CN101262975B - 拉削工具和拉削刀片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于金属排屑机加工的拉削工具和拉削刀片。拉削工具包括细长的保持架(11)和至少一个切削单元(12)。该保持架包括至少一个用于接收切削单元的凹进部分(35)。拉削工具(10)具有进给方向(F)。拉削工具(10)包括用于每个切削单元的夹紧元件(39、45)。每个夹紧元件(39、45)在进给方向(F)上被布置在切削单元的前面。切削单元是包括基体部分和切削部分的可更换拉削刀片(12)。凹口(22)被形成在拉削刀片的后侧表面(15)的中心。凹进部分(35)包括形成有突起(40)的后壁(37)，所述突起(40)的横截面为U形，并且包括臂(42)。臂被布置成通过凹口(22)被弹性变形。

Description

拉削工具和拉削刀片
背景技术
本发明涉及一种根据独立权利要求前序部分所述的拉削工具和拉削刀片。
拉削工具在机加工金属材料方面已经使用了很多年。传统拉削工具有若干拉削刀片，这些拉削刀片螺纹旋接在螺纹杆上，并借助于螺母固定。传统拉削工具具有更换磨损的拉削刀片困难的缺点。此外，在其它情况下，损坏切削刃或工具的某一部分经常导致整个拉削工具被丢弃或者需要拆除整个拉削工具。由于诸如硬质合金的材料成本较高，制造单体拉削工具的材料通常局限为高速钢。
虽然许多以前已知的拉削工具在正确的方向上具有进步，它们已经包括夹紧在工具主体内的拉削刀片，但是，仍然需要其它改进。本发明的目的
本发明的一个目的是提供一种拉削工具，其中拉削刀片可容易地更换。
本发明的另一个目的是提供一种稳固的拉削工具。
本发明的另一个目的是提供一种拉削工具，其中拉削刀片具有更高的精度。
本发明的又另一个目的是提供一种拉削工具，其为用户带来了节约。
依照本发明的拉削工具和拉削刀片的所述目的和优点是借助于在以下特征实现的。
本发明提供一种用于金属排屑机加工的拉削工具，其包括细长的保持架和至少一个切削单元，所述保持架包括至少一个用于接收所述切削单元的凹进部分，所述拉削工具具有进给方向，所述拉削工具包括用于每个切削单元的夹紧元件，每个夹紧元件在所述进给方向上被布置在所述切削单元的前面，其特征在于，所述切削单元是包括基体部分和切削部分的可更换拉削刀片，凹口被形成在所述拉削刀片的后侧表面的中心；以及，所述凹进部分包括形成有突起的后壁，所述突起被布置成通过所述凹口被弹性变形。
本发明还提供一种用于金属排屑机加工的拉削刀片，其包括基体部分和切削部分，所述切削部分包括波形切削刃，所述拉削刀片可***到细长的保持架的凹进部分中，其中，所述拉削刀片包括凹口，所述凹口被形成在所述拉削刀片的侧表面的中心，所述凹口被布置成使形成在所述凹进部分中的突起弹性变形，其特征在于，所述侧表面为拉削刀片相对于进给方向的后表面，且所述凹口具有彼此面对的壁，所述壁垂直于所述凹口的底部。
附图简要说明
图1是拉削工具的实施例的透视图，其包括保持架和依照本发明的拉削刀片。
图2是图1中拉削工具的另一个透视图。
图3是图1中拉削工具的端视图。
图4是拉削工具的侧视图。
图5是拉削工具的顶视图。
图6是图1-5中所示的保持架的透视图。
图7是依照本发明的拉削刀片的实施例的透视图。
优选实施例的详细说明
参照这些附图，所示的拉削工具10包括依照本发明的拉削刀片12的保持架11。保持架11被设计和被构造成在铰削作业期间接收和可靠地保持至少一个拉削刀片12。拉削刀片12被配置成用于铰削，其由适合于所需要的铰削作业的材料形成，例如优选涂层硬质合金或高速钢、工具钢、或者其它硬质金属材料。这里的“硬质合金”指的是与金属粘结剂例如Co或Ni烧结组合的WC、TiC、TaC、NbC等等。切削刀片优选至少部分地涂敷有至少一层例如Al2O3、TiN和/或TiCN。在有些情况下，切削刃由钎焊的超硬材料例如CBN或PCD制成，这是有根据的。拉削刀片12具有大体上三角形的基本形状，并且其包括基底表面13、前侧表面14、后侧表面15以及两个波形刃表面16和17。刃表面16、17在滚圆尖部18会合。一方面前侧表面14与刃表面之间的交线、另一方面尖部18与刃表面之间的交线形成切削刃19、20和21。刃表面16、17包括一个或多个间隙表面。切削刃19-21用来在工件上、例如在涡轮盘上切削波形缝。切削刃19和20不会到达基底表面，所以拉削刀片可以说包括基体部分和切削部分。依照本发明的拉削刀片的普通使用寿命的例子是每一个拉削刀片四个涡轮盘，其中每个盘包括60条缝。凹口22形成在后侧表面15的中心，其基本上垂直于基底表面13。凹口22至少贯穿基底表面13，优选还贯穿尖部18的间隙表面。凹口具有深度d1，该深度d1小于在侧表面14和15之间测量的拉削刀片厚度的一半。凹口22具有互相面对的壁23和24。凹口22具有宽度w1。壁23、24大体上垂直于凹口的底部25。安装时，拉削刀片被布置成大体上与前述刀片单元成一条直线，并被布置在从保持架11连续增加的突起上。
在图1-6中，所示的保持架11保持拉削刀片12。可以看到，保持架具有大体上长方形基本形状，其包括基底30、大体上平行的侧表面31和32以及上部分33。其中一个侧表面包括用于夹紧的纵向V形槽34。上部分33包括大体上波形的并且成镜像的表面33A和33B。表面33A和33B相对于保持架的竖直线对称地延伸。工具10具有进给方向F。保持架11包括凹进部分35，所述凹进部分35的前壁36和后壁37朝着基底30收敛。术语“前”和“后”是相对于进给方向F来说的。壁36、37具有相同的形状，该形状对应于切削刃19和20的形状，但是具有紧接着刃轮廓的内部延伸的轮廓。凹进部分35具有底部38，其中具有第一孔和第二孔41，所述第一孔未示出，被设置成接收夹紧元件39，例如螺钉。后壁37构成刀片槽中的支撑表面。出于进入的考虑，凹进部分35朝着波形表面33A和33B开口向外。后壁37形成有突起40，所述突起40的横截面为U形，并且其包括弹性臂42。突起40是细长的，并且其具有沿着大体上整个后壁37中心延伸的延长部。突起40具有从后壁37延伸距离d2的延长部，如图5所示。在未加载状态，突起40具有宽度w2。第二孔41用来在制造一体到保持架中的突起时为工具让出空间。后壁37经由凹入圆角43连接至用于拉削刀片的基底表面的支撑表面44。优选地，支撑表面与底部38重合。圆角43用来为基底表面13的拐角提供间隙。支撑表面44被布置成确定拉削刀片从保持架的突起。楔块形式的夹紧元件45被布置在凹进部分35中。该楔块45具有前侧和后侧。每个所述侧大体上平行于凹进部分的有关壁，它们相互形成锐角，该角为5-15°。该楔块具有贯通孔46，所述贯通孔46带有用于在紧固时抵靠螺钉39头部的肩部。
在安装依照本发明的拉削工具10时，首先安装夹紧元件39、45。这是通过将螺钉39的螺纹端***孔46并松弛地旋入第二孔41中而实现的。然后，朝着凹进部分35引入拉削刀片12，从而凹口22进入突起40。突起40的宽度w2大于凹口的宽度w1，从而当拉削刀片的凹口在突起上被向下压时，突起的臂42弹性变形。这样，将拉削刀片被导入正确位置。当拉削刀片的基底表面30抵靠在支撑表面44上时，可以拧紧螺钉，从而楔块45将拉削刀片夹紧在后壁37上，楔块不会抵接底部38。突起的突出高度d2小于凹口的深度d1，所以拉削刀片不会在中心受到支撑，从稳固性观点来看，这是有利的。对于任何其它拉削刀片重复该方法。刀片槽可以在垂直于进给方向的竖直方向上稍微位移大约0.02-0.05mm，从而各拉削刀片可以连续地获得与工件的接合，其中在铰削期间，可以在工件上形成缝。或者，刀片槽可以是相同的，但拉削刀片是不同的，即，拉削刀片在宽度上逐渐增大，可能在高度上也逐渐增大，在保持架中进一步靠后地布置这些刀片。该过程与松开拉削刀片时的过程基本相反。
因而，本发明涉及一种用于排屑机加工的拉削工具和拉削刀片，由此，可以快速、容易地更换拉削刀片，并且可以更高精度地安装。此外，拉削刀片可以忍受对中的小缺陷，这是通过当机加工的缝和工具的中心不完全重合时拉削刀片就会移出工具的中心来实现的。在测试期间，与现有技术相比，使用新的拉削工具，每完成涡轮盘一条缝的成本已经可以降低至十分之一(1/10)。虽然本发明已经被发展为用于制造涡轮部件，但不排除其它应用。
本申请要求瑞典专利申请号0502062-3的优先权，该申请的公开内容在此引入作为参考。
虽然本发明是根据优选的实施例进行示出和描述的，但是，应当认识到，在没有脱离权利要求书所阐述的本发明的情况下，在此可以进行变形和改变。

Claims (10)

1.一种用于金属排屑机加工的拉削工具，其包括细长的保持架(11)和至少一个切削单元(12)，所述保持架包括至少一个用于接收所述切削单元的凹进部分(35)，所述拉削工具(10)具有进给方向(F)，所述拉削工具(10)包括用于每个切削单元的夹紧元件(39、45)，每个夹紧元件(39、45)在所述进给方向(F)上被布置在所述切削单元的前面，其特征在于，所述切削单元是包括基体部分和切削部分的可更换拉削刀片(12)，凹口(22)被形成在所述拉削刀片的后侧表面(15)的中心；以及，所述凹进部分(35)包括形成有突起(40)的后壁(37)，所述突起(40)被布置成通过所述凹口(22)被弹性变形。
2.根据权利要求1所述的拉削工具，其特征在于，所述突起(40)具有U形的横截面，并且包括可被弹性变形的臂(42)；以及，所述突起(40)是细长的，并且具有沿着大体上整个后壁(37)中心延伸的延长部。
3.根据权利要求1或2所述的拉削工具，其特征在于，所述凹口(22)是细长的，并且具有沿着大体上整个拉削刀片(12)中心延伸的延长部。
4.根据权利要求1或2所述的拉削工具，其特征在于，所述突起(40)具有宽度(w2)，所述凹口(22)具有宽度(w1)，在未加载状态，所述突起的所述宽度(w2)大于所述凹口(22)的所述宽度(w1)。
5.根据权利要求1或2所述的拉削工具，其特征在于，所述拉削刀片(12)和所述保持架(11)具有类似的波形部分(19、20、33A、33B)。
6.一种用于权利要求1所述的拉削工具的拉削刀片，其包括基体部分和切削部分，所述切削部分包括波形切削(19、20)，所述拉削刀片可***到拉削工具的细长的保持架的凹进部分中，其中，所述拉削刀片(12)包括凹口(22)，所述凹口(22)被形成在所述拉削刀片的侧表面(15)的中心，所述凹口(22)被布置成使形成在所述凹进部分中的突起弹性变形，其特征在于，所述侧表面为拉削刀片相对于进给方向(F)的后表面(15)，且所述凹口(22)具有彼此面对的壁(23，24)，所述壁(23，24)垂直于所述凹口的底部(25)。
7.根据权利要求6所述的拉削刀片，其特征在于，所述凹口(22)是细长的，并且具有沿着大体上整个拉削刀片(12)中心延伸的延长部。
8.根据权利要求6或7所述的拉削刀片，其特征在于，所述凹口(22)具有宽度(w1)。
9.根据权利要求6-7中的任一项所述的拉削刀片，其特征在于，所述拉削刀片(12)具有大体上三角形的基本形状，并且包括基底表面(13)、前侧表面(14)、后侧表面(15)以及两个波形刃表面(16、17)。
10.根据权利要求9所述的拉削刀片，其特征在于，所述刃表面(16、17)在滚圆尖部(18)会合，一方面所述前侧表面(14)与所述刃表面之间的交线、另一方面所述尖部(18)与所述刃表面之间的交线形成切削刃(19、20、21)；以及，所述刃表面(16、17)包括一个或多个间隙表面。
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