CN100398237C - 机械工具的切削头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种固定在接合器(9)上的切削头(13)，应用于去毛刺加工的机械工具中。切削头(13)包括第一侧面的凸缘，其具有产生用来固定到接合器(9)上的接合面(4)。在凸缘相对的一侧，另一个侧面产生至少一个表面(1A)，它具有向外延伸的突出部分(8)，还具有用来固定切削刀片(5)的装置，其中切削刀片具有至少一个切削边。

Description

机械工具的切削头
技术领域
本发明涉及切削头，这类切削头用于机械工具中的钻杆和类似的刀架中。它们用于内部的车削工艺中。本发明特别涉及一种特殊的轻型切削头，它可以提供更高固有频率的接合器，使得这种接合器可以比目前普遍使用的接合器更长。
背景技术
在进行内部车削时，由于最低固有频率与进行切削过程区域的剪切力或切削力所产生的固有振动在一个区域，很容易发生振动、阻塞。这使得加工表面具有不好的质量、产生噪音并且工件的精度不好。已经发展了一些减振技术，而可以用长度达到钻杆直径14倍的工具进行加工。
用于钻杆中的减振***的示例示于美国专利No.5,558,447中，其中应用了一个具有压电反应物料质量激励器的主动负电容并联电路。该专利根据减小钻杆振动的电路描述了一个复杂的***。
EP-0 342 692示出了一种切削工具，但是没有描述怎样减小振动或者怎样增长钻杆。
WO 94/04300示出了一种工具固定器组件，其中详细描述了冷却液怎样流出工具固定器。
所给出的出版物都没有解决在使用较长的钻杆时如何使用简单的方法减小振动。因此，需要一种简单且经济的方法来拓宽无振动加工区域，从而可以使用较长的钻杆。
发明内容
本发明涉及一种切削头，在重量与强度的关系上已经实现了最优设计。切削头的重量减少了50％，这可以提高***的固有频率，从而加工孔的长度可以增加，其增加量为接合器直径的一半到接合器的直径这么大。切削头具有较高的动态刚性可以使工具进入工件更深而不会产生有害的振动。
本发明所提供的切削头可以固定到接合器或钻杆上。切削头利用接合面承载在接合器上。设计接合面利用锯齿状突起、定位销或角撑板来定向。切削头具有凸缘部分，用来固定到接合器上。可以用多种方法进行固定，如利用旋拧穿过凸缘并且进入到接合器中的螺杆或螺栓，利用磁力，利用插销接合，利用夹具或任何一种能够固定到接合器上的装置。也可以将接合器和切削头设计为一个部件。
接合器通常具有圆形横截面，因此切削头也具有和接合器对应的大致为圆形的横截面。
优选切削头和接合器为两个部分，并且切削头和接合器形成一个与接合器的纵轴线基本垂直的交接面或接合面。这个接合面一般为圆形。固定到接合器上的是切削组件，优选具有一个普通类型的可替换切削刀片或车削工具。例如切削组件可以包括一个切屑粉碎机，一个可替换的切削刀片，一个底座螺钉和一个底座。切削刀片可以旋拧进切削头中，或者利用夹紧装置和夹紧螺钉固定。切削刀片也可以是切削头整体的一部分或者以任何形式固定到切削头上。
切削刀片固定到作为切削头整体一部分的突出部分上。
切削头包括一个大致圆形的凸缘部分，该部分由接合面和凸缘相对侧的自由表面所形成，它从接合面转开。接合面形成第一平面，自由表面形成第二平面。第一和第二平面形成一个角度，从而这两个平面不平行。自由表面可以具有构成新平面的各个部分，它们也与第一平面形成角度。
突出部分从自由表面或凸缘的表面延伸出来。这个突出部分携带前面提到的切削组件。突出部分和凸缘是一个整体。
具有那些倾斜表面的凸缘到突出部分之间的过渡部分形成一个或多个凹曲线，从而在突出部分与倾斜凸缘之间产生平滑过渡，这样就避免了切削头上的应力集中，可以在强度、硬度和重量之间实现最佳关系，在与固定切削刀片平面平行的平面内，突出部分产生了一个斜坡。凸缘和突出部分之间的过渡部分产生了前面提到的凹表面并且突出部分的端部或结束部分产生了一个凸表面，使得当从斜面上垂直观察时它们一起产生了一个从凸缘向切削刀片的S形。
可以提供一个具有喷嘴的孔向由固定切削刀片的表面或斜坡所形成的表面上提供切削液。
斜坡也有一个到凸缘自由表面的凸表面过渡部分。斜坡还为切削过程中产生的切屑提供空间。
这意味着凸缘可以具有两个从接合面转开的不同斜面。
通过将这个结构组合在一起可以实现重量、硬度和强度之间的最佳关系，同时在切削头中具有较好的应力分布，而且传热能力也较好。
这样根据本发明可以设计一个只有近似的于根据现有技术制造的切削头重量50％的切削头。因此切削头和接合器的固有频率增加了，并且可以提供更长的最大悬臂长度。这个长度增加量的量级在钻杆直径的一半到钻杆直径之间。
附图说明
图1示出了根据本发明一个实施例的切削头的侧视图；
图2示出了示于图1的本发明的正视图；
图3示出了示于图1和图2中的切削头的透视图；
图4示出了从与图1、2、3所示出的切削头垂直的方向观察时的视图；
图5示出了根据本发明固定到接合器上的切削头；和
图6示出了根据本发明的切削头和接合器的分解透视图。
具体实施方式
通过下面的示例进一步描述本发明。
图1所示出的切削头的侧视图中有接合面4，在接合面上有锯齿状突起11，还有具有上表面或斜坡12的突出部分8，另外切削头进一步包括切削刀片5和切削刀片的固定表面。另外相对于接合面，还示出了在突出部分8上向斜坡12转变成凹表面R3的自由斜面1B。突出部分8包括固定切削刀片5的元件(未示出)。在本领域内固定切削刀片的方法是已知的，所以在这里不进行进一步的描述。
图2示出了示于图1的接合器的正视图，其中示出了利用螺纹和螺栓将切削头固定在接合器上的孔。图中还示出了A1、1B以及突出部分8上的切削刀片5。
图3示出了凸缘到斜坡12的过渡部分，将其设计为具有半径R3。图中还进一步示出了其中具有切削刀片5的切削刀片固定器；具有喷嘴以用来传输切削液的孔7；从凸缘到突出部分之间的过渡部分，其包括由半径为R2的凹表面和凸表面构成S形部分2；偏离接合面4的斜面1A，这个面与接合面4产生了角度V1，并且孔6用于将切削头固定到接合器上。
图4所示出的视图与示于图1的图垂直，其中包括朝向接合器的接合面4中的锯齿状突起11；斜面1A；突出部分8和凸缘上具有角度V1的斜面之间的S形过渡部分2，其具有半径为R2的凹表面和凸表面；用来传输切削液的孔7；斜坡12和切削刀片5。
图5示出了图1、2、3、4中所形成的、利用螺栓10固定到钻杆9上的切削头13。
图6以分解视图的形式示出了图5中所示出的切削头13、螺栓10和接合器9，其中清晰地示出了接合器上的锯齿状突起11。
这个结构使得重量减少了50％，从而***的固有频率增加了，这样就可以以接合器直径的长度或其一半长度将悬臂的长度增加。

Claims (5)

1.一种固定在接合器(9)上的切削头(13)，应用于去毛刺加工的机械工具中，其中切削头(13)包括具有第一侧面的凸缘，该第一侧面产生用来固定到接合器(9)上的接合面(4)，在与凸缘相对一侧，另一个侧面产生至少一个表面(1A)，该表面具有向外延伸的突出部分(8)，还具有用来固定切削刀片(5)的装置，其中切削刀片具有至少一个切削边；
其特征在于，至少一个表面(1A)形成一个平面，这个平面与平行于接合面(4)的平面构成倾斜角(V1)，在此凸缘的横截面宽度从第一侧边向相对的其它侧边增加；并且
突出部分(8)和具有至少一个表面(1A)的凸缘是一个整体件。
2.如权利要求1所述的切削头，
其中，朝向切削刀片(5)的突出部分(8)是圆的，所以在凸缘和突出部分(8)的过渡部分之间产生一个S形(2)，而产生适合切屑离开的空间。
3.如权利要求1所述的切削头，
其中，凸缘的另一个侧面包括两个表面(1A，1B)，并且产生相对于接合面(4)的平面倾斜的两个斜面。
4.如权利要求1所述的切削头，
其中，在凸缘的两个斜面(1A，1B)和突出部分(8)之间的过渡部分形成具有一定半径(R2，R3)的光滑过渡部分，从而减小了切削头中的应力集中。
5.如权利要求1所述的切削头，
其中，切削头包括具有喷嘴(7)的孔，用来输运出切削液。
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