CN102341204A - 带有凹陷的刀片支撑表面的切削刀片和切削刀具 - Google Patents

带有凹陷的刀片支撑表面的切削刀片和切削刀具 Download PDF

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Abstract

切削刀片包括第一切屑表面、在刀片的与第一切屑表面相对的侧上的第二表面、和在第一切屑表面和第二表面之间延伸的侧表面，一个第一切削刃的至少一部分由所述侧表面与第一切屑表面的相交部限定。所述侧表面包括至少一个凹部，该凹部包括用于将刀片相对于突出的邻接表面支撑在刀具保持器上的刀片支撑表面和用于相对于非突出的平坦邻接表面支撑刀片的平坦辅助刀片支撑表面。还提供了一种切削刀具。

Description

带有凹陷的刀片支撑表面的切削刀片和切削刀具
技术领域
本发明总体涉及一种切削刀片和一种切削刀具，并且更加具体地涉及一种带有具有刀片支撑表面的凹部的切削刀片，切削刀片能够相对于切削刀具安装，使得刀片支撑表面接触切削刀具的突出的邻接表面。
背景技术
如在通过引用并入的美国专利6,702,528中解释地，在刀具保持器的凹座中安装切削刀片从而切削刀片的刀片支撑表面邻接由在刀具保持器中的空腔中设置的销形成的邻接表面是可能的。如果销由比刀具保持器本体硬的材料制成，则尤其避免与在切削期间可能发生的、凹座的壁的塑性变形相关联的问题是可能的。刀片的刀片支撑表面是间隙表面。本申请人已经观察到，在刀片已经被使用之后，形成刀片支撑表面的间隙表面可能变得被磨损，这能够阻止刀片正确地安置于凹座中。
期望提供一种用于相对于刀具保持器安装切削刀片的、改进的装置。还期望提供一种带有相当多的可使用切削刃的刀片，该刀片将相对于刀具保持器正确地安置，而基本与在刀片上的磨损程度无关。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种切削刀片包括第一切屑表面、在刀片的与第一切屑表面相对的侧上的第二表面、和在第一切屑表面和第二表面之间延伸的侧表面，一个第一切削刃的至少一部分由侧表面与第一切屑表面的相交部限定。该侧表面包括至少一个凹部，该凹部包括用于将刀片相对于突出的邻接表面支撑在刀具保持器上的刀片支撑表面和用于相对于非突出的平坦邻接表面支撑刀片的平坦辅助刀片支撑表面。
根据本发明的另一个方面，一种切削刀具包括如上所述的刀片并且进一步包括刀具保持器，该刀具保持器包括用于接纳刀片的凹座，该凹座包括至少第一邻接表面和包括突出的邻接表面的第二表面，从而当刀片被接纳在凹座中时，刀片的切屑面邻接第一邻接表面并且刀片支撑表面邻接突出的邻接表面。
附图说明
通过与附图相结合阅读以下详细说明，本发明的特征和优点得到很好的理解，在附图中相同的数字指示类似的元件，并且其中：
图1是根据本发明的一个方面的切削刀具的仰视平面视图；
图2是切削刀具在图1的截面2-2处的截面视图；
图3A和3B是安置于刀具保持器的不同凹座中的刀片的放大视图；
图4是根据本发明的一个方面的切削刀片的透视图；
图5是根据本发明的一个方面的切削刀片的俯视平面视图；
图6是图5的切削刀片的部分“6”的放大视图；
图7是图5的切削刀片的侧视图；
图8是根据本发明的另一个方面的切削刀片的侧视图；
图9是根据图8的切削刀片的仰视图；
图10是根据本发明的另一个方面的切削刀片的侧视图；以及
图11是根据图10的切削刀片的俯视图。
具体实施方式
在图1和2中示出包括刀片23的切削刀具21。切削刀具21包括刀具保持器25，刀具保持器25包括用于接纳刀片23的凹座27。该凹座包括至少第一通常平面的邻接表面29和包括突出的邻接表面33的第二表面31(图3A)。如在图3B中看到地，刀具保持器25a能够包括凹座27a，凹座27a包括第一通常平面的邻接表面29a和包括平坦邻接表面33a的第二表面31a。还可以通过从凹座移除突出的邻接表面而产生平坦邻接表面(未示出)。
当刀片23被接纳在凹座29中时，刀片23的第一切屑面35(图4和图7)或者第二切屑面37(图5-图7)邻接第一邻接表面29并且在侧表面43中的凹部41中的刀片支撑表面39邻接突出的邻接表面33。如在图3A中看到地，当刀片支撑表面39支撑刀片23使之抵靠突出的邻接表面33时，与凹部41相邻的刀片表面(这里是第一间隙表面45和第二间隙表面47)能够被与第二表面33的、其余的通常平面的部分49隔开一定距离。
如在图1和图2中看到地，设置夹具51，用以在凹座27中夹持刀片23。该夹具能够具有任何适当的形式。该夹具能够例如具有螺钉53的形式，螺钉53延伸通过刀片中的中央孔55并且进入刀具保持器25中的螺纹孔57(图2)中，从而螺钉的端头邻接中央孔的截头圆锥表面以将刀片夹持到位。夹具的一种替代形式(未示出)能够包括螺钉和楔形物，该楔形物能够在形成于刀具保持器中的楔形物接纳凹座中移动，其中该螺钉延伸穿过楔形物中的孔并且在螺钉上的螺纹与在刀具保持器中的螺纹孔中形成的内螺纹配合。通过将螺钉进一步旋拧到该孔中，楔形物被强迫抵靠未邻接着第一邻接表面的切屑表面35和37之一的中央部分以将刀片夹持在凹座中。
如在图3A中看到地，突出的邻接表面33能够是可从刀具保持器25的本体63拆下的构件61的一部分。构件61能够由比本体63硬的材料形成。以此方式，能够最小化因为对本体的相对柔软的材料造成损害而使得刀片23不正确地安置的可能性，否则刀片23将会邻接本体而对其造成损害。构件61能够是柱形的，并且通常是圆柱形的，但是该构件能够具有其它形状。构件61可以例如沿着它的长度是杠铃形的，以提供两个截然不同的接触点，或者可以具有多边形截面。构件61不必需是柱形的，并且可以例如是一个或者多个球体的形式。当构件61是圆柱形的或者具有球体的形式时，当在如在例如图3、4和7中看到的截面中观察时，在刀片23的侧表面43中的凹部41将通常限定出圆弧。通常，刀片23将通过两个分开的突出的邻接表面33(通常由可拆的构件61形成)在刀片的侧表面43上的两个位置处，如在图2中看到地，并且通过第一邻接表面29在两个切屑表面35或者37之一上的一个位置处(如在图1中看到地)接触凹座27。取决于所使用的夹具51的类型，刀片23还可以在该两个切屑表面37或者35中的另一个上的一个位置处通过夹具接触。切削刀片23可以通过由构件61形成的两个分离的突出的邻接表面33而在刀片的侧表面43上的两个位置处并且通过第一邻接表面29而在两个切屑表面35或者37之一上的一个位置处与凹座27接触。优选地在每一个凹座中存在两个构件61。构件61可以相互形成90度角度。
通常，如在图3A中看到地，构件61被接纳在开口65中，开口65诸如通过钻削而形成在刀具保持器25的本体63中，从而该开口延伸到第二表面31并且从而构件61的一个部分能够超过第二表面地延伸。如果构件61受到损坏，则可以能够围绕它的轴线旋转该构件，从而该构件的另一个未受到损坏的部分超过第二表面31地延伸。开口65可以被设置在一套筒67中，套筒67被接纳在本体中的更大开口69中，并且套筒67可以限定出部分的或者全部的第二表面31。
切削刀片23包括第一切屑表面35(图4)和第二表面，在图1-6所示实施例中，第二表面是第二切屑表面37(图3-7)，第一和第二切屑表面是大致相同的。侧表面43在第一切屑表面35和第二切屑表面37之间延伸。一个第一切削刃71的至少一部分和一个第二切削刃73的至少一部分分别地由侧表面43与第一切屑表面35和第二切屑表面37中的每一个的相交部限定出。侧表面43包括至少一个凹部41，并且该凹部包括用于将刀片23相对于突出的邻接表面33支撑在刀具保持器25上的刀片支撑表面39。侧表面43能够包括分别地在凹部41与第一切削刃71和第二切削刃73之间的第一间隙表面45和第二间隙表面47。
侧表面43通常包括多个表面部分75。一个第一切削刃71的至少一部分和一个第二切削刃73的至少一部分分别地由每个表面部分75与第一切屑表面35和第二切屑表面37中的每一个的相交部限定出。通常，两个第一切削刃71和两个第二切削刃73的至少一些部分分别地由每个表面部分75与第一切屑表面35和第二切屑表面37中的每一个的相交部限定出。通常，每个表面部分75在角部77处与另一个表面部分相交，并且一个第一切削刃71和至少一个第二切削刃73的至少一些部分分别地由每个角部与第一切屑表面35和第二切屑表面37中的每一个的相交部限定出。角部77能够是平坦的，但是一般地如例如在图5和6中看到地是带圆角的(radiused)。凹部41能够如所示那样延伸到角部77，或者能够未达到角部而停止。
每一个侧表面部分75均一般地包括第一或者中央段79和在中央段的相对侧上的两个第二或者侧向段81。侧向段81一般地通过大致垂直于凹部41的纵向方向的过渡段83而与中央段79分离。中央段79和侧向段81能够是平面的或者大致平面的和平行的或者非平行的，诸如当它们在过渡段83处相交并且限定出小的角度(诸如小于5°)时。中央段79和侧向段81一般地是平坦的，并且过渡段83一般地是带圆角的。如在图4中看到地，切削刃71或者73能够由角部77分别地与第一切屑表面35或者第二切屑表面37的相交部、在该角部的相对侧上的侧向段81和在该角部的相对侧上的中央段79的一些部分形成。
能够在对应于每一个切削刃71或者73的第一切屑表面35(在图6中以虚线示出)和第二切屑表面37上设置诸如数字的标记85。图1-7所示刀片23包括八个表面部分75并且形成十六个切削刃，即，八个刃71(在图4中的标记“1”到“8”)和八个刃73(在图5中的标记“9”到“16”)。
当在凹部41中的刀片支撑表面39支撑刀片使之抵靠由构件61形成的突出的邻接表面33时，间隙表面45和47并不支撑使刀片23抵靠邻接表面33或者第二表面31。相应地，在间隙表面45和47上的磨损不需要影响刀片的正确安置和定位。然而，间隙表面45和47还能够包括辅助刀片支撑表面，从而能够在设置有构件61或者已经从中移除该构件的传统刀具保持器(图3B)中使用该刀片。在这种情形中，在间隙表面上的刀片支撑表面部分将一般地包括侧表面部分75的至少中央段79的一部分(图4和7)。为了便于刀片23在无任何突出部件的刀具保持器的凹座中正确地安置，中央段79将通常地是平坦的，从而它能够邻接凹座的平坦部分。
如例如在图4和7中看到地，通常，每一个切屑表面均包括从切削刃71和73向内延伸的边缘部分87以及相对于边缘部分升高的中央部分59。边缘部分87能够在切削刃71和73与中央部分59之间提供过渡部，边缘部分通常不平行且不垂直于中央部分59以便于切屑从被切削刀片所切削的材料流动。如例如在图4(与例如图5和6相比以夸大的方式示出几何形状)中看到地，为了进一步便于切屑的流动，与中央部分59的外边缘93的部分99距边缘部分87的外边缘97的邻近每一个表面部分75的中心的部分101相比，中央部分59的外边缘93的部分91能够更靠近边缘部分87的外边缘97的邻近大体上位于切削刃71或者73的中心处的角部77的部分95。能够在边缘部分89的外边缘97处设置连接带(land)103(图6)。
图1-7示出刀片的一个实施例，其中该刀片是“双面”的，即，能够在一侧上的切削刃被磨损之后被翻转，从而能够使用在另一侧上的切削刃。图8-9示出刀片123的另一个实施例，其中该刀片是“单面”的并且具有第一切屑表面135和不是切屑表面的第二表面137。通常，第二表面137将主要地用作用于将刀片123支撑在刀具保持器(未示出)的凹座中的刀片支撑表面。第二表面137可以是大致平坦的或者具有大致平坦的部分，或者它可以形成有与另一个表面协作的、带有纹理的或者以其它方式非平坦的表面。刀片123能够具有类似于刀片23的侧表面43的侧表面143。侧表面143能够大致垂直于第一切屑表面135和第二表面137的主平面，并且能够设置有具有刀片支撑表面139的凹部141。侧表面143还能够包括侧表面部分175和角部部分177。侧表面部分175能够包括被过渡部分183分离的中央部分179和侧向部分181。当在不具有形成突出的邻接表面的构件的刀具保持器的凹座中使用刀片123时，侧表面部分175的一些部分，诸如平坦中央部分179的一些部分，还能够功能用作辅助刀片支撑表面部分。当侧表面部分175的一个部分用作辅助刀片支撑表面时，使用在凹部141和第二表面137之间的侧表面部分的一个部分作为辅助刀片支撑表面能够是有用的，从而在切屑表面135和凹部之间的间隙表面上的磨损并不影响刀片在刀具保持器的凹座中的正确安置。
图10和11示出单面刀片223的另一个实施例。刀片223能够包括能够与顶部切屑表面35和135大致相同的顶部切屑表面235和底表面237，如底表面137那样，底表面237将通常地主要地用作刀片支撑表面并且能够是平坦的或者带有纹理的。侧表面243能够包括侧表面部分275和角部部分277，并且该侧表面部分能够包括被过渡部分(未示出)分离的中央部分和侧向部分。侧表面243不垂直于顶部切屑表面235和底表面237的主平面，而是实际上成一定角度，与顶部切屑表面形成锐角并且与底表面形成钝角。侧表面243能够设置有具有刀片支撑表面239的凹部241。当在不具有形成突出的邻接表面的构件的刀具保持器的凹座中使用刀片223时，侧表面部分275的一些部分，诸如平坦中央部分的一些部分，还能够用作辅助刀片支撑表面部分。当侧表面部分275的一个部分用作辅助刀片支撑表面时，使用在凹部241和第二表面237之间的侧表面部分的一个部分作为辅助刀片支撑表面能够是有用的，从而在切屑表面235和凹部之间的间隙表面上的磨损并不影响刀片在刀具保持器的凹座中的正确安置。
在本申请中，诸如“包括”的术语的使用是开放式的并且旨在具有与诸如“包含”的术语相同的含义，并且不排除存在其它结构、材料或者动作。类似地，虽然诸如“能够”或者“可以”的术语的使用旨在是开放式的并且反映该结构、材料或者动作不是必需的，但是未使用这种术语并非旨在反映该结构、材料或者动作是必要的。就该结构、材料或者动作目前被视为是必要的来说，它们被认为是这样的。
虽然已经根据优选实施例示意并且描述了本发明，但是认识到可以在不偏离如在权利要求中阐述的本发明的情况下在其中进行变化和改变。
在本申请要求优先权的瑞典专利申请No.0900286-6中的公开内容在此通过引用而被并入。

Claims (18)

1.一种切削刀片(23，123，223)，包括：
第一切屑表面(35，135，235)；
在所述刀片的与所述第一切屑表面相对的侧上的第二表面(37，137，237)；和
在所述第一切屑表面(35，135，235)和所述第二表面(37，137，237)之间延伸的侧表面(43，143，243)，一个第一切削刃(71)的至少一部分由所述侧表面(43，143，243)与所述第一切屑表面的相交部限定，
其特征在于，所述侧表面(43，143，243)包括至少一个凹部(41，141，241)，所述凹部包括：刀片支撑表面(39，139，239)，所述刀片支撑表面(39，139，239)用于将所述刀片相对于突出的邻接表面(33)支撑在刀具保持器(25)上；和平坦辅助刀片支撑表面，所述平坦辅助刀片支撑表面用于相对于非突出的平坦邻接表面支撑所述刀片。
2.根据权利要求1所述的切削刀片(23)，其特征在于，所述侧表面(43)分别地在所述凹部(41)与所述第一切削刃(71)和所述第二切削刃(73)之间包括第一间隙表面(45)和第二间隙表面(47)。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的切削刀片(23，123，223)，其特征在于，所述侧表面(43，143，243)包括多个表面部分(75，175，275)，一个第一切削刃(71)的至少一部分由每个表面部分(75，175，275)与所述第一切屑表面(35，135，235)的相交部限定。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的切削刀片(23，123，223)，其特征在于，所述侧表面(43，143，243)包括多个表面部分(75，175，275)，两个第一切削刃(71)的至少一些部分由相邻的表面部分(75，175，275)与所述第一切屑表面(35，135，235)的相交部限定。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的切削刀片(23，123，223)，其特征在于，所述侧表面(43，143，243)包括多个表面部分(75，175，275)，每个表面部分(75，175，275)在角部(77，177，277)处与另一个表面部分(75，175，275)相交，一个第一切削刃(71)的至少一些部分由每个角部(77，177，277)与所述第一切屑表面(35，135，235)的相交部限定。
6.根据或者权利要求4或5所述的切削刀片(23，123，223)，其特征在于，每个表面部分(75，175)均包括中央段(79，179)和在所述中央段的相对两侧上的两个侧向段(81，181)，所述中央段和每一个侧向段被大致垂直于所述凹部(41，141)的纵向方向的过渡段(83，183)分离。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的切削刀片(23，123，223)，其特征在于，每个表面部分(75，175，275)的所述中央段(79，179)和侧向段(81，181)都是非平行的。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的切削刀片(23，123，223)，其特征在于，所述侧表面(43，143，243)包括八个表面部分(75，175，275)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的切削刀片(23，123，223)，其特征在于，在对应于每个切削刃(71)的所述第一切屑表面(35，135，235)上设置标记(85)。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的切削刀片(23，123，223)，其特征在于，当在截面中观察时所述凹部(41，141，241)限定出圆弧。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的切削刀片(23，123，223)，其特征在于，每个切屑表面(35，135，235)均包括边缘部分(87)和相对于所述边缘部分升高的中央部分(59)，所述边缘部分(87)在所述切削刃(71)和所述中央部分之间提供过渡部。
12.根据权利要求11所述的切削刀片(23，123，223)，其特征在于，所述侧表面(43，143，243)包括多个表面部分(75，175，275)，每个表面部分在角部(77，177，277)处与另一个表面部分相交，并且对于每一个切屑表面(35，135，235)，与所述中央部分(59)的外边缘(93)的一部分(99)距所述边缘部分(87)的外边缘的邻近每个表面部分(75，175，275)的中心的部分(101)相比，所述中央部分(59)的外边缘(93)的一部分(91)能够更靠近所述边缘部分(87)的外边缘(97)的邻近大体上位于所述切削刃(71)的中心处的角部(77，177，277)的部分(95)。
13.一种切削刀具(21)，包括根据权利要求1-12中任一项所述的切削刀片(23，123，223)，并且进一步包括刀具保持器(25)，所述刀具保持器包括用于接纳所述刀片(23)的凹座(27)，所述凹座(27)包括至少第一邻接表面(29)和包括突出的邻接表面(33)的第二表面(31)，从而当所述刀片(23，123，223)被接纳在所述凹座(27)中时，所述刀片的切屑面(35，37，135，235)邻接所述第一邻接表面(29)并且所述刀片支撑表面(39)邻接所述突出的邻接表面(33)。
14.根据权利要求13所述的切削刀具(21)，其中所述突出的邻接表面(33)是被安装到所述刀具保持器(25)的本体(63)的构件(61)的一部分，所述构件(61)由比所述本体(63)硬的材料形成。
15.根据权利要求14所述的切削刀具(21)，其中所述构件(61)是柱形的。
16.根据权利要求14所述的切削刀具(21)，其中所述切削刀片(23)通过由所述构件(61)形成的两个分开的突出的邻接表面(33)而在所述刀片的侧表面(43)上的两个位置处以及通过所述第一邻接表面(29)而在所述两个切屑表面(35或37)之一上的一个位置处与所述凹座(27)接触。
17.根据权利要求16所述的切削刀具(21)，其中在每个凹座中存在两个构件(61)。
18.根据权利要求17所述的切削刀具(21)，其中所述构件(61)相互形成90度的角度。
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