CN1179813C - 切口铣刀及其切削刀片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种切口铣刀，它包含一个圆盘(1)，沿着圆盘的周边间隔分布着容屑槽(2)，容屑槽(2)中安置着可转位切削刀片(9)，刀片(9)可安装在例如盒(3)上的刀座(8)中。每个切削刀片(9)的底侧都有一个作横向移动的凹进部分(20)，它被用作与刀座(8)上的凸起部分(21)相挤压。在这种情况下，每隔一个切削刀片的刀座(8)上都有一个位于左侧的凸起部分(21)，而另一组切削刀片的刀座上的凸起部分则位于右侧。这样，当凹进部分和凸起部分彼此啮合时，就可以安装一个可转位切削刀片，并被强迫位于一个位置，即正确的位置上。此外，本发明还涉及类似的切削刀片。

Description

切口铣刀及其切削刀片
技术领域
首先，本发明涉及一种切口铣刀，它包含一个圆盘，沿着圆盘的周边成形出许多切向间隔分布的容屑槽，该容屑槽中安置着可转位切削刀片的刀座，其中切削刀片的宽度大于圆盘的厚度，从而使切削刀片可以铣出一个槽，所述槽是由两个平行侧面和一个底面限定的，在铣工件的过程中，切削刀片具有分隔材料的结构，可以将从切削槽底部脱落下来的材料分隔成两部分或更多部分的切屑。
槽铣刀和切口铣刀应当被认为是相同的。
背景技术
以上给出的现今通用的切口铣刀通常要用专门的盒子来安放切削刀片。上述盒子成形有用于可转位切削刀片的座以及用于与切削盘上的相应锯齿相啮合的锯齿，其中切削盘上具有容屑槽，通过一个楔块将盒子固定在理想的位置。切削刀片是用一个螺钉固定在盒子的座上的，螺钉通过切削刀片上的中央孔而固定在盒上的螺纹孔中。每个可转位切削刀片都是平面体形状，它有两个相对的、彼此平行的与顶边相邻的主切削刃。通过转动刀座上的切削刀片，可用第一个主切削刃、然后是第二个主切削刃进行切削工作。
至少在使用切口铣刀的大型工厂中，将盒子组装到切削盘上的工作是在配有精密设备的中央部门进行的，并且要借助专业操作员的帮助，而更换切削刀片则是由许多不同的、水平各异的、各机器的操作员完成的，并且没有专门设备。这种情况通常意味着：当切口铣刀从中央部门分配给不同的机器时，操作的可靠性是最佳的，但是当铣刀工作之后，并且当已经需要更换切削刀片时，它的可靠性就下降了。尤其是，以前所知的切口铣刀存在错误组装切削刀片的风险，一方面是由于位置精度可能变低了，另一方面则是由于切削刀片可能以错误的方式转位了。
正如开始就谈到的，现代切口铣刀的切削刀片成形有特殊结构，用于将从切削槽底部脱落下来的材料分成两部分或更多部分的切屑。将材料分隔成多部分切屑而不是与槽等宽的整体切屑的目的是便于切屑的排放。材料分隔的方式多种多样。在SE 9701442-7(公开号511 567)中，介绍了一种可转位切削刀片，其中一个切削刃是直的并且沿着切削刀片的整个宽度延伸，而相对的第二个切削刃短一些、并成形在切削刀片端部的一个锥形部分上，在安装状态下短切削刃的位置距切削盘中心的半径距离要大于相邻切削刀片上的第一个全宽切削刃距切削盘中心的距离。配有这种切削刀片的切口铣刀是以这样的方式工作的：即每个短切削刃去掉具有一定宽度的一个中央切屑。然后，当相同材料区被随后的全宽切削刃加工时，该切削刃会在去掉第一个切屑后的中央槽的两边排放出两个薄的切屑。
当一个切口铣刀配有具有这种分隔材料结构的切削刀片时，重要的是在频繁更换切削刀片时，要用正确的方法将切削刀片安装在附属刀座上。即，如果两个沿切削盘周边彼此相随的切削刀片被错误地安装后，切削刀片的受载将会不均匀；将导致劣质的机加工，甚至造成破坏。
发明目的和特点
本发明旨在消除上述公知切口铣刀的缺点，并且提供一种改进的切口铣刀。因此本发明第一方面的主要目的是提供一种切口铣刀，它的切削刀片只能用唯一的方法安装，即，对每个容屑槽都有一个正确的位置。另一个目的是提供一种切口铣刀，它在操作时能将被铣槽的底表面铣得平整光滑，同时由于切削力肯定能在彼此相随的切削刀片之间均衡分配，所以切下的材料将被分为两部分或更多部分的切屑以便于排出。
为了达到上述目的，本发明提出了一种切口铣刀，包括一个圆盘，沿着它的周边成形了许多切向间隔分布的容屑槽，容屑槽中有一个用于放置可转位切削刀片的刀座，切削刀片的宽度大于盘的厚度，以便使切削刀片可以铣出一个槽，该槽是由两个平行的侧面和一个底部界定的，在铣削工件时，切削刀片上的结构用于将从切削槽底部切割下来的材料分成两部分或更多部分的切屑，其特征在于：在每个切削刀片上，在一个大致平的底面上，包括一个凹进部分—或一个凸起部分—它相对于切削刀片的中心做横向移动，并被用作与一个对应的、成形在上述刀座上的凸起部分—或一个凹进部分—相啮合，凸起部分相对于刀座的中心做横向移动，沿着盘的周边每隔一个刀座的凸起部分—和对应的凹进部分都被定位在左侧，而介于上述两个刀座之间的另一组刀座的凸起部分—和对应的凹进部分—则被定位在右侧，这样，一旦上述凹进部分和凸起部分彼此啮合时，上述可转位切削刀片就被迫安置在附属刀座上的正确位置。
按照本发明的第二方面，本发明还涉及一种用于切口铣刀的切削刀片。所述切削刀片包括位于切削刀片端部的两个主切削刃，以及用于分隔材料的结构，来自切削槽底部的由切削刃切下的材料被分隔成两部分或多部分切屑，其特征在于：在一个大致平的底面上，包括一个相对于切削刀片中心做横向移动的凹进部分—或一个凸起部分，用于与刀座上对应的一个凸起部分—或凹进部分—相啮合。
现有技术的附加解释
老式切口铣刀的切削刀片是用焊接方法将非可转位切削刀片焊上的，在切削刀片的唯一一个切削刃上开有一个埋头孔，使切削刃能切出被一个凸缘间隔开的两部分切屑，这两部分切屑各有限定的宽度。不过在这种情况下，切削刀片是不能拆卸也不能转位的，所以不会产生无意识错误组装的风险。
附图简介
在附图中：
图1是一个局部分解透视图，显示切削盘和几个与附件盒在一起的切削刀片；
图2是一个平面示意图，以假设的展开状态显示三个彼此相随的切削刀片；
图3是一个放大的透视图，显示本发明所介绍的一种切削刀片；
图4是图3所示的切削刀片的侧视图；
图5是与附件盒有关的同一切削刀片的横截面视图；
图6是与工件中的铣槽有关的切削刀片的平面图；
图7是与图3相类似的透视图，显示本发明介绍的另一种切削刀片：
图8是图7介绍的切削刀片的平面图；
图9是图7和图8介绍的切削刀片的侧视图；
图10是在一定操作状态下，另一种替换切削刀片的平面图；
图11是另一个同类转位切削刀片的平面图。
本发明最佳实施例的详细介绍
如图1所示，切口铣刀包括一个可绕中心轴(未显示)旋转的圆盘1，更确切地说是沿着箭头A的方向旋转。沿着盘的周边成形出许多切向间隔分布的容屑槽2，每个容屑槽上放置一个盒3以及用于固定该盒的楔块4。为了确保盒3被可靠地固定，同样在盒上成形出锯齿5，以便与容屑槽后壁上相应的锯齿6配合。楔块4可通过螺钉7紧固。每个盒3上都成形出一个放置切削刀片9的座8。在上述的切削刀片中，有一个为定位螺钉11提供的中心孔10，通过盒上的螺纹孔12将螺钉11拧紧。
正如在图3-5中所清楚看到的，切削刀片9是由一个具有四边形基本形状的平面体组成的，它由一个顶面13、底面14、侧面的第一端面和第二端面15、16、以及两个相对的、彼此平行的侧面17、18共同界定。在15、16两个侧面上成形出两个相对的、互相平行的主切削刃19、19′。该切削刀片是可转位的，因此，切削刃19、19′中的每一个都能被有效地使用，这要视切削刀片在刀座8上的安装情况而定。
图2中以一种假设的展开状态在平面图上显示了切削盘上三个彼此相随的切削刀片，切削刀片分别表示为9′、9″、9′等。它以夸张的方式显示出切削刀片是怎样略宽于切削盘的。参考附图可看出：分别出现在每个切削刀片右侧的切削刃19′、19和19′正在进行有效的切削，而每个切削刀片上与之相对的切削刃不起作用。换句话说，图2中所示的每个切削刀片右侧的有效切削刃在图1所示的安装状态下位于半径的最远端。
上面介绍了图中所示的切口铣刀，它的基本情况与以前所知的基本相同。
正如图1-6中实施例所表示的，本发明的特点是：在切削刀片9的底侧有一个凹进部分20，它被用作与盒3上刀座8中对应的凸出部分或凸起部分21相配合。在图解的最佳实施方案中，凹进部分20沿切削刀片的一侧一直延伸，即从一个侧面15一直到相对的侧面16。同时，凸起部分21沿着刀座8的一侧一直延伸。更确切地说，凸起部分成形为盒3上相对于刀座底部26高出来的材料区形式。凹进部分20的深度或高度大于凸起部分21的高度，这意味着当切削刀片被安装在刀座上时，在凸起部分的隆起面22与凹进部分的底面23之间会产生某种运动。相对于切削盘表面来说，凸起部分21上的表面24是以某种锐角向内倾斜的。相应的，与底面23一起确定了凹进部分20的表面25也是倾斜的，更确切地说它与表面24的角度相同。实际上，倾斜角可以在10-20°的范围内变化。在从凸起部分的侧面24向刀座的底面26过渡时，有一个喉状部分27，它能保证切削刀片的拐角在组装时不受妨碍。
当切削刀片9被固定到盒上的刀座8上并用螺钉11紧固时，倾斜面24、25彼此互相挤压，从而使这两个面形成支撑面，它们确定了切削刀片横向相对于切削盘平面的位置。
在切削刀片的两个侧面15、16上成形出埋头孔28、28′，它们在两个切削刃19、19′中的每一个上形成间断。在图例中上述埋头孔是细长形窄槽。图6中显示切削刀片9的安装是将有效状态的切削刃19朝向一个工件29，以便切出凹槽30，该槽是由两个侧壁31、32和一个底面33界定的。切削刃19的两端或与之相关的拐角分别被定义为H1和H2。在这种情况下，埋头孔28被定位在与拐角H1相对较近的位置。当铣削凹槽30时，切削刃将分隔出两部分切屑34、34′，它们被一个凸缘35隔开，凸缘是由埋头孔28留下的。由于拐角H1与埋头孔28之间的距离较短，切屑34相对于切屑34′而言就比较窄。
当切削刀片9被转位并被安装在另一个盒—如前面的盒—上时，另一个切削刃19′就对准了工件。该切削刀片的特点是：相对于切削刃19上的埋头孔28与拐角H1之间的距离而言，第二个埋头孔28′与拐角H1之间为另一段距离。这就是说由所讨论的切削刀片上埋头孔28′留下的凸缘35′相对于凸缘35将进行横向移动。这样，它就保证了由第一个切削刀片留下的凸缘将被沿着切削盘周边的下一个切削刀片的切削刃去掉。因此，当铣刀完成机加工并留下切削槽时，槽上就能得到一个平滑的底部。
虽然沿着附属切削刃上的两个埋头孔的位置可能改变，假设切削刀片在转位时上述埋头孔不彼此相随地位于沿着槽底部的一条线上，那么最好是成形为如图所示的埋头孔，更确切地说是在与凹进部分20相对的一侧或切削刀片一半的位置上。
按照本发明的一个最佳实施方案，切削刀片9成形有一细腰，它由两个相对的中心面17′、18′构成，并相对于紧邻切削刃的两个被隔开的局部表面17″和18″而言有些凹进。为了清楚起见，图中将表面17′、18′用夸张的凹进状态显示出来。假设切削刃19在有效地工作，而切削刃19′不起作用。在这种情况下，紧邻不起作用切削刃19′的两个局部表面17″、18″将作为支撑面，它们在铣削时倚靠在凹进的切削槽的侧面，更确切地说距切削槽的底部有一定的距离。这样，局部表面支撑在切削槽的侧面，稳定了切削刀片，并保证能有稳定的操作。
必须指出，局部表面17″、18″彼此不必完全平行。因此实际上，至少这些表面中的一部分可以稍微倾斜，以便在附属切削刃的后面形成侧表面。
从图1中可以看出，每隔一个盒3，凸起部分21是怎样在右侧成形的，而另外一组盒子的凸起部分是怎样在左侧成形的。虽然盒3 本身是可拆卸的，但是，这些盒仍要按能使它们保持较长时间的精确校准位置进行安装。只有出现问题时，才会出现拆卸单个盒子的情况。但是机器在日常工作中，需要经常更换切削刀片9。这个工作可由各机器的操作员执行，他们除了用一些简单的工具外不需要任何帮助，但通常要快速换刀。在以前所知的切口铣刀(如：SE 9701442-7)中，错误组装切削刀片的风险总是潜在的。按照本发明，通过各切削刀片上的凹进部分20与盒上的凸起部分21之间的配合，切削刀片被精确地固定在准确的位置上，从而消除了错误安装的风险。因此，各切削刀片只能用一种方法组装到盒的刀座上，即凸起部分与切削刀片上的凹进部分相啮合。在组装时，表面24、25彼此挤压形成支撑面，这为切削刀片确定了它相对于盒的准确位置。
图3显示的本发明的实施方案适用于大型和中型切削刀片，但不适用于小型切削刀片。因为螺钉孔10必须有足够大的直径，孔与各侧面17、18之间的材料体积是有限的；这意味着凹进部分20可能会削弱切削刀片。
图7-9显示的实施方案特别适用于小型切削刀片。在这种情况下，沿切削刀片的一侧成形出两个小的凹进部分20′、20′，这两个凹进部分被一个加强材料部分36隔开，36的位置与螺钉孔10相对。当然，所说的两个凹进部分20′要与每个盒上的两个分开的凸出部分或凸起部分相配合。
在图10和11中，显示了一个根据SE 9701442-7介绍的原理成形的切削刀片。同样在这种情况下，切削刀片有两个相对的切削刃19、19′，其中一个沿着切削刀片的整个宽度伸展，而另一个要短一些，并在切削刀片的对应一端形成一个锥形部分。如图10所示，短切削刃19切削出一个宽度有限的中央切屑34，材料部分被留在切削槽底部中央凹槽的两侧。当下一个带有长切削刃19′的切削刀片处于有效位置(见图11)并在随后的操作中加工相同的材料区时，在中央凹槽两侧的材料将被分隔，同时形成两个分开的切屑34′，宽度同样有限。换句话说，彼此相随的切削刀片的切削刃19、19′以这样的方式配合：即三个不同的、相当薄的部分切屑被分隔，同时在切削槽中形成一个平底面。
根据本发明，图10和11中显示的切削刀片被成形为带有一个凹进部分20，用于以上述方式与盒上的凸起部分相配合。
本发明的可行性修改
本发明并不局限于以上介绍的和图中显示的实施例。因此，虽然本发明介绍了与切口铣刀有关的情况，但它也同样适用于金属开槽锯上。此外，互相配合的凹进部分与凸起部分的形状也可以在后面权利要求书的范围内以多种方式进行修改。还必须指出，放置切削刀片的刀座不一定要成形在可拆卸的盒中。因此，该刀座还可被成形在适合的切削盘上或一个与盘永久成一体的部分上。在本发明的范围内，还可以在切削刀片上成形出一个凸起部分或多个凸起部分，同时与之相应的在切削刀片的刀座上成形出一个凹进部分或多个凹进部分。

Claims (12)

1.一种切口铣刀，包括一个圆盘(1)，沿着它的周边成形了许多切向间隔分布的容屑槽(2)，容屑槽(2)中有一个用于放置可转位切削刀片(9)的刀座(8)，切削刀片(9)的宽度大于盘的厚度，以便使切削刀片可以铣出一个槽，该槽是由两个平行的侧面和一个底部界定的，在铣削工件时，切削刀片(9)上的结构(28、28′)用于将从切削槽底部切割下来的材料分成两部分或更多部分的切屑，其特征在于：在每个切削刀片(9)上，在一个大致平的底面上，包括一个凹进部分(20、20′)—或一个凸起部分—它相对于切削刀片的中心做横向移动，并被用作与一个对应的、成形在上述刀座(8)上的凸起部分(21)—或一个凹进部分—相啮合，凸起部分相对于刀座的中心做横向移动，沿着盘的周边每隔一个刀座(8)的凸起部分(21)—和对应的凹进部分都被定位在左侧，而介于上述两个刀座之间的另一组刀座的凸起部分—和对应的凹进部分—则被定位在右侧，这样，一旦上述凹进部分和凸起部分彼此啮合时，上述可转位切削刀片(9)就被迫安置在附属刀座上的正确位置。
2.如权利要求1所述的切口铣刀，用于切削刀片的刀座(8)被成形在盒(3)上，盒(3)被可拆卸地安装到切削盘(1)上的容屑槽(2)中，其特征在于：盒(3)有两种不同的类型，即第一种上具有位于左侧的凸起部分(21)—或凹进部分，第二种上具有位于右侧的凸起部分(21)—或凹进部分。
3.如权利要求1或2所述的切口铣刀，其特征在于：沿各个切削刀片(9)的一侧(17)成形出一个凹进部分(20)，该凹进部分沿上述一侧一直延伸。
4.如权利要求1或2所述的切口铣刀，其特征在于：沿各个切削刀片(9)的一侧(17)成形出两个凹进部分(20′)，这两个凹进部分被位于切削刀片上与螺钉孔(10)相对的加强材料区(36)所分隔。
5.如权利要求1所述的切口铣刀，其特征在于：各凹进部分(20、20′)的深度要大于与之配合的凸起部分(21)的高度。
6.如权利要求5所述的切口铣刀，其特征在于：分别位于凸起部分(21)和凹进部分(20、20′)上的两个表面(24、25)彼此互相挤压，并相对于切削盘(1)的平面倾斜。
7.如权利要求4所述的切口铣刀，其特征在于：上述用于分隔材料的结构包括在各切削刀片(9)的相对切削刃(19、19′)上成形出的两个埋头孔(28、28′)，其中一个埋头孔(28)位于距附属切削刃(19)一端(H1)一定距离的位置，而另一个埋头孔(28′)位于距切削刃(19′)的一个对应端(H1)的另一段距离处，所以，在两个彼此相随的切削刀片上的埋头孔应当是以不同的路径沿着切削槽底部运动的。
8.如权利要求4所述的切口铣刀，其特征在于：在切削刀片(9)上相对的两个侧面成形出腰状的中央面(17′、18′)，它们是凹进去的，并将局部表面对(17″、18″)分开，其中第一对紧邻铣削过程中不起作用的切削刃，并且抵靠着切削槽的侧表面移动。
9.一种用于切口铣刀的切削刀片，包括位于切削刀片端部的两个主切削刃(19、19′)，以及用于分隔材料的结构(28、28′)，来自切削槽底部的由切削刃切下的材料被分隔成两部分或多部分切屑，其特征在于：在一个大致平的底面上，包括一个相对于切削刀片中心做横向移动的凹进部分(20、20′)—或一个凸起部分，用于与刀座上对应的一个凸起部分—或凹进部分—相啮合。
10.如权利要求9所述的切削刀片，其特征在于：埋头孔(28、28′)被成形在切削刃(19、19′)上，其中一个埋头孔(28)位于距附属切削刃(19)一端(H1)一定距离处，而另一个埋头孔(28′)位于与切削刃(19′)的一个对应端(H1)的另一段距离处。
11.如权利要求10所述的切削刀片，其特征在于：上述两个埋头孔(28、28′)位于与切削刀片上凹进部分(20、20′)相对的的一侧处或一半位置处。
12.如权利要求9所述的切削刀片，其特征在于：沿着相对的两个侧面上有腰状的中央表面(17′、18′)，它们凹陷进去，并将局部表面对(17″、18″)分开，其中第一对与铣削过程中不起作用的切削刃相连，并且抵靠着切削槽的侧面移动。
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