CN1136986A - 具有一个开槽基座的刀把 - Google Patents

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Abstract

一种包括一个刀把的切削工具组件，该刀把带有一个刀片夹持套，该夹持套有一个套底壁，在其上面可拆卸地安装有一个切削刀片和一个垫片。该切削刀片基本上是棱形的，具有一个上表面，一个下表面和侧凸侧面表面，以及至少一个在侧凸侧面表面间确定的切削角，并提供至少一个切削刃，该切削刃由上表面和与之相邻的相应数量的侧凸侧面表面交汇而成。垫片基本上与切削刀片的形状和尺寸相一致，刀片与垫片由紧固装置可拆卸地安装在套内，以便垫片的支撑表面支撑切削片的下表面，垫片的下承载表面靠压在套底壁上，垫片下承载表面上至少一部分，基本上在支撑切削角的区域内，形成有适合凹进套底壁的突起花纹。

Description

具有一个开槽基座的刀把
本发明涉及刀片切削工具组件，尤其是涉及具有例如，在磨削、钻孔、镗削、切断、开槽或车削操作中使用的可更换切削刀片的切削工具组件。
本发明所采用的这种切削工具组件包括一个带有刀片夹持套，的刀把和一个位于其内的切削刀片，以便产生一个可操作的切削角和相关的切削刀刃。这个切削刀片有一个下表面，该下表面通过一个相应形状和尺寸的垫片直接或间接地靠压在保持套的底壁上。垫片一般是由比制造刀把的材料硬的材料制成的，因此，垫片的使用是可取的，因为它用来吸收作用在刀片的可操作切削角上的切削刀，尤其是它的切向分力，因此防止了相对贵重的刀把的损坏。主要地，该垫片通过象对开管状销子、螺纹套或类似这样的固定装置独立安装在夹持套内，同时，切削刀片通过象锁紧螺钉、中心锁紧销、杆、楔块、夹紧装置或类似这样的固定装置安装在夹持套内。
为了垫片在夹持套底壁上的准确定位和增加它们之间以及与切削刀片之间的接触面积，通常的做法是研磨该垫片的上下表面。理论上，这种做法是用来防止在支撑刀片的可操作切削角的夹持套底壁的前部分出现的塑性变形，这种塑性变形是由切削力的切向分力施加在其上的相当大的弯矩所引起的。可是，实际上，即使在刀把套底壁的前端的最轻微的变形也会导致垫片的不稳定固定，这又反过来导致在机器操作过程中的振动。因此，垫片不再有效地作为一个吸收垫，刀把体变得不能继续使用了。
因此，本发明的目的是提供一个新的刀片切削工具组件，该组件包括一个切削刀片并最好有一个垫片，其中为了基本上减少或消除了上述提到的缺点提供这些装置。
按照本发明的一个方面，提供一个切削工具组件，它包括：
(a)一个带有一个包含套底壁的刀片夹持套的刀把；
(b)一个大体上是棱柱形的切削刀片，该棱柱形的切削刀片有一个上表面、一个下表面、侧凸侧面表面和由侧凸侧面表面之间确定的至少一个切削角，并提供至少一个切削刃，该切削刃由所述的上表面和与之相邻的相应数量的所述侧凸侧面表面之间交汇而成；以及
(c)形状与尺寸大体上与所述切削刀片相一致的一个垫片，所述的切削刀片与所述的垫片可拆卸地由紧固装置安装在所述的夹持套内，以便所述垫片的上支撑表面支撑所述切削刀片的下表面，所述垫片的下承载表面靠压在所述夹持套的底壁上，所述垫片的下承载表面的至少一部分大体上在支撑所述切削角的区域内形成有适合凹进所述保持套底壁的突起花纹。
按照本发明所述设计的切削工具组件中，在机器操作过程中，作用在切削角上的切削力的切向分力引起在垫片的下承载表面形成的突起花纹凹进保持套的底壁内。这种结构很有效地将切削力的切向分力分配在比夹持套底壁原来的面积更大的面积上，因此，有效地减小了在夹持套底壁上的应力，限制了前面所述的夹持套前面部分的塑性变形。更进一步，留在夹持套底壁上的凹滚用来阻止垫片相对于刀片夹持套的任何运动，因此，可更加稳定地安装垫片。这样，按本发明的意思就可以在机器操作中更有益地利用这一主要的切削力。
按本发明所述的在切削工具组件中所用的切削刀片可以是单面的也可以是双面的，在这两种情况下，与切削角相邻的切削刀片的下表面最好形成有凹口而垫片的上支撑表面形成有向上的突起，该突起具有锥形的侧壁的便插入其内。垫片与切削刀片沿这一突起的锥形侧面相配合以便防止机器操作中由于切削力的径向和进给分力的作用使得切削刀片相对于垫片的移动。
在另一种变换的结构中，特别是适合单面切削刀片的结构中，切削刀片与它的切削角相邻的下表面提供有一个向下的突起，用来插入到垫片上表面提供的凹口内。进一步，在双面切削刀片的情况下，最好是切削刀片与垫片之间的配合是这样的，即，切削刀片的非操作下切削刃提升到它的支撑垫片之上，用来防止如申请人未结案的专利申请号为08/341616的美国专利申请中提出的问题，该专利申请建立在PCT/EP 93/03713基础上，在这里合在一起作为参考。
按照本发明的另一方面，提供有一个用于切削工具组件的垫片，该切削工具组件包括一个可更换的切削刀片，该刀片有至少一个切削角，这个垫片具有与所述的切削刀片的形状与尺寸基本相一致的形状与尺寸，所述的垫片有一个用来支撑切削刀片的上表面，一个靠压在切削工具组件的刀把上的刀片夹持底壁上的下承载表面，以及一个适合于支撑所述切削角的垫片角，所述垫片的下承载表面上至少一部分，大体上在所述垫片角的区域内，形成有适合于凹进所述保持套底壁的突起花纹。
按照本发明的切削工具组件也可以不使用垫片。这样按照本发明的又一个方面，提供有一个用于切削工具组件的切削刀片，该切削工具组件包括一个刀把，该刀把有一个含有套底壁的刀片夹持套，该切削刀片有一个上表面，一个下表面和侧凸侧面表面，以及在侧凸侧面表面之间确定的至少一个切削角，并提供至少一个切削刃，该切削刃由所述的上表面和与之相邻的相应数量的所述侧凸侧面表面之间交汇而成，所述的下表面适合于靠压在所述套的底壁上而且至少大体上在所述切削角的范围内，形成有适合于凹进所述套底壁的突起花纹。
最好，按本发明上述各方面使用的切削刀片有许多可转向一个操作位置的切削角，因此可以提供连续的操作切削刃。这样，切削刀片可以是任何惯用的形状包括三角形形状、平行四边形形状或是类似形状，但并只限于这些形状。
为更好地理解本发明，以及显示实践中如何实现本发明，通过非限定的例子并参考附图来进一步说明。
图1是按本发明所涉及的车削刀把组件投影图，包括一个双面切削刀片并表示出在机器操作中，作用在工作切削角上的切削力的分力；
图2是图1所示的车削刀把组件沿线II-II的剖面图；
图3是图2所示的车削刀把组件沿线III-III所示的垫片与切削刀片之间配合在一起的放大剖面图。
图4是按本发明的在图1所示的车刀把组件中使用的垫片的最佳实施例的投影图；
图5是图4所示垫片的底面投影图；
图6是图5所示垫片中标有A的下承载表面的放大图；
图7是图5所示垫片沿线VII-VII的剖面图；
图8是图2所示车削刀把组件标有B的部分的放大剖面图；
图9是使用之后移去垫片的切削刀片的有凹痕的刀把套底壁的投影图；
图10和11分别是具有惯用垫片的刀把的投影图以及其上的C部分的放大的剖面图，该部分表示套底壁的塑性变形；以及
图12和13分别是按本发明所述的包括单面切削刀片的切削工具组件的投影图和剖面图。
图1和2表示本发明涉及的那种切削工具组件，它包括一个刀把1，该刀把1带有一个刀夹持套2，该夹持套2由套底壁2A和套侧壁2b确定，一个可替换的双面切削刀片3和一个垫片4。这个切削刀片3和垫片4通过紧固螺栓5夹持在套2内。
切削刀片3大体上是棱形的，有一个上表面8，一个下承载表面9和侧凸侧面表面10以及它们之间确定的切削角11。切削刀片3相对于旋转轴3′是对称的并且是可转换位置的以便提供一个操作切削12，同时切削刀片3是双面的，可是，本发明涉及的这类型的切削工具组件可以使用单面切削刀片是容易理解的。
在图4和图5中可以更好地看出，垫片4基本上是棱形的，具有一个上支撑表面13，一个下承载表面15和侧面16，一对相邻的侧面16在角17处交汇与相应的切削角11相对应。垫片4相对于旋转轴4′是对称的，具有大体上与切削刀片3的形状相一致的形状并具有比切削刀片3的尺寸稍小的尺寸。垫片的上支撑面13和下承载15最好是平面的或重叠的。
在图2，3和4中可更好地看出，垫片的上支撑表面13形成有凸台18，该凸台18有锥形侧壁18A，该侧壁18A紧靠在切削刀片下承载表面9上的凹口19的侧壁19A上，以便阻止在车削过程中由于径向和进给分力的作用切削刀片3相对于垫片4移动。
如图5中所示，垫片的下承载表面15形成有突起花纹，一般标注为20，该承载表面由基本上径向延伸指向沿垫片侧表面16的中点凹陷部分22分开，以便在每一垫片角17形成突起区域23。凹陷部分22设计为用于使垫片的下承载面15和出现在三个相对间隔很远的接触面积上的套底壁2A之间达到很好的接触，因此就保证了垫片4在刀片夹持套2内的稳定固定。
又如图5中所示，每一个突起区域23由第一排与垫片角17的角分线平行分布的基本上呈直线的槽24和第二排相对于垫片旋转轴4′径向分布的槽26交叉而成。这样，如图6中更好地看到，实际上每一个突起27基本上保留了锥体形状，而且在两对横向相邻间隔开的槽的交汇处突出为交点，最好地如图7所示这些槽具有凹进去的轮廓，凭借此，突起27具有锥形的形状。每一排槽26和24的间距或是它们的深度都没有严格的要求，应当注意，突起27的上表面要求足够小的面积以便它们易于凹进底壁2A中。
反回到图1中，在车削过程中，作用在操作切削刃12上的切削力的切向分力FT引起突起27凹进底壁2A内，因锥形形状更容易凹进去，如图8所示的那样，所以在图9中显示了这样的外形，突起的三个区域23就靠压在这些区域上。突起27凹进底壁2A使得切削力的切向分力FT分布在一个大的接触面积上，因此减小了局部应力，阻止了与操作切削角相邻的套底壁区的局部塑性变形，正如在图11中所示的在使用惯用垫片29时出现的情况一样。同时，垫片4的接触面与底壁2A之间的配合，借助突起27产生的反抗切削力的径向分力FR和进给力分力FX的摩擦力，阻止了垫片4相对于底壁2A的位移，因此，与突起27凹进底壁2A的综合作用，使得垫片4在刀片夹持套2内稳定固定。最后，切削刀片3在垫片4上的牢固安装是通过如前面所述的它们之间相互配合的装置来实现的。
按照有限的实施例已经描述了本发明，这将是被理解的，即本发明的许多变化、更改和其它应用可以通过本领域的普通技术来实现。
这样，例如如图12和13所示，当单面切削刀片30具有一个类似于垫片的下承载表面15的下承载表面31时，本发明所涉及的这种切削工具组件可以不用垫片。
此外，突起的花纹20可以布满整个垫片下承载表面，或者反过来在垫片下承载表面形成有仅仅一个这样的突起区域23，该区域的放置使得其能支撑刀片的操作切削用。
也应该注意，突起花纹不必由两对横向相邻且间隔开的槽交汇而成，相反，可以包括许多其它合适的任何形状的突起。

Claims (18)

1.一种切削工具组件包括：
(a)一个带有一个刀片夹持套(2)的刀把(1)，该刀片夹持套和有一个套底壁(2A)；
(b)一个基本上是棱形形状的切削刀片(3)，它包括一个上表面(8)、一个下表面(9)、和侧凸侧面表面(10)以及在两个侧凸侧面表面间确定的至少一个切削角(11)、并提供至少一个切削刃(12)，该切削角(11)、并提供至少一个切削刃(12)，该切削刃(12)由所述的上表面(8)和与之相邻的相应数量的所述侧凸侧面表面(10)交汇而成；以及
(c)一个大体上在形状和尺寸上与所述切削刀片(3)相一致的垫片(4)，所述的刀片(3)和垫片(4)由紧固装置(5)可拆卸地安装在所述的套(2)内，以便所述垫片(4)的上支撑表面(13)支撑所述切削刀片(3)的下表面(9)，所述垫片(4)的下承载表面(15)靠压在所述的套底壁(2A)上，基本上在支撑所述切削角(11)的区域内，所述垫片的下承载表面(15)上的至少一部分形成有适合凹进所述套底壁(2A)内的的突起花纹(20)。
2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述的突起花纹(20)由至少一个凹陷(22)分成至少两个突起区域(23)。
3.如权利要求1所述的组件，其特征在于，至少与所述切削角(11)相邻的所述的切削刀片底面(a)的区域被局部支撑。
4.如权利要求3所述的组件，其特征在于，至少支撑所述切削角(11)的所述垫片的上支撑表面(13)的区域形成有一个凸台(18)，该凸台(18)适合于容纳进与所述切削角(11)相邻的所述切削刀片下表面(9)上形成的相应凹陷(19)中。
5.如权利要求4所述的组件，其特征在于，所述的切削刀片(3)是单面的。
6.如权利要求4所述的组件，其特征在于，所述的切削刀片是双面的。
7.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述的切削刀片(3)有许多可转向一个操作位置的切削角，因而提供连续的操作切削刃。
8.如权利要求7所述的组件，其特征在于，所述的切削刀片(3)基本上是三角形的。
9.如权利要求7所述的组件，其特征在于，所述切削片(3)基本上是平行四边形的。
10.一个用于切削工具组件的垫片(4)包括一个含有至少一个切削角的可替换的切削刀片，该垫片(4)具有大体上与所述切削刀片的形状和尺寸相一致的形状和尺寸，垫片(4)有一个用于支撑切削刀片的上支撑表面，一个用于靠压在切削工具组件刀把上的刀片夹持套(2)的套底壁(2A)上的下承载表面(15)，和一个适合于支撑所述切削角的垫片角(17)，所述下承载表面(15)的至少一部分，基本在所述垫片角的区域(17)内，形成有适合凹进所述套底壁(2A)内的突起花纹(20)。
11.如权利要求10所述的垫片，其特征在于，所述的突起花纹(20)由至少一个凹陷(22)分成至少二个突起区域(23)。
12.如权利要求10所述的垫片，其特征在于，所述垫片上表面(13)的至少一个区域带有支撑装置，该装置用来局部支撑与所述的至少一个切削角相邻的所述切削刀片的下表面。
13.如权利要求12所述的垫片，其特征在于，所述的支撑装置是一个凸台(18)，该凸台(18)适合于容纳在与所述至少一个切削角相邻的所述切削刀片的下表面(9)上形成的相应的凹陷(19)内。
14.一个用于切削工具组件的单面切削刀片(30)，该切削工具组件包括一个刀把(1)，该刀把(1)具有一个带有套底壁(2A)的刀片夹持套(2)，该切削刀片有一个上表面，一个下表面(31)和侧凸侧面表面，以及在侧凸侧面表面间确定的至少一个切削角，并提供至少一个切削刃，该切削刃由所述的上表面和与之相邻的相应数量的所述侧凸侧面表面间交汇而成，所述的下表面(31)适合于靠压在所述的套底壁(2A)上并至少基本上在所述切削角的区域内形成有适合于凹进所述套底壁(2A)内的突起花纹(20)。
15.如权利要求14所述的切削刀片，其特征在于，所述的突起花纹(20)由至少一个凹陷(22)分成至少两个突起区域(23)。
16.如权利要求14所述的切削刀片，其特征在于，所述的切削刀片有许多可转向一个操作位置的切削角，因而提供了连续操作切削刃。
17.如权利要求16所述的切削刀片，其特征在于，所述的切削刀片(30)基本上是三角形的。
18.如权利要求16所述的切削刀片，其特征在于，所述的切削刀片(30)基本上是平行四边形的。
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