CN1490104A - 插入刀头、夹具和刀具 - Google Patents

Abstract

具有通过夹紧螺丝4可拆卸地安装在夹具2的刀头安装表面2a上的平行四边形的基本形状的刀头，其特征在于，在所述夹具2的所述刀头安装表面2a上形成有象平行条纹一样的两条或多条凹槽，并且在其腹部表面上形成有两条或多条凸线，用来装配在所述凹槽中，其中所述插入刀头在这样一个状态中由所述夹紧螺丝4夹紧，从而其凸线装配在位于所述刀头安装表面上的凹槽中。

Description

插入刀头、夹具和刀具

技术领域

本发明涉及一种插入刀头(insert)、一种夹具和一种刀具。

背景技术

通常，存在这样一种刀具104，其中具有平行四边形的基本形状的插入刀头102通过作为夹紧部件的夹紧螺丝103可拆卸地安装在夹具100的刀头安装表面101上。这种刀具104的夹具100具有设有用来拧入夹紧螺丝103的内螺纹孔105的平刀头安装表面101以及用于通过采用在刀头安装表面101上伸出的该插入刀头102的两个侧面来限制该插入刀头102的运动的限制壁106。这种刀具104主要用来进行切断、开槽、锯切和螺纹切削加工，其中在夹具100的限制壁106上承受在切削时施加在该插入刀头102上的力。

通常，具有平行四边形的基本形状的插入刀头102在位于关于夹紧螺丝103对称的位置中的成锐角的两个角部设有切削刃102a，并且在一个切削刃102a磨损时，可以通过旋转该插入刀头来使用另一个切削刃102a。另外在背面(backside)上转动的切削刃102与夹具100的限制壁106接触以限制该插入刀头102的运动。

顺便说一下，该插入刀头102的切削刃102a在切削加工期间可能破裂。具体地说，因为用于进行切断或开槽加工的插入刀头102具有更薄的切削刃部分，如在图8中所示一样，所以大部分切削刃102a可能破裂。当在背面转动时，该切削刃102a其重要的作用在于与夹具100的限制壁106接触以限制插入刀头102的运动。由此，如果没有那个部分的话，则该插入刀头102的限制力受到削弱，该刀具可能变得不可用。

发明概述

本发明是鉴于上述问题作出的，并且本发明的一个目的在于提供一种插入刀头，一种夹具和一种刀具，其中即使失去了一个切削刃，也可以使用另一个切削刃。

本发明的第一方面提供一种具有平行四边形或矩形的基本形状的插入刀头，该刀头通过夹紧部件可拆卸地安装在夹具的刀头安装表面上，其特征在于，在夹具的刀头安装表面上形成有象平行条纹一样的两条或多条凹槽，并且在其自己的腹部表面上形成有两条或多条凸线，用来装配在所述凹槽中，其中所述插入刀头由所述夹紧部件夹在这样一种状态中，其中其自身的凸线装配在位于刀头安装表面上的凹槽中，作为螺丝夹紧结构的夹紧部件通过利用其自身的螺丝插入孔将夹紧螺丝拧入到位于刀头安装表面上的内螺纹孔中来将所述插入刀头固定，并且没有凸线的部分设在这样一个区域即包括螺丝插入孔的开口边缘的周边并且与夹具的刀头安装表面相对的区域中，其中所述刀头安装表面和所述没有凸线部分至少在拧紧夹紧螺丝之前没有接触。

另外，本发明的第七方面提供一种夹具，用来夹紧通过夹紧部件可拆卸地安装在其自身的刀头安装表面上的插入刀头，其特征在于，在所述插入刀头的腹部表面上形成有象平行条纹一样的两条或多条凹槽，并且在其刀头安装表面上形成有两条或多条凸线，用来装配在所述凹槽中，其中所述插入刀头通过夹紧部件被夹在这样一种状态中，在该状态下插入刀头的凹槽装配在位于刀刃安装表面上的凸线中，作为螺丝夹紧结构的夹紧部件通过利用其所述插入刀头的螺丝插入孔将夹紧螺丝拧入到位于其自身的刀头安装表面上的内螺纹孔中来将所述插入刀头固定，并且一个没有凸线的部分设在这样一个区域即包括螺丝插入孔的开口边缘的周边并且与插入刀头相对的区域中，其中所述插入刀头和所述没有凸线部分至少在拧紧夹紧螺丝之前没有接触。

因为夹具的刀头安装表面和插入刀头的腹部表面通过多条凹槽和凸线之间的啮合而牢牢结合在一起，所以省却传统夹具所必不可少的限制壁。因此，即使插入刀头的一个切削刃破裂了，也可以在不受影响的情况下使用另一个切削刃。

另外，在加工螺丝插入孔或内螺纹孔时，孔的开口边缘的周边在一些情况中可能会膨胀和变形，其中在那个部分中设有没有凸线部分以防止刀头安装表面和该插入刀头连接，从而提高了该插入刀头的安装精确度。

凸线和凹槽是表示啮合关系的整体概念，其中凹槽位于每条凸线之间，而凸线位于每条凹槽之间。因此，相互啮合的这些凸线和凹槽进行几乎相同的操作，并且在本发明中为了方便起见而被适当地采用。

凹槽和凸线如在方面2和8中所限定的一样最好为3-5条，从而可以从该刀头安装表面的标准面积中可以推导出这些凹槽或凸线的功能尺寸。

另外，如在方面4和10中所限定的一样，在插入刀头的腹部表面上沿着与这些凸线或凹槽交叉的方向形成有一台阶部分，该台阶部分接合在设在夹具上的接合台阶部分中，由此只是通过使插入刀头的腹部表面和夹具的刀头安装表面相啮合就完全限制了该插入刀头。

附图的简要说明

图1为一刀具的分解透视图；

图2为该刀具的透视图；

图3为该刀具的主要部分的平面图；

图4A为沿着图3的X-X线剖开的剖视图，而图4B为图4A的局部放大视图；

图5A为该刀具的主要部分的横向平面图，而图5B为图5A的局部放大视图；

图6为一插入刀头的透视图；

图7为该刀具的分解透视图；

图8为现有技术的分解透视图。

优选实施方案的详细说明

(实施方案1)

下面将参照图1-6对本发明的实施方案1进行说明。图1为一刀具的分解透视图，图2为该刀具的透视图，图3为该刀具的主要部分的平面图，图4A为沿着图3的X-X线剖开的剖视图，而图4B为图4A的局部放大视图，图5A为该刀具的主要部分的横向平面图，而图5B为图5A的局部放大视图，图6为一插入刀头的透视图。

该刀具1由三个部件构成，如在图1中所示一样，包括一夹具2、一插入刀头3和一夹紧螺丝4。夹具2具有在顶部中下降一个台阶的刀头安装区域，其中在刀头安装区域中再下降一个台阶的顶端部分是刀头安装表面2a。在该刀头安装表面2a上，形成有四条平行且间距相等的横断面象V字的凹槽6以形成条纹，其中由夹紧螺丝4啮合的内螺纹孔2b沿着长度和高度方向(即，刀头安装表面2a的中心)形成在一组凹槽6的中心中。另外，该刀头安装表面2a位于在刀头安装区域中下降一个台阶的顶端部分处，其中具有台阶差的边界部分是与所述凹槽6垂直相交的接合台阶部分2c。该接合台阶部分2c是一斜面。在相邻凹槽6、6之间是一凸线70，其横断面象脊一样并且在顶部处具有切角部分80。

另一方面，该插入刀头3具有平行四边形的基本形状，其中用于插入夹紧螺丝4的螺丝插入孔3a设在平行四边形的中心中，并且厚度较小的两个切削刃3b设在的两个锐角角部处，这两个锐角角部关于螺丝插入孔3a呈点对称。另外用于进行切削加工的凹槽3c形成在位于切削刃3a的顶端处的刀刃前刀面上。在插入刀头3的腹部表面(与夹具2的刀头安装表面2a接触的表面)上，四条横断面象脊一样的将要装配在刀头安装表面2a的凹槽6中并且在顶端处具有切角部分8的凸线7平行地且以相等的间距伸出，并且在凸线7的两个端部处形成有与夹具2的接合台阶部分2c接合的台阶部分3d。在相邻凸线7、7之间是一横断面象V字的凹槽60。

但是，在该插入刀头3的腹部表面上，在包括螺丝插入孔3a的开口边缘的周边并且与夹具2的刀头安装表面2a相对的区域中设有平坦的没有凸线的部分。所示的该没有凸线部分与凹槽60的根部齐平。该没有凸线部分9被加工成是平坦的，但是当冲压螺丝插入孔3a时，如在图4B和5B中所示一样，在螺丝插入孔3a的开口边缘的周边部分(参见图6中的斜线部分)中产生稍微膨胀的变形部分10。如在图4B和5B中所示一样将该膨胀变形部分10放大以更容易理解，并且实际的膨胀变形部分10在刀头厚度为6.5mm时为0.05mm厚或更小。如果夹具2的刀头安装表面2a的凸线70压靠在该膨胀变形部分10上的话，则会降低该插入刀头3的安装精确度，由此可以将凸线70的顶部(切角部分80)和没有凸线部分70之间的间隙α设定为稍微大一些以超过所述膨胀变形部分10的变形量。间隙α的设定值可以根据各种条件来确定，这些条件包括刀头厚度、刀头材料和冲孔方法，但是实际上在0.05mm-0.5mm的范围内就可以应付大多数情况。在这一点中，在实施方案1中在刀头厚度为6.5mm的情况下将间隙α设定为0.1mm。

下面将对组装本发明的刀具1的过程进行说明。首先，将插入刀头3的凸线7装配进刀头安装表面2a的凹槽6中，并且将该插入刀头3的台阶部分3d接合在所述刀头安装表面2a的接合台阶部分2c中。在这种情况中，夹具2的刀头安装表面2a和该插入刀头3的腹部表面相互啮合，并且夹具2的刀头安装表面2a越过该插入刀头3的没有凸线部分9。但是，即使夹具2的刀头安装表面2a越过插入刀头3的没有凸线部分9，该没有凸线部分9也没有任何凸线，并且在没有凸线部分9和刀头安装表面2a(凸线70的顶部)之间存在超过膨胀变形部分10的变形量的间隙α，由此不用担心它们俩会接触。因此，使该插入刀头3在夹具2的刀头安装表面2a上稳定。

在这种状态中，通过穿过该插入刀头3的螺丝插入孔3a的夹紧螺丝4将该插入刀头3紧固。通过拧紧该夹紧螺丝4，从而可以通过凹槽6和凸线7之间的接合来使夹具2的刀头安装表面2a和插入刀头3的腹部表面牢牢结合在一起，由此不必具有夹具2的传统的限制壁106。从图5A的剖视图中可以清楚地看出，该插入刀头3的后侧上的切削刃3b没有与夹具2接触。

如果一个切削刃3b自然耗尽或破裂的话，则除去夹紧螺丝4，使该插入刀头3转动，并且重新将该夹紧螺丝拧紧。从本发明的上述说明中可以看出，该插入刀头3完全受到该插入刀头3的腹部表面和刀头安装表面2a之间的接合所限制，并且切削刃3b不是限制该插入刀头3的部件，由此即使该切削刃3b破裂，该插入刀头3也能完全受到限制。

对本发明的刀具1进行性能测试。通过将切削刃宽度设定为3mm、将刀刃导入角设定为0°并且将刀刃角部R设定为0.05mm来生产出所示的插入刀头3，并且将该插入刀头安装在所示的夹具2上。另外，使由材料SCM 415制成的并且直径为20mm的圆棒以2000rpm的速度转动，并且通过该刀具1进行切断加工。将每转的进给量设定为F0.03、F0.06、F0.08和F0.10以检测切削状况，其中可以毫无问题地在所有情况中进行切断加工。可以确认，通过设在该插入刀头3的刀刃前刀角上的用于进行切削加工的凹槽3c将这些碎屑卷起，该凹槽3c有效地用作防止碎屑破坏加工的手段。

(实施方案2)

现在将参照图7对本发明的实施方案2进行说明。图7为刀具的分解透视图。

在该实施方案2中，没有凸线的部分90设置在下述区域中，该区域包括位于夹具2的刀头安装表面2a上的螺丝插入孔2b开口边缘的周边，并且与插入刀头3相对。在该情况中，因为在该插入刀头3的螺丝插入孔3a的开口边缘中产生膨胀变形部分10，从而这些凸线7的斜面局部膨胀。但是，由于该变形部分与夹具2的没有凸线部分90相对应，所以不会降低该插入刀头3的安装精确度。

上述本发明并不限于这些所述的实施方案。例如，在这些实施方案中，凹槽6形成在刀头安装表面2a上，并且凸线7形成在插入刀头3的腹部表面上。但是，如已经所述的一样，这些凸线70也可以形成在刀头安装表面2a上，并且凹槽60可以形成在插入刀头3的腹部表面上。

另外，这些实施方案的凹槽6其横断面形状为V形，但是其横断面也可以是半圆形或矩形。对于凸线7也是一样，因为这些凸线的形状与凹槽6的形状相对应。虽然没有被特别限制，但是凹槽6(凸线7)的数量优选为3-5条，从而可以从该刀头安装表面2a的标准面积中可以推导出这些凹槽6的功能尺寸。

这些实施方案的插入刀头3具有平行四边形的基本形状，但是可以具有矩形的基本形状。在本发明中，插入刀头3只是完全由插入刀头3的腹部表面和刀头安装表面2a之间的接合来限制，由此，在一个夹具2中可以适当地使用具有平行四边形的基本形状的插入刀头3和具有矩形的基本形状的插入刀头3。

另外，在这些实施方案中，夹紧部件具有螺纹夹紧结构，但是可以是所谓的夹紧型的公知夹子(未示出)，这种夹子将插入刀头3夹在刀头安装表面2a上。虽然只是在性能测试中进行该切断加工，但是也可以以优异的性能有效地进行开槽、锯切和螺纹切削加工。

顺便说一下，虽然这些凹槽6、60和凸线7、70在这些实施方案中是分开的，但是这些凹槽6、60和凹槽6、60可以连接起来，并且这些凸线7、70和凹槽7、70可以连接起来以构成具有几乎相同规格的锯齿形沟槽。因此本发明可以理解为“这样的插入刀头，夹具，和刀具，其中在夹具的刀头安装表面和插入刀头的腹部表面上形成有相同规格的锯齿形凹槽，并且该插入刀头通过夹紧部件被固定在这样一种状态中，即这些锯齿形沟槽相互配合”。在该情况中，在这些实施方案中的凹槽和凸线可以用锯齿形沟槽来代替。另外，如果在锯齿形沟槽的顶部的切角顶部和根部之间设有间隙的话，则可以通过拧紧该夹紧螺丝4使该锯齿形沟槽的倾斜面牢牢接触，从而明显提高了该插入刀头3的安装精确度。

在本发明中，因为该夹具的刀头安装表面和插入刀头的腹部表面通过多个凹槽和凸线之间的接合而牢牢结合在一起，所以可以省却该夹具的限制壁。因此，即使该插入刀头的一个切削刃破裂，也可以毫不受影响使用另一个切削刃。由于省却了夹具的限制壁，所述刀头安装表面的高度可以与所述插入刀头的高度一致，由此使该刀具变细。另外，在加工螺丝插入孔或内螺纹孔时，孔的开口边缘的周边在一些情况中会膨胀和变形，其中在那个部分中设有没有凸线的部分以防止刀头安装表面和插入刀头连接，由此提高了所述插入刀头的安装精确度。

另外，如果该夹紧部件具有由一个夹紧螺丝构成的螺纹夹紧结构，则可以迅速安装或拆卸该插入刀头。

Claims (13)

1.一种插入刀头，它包括：

一夹紧部件；以及

平行四边形或矩形的基本形状，它通过所述夹紧部件可拆卸地安装在一个夹具的刀头安装表面上，其中

在所述夹具的所述刀头安装表面上形成有象平行条纹一样的两条或多条凹槽；

在该插入刀头的腹部表面上形成有两条或多条凸线，用来装配在所述凹槽中；

所述插入刀头在这样一个状态中由所述夹紧部件夹紧，其中其凸线装配在位于所述刀头安装表面上的凹槽中；

作为螺纹夹紧结构的所述夹紧部件通过将穿过其螺丝插入孔的夹紧螺丝拧入到位于所述刀头安装表面上的内螺纹孔中来固定所述插入刀头；并且

在这样一个区域即包括所述螺丝插入孔的开口边缘的周边并且与所述夹具的刀头安装表面相对的区域中设有一个没有凸线的部分，在该部分中所述刀头安装表面和所述没有凸线的部分至少在拧紧所述夹紧螺丝之前没有接触。

2.如权利要求1所述的插入刀头，其中所述凸线的数量为3-5条。

3.如权利要求1所述的插入刀头，其中：

所述一个螺丝插入孔形成在平行四边形或矩形的中心；并且

通过一个夹紧螺丝将所述插入刀头紧固。

4.如权利要求1所述的插入刀头，还包括：

一台阶部分，它沿着与所述凸线交叉的方向形成在其腹部表面上，其中

所述插入刀头以这样的方式定位，即所述台阶部分接合在设在所述夹具上的一个接合台阶部分。

5.如权利要求1所述的插入刀头，其中所述插入刀头用于进行切断或开槽加工。

6.如权利要求1所述的插入刀头，其中在刀刃前刀面上设有用于进行切削加工的沟槽。

7.一种夹具，它包括：

一夹紧部件；以及

一刀头安装表面，

所述夹具夹着一插入刀头，所述插入刀头通过所述夹紧部件可拆卸地安装在其所述刀头安装表面上，其中

在其所述插入刀头的腹部表面上形成有象平行条纹一样的两条或多条凹槽；

在其刀头安装表面上形成有两条或多条凸线，用来装配在所述凹槽中，所述插入刀头在这样一个状态中由所述夹紧部件夹紧，其中所述插入刀头的所述凹槽装配在位于所述刀头安装表面上的所述凸线中；

作为螺纹夹紧结构的所述夹紧部件通过将穿过所述插入刀头的螺丝插入孔的夹紧螺丝拧入到位于其自身的刀头安装表面上的内螺纹孔中来固定所述插入刀头；并且

在这样一个区域即包括所述螺丝插入孔的开口边缘的周边并且与所述插入刀头相对的区域中设有没有凸线的部分，其中所述插入刀头和所述没有凸线的部分至少在拧紧所述夹紧螺丝之前没有接触。

8.如权利要求7所述的夹具，其中所述凸线的数量为3-5条。

9.如权利要求7所述的夹具，其中：

在所述刀头安装表面的中心形成有一个内螺纹孔；并且

通过一个夹紧螺丝将所述插入刀头紧固。

10.如权利要求7所述的夹具，其中：

沿着与所述凸线交叉的方向形成有一接合台阶部分，并且

所述插入刀头以这样的方式定位，即设在所述插入刀头的腹部表面上的台阶部分接合在所述接合台阶部分中。

11.如权利要求7所述的夹具，其中所述插入刀头用于进行切断或开槽加工。

12.刀具，还包括夹在一夹具中的如权利要求1所述的插入刀头。

13.刀具，还包括夹在如权利要求7所述的夹具中的插入刀头。

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