CN1553837A - 旋转的切削刀具 - Google Patents

Abstract

一种旋转的切削刀具(21)，包括一梯形切削刀片(1)，切削刀片(1)具有一包括第一自由面(4a)和有效的切削棱边(5a)的第一梯形侧边(3a)、一包括与有效的切削棱边(5a)径向对置的无效棱边(5b)和第二面(4b)的第二梯形侧边(3b)。梯形切削刀片(1)的梯形底边(2)具有邻接其下面(11)的导槽(18)。在切削刀具(21)的刀具体(22)上设有一刀片座(27)用以安装切削刀片(1)，刀片座(27)具有一与导槽(18)相配的、沿着平行于梯形底边(2)的刀片座底边(31)设置的导条(29)。

Description

旋转的切削刀具

本发明涉及一种具有切削刀片和刀具体的旋转的切削刀具，特别是一种扩孔刀具或倒棱刀具(Senk-oder Faswerkzeug)。

对于切削的材料加工，特别是对于金属切削，常常采用具有切削刀片特别是转位式刀片的旋转的切削刀具。转位式刀片可在不同的位置固定在刀架上，并从而能够利用不同的刀刃或不同的刀刃区域，借此提高切削刀片的耐用度。

转位式刀片或这样的切削刀片一般在一刀具体上可固定于唯一确定的位置。由DE 92 011 13 U1已知例如一种圆形的切削刀片，它形锁合地固定在刀具体上。为此切削刀片和刀具体均具有形锁合地相互嵌接的成形部分。因此切削刀片可以在转过一规定的角度的不同位置，但不转位地即利用调换的下面和上面，固定在刀具体上。

一种具有规则多边形的转位式刀片的旋转驱动的扩孔刀具形式的切削刀具例如由DE4116114A1是已知的。其中转位式刀片对称于刀具的旋转轴线设置。转位式刀片的无间隙的安放必须通过刀具体中的一个横向于旋转轴线延伸的槽来达到。但这样的扩孔刀具特别具有缺点。即刀片直径必须超过一钻孔的直径，扩孔刀具在钻孔上制出一斜棱。

具有窄于待加工的钻孔的切削刀片的钻孔工具、扩孔刀具或铰刀例如由DE19740415A1是已知的。切削刀片通过一夹钳固定，其中通过夹钳和刀具体上的导向及校准面不能移动地固定夹钳的位置。而没有提供用于不能移动地固定切削刀片本身的位置的装置。

由EP0798065A2已知一种具有两个基本上以等边三角形的形式构成的刀刃嵌件的钻头。这种钻头特别考虑用于软材料的钻孔，并且其中据说能够可靠地排除钻孔芯材。各刀刃嵌件分别用一个螺钉固定在刀具体上。

一种组合的钻孔—倒棱刀具例如由WO9425210A1是已知的。该刀具具有多个可调的切削刀片，因此对不同的钻孔直径的调节是可能的。但切削刀片的可调节性同时要求有复杂的结构并限制切削刀片固定的稳定性。并且切削刀片没有构成为转位式刀片。

本发明的目的在于，提供一种特别适用的具有可更换的切削刀片的旋转的切削刀具，特别是一种扩孔刀具或倒棱刀具。

该目的按照本发明通过旋转的即具有权利要求1的特征的可旋转的切削刀具来达到。在此，旋转的切削刀具的一梯形切削刀片具有两个包括各一个面和一个棱边的梯形侧边，其中在第一梯形侧边上设有一有效的切削棱边(切削刃)和一第一自由面，而第二梯形侧边具有一无效的棱边和一第二面。无效的棱边位于切削棱边的径向对面。在梯形底边，即梯形的两平行边的较长边上设有一导槽，其邻接转位式刀片的下面并且与刀具体的刀片座上的相应的导条相配合。该导条沿刀片座的平行于安装在刀架上的转位式刀片的梯形底边的刀片座底边延伸。

按照一优选的构造，将切削刀片构成为转位式刀片，其中无效的棱边为一无效的切削棱边而第二面为一第二自由面，并且设有邻接上面的第二导槽。

在设有连接到第一自由面上的有效的切削棱边以进行切削的材料加工时，按照一优选的构造，另一第二自由面总是支承在刀具体的为其设置的支承面上。除刀片座上的导条外，为此设有另一将切削刀片固定于规定位置的元件，其进一步改进切削刀片的固定。在此，将支承面优选构成为使切削刀片以其第二面在那里至少部分地从后面嵌接刀具体，也就是说，切削刀片不可能以只垂直于刀片座的运动方向从其上分离。按这种方式实现了切削刀片在刀具体上特别准确和可靠的导向。

优选通过一孔锁紧达到切削刀片在刀具体上的特别简单的同时很有效的固定。为此刀具体和切削刀片均具有一钻孔，其中至少刀具体中的钻孔设有螺纹。如果切削刀片也具有螺纹孔，则可以采用一双螺纹螺钉。

所提出的旋转的刀具的进刀方向优选平行于切削刀片的梯形底边。在此，是否旋转的刀具和/或待加工的工件是可驱动的并不重要。切削刀具或旋转的刀具优选具有狭长延伸的切削刀片，其厚度小于其由梯形底边给定的长度的四分之一，而其宽度小于上述长度的一半。带有切削棱边和无效的棱边的各梯形侧边与梯形底边分别成30°至60°的角度。

为了确保切削刀片或刀刃嵌件在刀具体上的特别稳定的导向，刀片座上的导条和所属的切削刀片的导槽优选沿刀具体上的刀片座的相应尺寸或切削刀片长度的至少一半延伸。没有稳定性的重大限制，可将导条构成为使其不超出切削刀片和刀片座的轮廓。其中导条按照一优选的构造向具有有效的切削棱边的梯形侧边逐渐缩小。

利用本发明得到的优点特别在于，使切削刀具能够特别简单而稳定地固定切削刀片，切削刀片有利地是长形的。为此在刀具体上设置一优选平行于刀具的对称轴线定位的导条和在刀刃嵌件上设置一对应的导槽。

优选地，切削刀具构成为扩孔刀具或倒棱刀具。在此，可以设置关于一对称轴线对称的多个切削刀片，其中沿该对称轴线可以设置一钻头用的安装孔，从而切削刀具可用作钻孔一倒棱刀具。在作为钻孔—倒棱刀具的结构设计中，切削刀片的长形延伸的构造是特别适用的，其中各切削刀片基本上平行于对称轴线定位。通过切削刀片在刀具体的导条上的支承，各切削刀片可以不必支承在一沿切削刀具的对称轴线设置的插件上，特别是一钻头上，并以对插件特别是钻头的表面很小间距或没有间距地稳定定位。在采用一钻头作为切削刀具中的中心插件时，甚至于切削刀片部分地定位在钻孔直径之内也是可能的。为了提供足够的空间特别是供容纳一钻头使用，将由刀片座凸出的导条优选构成为使其在安装在刀片座的切削刀片的上面的俯视中不凸出于其轮廓以外。

以下借助于附图更详细地说明本发明的一个实施例。其中：

图1a-c    一切削刀具的转位式刀片的俯视图、侧视图及正视图；

图2a-f    按照图1的转位式刀片的不同的透视图；

图3a-c    构成为扩孔刀具的切削刀具的正视图和不同的侧视图，其具有两个按图1和图2的转位式刀片；

图4a-c    按图3的切削刀具的刀具体的刀片座具有或没有转位式刀片的透视图；

图5a-d    转位式刀片在刀具体的刀片座上的固定；

图6a-d    具有转位式刀片的切削刀具的刀具体在类似于图5a-d的视图中的细节；

图7a-d    刀具体在按图6a-d的视图中的细节，表示出遮蔽的轮廓，但没有转位式刀片；

图8a-d    刀具体在按图7a-d的视图中的细节，未表示遮蔽的轮廓。

在全部图中相应的部分具有相同的标记。

图1a至1c和2a至2f以不同的视图示出一梯形的以下称为转位式刀片的切削刀片，其具有一长度L的梯形底边2以及两个梯形侧边3a、3b，梯形侧边与梯形底边2分别成一约45°的角度α。梯形转位式刀片1在梯形侧边3a、3b上分别具有一自由面4a、4b和一切削棱边5a、5b。分别有一个断屑槽6a、6b直接连接在切削棱边5a、5b上，断屑槽基本上平行于各个梯形侧边3a、3b延伸，但沿梯形侧边3a、3b远离梯形底边2扩大。自由面4a、4b分别具有一主切削斜边7a、7b。此外，在梯形侧边3a、3b上分别设有一处在主切削斜边7a、7b的对面的、相对其倾斜延伸的、并邻接梯形底边2的斜边8a、8b。

与梯形底边2相对，转位式刀片1由一平行于梯形底边2的上部平面9限定。转位式刀刃1还具有一上面10和一与其平行的下面11。一中心设置的钻孔12穿过上面和下面10、11并且其上分别具有一钻孔斜边13、14。在梯形底边2上一基本上为平面的前面15在其面向梯形侧边3a、3b的侧边分别具有一前斜边16a、16b，其分别可以包括多个角范围。在前面15与上面10之间的过渡区和在前面15与下面11之间的过渡区分别设有一纵向延伸的平行于梯形底边2的上导槽17或下导槽18。

导槽17、18具有一个相对前面15和分别相对上面10或下面11的一个约45°倾斜设置的导面19、20。导槽17、18沿梯形底边2的长度L的大部分延伸并且邻接梯形侧边3b或梯形侧边3a。

图3a至3c示出构成为扩孔刀具的切削刀具21，其具有一刀具体22和两个在其上用各一个螺钉固定的梯形转位式刀片1。刀具体22基本上成环形结构以便在一对称轴线A中安装一(未示出的)钻头。关于对称轴线A镜面对称地安装在刀具体22上的各转位式刀片1以其相应的前面15面向一内边缘24，而以其相应的上面9面向刀具体22的一外边缘25。在第一梯形侧边3a上设置的邻接第一自由面4a的有效的切削棱边5a用于在一未示出的工件中的钻孔上制出一斜棱，而对面的第二自由面4b贴紧在一刀具体22的支承面26上，并且在该实例中具有无效的切削棱边5b。如果在刀具体22上相互调换两转位式刀片1，则因此自由面4a、4b和切削棱边5a、5b也调换其相应的功能。

转位式刀片1在刀具体22上的固定由图4a至4c的细节中是显而易见的。刀具体22的刀片座27具有一螺纹孔28用以安装螺钉23，以及在内边缘24的区域内具有一导条29。导条29的形状匹配于导槽17、18的形状，从而导面19、20贴紧导条29的导面30。借此可靠地防止转位式刀片1向刀具体22内边缘24的任何的、特别是由于切削过程引起的偏移。在此，特别考虑的是，在扩孔刀具21操作时因切削过程引起一所谓被动力沿对称轴线A的方向作用到有效的切削棱边5a上。导条29大大有助于克服这个被动力将安装在刀具体22上的转位式刀片1保持于预定的位置。

导条29基本上平行于刀片座27的刀片座底边31延伸，并向刀片座尖端32的方向逐渐缩小，该刀片座尖端32指向切削刀具21的进刀方向R。通过导条29一直到刀片座尖端32的延伸，特别是还在具有有效的切削棱边5a的第一梯形侧边3a的区域内达到转位式刀片1的可受强载荷的机械固定。如果通过转位式刀片1在支承面26上的支承补充这样的支承，则也防止了转位式刀片1绕螺钉23转动并从而防止第一自由面4a向对称轴线的方向偏移。绝对没有通过转位式刀片1将一直接的力施加到在刀具体22的钻头安装孔33中引导的(未示出的)钻头上。其中，在按图5c和6c的切削刀片1的俯视图中，导条29在刀刃嵌件1的梯形外轮廓之内设置成使其贴紧钻头或部分地嵌入钻头的容屑槽内并从而定位在钻孔直径之内。在这种情况下钻头上的附加凹槽是不必要的。

图4a-c至8a-d特别说明刀片座27的构造和转位式刀片1在其上的安装。由图7c与图8c相比侧凹部特别明显，通过该侧凹部可将转位式刀片1精确地固定于支承面26的区域内。转位式刀片1在该位置部分地从后面嵌接刀具体22，由此可靠地防止作用在有效切削棱边5a上的切削力移动刀具体22上的转位式刀片1。所示的实例涉及图3a-c中所示的扩孔刀具21，但以相应的适配的形式也可转用到其他的旋转的切削刀具如钻头或组合的钻孔及倒棱刀具上。

Claims (14)

1.旋转的切削刀具，包括：

—一具有上面(10)和下面(11)的梯形切削刀片(1)，此切削刀片具有：一包括第一自由面(4a)和有效的切削棱边(5a)的第一梯形侧边(3a)、一包括与有效的切削棱边(5a)径向对置的无效的棱边(5b)以及第二面(4b)的第二梯形侧边(3b)、以及一包括邻接到下面(11)的导槽(18)的梯形底边(2)；以及

—一刀具体(22)，此刀具体具有一刀片座(27)用以安装切削刀片(1)，刀片座(27)具有一与导槽(18)相配的、沿着刀片座(27)的平行于梯形底边(2)的刀片座底边(31)设置的导条(29)。

2.按照权利要求1所述的旋转的切削刀具，其特征在于，切削刀片(1)构成为转位式刀片，其中，无效的棱边(5b)为一切削棱边而第二面(4b)为一第二自由面，并且设有一邻接到上面(10)的导槽(17)。

3.按照权利要求1或2所述的旋转的切削刀具，其特征在于，具有一与切削刀片(1)的第二梯形侧边(3b)的第二面(4b)相配的刀具体(22)的支承面(26)。

4.按照权利要求3所述的旋转的切削刀具，其特征在于，切削刀片(1)以其第二面(4b)在所述支承面(26)上至少部分地从后面嵌接刀具体(22)。

5.按照权利要求1至4之一项所述的旋转的切削刀具，其特征在于，利用切削刀片(1)中的一个钻孔(12)和刀具体(22)中的一个对应的螺纹孔(28)实现一种孔锁紧。

6.按照权利要求1至5之一项所述的旋转的切削刀具，其特征在于，进刀方向(R)平行于梯形底边(2)。

7.按照权利要求1至6之一项所述的旋转的切削刀具，其特征在于，切削刀片(1)的厚度(D)小于其长度(L)的四分之一。

8.按照权利要求1至7之一项所述的旋转的切削刀具，其特征在于，切削刀片(1)的宽度(B)小于其长度(L)的一半。

9.按照权利要求1至8之一项所述的旋转的切削刀具，其特征在于，导槽(17、18)和导条(29)沿梯形底边(2)或刀片座底边(31)的至少一半延伸。

10.按照权利要求1至9之一项所述的旋转的切削刀具，其特征在于，导条(29)向一刀片座尖端(32)的方向逐渐缩小。

11.按照权利要求1至10之一项所述的旋转的切削刀具，其特征在于，刀具体(22)为一扩孔刀具(21)的部件。

12.按照权利要求11所述的旋转的切削刀具，其特征在于，关于一对称轴线(A)对称设置多个刀片座(27)。

13.按照权利要求12所述的旋转的切削刀具，其特征在于，具有一沿对称轴线(A)设置的钻头安装孔(33)。

14.按照权利要求1至13之一项所述的旋转的切削刀具，其特征在于，导条(29)在固定于刀片座(27)上的切削刀片(1)的上面(10)的俯视中不凸出于其轮廓以外。

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