CN1298469C - 用于除屑加工的刀具和保持装置 - Google Patents

Abstract

一种刀具包括一具有凹口的保持体，其凹口具有一底面和至少一竖直面。车削刀安装在凹口中并具有一侧面结构。其支承面上设置一腔，在其中装有圆柱形件(如圆柱销)。圆柱形件固定安装在腔中，其圆柱形件的凸圆外表面的一部分突入所述的腔中并进入所述凹口中。一夹持件安装在保持装置中，迫使车削刀的侧表面抵靠在所述凸圆表面上。

Description

用于除屑加工的刀具和保持装置

本申请要求2001年12月21日在瑞典申请的专利申请号为0104427-0的优先权，因此，可结合参考其整个内容。

技术领域

本发明涉及一种用于除屑的刀具和保持装置，其中车削刀夹持在保持装置的凹口中。

背景技术

一种公知的车削刀具包括一保持装置1和车削刀2，参见图3。其保持装置具有一凹口，其车削刀拧入或夹持在其中。其凹口具有一个或多个壁3，车削刀的边缘表面抵靠在其上，处于拧紧或夹持位置。该公知刀具的缺点在于，在车削时会引起壁3的塑性变形。另一缺点是，车削刀在保持装置中不稳定。后面的缺点对于螺纹车削刀具显得特别突出。英国专利1,406,064中公开一种这样车削刀具。

发明内容

本发明的目的是提供一种车削加工的刀具和保持装置，它克服了

现有技术中的缺点。

本发明的另一目的是提供一种包括一耐用的支承面的刀具。

本发明又一目的是提供一种车削刀稳定保持在保持装置中的刀具。

本发明另一目的是提供一种寿命长的刀具。

本发明再一目的是提供一种刀具，其凹口总是具有与车削刀接触的稳定的且限定良好的接触线。

这些目的和其它目的由这样的车削加工的刀具实现，即它包括一保持装置、一车削刀和夹持件或螺钉。其保持装置包括一具有底面的凹口。一构件固定安装在基体上并包括一凸曲表面，它由比所述基体硬的材料制成并距其底面有一段距离。其车削刀配置在凹口中并包括通过侧面结构彼此连接的上下表面。其夹持件安装在保持装置上并与车削刀接合，以使得车削刀的侧面结构抵靠到其构件的凸曲表面上。

本发明还涉及一种保持组件。

附图说明

下面通过参照附图详细描述的优选实施例，本发明的目的和优点将变得更加清楚，其中附图中类似的零部件采用类似的附图标记。其中：

图1A示出了本发明螺纹车削刀具的俯视透视图；

图1B示出了图1A线B-B的刀具的横截面图；

图1C示出了图1A线C-C的刀具的横截面图；

图1D示出了图1A线D-D的刀具的横截面图；

图1E示出了图1D刀具的放大视图；

图2A示出了本发明图1A保持装置的平面图；

图2B示出了图2A线B-B保持装置的横截面图；

图3示出了公知螺纹车削刀具对应于图1D的视图；

图4A和4B分别示出了本发明车削刀具的保持装置另一实施例透视图和侧视图；

图5A示出了本发明车削刀具的保持装置另一实施例的俯视透视图，其中车削刀没有车削刀；

图5B示出了类似于图5A的视图，其中配置了车削刀。

具体实施方式

参见图1A-1E及图2A和2B，本发明的刀具10优选包括一车削刀保持装置11，用于螺纹车削，其朝前的端部形成一尖部(参见图1A)。然而，可以理解，本发明可以用于所有类型的车削刀。其保持装置包括一形成凹口12的基体，它具有两彼此呈角度的直平面13、14和底面15。从俯视图上看(见图2)，面13、14彼此形成锐角，使得车削刀朝向这些面被夹持。底面15位于平面P内。可替换的是，所形成的底面例如可以是具有槽(见图4A)的面或是具有凸起的面，所述面至少由底面的两个尖峰限定。

其底面15具有在保持装置上形成的螺纹盲孔16的辅助孔。其保持装置11A的基体具有一柄17。其辅助螺纹盲孔18设置在凹口12的附近，且朝其柄的F方向距其凹口12有一定距离。孔18的后面，同样在朝着其柄的方向F上设置槽形凹口19。

其面14上装有一销24，它装入或插入与面14贯通的腔25中。该销具有一凸状弯曲的外圆周面，它由任意多数量的形状如圆柱形形成。其销也可以是中部变细的类似于哑铃状的销，在其销和车削刀之间形成两邻接线/点。其销24由比保持装置基体材料硬度要大的材料制成，如由经硬化的钢或硬质合金制成。

其腔25是与面14平行延伸的孔。其腔25贯穿或截取其面14，且其销24外圆周的一小部分伸出腔25并由此延伸过面14且朝着车削刀边面22的方向进入凹口。其销突出的距离为X(参见图1E)，它最多为销直径D的40％。在高度方向，其销24距底面15有一定距离，即销24的底部分24A(它朝向底面15)距其底面15的平面P的垂直距离为Y。距离Y大于凹口的深度Z的50％。从凹口底面15到销圆周24与车削刀之间的接触线的距离S比搁置车削刀的垫片20的厚度T要大。距离Y越大，在安装时从支承件上增大车削刀的有效车削角的危险就越小。这样确保延长保持装置和车削刀的寿命。

通过压配合和/或围绕其销的保持装置的材料变形，销插入到腔25中。图1E中的箭头50表示在车削操作时作用在销与车削刀边面22之间的接触线上的作用力，其接触线与底面15平行。其作用力通过销24沿销圆周约180度传递到保持装置上，如箭头51所表示，使得作用到保持装置基础材料上的表面压力变小。在理想情况下，力借助销从接触线50传递到接触面51。图1E中的虚线表示车削刀与垫片的另一角度，其中其接触线的位置基本相同。

其刀具10通常包括一垫片20，在垫片20的上侧20A平面和下侧20B平面之间确定一适合的角α。该角α适合于使得刀具获得螺纹的修正螺距角。其垫片20以公知的方式借助与凹口16配合的紧固螺钉16压在底面15上。螺纹刀21将与凹口12内的垫片20抵靠。车削刀21的基本形状优选为三角形且具有一侧面22，该侧面22与车削刀的最大侧边即上侧边21A和下侧边21B相连。其车削刀具有一棱，其几何形状根据螺纹车削的螺纹形状而定。车削刀21优选具有一中心孔23。其凹口还可以根据其它多边形或圆形的车削刀而设计。

夹紧组件26用于可靠地将车削刀21夹持在凹口12中，其组件包括一杆或夹持件27、螺钉28和定位柱29。但也可只用一螺钉替代所述的夹紧组件。

从俯视图上看(图1A)，其夹持件27的形成基本为长方形的楔形。其夹持件具有一纵向轴线30和一相对中心孔31。其夹持件借助旋拧到车削刀保持装置11凹口18中的螺钉28被调整。凹口18的中心轴线与凹口12中的螺纹孔平行。其夹持件前端具有第一突出部32，它的第一表面32A抵住螺纹孔23的较宽的上部分，而它的第二表面32B抵住螺纹孔23的圆柱形下部分。所述的表面32A和32B通过一凹陷部分隔开。其突出部也可以为通常的基本呈锥形的结构。

参见图2B，保持装置中的槽型凹口19包括两向下交汇的且基本垂直的第一和第二表面。所述的表面基本与夹持件的纵向轴线30垂直。第一表面与夹持件的上侧33形成的角度约为30-60度。孔34相对于夹持件的横向基本延伸到凹口19的中部。其孔34接纳在夹持件后部形成的定位柱29。在借助孔34的作用安装时，其柱29对其夹持件进行导向。

面向远离突出部32的夹持件的另一端具有第二突出部35。面向远离保持装置的突出部3的端部包括两相对倾斜的第一和第二表面。所述表面垂直于夹持件的轴线30延伸。第一表面和第二表面约呈半球形，而通常与保持装置的上侧33形成的角度约为45度。其突出部35具有与定位柱29连接的后表面。

其刀具按照如下所述的方式装配。将垫片20放置在凹口12的底面15上，拧动穿过垫片孔的螺钉且其螺钉稳固地拧入第一凹口16。这样，其垫片固定到凹口中。接着，使螺钉28穿过夹持件上的孔31，而后夹持件的柱29对准孔34，而螺钉28对准凹口18。在拧紧螺钉28之前，螺纹刀21置于垫片20之上，其车削刀的一个边面抵靠在支承面13上，而另一边面22抵靠在限定另一支承面的销24上。由此，车削刀的孔23对准夹持件的突出部32，在拧紧螺钉28时，突出部32进入刀孔，因此，其第一表面32A和第二表面32B抵靠在刀孔上。由此，车削刀压靠在表面13和销24上，而且朝着底面15的方向压靠在垫片上。在困难的条件下，车削刀的定位可以由操作者改变，与通常调节支承件相反，其销24被稳定地固定在腔25中。然而，件24被磨损后可以更换。因此，本发明的刀具不包括调节能力，而是更换车削刀边面的支承件，改变车削刀在凹口中的定位。

根据如上所述的可以理解到，表面14不起到支承作用，可以省去，有利于适合的装置固定支承销24的轴向端。而且，可以为表面13设计一类似的销H。

如果要在同样的保持装置中形成另一适合的角α，可以将具有所希望几何形状的另一垫片安装在凹口12中。在通常的保持装置中，见图3，具有整个的平支承面，在车削刀的下侧和边缘表面之间的边缘或相交处会在支承面上压出槽来，即由于在车削时增大的力的作用下，其车削刀使得凹口变形。因此，其保持装置的承受力下降。当在小的螺纹刀上采用大螺纹结构时，凹口通常产生塑性变形。大的螺纹结构或大的有效车削棱在车削刀的边缘表面上形成小的接触面，这样较大的表面压力作用在凹口上。另外，大的螺纹结构车削长度较长，这会产生较大的车削力。

可以在夹持件的下面设置一弹簧，在松开螺钉28时提升夹持件。

在车削刀转位时，螺钉28被略微松开，车削刀可以移动转位并再紧固到垫片、支承面13和销24上。

在一替换实施例中，不采用垫片，而是减小凹口的深度Z，这样，其底面15处于与垫片上侧20A对应的位置。

图4A和4B分别示出了本发明开槽刀具的保持装置11’另一实施例前部分的透视图和侧视图。在美国专利US6,244,790中更进一步描述了凹口12’底面15’和车削刀21’下侧的结构。其车削刀21’借助夹持件27’牢固地夹持在凹口12’中。其夹持件27借助保持装置11’的楔形装置(未示出)的作用，使得夹持件绕保持装置的变细部分或变小部分52’弹性地倾斜，如在美国专利US6,270,294中所描述的那样。销件24’设置在如上述刀具10中的凹口中的表面14’上，它距底面的平面P为距离Y’。其距离S’(从凹口底部至销24’中心的距离)以及距离Y’(从凹口底部至销24’的底部的距离)比凹口的深度Z’大10％。件24’插入变细部分中的腔中，这意味着故意设计的变细部分被加固，从而延长了保持装置和车削刀21’的寿命。在安装位置，其其车削刀21’的边缘表面22’沿接触线抵靠在件24’上。

在图5A、5B所示的本发明的另一实施例中，夹持件27与上述的相类似。保持装置111安装一与上述销24类似的销124，形成第一支承面。另外，设置一第二销124A，它具有一与第一销124垂直方向延伸的且垂直与底面115的凸曲表面，以形成第二支承面。其销124A略微突出于表面113并进入凹口，形成与车削刀121的接触线。由于销124A朝向上，表面113可以较窄，这样可以在表面113、114之间形成较宽的凹口R。其宽的凹口R接纳车削刀的第一突出臂L，而车削刀的第二突出臂L’处于有效的车削位置。各臂具有车削边。

其车削刀121可以是不同类型的，例如是用于车削具有大螺纹结构螺纹的且可以具有两个转位的车削刀。另外，其车削刀可以是开槽刀。

所示的车削刀121与具有长突出部N的垫片120一起使用，以加固车削刀的有效臂L’。也可以省去垫片，在保持装置上制出突出部。

因此，本发明涉及用于车削的刀具和保持装置，其中的凹口始终具有一与车削刀接触的稳定且良好限定的接触线。这样，可以长时间使用一个或相同的保持装置，而采用不同几何形状的不同垫片。本发明主要用于车削，但也可以用于改变机加工方法，借助于定位在保持装置中的件24改善了车削刀的性能。由于固定安装在保持装置腔25中的件24可以替换成新的件，简化了磨损保持装置的维修。

虽然描述了与本发明相关的优选实施例，但本领域的普通技术人员可以理解到，在不超出本发明权利要求限定的精神和范围情况下，可以进行增加、删除、修改和未特别描述的替换。

Claims (18)

1.一种用于除屑加工的刀具，包括：

保持装置，它包括形成具有底面的凹口的基体，和具有沿其底面的边缘在其上面一段距离处延伸的凸曲表面的构件，该构件固定安装在所述基体上且由比基体硬的材料制成；

配置在其凹口内的车削刀，它包括通过侧面结构彼此连接的上侧和下侧；和

安装到其基体上并与车削刀配合的夹持件或螺钉，迫使其侧面结构与凸曲表面呈线接触。

2.如权利要求1所述的刀具，其特征在于，其构件包括圆柱销。

3.如权利要求1所述的刀具，其特征在于，其构件构成第一件，且它的凸曲表面与所述底面平行延伸，该刀具还包括与第一件间隔的第二件，所述第二件包括垂直于所述底面延伸的凸曲表面，所述第二件固定安装在所述基体上并由比基体硬的材料制成；所述车削刀与第一件和第二件的凸曲表面形成线接触。

4.如权利要求3所述的刀具，其特征在于，在所述第一和第二凸曲表面之间的所述基体中形成凹口；所述车削刀包括在相反方向延伸的相同的第一和第二突出臂；每一臂具有切削刃；第一突出臂设置在凹口中，而第二突出臂设置在有效车削位置。

5.如权利要求1所述的刀具，其特征在于，还包括配置在所述底面上的垫片；在其垫片上设置所述的车削刀，所述底面处于一平面内；所述构件在垂直方向距所述底面的距离大于所述垫片的厚度。

6.如权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述构件距所述底面平面的距离大于所述凹口深度的50％。

7.如权利要求1所述的刀具，其特征在于，所述销的曲表面突出于支承面的尺寸不大于所述销直径的40％。

8.如权利要求1所述的刀具，其特征在于，还包括垫片，其具有配置在凹口底面上的下侧和在其上配置车削刀的上侧；所述的上侧和下侧彼此不平行。

9.一种适合安装车削刀的保持组件，包括保持体和夹持件或螺钉；所述保持体包括基体，基体形成具有底面和从所述底面竖立的竖直面的凹口，所述竖直面上形成腔，呈实心的件固定安装在所述腔中并包括由比保持体要硬的材料形成的曲面且突出于该腔，进入与所述底面间隔设置的凹口中。

10.如权利要求9所述的保持组件，其特征在于，还包括配置在所述底面上的垫片；在其垫片上设置车削刀，所述底面处于一平面内；所述构件在垂直方向距所述底面的距离大于所述垫片的厚度。

11.如权利要求9所述的保持组件，其特征在于，所述构件距所述底面平面的距离大于所述凹口深度的50％。

12.如权利要求9所述的保持组件，其特征在于，所述的腔包括平行于竖直面的孔，所述构件为一圆柱销。

13.如权利要求12所述的保持组件，其特征在于，所述销的曲表面突出于支承面的尺寸不大于所述销直径的40％。

14.一种用于除屑加工的刀具，包括：

保持体，所述保持体包括基体，基体形成具有底面和从所述底面竖立的竖直面的凹口，所述竖直面上形成腔，呈实心的件固定安装在所述腔中并包括由比保持体要硬的材料形成的曲面且突出于该腔，进入与所述底面间隔设置的凹口中；

配置在其凹口内的车削刀，它包括通过侧面结构彼此连接的上侧和下侧；和

安装到其基体上并与车削刀配合的夹持件或螺钉，迫使其侧面结构抵靠到所述构件的曲表面上。

15.如权利要求14所述的刀具，其特征在于，所述竖直面构成第一竖直面；所述基体包括相对于第一竖直面呈一角度延伸的第二竖直面；所配置的夹持件或螺钉迫使车削刀的侧面结构抵靠在所述第二竖直面上。

16.如权利要求14所述的刀具，其特征在于，所述的腔包括平行于所述竖直面的孔，所述构件包括圆柱销。

17.如权利要求14所述的刀具，其特征在于，所述竖直面构成第一竖直面；所述基体包括相对于第一竖直面呈一角度延伸的第二竖直面，在其上具有腔；其构件构成第一件且它的凸曲表面与所述底面平行延伸，该刀具还包括配置在第二竖直面腔中的第二件，所述第二件包括垂直于所述底面延伸的凸曲表面，所述第二件固定安装在所述基体上并由比基体硬的材料制成且突出于所述第二竖直面；所述车削刀与两个第一件和第二件的凸曲表面形成线接触。

18.如权利要求17所述的刀具，其特征在于，在所述第一和第二凸曲表面之间的所述基体中形成凹口；所述车削刀包括沿相反方向延伸的相同的第一和第二突出臂；第一突出臂设置在凹口中，而第二突出臂设置在有效车削位置。

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