CN1761547B - 在切削刀片与刀架之间具有相配合的凸起和凹槽的铣刀 - Google Patents

在切削刀片与刀架之间具有相配合的凸起和凹槽的铣刀 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于在工件中加工轮廓的端铣刀的可转位切削刀片(30’)以及一种铣刀。该切削刀片(30’)关于贯穿该切削刀片中的孔(31)的直线是不对称的。该切削刀片包括两个切削刃部分。每个切削刃部分沿着各自的在间隙面(34A)和去屑面(35)之间的相交线均由基本为直的切削刃(32、33)和弯曲的切削刃(38、39)构成。该切削刀片在切削刀片的底侧(40)中包括有凹槽(41、42)。凹槽(41、42)设置在切削刀片的孔(31)的两侧并且距该孔的距离不同。

Description

在切削刀片与刀架之间具有相配合的凸起和凹槽的铣刀
技术领域
本发明涉及一种用于在工件中加工轮廓的端铣刀的可转位切削刀片以及一种铣刀。
背景技术
端铣刀用于复杂的并且严苛的具有剧烈颤动的切削力的操作条件中，并且关于加工精度则要求很高。如果将可转位切削刀片用于端铣刀，则关于刀具本体将这种可转位切削刀片精确的定位并且将切削刀片在刀具本体上牢固夹紧是很关键的。
例如参考US-A-6,149,355和US-A-5,951,213，现有技术中用于端铣刀的可转位切削刀片具有两个切削刃，每个均包括有弯曲刃和连接至其一端的基本为直线形的刃。该切削刀片其整体在俯视图中具有椭圆的形状。因此，如果该切削刀片为正的切削刀片，即具有倾斜侧的切削刀片，则将该切削刀片在刀具本体上精确定位并且将其牢固的夹紧是非常困难的。其它有关文献如EP 0842723A1、EP 1252955A1和US 6,149,355。
发明内容
本发明一个目的在于提供一种能够对切削刀片进行精确定位的铣刀。
本发明另一个目的在于提供一种其中切削刀片能够牢固夹紧的铣刀。
本发明再一个目的在于提供一种能够在刀具本体中牢固夹紧的切削刀片。
根据本发明提出的一种铣刀，包括轴和前面的去屑端，该端部具有至少一个包括有孔的切削刀片底座，所述底座承载可转位切削刀片，夹紧装置设置为将切削刀片固定在切削刀片底座中，该切削刀片关于贯穿该切削刀片中的孔的直线是不对称的，该切削刀片包括两个切削刃部分，每个切削刃部分均由沿着各自的在间隙面和去屑面之间的相交线基本为直的切削刃和弯曲的切削刃构成，弯曲的切削刃具有不同的长度，切削刀片底座与切削刀片包括有相配合的凸起和凹槽，其特征在于，凸起设置在孔的两侧并且距该孔的距离不同，并且凹槽设置在切削刀片的孔的两侧并且距该孔的距离不同。
本发明还提出一种用于铣刀的可转位切削刀片，该切削刀片关于贯穿该切削刀片中的孔的直线是不对称的，该切削刀片包括两个切削刃部分，每个切削刃部分均由沿着各自的在间隙面和去屑面之间的相交线基本为直的切削刃和弯曲的切削刃构成，弯曲的切削刃具有不同的长度，该切削刀片包括在切削刀片的底侧中的凹槽，其特征在于，凹槽设置在切削刀片的孔的两侧并且距该孔的距离不同。
附图说明
图1A示出根据本发明的铣刀的侧视图。
图1B示出铣刀的端视图。
图1C示出根据图1A中的线C-C的铣刀截面视图。
图1D和1E示出切削刀片在铣刀本体中的可行安装位置的部件分解视图。
图1F示出具有内部切削刀片底座的刀架的侧视图。
图1G示出具有外部切削刀片底座的刀架的侧视图。
图2A示出根据本发明的切削刀片的平面视图。
图2B示出切削刀片的端视图。
图2C示出切削刀片的侧视图。
图2D示出切削刀片的仰视图。
图2E示出根据图2A中的线E-E的切削刀片的截面图。
图2F示出根据图2A中的线F-F的切削刀片的截面图。
图3A示出根据本发明的切削刀片的可选实施例的平面视图。
图3B示出切削刀片的端视图。
图3C示出切削刀片的侧视图。
图3D示出切削刀片的仰视图。
图3E示出根据图3A中的线E-E的切削刀片的截面图。
图3F示出切削刀片的立体图。
具体实施方式
在图1A-1E中，示出根据本发明的铣刀10，其用于为模塑工业加工重要的模塑工具。该铣刀具有刀架，所述刀架具有轴11以及前面的去屑端12。端部12具有两个切削刀片底座13、14，每个均用于承载根据本发明的优选由烧结硬质合金制成的切削刀片30。夹紧装置或者螺钉15将切削刀片固定在切削刀片底座中。该切削刀片30A、30B如此设置以使得其中一个切削刀片或者位于内部切削刀片底座13中的内部切削刀片30A延伸至并且优选通过刀具的中心线CL。这意味着该刀具可以在工件中钻孔。第二切削刀片或者位于外部切削刀片底座14中的外部切削刀片30B稍稍设置在中心线CL一侧。切削刀片的有效切削刃设置为使得在旋转时它们形成完整的半球形。
每个切削刀片底座13、14均包括底表面16，其具有用以接收螺钉15的中心螺纹孔21。而且，该切削刀片底座具有前台肩17以及后台肩18，它们的位置与刀具的轴向方向有关。该底表面16包括两个凸起19、20，它们设置在孔21的两侧并且距该孔的距离不同。沿轴向位于前部的凸起19径向向外的连接至刀具的包络面并且径向向内的朝向前台肩17延伸至大约一半距离处。沿轴向位于后部的凸起20径向向内的连接至后台肩18的区域处并且径向向外的沿着朝向包络面的方向延伸至大约一半距离处。在内部切削刀片底座13中，每个凸起19、20的延伸方向均与中心线CL形成锐角α，见图1F。在外部切削刀片底座14中，每个凸起19、20的延伸方向均与中心线CL形成锐角β，见图1G。角度α小于角度β。每个凸起19、20均具有基本为矩形的截面，该截面具有稍倾斜的顶侧。
如上所述，在图2A-2F中示出的切削刀片30适于设置在两个刀片底座13、14中。该切削刀片关于通过切削刀片的孔31的直线是不对称的。所述的直线与切削刀片的孔31以及两个切削角部36、37均相交。该切削刀片在平面视图中具有所谓的眼睛形状或者树叶形状并且包括两个切削刃部分，每个切削刃部分均由沿着在间隙面34A和去屑面35之间的各自的相交线基本为直的切削刃32、33以及在平面视图中弯曲的切削刃38、39构成。弯曲的切削刃38、39具有不同的长度。直的切削刃32、33并不平行而是相互之间形成一定的角度，该角度有利的为4和20度之间，优选在6和15度之间。该直的切削刃沿着朝向相对的切削角部36、37的方向连接至弯曲的切削刃38、39。弯曲的切削刃38、39均由例如在5和25mm之间的半径所限定。弯曲的切削刃38与大约85到97度的圆弧相一致，而弯曲的切削刃39则与大约95到107度的圆弧相一致。弯曲刃38、39具有在安装状态下基本相等的半径。弯曲的切削刃至少构成切削部分延伸长度的40％。弯曲的切削刃38、39在根据图2C的侧视图中是凸形的。间隙面34的下部34B与切削刀片的底侧40形成钝角。间隙面34的上部34A基本垂直于切削刀片的底侧40。该上部34A确保与之相连接的切削刃能够获得较高的强度。
底侧40上设置有两个槽或者凹槽41、42。每个凹槽41、42在弯曲切削刃38、39下方仅与一个间隙面34相交。因此，所述凹槽在横向于切削刀片的纵向的方向上仅具有有限的延伸长度，并且受到端壁43的限制。凹槽的所述延伸长度大于其中设置有凹槽的底表面40的宽度的50％。相应的底侧40的一块区域不受凹槽的影响，并且因此可以为切削刀片保留可行的支撑表面。所述凹槽具有截头三角形的截面形状。凹槽41与凹槽42相比设置的更为靠近孔31，并且因此该切削刀片仅能以一种方式定位在切削刀片底座中。
弯曲切削刃使得能够沿着整个边缘提供有用的并且恒定的沿着轴向的切削加工。
切削角部可以划分为锐利角部36以及钝头角部37。该钝头角部具有双重功能，以在加工坚固材料例如钻孔时保护位于中心的切削刀片，以及当切削刀片已经被设置在外部切削刀片底座中时，该角部37将产生连续曲线从而使得能够对深的台肩进行各种加工。锐利角部36仅在外部切削刀片底座14中有用。该钝头角部37在根据图2A的平面视图中由半径R1限定，其至少为限定锐利角部36的半径R2的两倍。该钝头角部37具有负的去屑角并且从去屑面35沿着朝向底侧40的方向倾斜。锐利角部36具有正的去屑角并且构成去屑面35的连续的延伸部。该切削刀片具有围绕孔31的升高的中心部44。该中心部44可以用作断屑器。中心部44包括有标志，其中一个小球(knob)表示周边安装并且两个小球表示中心安装。在刀片底座13和14中也具有对应的标志。
图3A-3F示出根据本发明的切削刀片的一个可选实施例即切削刀片30’。该切削刀片30’与前述的切削刀片30的不同之处在于，该切削刀片30’形成有最优化用于加工难以车削的工件材料的断屑器。相同的参考标记提供相同的细节。所述断屑器由分别位于切削刃32、33、38和39中的凹口51、52、53和54构成。每个凹口均向下延伸至间隙面的上部34A中并且还在去屑面35中延伸一定的距离。如可以从根据图3A的平面视图中观察到的，凹口51、54和52、53分别设置为与凹槽41和42基本齐平。
切削刀片30、30’沿着底侧40的周边可以具有斜面以使得切削刀片底座可以形成为具有较大的半径。
切削刀片30、30’按照如下方式进行安装。将切削刀片30A靠向外部切削刀片底座13从而使得凹槽41、42与凸起19、20相对准。在正确位置处，可以将螺钉15插入孔31内并且在孔21内拧紧。由此，切削刀片的底侧40压靠在底表面16上，而同时间隙面34B的相互间隔的三个部分将抵靠在切削刀片底座13中的台肩17、18上。仅在进行加工以使得在此情形切削刀片被允许产生稍微移动时，凸起的侧面才抵靠凹槽41、42。在将切削刀片30B安装在内部切削刀片底座14中时，切削刀片的底侧40压靠在底表面16上，而同时间隙面34B的相互间隔的两个部分将抵靠在切削刀片底座14中的台肩17、18上。与在外部切削刀片底座中一样，凸起与凹槽仅在切削刀片30B的载荷下才相互配合。因为凹槽41仅在一侧与间隙面相交，沿轴向位于前部的凸起19将在螺钉可能发生挠曲时抵靠端壁43，并且由此能够进一步的防止切削刀片发生松脱。
因此，本发明涉及一种铣刀和切削刀片，其使得切削刀片能够精确的进行定位，其中切削刀片能够被牢固的夹紧。对该切削刀片以准确的和优化的方式进行支撑。该切削刀片不会产生非期望的运动。

Claims (11)

1. 一种铣刀，包括轴(11)和前面的去屑端(12)，该端部(12)具有至少一个包括有孔(21)的切削刀片底座(13、14)，所述底座承载可转位切削刀片(30；30’)，夹紧装置(15)设置为将切削刀片固定在切削刀片底座中，该切削刀片(30；30’)关于贯穿该切削刀片中的孔(31)的直线是不对称的，该切削刀片包括两个切削刃部分，每个切削刃部分均由沿着各自的在间隙面(34A)和去屑面(35)之间的相交线基本为直的切削刃(32、33)和弯曲的切削刃(38、39)构成，弯曲的切削刃具有不同的长度，切削刀片底座与切削刀片包括有相配合的凸起(19、20)和凹槽(41、42)，其特征在于，凸起(19、20)设置在孔(21)的两侧并且距该孔的距离不同，并且凹槽(41、42)设置在切削刀片的孔(31)的两侧并且距该孔的距离不同。
2. 根据权利要求1所述的铣刀，其特征在于，每个凹槽(41、42)在弯曲的切削刃(38、39)的下面仅与其中一个间隙面(34A)相交。
3. 根据权利要求1或2所述的铣刀，其特征在于，每个凹槽(41、42)在横向于切削刀片的纵向的方向上仅具有有限的延伸长度并且受到端壁(43)的限制，或者该切削刀片包括由位于切削刃(32、33、38、39)中的凹口(51-54)构成的断屑器。
4. 根据权利要求1或2所述的铣刀，其特征在于，每个凹槽(41、42)的延伸长度大于切削刀片的底侧(40)的宽度的50％，并且所述凹槽具有截头三角形的截面形状。
5. 根据权利要求1或2所述的铣刀，其特征在于，弯曲的切削刃(38、39)至少构成切削部分延伸长度的40％，并且直的切削刃(32、33)并不平行而是相互间形成一定的角度，并且该铣刀具有以如此方式定位的两个切削刀片(30A、30B；30’)，以使得位于内部切削刀片底座(13)中的内部切削刀片(30A)延伸至刀具的中心线(CL)，并且位子外部切削刀片底座(14)中的外部切削刀片(30B)稍稍设置在中心线(CL)一侧。
6. 根据权利要求5所述的铣刀，其特征在于，所述内部切削刀片(30A)通过刀具的中心线(CL)。
7. 一种用于铣刀的可转位切削刀片(30；30’)，该切削刀片(30；30’)关于贯穿该切削刀片中的孔(31)的直线是不对称的，该切削刀片包括两个切削刃部分，每个切削刃部分均由沿着各自的在间隙面(34A)和去屑面(35)之间的相交线基本为直的切削刃(32、33)和弯曲的切削刃(38、39)构成，弯曲的切削刃具有不同的长度，该切削刀片包括在切削刀片的底侧(40)中的凹槽(41、42)，其特征在于，凹槽(41、42)设置在切削刀片的孔(31)的两侧并且距该孔的距离不同。
8. 根据权利要求7所述的切削刀片，其特征在于，每个凹槽(41、42)在弯曲的切削刃(38、39)的下方仅与其中一个间隙面(34A)相交，或者该切削刀片包括由位于切削刃(32、33、38、39)中的凹口(51-54)构成的断屑器。
9. 根据权利要求7或8所述的切削刀片，其特征在于，每个凹槽(41、42)在横向于切削刀片的纵向的方向上仅具有有限的延伸长度并且受到端壁(43)的限制。
10. 根据权利要求7或8所述的切削刀片，其特征在于，每个凹槽(41、42)的延伸长度大于切削刀片的底侧(40)的宽度的50％，并且所述凹槽具有截头三角形的截面形状。
11. 根据权利要求7-8中任一个所述的切削刀片，其特征在于，弯曲的切削刃(38、39)至少构成切削部分延伸长度的40％，并且基本为直的切削刃(32、33)并不平行而是相互间形成一定的角度。
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