CN1190286C - 刀柄和具有刀柄的切削工具 - Google Patents

Abstract

一种用于切削工具的刀柄，它包括一个切削边缘固定元件和一个其尖端与切削边缘固定元件的后端连接的杆状元件。切削边缘固定元件的后端和杆状元件的尖端中的一个具有一圆锥状突头，另一个具有一个与圆锥状突头结合的圆锥状槽。由于圆锥状突头与圆锥状槽结合，使切削缘固定元件与杆状元件处于正确的同轴位置。

Description

刀柄和具有刀柄的切削工具

技术领域

本发明关于一种刀柄和具有这种刀柄的切削工具。

在此，“尖”这个词是指沿刀柄或切削工具轴向的切削边缘侧，“后端”这个词是指与尖侧相对的一侧。

背景技术

通常，一种切削工具具有棒状刀柄和一个装在刀柄一个尖端部分的切削边缘(如一个可弃式刀片)，并与固定在工具支持物中的刀柄后端部分一同工作。刀柄由高硬度材料制成，以防止切削边缘的颤动并由此增加切削工具的精确度。然而，高硬度材料的可切削性很差。所以不能通过切削来在刀柄的尖端部分做出切削边缘固定元件，制造这种切削边缘固定元件会导致制造成本增加。

在以往的情况中，提供了具有两个单独元件的刀柄：一个是由具有良好切削性钢材制成的切削边缘固定元件，另一个是由具有高硬度碳材料制成的杆状元件。切削边缘固定元件和杆状元件分别具有楔形槽和突头，并通过焊接槽和突头的结合处来相互连接。(上述具有两个元件的刀柄之后可偶尔被称为“连接型刀柄”。)

然而，在楔形槽和突头的连接处，切削边缘固定元件和杆状元件有可能移位。有必要提供额外的元件以将切削边缘固定元件与杆状元件使其达到同轴连接，从而，使切削边缘固定元件和杆状元件同轴连接，直到将这些元件焊住。这种将切削边缘固定元件和杆状元件连接的困难使制造刀柄时成本增加。

因此，本发明的一个目的是提供一种连接型刀柄，其中切削边缘固定元件与杆状元件可方便地相互连接而不会在这些元件间产生移位，从而低成本地制造刀柄，并增加切削边缘固定元件和杆状元件之间的连接强度。

本发明的另一个目的是提供一种使用这种刀柄的切削工具。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于切削工具的刀柄，包括：一个切削边缘固定元件，一个其尖端与切削边缘固定元件后端连接的杆状元件，切削边缘固定元件的后端与杆状元件的尖端中的一个具有一圆锥状突头，其另一个具有一与圆锥状突头接合的圆锥状状槽。

根据本发明的另一个方面，提供了一种切削工具，包括：一个包括一切削边缘固定元件及一尖端与切削边缘固定元件后端连接的杆状元件的刀柄，切削边缘固定元件的后端及杆状元件的尖端中的一个具有一个圆锥状突头，另一个有一与圆锥状突头接合的圆锥状槽；以及一个装在切削边缘固定元件一尖端的可弃式刀片。

根据本发明的再一个方面，提供了一种用于切削工具的刀柄，包括：一个切削边缘固定元件；以及一个其尖端与切削边缘固定元件后端连接的杆状元件，切削边缘固定元件的后端与杆状元件的尖端中的一个具有一周向地向突头端倾斜的突头，其另一个有一与突头接合的槽。

根据本发明的再另一个方面，提供了一种切削工具，包括：一个包括切削边缘固定元件及一个其尖端与切削边缘固定元件的后端连接的杆状元件的刀柄，切削边缘固定元件的后端和杆状元件的尖端中的一个具有一周向地向突头端倾斜的突头，另一个具有一个与突头结合的槽；以及一个固定在切削边缘固定元件尖端的可弃式刀片。

本发明的其它目的和特征也将通过参照附图的说明得以了解。

附图说明

图1是一个具有根据本发明的第一个实施例的刀柄的切削工具的侧视图。

图2是图1中切削工具的侧视图，不同的是其切削边缘固定元件与刀柄的杆状元件是分开的。

图3是一个沿图1的III-III线截开后的切削工具的截面图。

图4是一个截面图，展示根据本发明的第二个实施例的切削边缘固定元件与刀柄的杆状元件接合的情况。

图5是一个截面图，展示根据本发明的第三个实施例的切削边缘固定元件与刀柄的杆状元件接合的情况。

具体实施方式

本发明将以优选实施例来进行详细说明。在以下实施例中，相应的元件和部分由相应的参考数字表示，重复之处将不赘述。

在此，本发明适用于用来镗孔或钻孔的切削工具，同时也可适用于其它类型的切削工具。用来镗孔或钻孔的切削工具用于在工件上打出个孔。以镗孔来说，切削工具固定不动地抵住旋转的工件。以钻孔来说，切削工具旋转地抵住固定不动的工件。在这两种情况下，切削工具的直径须小于要打的孔的直径。然而，具有更小直径的刀柄会引起工具振动。根据本发明，可以非常有效地让具有更小直径的刀柄适用在用来镗孔和钻孔的切削工具中，如下所述。

首先，根据本发明的第一个实施例将参考图1至3进行说明。

在第一个实施例中，切削工具1用来镗孔，称为“镗杆”。切削工具1包括一个具有切削边缘固定元件2a和杆状元件2b的刀柄2，以及一个可弃式刀片3。在第一个实施例中，刀柄2的直径为4.0mm。可弃式刀片3用一个螺钉4固定在切削边缘固定元件2a的尖端。杆状元件2b同轴地装在切削边缘固定元件2a的后端的尖端上。

杆状元件2b由高硬度碳化材料，诸如碳化钨(WC)制成，并在其尖端有一锥形突头5。在第一个实施例中，突头5做成顶角为60度的圆锥体。进而言之，除突头5外的杆状元件2b的长度比切削边缘固定元件2a的长度大约长十倍，尽管在图中部分地略去了杆状元件2b。

切削边缘固定元件2a由具有相对良好切削性(如SCM435合金钢)的钢材制成。优选地，切削边缘固定元件2a由具有比杆状元件2b的碳化材料更好的切削性的材料制成。切削边缘固定元件2a具有一个座部分6，上面装着可弃式刀片3，且其后端有可与杆状元件2b的突头5相接的圆锥形槽7。进而言之，圆锥形槽7狭窄的底部设有孔8。孔8在第一个实施例的截面上是圆形。

切削边缘固定元件2a还可设有突头5，而杆状元件2b可设有槽7和孔8。然而，刀柄2可通过在由相对难于加工的碳化材料制成的杆状元件2上形成易成型的突头5，以及在由相对易于加工的钢材制成的切削边缘固定元件2a上形成难成型槽7，而更容易地制造出来。

切削边缘固定元件2a与杆状元件2b通过焊接突头5与槽7的接合处而相互连接。在焊接时，将一片焊料(如银焊接合金)放在切削边缘固定元件2a与杆状元件2b之间并将其加热熔化。多余的已熔焊料进入孔8，以使焊料不会洒在刀柄2的外表面上。切削边缘固定元件2a和杆状元件2b还可通过粘合而相互连接。粘合剂可由甲基丙烯合成树脂制成。在此，多余的粘合剂也进入孔8，以使粘合剂不会洒出。在突头5与槽7的接合处，由于有孔8，所以可以防止突头5的一端与槽7的底部互相干扰，不致引起切削边缘固定元件2a与杆状元件2b间的连接故障。

切削边缘固定元件2a与杆状元件2b互相连接后，刀柄2将用于切削，故在刀柄2的外表面上设有固定平面9。

如上所述，因为切削边缘固定元件2a和杆状元件2b由具有良好切削性的材料和高硬度碳化材料制成，所以分别地可以达到两个效果，即提高切削工具1的工作精确度和减少刀柄2的制造成本。

进而言之，切削边缘固定元件2a和杆状元件2b由突头5与槽7的接合自动地相互固定在正确的轴向连接位置。即，切削边缘固定元件2a和杆状元件2b可以高定位精确度很容易地相互接合。

当突头5与槽7具有与常规刀柄的楔型突头与槽相同顶角时，突头5与槽7的表面面积在数学上与常规刀柄的楔型突头与槽相同。(假设刀柄2在切削边缘固定元件2a和杆状元件2b连接处的直径与常规刀柄的相同。)换言之，刀柄2能够获得与常规刀柄相同的切削边缘固定元件2a和杆状元件2b间的连接表面。然而，锥形突头5与锥形槽7的连接更加稳固且在各个方向上平衡良好。所以，在连接表面与上述常规刀柄相同的时候，刀柄2可以在切削边缘固定元件2a和杆状元件2b间获得更大连接强度。

锥形突头5与槽7可以低难度地做成，从而使刀柄2在切削边缘固定元件2a和杆状元件2b连接处的直径更小。更具体地说，切削边缘固定元件2a后端及杆状元件2b尖端的直径可减小至5.0mm或更小(如，第一个实施例中的4mm)。

锥形突头5与锥形槽7的顶角得到优选地调整，以使其在60度至120度范围之间。当顶角在上述范围之间时，槽7易于做成。进而言之，突头5与槽7可获得可行的强度，而不会使突头5的端部弯曲或损坏。

下面，根据本发明的第二个实施例将参照图4进行说明。在第二个实施例中，杆状元件2b的突头5被做成圆锥体的平截头体，以使突头5的端部有一平面。这样就在突头5的平端面与槽7底部形成了一个空隙10。当切削边缘固定元件2a和杆状元件2b以焊接或粘合方式相互连接时，多余的焊料或粘合剂进入空隙10，以使任何焊料或粘合剂都不会洒到刀柄2的外表面上。突头5的平端面直径最好为0.3mm或更大，以避免突头5的端部与槽7底部互相干扰引起切削边缘固定元件2a和杆状元件2b发生连接故障。作为例子，突头5的平端面直径在第二个实施例中为0.5mm。除空隙10之外，也可设置孔8。

根据本发明的第三个实施例将参照图5进行说明。在第三个实施例中，突头5具有一圆柱状的端部5a以及一与圆柱状端部5a结合在一起的锥状倾斜部分5b，而第一个和第二个实施例中的突头5在其整个长度上都倾斜。部分5b的截面呈圆形。槽7做成与突头5相对应的形状。由于部分5b按锥形向圆柱状端部分5a倾斜，所以可以产生良好的对中作用，从而使切削边缘固定元件2a和杆状元件2b方便可靠地固定在同轴位置。

在上述实施例中，突头5优选地呈圆锥形，从而可以以低成本制成，同时，对正确定位切削边缘固定元件2a和杆状元件2b产生良好的对中作用。然而，也可有选择地使突头5的部分5b以不同方式，即其截面面积逐渐减小的方式，周向地向其端部倾斜，而槽7做成与突头5相对应的形状。更具体地说，突头5可呈金字塔形倾斜(即，做成金字塔形或金字塔平截头体形)或球状倾斜。这也可不仅能获得切削边缘固定元件2a和杆状元件2b间的更大连接强度，也可使切削边缘固定元件2a和杆状元件2b处于正确的同轴位置。

日本专利申请第2002-313350(于2001年10月11日申请)中的所有内容可在此供参考。

尽管本发明已通过参照特别实施例进行了说明，但本发明并不限于上述实施例。上述多种改进方法及多个实施例将涵盖根据上述阐述的其它相关技术。例如，切削工具1可具有另一种切削方式，如，切削边缘直接形成在切削边缘固定元件2a上，以此代替可弃式刀片3。本发明的范围参照以下权利要求进行限定。

Claims (28)

1、一种用于切削工具的刀柄，包括：

一个切削边缘固定元件；

和一个其尖端与切削边缘固定元件后端连接的杆状元件；

形成在切削边缘固定元件的后端与杆状元件的尖端中的一个上的一圆锥状突头，和形成在切削边缘固定元件的后端与杆状元件的尖端中的另一个上与圆锥状突头接合的圆锥状槽；其中刀柄在切削边缘固定元件的后端与杆状元件尖端之间的连接部分的直径为5.0mm或更小。

2、根据权利要求1的刀柄，其中杆状元件由具有高硬度的碳化材料制成，切削边缘固定元件由具有比碳化材料更好的切削性的金属制成。

3、根据权利要求2的刀柄，其中圆锥状突头位于杆状元件的尖端，圆锥状槽位于切削边缘固定元件的后端。

4、根据权利要求1的刀柄，其中切削边缘固定元件和杆状元件通过焊接或粘合中的一种方式相互连接。

5、根据权利要求1的刀柄，其中一个孔形成在槽底部分上。

6、根据权利要求1的刀柄，其中突头做成圆锥平截头体的形状，以使突头的平端面和槽底部分之间有一个空隙。

7、根据权利要求6的刀柄，其中突头的平端面直径为0.3mm或更大。

8、根据权利要求1的刀柄，其中圆锥状突头和槽具有一个60度至120度的顶角。

9、根据权利要求1的刀柄，其中切削工具设计成用于镗孔和钻孔。

10、根据权利要求1的刀柄，其中一个可弃式刀片装在切削边缘固定元件一尖端上。

11、一种用于切削工具的刀柄，包括：

一个切削边缘固定元件；以及

一个其尖端与切削边缘固定元件后端连接的杆状元件；

一个形成在切削边缘固定元件的后端与杆状元件的尖端中的一个上的突头，该突头具有向突头端部周向向下倾斜的部分；一个形成在切削边缘固定元件和杆状元件的尖端中的另一个上与突头接合的槽；

其中刀柄在切削边缘固定元件的后端与杆状元件尖端之间的连接部分的直径为5.0mm或更小。

12、根据权利要求11的刀柄，其中切削边缘固定元件由具有比杆状元件更好的切削性的材料制成。

13、根据权利要求12的刀柄，其中杆状元件由碳化材料制成。

14、根据权利要求12的刀柄，其中突头位于杆状元件的尖端，槽位于切削边缘固定元件的后端。

15、根据权利要求11的刀柄，其中倾斜部分在截面上呈圆形。

16、根据权利要求11的刀柄，其中突头的平端面直径为0.3mm或更大。

17、根据权利要求16的刀柄，其中在突头的平端面与槽底部之间有一空隙。

18、根据权利要求11的刀柄，其中槽底部有一个孔。

19、一种切削工具，包括：

一个如权利要求12的刀柄；以及

一个固定在切削边缘固定元件尖端的可弃式刀片。

20、一种用于切削工具的刀柄，包括：

一个切削边缘固定元件；

和一个其尖端与切削边缘固定元件后端连接的杆状元件；

一个形成在切削边缘固定元件的后端与杆状元件的尖端中的一个上的圆锥状突头；和一个形成在切削边缘固定元件的后端与杆状元件的尖端中的另一个上与圆锥状突头接合的圆锥状槽；

其中圆锥状突头和圆锥状槽具有60°-120°的顶角。

21、根据权利要求20的刀柄，其中杆状元件由具有高硬度的碳化材料制成，切削边缘固定元件由具有比碳化材料更好的切削性的金属制成。

22、根据权利要求21的刀柄，其中圆锥状突头位于杆状元件的尖端，圆锥状槽位于切削边缘固定元件的后端。

23、根据权利要求20的刀柄，其中切削边缘固定元件和杆状元件通过焊接或粘合中的一种方式相互连接。

24、根据权利要求20的刀柄，其中一个孔形成在槽底部分上。

25、根据权利要求20的刀柄，其中突头做成圆锥平截头体的形状，以使突头的平端面和槽底部分之间有一个空隙。

26、根据权利要求25的刀柄，其中突头的平端面直径为0.3mm或更大。

27、根据权利要求20的刀柄，其中该切削工具设计成用于镗孔和钻孔。

28、一种切削工具，包括：

一个如权利要求21的刀柄；以及

一个装在切削边缘固定元件一尖端的可弃式刀片。

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