CN1509833A - 铣刀 - Google Patents

Abstract

一种铣刀，具有多个立置式切削刀片，其围绕本体的周壁安装在槽内，刀具本体包括成一定角度的槽，其不仅允许有大量的接收刀片的槽，而且允许相对容易地接近，从而插入和取出用于将各刀片固定在槽内的安装螺丝。

Description

铣刀

技术领域

本发明涉及一种铣刀，特别是涉及一种切入铣刀，其具有成角度的槽，带有切屑间隙槽，以允许大量的刀片安装在本体内。

背景技术

大多数金属加工操作的目标是，在最少的时间内，以不使工具过早地失效的方式，执行一个给定的加工任务。特别是，在铣削操作中，公知的是，如果切削负荷均匀分布在铣刀的许多刀片中，则一个铣刀中的单个刀片上的切削力以及单个刀片的磨损会减小。但是，过去，铣刀本体设计限制了放置在本体中的切削刀片的最大数目。采用带有最大数目的切削刀片的铣刀对于加工内燃机的凸轮轴上的凸轮凸角是特别重要的。

美国专利US5,820,308涉及一种铣刀，其具有多个立置式刀片(on-edge insert)，围绕铣刀的周边安装。这些立置式刀片的定向限制了安装在本体中的刀片的数目。

本发明的一个目的是提供一种切入铣刀，其具有围绕周边的较大数目的切削刀片，从而使力最小化，使铣刀中的各刀片的工具的寿命最长，同时提供有效的切屑间隙。

发明概述

本发明涉及一种切入铣刀，包括一个能够绕一个中心轴线转动的本体；一个本体上的周壁；位于周壁上的刀片槽。一个突出部将各槽与一个相邻的槽间隔开，并且各槽具有支承表面，包括一个底表面，适于将一个矩形刀片定位在槽中的一个预先限定的矩形套中。各矩形套具有一个前面，一个背面，以及它们之间的四个侧面，侧面包括一个顶侧，一个底侧，和一个径向内侧。各突出部具有一个径向宽度，一个从槽底部向上延伸到突出部顶部的前表面，一个轴向表面，其从突出部的顶部向下延伸到突出部的顶部下面的一个高度；和一个后表面，其从轴向表面向下延伸到一个相邻的槽的底表面，槽的支承表面由突出部前表面、底表面、相邻的突出部的后表面和一个槽壁限定，槽壁被定位成从周壁径向向内，并且连接相邻的突出部。突出部的轴向表面在整个突出部宽度上从突出部的顶部到突出部的后表面向下倾斜，以此横跨突出部的整个宽度设置一个切屑间隙槽。另外，突出部前表面在刀片套的整个背面延伸。

本发明还涉及一种切入铣刀组件，包括一个如上所述的铣刀，并且包括铣刀的各槽内的刀片。

附图说明

图1是根据本发明的铣刀的透视图；

图2是图1的铣刀的一部分的放大的稍稍不同的透视图，其中为了描述的目的，切削刀片从一个槽中缩回，一个虚拟的刀片套被引入。

本发明的详细描述

图1表示一个铣刀10具有一个本体12，能够绕一个中心轴线14转动。多个切削刀片16能够围绕周壁18被安装在槽20中(图2)。切削刀片16被视为平置式刀片(lay-down insert)。

一个平置式切削刀片是指刀片的切割表面位于刀片的最大的底座表面上。另一方面，一个立置式切削刀片(on-edge cutting insert)是指其刀片的切割表面位于刀片垂直于其最大底座表面的一侧上。本申请的主题是一种带有平置式刀片的铣刀，不是立置式刀片。本发明人已经发现一种设计，采用平置式切削刀片允许在铣刀中安装比采用立置式切削刀片更多的刀片。

铣刀10可以用于切入铣削的操作，特别是用于在自动设备的凸轮轴上加工凸轮凸角。

关于图2的元件，采用了顶部和底部，但是应当明白，这些术语只用于描述这些元件的相关位置。

为了清楚，还参见一个单个的槽20和一个单个的突出部25，各槽和突出部与本体12中的其它的槽和突出部相同。但是，单独参见相邻的槽20A，20B和相邻的突出部25A，25B，以更好地描述槽20和突出部25。

参见图2，刀片槽20与相邻的槽20B由一个突出部25分隔开，并且在大部分由两个突出部25，25A限定。

各槽20具有包括一个底表面27的支承表面。另外，槽20适于将一个符合预先限定的矩形套30的矩形刀片16定位在槽20中。虽然刀片套30实际上位于槽20中，为了清楚，套30已经如图2所示地抽出。

矩形套30具有一个前面32，一个背面34，和四个侧面，其包括顶侧36A，底侧36B，径向内侧36C，和一个径向外侧36D。另外，切削刀片16具有一个前面132，一个背面134，四个侧面，四个侧面包括顶侧136A，底侧136B，径向内侧136C，和一个径向外侧136D。刀片16的前面132与各侧面136A，136B，136C和136D相交处，分别具有切刃137A，137B，137C和137D。但是，对于某些刀片设计，可以只包括切刃137A和137B。

各突出部25具有一个径向向外的表面40和一个径向向内的表面42，它们限定一个径向宽度W，为了清楚，在相邻的突出部25B上表示。各突出部25还具有一个前表面45，从槽的底部27向上延伸到突出部25的顶部47。各突出部25还具有一个轴向表面49，其从突出部25的顶部47向下延伸到高度H(见突出部25B)，其小于突出部的高度L。各突出部25还具有一个后表面51，从相邻的突出部25A的轴向表面49向下延伸到槽20的底表面27。

槽20的支承表面由突出部前表面45、槽底表面27、突出部25A的后表面51和槽壁53限定，槽壁53定位成从周壁18径向向内，从而槽壁53连接相邻的突出部25，25A。突出部轴向表面49在整个突出部宽度W上从突出部25的顶部47到突出部的后表面51向下倾斜，以此，横跨突出部25的整个宽度25设置一个切屑间隙槽55。

为了给槽20中的切削刀片16提供最大的支承，突出部的前表面45在刀片16的整个背面134延伸。

为了使清除槽55的尺寸最大，突出部的后表面51优选从底表面27延伸到一个距离H，当刀片安装在槽20中时，该距离H不高于刀片16的该侧面的一半。为了进一步加强切屑间隙槽55，突出部的轴向表面49具有一个平面部分57，其通常垂直于突出部的前表面45。

各突出部前表面45具有一个孔60，以接收一个安装螺丝62，该螺丝在安装孔70中延伸，穿过切削刀片16，并且将刀片16紧固在槽20中。另外，各槽20绕中心轴线14(图1)有一个轴向倾角X，可以是20-30°之间，并且优选是25°，以允许多个刀片16安装在本体12中，并且另外提供插入和取出安装螺丝62的入口。各突出部25在突出部前表面45和突出部轴向表面49内还具有一个入口槽64(图2)，以允许更接近固定在突出部前表面45内的安装螺丝62。虽然入口槽64被表示为弯曲的，但是这只是为了方便起见。

突出部后表面51，如前面提到的，从底表面27向上延伸。这不仅决定切屑间隙槽55的尺寸，而且与底表面结合，保护安装在槽20中的切削刀片16的底边。

为了保护切削刀片16的侧切刃137C，槽壁53可以进一步包括至少一个凹槽66，该凹槽66平行于突出部的前表面45。切削刀片16完全有可能在侧面136C具有一个切刃，与切刃137C相对。在该情况下，可以存在第二凹槽68，从而凹槽66，68一起保护切刃137C和136C相对侧的切刃。这些凹槽66，68还为凹槽66，68中的切刃提供后角(relief)。

应当说明，槽壁53只局部延伸到突出部25的顶部47。在一个实施例中，槽壁53延伸到距离突出部25的顶部27不多于0.350英寸。此缩短的高度的目的是在凸轮凸角的铣削操作过程中提供间隙，使得本体12不与凸轮轴上的相邻的齿发生干涉，这些齿目前未被切刀10加工。在一个实施例中，槽壁53可以向上延伸到一个点，该点距离突出部25的顶部27为至少0.350英寸。

参见图1，各刀片16的一个角部17突出，并且在本体12的最前面，使得当切入铣削操作期间，此角部首先与一个工件接合。槽20的底部表面27使得矩形刀片16定位，使得刀片16的角部17突出到本体12外面。特别是，槽的底部表面27是有角度的，以提供一个10-20°并且最好是15°的倾斜角Y。

最后，突出部前表面45可以相对于从中轴线14延伸的径向线，定位一个径向倾角，形成一个5-15°并且优选是10°的角度。径向倾角是金属制造领域的技术人员公知的，因此径向倾角在图1中未示出。

应当理解，这里讨论的适于槽20的刀片16被描述为矩形的，这样一个矩形完全有可能是一个方形的。

至此本发明针对一个铣刀10，其具有一个本体12，一个切削刀片16安装在一个槽20中，应当明白本发明可以涉及不安装刀片16的铣刀本体12。但是在这些情况下，刀片套30限定槽20的形状，刀片套30是基于本体12的一个刀片而预定的形状，本体12根据该刀片而设计。

本发明的实施例已经作了详细的描述，本领域技术人员应当明白，按照所公开的教导，那些细节能够作出各种改进和改变。这里描述的优选实施例只是示例性的而不是限定本发明的范围，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (28)

1.一种切入铣刀，包括

a)一个刀具本体，能够绕一个中心轴线转动；

b)一个在刀具本体上的周壁；

c)位于周壁上的刀片槽，其中一个突出部将各槽与一个相邻的槽间隔开，并且其中各槽具有支承表面，支承表面包括一个底表面，适于将一个矩形刀片定位在槽中的一个预先限定的矩形套中；

d)其中各矩形套具有一个前面，一个背面，以及它们之间的四个侧面，四个侧面包括一个顶侧，一个底侧，和一个径向内侧；

e)其中各突出部具有：

1)一个径向宽度；

2)一个前表面，其从槽的底部向上延伸到突出部的顶部；

3)一个轴向表面，其从突出部的顶部向下延伸到突出部的顶部下面的一个高度；和

4)一个后表面，从轴向表面向下延伸到一个相邻的槽的底表面，

f)槽的支承表面由突出部前表面、底表面、相邻的突出部的后表面和一个槽壁限定，槽壁被定位成从周壁径向向内，并且连接相邻的突出部；

g)其中突出部的轴向表面在整个突出部宽度上从突出部的顶部到突出部的后表面向下倾斜，以此横跨突出部的整个宽度设置一个切屑间隙槽；以及

h)其中突出部前表面在刀片套的整个背面延伸。

2.根据权利要求1的切入铣刀，其中突出部后表面从底表面延伸一个距离，该距离与刀片套的下半部的高度一样。

3.根据权利要求1的切入铣刀，其中突出部的轴向表面具有一个平面部分，该平面部分垂直于突出部的前表面，以增大切屑间隙槽。

4.根据权利要求1的切入铣刀，其中各突出部的前表面具有一个从其穿过的孔，以接收一个安装螺丝，该螺丝穿过切削刀片延伸，并且将刀片紧固在槽中，以及各槽绕中心轴线朝向相邻的突出部有一个角度，以允许多个刀片安装在刀具中，并且提供插入和取出安装螺丝的入口。

5.根据权利要求4的切入铣刀，其中各突出部在突出部前表面和突出部轴向表面内还具有一个入口槽，以允许更接近固定在突出部前表面内的安装螺丝。

6.根据权利要求1的切入铣刀，其中各突出部后表面从底表面向上延伸，以保护安装在槽中的切削刀片的底边。

7.根据权利要求1的切入铣刀，其中槽壁还包括至少一个凹槽，其平行于突出部的前表面，以提供后角并保护安装在槽中的刀片的径向向内的切刃。

8.根据权利要求1的切入铣刀，其中槽壁只局部延伸到突出部的顶部，从而当刀片安装在铣刀槽中时为凸轮凸角的铣削操作过程提供间隙。

9.根据权利要求8的切入铣刀，其中槽壁延伸到距离突出部的顶部不大于0.350英寸的距离。

10.根据权利要求1的切入铣刀，其中底表面被定向成，将一个矩形的刀片定位，使得刀片的一个角部突出到本体外面。

11.根据权利要求1的切入铣刀，其中轴向倾角是20-30°之间。

12.根据权利要求1的切入铣刀，其中倾斜角是10-20°之间。

13.根据权利要求1的切入铣刀，其中径向倾角是5-15°之间。

14.根据权利要求1的切入铣刀，其中矩形套适于容纳一个方形刀片。

15.一种切入铣刀，包括

a)一个能够绕一个中心轴线转动的刀具本体；

b)一个在刀具本体上的周壁；

c)位于周壁上的刀片槽，其中一个突出部将各槽与一个相邻的槽间隔开，并且其中各槽具有支承表面，该支承表面包括一个底表面，适于将一个矩形刀片定位在槽中；

d)一个刀片，其在各矩形套中，并且具有一个矩形的形状，具有一个前面，一个背面，以及它们之间的四个侧面，四个侧面包括一个顶侧，一个底侧，和一个径向内侧；

e)其中各突出部具有：

1)一个径向宽度；

2)一个前表面，其从槽的底部向上延伸到突出部的顶部；

3)一个轴向表面，其从突出部的顶部向下延伸到突出部的顶部下面的一个高度；和

4)一个后表面，从轴向表面向下延伸到一个相邻的槽的底表面，

f)槽的支承表面由突出部前表面、底表面、相邻的突出部的后表面和一个槽壁限定，槽壁被定位成从周壁径向向内，并且连接相邻的突出部；

g)其中突出部的轴向表面在整个突出部宽度上从突出部的顶部到突出部的后表面向下倾斜，以此横跨突出部的整个宽度设置一个切屑间隙槽；以及

h)其中突出部前表面在刀片的整个背面延伸。

16.根据权利要求1的切入铣刀，其中突出部后表面从底表面延伸一个距离，该距离与刀片的下半部的高度一样。

17.根据权利要求1的切入铣刀，其中突出部的轴向表面具有一个平面部分，该平面部分垂直于突出部的前表面，以增大切屑间隙槽。

18.根据权利要求1的切入铣刀，其中各刀片由一个安装螺丝固定在一个槽中，该螺丝延伸穿过刀片进入到突出部的前表面，并且其中各槽绕中心轴线朝向相邻的突出部有一个角度，以允许多个刀片安装在刀具中，并且提供插入和取出安装螺丝的入口。

19.根据权利要求4的切入铣刀，其中各突出部在突出部前表面和突出部轴向表面内还具有一个入口槽，以允许更接近固定刀片的安装螺丝。

20.根据权利要求1的切入铣刀，其中突出部后表面从底表面向上延伸，以便当刀片安装在槽中时保护切削刀片的底边的径向向内的切刃。

21.根据权利要求1的切入铣刀，其中槽壁还包括至少一个凹槽，其平行于突出部的前表面，以提供后角并保护刀片的径向向内的切刃。

22.根据权利要求1的切入铣刀，其中槽壁只局部延伸到突出部的顶部，从而为凸轮凸角的铣削操作提供间隙。

23.根据权利要求8的切入铣刀，其中槽壁延伸到距离突出部的顶部不大于0.350英寸的距离。

24.根据权利要求1的切入铣刀，其中底表面被定向成，将一个刀片定位成刀片的一个角部突出到本体外面。

25.根据权利要求1的切入铣刀，其中切削刀片是方形的。

26.根据权利要求1的切入铣刀，其中轴向倾角是20-30°之间。

27.根据权利要求1的切入铣刀，其中倾斜角是10-20°之间。

28.根据权利要求1的切入铣刀，其中径向倾角是5-15°之间。

Images