CN1211207A - 一种具有圆角的切削刀片 - Google Patents

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Abstract

一种用于进行端面铣削的铣刀中的切削刀片(1),该切削刀片具有上,下和侧表面,以及至少一对主切削刃和次切削刃(10,11),该主切削刃和次切削刃由上表面(5)和一个相邻的侧表面(7)之间的交线形成。切削刃(10,11)通过一个较大半径的切削角部(12)交汇,所述角部设有一个棱面(15),该棱面在刀片的所述上表面上形成。所述棱面(15)以一倾角向刀片下表面倾斜,该倾角从在靠近主切削刃(10)的角部(12)区域处的负值连续变化到在靠近次切削刃(11)的角部(12)区域处的正值。

Description

一种具有圆角的切削刀片
发明领域
本发明涉及一种用于铣刀，特别是平面铣刀的切削刀片。这种切削刀片具有主切削刃和次切削刃，以便在切削操作期间，主切削刃横切工件表面并进行外周切削工件的操作，次切削刃基本平行于工件表面并用作修整该表平面的擦拭器。
发明背景
在端面铣削操作时，特别是对由铸铁制成且其表平面的宽度小于平面铣刀的直径的发动机汽缸体，存在一个所谓的“破碎”或“掉屑”的问题，即在工作的切削刀片接近工件边缘时，靠近工件边缘的工件的未切削部分的尺寸连续的减小，当其尺寸小到不能再抵抗施加于其上的切削力时，该未切削部分就会剪断，上述问题与此是密不可分的。因此，靠近工件边缘的已加工面的质量基本上下降。
为了消减上述现象，现提供一种切削刀片，它具有主切削刃和次切削刃，该主切削刃和次切削刃通过一个较大半径的角部而交汇。如图1a和1b所示，工作角部A的半径较大，在切削刃接近工件边缘D时，刀片切削刃C相对于工件W倾斜形成的一个导前角B连续的减小。因此，作用在工件的未切削部分E上的切削力减小并且“掉屑”的危险下降。
本发明的一个目的是提供一种新型切削刀片，该切削刀片能进一步消减“掉屑”现象并且不会损害刀片的使用寿命。
发明概述
本发明提供一种用于进行端面铣削的铣刀中的切削刀片，该切削刀片具有上表面，下表面和侧表面，以及至少一对主切削刃和次切削刃，该主切削刃和次切削刃由上表面和一个相邻的侧表面之间的交线形成；
切削刃通过一个较大半径的切削角部交汇，所述角部设有一个棱面，该棱面在刀片的所述上表面上形成，棱面以一倾角向刀片下表面倾斜，该倾角从在靠近主切削刃的角部区域的负值连续变化到在靠近次切削刃的角部区域的正值。
刀片角部的棱面倾角从一个负值连续变化到一个正值，这不同于在设计一种特定的切削刀片中的通称为K棱面的普通棱面，该普通棱面倾角通常不变而且为了增加强度，沿刀片切削刃在有效尖角增加的方向上倾斜。然而，在本发明中，棱面设计成这样，即在切削操作期间，当刀片角部接近工件边缘时，工件的未切削部分的尺寸和由此的强度连续地减小，从而提供了一种作用在角部的棱面上的切削力方向的连续变化，因此在工件的未切削的部分上，“掉屑”的危险基本上减小。另一方面，由于棱面仅沿角部的一部分具有一个正倾角，而沿其余部分棱面成负角，这确保角部保持足够的强度。
这样，对于本发明的切削刀片，角部具有大半径曲线不仅确保了在切削角接近工件边缘时，导前角渐小，而且能够在角部的前角面上形成扭曲形状的棱面，因此“掉屑”现象可以基本上消除。
最好，角部的一个中心点与次切削刃的距离小于角部的半径。
最好，主切削刃与角部相切并与角部平滑的交汇，而且设有一个负角棱面，所述角部的棱面与所述主切削刃的所述棱面平滑的交汇。次切削刃也可设有一个棱面。当该棱面成正角时，它与角部的相邻部分的正角棱面平滑的交汇。
附图简述
为了更好的理解本发明，现参考附图来描述本发明是如何在实际中应用的，其中
图1a和1b示意地表示本发明所述类型的一种切削刀片的角部，在切削操作期间接近一个工件边缘的不同时刻的示意图；
图2a是本发明的切削刀片的平面图；
图2b是图2a所示切削刀片沿Ⅱ-Ⅱ线看的横截面视图；
图2c是图2a所示的刀片的透视图；
图2d是图2a所示的刀片的侧视图；
图3是图2a所示的切削刀片的区域Ⅲ的放大图；
图4,5,6,7,8和9是沿径向线的横截面视图，如图3所示该径向线将一个中心点0与角部的点P4,P5,P6,P7,P8和P9连接；
图10表示例如如图1a所示，当如图4和5所示的角部靠近正在切削的一个工件边缘布置时，切削刀片的侧视图；和
图11表示例如如图1b所示，当如图8和9所示的角部靠近正在切削的一个工件边缘时，切削刀片的侧视图。
优选实施方案详述
图1a和1b表示了，在端面铣削一个工件W期间，本发明所述的一种切削刀片的一个角部A。在切削刃C接近工件边缘D时，如图1b所示，由于刀片的角部A的半径较大，因此，角部A的切削刃C相对于工件表面的倾角B的一个导前角与图1a中所示的导前角相比减小，从而消减了在边缘D处的“掉屑”现象。
图2a,2b,2c和2d表示本发明的一个切削刀片1。如图所示，切削刀片1是双侧面的且通常为三角形，而且在刀片的每一侧面具有三条相同的可转位的侧刃2,3和4，每一条侧刃都是在上表面5或下表面(未标明)与其中一个相邻的侧表面7的一个交线上形成。考虑到刀片的所有侧刃都一样，因此将只进一步描述一条侧刃，即侧刃2。
侧刃2包含在相邻的刀片主角8之间，且侧刃2包括一个基本上位于其中间的主切削刃10，在侧刃2的任一侧主切削刃10与一条次切削刃11交汇，主切削刃与次切削刃的延长线的夹角约为45度。
如图2c和2d所示，每条主切削刃10通常中凹，且包括一条中间分切削刃14和两条外侧直线的分切削刃16，该外侧直线的分切削刃16向刀片下表面并向中间分切削刃14倾斜。由于外侧分切削刃是直的，因此当往刀具上安装时，能够使刀片提供稳定的较大的轴向前角。
如图2a所示且如图3最佳所示，每条次切削刃11通过一个刀片角部12与主切削刃交汇。角部12弯曲且具有最好大于0.5毫米的半径R。主切削刃10与角部12相切。次切削刃11最好不与角部12相切，而且，角部12的中心点O和次切削刃11之间的距离小于角部12的半径R。因此这确保了在切削操作期间，由主切削刃和角部切削下来的切屑，在角部与次切削刃11的交汇点13附近的后侧区域消失。
如图3所示，切削刀片1的上表面5具有一个棱面15，该棱面15包括沿主切削刃10形成的一个棱面部分20，沿次切削刃11形成的一个棱面部分21，和沿角部12形成的一个棱面部分22。
如图4至9所示，它们分别表示沿径向线的角部12的横截面视图，该径向线分别通过切削角的一个中心点O和点P4,P5,P6,P7,P8和P9，棱面15的倾角γ从在靠近主切削刃10的角部12的点P4，P5和P6处的一个负值(γ1,γ2,γ3)，连续变化到在靠近次切削刃11的角部12的点P8和P9处的一个正值γ4,γ5。图7表示在一个过渡区域棱面部分22的中间取向，该过渡区域位置最好与主切削刃10相比更靠近次切削刃11。为了使主切削刃10加强，其棱面部分20最好成负角，且与角部的棱面部分22平滑的交汇。次切削刃11的棱面部分21，可根据特别是在刀具上安装刀片的方式而具有任何需要的倾角。在所述的实施例中，次切削刃11的棱面部分21成正角，且与角部12的棱面部分22平滑的汇合。
如图3中所示，棱面15的宽度从靠近主切削刃10的最小值变化到靠近次切削刃11的最大值。棱面宽度的范围最好从0.05毫米至0.35毫米。
如图2b和4至9中所示，切削刀片1的上表面5设有一个容屑槽25，该容屑槽25从棱面15向下倾斜并沿刀片的整个外周伸展。如图2b所示，容屑槽25沿主切削刃具有最大深度，在刀片主角处具有最小深度。
图10和11表示当角部12接近正被切削的工件W的边缘D时，切削刀片1在切削的两个不同时刻，例如图1a和1b所示的局部侧视图。这样，图10表示其棱面部分22成负角的角部区域靠近工件边缘D布置的时刻，而图11表示其棱面部分22成正角的角部区域靠近工件边缘D布置的时刻。如图所示，由于棱面倾角从负角变化到正角，切削力F和，特别是，其作用在棱面22上，并最终作用在工件W的未切削部分E上的分力F1改变了其方向，因此在未切削部分E脱离工件之前角部的点13可以到达工件边缘D。
根据本发明的切削刀片及其上述的不同特点可以设计成与附图所示不同。这样，例如切削刀片不一定必须是三角形和双侧面。
附图标记含义
W    工件
A    角部
B    导前角
C    切削刃
D    工件边缘
E    工件未切削部分
1    切削刀片
2,3,4刀片的可转位的侧刃
5    刀片的上表面
7    侧表面
8    主刀片角
10   主切削刃
11   次切削刃
12   角部
13   角部12与次切削刃11的交汇点
14   主切削刃的中间分切削刃
15   棱面
16   主切削刃的外侧分切削刃
20   主切削刃10的棱面部分
21   次切削刃11的棱面部分
22   角部12的棱面部分
25   容屑槽

Claims (5)

1．一种用于进行端面铣削的铣刀中的切削刀片，该切削刀片具有上表面，下表面和侧表面，以及至少一对主切削刃和次切削刃，该主切削刃和次切削刃由上表面和一个相邻的侧表面之间的交线形成；
切削刃通过一个较大半径的切削角部交汇，所述角部设有一个棱面，该棱面在刀片的所述上表面上形成；
所述棱面以一倾角向刀片下表面倾斜，该倾角从在靠近主切削刃的角部区域的负值连续变化到在靠近次切削刃的角部区域的正值。
2．如权利要求1所述的切削刀片，其特征在于角部的一个中心点与次切削刃的距离小于角部的半径。
3．如权利要求1所述的切削刀片，其特征在于在其正角倾斜部分和负角倾斜部分之间的棱面的过渡区域与主切削刃相比位置更靠近次切削刃。
4．如权利要求1所述的切削刀片，其特征在于主切削刃与角部相切并平滑地与角部交汇，而且设有一个负角棱面，所述角部的棱面与所述主切削刃的所述棱面平滑地交汇。
5．如权利要求1所述的切削刀片，其特征在于次切削刃还可设有一个正角棱面，它与角部的相邻部分的正角棱面平滑地交汇。
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