CN115103733A - 车削刀具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于金属切削的车削刀具，该车削刀具包括具有刀片座(8)的刀具本体(1)、夹紧构件(11)和夹紧销(17)，其中所述夹紧销连接所述刀具本体(1)和所述夹紧构件(11)，用于将切削刀片(9)夹紧在所述刀片座(8)中。所述夹紧销(17)的轴(18)以可轴向移动的方式容纳在刀具本体孔道(10)中，并且能够操作以移动到第一轴向位置。所述夹紧销(17)被构造用以在所述第一轴向位置接合所述夹紧构件(11)并将所述夹紧构件(11)朝向所述刀具本体的顶表面(4)推动，由此当切削刀片(9)被容纳在所述刀片座(8)中时，所述切削刀片(9)被夹紧在所述刀片座(8)中。在所述第一轴向位置，位于头部(20)中的第一冷却剂流体出口开口(22)位于所述夹紧构件(11)的顶表面(14)上方，并且所述轴(18)通过可轴向滑动而以轴向可移动的方式被容纳在所述刀具本体孔道(10)中。该车削刀具还包括锁定机构，该锁定机构被构造用以在所述第一轴向位置以可释放方式将所述轴(18)锁定在所述刀具本体孔道(10)中，以至少防止朝向所述刀具本体的顶表面(4)轴向滑动。

Description

车削刀具

技术领域

本发明涉及一种用于金属切削的车削刀具，该车削刀具包括具有刀片座的刀具本体、夹紧构件和夹紧销，其中夹紧销连接刀具本体和夹紧构件，用于将切削刀片夹紧在刀片座中。

背景技术

US 2019/0160549公开了一种车削刀具，该车削刀具包括紧固件，所述紧固件用于将夹具和刀具本体固定在一起，以将车削刀片夹紧在刀片槽中。紧固件延伸穿过夹具中的孔并进入刀具本体中的螺纹孔。紧固件具有阳型螺纹并被拧入刀具本体中的螺纹孔中，以用于将车削刀片在夹具下夹紧在刀片槽中。紧固件具有内部冷却剂通道，该内部冷却剂通道包括位于紧固件的头部中的几个开口。该夹具具有内部冷却剂通道，该内部冷却剂通道具有靠近被夹紧的车削刀片的切削刃的离开开口。在紧固件的某些角度位置，头部中的开口中的一个开口与夹具中的内部冷却剂通道对齐，用于在两个冷却剂通道之间建立流体连通并将冷却剂引导至车削刀片。这种已知车削刀具的一个问题是，车削刀片的夹紧不能在不影响冷却剂供应的情况下进行调节。

发明内容

本发明的目的是至少部分消除上述问题。根据本发明，该目的通过权利要求1中限定的车削刀具来实现。

本发明的用于金属切削的车削刀具包括：

-刀具本体，其具有刀具本体顶表面，并且包括在前端处布置在刀具本体顶表面中的、用于接纳切削刀片的刀片座，以及与刀片座间隔开并且从刀具本体顶表面中的开口向下延伸的刀具本体孔道，

-夹紧构件，其布置在刀具本体顶表面处，并且包括：

-基体，其具有基体顶表面和面向刀具本体顶表面的基体底表面，以及夹紧构件通孔，该夹紧构件通孔从基体顶表面中的开口延伸到基体底表面中的开口，并且与刀具本体孔道对齐，

-以及夹紧臂，其从基体突出并在刀片座上延伸至少一部分，以及

-夹紧销，其连接刀具本体和夹紧构件，并且包括：纵向轴，该纵向轴具有纵向轴线并延伸穿过夹紧构件通孔并进入刀具本体孔道，其中该轴以可轴向移动的方式容纳在刀具本体孔道中，并能够操作以移动到第一轴向位置；位于轴的上端处的头部；以及在头部中具有第一出口开口的冷却剂流体通道，

其中，

-夹紧销被构造用以在第一轴向位置接合基体，并将基体与突出的夹紧臂一起朝向刀具本体顶表面推动，由此当切削刀片被容纳在刀片座中时，切削刀片被夹紧在刀片座中，

-在第一轴向位置，头部中的第一出口开口位于基体顶表面的上方，

-轴通过可轴向滑动而以轴向可移动的方式容纳在刀具本体孔道中，并且其中

-车削刀具还包括锁定机构，该锁定机构被构造用以在第一轴向位置以可释放方式将轴锁定在刀具本体孔道中，以至少防止朝向刀具本体顶表面轴向滑动。

由于夹紧销的轴以轴向可滑动方式安装在刀具本体孔道中，故而夹紧销可以轴向移动而不改变角度位置。因此，当夹紧销轴向向下移动以向夹紧构件并由此向夹紧臂施加夹紧力时，夹紧销的角度位置可以保持恒定。一旦达到所需的夹紧力，就可以操作锁定机构将夹紧销锁定在刀具本体孔道中。因此，夹紧销被锁定，以防止朝向刀具本体顶表面轴向滑动，使得切削刀片能够在夹紧臂下方被牢固地夹紧在刀片座中。在该锁定位置，夹紧销的轴处于刀具本体孔道中的第一轴向位置，并且夹紧销的头部中的第一出口开口位于夹紧构件的基体顶表面上方。因此，与现有技术中不同，夹紧构件和夹紧销的相对角度位置不受夹紧构件中的内部冷却剂通道的限制，该内部冷却剂通道必须与夹紧销中的冷却剂通道保持流体连通。代替地是，根据本发明的车削刀具可以被构造成在头部中具有所述第一出口开口，该第一出口开口相对于夹紧臂的延伸的方向面向任何期望的方向。因此，本发明的车削刀具能够独立选择夹紧力、夹紧臂的角度位置和冷却剂出口的角度位置。

根据本发明的车削刀具包括夹紧构件、夹紧销和具有刀片座的刀具本体，其中夹紧销被布置用以将夹紧构件和刀具本体推动在一起，使得容纳在刀片座中的切削刀片被夹紧在刀片座中。在该应用中，刀片座的位置被定义为在车削刀具的前端。当操作以夹紧切削刀片时，轴在刀具本体孔道中的滑动运动的方向被定义为向下运动。顶表面和底表面分别是面向上的表面和面向下的表面，并且与轴的纵向轴线的相应方向相协调。类似地是，类似“上方”和“下方”的表述指的是轴的纵向轴线的方向以及轴沿该纵向轴线向下运动的方向。类似“向内”和“向外”这样的表述与刀具本体的中心相关。根据本发明的车削刀具适合用于金属切削。换句话说，车削刀具适合于接纳和夹紧用于切削金属的切削刀片。优选地是，车削刀具另外适合于接纳和夹紧用于切削其它材料(例如复合材料)的切削刀片。

根据本发明，锁定机构被构造用以在第一轴向位置以可释放方式将轴锁定在刀具本体孔道中，以至少防止朝向刀具本体顶表面轴向滑动。可选地是，当夹紧销被锁定时，夹紧销也能够进一步轴向向下移动超过第一位置。该向下方向是增强容纳在刀片座中的切削刀片上的夹紧力的方向。在某些应用中，夹紧力是否过大并不重要。这样的实施例会是有益的，因为锁定机构可以是简单的、成本较低的类型。

根据至少一个实施例，锁定机构被构造成从刀具本体下方操作。在这样的示例实施例中，刀具本体孔道是通孔。夹紧销具有轴，该轴延伸穿过夹紧构件的基体中的通孔和刀具本体中的通孔。根据这样的实施例，锁定机构包括轴的下端和止挡构件，该下端在刀具本体的底表面下方突出到通孔之外。

在其它实施例中，轴的下端位于刀具本体孔道内，使得轴不会突出超过刀具本体的底表面。刀具本体孔道可以是盲孔。刀具本体孔道与刀具本体中的刀片座间隔开。换句话说，刀具本体孔道位于当切削刀片被夹紧时由切削刀片所占据的空间之外。

根据至少一个实施例，锁定机构被构造用以在第一轴向位置以可释放方式将轴锁定在刀具本体孔道中，以防止在两个轴向方向上的轴向滑动。这种锁定机构实现了：切削刀片被恒定的夹紧力夹紧，该夹紧力可以被有利地选择以适合所讨论的切削刀片和待执行的切削操作。另一个优点是：第一出口开口的轴向位置固定在第一位置。

根据至少一个实施例，锁定机构被构造用以在第一轴向位置将轴以可释放方式锁定在刀具本体孔道中，以防止相对旋转。这可以通过夹紧销和夹紧构件之间或者夹紧销和锁定机构的部件之间足够大的夹紧力和摩擦作用来固有地实现。

优选地是，锁定机构被构造用以在第一轴向位置通过形状锁定将轴以可释放方式锁定在刀具本体孔道中，以防止相对旋转。形状锁定应理解为表面被成形用以防止相对旋转。例如，轴具有多边形横截面，该多边形横截面适应刀具本体孔道的相应的多边形横截面。可替代地是，锁定机构包括轴上的突起，该突起与刀具本体孔道中的或分离构件上的配合凹部或止挡构件接合，或者反之亦然。

这些实施例是有利的，因为第一出口开口的角度位置固定在第一位置。因此，可以实现离开第一出口的冷却剂流体流的更精确的方向。

优选地是，锁定机构被构造用以在第一轴向位置以可释放方式将轴锁定在刀具本体孔道中，以防止在两个轴向方向上的轴向滑动并防止相对旋转。因此，可以在第一位置提供第一出口开口的固定位置，并且因此也提供通过第一出口开口离开的流体冷却剂流的固定方向。这也使得能够提供固定的夹紧力。

根据至少一个实施例，轴具有圆柱形外表面，并且刀具本体孔道具有圆柱形内表面。表面的半径优选地是接近同一半径，使得轴可滑动地且可旋转地装配在孔中。优选地是，夹紧销的轴在带有游隙的情况下延伸穿过夹紧构件通孔，或者至少使得它可轴向滑动和旋转。因此，例如在夹紧销被置于第一轴向位置以用于夹紧切削刀片之前，第一出口开口的精确角度位置可以通过在刀具本体孔道中旋转夹紧销来调节。在锁定机构在被锁定在第一位置时也允许轴旋转的实施例中，当切削刀片被夹紧在刀片座中时，例如通过超过一定的力，第一出口开口的角度位置也可以被有利地调节。

根据至少一个实施例，刀具本体包括第一刀具本体侧表面，该第一刀具本体侧表面从刀具本体顶表面在该刀具本体顶表面一侧向下延伸，并且其中锁定机构包括：

-刀具本体侧孔，其包括将第一刀具本体侧表面与刀具本体孔道连接的第一部分，

-在轴处的邻接表面，

-致动杆，其以可移动方式安装在刀具本体侧孔的第一部分中并且能够相对于轴移动，并且包括在内部部分处的接合分段，该接合分段具有用于与邻接表面相互作用的接合表面，

并且其中致动杆可操作，以便当轴处于第一轴向位置时移动到锁定位置，在该锁定位置，接合表面压靠于邻接表面，以将夹紧销锁定在第一轴向位置。该实施例是有利的，因为可以从车削刀具的侧面操作锁定机构，而同时夹紧构件从上方向切削刀片提供夹紧力。对于现有技术的车削刀具，在一些应用中，诸如例如当车削刀具安装在多轴机床中时，从上方接近以释放或紧固夹具可能是困难的或者甚至是不可能的。于是，当切削刀片要被转位或更换时，车削刀具不利地是必须从机床上拆卸和移除。

根据至少一个实施例，致动杆的具有接合表面的接合分段和轴的邻接表面被构造成通过摩擦作用锁定。接合表面例如是致动杆的端表面，并且邻接表面是轴的外表面的一部分。

优选地是，实现锁定是因为接合分段在几何形状上阻止轴的向上运动。接合分段的接合表面布置成抵靠于轴的面向上的邻接表面，该邻接表面位于接合分段下方的位置。例如，锁定机构还包括轴凹部，该轴凹部从轴进入开口横向于轴的纵向轴线延伸，其中，

-在第一轴向位置，轴进入开口面向刀具本体侧孔的第一部分，并且其中

-邻接表面是凹部中的面向上的表面，并且其中当致动杆处于锁定位置时，接合分段位于轴凹部中。由于接合分段和邻接表面的位置，接合表面被构造用以压靠于凹部内的邻接表面，从而防止夹紧销向上移动。优选地是，接合分段也与轴凹部的侧壁接合，以便对轴和刀具本体孔道之间的相对旋转提供形状锁定。

致动杆可以延伸到刀具本体侧孔的第一部分外部，并且具有突出超过第一侧表面的部分，或者，致动杆可以终止于刀具本体侧孔的第一部分内部。操作者可以直接操作致动杆，或者通过工具(例如螺丝刀或扳手)来操作致动杆。优选地是，致动杆构成单个整体杆，其中接合分段是内部部分，例如内端。在这样的实施例中，接合表面跟随致动杆的任何运动。

优选地是，致动杆具有与刀具本体侧孔的第一部分对齐的纵向轴线。例如，致动杆通过可轴向移动和/或可绕纵向轴线旋转而以可移动方式安装在刀具本体侧孔的第一部分中。例如，致动杆可以轴向滑动，或者可以包括与第一刀具本体侧孔中的阴型螺纹接合的阳型螺纹。

通过例如可朝向轴和远离轴轴向移动或者通过可在轴的凹部内轴向移动，致动杆可以相对于轴可移动地安装。其中，接合分段位于轴凹部中和/或可移动地布置在轴凹部中和轴凹部外。可替代地是或附加地是，致动杆可通过能够旋转而相对于轴能够移动。接合分段可以在轴凹部内能够轴向移动和/或能够旋转。

在致动杆能够旋转的实施例中，接合分段包括偏心部分，例如凸轮，接合表面布置在该偏心部分上。为了将致动杆带到其锁定位置，致动杆被轴向定位，以将偏心部分上的接合表面与凹部中的邻接表面轴向对准，并被旋转，直到两个表面接合为止。

优选地是，邻接表面是朝向轴进入开口渐缩的面向上的楔形表面，接合表面包括向内渐缩的面向下的楔形表面，并且当致动杆被操作以移动到锁定位置时，接合分段在轴凹部中向内移动，由此接合表面滑动并压靠于邻接表面，以推动轴进入第一轴向位置中。该实施例和包括偏心接合表面的实施例是有利的实施例的示例，因为锁定机构还用作推动夹紧销向下以将轴带到第一位置的机构。因此，锁定机构是用于紧固和锁定夹紧销的机构。

如在包括轴的纵向轴线和刀具本体侧孔的第一部分的中心纵向轴线的横截面中所看到的是，邻接表面和接合表面与刀具本体侧孔的第一部分的中心纵向轴线形成至少3°且至多45°的角度α。该范围确保了致动杆在方便的长度上的向内运动转化为轴的轴向向下运动，这对应于合适的夹紧力。较大的角度会有使致动杆向内移动所需的力变得过大的风险。对于较小的角度，接合表面将必须较长，这是不方便的。优选地是，角度α至少为10°且至多为30°。

根据优选实施例，轴凹部是具有中心纵向轴线的通孔，其以相同的角度α与刀具本体侧孔轴线的第一部分的中心纵向轴线相交。因此，有利地是，当通过穿过轴钻出倾斜的圆柱形孔来产生轴凹部时，直接形成渐缩的邻接表面。在其它实施例中，轴凹部是盲孔或开放通道。凹部可以具有任何合适的横截面。邻接表面可以是弯曲表面，例如圆柱形轴孔壁的一部分。在其它实施例中，邻接表面是平面。接合表面也可以是弯曲的(诸如例如锥体表面的一部分)，或者是平面的。

通常，邻接表面和接合表面的形状和相对位置被设计用以在轴的第一位置提供期望的锁定，并且可能地是，另外将致动杆的运动转换成轴的向下滑动。

在第一轴向位置，头部中的第一出口开口位于基体顶表面上方，或者换句话说，位于夹紧构件通孔的基体顶表面中的开口上方。在实施例中，第一出口开口在朝向刀片座的方向上位于夹紧构件的任何部分上方。优选地是，整个第一出口开口都如此定位。通常，第一出口开口向前指向刀片座，其中，当切削刀片被夹紧在刀片座中时，通过第一出口开口离开的冷却剂流体流将冲刷切削刀片的至少一部分。在实施例中，冷却剂流体流在与切削刀片相交之前不接触夹紧构件。在其它实施例中，冷却剂流体流由夹紧臂的顶表面引导。第一出口可以设置有喷嘴。

根据至少一个实施例，头部具有纵向延伸的前侧表面，其中第一出口开口位于所述前侧表面中，冷却剂流体通道包括第一内部出口通道，该出口通道具有中心纵向轴线并且从头部中的内部位置延伸到第一出口开口，并且第一出口通道的中心纵向轴线和轴的纵向轴线形成锐角β。因此，头部中的内部位置位于第一出口开口的轴向上方。优选地是，锐角β具有45°或更大的值。优选地是，第一出口通道的中心纵向轴线的延伸与当切削刀片被夹紧在刀片座中时切削刀片的起作用切削刃所定位的点相交。这些实施例是有利的，因为出口通道能够将冷却剂流体引向期望的位置，而不需要额外的装置(例如喷嘴)。

根据至少一个实施例，

-刀具本体包括第二刀具本体侧表面，该第二刀具本体侧表面从刀具本体顶表面在与第一刀具本体侧表面相反的一侧上向下延伸，

-刀具本体侧孔还包括连接第二刀具本体侧表面与刀具本体孔道的第二部分，

-轴可在刀具本体孔道中以间隔开180°的两个角度位置轴向滑动，使得在第一轴向位置，轴进入开口选择性地面向刀具本体侧孔的第一部分或刀具本体侧孔的第二部分，

-冷却剂流体通道在头部中具有第二出口开口，该第二出口开口与第一出口开口成角度地间隔开180°，

-并且其中致动杆选择性地以可移动方式安装在刀具本体侧孔的第一部分或第二部分中，并且在两个位置均可操作，以便当轴以匹配角度位置处于第一轴向位置时移动到锁定位置。

根据这样的实施例，包括第一和第二部分的刀具本体侧孔在中心纵向平面上镜像对称，该中心纵向平面位于第一和第二刀具本体侧表面之间并包括轴的纵向轴线。

包括第一和第二出口通道的出口通道(其从头部中的内部位置延伸到第二出口开口)也可以是镜像对称的，例如在垂直于中心平面的横向平面上镜像对称。

这些实施例是有利的，因为可以从刀具本体的两侧操作车削刀具的锁定机构。优选地是，刀具本体侧孔是通孔，其有利地是可以被钻出。可选地是，刀具本体侧孔的不起作用部分和/或头部中的不起作用出口开口可以被堵塞住。

根据至少一个实施例，夹紧销具有圆柱形轴和从轴径向突出的头部。头部可以与轴的纵向轴线同心。头部包括面向下的夹紧表面。夹紧销被构造用以在第一轴向位置接合基体，并通过面向下的夹紧表面抵靠于基体顶表面而将基体朝向刀具本体顶表面推动。

轴的冷却剂流体通道可以是内部通道，可以构成刀具本体孔道和轴之间的空间。冷却剂通道可以包括沿着轴的轴向延伸的不同部分，其中冷却剂通道是沿着第一部分的内部通道和沿着第二部分在刀具本体孔道和轴之间的空间。头部中的出口通道可以与轴或头部中的入口开口流体连通。在优选实施例中，入口开口位于轴凹部中的面向下的表面中。夹紧销的冷却剂流体通道通常与刀具本体中的冷却剂流体通道流体连通，刀具本体中的冷却剂流体通道又与冷却剂流体源流体连通。

根据实施例，夹紧构件是可分离的部件，其可以从刀具本体拆卸和移除。根据其它实施例，夹紧构件和刀具本体形成为一个整体件。车削刀具的这种实施例可以包括弱化部分，该弱化部分用作夹紧构件的活动铰链。

根据至少一个实施例，夹紧构件被朝向松弛状态偏置，在该松弛状态下，在没有来自夹紧销的夹紧力的情况下，夹紧构件能够从刀具本体被提起，使得容纳在刀片座中的切削刀片能够被移除或转位。可以通过压缩弹簧施加偏置力，该压缩弹簧的一端支承抵靠在基体底表面上，并且另一端支承抵靠在刀具本体顶表面或轴的肩部表面上。在夹紧构件和刀具本体是一体的实施例中，偏置力可以是固有的。当夹紧销移动到用于夹紧切削刀片的第一轴向位置时，必须克服该偏置力。

根据本发明的另一方面，根据上述任一个实施例的车削刀具包括容纳在刀片座中的切削刀片。

附图说明

在下文中，将参照附图更详细地描述示例实施例，在附图中：

图1是根据本发明的车削刀具的第一实施例的分解透视图；

图2是车削刀具的第一实施例的俯视透视图；

图3是车削刀具的第一实施例的仰视透视图；

图4是车削刀具的第一实施例的俯视图；

图5是根据图4的车削刀具的第一实施例的沿着V-V的横截面图；

图6是根据图4的车削刀具的第一实施例的沿VI-VI的横截面图，此时车削刀具被锁定在第一位置；

图7是根据图4的车削刀具的第一实施例的沿VI-VI的横截面图，此时车削刀具从第一位置释放；

图8是根据本发明的车削刀具的第二实施例的分解透视图；

图9是对应于图5的视图的车削刀具的第二实施例的横截面图，此时车削刀具从第一位置释放；

图10是对应于图5的视图的车削刀具的第二实施例的横截面图，此时车削刀具被锁定在第一位置；

图11是根据本发明的车削刀具的第三实施例的分解透视图；

图12是对应于图5的视图的车削刀具的第三实施例的横截面图，此时车削刀具从第一位置释放；

图13是对应于图5的视图的车削刀具的第三实施例的横截面图，此时车削刀具锁定在第一位置；

图14是对应于图5的根据本发明的车削刀具的第四实施例的横截面图。

所有的附图都是示意性的，不一定按比例绘制，并且通常仅示出了为了阐明各个实施例所必需的部分，而其它部分可能被省略或仅被建议。除非另有说明，否则不同附图中相同的附图标记表示相同或相应的部分。

具体实施方式

参照图1-7，将描述根据本发明的车削刀具的第一实施例。车削刀具包括刀具本体1。刀具本体1包括轴部分2和头部部分3。在其它实施例中，刀具本体1可以仅包括头部部分3。

刀具本体1具有顶表面4、第一侧表面5、第二侧表面6和底表面7。在前端，刀具本体具有用于接纳切削刀片9的刀片座8。刀片座8是顶表面4中的凹部，并且包括支撑表面，当切削刀片9被夹紧在刀片座8中时，支撑表面确保切削刀片9被精确定位以在期望的位置露出切削刃。

刀具本体孔道10从顶表面4在向下方向上朝向底表面7延伸到刀具本体1中。刀具本体孔道10是盲孔，并且具有圆形横截面。刀具本体孔道10与刀片座8间隔开，或者换句话说，刀具本体孔道10定位在由切削刀片9占据的空间的外部，在该实施例中是在朝向轴部分2的方向上向后定位。刀具本体孔道10包括面向上的肩部表面27，该面向上的肩部表面27在上端处周向地延伸，使得刀具本体孔道10在上端具有直径较大的部分。冷却剂流体的入口开口45设置在刀具本体孔道10的下端。入口开口45可通过刀具本体冷却剂流体通道48连接到外部冷却剂流体源。

顶表面4设置有凹陷36，该凹陷36在朝向轴部分2的方向上位于刀具本体孔道10的后方。夹子38通过螺钉37附接在凹陷36中。

车削刀具还包括锁定机构，该锁定机构包括刀具本体侧孔24。刀具本体侧孔24包括将第一刀具本体侧表面5中的开口与刀具本体孔道10连接的第一部分，以及将第二刀具本体侧表面6中的开口与刀具本体孔道10连接的第二部分。刀具本体侧孔24的两个部分都具有内部阴型螺纹。刀具本体侧孔24具有中心纵向轴线25，如在根据图4的俯视图中所看到的，该中心纵向轴线25相对于刀具本体1的轴部分2的延伸部成角度ε地横向延伸穿过刀具本体。该角度ε被选择成在头部部分3处提供锁定机构的可接近性，并且在该实施例中为65°。在其它实施例中，该角度可以是45°-135°，优选是60°-120°。

车削刀具还包括夹紧构件11，该夹紧构件11包括基体12和夹紧臂13。夹紧臂13在向前方向上从基体12突出，并在刀片座8上延伸至少一部分。基体具有基体顶表面14和基体底表面15。

夹紧构件通孔16穿过夹紧构件11从基体顶表面14中的开口延伸到基体底表面15中的开口。夹紧构件通孔16具有椭圆形横截面，其中长轴大致在突出的夹紧臂13的方向上延伸。夹紧构件通孔包括面向下的肩部表面28，该面向下的肩部表面28在下端处周向地延伸，使得夹紧构件通孔16在下端具有直径较大的部分。

基体12在与突出的夹紧臂13相反的一端具有凸缘39。凸缘39从基体底表面15向下延伸，并且具有设置有凹槽40的后表面。

夹紧构件布置在刀具本体1上方，使得基体底表面14和刀具本体顶表面4彼此面对，夹紧构件通孔16与基体孔道10对准，夹紧臂13在刀片座8上方的一部分上延伸，并且凸缘39位于凹陷36中。夹紧构件11借助于与凹槽40松动地接合的夹子38而附接到刀具本体。

车削刀具还包括夹紧销17，该夹紧销17包括沿着纵向轴线19延伸的纵向轴18。在轴18的上端，夹紧销17具有从轴18径向突出的头部20。头部20与圆柱形的轴18的纵向轴线19同心。头部20包括面向下的夹紧表面21和前侧表面55，该前侧表面55构成头部20的周向侧表面的一部分。

呈横向延伸穿过轴18的通孔26的形式的轴凹部也是锁定机构的一部分。通孔26具有面向上的孔壁30形式的邻接表面。通孔26具有以钝角与纵向轴线19相交的中心纵向轴线56、位于通孔26的轴向下侧的进入开口和位于通孔26的轴向上侧的离开开口。

夹紧销17包括冷却剂流体通道23，该冷却剂流体通道23在头部20的周向表面中具有第一出口开口22和第二出口开口22。冷却剂流体通道23包括第一内部出口通道41和第二内部出口通道41。第一和第二出口通道各自具有中心纵向轴线42，并且第一和第二出口通道各自从头部20中的内部位置延伸到相应的第一出口开口和第二出口开口22。头部20中的内部位置是位于出口开口22轴向上方的中心位置。第一出口通道41的中心纵向轴线42和轴18的纵向轴线19形成大于45°的锐角β，在该实施例中为77°。如在夹紧销17的轴向端视图中所看到的，参见图4，第一出口通道的中心纵向轴线42以预定角度

与通孔26的中心纵向轴线(以及刀具本体侧孔24的第一部分的中心纵向轴线25)相交。该角度被选择用以提供锁定机构的可接近性(这将在下面描述)和离开的冷却剂流体流的期望方向。通常，角度

为70–110°，并且在该实施例中为90°。如可以看到的，离开的冷却剂流体流的方向不同于夹紧臂13的延伸的方向。

冷却剂流体通道23包括轴18中的纵向延伸的内部部分，该内部部分在通孔26的面向下的孔壁中具有冷却剂流体入口开口43。

夹紧销17布置成：其轴18延伸穿过夹紧构件通孔16并进入刀具本体孔道10，其中轴18可轴向移动地容纳在刀具本体孔道10中。通孔26的进入开口与刀具本体侧孔24的第一部分的内部开口重叠。轴在下端和通孔26的轴离开开口之间具有外表面部分49，该外表面部分49位于距纵向轴线19一定距离处，该距离小于刀具本体孔道的半径。如在包括轴18的纵向轴线19和刀具本体侧孔24的第一部分的中心纵向轴线25的横截面中所看到的，呈孔壁30的面向上的部分的形式的邻接表面与刀具本体侧孔24的第一部分的中心纵向轴线25形成18°的角度α。换句话说，孔壁30的该部分构成了朝向轴进入开口渐缩的面向上的楔形表面。

头部20的面向下的夹紧表面21面向夹紧构件11的基体顶表面14。第一内部出口通道41的第一出口开口22面向刀片座8，并且第二内部出口通道41被塞子47封闭。螺旋弹簧29围绕轴18布置，并且在一端邻接抵靠于刀具本体孔道10中的面向上的肩部表面27，并且在另一端邻接抵靠于夹紧构件通孔16中的面向下的肩部表面28。密封环44围绕轴18，并在刀具本体孔道10中提供流体紧密密封，同时允许轴18的轴向运动。

锁定机构还包括致动杆31，该致动杆31包括在内端处的接合分段32。致动杆的外端是圆柱形的，并且具有外部阳型螺纹。接合分段32构成截头圆锥，该截头圆锥的截头端向内指向。在与截头圆锥的过渡处，致动杆31的外端的直径大致对应于轴18中的通孔26的进入开口的直径。接合分段32包括为截头圆锥的外表面33形式的接合表面。致动杆的外端表面设置有背对截头圆锥的六角插口34。

致动杆31安装在刀具本体侧孔24的第一部分中，其中外端的阳型螺纹与刀具本体侧孔24的第一部分中的阴型螺纹接合。如在包括轴18的纵向轴线19和刀具本体侧孔24的第一部分的中心纵向轴线25的横截面中所看到的，外圆锥表面形式的接合表面与刀具本体侧孔24的第一部分的中心纵向轴线25形成18°的角度α。换句话说，圆锥表面的接合部分构成了向内渐缩的面向下的楔形表面。

借助于六角键35，可以穿过刀具本体1的第一侧表面5中的开口到达六角插口34。刀具本体侧孔24的第二部分被塞子46封闭。

现在将主要参照图6-7描述将切削刀片8安装在车削刀具的第一实施例的刀片座中的步骤。

由于弹簧29以及在凹槽40中由夹子38所允许的游隙，夹紧构件被保持向上偏置到一个位置，在该位置，切削刀片9可以在夹紧臂13下方被放置在刀片座8中。在放置切削刀片之后，六角键35被插入刀具本体侧孔24的第一部分中并与插口34接合。通过顺时针旋转六角键35，致动杆31被向内拧入刀具本体侧孔24的第一部分中。在该第一部分中，致动杆31的外部阳型螺纹与刀具本体侧孔24的第一部分中的内部阴型螺纹接合。截头圆锥的外表面33由此向内移动并进入轴18中的通孔26，并与面向上的孔壁30形式的邻接表面接合。当致动杆31被操作并进一步向内拧紧时，截头圆锥的外表面33滑动并压靠在邻接表面30上，从而推动轴18，使之克服来自弹簧29的偏置力而在刀具本体孔道10中轴向向下滑动。最终，头部20的面向下的夹紧表面21接合基体顶表面14，并将基体12与突出的夹紧臂13一起朝向刀具本体顶表面4推动。这导致基体的凸缘39抵靠凹陷36中的表面滑动，从而在朝向刀具本体1的轴部分2的方向上向后拉动夹紧构件11。夹紧构件11和轴18的这种相对运动是由夹紧构件通孔16的椭圆形横截面实现的。

由于致动杆31导致夹紧销17的轴18在刀具本体孔道10中轴向向下滑动，故而夹紧臂13接合刀片座8中的切削刀片9，并将切削刀片9抵靠刀片座8中的支撑表面向下并向后推动。当夹紧销17已经到达第一轴向位置时，切削刀片9被夹紧在刀片座8中，并且切削刃暴露在期望的位置。此外，由于致动杆31的具有与轴18中的通孔26的进入开口的直径大致相同的直径的那一部分位于第一部分中的进入开口中，故而轴18被以可释放方式锁定，以防止在两个方向上的轴向滑动。此外，借助于通过紧靠通孔26的侧表面30的致动杆31的形状锁定，夹紧销被有利地锁定，以防止相对于刀具本体1的相对旋转。切削刀片9在刀片座8中的夹紧有利地是通过从车削刀具的侧面操作致动杆31同时夹紧销11从上方提供夹紧力来实现的。

通过将刀具本体孔道10的下端处的入口开口45经由刀具本体冷却剂通道48连接到外部冷却剂流体源，提供冷却剂流体。当轴18处于第一轴向位置时，入口开口45位于轴18的下端下方。冷却剂流体从入口开口45向上流入刀具本体孔道10中，流过轴18处的直径减小的外表面部分49，并穿过其离开开口流入通孔26。在该刀具本体孔道中，通过刀具本体侧孔24的第二部分中的塞子46、通过刀具本体侧孔10的第一部分中的致动杆以及通过轴18上的密封环27，防止冷却剂流体从刀具本体孔道10中泄漏出来。代替地是，冷却剂流体被迫通过通孔26的面向下的孔壁中的入口开口43进入冷却剂流体通道23的纵向延伸的内部部分。冷却剂流体从头部20中的内部位置流动穿过第一内部出口通道41，并通过头部20中的第一出口开口22离开。

在第一轴向位置，头部20中的第一出口开口22位于基体顶表面4上方。由于在冷却剂流体源处提供的压力以及出口通道41的位置和角度，离开的冷却剂流体被引导到被夹紧在刀片座8中的切削刀片9的切削刃。夹紧臂13的延伸可以有利地根据偏好进行选择，并且与冷却剂流体流的期望方向无关。

上面描述的车削刀具的第一实施例可以有利地从第一和第二刀具本体侧表面5、6操作。包括第一和第二部分的刀具本体侧孔24在中心平面上镜像对称，该中心平面位于第一和第二刀具本体侧表面之间，并且包括轴18的纵向轴线。对称平面对应于图5所示的平面。夹紧销17的轴18可在刀具本体孔道10中以间隔开180°的两个角度位置轴向滑动，使得在第一轴向位置，轴进入开口选择性地面向刀具本体侧孔24的第一部分或刀具本体侧孔24的第二部分。

第一出口开口22与第二出口开口成角度地间隔开180°。根据角度位置，头部中的第一或第二出口开口22中的一个出口开口面向切削刀片9，并且另一个出口开口面向后并被塞子47堵塞住。

在其它实施例中，刀具本体侧孔24的第一和第二部分可以相对于彼此成角度，使得它们不是线性对齐的。于是，夹紧销17的头部22中的冷却剂出口开口20以相同的角度间隔开。

致动杆31选择性地以可移动方式安装在刀具本体侧孔24的第一部分或第二部分中，其中，所述部分中的另一个部分被塞子46堵塞住。如上所述，从第二刀具本体侧表面6进行的夹紧对应于从第一刀具本体侧表面5进行的夹紧执行。

在图8-10和图11-13中，示出了本发明的第二和第三实施例，第二和第三实施例与第一实施例的不同之处主要在于锁定机构的设计。因此，仅针对第一和第二实施例的锁定机构和相关特征来描述第一和第二实施例。

在图8-10的第二实施例中，锁定机构包括具有与第一实施例中的类似的设计的刀具本体侧孔24。因此，刀具本体侧孔24包括将第一刀具本体侧表面5中的开口与刀具本体孔道10连接的第一部分，以及将第二刀具本体侧表面6中的开口与刀具本体孔道10连接的第二部分。

为横向延伸穿过轴18的通孔26形式的轴凹部也是锁定机构的一部分。通孔26具有以大约90°的角度与纵向轴线19相交的中心纵向轴线，以及距头部20相同的轴向距离的进入开口和离开开口。通孔26具有为面向上的孔壁30形式的邻接表面。

第二实施例的锁定机构还包括致动杆31，该致动杆31包括在内部部分处的接合分段32。接合分段包括偏心部50，该偏心部50具有作为接合表面的凸轮表面51。致动杆的外端是圆柱形的。致动杆31的外端表面设置有背对偏心部50的六角插口34。

刀具本体侧孔10的两个部分都具有用于以螺纹方式接纳塞子46的螺纹部分和用于支撑致动杆31的外端的光滑部分。致动杆31被以可旋转方式支撑，其中致动杆31的外端位于刀具本体侧孔24的第一部分和通孔26内的接合分段中。通过使偏心部50邻接抵靠在刀具本体孔道10的侧壁上，防止了致动杆31的轴向移动。

为了将切削刀片8夹紧在刀片座9中，六角键被插入刀具本体侧孔的第一部分中，并与插口34接合。通过顺时针旋转六角键35，偏心部51在通孔26中旋转，并与面向上的孔壁30形式的邻接表面接合。随着致动杆31进一步旋转，凸轮表面51滑动并压靠在邻接表面30上，从而推动轴18，使之克服来自弹簧29的偏置力而在刀具本体孔道10中轴向向下滑动。最终，夹紧销17到达第一轴向位置，并且至少由于凸轮表面51和面向上的孔壁30之间的摩擦作用而以可释放方式锁定在刀具本体孔道中。

如图11-13所示的第三实施例的锁定机构包括通孔52形式的刀具本体孔道。刀具本体通孔52从刀具本体顶表面4中的开口延伸到刀具本体底表面7中的开口。锁定机构还包括位于轴18的下端的螺纹部分并包括螺母53。

为了将切削刀片8夹紧在刀片座9中，通过压靠于头部20向下推动夹紧销17，直到位于轴的下端处的螺纹部分突出超过刀具本体底表面7。螺母被拧到轴18的螺纹部分的螺纹上。随着螺母53进一步旋转，螺母抵靠着底表面7滑动，并且推动轴18，使之克服来自弹簧29的偏置力而在刀具本体孔道10中轴向向下滑动。最终，夹紧销17到达第一轴向位置，并且至少由于螺纹中的摩擦作用以及螺母53和底表面7之间的摩擦作用而以可释放方式锁定在刀具本体孔道中。

在图14中，示出了根据本发明的车削刀具的第四实施例。第四实施例与图1-7所示的实施例的不同之处在于，夹紧构件11是刀具本体1的一体部分。刀具本体包括弱化部分54，该弱化部分54起到活动铰链的作用，并且用于将夹紧构件远离刀具本体顶表面4偏置。所示的第四实施例具有与结合第一实施例描述的相同类型的锁定机构。然而，第四实施例在第二和第三实施例的锁定机构的情况下也起作用。

Claims (15)

1.一种用于金属切削的车削刀具，包括：

-刀具本体(1)，所述刀具本体(1)具有刀具本体顶表面(4)，并且所述刀具本体(1)包括：

-刀片座(8)，所述刀片座(8)布置在所述刀具本体顶表面(4)中的前端处，用于接纳切削刀片(9)，以及

-刀具本体孔道(10)，所述刀具本体孔道(10)与所述刀片座(8)间隔开，并且从所述刀具本体顶表面(4)中的开口向下延伸，

-夹紧构件(11)，所述夹紧构件(11)布置在所述刀具本体顶表面(4)处，并且所述夹紧构件(11)包括：

-基体(12)，所述基体(12)具有：

-基体顶表面(14)和面向所述刀具本体顶表面(4)的基体底表面(15)，以及

-夹紧构件通孔(16)，所述夹紧构件通孔(16)从所述基体顶表面(14)中的开口延伸到所述基体底表面(15)中的开口，并且所述夹紧构件通孔(16)与所述刀具本体孔道(10)对齐，以及

-夹紧臂(13)，所述夹紧臂(13)从所述基体(12)突出并且在所述刀片座(8)上延伸至少一部分，以及

-夹紧销(17)，所述夹紧销(17)连接所述刀具本体(1)和所述夹紧构件(11)，并且所述夹紧销(17)包括：

-纵向轴(18)，所述轴(18)具有纵向轴线(19)并且延伸穿过所述夹紧构件通孔(16)并且进入所述刀具本体孔道(10)中，其中所述轴(18)以轴向可移动的方式容纳在所述刀具本体孔道(10)中并且能够操作以移动到第一轴向位置，

-位于所述轴(18)的上端处的头部(20)，以及

-冷却剂流体通道(23)，所述冷却剂流体通道(23)在所述头部(20)中具有第一出口开口(22)，

其中所述夹紧销(17)被构造用以在所述第一轴向位置接合所述基体(12)并将所述基体(12)与突出的所述夹紧臂(13)一起朝向所述刀具本体顶表面(4)推动，由此，当切削刀片(9)被接纳在所述刀片座(8)中时，所述切削刀片(9)被夹紧在所述刀片座(8)中，

其特征在于，

-在所述第一轴向位置，所述头部(20)中的所述第一出口开口(22)位于所述基体顶表面(14)的上方，

-所述轴(18)通过能够轴向滑动而以轴向可移动的方式容纳在所述刀具本体孔道(10)中，并且

-所述车削刀具还包括锁定机构，所述锁定机构被构造用以在所述第一轴向位置将所述轴(18)以可释放方式锁定在所述刀具本体孔道(10)中，以至少防止朝向所述刀具本体顶表面(4)轴向滑动。

2.根据权利要求1所述的用于金属切削的车削刀具，其中所述锁定机构被构造用以在所述第一轴向位置通过形状锁定而将所述轴(18)以可释放方式锁定在所述刀具本体孔道(10)中，以防止相对旋转。

3.根据权利要求1或2所述的用于金属切削的车削刀具，其中所述刀具本体(1)包括第一刀具本体侧表面(5)，所述第一刀具本体侧表面(5)从所述刀具本体顶表面(4)在所述刀具本体顶表面的一侧上向下延伸，并且其中所述锁定机构包括：

-刀具本体侧孔(24)，所述刀具本体侧孔(24)包括将所述第一刀具本体侧表面(5)与所述刀具本体孔道(10)连接的第一部分，

-位于所述轴(18)处的邻接表面，以及

-致动杆(31)，所述致动杆(31)以可移动方式安装在所述刀具本体侧孔(24)的所述第一部分中并且能够相对于所述轴(18)移动，并且所述致动杆(31)包括在内部部分处的接合分段(32)，所述接合分段(32)具有用于与所述邻接表面相互作用的接合表面，并且

其中所述致动杆(31)能够操作，以便当所述轴(18)处于所述第一轴向位置时移动到锁定位置，在所述锁定位置，所述接合表面压靠于所述邻接表面，以将所述夹紧销(17)锁定在所述第一轴向位置。

4.根据权利要求3所述的用于金属切削的车削刀具，其中所述锁定机构还包括轴凹部，所述轴凹部从轴进入开口横向于所述轴(18)的所述纵向轴线(19)延伸，其中，

-在所述第一轴向位置，所述轴进入开口面向所述刀具本体侧孔(24)的所述第一部分，并且其中

-所述邻接表面是所述凹部中的面向上的表面，并且

其中当所述致动杆(31)处于所述锁定位置时，所述接合分段(32)位于所述轴凹部中。

5.根据权利要求4所述的用于金属切削的车削刀具，其中

-所述邻接表面是朝向所述轴进入开口渐缩的面向上的楔形表面，

-所述接合表面包括向内渐缩的面向下的楔形表面，

-并且其中，当所述致动杆(31)被操作以移动到所述锁定位置时，所述接合分段(32)在所述轴凹部中向内移动，由此所述接合表面滑动并压靠于所述邻接表面，以将所述轴(18)推动到所述第一轴向位置中。

6.根据权利要求5所述的用于金属切削的车削刀具，其中当在包括所述轴(18)的所述纵向轴线(19)和所述刀具本体侧孔(24)的所述第一部分的中心纵向轴线(25)的横截面中看时，所述邻接表面和所述接合表面与所述刀具本体侧孔(24)的所述第一部分的所述中心纵向轴线(25)形成至少3°且至多45°的角度α。

7.根据权利要求6所述的用于金属切削的车削刀具，其中所述轴凹部是具有中心纵向轴线(56)的通孔(26)，所述通孔(26)的所述中心纵向轴线(56)以相同的角度α与所述刀具本体侧孔(24)的所述第一部分的所述中心纵向轴线(25)相交。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的用于金属切削的车削刀具，其中

-所述接合表面包括被成形为截头圆锥的表面(33)，

-所述致动杆(31)包括阳型螺纹，所述外螺纹与所述刀具本体侧孔(24)的所述第一部分中的阴型螺纹接合，

-并且其中，当所述致动杆(31)被操作以移动到所述锁定位置时，所述致动杆(31)被向内拧紧。

9.根据权利要求7或权利要求7和8所述的用于金属切削的车削刀具，其中

-所述刀具本体孔道(10)包括冷却剂流体入口开口，其中当所述轴(18)处于所述第一轴向位置时，所述冷却剂流体入口开口位于所述轴(18)的下端的下方，

-所述夹紧销(17)的所述冷却剂流体通道(23)是内部通道，具有位于呈所述通孔(26)的形式的所述轴凹部中的面向下的表面中的冷却剂流体入口开口，并且其中

-所述轴(18)在所述下端和所述通孔(26)的轴离开开口之间具有外表面部分，所述外表面部分定位在距所述纵向轴线(19)一定距离处，所述距离小于所述刀具本体孔道(10)的半径，以允许冷却剂流体从所述刀具本体孔道(10)的入口开口经过所述刀具本体孔道(10)中的所述轴(18)到达所述夹紧销(17)的所述内部通道的入口开口。

10.根据前述权利要求中任一项所述的用于金属切削的车削刀具，其中

-所述头部(20)具有纵向延伸的前侧表面，其中所述第一出口开口(22)位于所述前侧表面中，

-所述冷却剂流体通道(23)包括第一内部出口通道(41)，所述出口通道(41)具有中心纵向轴线(42)并且从所述头部(20)中的内部位置延伸到所述第一出口开口(22)，并且其中

-所述第一出口通道(41)的所述中心纵向轴线(42)和所述轴的所述纵向轴线(19)形成锐角β，所述锐角β的值为45°或更大。

11.根据权利要求10所述的用于金属切削的车削刀具，其中

-所述第一出口通道(41)的所述中心纵向轴线(42)的延伸与当切削刀片(9)被夹紧在所述刀片座(8)中时所述切削刀片(9)的起作用切削刃所位于的点相交。

12.根据权利要求3-11中任一项所述的用于金属切削的车削刀具，其中

-所述刀具本体(1)包括第二刀具本体侧表面(6)，所述第二刀具本体侧表面(6)从所述刀具本体顶表面(4)在与所述第一刀具本体侧表面(5)相反的一侧上向下延伸，

-所述刀具本体侧孔(24)还包括将所述第二刀具本体侧表面(6)与所述刀具本体孔道(10)连接的第二部分，

-所述轴(18)能够在所述刀具本体孔道(10)中以间隔开180°的两个角度位置轴向地滑动，使得在所述第一轴向位置，所述轴进入开口选择性地面向：

-所述刀具本体侧孔(24)的所述第一部分，或者

-所述刀具本体侧孔(24)的所述第二部分，

-所述冷却剂流体通道(23)在所述头部(20)中具有第二出口开口(22)，所述第二出口开口(22)与所述第一出口开口(22)成角度地间隔开180°，

-并且其中所述致动杆(31)选择性地以可移动方式安装在所述刀具本体侧孔(24)的所述第一部分或所述第二部分中，并且所述致动杆(31)在两个位置中均能够操作，以便当所述轴(18)以匹配角度位置处于所述第一轴向位置时移动到所述锁定位置。

13.根据前述权利要求中任一项所述的用于金属切削的车削刀具，其中所述夹紧构件(11)是可分离的部件。

14.根据前述权利要求中任一项所述的用于金属切削的车削刀具，其中所述夹紧构件(11)被远离所述刀具本体顶表面(4)偏置。

15.根据前述权利要求中任一项所述的用于金属切削的车削刀具，其中所述车削刀具还包括容纳在所述刀片座(8)中的切削刀片(9)。

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