CN1239449A - 排屑刀具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于旋转排屑机械加工的刀具,它包括:切削头、固位装置和刀柄。切削头设有至少一个与切削头整体地形成的切削刃,切削头和固位装置包括不同材料的相互搭接的非对称装置,用于把切削头安装到刀柄上,由最高密度材料制成的非对称装置包括一个减少质量的凹入部分。以这种方式,重心移动到钩形装置的表面上,更接近刀具的旋转轴线CL,从而使刀具动态地对准中心。本发明还涉及一种刀具的切削头。

Description

排屑刀具
本发明涉及一种用于旋转排屑机械加工的刀具以及涉及根据独立权利要求前序部分的一种刀具的切削头。
美国专利申请US—A—4,850,759对小尺寸的带有可更换切削刃的铣刀和钻削刀具的问题的解决方案早已公知。但是在一些高速旋转的情况下,公知的刀具在工件上易于产生振动从而产生有害的花纹痕或振痕。这些与刀具也有时变得过热一起给使用者造成了问题。
本发明的一个目的是提供一种在高速旋转的情况下也可保持刚性的刀具。
本发明的另一个目的是提供一种冷却效果较好的刀具。
本发明还有一个目的是提供一种稳定性好而且冷却效果较好的切削头。
本发明的这些和其它目的是通过上述刀具和切削头来实现的,而这些刀具和切削头具有附后的权利要求书中所表示出的特征。
下面参照附图来描述本发明的实施例,其中:
图1是在装配状态的本发明刀具的局部横截面图;
图2A和2B是更加详细地表示本发明切削头的侧视图;
图3表示本发明切削头的仰视图;
图4是本发明切削头的俯视图;
图5是沿图2A中的线V-V的横截面图。
图1所示的本发明刀具的实施例包括切削头10、锁紧螺杆11以及刀柄12。该刀具包括轴向通道,该轴向通道延伸到分别位于切削头和锁紧螺杆上的钩形装置15、19之外。该通道穿过切削头的钩形装置15,但是最好不要穿过锁紧螺杆的钩形装置19。该通道的功能是一方面用于输送冲洗介质和另一方面用于减少装置的质量。该通道穿透切削头的钩形装置15的边缘表面,在钩形装置区,该通道在切削头占有的空间比在锁紧螺杆中占有的空间大。以这种方式钩形装置区的重心布置得较接近刀具的旋转轴线CL,因此刀具动态地对准中心。由最大比重的材料制成的非对称装置15包括一个减少质量的凹入部分34。
切削头10在朝向远离刀柄12的端部13上布置有至少一个切削刃,该切削刃根据使用范围来给出不同设计。图2A-5详细地示出了切削头10的优选的前端形状。切削头10由硬质材料上制成,最好由硬质合金制成,切削头包括三个螺旋形第一切削刃或主切削刃27。主切削刃的数目可替代地是一个、二个或四到六个。每个主切削刃27沿着清除表面或突出刀刃棱面28和容屑面或容屑槽29的相交线而形成。主切削刃27位于一个共同的、假想的圆柱体上,而该假想的圆柱体的轴线与刀具的切削头旋转轴线CL相重合。每个容屑槽29凹进地形成,并且每个容屑槽29从连接的第二切削刃或辅助切削刃30沿轴向向内的方向延伸到切削头的倾斜端或自由端13。该辅助切削刃30形成于容屑槽29和端面31的交会处,并基本上从假想圆柱体向内地径向延伸,辅助切削刃基本上连接到切削头的旋转轴线CL上,以使该刀具在铣削期间能向下钻入工件。每对主切削刃和辅助切削刃通过孔33来供给冲洗介质。这三个孔33绕着切削头的旋转轴线适当对称地布置。这些孔连接到中心通道34,而中心通道34终止于切削头的另一个自由端的表面。
在朝向刀柄12的端部上切削头设置有第一锥形部分14,该锥形部分14具有第一连接装置15,所示实施例中的第一连接装置15包括第一凸出部分16和第一凹入部分17。切削头10的中部设置有楔形夹紧装置32,下面解释它的使用。
锁紧螺杆11最好由钢制成,该锁紧螺杆11在朝向切削头的端部上具有第二锥形部分18,第二锥形部分18设置有第二连接装置19,第二连接装置19用来与第一连接装置15相配合。如图1所示,第二连接装置19的构造意味着第二锥形部分18的相当大的部分已被除去。第二连接装置19包括第二凸出部分20和第二凹入部分21。在工作状态下,第一凸出部分16与第二凹入部分21配合,而第二凸出部分20与第一凹入部分17相配合。第二凸出部分20最好是完整无缺的,也就是说,在这个凸出部分没有供冲洗介质流过的凹入部分,因此第二连接装置19的质量与第一连接装置15的质量相对地相同,因此基本上防止了摆动。
轴向位于第二连接装置19内的锁紧螺杆11沿轴向具有一个外部有螺纹的、最好是圆柱形的部分22。六角楔形夹紧装置23设置在锁紧螺杆11的轴向最内端,从而有可能通过刀柄12的内部通道24来实现锁紧螺杆11的松开或拧紧。但是,一般地,通过外部楔形夹紧装置32来实现锁紧螺杆11的松开或拧紧。另一方面,可在可松开套筒的一端上设置螺纹26,然后该套筒的另一端设置有外部螺纹以及楔形夹紧装置。
刀柄12在朝向切削头10的那端上布置有锥形座25,该锥形座25用来安放切削头10和锁紧螺杆11的各自第一锥形部分14和第二锥形部分18。刀柄12在锥形座25内侧具有基本上呈圆柱形的、内部有螺纹的部分26,该部分26与锁紧螺杆11的外螺纹部分22相配合。该部分26轴向地位于上述通道24的外侧。
美国专利申请US-A-4,850,789更加详细地描述了刀具的安装和拆卸,因此这里将该申请引入本说明书。外部螺纹22和内部螺纹26之间的配合关系引起锁紧螺杆11和切削头10轴向地移动到刀柄12中直到锥形部分14紧靠锥形座25,即达到图1中的位置。现在切削头10以一种满意的方式固定在刀柄12中。因此,通过凹入部分24、24A、34和33形成了穿过刀具的冲洗介质流动通道。
在右旋切削的刀具上螺纹22和26做成右旋螺纹,在左旋切削的刀具上螺纹22和26做成左旋螺纹。
对上述实施例而言,切削头和座的锥角应该小于25°。此外,应当指出的是,所述实施例涉及铣刀,即绕着它们纵向中心轴旋转的刀具。带有小切削部分的铣刀应该是本发明应用的第一方面,但是钻削刀具也落入本发明范围。
本发明决不限于上述实施列,而且在后面的权利要求书中的限定范围内可以进行许多改变。

Claims (9)

1.  一种用于旋转排屑机械加工的刀具,所述刀具包括:切削头(10)、一个固位装置(11)和一个刀柄(12),其中,切削头(10)设置有至少一个切削(27,30),该切削刃与切削头整体地形成,所述切削头和固位装置包括不同材料的相互搭接的第一非对称装置(15)和第二非称装置(19),用于把切削头安装到刀柄上,其特征在于:切削头(10)的第一非对称装置(15)包括一个减少质量的中心凹入部分(34),并且刀具包括至少延伸通过第一非对称装置(15)的一个轴向通道(24、24A、33、34),以便一方面用于输送冲洗介质,另一方面用于减少第一非对称装置(15)的质量。
2.  如权利要求1所述的刀具,其特征在于:相互搭接的非对称装置由钩形装置(15、19)组成,切削头由硬质合金制成,第二非对称装置(19)由钢制成。
3.  如权利要求1或2所述的刀具,其特征在于:固位装置(11)具有一个外部有螺纹的部分(22),并用于在刀具工作状态下与刀柄(12)中的内部有螺纹的凹口(26)相配合,在切削头(10)上设置有锥形部分(14),刀柄(12)设置有锥形座(25),在刀具工作状态下锥形座(25)安放锥形部分(14),所述切削头(10)通过钩形装置(15、19)可松开地与固位装置(11)连接起来。
4.  如权利要求3所述的刀具,其特征在于:通道穿透切削头(10)的钩形装置(15)的边缘表面。
5.  一种带有至少一个切削刃(27、30)的切削头,所述切削头用于装在旋转排屑机械加工的刀具上,所述刀具包括:切削头(10)、一个固位装置(11)和一个刀柄(12),其中,切削头(10)设置有至少一个切削刃(27,30),该切削刃与切削头整体地形成,所述切削头和所述固位装置包括不同材料的相互搭接的非对称装置(15,19),用于把切削头安装到刀柄上,其特征在于:切削头(10)的第一非对称装置(15)包括一个减少质量的凹入部分(34),该凹入部分(34)延伸穿过第一非对称装置(15),以便一方面用于输送冲洗介质,另一方面用于减少第一非对称装置(15)的质量。
6.  如权利要求5所述的切削头,其特征在于:第一非对称装置由钩形装置(15)组成,并且切削头是由硬质合金制成。
7.  如权利要求6所述的切削头,其特征在于:中心凹入部分(34)穿透切削头的钩形装置(15)的边缘表面。
8.  如权利要求7所述的切削头,其特征在于:切削头(10)包括一到六个螺旋形主切削刃(27),每个所述主切削刃(27)沿着清除表面(28)和容屑表面(29)的相交线而形成,主切削刃(27)设置在一个共同的、假想圆柱体上,该圆柱体的轴线与切削头的旋转轴线CL相重合。
9.  如权利要求8所述的切削头,其特征在于:每个主切削刃(27)连接到辅助切削刃(30)上,每对主切削刃和辅助切削刃通过孔(33)来供给冲洗介质,所述孔(33)绕着切削头的旋转轴线CL对称布置,这些孔连通到中心凹入部分(34),而该凹入部分终止于切削头(10)的另一自由端的表面。
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