切削工具上安装有图1的切削刀片。
如图1至图6所示，根据本发明的实施方式的切削刀片100包括上表面110、下表面120、第一侧表面130、第二侧表面140、螺钉孔(SH)、第一切削刃部150、第二切削刃部160和拐角切削刃170。在下文中，将继续参照图1至图6详细描述每个部件。
如图1至图4所示，上表面110和下表面120可以彼此面对相反的方向，并且第一侧表面130和第二侧表面140可以连接在上表面110和下表面120之间并且彼此相邻。另外，如图1和图4所示，螺钉孔(SH)可以穿透上表面110和下表面120而形成，以便插入螺栓(参见图6B中的10)以与切削工具(图6中的200)进行紧固。此外，如图1和图4所示，上表面110可以具有大致正方形的形状以允许相对于工件进行直角加工。
另外，第一切削刃部150、第二切削刃部160和拐角切削刃170是实质上切削工件的部件。具体地，如图1至图4所示，第一切削刃部150可以设置在上表面110和第一侧表面130之间的边界部分，第二切削刃部160可以设置在上表面110和第二侧表面140之间的边界部分，拐角切削刃部170可以设置在第一切削刃部150和第二切削刃部160之间的拐角部分。
在下文中，将继续参照图1至图4详细描述第一切削刃部150和第二切削刃部160。
如图1至图4所示，第一切削刃部150可以包括第一主切削刃151、第一副切削刃152和第一辅助切削刃153。第一主切削刃151可以连接在与拐角切削刃170距离最远的部分和第一辅助切削刃153之间，第一副切削刃152可以连接在第一辅助切削刃153和拐角切削刃170之间，并且第一辅助切削刃153可以以在第一主切削刃151和第一副切削刃152之间形成台阶的方式连接它们。
另外，如图2所示，第一切削刃部150可以在第一主切削刃151和第一辅助切削刃153相交的第一连接点P1处相对于下表面120具有最大高度H1，并且在第一辅助切削刃153和第一副切削刃152相交的第二连接点P2处相对于下表面120具有最小高度H2。
另外，如图2所示，在朝第一侧表面130观察时，第一副切削刃152和拐角切削刃170可以形成直线L1并且在与朝向下表面120的方向相反的方向上向上倾斜，同时在朝向第二切削刃部160的方向上逐渐行进。因此，与传统技术不同，不会出现拐角切削刃170相对于第一副切削刃152急剧上升的脆弱部分，并且第一副切削刃152和拐角切削刃170可以平滑地连接成一条直线L1，使得即使在第一主切削刃151和第一副切削刃152呈台阶状时，也可以使施加于拐角切削刃170上的加工负荷最小化。结果，由于这种最小化的加工负荷，根据本发明的切削刀片100可以具有显著提高的使用寿命和工件的表面粗糙度(或表面粗糙度)。
如图1、图3和图4所示，第二切削刃部160可包括第二主切削刃161、第二副切削刃162和第二辅助切削刃163。第二主切削刃161可以连接在与拐角切削刃170接触的部分和第二辅助切削刃163之间，第二副切削刃162可以连接在第二副切削刃163和与拐角切削刃170距离最远的部分之间，并且第二辅助部分163可以以在第二主切削刃161和第二副切削刃162之间形成台阶的方式连接它们。
此外，如图4所示，在朝上表面110观察时，第一切削刃部150和第二切削刃部160可以关于上表面110的中心C1成90度旋转对称。
另外，如图1所示，当上表面110是X-Y平面并且Z轴穿过上表面110的中心C1时，在使图2所示的第一侧表面130相对于图1的Z轴旋转45度之后观察该第一侧表面130(即，以拐角切削刃170定位在中心处观察第一侧表面130和第二侧表面140)发现，第一副切削刃152、拐角切削刃170和第二主切削刃161可以形成直线段L2，然后在与朝向下表面120的方向相反的方向上向上倾斜，同时在朝向第二主切削刃161的另一个端部的方向上逐渐行进(如图3所示)。因此，与传统技术不同，不会出现拐角切削刃170相对于第一副切削刃152急剧上升的脆弱部分，并且第一副切削刃152、拐角切削刃170和第二主切削刃161可以通过一个直线段L2平滑地连接，使得可以使施加于拐角切削刃170或第二主切削刃161上的加工负荷最小化。结果，由于这种最小化的加工负荷，可以显著提高根据本发明的切削刀片100的使用寿命和工件的表面粗糙度(或表面粗糙度)。另外，在将根据本发明的切削刀片100安装在根据本发明的切削工具(图6中的200)上并进行加工时，这样的直线段L2可以恒定地保持相同的螺旋角，而与切削量(工件的切削深度)无关，从而防止了加工负荷的快速增加。
例如，如图3所示，这样的直线段L2可以相对于下表面120形成0.5至3度的倾角(θ10)。
在下文中，将继续参照图1、图2、图4和图5详细描述第一侧表面130。
如图1和图2所示，第一侧表面130可以包括与第一切削刃部150接触的上余隙表面131、与下表面120接触的下余隙表面132以及连接在上余隙表面131和下余隙表面132之间的中间余隙表面133。
此外，如图2所示，在朝第一侧表面130观察时，与第一主切削刃151接触的上余隙表面131的主切削刃相邻余隙表面部分131a可以在其沿着周向方向的整个区域中具有相同的宽度W1。因此，第一主切削刃151可以确保每次切削的相同刚性(工件的切削深度)。
另外，如图4和图5所示，主切削刃相邻余隙表面部分131a随着与第一辅助切削刃153的距离的减小而可以相对于下表面120形成变大的角度(θ21、θ22和θ23)。例如，在主切削刃相邻余隙表面部分131a中，与加工负荷最大的拐角切削刃170相邻的部分可以相对于下表面120形成大致直角(即，可以近似为负余隙表面)，由此根据加工负荷确保对应的刚度，并且在主切削刃相邻余隙表面部分131a中，与加工负荷相对较小的第一辅助切削刃153相邻的部分可以相对于下表面120形成钝角(即，可以是正余隙表面)，由此减少对工件的干扰。例如，该角度(θ21、θ22和θ23)可以在90度至120度的范围内。
另外，如图2所示，在朝第一侧表面130观察时，下余隙表面132可以在沿着周向方向的整个区域中具有相同的宽度W2，并且如图4和图5所示，下余隙表面132可以在沿着周向方向的整个区域中相对于下表面120形成相同的角度(θ30)。具体地，由于下余隙表面132是紧固到切削工具(图6中的200)的安置部分(或槽)的部分，因此当如上所述提供相同的宽度(W2)和相同的角度(θ30)时，可以减小切削工具200的安置部分以及下余隙表面132的误差(设计误差或制造误差)，并且误差的减小可以导致下余隙表面132与切削工具(图6中的200)的安置部分紧密接触，从而增加紧固力。
此外，如图4和图5所示，在中间余隙表面133和下表面120之间形成的角度(θ41、θ42和θ43)可以随着与第二侧表面140的距离的减小而逐渐变大。例如，该角度(θ41、θ42和θ43)可以在90到120度的范围内。
在下文中，将参照图6详细描述根据本发明实施方式的切削工具200。
如图6所示，根据本发明的实施方式的切削工具200是其上安装有根据上述本发明的实施方式的切削刀片100的切削工具，并且可以包括座表面201,上述切削刀片100的下表面120放置在座表面201上。此外，如图6所示，还可以在下表面120和座表面201之间包括辅助构件SM。
如图6所示，座表面201可以形成为使得上述切削刀片100以负的径向倾角(θ50)和正的轴向倾角(θ60)安装。
作为参考，负的径向倾角(θ50)可以指的是安装在切削工具200上的切削刀片100在与切削工具200的旋转方向相反的负(-)方向上相对于径向直线(RD)倾斜多少度，正的轴向倾角(θ60)可以指的是安装在切削工具200上的切削刀片100在作为切削工具200的旋转方向的正(+)方向上相对于旋转轴线(SD)倾斜多少度。
已经详细描述了本发明。然而，应理解的是，详细说明和具体例子虽然指示了本发明的优选实施方式，但是仅是通过示例的方式给出，因为根据该详细的描述，在本发明的范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员而言是显而易见的。
工业适用性
本发明可以用于切削刀片和切削工具。

Claims (9)

1.一种切削刀片，其包括彼此面对相反方向的上表面和下表面以及连接在所述上表面和所述下表面之间并且彼此相邻的第一侧表面和第二侧表面，其中，所述切削刀片包括：
第一切削刃部，其形成所述上表面和所述第一侧表面之间的边界；
第二切削刃部，其形成所述上表面和所述第二侧表面之间的边界；以及
拐角切削刃，其连接所述第一切削刃部和所述第二切削刃部，
其中，所述第一切削刃部包括：
第一主切削刃，其在与所述拐角切削刃距离最远的部分处形成一个端部；
第一副切削刃，其连接至所述拐角切削刃；以及
第一辅助切削刃，其以在所述第一主切削刃和所述第一副切削刃之间形成台阶的方式连接它们，
其中，在朝所述第一侧表面观察时，所述第一副切削刃和所述拐角切削刃形成一条直线，并且在与朝向所述下表面的方向相反的方向上向上倾斜，同时在朝向所述第二切削刃部的方向上逐渐行进，
其中，所述第一侧表面包括：
与所述第一切削刃部接触的上余隙表面；
与所述下表面接触的下余隙表面；以及
连接所述上余隙表面和所述下余隙表面的中间余隙表面，并且
其中，与所述主切削刃接触的所述上余隙表面的主切削刃相邻余隙表面部分随着与所述第一辅助切削刃的距离的减小而相对于所述下表面形成变大的角度。
2.根据权利要求1所述的切削刀片，其中，所述第一切削刃部在所述第一主切削刃和所述第一辅助切削刃相交的第一连接点处相对于所述下表面具有最大高度，并且
在所述第一辅助切削刃和所述第一副切削刃相交的第二连接点处相对于所述下表面具有最小高度。
3.根据权利要求1所述的切削刀片，其中，所述第二切削刃部包括在与所述拐角切削刃接触的部分处形成一个端部的第二主切削刃，并且
当所述上表面是X-Y平面并且Z轴穿过所述上表面的中心时，在将所述第一侧表面相对于所述Z轴旋转45度后观察所述第一侧表面发现：
所述第一副切削刃、所述拐角切削刃和所述第二主切削刃形成一个直线段，并且在与朝向所述下表面的方向相反的方向上向上倾斜，同时在朝向所述第二主切削刃的另一个端部的方向上逐渐行进。
4.根据权利要求3所述的切削刀片，其中，所述直线段相对于所述下表面形成0.5至3度的倾角。
5.根据权利要求1所述的切削刀片，其中，在朝所述上表面观察时，所述第一切削刃部和所述第二切削刃部关于所述上表面的中心成90度旋转对称。
6.根据权利要求1所述的切削刀片，其中，在朝所述第一侧表面观察时，与所述第一主切削刃接触的所述上余隙表面的主切削刃相邻余隙表面部分在沿着周向方向的整个区域中具有相同的宽度。
7.根据权利要求1所述的切削刀片，其中，在朝所述第一侧表面观察时，所述下余隙表面在其沿着周向方向的整个区域中具有相同的宽度，并且
在其沿着周向方向的整个区域中相对于所述下表面形成相同的角度。
8.根据权利要求1所述的切削刀片，其中，所述中间余隙表面随着与所述第二侧表面的距离的减小而相对于所述下表面形成变大的角度。
9.一种切削工具，其上安装有根据权利要求1至8中任一项所述的切削刀片，所述切削工具包括座表面，所述下表面放置在所述座表面上，
其中，所述座表面形成为使得所述切削刀片以负的径向倾角和正的轴向倾角安装。
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