CN1859992A - 旋转切削刀具组件及使用方法 - Google Patents

旋转切削刀具组件及使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1859992A
CN1859992A CNA2004800286060A CN200480028606A CN1859992A CN 1859992 A CN1859992 A CN 1859992A CN A2004800286060 A CNA2004800286060 A CN A2004800286060A CN 200480028606 A CN200480028606 A CN 200480028606A CN 1859992 A CN1859992 A CN 1859992A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cutter
rotation
cutting tool
cutter holder
assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004800286060A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100398236C (zh
Inventor
G·A·海厄特
L·R·安德拉斯
T·R·马萨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kennametal Inc
Original Assignee
Kennametal Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kennametal Inc filed Critical Kennametal Inc
Publication of CN1859992A publication Critical patent/CN1859992A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100398236C publication Critical patent/CN100398236C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/40—Expansion mandrels
    • B23B31/4006—Gripping the work or tool by a split sleeve
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B1/00—Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/10—Cutting tools with special provision for cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/10—Cutting tools with special provision for cooling
    • B23B27/12—Cutting tools with special provision for cooling with a continuously-rotated circular cutting edge; Holders therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/16—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/16—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped
    • B23B27/1603—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with specially shaped plate-like exchangeable cutting inserts, e.g. chip-breaking groove
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
    • B23G1/00—Thread cutting; Automatic machines specially designed therefor
    • B23G1/02—Thread cutting; Automatic machines specially designed therefor on an external or internal cylindrical or conical surface, e.g. on recesses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/04—Overall shape
    • B23B2200/0438—Octagonal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/04—Overall shape
    • B23B2200/0461—Round
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/08—Rake or top surfaces
    • B23B2200/081—Rake or top surfaces with projections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/16—Supporting or bottom surfaces
    • B23B2200/161—Supporting or bottom surfaces with projections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/20—Top or side views of the cutting edge
    • B23B2200/204—Top or side views of the cutting edge with discontinuous cutting edge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2260/00—Details of constructional elements
    • B23B2260/042—Collets of known configuration, i.e. devices using a collet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2265/00—Details of general geometric configurations
    • B23B2265/16—Elliptical
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00—Chucks or sockets
    • Y10T279/16—Longitudinal screw clamp
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/14—Cutters, for shaping with means to apply fluid to cutting tool
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/19—Rotary cutting tool
    • Y10T407/1906—Rotary cutting tool including holder [i.e., head] having seat for inserted tool
    • Y10T407/1934—Rotary cutting tool including holder [i.e., head] having seat for inserted tool with separate means to fasten tool to holder
    • Y10T407/1938—Wedge clamp element
    • Y10T407/194—Resilient clamp jaw
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/22—Cutters, for shaping including holder having seat for inserted tool
    • Y10T407/2272—Cutters, for shaping including holder having seat for inserted tool with separate means to fasten tool to holder
    • Y10T407/2282—Cutters, for shaping including holder having seat for inserted tool with separate means to fasten tool to holder including tool holding clamp and clamp actuator
    • Y10T407/2286—Resiliently biased clamp jaw
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/23—Cutters, for shaping including tool having plural alternatively usable cutting edges
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/23—Cutters, for shaping including tool having plural alternatively usable cutting edges
    • Y10T407/235—Cutters, for shaping including tool having plural alternatively usable cutting edges with integral chip breaker, guide or deflector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/303752—Process
    • Y10T409/303808—Process including infeeding
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/303976—Milling with means to control temperature or lubricate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/304536—Milling including means to infeed work to cutter
    • Y10T409/305544—Milling including means to infeed work to cutter with work holder
    • Y10T409/305656—Milling including means to infeed work to cutter with work holder including means to support work for rotation during operation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/309352—Cutter spindle or spindle support
    • Y10T409/309408—Cutter spindle or spindle support with cutter holder
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T82/00—Turning
    • Y10T82/10—Process of turning
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T82/00—Turning
    • Y10T82/25—Lathe
    • Y10T82/2529—Revolvable cutter heads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Turning (AREA)

Abstract

可在金属加工操作中使用环绕其轴(105)旋转的切削刀具(100)，使其抵住旋转工件(10)，以提高刀具性能。采用一种包括有装到刀夹(50)上的旋转刀具(100)组件的方法可达到这种效果。

Description

旋转切削刀具组件及使用方法
技术领域
本发明涉及金属加工操作，更具体地说，涉及在金属加工操作期间用于切削刀具(cutting insert)环绕刀具中心轴旋转的方法和组件。本发明还涉及切削刀具本身，具有刀夹(toolholder)及该刀具的组件，以及该组件的操作。
背景技术
在金属加工操作期间，例如车削操作期间，即固定的切削刀具极力对抗正在旋转的工件，刀具对工件起作用的切削刃由于工件而加热，直到操作完成或直到切削刃由于机构损坏而开始断损，例如月牙洼磨损或塑性变形。在过去，为了避免这些破坏模式，并使切削刀具能更有效地运转，将圆形切削刀具安装到刀夹上，从而使切削刀具环绕刀具中心轴自由地旋转。此后使特定的切削刀具朝向工件，并以这样的方式定向，使得例如在车床上工件的旋转运动传给切削刀具一种力作用在与刀具相切的方向上。工件对抗切削刀具的运动不仅对工件进行机械加工，并且此外还使圆形的切削刀具旋转，这样使刀具的切削刃持续不断地得到恢复。结果，在理想条件下，切削刃的各个部分都不会长时间地受到工件的影响。另外，由于切削刃在较低温度下操作，从而提供更大的切削力，并提高了金属加工操作的效率。
这种类型的旋压刀具可在异常速度中表现出格外长的刀具寿命。然而，当切削条件稍微发生改变，或当用于使切削刀具旋转的夹头轴承(cartridge bearings)开始损坏的时候，上述这种旋压刀具得到同样明显的失败。
美国专利No.4,178,818涉及一种利用具有圆形切削刀片的旋转切削工具回转切削固体的方法。将切削刀具固定在主轴上，该主轴与轴承一起安装在壳体内。利用主轴将冷却剂引导到风轮机(wind turbine)内，由此使切削刀具旋转。然而，使刀具旋转的切削力所引起的扭矩比使切削刀具旋转的冷却剂流所产生的扭矩要高很多。主要通过与工件的相互作用使切削刀具发生旋转。风轮机的作用能使圆形的切削刀具继续旋转，即使是在切削中断期间，此时在切削刀具与工件之间没有提供摩擦旋转的接触。结果，这种切削刀具设计取决于从旋转工件上分离出使切削刀具旋转的切向力。
需要一种方法和组件，能在金属加工操作期间使切削刀具环绕其自身的轴旋转，其中旋转的速度和方向并不由工件自身的旋转来确定，而是根据作用在切削刀具上的单独的力来确定。
发明内容
本发明的一个实施例涉及一种组件，其包括切削刀具，该刀具具有贯穿其中的中心轴，其中刀具由具有顶表面、底表面、在两者之间的至少一个侧面，和位于至少一个侧面与顶表面相交处的切削刃的主体组成。该组件还具有在其上安装有刀具的刀夹，其中该刀夹适合于使刀具环绕中心轴以预定转动速度旋转。
本发明的另一实施例涉及一种方法，其中利用了切削刀具，该切削刀具由具有顶表面、底表面、在两者之间的至少一个侧面，位于至少一个侧面与顶表面相交处的切削刃，和贯穿顶表面和底表面的中心轴的主体组成，该机械加工方法由以下步骤组成：对准刀具，使中心轴与旋转工件的纵轴形成一定角度；使刀具环绕该刀具的中心轴旋转；并使刀具极力抵住工件，以开始进行机械加工操作。
本发明的再一实施例涉及一种切削刀具，该切削刀具由主体组成，该主体具有贯穿其中的中心轴，并具有顶表面、底表面、在两者之间的至少一个侧面，位于至少一个侧面与顶表面相交处的切削刃，和从顶表面延伸的至少一个突出部，其与中心轴等距径向和分开布置，并从切削刃向内间隔开，以在车削操作中使用的刀具环绕其中心轴旋转并抵住旋转工件时起到断屑台(chip breakers)的作用。
附图说明
图1是刀夹的透视图，其上具有在旋转工件上操作的旋转刀具；
图1A是示意图，示出安装到旋转轴上的刀夹和定位在车床上的工件；
图2是刀夹和与切削刀具固定到刀夹上相关联的部件分解透视图；
图2A是图2中一部分的放大图；
图3是根据本发明的刀具俯视图；
图4是图3中所示刀具的侧视图；
图5表示具有外围凹口并利用螺钉固定到刀夹上的切削刀具透视图；
图6是根据本发明一个实施例的椭圆形刀具透视图；
图7是根据本发明一个实施例的八边形刀具透视图；
图8是具有起到切削刀具功能成形为整体端的刀夹透视图；
图9是刀夹和切削刀具的分解透视图，其中切削刀具具有可配合到刀夹内的截头圆锥体基部；
图10是刀夹的剖面透视图，在该刀夹上安装的刀具具有贯穿其中的冷却剂孔；
图11是切削刀具的部分透视图，该切削刀具具有断屑台和截头圆锥体基部；
图12是切削刀具的部分透视图，该切削刀具具有贯穿其中的冷却剂孔和截头圆锥体基部；
图13是刀夹的剖面透视图，在该刀夹上安装的刀具具有部分贯穿其中的冷却剂孔；
图14是示意图，示出从旋转工件端的车削操作对旋压刀具的定向；
图15是图14中所示的配置平面图；
图16是示意图，示出从平面图看的旋转工件和车螺纹操作对旋压刀具的定向；和
图17是图16中所示的配置端视图。
具体实施方式
图1示出工件10环绕中心线15在箭头20所示的方向旋转，其中，例如工件10安装在车床上。刀夹50上已经安装了切削刀具100。切削刀具100具有中心轴105。刀具100以不可旋转的方式固定到刀夹50上，使得刀夹50的旋转直接转换为切削刀具100的旋转。作为一个实例，刀具100和刀夹50可在箭头110所示的方向旋转。
组件的一部分由具有贯穿其中的中心轴105的切削刀具100组成。如图2-4中所示，刀具具有主体115，该主体115具有顶表面117和底表面119以及两者之间的至少一个侧面120。切削刃125限定在至少一个侧面120与顶表面117的相交处。切削刀具100安装到刀夹50上，并且该刀夹50适合于使刀具100环绕切削刀具中心轴105以预定的转动速度旋转，转动速度在10RPM以上到机器性能的范围内，优选的是60-20,000RPM，更优选的是250-10,000RPM。预定的转动速度可以大于、小于或等于工件10的转动速度。切削刀具100的转动速度还可在金属加工操作期间变化。另外，切削刀具100的速度可以是工件10速度的函数，并可与工件10的速度成正比。切削刀具100的转动速度也可完全独立于工件10的转动速度。
简短回顾图1，刀夹50可固定在主轴75中，然后安装到可使主轴75在预期方向并以预定转动速度旋转的机床上。利用旋转刀具领域中技术人员已知的任一技术可将刀夹50固定在主轴内。然而，如图1中所示，主轴75具有内孔76，在此内孔76内接收刀夹50，并利用锁定螺母80将刀夹50固定在主轴75内，该锁定螺母80可螺接地固定到主轴75主体上并在其中对刀夹50加力。用于将刀夹固定到主轴内的机构可以是多种不同机构中的一种，包括筒(collet)夹或锁定螺钉，并且这种机构在旋转刀具领域技术人员中众所周知。
图1A表示固定在主轴75内的刀夹50。由主轴驱动器77来驱动主轴75。控制器78利用来自于驱动器77的闭环反馈监测并控制主轴75的转动速度，并因而监测并控制刀夹50的转动速度。
可利用夹盘12将工件10固定到以预定速度旋转工件10的车床14上。通过这种配置，有可能以预定速度旋转工件10，并且也有可能以预定速度独立转动切削刀具100，并将刀具100旋转的速度保持在负载以下。另外，有可能使刀具100的旋转与工件10的旋转同步。标准作法包括用于对在车床14和其他机床上工件10的转动速度进行监测和控制的闭环反馈系统。
根据本发明具有三类能支撑主轴75的现有机床。这些机床中每类都可包括闭环反馈控制器，从而可精密地监测和控制主轴的转动速度。首先是四个或更多轴的加工中心，其中刀夹可固定到主轴上并由该主轴使刀夹旋转。工件可按B或C旋转轴旋转，并且刀夹可位于旋转轴Z轴的中心。刀夹可在Y轴进给，以车削工件直径，或在X轴进给刀夹用于工件端面加工。
第二类机器包括组合车削/铣磨机器。在这类机器的标准术语中，由主轴使刀夹旋转，而工件旋转则靠头架上的主轴。然后可将刀夹设置在工件中心线X轴上，并可用Y轴进行端面加工操作。通过在Z轴进刀来车削工件的直径。
第三类可能的机器包括常规的两轴车床，其改进配装主轴来转动刀具。这种主轴可安装成大致与头架中心线和X轴相互垂直，并用X轴运动进行端面加工，而用Z轴运动来进行工件的直径车削。
可用各种装置来驱动改进配装的主轴。电动随动传动装置具有易于结合到CNC控制系统中和易于对主轴转动速度进行编程的优点，而液压传动装置具有较低成本并在机床机壳内处于不利环境(冷却剂，细铁屑发热等等)中提供极其坚固配置的优点。
直接参考图2-4，刀具100不可转动地固定到刀夹50上。特别是，切削刀具100的底表面119具有从其伸出的一个或多个突出部130，其可与刀夹50表面57内的一个或多个凹槽55相匹配。使刀具100极力抵住刀夹50的表面57，从而使刀具突出部130与刀夹凹槽55啮合，并在刀具100和刀夹50之间形成正接合，用于将切削刀具100旋转地固定到刀夹50上。
切削刀具100进一步包括位于顶表面117上的一个或多个突出部135，其与位于底表面119上的突出部130相同，从而可使刀具100倒置，并在两个位置上可利用刀夹50可靠地驱动刀具100。
直接参考图5，仅仅利用刀具200底表面219与刀夹50表面57之间的摩擦力就可将切削刀具200固定到刀夹50的表面57上。利用安装螺钉230，将切削刀具200摩擦地极力抵住刀夹50，安装螺钉230具有比沿中心轴205贯穿刀具200的孔(未示出)大的头部232。安装螺钉230可螺接地固定到刀夹50上。在这种方式中，切削刀具200极力抵住刀夹50，以便在刀具200与刀夹50之间形成摩擦联轴节，用于将刀夹50的旋转传递给切削刀具200。
根据本发明，切削刀具可由在金属加工操作中采用的任何典型材料制成，包括有钢，硬质合金，金属陶瓷，陶瓷，PCBN(多晶氮化硼)，PCD(多晶金刚石)和金刚石，它们均可具有或不具有改进性能的涂层。选择用于切削刀具的材料和/或涂层取决于工件材料及切削条件。
如前面在本发明背景中所述的，在过去，将自由旋转的刀具安装到刀夹上，并且工件的旋转将切向力施加到刀具上，从而当工件旋转时，刀具会相对于固定刀夹发生转动，由此在机械加工操作期间更新切削刀具。
根据本发明，刀夹50以及固定在其上的切削刀具100完全独立于工件10的旋转进行旋转。当完全通过切削刀具的定向以及工件的转动速度和方向来确定抵住转动工件设置的自由旋转切削刀具的旋转方向时，根据本发明的配置并不取决于这些变量。相反地，根据本发明的配置可使切削刀具100环绕中心轴105顺时针或逆时针地、并以任何预定所需的速度进行转动。在图1中用箭头110所示切削刀具100的转动方向是逆时针方向旋转。但完全有可能改变刀夹50的转动方向，使得切削刀具100的转动与箭头110所示的方向相反。同样有可能保持住刀夹50防止其转动。
通过规定切削刀具100的旋转方向，有可能在切削操作期间对整个切削刀具上的温度分布进行控制。例如，当刀具100按照箭头110所示的逆时针方向旋转时，在切削刀具100经受到其最大力以及最高温度的情况下，允许切削刃125在重新进入凸肩区145之前离开工件时进行冷却。另一方面，如果切削刀具100顺时针方向旋转时(与箭头110所示方向相反)，则首先使切削刃125与沿凸肩区145之前缩径部分143的工件接触，并在进入凸肩区145之前使切削刃125至少部分地加热，进行最复杂的切削操作部分。由此，可以看到，切削操作的动力特性根据切削刀具100相对于工件10的转动方向而改变。
刀具10的持续预定转动速度促进整个刀具上均匀的热量分布，其结果使整个刀具上的热量能均匀散布，以便使热梯度最小化，这对刀具主体内的应力产生影响。
至此已经讨论了切削刀具100和具有圆形构型的切削刀具200。这种刀具，在刀夹50平行于工件10中心轴15移动的条件下，将制造出具有圆形截面的机械加工部分。然而，完全有可能采用具有非圆形截面的切削刀具。
直接参考图6，切削刀具300具有主体315，其有顶表面317，底表面319以及与顶表面317相交、用来限定切削刃325的至少一个侧面320。顶表面317是非圆形的，并可呈椭圆形式。正像刀具100(图1)不可转动地固定到刀夹50上那样，也将切削刀具300不可转动地固定到刀夹50上(图1)。有可能必须对刀夹50前端的形状稍微改变，以适合于椭圆形刀具300的形状。然而，根据给予切削刃325的切削负载，可以沿其整个底表面319对切削刀具300进行支撑，但也可无需这种支撑。尽管如此，在操作中，椭圆形切削刀具300的旋转可与工件10的旋转同步，这样使机械加工的工件截面自身也可以是非圆形的。例如，如果工件10每转一圈，切削刀具300就环绕其中心轴305旋转一整圈，则工件10最后机械加工出的部分便会具有椭圆形截面。另一方面，如果椭圆形切削刀具300的转动速度是工件10转动速度的倍数，则机械加工出的工件10截面会在工件10的圆形剖面周围具有若干波纹。这种配置可用于制造具有大导程螺纹的滚珠丝杠。
图7再次示出一种非圆形的切削刀具400。然而，在此设计中，切削刀具400具有主体415，其具有是普通八边形形状的顶表面417。顶表面417和侧面420相交，限定出具有斜边430的切削刃425。相对于工件10的转动速度，对切削刀具400环绕其中心轴405的转动速度进行控制，从而得到例如具有装饰精整的工件。这种几何结构还可用于切屑控制。
根据用于具体金属加工操作的条件，最好设计出一种切削工具，其特征是促进从工件10上切除的材料中形成小切屑。特别是，再次直接参考图5，切削刀具200可具有至少一个在刀具200周围断开切削刃225的凹口240，以向工件提供断续切削。通过这样做，凹口240将起到切断或辅助切断任何可能开始形成的切屑的作用。完全有可能在切削刃225周围具有多个凹口240。然而，应当认识到，通过采用这种凹口240达到切屑控制的好处只能适用于粗加工操作，而如果需要对工件10进行相对光滑的表面精加工时，则去除这种凹口240，而采用连续的切削刃225。
还有可能通过采用其他的切屑控制特征来控制从工件10上切除材料形成的切屑尺寸。再次直接参考图2-4，刀具100顶表面117上的突出部135还起到断屑台的功能，结果切削刀具100的切削深度足以使在切削操作期间形成的切屑能碰撞一个或多个突出部135。也有可能延伸突出部135的径向长度，使之接近切削刃125。虽然当邻近于刀夹表面57设置时所定位的突出部135将切削刀具100不可转动地固定到刀夹50上，但是当刀具具有较小的切削深度时，最好突出部135在径向方向上向外延伸，从而可在金属加工操作期间形成切屑。切屑会碰撞一个或多个这些径向延伸的突出部135，由此使该突出部135不仅在接近刀夹表面57时起到正旋转锁定机构的作用，还在背离开刀夹表面57时起到断屑台的功能。
通常，利用旋转工具领域中技术人员已知的各种机构，可将切削刀具不可转动地固定到刀夹50上。在图2A中就示出了这样一个实施例。筒夹85可安装到在刀夹50内延伸的孔87中，并通过该筒夹85将刀具100固定到刀夹50上。特别是就图2A中所示的实施例而言，切削刀具主体115具有沿中心轴105贯穿其中的孔137。孔137具有内壁140(图3)，其中内壁140具有内径D1(图2A)。筒夹85与中心轴105对准，并且不可转动地固定在刀夹50的孔87内，并从该孔87内伸出。筒夹85可具有内螺纹孔89和外壁86，该外壁具有的最大外表面外径D2(图2A)小于刀具孔的最大内径D1。螺栓90可螺接地固定到筒夹内螺纹孔89内。由此，通过安装在刀夹50的孔87内的筒夹85，切削刀具100被置于筒夹85上面，而螺栓90则穿过切削刀具100的孔137。然后螺栓90螺接地与筒夹85的内螺纹孔89啮合，从而利用安装在筒夹外壁86上的切削刀具100，将刀具孔137套在筒夹外壁86上。此后拧紧螺栓90，由此使筒夹85膨胀将筒夹外壁86固定靠在切削刀具孔的内壁140上。从而将切削刀具100不可转动地固定到刀夹50上。
在图2和2A中所示的筒夹85具有恒定的外径D2，以限定为圆形。应当理解，筒夹的形状不应局限于圆形，可以采用各种任何种类的非圆形筒夹形状，同时应懂得，切削刀具100的内壁140必须改进以适应于另一非圆形的筒夹。然而，这种适应性调节的细节在旋转刀具领域的技术人员中众所周知。例如，筒夹可具有椭圆形的外表面，与椭圆形形状的切削刀具一致。
虽然在图2A中筒夹85可拆卸地固定到刀夹50上，但是筒夹85有可能永久地安装在刀夹50内，或者与刀夹50是一个整体部分。
如图8中所示，刀夹和切削刀具500是一个整体件。刀夹/切削刀具500具有所有与前面所述刀夹50相同的特征，然而，代替单独分开、又不可转动地固定到刀夹50端部上的切削刀具，刀夹500具有切削端部502，该切削端部502具有顶表面517和侧面520，它们相交形成切削刃525。在这种情况下，刀夹500的切削端部502可反复地重新磨快，由此提供的整体刀夹/切削刀具500可具有格外长的刀具使用寿命，且不存在平常的损坏。
虽然至此所论述的可拆卸切削刀具具有近似为圆盘的形状，但是有可能采用不同形状的刀具，只要刀具的顶表面及其至少一个侧面包括这里所述的特征。
特别是图9示出柱状的切削刀具600，其具有顶表面617，底表面619以及和顶表面617相交以限定切削刃625的侧面620。刀具600具有截头圆锥体形状的支柱630，其装配到刀夹900内的配合孔650中，从而在支柱630与配合孔650之间形成摩擦配合。在这种方式中，切削刀具600不可转动地保持在刀夹900内。当在机械加工操作期间刀具600上产生的力对切削刃625起作用形成具有沿刀夹中心轴952分力的压力时，这种配置是特别适合的。
在发明背景中，对于非旋转刀具来说，刀具损坏的状态称为月牙洼磨损和塑性变形，这是由于温度集中和位于刀具切削刃上一个特定位置的力造成的结果。根据本发明的设计，尽管将现有技术中金属切削条件的这些损坏模式最小化，但引入了从切削刀具到刀夹有效传热的可能性，致使刀夹可能由于受到极高温度而损坏。因此，这时最好为刀夹引入冷却机构。
直接参考图10，改进的刀夹750具有沿其长度延伸、可用于冷却剂通过的孔755。在孔755内固定相关的切削刀具700，并且该切削刀具700本身可具有与刀夹750内的孔755共线的孔705。在切削操作期间通过孔755引入的冷却剂流过切削刀具700的孔705，并在切削区附近流出。这样，可用冷却剂冷却切削区，此外还冷却刀夹750和切削刀具700。
在图11中示出刀具700的细节。刀具700具有顶表面717和与其相交用于限定切削刃725的侧面720。沿切削刀具700长度延伸的孔705与刀夹750上的孔755流体接合，(图10)。断屑台740横过刀具顶表面717的宽度延伸，并与图3和4中突出部130，135类似的方式，利用该断屑台740在金属加工操作期间促进切屑的形成。
图10示出具有恒定直径的孔705。为了在实际的切削区上更好地散布冷却液，如图12中所示，相似的切削刀具800可具有孔805，该孔805具有出口部分810，而该出口部分810则具有该孔靠近顶表面817时向外渐缩的内壁812。这种通常成圆锥形的内壁812通过较宽的喷射区起到有效散布切削液的作用，由此更有效地冷却切削区。这样，由于切削操作所产生的、传给刀夹的热量可有效地消除，并且与此同时，冷却液将起到冷却切削区的作用。
除了设置用于冷却剂的、贯穿刀夹的孔外，还有可能选择由能耐高温材料制成的刀夹。例如，刀夹材料可以是因康镍合金(Inconel)，或达到足够结构刚性并能耐高温的任何多种其他材料。
在需要干切削操作并可没有向工件引入冷却剂的情况下，如图13中所示，有可能设置具有仅沿刀夹850部分长度延伸的孔855的刀夹850。一旦受热，引入到孔855内的冷却剂必须与其他冷却液一起循环。这种循环可通过将切削刀具800保持在高位、并通过孔855喷射出冷却液流体、而后靠重力再回到刀夹850相对端来实现。在可替换的方案中，例如如果切削刀具800是组件的最下部分，那么冷却液会蒸发，并流到孔855的相对端，在此冷却液可得到冷却并凝结。
虽然在图13中并未示出，但是完全有可能使孔855沿刀夹整个长度延伸，此外还引导孔部分地穿过切削刀具800，从而在孔855内引入的任何冷却液流体同样会引入到刀具孔中，以向刀夹850和切削刀具800提供冷却。正如孔855部分贯穿刀夹850的配置情况一样，这种孔855部分贯穿切削刀具并与刀夹孔连通的配置会使刀夹的运动能搅动此处的冷却液，由此在整个刀夹850和刀具800上更均匀地分布热量，从而提高散热。还有可能采用类似于图13中刀具800的刀具，“堵住”贯穿图10中刀夹750的孔。
直接参考图14，切削刀具100具有顶表面117，及与顶表面117相交、限定切削刃125的侧面120，可相对于工件10定向该切削刀具100，以便在切削刃125上的顶表面117相交处与从工件10轴15延伸的径向线R形成的前角RA在-10°到30°之间，优选的是-5°到+15°。在很多情况下，有从切削刃向内延伸的刃背(land)，并且该刃背将成一定角度，以预先安排该切削刀具具有正前角，中性前角或负前角RA。在这些情况下，前角RA将是刃背角(前刀面角)与切削刀具角定向的组合。如在图14中所示，工件10按箭头20方向环绕轴15旋转。
直接参考图15，切削刀具100还可相对于进刀方向F定向，使得在切削刃125的顶表面117与工件10的轴15相交形成小于90°的轴角AA，并优选的在0°到30°之间。表中提出的以下实施例表示采用根据本发明的组件的结果。
具有1/2英寸IC的圆形刀具以类似于本发明在图9中配置的方式固定在刀夹上，并安装在Mori Seiki MT 253机床上。曾在干的条件下进行过这种试运转。切削刀具是KC8050镀层硬质合金。KC8050牌号是由Kennametal公司制造的专利牌号。工件是具有约为6英寸初径的圆材，并由1040碳钢制成。
表
  实例1   实例2   实例3
  表面速度***   252m/min   374m/min   270m/min
  进刀速度/转数   1.0mm/rev   4.0mm/rev   1.0mm/rev
  进刀速度/分钟   1338mm/min   3820mm/min   688mm/min
  切削深度   1.0mm   .75mm   1.25mm
  转动系数*   4x   4x   4x
  切削速率   525cm3/min   1122cm3/min   337cm3/min
  刀具寿命**(体积)   2625cm3   7854cm3   10125cm3
  (时间)   5min   7min   30min
*刀具以工件RPM此数值的倍数转动
**侧面磨损等于或超过0.015英寸的时间
***表面速度保持恒定，当工件直径减少时需要增加工件的转动速度。
至此已对刀夹不可转动地固定在主轴内这样作了论述，就是将主轴的转动转化为刀夹的转动，而刀夹的转动又转化为切削刀具的转动。然而，这种配置需要主轴旋转。但是完全有可能采用固定的主轴和辅助驱动机构，例如安装在该主轴上的电动机能使固定主轴内的刀夹旋转。
通过采用本发明的装置，还有可能对工件进行机械加工制造螺纹，与前面所述的车削操作相反，它是横过工件的重叠宽度切除材料。图16和17示出一种工件机械加工制成螺纹的配置。这种构造需要刀具的进刀速度与工件的转动严格同步。固定到刀夹50上的刀具100这样定位，即切削刀具100的中心轴105与工件10的中心线15形成角Z。另外，与切削刀具100中心轴105垂直的线与从工件中心线15延伸的径向线R形成后角Y。
在一个实例中，工件10由4140合金钢制成。后角Y是7°，角Z也是7°。1/2英寸IC圆形刀具的刀具100垂直于主轴旋转轴线B定向。工件10的转动速度是100RPM，而刀具100的转动速度是工件10转动速度的两倍，即200RPM。刀具100的进刀速度等于螺纹的预定螺距，即每转3英寸。切削深度是0.010英寸。在这种情况下金属的切削率是6英寸3/分。
尽管已对本发明的具体实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员可以理解，按照披露的全部指导内容，可对那些细节研发各种改进和替换物。目前此处所述的优选实施例仅是为了说明本发明的范围，而不作为对它的限定，本发明的范围给出附属权利要求及其任何和所有等效物的全部广度。

Claims (42)

1.一种组件，包括：
a)切削刀具，其具有贯穿其中的中心轴线，其中，刀具包括有主体，该主体具有：
1)顶表面和底表面；
2)两者之间的至少一个侧面；和
3)切削刃，位于所述至少一个侧面与顶表面的相交处；以及
b)刀夹，切削刀具安装在该刀夹上，其中，该刀夹适合于使刀具以预定的转动速度环绕中心轴线旋转。
2.根据权利要求1的组件，进一步包括与刀夹相连的主轴，其中，该主轴使驱使刀具旋转的刀夹旋转。
3.根据权利要求2的组件，其中，主轴适合于与能使主轴旋转的机床相连。
4.根据权利要求2的组件，进一步包括主轴驱动器和与其相连的控制器，其中，控制器具有闭环反馈以对主轴的转动速度进行监测和控制。
5.根据权利要求4的组件，其中，控制器适合于监测和控制工件的转动，从而使工件的速度直接与主轴的速度相关。
6.根据权利要求1的组件，其中，切削刀具被迫抵住刀夹，以便在刀具与刀夹之间形成摩擦接合，用于将刀夹的旋转传递给刀具。
7.根据权利要求1的组件，其中，切削刀具的底表面具有从其延伸的突出部，其可与在刀夹内的凹槽相配合，从而当迫使切削刀具抵住转动刀夹时，在刀具与刀夹之间形成可靠的接合，用于将切削刀具可转动性地固定到刀夹上。
8.根据权利要求7的组件，其中，刀具进一步包括顶表面上的突出部，其与底表面上的突出部相同，从而刀具可倒置，并且刀夹可在两个位置中可靠地驱动刀具。
9.根据权利要求1的组件，进一步包括从切削刀具的顶表面和底表面至少其中之一延伸的切屑控制突出部。
10.根据权利要求1的组件，其中，刀具具有用于工件成形的椭圆形形状，使工件具有非圆形的截面。
11.根据权利要求1的组件，其中，刀具具有用于工件成形的多边形形状。
12.根据权利要求1的组件，其中，切削刀具具有至少一个在刀具周围断开切削刃的凹口，以向工件提供断续切削。
13.根据权利要求1的组件，进一步包括贯穿刀具中心的孔，其中，螺钉贯穿该孔，并与刀夹中的螺孔相配合，从而将刀具固定到刀夹上。
14.根据权利要求1的组件，进一步包括从刀夹延伸的筒夹，以及贯穿刀具中心的孔，其中，通过在贯穿刀具的孔中固定筒夹，将刀具固定到刀夹上。
15.根据权利要求1的组件，其中，刀夹由耐热材料制成。
16.根据权利要求1的组件，其中，切削刀具与旋转刀柄成整体。
17.根据权利要求1的组件，其中，刀具具有截头圆锥体的侧面，其与贯穿刀夹的孔相配合。
18.根据权利要求17的组件，其中，刀具的所述侧面与刀夹孔形成摩擦配合。
19.根据权利要求17的组件，其中，孔贯穿刀具的长度，以形成冷却剂路径。
20.根据权利要求19的组件，其中，刀具上部的孔具有向上扩大的圆锥斜度，以便将冷却剂散布到工件上。
21.根据权利要求1的组件，其中，孔在刀夹内延伸并完全封闭，其中该孔部分地填充液体，致使刀夹的运动搅动液体，由此更为均匀地在整个刀夹上分布热量，提高散热。
22.根据权利要求1的组件，其中，筒夹安装在刀夹内，并且通过该筒夹将刀具固定到刀夹上。
23.根据权利要求22的组件，其中
a)切削刀具主体具有孔，该孔沿中心轴线延伸，以限定具有内径的内壁；
b)筒夹与纵轴线对准，不可转动地固定到刀夹内，并从该刀夹伸出，其中，筒夹具有内螺纹孔和小于刀具孔最大内径的最大外径；
c)安装螺栓可螺纹接合地固定到筒夹内螺纹孔内；并且
d)其中，切削刀具安装在刀具孔内壁内延伸的筒夹外壁上，并用安装螺栓拧紧，从而使筒夹外壁膨胀并将其固定靠在切削刀具孔内壁上。
24.根据权利要求23的组件，其中，筒夹具有恒定的外径，以限定圆形形状。
25.根据权利要求23的组件，其中，筒夹外径改变，以限定非圆形形状。
26.根据权利要求25的组件，其中，筒夹外径改变，以限定椭圆形形状。
27.根据权利要求22的组件，其中，筒夹可拆卸地固定到刀夹中。
28.根据权利要求1的组件，其中，刀夹不可旋转地安装到固定主轴中，并且该主轴具有旋转驱动部分，以使刀夹旋转。
29.一种利用具有一主体的切削刀具进行机械加工的方法，该主体具有顶表面和底表面、在两者之间的至少一个侧面、位于所述至少一个侧面与顶表面相交处的切削刃和贯穿顶表面和底表面的中心轴线，该方法包括以下步骤：
a)对准刀具，以使中心轴线与旋转工件的纵轴线成一定角度；
b)以预定速度使刀具环绕该刀具的中心轴线旋转；以及
c)迫使刀具抵住工件，从而开始机械加工操作。
30.根据权利要求29的方法，其中，刀具以高于或等于工件转动速度的速度旋转。
31.根据权利要求29的方法，其中，刀具以低于工件转动速度的速度旋转。
32.根据权利要求29的方法，其中，刀具以预定速度旋转。
33.根据权利要求32的方法，其中，该预定速度是可变的。
34.根据权利要求32的方法，其中，预定速度与旋转工件的速度无关。
35.根据权利要求29的方法，其中，刀具以与旋转工件的速度直接相关的速度旋转。
36.根据权利要求35的方法，其中，刀具以与旋转工件的速度成正比的速度旋转。
37.根据权利要求29的方法，其中，刀具中心轴线非平行地与工件的外表面正切定位，并且其中，以与使刀具旋转的旋转工件的方向相反的旋转方向驱动刀具。
38.根据权利要求29的方法，其中，刀具中心轴线非平行地与工件的外表面正切定位，并且其中，以与使刀具旋转的旋转工件相同的旋转方向驱动刀具。
39.根据权利要求29的方法，其中，刀具的顶表面是非圆形的，并且进一步包括使切削刀具的旋转与工件的旋转同步的步骤，以使工件具有非圆形截面。
40.一种切削刀具，包括具有贯穿其中的中心轴线的主体，并且该主体具有：
a)顶表面和底表面；
b)在两者之间的至少一个侧面；
c)切削刃，位于该至少一个侧面和顶表面的相交处；和
d)至少一个从顶表面延伸且从切削刃向内间隔开的突出部，当在车削操作中使用刀具、并且该刀具环绕其中心轴线旋转、抵住旋转工件时，该突出部起到断屑台的作用。
41.根据权利要求40的切削刀具，其中，所述至少一个突出部包括至少两个突出部，这两个突出部与刀具的中心线间隔相等的角度。
42.根据权利要求40的切削刀具，其中，切削刃是圆形形状。
CNB2004800286060A 2003-09-02 2004-08-18 旋转切削刀具组件及使用方法 Expired - Fee Related CN100398236C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/653,712 US7156006B2 (en) 2003-09-02 2003-09-02 Method and assembly for rotating a cutting insert during a turning operation and inserts used therein
US10/653,712 2003-09-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1859992A true CN1859992A (zh) 2006-11-08
CN100398236C CN100398236C (zh) 2008-07-02

Family

ID=34217954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800286060A Expired - Fee Related CN100398236C (zh) 2003-09-02 2004-08-18 旋转切削刀具组件及使用方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US7156006B2 (zh)
EP (1) EP1660260B1 (zh)
JP (3) JP2007504011A (zh)
KR (1) KR101142081B1 (zh)
CN (1) CN100398236C (zh)
WO (1) WO2005021191A2 (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101754828A (zh) * 2007-06-06 2010-06-23 诺斯库有限公司 刀具架及其所用的刀头
CN102161108A (zh) * 2010-02-12 2011-08-24 山特维克知识产权股份有限公司 用于去屑金属加工的车削刀片、刀具部件、方法以及机床
CN104289954A (zh) * 2013-07-18 2015-01-21 钴碳化钨硬质合金公司 用于选择切削刀具的系统及方法
CN106457408A (zh) * 2014-06-27 2017-02-22 株式会社捷太格特 切削装置及切削方法
CN106862592A (zh) * 2017-03-27 2017-06-20 歌尔股份有限公司 一种工件的加工方法
CN108136508A (zh) * 2015-10-23 2018-06-08 住友电工硬质合金株式会社 旋转切削工具
US10754322B2 (en) 2013-07-08 2020-08-25 Kennametal Inc. System and method for selecting a tool assembly

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8573901B2 (en) * 2003-09-02 2013-11-05 Kennametal Inc. Assembly for rotating a cutting insert during a turning operation and inserts used therein
US7156006B2 (en) * 2003-09-02 2007-01-02 Kennametal Inc. Method and assembly for rotating a cutting insert during a turning operation and inserts used therein
US7325471B2 (en) * 2004-09-07 2008-02-05 Kennametal Inc. Toolholder and cutting insert for a toolholder assembly
AT8511U1 (de) * 2005-04-05 2006-09-15 Ceratizit Austria Gmbh Werkzeugaufbau
DE102005035576A1 (de) * 2005-07-29 2007-02-01 Fms Drehtechnik Schaffhausen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Gewinden, insbesondere für Bohrgestänge oder dergleichen
DE202005012862U1 (de) * 2005-08-12 2006-12-21 Kennametal Widia Produktions Gmbh & Co. Kg Zerspanungswerkzeug
US7845436B2 (en) 2005-10-11 2010-12-07 Us Synthetic Corporation Cutting element apparatuses, drill bits including same, methods of cutting, and methods of rotating a cutting element
US7604073B2 (en) 2005-10-11 2009-10-20 Us Synthetic Corporation Cutting element apparatuses, drill bits including same, methods of cutting, and methods of rotating a cutting element
DE102005051695A1 (de) * 2005-10-28 2007-05-03 Bernhard Albert Fräs- und/oder Drehwerkzeug sowie Fräs- und/oder Drehverfahren
US20070274794A1 (en) * 2006-05-26 2007-11-29 Cirino Thomas J Oblique angle serration location and drive interface
JP2009544482A (ja) 2006-07-25 2009-12-17 モリ・セイキ・ユーエスエー・インコーポレーテッド 複合加工の方法及び装置
JP5132683B2 (ja) 2006-09-11 2013-01-30 モリ・セイキ・ユーエスエー・インコーポレーテッド 旋削の方法及び旋削装置
JP2010522096A (ja) * 2007-03-23 2010-07-01 ケンナメタル インコーポレイテッド 旋削作業中に切削用インサートを回転させるための方法とアセンブリ及びそれに使用されるインサート
JP2008240825A (ja) * 2007-03-26 2008-10-09 Ntn Corp 加工方法、トラニオン及びトリポード型等速自在継手
SE531363C2 (sv) * 2007-03-30 2009-03-10 Seco Tools Ab Skärverktyg med utbytbar skärstödjande kassett
US20090052999A1 (en) * 2007-08-24 2009-02-26 Aggressive Equipment, Inc. Cutting insert and method
EP2231354B1 (en) * 2008-01-07 2018-08-01 Rotary Technologies Corporation Self-propelled rotary metal cutting insert and combination of that cutting insert and a cartridge
DE102008037915B3 (de) 2008-08-14 2009-08-13 Kennametal Inc. Wendeschneidplatte
JP5062329B2 (ja) * 2008-09-25 2012-10-31 三菱マテリアル株式会社 ロータリバイト
US8408837B2 (en) * 2008-10-31 2013-04-02 Fisher Controls International, Llc Collets for use with valves
US8205633B2 (en) * 2008-10-31 2012-06-26 Fisher Controls International, Llc Collets for use with valves
WO2010092574A1 (en) * 2009-02-11 2010-08-19 Simatate Ltd. Multi-edge cutting head and an insert used therein
US8079431B1 (en) 2009-03-17 2011-12-20 Us Synthetic Corporation Drill bit having rotational cutting elements and method of drilling
JP5562411B2 (ja) * 2009-05-04 2014-07-30 Ｄｍｇ森精機株式会社 同期加工システム及び同期加工方法
KR101606935B1 (ko) * 2009-07-09 2016-03-28 대구텍 유한회사 양면 인덱서블 절삭 인서트와 보강재의 조립체
IL199936A0 (en) 2009-07-19 2010-04-15 Iscar Ltd Rotary cutting tool and cutting insert therefor
CN102574292B (zh) * 2009-07-31 2016-05-18 瓦林格创新股份有限公司 与建筑镶板的边缘加工相关的方法和设备
JP5512386B2 (ja) 2009-09-25 2014-06-04 Ｄｍｇ森精機株式会社 工具内流路を有する円筒状回転工具およびこの工具による加工方法
US9475132B2 (en) 2009-10-15 2016-10-25 Sandvik, Inc. Multiteeth indexable insert with locating means and material removal tool with same
US8573903B2 (en) * 2009-11-03 2013-11-05 Kennametal Inc. Round cutting insert with anti-rotation feature
US8388274B2 (en) * 2010-01-06 2013-03-05 Kennametal Inc. Round cutting insert with asymmetric chipbreaker feature
JP5793507B2 (ja) * 2010-01-07 2015-10-14 ジーケーエヌ シンター メタルズ、エル・エル・シー 工作機械及び該工作機械の製造方法
JP5534509B2 (ja) * 2010-02-03 2014-07-02 オークマ株式会社 切削加工方法
US8997899B2 (en) 2010-02-05 2015-04-07 Baker Hughes Incorporated Cutting element, cutter tool and method of cutting within a borehole
US8887838B2 (en) * 2010-02-05 2014-11-18 Baker Hughes Incorporated Cutting element and method of orienting
US20110262232A1 (en) * 2010-04-23 2011-10-27 Chin-Chiu Chen Lathe blade assembly
US8459904B2 (en) * 2010-06-23 2013-06-11 Kennametal Inc. Cutting insert and holder for rotating applications
US8657539B2 (en) 2011-03-28 2014-02-25 Kennametal Inc. Round cutting insert with reverse anti-rotation feature
RU2463130C1 (ru) * 2011-07-12 2012-10-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) Ротационный резец
EP2764939B2 (en) * 2011-10-07 2022-12-07 Tungaloy Corporation Cutting tool with replaceable blade edge
US8950516B2 (en) 2011-11-03 2015-02-10 Us Synthetic Corporation Borehole drill bit cutter indexing
USD709110S1 (en) 2012-04-24 2014-07-15 Kennametal Inc. Cutting insert
US8858130B2 (en) 2012-04-24 2014-10-14 Kennametal Inc. Indexable circular cutting insert
US9546520B2 (en) 2012-06-22 2017-01-17 Baker Hughes Incorporated Cutting element, tool and method of cutting within a borehole
US9580970B2 (en) 2012-06-22 2017-02-28 Baker Hughes Incorporated Cutting element, tool and method of cutting within a borehole
CN104540623B (zh) 2012-08-10 2017-12-22 住友电工硬质合金株式会社 车床车削工具
RU2514243C1 (ru) * 2012-09-26 2014-04-27 Михаил Борисович Мельников Способ обработки резанием и режущий инструмент для его осуществления
JP6379623B2 (ja) * 2013-05-13 2018-08-29 株式会社ジェイテクト 切削装置および切削方法
EP2818268B1 (en) * 2013-06-26 2017-05-10 VARGUS Ltd. Cutting insert and a tool holder with a seat for cutting insert
JP7035464B2 (ja) * 2017-01-20 2022-03-15 株式会社ジェイテクト 切削加工方法及び切削加工装置
ES2815542T3 (es) * 2017-12-22 2021-03-30 Ceratizit Austria Gmbh Sistema de herramientas y procedimiento de torneado
EP3536427B1 (en) * 2018-03-08 2022-08-17 AB Sandvik Coromant Turning tool and turning method for cnc-machines
EP3536425B1 (en) * 2018-03-08 2023-08-16 AB Sandvik Coromant Turning method for a cnc-lathe
RU2685824C1 (ru) * 2018-08-09 2019-04-23 Общество с ограниченной ответственностью "ТРИАДА" Резец для ротационного точения
EP3738698B1 (en) * 2019-05-16 2022-11-02 AB Sandvik Coromant Turning insert for metal cutting, a cutting tool and a method to machine a metal workpiece
JP7507465B2 (ja) * 2019-07-11 2024-06-28 三菱鉛筆株式会社 ボールペンチップ及びボールペンの製造方法並びにスピンドル
US11786982B2 (en) 2021-04-26 2023-10-17 Kennametal Inc. Cutting tool comprising toolholder and round cutting insert and method for repositioning the round cutting insert in a pocket of the toolholder
CN114453930B (zh) * 2022-04-07 2022-06-28 宁波佳比佳智能科技有限公司 一种回转夹持装置

Family Cites Families (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2206770A (en) 1938-12-19 1940-07-02 Nat Broach & Mach Surface shaving
LU27984A1 (zh) 1943-04-14
CH244896A (de) 1945-02-15 1946-10-15 E Dr Corridori Verfahren für die spanabhebende Bearbeitung von Werkstücken.
FR1065881A (fr) 1952-11-04 1954-05-31 Outil de tour
US3037264A (en) * 1959-09-08 1962-06-05 Carl W Mossberg Coolant type milling cutter
US3299491A (en) * 1965-10-19 1967-01-24 Teller B Hall Cutting tool
US3339032A (en) 1966-03-16 1967-08-29 Cutler Hammer Inc Positive action switches with improved sliding contact supporting rail structure
USRE26637E (en) * 1967-11-13 1969-07-29 Rotary cutter and method
US3656377A (en) * 1969-07-10 1972-04-18 Allen Bradley Co Surface speed control of spindle-related numerical control system
US3925868A (en) * 1974-06-21 1975-12-16 Mccrosky Tool Corp Clamping assembly for cutter bits
JPS5249983U (zh) * 1975-10-08 1977-04-09
JPS5249983A (en) 1975-10-20 1977-04-21 Nippon Soda Co Ltd Adsorption method with active carbon
US4024777A (en) * 1976-06-03 1977-05-24 Derrell Jean Fogarty Automatically indexable cutting tool
GB1582639A (en) * 1976-09-21 1981-01-14 Lucas Industries Ltd Tool assembly for and a method of effecting a rotary turning operation
SU753540A1 (ru) * 1977-04-19 1980-08-07 Физико-технический институт АН Белорусской ССР Способ резани самовращающимс резцом
GB2057939B (en) 1979-09-04 1982-11-24 Univ Western Australia Method of machining and a rotary cutting tool therefor
US4477211A (en) 1980-03-13 1984-10-16 Briese Leonard A Rotary tool cutting cartridge
EP0121441A3 (en) * 1983-04-04 1985-11-06 General Electric Company Improved insert for a metal cutting tool
US4621955A (en) * 1984-04-16 1986-11-11 Briese Leonard A Cone shaped cutting insert
JPS61111801A (ja) * 1984-11-06 1986-05-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スロ−アウエイ工具
US4720216A (en) * 1985-01-18 1988-01-19 Smith Robert S Cylindrical cutting tool
JPS61187612U (zh) * 1985-05-17 1986-11-22
JPS62114803A (ja) * 1985-11-11 1987-05-26 Mitsubishi Metal Corp スロ−アウエイ式切削工具
AT396662B (de) 1986-02-24 1993-11-25 Linsinger Maschinenbau Gmbh Umfangsfräser zum bearbeiten der kanten von blechen
JPS6344703U (zh) * 1986-09-11 1988-03-25
CS275407B6 (cs) 1989-04-28 1992-02-19 Sigma Dolni Benesov Drážkovací nástroj
US5014581A (en) * 1989-07-12 1991-05-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Apparatus for machining
DE3936539A1 (de) 1989-11-02 1991-05-08 Vitkovice Zelezarny Rotations-drehmesser
JP2791917B2 (ja) * 1990-10-29 1998-08-27 ファナック株式会社 ポリゴン加工方法
JPH0691406A (ja) 1992-09-10 1994-04-05 Nissan Motor Co Ltd 切削工具
JPH06170607A (ja) * 1992-12-04 1994-06-21 Nippon Poripenko Kk ロータリーバイトチップ及びロータリー式切削装置
JPH06262401A (ja) * 1993-01-13 1994-09-20 Canon Inc ビデオテープレコーダのシリンダー及び回転体の加工方法及び加工装置
EP0693984B1 (de) * 1993-04-14 1997-08-27 Zettl Gmbh Cnc Präzisions- Und Sonderwerkzeuge Schneidwerkzeug
JPH0715207U (ja) * 1993-08-04 1995-03-14 住友電気工業株式会社 スローアウェイチップ
US5478175A (en) * 1993-08-24 1995-12-26 Greenleaf Corporation Cutting insert assembly
DE4430171C2 (de) * 1994-08-25 1996-08-14 Walter Ag Formschlüssig gesicherte Schneidplatte
DE4440631C2 (de) * 1994-11-14 1998-07-09 Trumpf Gmbh & Co Verfahren und Bearbeitungsmaschine zum Strahlschneiden von Werkstücken mittels wenigstens zweier Schneidstrahlen
US5520444A (en) * 1995-02-27 1996-05-28 Champion Equipment Co. Method of cutting and cutting rotative bit
SE509363C2 (sv) * 1995-09-25 1999-01-18 Sandvik Ab Fastspänningsanordning fjör skärplattor samt skärplatta avsedd för dylik anordning
US5674032A (en) 1995-10-12 1997-10-07 Aesop, Inc. Tooling system and method with integral hydrostatic bearings and turbine power source
AT406129B (de) 1996-03-18 2000-02-25 Pomikacsek Josef Vorrichtung zum spanabhebenden bearbeiten einer streifenförmigen werkstückfläche
SE509540C2 (sv) * 1997-06-30 1999-02-08 Seco Tools Ab Verktyg
WO1999007507A2 (en) 1997-08-12 1999-02-18 Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Acting On Behalf Of Arizona State University Method and apparatus for hard machining
US6073524A (en) 1998-03-04 2000-06-13 Rotary Technologies Corporation Metal boring with self-propelled rotary cutters
JP2000015501A (ja) 1998-06-30 2000-01-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 内部冷却形回転切削装置
JP2000024807A (ja) 1998-07-15 2000-01-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転バイトのチップブレーカ
IL134226A (en) * 2000-01-26 2003-12-10 Iscar Ltd Cutting tool assembly
JP3862060B2 (ja) 2000-06-23 2006-12-27 ヤマザキマザック株式会社 複合工具を用いたワークの加工方法
JP2002011617A (ja) * 2000-06-23 2002-01-15 Yamazaki Mazak Corp 工作機械
IL148648A0 (en) 2000-07-14 2002-09-12 Sumitomo Electric Industries Throwaway cutting tool
JP2002144112A (ja) 2000-11-01 2002-05-21 Mitsubishi Materials Corp 円板状のスローアウェイチップのクランプ機構
US7156006B2 (en) * 2003-09-02 2007-01-02 Kennametal Inc. Method and assembly for rotating a cutting insert during a turning operation and inserts used therein

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101754828B (zh) * 2007-06-06 2016-01-27 诺斯库有限公司 刀具架及其所用的刀头
CN101754828A (zh) * 2007-06-06 2010-06-23 诺斯库有限公司 刀具架及其所用的刀头
CN102161108A (zh) * 2010-02-12 2011-08-24 山特维克知识产权股份有限公司 用于去屑金属加工的车削刀片、刀具部件、方法以及机床
US8776649B2 (en) 2010-02-12 2014-07-15 Sandvik Intellectual Property Ab Turning insert, a tool part, a method as well as a machine tool for chip-cutting metal machining
CN102161108B (zh) * 2010-02-12 2015-11-25 山特维克知识产权股份有限公司 用于去屑金属加工的车削刀片、刀具部件、方法以及机床
US10754322B2 (en) 2013-07-08 2020-08-25 Kennametal Inc. System and method for selecting a tool assembly
CN104289954A (zh) * 2013-07-18 2015-01-21 钴碳化钨硬质合金公司 用于选择切削刀具的系统及方法
CN106457408A (zh) * 2014-06-27 2017-02-22 株式会社捷太格特 切削装置及切削方法
CN106457408B (zh) * 2014-06-27 2019-04-30 株式会社捷太格特 切削装置及切削方法
CN110014169A (zh) * 2014-06-27 2019-07-16 株式会社捷太格特 切削装置及切削方法
US10919094B2 (en) 2014-06-27 2021-02-16 Jtekt Corporation Cutting device and cutting method
CN108136508A (zh) * 2015-10-23 2018-06-08 住友电工硬质合金株式会社 旋转切削工具
US10632541B2 (en) 2015-10-23 2020-04-28 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Rotary cutting tool
CN106862592A (zh) * 2017-03-27 2017-06-20 歌尔股份有限公司 一种工件的加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN100398236C (zh) 2008-07-02
JP2012024925A (ja) 2012-02-09
EP1660260A2 (en) 2006-05-31
JP2007504011A (ja) 2007-03-01
JP2012024926A (ja) 2012-02-09
JP5519616B2 (ja) 2014-06-11
KR20070015104A (ko) 2007-02-01
KR101142081B1 (ko) 2012-05-03
WO2005021191A3 (en) 2005-10-13
US20070101837A1 (en) 2007-05-10
US7611313B2 (en) 2009-11-03
US20050047885A1 (en) 2005-03-03
EP1660260B1 (en) 2015-03-11
WO2005021191A2 (en) 2005-03-10
US7156006B2 (en) 2007-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1859992A (zh) 旋转切削刀具组件及使用方法
US8573901B2 (en) Assembly for rotating a cutting insert during a turning operation and inserts used therein
JP5545575B2 (ja) 複合工作機械用の万能工具実装システム
US20080232911A1 (en) Method and assembly for rotating a cutting insert during a turning operation and inserts used therein
JP4836385B2 (ja) 螺旋状の縦溝を有するねじフライス工具
US5378091A (en) Method and apparatus for machining a workpiece
CN100408260C (zh) 复合加工机床和复合加工机床中的加工方法
KR950010255B1 (ko) 나사 형성방법 및 장치
CN104768686B (zh) 肋的加工方法
CA2537839C (en) Tool apparatus
CN103796781B (zh) 可转位式钻头的钻头主体
JP5980360B1 (ja) フライス工具
EP1246708B1 (en) A tool, a machine tool, and a method of cutting
CA3055068A1 (en) Drilling system and modular drilling head for deep hole drilling
Lobontiu et al. MILLING PROCESS MANAGEMENT
JP2006167913A (ja) ボーリングカッタを用いた切削方法
Singh et al. Effect of Machining Parameters on Surface Roughness and Dimensional Accuracy of Micro Drilling for Copper
KR20070075344A (ko) 절삭공구 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080702

Termination date: 20160818

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee