CN101549415A - 带凹口的可转位刀片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于旋转式刀具的带凹口的可转位刀片。所述可转位刀片包括多个凹口,所述多个凹口设置在用作后刀面的上表面中。所述凹口沿着纵向分割用作主切削刃的脊线。每一个凹口具有朝向其端部逐渐增大的宽度。
Description
技术领域
本发明涉及例如面铣刀或端铣刀等用作旋转式刀具的切削刃的带凹口的可转位刀片。
背景技术
已知的可转位刀片包括多个凹口沿着纵向分割切削刃的脊线因而使脊线不平的刀片(带凹口的可转位刀片)。这种带有凹口的刀片主要是提供给旋转式刀具作为切削刃。面铣刀采用间断的切削刃作为主切削刃(周向切削刃)。在使用这样的旋转式刀具时,通过使前一刀片的凹口的相位与后一刀片的凹口的相位错开(所谓的交错结构)来布置设置在刀具主体(刀体)的外周面上的带凹口的刀片,以便后一刀片以呈梳状的形式补充切削尚未被前一刀片切削的残留部分。
例如,在例如日本经过审查的实用新型注册申请公开文献No.6-7856和日本未经审查的专利申请公开文献No.2006-305716中披露了现有技术的带凹口的刀片。在日本经过审查的实用新型注册申请公开文献No.6-7856中披露的可弃式刀片中,以呈梳状的形式分割主切削刃的凹槽(在该说明书中,凹槽称为凹口)设置在后刀面上而沿着与主切削刃倾斜相交的方向延伸。该凹槽(凹口)具有位于后刀面中的端部,具有从切削刃的位置到该端部恒定的宽度,并具有沿着厚度方向逐渐减小的宽度。在日本经过审查的实用新型注册申请公开文献No.6-7856中披露的刀片是所谓的立式刀片,其具有用作前刀面的侧表面和用作后刀面的上、下表面。
在日本未经审查的专利申请公开文献No.2006-305716中披露的可弃式刀片中,分割主切削刃的凹口设置在侧表面中。在日本未经审查的专利申请公开文献No.2006-305716中披露的刀片在所谓的卧式姿势下使用,即:上下表面用作前刀面,而侧表面用作后刀面。这一点与在日本经过审查的实用新型注册申请公开文献No.6-7856中披露的刀片不同。凹口从上表面处的边缘延伸到下表面处的边缘(也就是说,凹口沿着刀片厚度方向完全贯通刀片的侧表面)。这一点也与日本经过审查的实用新型注册申请公开文献No.6-7856不同。
在日本经过审查的实用新型注册申请公开文献No.6-7856中披露的可弃式刀片试图提供下列优点。具体来说,通过在间断的切削刃分隔切屑的同时进行加工,减小了切削力。通过使凹口相对于主切削刃倾斜基本上与切削刃的轴向前角的角度相等的角度,通过使凹口的宽度恒定,以及通过使凹口的宽度朝向凹口的底部减小,进一步减小了切削力。通过减少切削过程中的冲击,减少了刀具的振动。然而,由于凹口的宽度是恒定的,因此难以可靠地提供凹口的表面的后角。因此,根据切削条件(例如,当增加进给量时),凹口的表面接触工件,因而无法发挥充分的作用。这样加工条件会较窄。
在将面积比上表面大的侧表面用作后刀面的带凹口的立式刀片中,凹口深度方向就是刀片厚度方向。凹口不应当沿着刀具旋转方向延伸到后刀面的端部以便保证刀片的强度。因此,在沿着与刀具的轴线垂直的截面截取的视图上,刀片在前刀面的径向前角接近于零的方向上或者在径向前角的负角增大的方向上倾斜,直到凹口的端部不与工件干涉为止。前刀面的径向前角的减小受到限制。由此,凹口的实际径向后角被限制在较小范围内。这也使加工条件变窄。
在日本未经审查的专利申请公开文献No.2006-305716中披露的卧式刀片中,与上述立式刀片相比较,凹口几乎不会影响刀片的强度。因此,凹口可以从上表面延伸到下表面。然而,凹口受到沿着厚度方向的切削力,因而该刀片不适合于重载切削。
发明内容
本发明的目的在于改进在日本经过审查的实用新型注册申请公开文献No.6-7856中披露的带凹口的立式刀片,以便对凹口的表面提供适当的后角,从而减小工件与后刀面接触的可能性并使加工条件变宽。
鉴于此,根据本发明的一个方面,提供一种用于旋转式刀具的带凹口的可转位刀片。该带凹口的可转位刀片包括:侧表面,其用作前刀面;上表面,其用作后刀面;切削刃,其由所述侧表面与所述上表面相交的位置处的脊线形成;以及多个凹口,其将所述切削刃分割成多个部分,每一个凹口具有位于所述上表面中的端部,并且每一个凹口具有朝向所述端部逐渐增大的宽度。
优选的是:在各凹口中,端部处的宽度W1相对于邻近所述脊线的入口部分处的宽度W的比在1.1W~2.0W的范围内。另外,优选的是:每一个凹口是通过压制成形而形成的。此外,优选的是:每一个凹口是渐缩(锥形)的,从而所述凹口的边缘处的宽度大于所述凹口的底部处的宽度。
在上述方面的刀片中,凹口的宽度朝向该凹口的端部增大。因此,当改变例如进给量等切削条件时,可以在凹口的端部确保该凹口的表面的适当的后角。这样,可以通过凹口的功能实现切削力的减小。
相对于凹口在入口部分处的宽度W,在端部处的宽度W1的下限可以优选是约1.1W以获得上述方面的优点。凹口在端部的宽度优选尽可能大以便保证凹口的表面的后角。凹口在端部处的宽度W1的上限可以优选是2.0W,以便凹口之间切削刃的宽度具有至少与凹口在入口部分处的宽度相同的宽度。在满足上述条件的情况下,两个刀片可以相互遮挡刀片的切削刃的缺口部分(凹口部分),并且可以提供没有残留部分的切削。
可以通过切削加工来提供设置在上述方面的刀上的凹口。然而,对具有变化宽度的凹口进行切削加工费时间,因此,优选通过压制成形来提供凹口,其成型条件几乎不受限制。
如果凹口在边缘处的宽度大于凹口在底部处的宽度,则可以容易地提供凹口。另外,凹口的边缘具有钝角,这提高了凹口的强度。
附图说明
图1示出根据本发明实施例的刀片的上表面;
图2是示出图1所示刀片的侧视图;
图3是示出图1所示刀片的仰视图;
图4是沿着图1中的线X-X截取的横截面视图;
图5是示出图1中的凹口的放大图;
图6是沿着图5中的线Y-Y截取的横截面视图;
图7是示出使用图1所示刀片的实例的透视图;以及
图8是示出带有图5所示凹口的面铣刀的侧视图。
具体实施方式
下面,参照图1至图6,对根据本发明实施例的带凹口的可转位刀片进行说明。带凹口的可转位刀片(在下文中仅称为刀片)10是这样制成的,即:通过压制成形由例如烧结硬质合金等原料粉末来使压坯成型,并且烧结该压坯。用作前刀面的侧表面3弯曲。因而,侧表面3与上表面1相交的位置处的脊线5弯曲。由于脊线5用作切削刃,所以在使用过程中可以确保轴向前角。附图标记2表示下表面。当图1中的刀片上下倒置时,形状与倒置前上表面的形状相同的表面出现在正面。也就是说,下表面的结构与上表面1的结构相同。下表面2可以用上表面1代替。由于下表面2的结构与上表面1的结构相同,所以省略对下表面2的说明。附图标记4表示端面,附图标记6表示形成在上表面1和端面4之间的脊线,而图4中的附图标记7表示穿透上、下表面的中心的安装孔。
多个凹口8设置在上表面1中。凹口8沿着形成在两个侧表面3和上表面1之间的两条脊线5设置,从而沿着纵向分割脊线5。凹口8沿着纵向以预定间隔设置在脊线5上。
参照图1,在所示刀片10中,用于分割左脊线(为了方便说明,表示为5L)的凹口8的位置沿着纵向与用于分割右脊线(类似地,表示为5R)的凹口8的位置错开。因此,在刀片安装位置相对于刀具主体的相位不会沿着刀具轴向变化的情况下,形成了切削刃的用于补充切削的交错结构。
凹口8基本上与脊线6平行地延伸。为了保持刀片的强度,凹口8的端部8e设置在上表面1上,以便使凹口8不从一个侧表面延伸到另一个侧表面(在使用过程中,凹口不会沿着刀具旋转方向到达后刀面的端部)。另外,凹口8的长度尽可能小。参照图5,每一个凹口8的宽度从凹口8的入口部分朝向端部8e逐渐增大,从而入口部分处的宽度W和端部8e处的宽度W1之间的关系变成W1>W。端部8e处的宽度W1在所需范围内,即在1.1W~2.0W的范围内。
此外,凹口8是通过压制成形而形成的。参照图6,凹口8是渐缩的,即:凹口8在边缘处的宽度Eg大于凹口8在底部处的宽度Bg。
图7和图8示出使用示例性刀片10作为切削刃的面铣刀。面铣刀20在刀具主体(刀体)21的末端外周面上包括多个刀片座22和分别与刀片座22相邻的多个容屑槽23。在面铣刀20中,使用脊线5L作为切削刃的刀片10和使用脊线5R作为切削刃的刀片10交替地安装在刀片座22上。
每一个刀片10具有用作前刀面的侧表面3、用作径向后刀面的上表面1和用作主切削刃的脊线5L和5R。形成在侧表面3和端面4之间的脊线9用作副切削刃。每一个刀片10沿着端面4用作正后刀面(副切削刃的后刀面)的方向设置在刀片座22上。然后,将夹紧螺栓24***安装孔7中,以便夹紧每一个刀片10,从而将每一个刀片10固定在刀具主体21上。
在具有上述结构的面铣刀20中,脊线5L的主切削刃和脊线5R的主切削刃中的一个首先以分割的方式切掉工件的切除区域,而另一个切掉没有被前一主切削刃切掉的残留切除区域。在此时,没有被前一主切削刃切掉的残留切除区域进入前一主切削刃的凹口8中。如上所述,由于端部8e处的宽度W1大于凹口8的入口部分处的宽度W,所以残留切除区域难以接触凹口8的表面,因而切削力不会增大。这样,刀具的例如进给条件等设定范围可以较宽。可以在比常规切削条件更宽的切削条件下充分地发挥间断切削刃的作用。可以执行具有低阻力的稳定切削。
即使当本发明应用于除面铣刀之外的例如端铣刀、侧铣刀等旋转式刀具的刀片时,也可以有效地实现本发明。
Claims (7)
1.一种用于旋转式刀具的带凹口的可转位刀片,包括:
侧表面,其用作前刀面;
上表面,其用作后刀面;
切削刃,其由所述侧表面与所述上表面相交的位置处的脊线形成;以及
多个凹口,其将所述切削刃分割成多个部分,每一个凹口具有位于所述上表面中的端部,并且每一个凹口具有朝向所述端部逐渐增大的宽度。
2.根据权利要求1所述的带凹口的可转位刀片,其中,
在各凹口中,端部处的宽度W1相对于邻近所述脊线的入口部分处的宽度W的比在1.1W~2.0W的范围内。
3.根据权利要求1所述的带凹口的可转位刀片,其中,
每一个凹口是通过压制成形而形成的。
4.根据权利要求2所述的带凹口的可转位刀片,其中,
每一个凹口是通过压制成形而形成的。
5.根据权利要求1所述的带凹口的可转位刀片,其中,
每一个凹口是渐缩的,从而所述凹口的边缘处的宽度大于所述凹口的底部处的宽度。
6.根据权利要求2所述的带凹口的可转位刀片,其中,
每一个凹口是渐缩的,从而所述凹口的边缘处的宽度大于所述凹口的底部处的宽度。
7.根据权利要求3所述的带凹口的可转位刀片,其中,
每一个凹口是渐缩的,从而所述凹口的边缘处的宽度大于所述凹口的底部处的宽度。
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