CN1035242C

CN1035242C - 一种切削刀片

Info

Publication number: CN1035242C
Application number: CN90108184A
Authority: CN
Inventors: 阿米尔·萨特兰
Original assignee: Iscar Ltd
Current assignee: Iscar Ltd
Priority date: 1990-09-06
Filing date: 1990-09-06
Publication date: 1997-06-25
Anticipated expiration: 2005-09-06
Also published as: CN1059487A

Abstract

一种切削刀片，包括一个具有纵向对称平面的中心体部分，由所述中心体部分和由各自的前面和后面组成的以及由第一和第二基本上等宽的切削刃结合组成的一对走向相反的端部，每一个端部的后面在一方向都倾斜一定量，使后面和被切槽的侧墙之间具有间隔。所述第一切削刃的中点法线在第一方向上相对所述对称平面倾斜α角，并且所述第二切削刃中点法线在第二即相反方向上相对所述对称平面倾斜α角，因此所述切削刃相互之间倾斜2α角。

Description

一种切削刀片

本申请涉及一种切削刀片，特别是但又不仅是用于端面切槽的切削刀片。

这种切削刀片通常是可更换的并且可松开地被夹持在刀柄的夹爪之间。在制造环形端面槽的端面切槽加工时，使用弯曲成环形的夹爪以便在切环形槽时，它可不受阻碍地***环形槽中，这已是公知的。另外，刀片的后面为便于刀片***环形槽时不受妨碍，制成弯曲形状也是公知的。然而，这种带弯曲后面的刀片在使用传统模压技术生产时产生了很多问题。作为弯曲刀片后面的替代物，最近已被推出，它具有平的后面，它是倾斜的，其数值和方向要使后面和被切出槽的侧壁之间具有间隙。

一般来说，可换切槽刀片特别是切端面槽的刀片所出现的问题与所提供的具有一对相反切削刃的刀片结构相关。这些具有相反切削刃的刀片结构显然是有益的，它可节省切削刀片的材料并且可使刀片迅速转位，以便在相反的切削刃用钝时，可使用一个新的切削刃。然而具有一对相反切削刃的切削刀片的结构有限制切槽深度的趋势，因为由一个切削刃所实现的切槽，任何想延伸其切削深度的企图都使得第二切削刃即相反的切削刃刺入，结果导致第二切削刃即相反的切削刃被卡在环形槽中。

已公开在欧洲专利申请-0150901之中的设计成不限制切削深度的一种双刀刃切槽刀片，它的第一切削刃设置在与第二切削刃基本成直角的同一平面内。这种切槽刀片产品，特别是当切削刃装有适当切屑形成装置时会带来问题并且需改变通常的模压工艺。

为了加工径向槽，JPA-53-114588(JP-B-57-55521)公开了一种切削刀片，它包括一对方向相反的端部，其上分别形成有前倾面和后面以及基本上等宽的第一和第二端切削刃，每个端部的后面的倾斜度在数量和方面上使后面和切出的槽的侧壁之间具有一个间隙；一条端部可绕其旋转分度的对称轴线；一个在中点上垂直于第一切削刃的平面，它在一个第一方向上相对于对称轴线倾斜一个α角，一个在中点上垂直于第二切削刃的平面，它在一个第二即相反方向上相对于对称轴线倾斜一个α角，从而各自垂直于所述两个切削刃的两个平面相互倾斜一个2α角。

实际上，该刀片的一个侧面及其底面一起可以看作形成了底部接合装置，而前顶部切削前倾面或后顶部前倾面(取决于那一个前倾面用作前切削刃)则可看作形成了顶部接合装置。假设情况如此，刀片的顶部接合装置和底部接合装置就没有一个纵向对称面，结果切削刀片就如本专利说明书图9所示那样非对称地座落在刀具上。此外，由于刀片安装在刀具上的非对称性，切削刀片的高度受到强烈限制。而且，刀片的非对称安装使得刀片即使在加工径向槽时也不稳定，因为刀片不能平稳地接受切槽工序中产生的向下切向力。因此，刀片在切槽工序中遭遇强大切削力时其强度会降低。

本发明的目的是提供一种基本满足上述迫切要求并基本上减少或克服了上述缺点的新的改进了的切槽刀片。

根据本发明的一种切削刀片，它包括：

分别形成有前倾面和后面以及基本上等宽的第一和第二切削刃的一对走向相反的端部，每一个端部的后面在一方向倾斜一定量，使得后面和被所述刀片切削出的槽的侧壁之间具有间隙；

一条上述端部可绕其旋转分度的对称轴线；

一个在中点上垂直于所述第一切削刃的平面，它在一个第一方向上相对于所述对称轴线倾斜一个α角，一个在中点上垂直于所述第二切削刃的平面，它在一个第二即相反方向上相对于所述对称轴线倾斜一个所述α角，从而上述两个分别垂直于第一和第二切削刃的平面相互之间倾斜2α角；

其特征在于，

所述一对端部分别与一中心体部分结合成整体并被该中心体部分分隔开，中心体部分具有一个所述对称轴线在其中的纵向对称面，并具有对称于所述对称面的相对的夹持面；以及

每一个端部分别形成有一对侧切削刃，它们相对于各自的端切削刃基本上呈直角设置。

按照本发明的这种刀片可以利用公知的模压工艺迅速生产。因此，基本上避免了在烧结后刀片后磨削的必要性。

更可取的是，该刀片在每个端部都有相对于各自的端切削刃基本上呈直角设置的一对侧切削刃。用这种刀片能在刀片的纵轴的横向上实现切削。在切端面槽时，刀片相对工件做横向相对移动，直到工件的端面全部车削为止。为了保证端面的最内的中心部分均匀地有效车削到，根据本发明所设计的固定刀片的刀柄，设计成刀片的前切削刃基本上沿垂直于工件的旋转轴线延伸线设置。

为了更好地了解本发明以及表示出在实际中如何实施，现参照附图说明。

其中：

图1是根据本发明的端面切槽刀片的透视图，并列着刀柄上相应的夹爪。

图2是刀片夹固在刀枘中的透视图。

图3a是为了更明了，把刀片中间凸起部去掉后的透视图。

图3b是图3a中所示刀片的端部的正视图。

图4是一个承受端面切槽的圆柱形工件透视图。

图5是一个承受端面车削的圆柱形工件透视图。

图6是图4中所示的切削刀片和圆柱形工件沿VI-VI线的剖视图。

图7是图4中所表示的局部放大图。

图8是为了计算图7中槽中刀片的最小间隙的简图。

最佳实施例的详细说明。

如图所示，切削刀片1是由一个长形元件构成，它的最下部2a，具有矩形横截面，它的最上部2b包括一个中心体部分3，该中心体部3的侧壁与最下部2α的侧壁共平面。中心体部3具有在上的纵向槽面4。而下部2a具有最底部纵向槽面5。上、下面(4，5)的槽走向相反，并且围绕互相平行的中心纵轴线6，7形成。纵轴线6、7位于附图3和5中所看到的对称平面16内。

与中心体部3组成整体的是一对走向相反的端部8a，8b。它们分别具有上前倾面9a，9b，前平面10a，10b，和各自的侧后面11a，12a和11b，12b。前倾面9a是由一个前切削刃13a和侧切削刃14b，15b为边缘的。而前倾面9b是由前切削刃13b和侧切削刃14b，15b构成后面11a，12a和11b，12b自侧切削刃14a，15a和14b，15b向着下部2a倾斜，以使在这些后面与被切削槽的侧壁之间有间隙，参考图5就可看出。

从图特别是图3中可看出，前倾面9a，9b与它们的切削刃一起相对于对称面16在相反的方向上各自倾斜。因此，切削刃13a的中点的法线相对于对称平面16倾斜α角，而切削刃13b的中点的法线相对于对称平面16倾斜α角，所以，切削刀13a和13b之间互相倾斜20角。

从图1和图2中可以看出，刀片1设计成被夹持在一对如图4所示的刀柄20的夹爪21，22之间。夹爪21的下面制成凸肋23，可装入刀片1的凹槽4中；而夹爪22的上面制成凸肋24，可装入刀片1的凹槽5中。夹爪21和22呈弯曲状以使在纸的平面上看近似凸状。如图2所示，在使用时刀片1被镶入爪21，22之间，以使肋23和24分别偶配在槽4和5之中，然后，夹爪被装置(未画出)夹牢。

装在图2所示的刀柄中的刀片1在切端面槽和车工件端面的使用，现分别参照图4和图5来说明。从图4可看出，一个圆柱形工件25，(为了明了，剖掉了圆周的四分之一)具有端面26，该工件围绕它的纵轴线顺时针方向并且相对于毗连着的切削刀片1旋转，从而制出环形槽27。

如图5所示，当工件旋转时，切削刀具上的刀片向工件的中心径向移动，由此实现工件的端面车削。

如图4所示，当进行端面切槽时，对于不同直径范围需要使用不同刀片。然而，进行端面车削时，一个单一的刀片就能够用于加工全部表面，因为当刀片向工件中心移动时，它不再与外槽壁毗连。

现以图6和图7为参考，对刀片1相对于工件25的设置作一详细说明并描述刀片获得不受限制的切槽深度的使用方法。从图4可以清楚地看出，夹爪21，22的曲率能够使夹紧刀片的刀具容易进入槽27之中。从图7能够看出，刀片装在夹爪21，22内，使得它的前切削刃13a沿着旋转的工件25的圆周的一个半径28设置。在这个位置上，后切削刃13b相对于前切削刃13a成一角度，当它投影到平行于切削刃13a的另一条线29上时，它的宽度比切削刃13a的宽度小相当多。假设现在工件顺时针方向旋转并且切削刃在工件轴线方向上向里移动，那么环形槽27就制成了。该槽宽度相应于切削刃13a的宽度。由于使用的平后面11a，12a，是倾斜的，这些后面总是离开槽27的侧壁。并且，如上所述，当考虑相对于槽27的宽度时，后切削刃13b的宽度与槽27的宽度相比相当小。因此，端面槽的深度不受刀片长度的限制。

鉴于所提供的刀片具有侧切削刃14a，15a的事实，图5所示的刀片的横向运动对于扩大槽的宽度起着作用并且在这种横向运动是在工件中心方向上运动时，最初沿工件半径放置的切削刃13a保证可以车削整个工件端面而不留下任何剩余核心。

现参照图8，它基本上相应于图7。为了理解有关刀片的特殊构造，特别是几何形状是如何有效地保证刀片不仅完全不受阻碍***槽内而且在槽壁和后切削刃之间的间隙总是足以避免外来物卡在槽壁和后切削刃之间的危险。

如图8中所看到的：

W＝前、后切削刃13a和13b的宽度

W₁＝槽壁27a和27b与通过切削刃13b的直线交点间的距离

β＝通过切削刃13a的工件半径r₁和通过切削刃13b处长线的交点的半径r₂之间的夹角2α＝切削刃13a和13b之间的夹角

ΔW = \frac{W_{1} - W}{2}

ΔG＝一方面是槽壁27a，27b，另一方面是由切削刃13b相对的端部各自划出的环形轨迹31a，31b之间的有效间隙。

这个ΔG相当于不使外来物卡在切削刃13b和槽壁之间的外来物的最大尺寸。

它可以表示成：

ΔG＝ΔW·COS(2α-β)

本发明已特别说明了在端面切削槽中刀片的用途，也就很容易理解同样刀片能够用于纵向车削加工了。

上述几何形状刀片的结构使提供一种具有一对走向相反的前倾面和切槽深度不受任何限制的切削刃的切削刀片成为可能，并且明显地反映出这种刀片的生产经济得多。

Claims

1.一种切削刀片(1)，它包括：

分别形成有前倾面(9a，9b)和后面(11a，12a；11b，12b)以及基本上等宽的第一和第二切削刃(13a，13b)的一对走向相反的端部(8a，8b)，每一个端部的后面(11，12；11，12)在一方向倾斜一定量，使得后面和被所述刀片切削出的槽的侧壁之间具有间隙；

一条上述端部可绕其旋转分度的对称轴线；

一个在中点上垂直于所述第一切削刃(13a)的平面，它在一个第一方向上相对于所述对称轴线倾斜一个α角，一个在中点上垂直于所述第二切削刃(13b)的平面，它在一个第二即相反方向上相对于所述对称轴线倾斜一个所述α角，从而上述两个分别垂直于第一和第二切削刃(13a，13b)的平面相互之间倾斜2α角；

其特征在于，

所述一对端部分别与一中心体部分(3)结合成整体并被该中心体部分分隔开，中心体部分具有一个所述对称轴线在其中的纵向对称面，并具有对称于所述对称面的相对的夹持面；以及

每一个端部(8a，8b)分别形成有一对侧切削刃(14a，15a；14b，15b)，它们相对于各自的端切削刃(13a，13b)基本上呈直角设置。

2.一种包括一个其上装夹有如权利要求1所述切削刀片的刀柄(20)的切削刀具，所述刀柄(20)具有一对由嵌入装置(23，24)所形成夹爪(21，22)，用以偶配由所述刀片(1)的中心体部分(3)上的上、下表面所形成的对应的嵌入装置(4，5)，所述夹爪(21，22)呈弯曲状以便允许***环形槽之中，其特征在于：所述夹爪(21，22)设计成便于夹持所述刀片(1)，使其外部切削刃(13a)相对于刀柄(20)的纵轴线垂直设置。