CN108290224A - 车削刀片 - Google Patents

Abstract

一种车削刀片(1)，包括：顶表面(8)；相反的底表面(9)；参考平面(RP)，该参考平面(RP)与顶表面(8)和底表面(9)平行地定位并且位于顶表面(8)和底表面(9)之间；中心轴线(A1)，该中心轴线(A1)与参考平面(RP)垂直地延伸并且与参考平面(RP)、顶表面(8)和底表面(9)相交。侧表面(13、13’、13”)将顶表面(8)和底表面(9)连接。三个刀尖部(15、15’、15”)关于所述中心轴线(A1)对称地形成。每个刀尖部(15、15’、15”)包括第一切削刃(11)、第二切削刃(12)以及凸形刀尖切削刃(10)，该凸形刀尖切削刃(10)将第一切削刃(11)和第二切削刃(12)连接。在顶视图中，同一刀尖部(15)上的第一切削刃(11)和第二切削刃(12)相对于彼此形成25‑50°的刀尖角(α)。从第一切削刃(11)到参考平面(RP)的距离以使得该距离随着距刀尖切削刃(10)的距离增大而减小的方式变化。

Description

车削刀片

发明技术领域

本发明属于金属切削的技术领域。更具体地是，本发明属于在诸如数控机床的机床中用于金属切削的车削刀片的领域。

发明背景和现有技术

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的车削刀片，包括这种车削刀片的车刀以及使用这种车刀加工金属工件的方法。在金属工件的车削中，金属工件绕中心轴线旋转。金属工件在一端处由诸如一个或多个卡盘或夹爪的可旋转的夹紧装置夹紧。被夹紧的工件的端部能够称为夹紧端或驱动端。为了稳定的夹紧，金属工件的夹紧端或驱动端可具有比金属工件的相反端大的直径，和/或具有位于夹紧端与相反端之间的金属工件的部分的较大直径。可替代地是，金属工件在加工操作、即金属切削操作之前可具有恒定的直径。车削刀片相对于金属工件移动。该相对移动被称为进刀。车削刀片的移动能够在与金属工件的中心轴线平行的方向上，这通常称为纵向进刀或轴向进刀。车削刀片的移动此外能够在与金属工件的中心轴线垂直的方向上，这通常称为径向进刀或表面切削(facing)。其它角度的移动或进刀方向也是可能的，这通常被称为仿形切削或仿形车削。在仿形切削中，进刀具有轴向分量和径向分量两者。在车削刀片的相对移动期间，来自金属工件的材料以切屑的形式被移除。切屑优选地是短的和/或具有防止切屑堵塞和/或不会给予被加工的表面的差的表面光洁度的形状或移动方向。

能够用于广泛范围的进刀方向的车削刀片的常见形状是三角形车削刀片。这种刀片在顶视图中，即朝向观察者的前刀面具有三角形的形状，在该三角形中，所有三条边均具有相等的长度，并且其中刀尖角是60°。三角形的角部呈刀尖切削刃的形式，其通常具有在0.2-2.0mm的范围内的曲率半径。根据ISO标准，这种车削刀片的实例通常被称为TNMG和TCMT，并且通常至少部分地由涂层硬质合金或非涂层硬质合金或立方氮化硼(CBN)或陶瓷或金属陶瓷制成。

在径向车削中，进刀方向垂直于并且朝向金属工件的旋转轴线。这被称为表面切削。虽然在加工某些部件时，也称为外表面切削的离开金属工件的旋转轴线的径向车削可能是有利的，但使用诸如TNMG或TCMT的常见车削刀片给出了诸如较差的切屑控制的缺点。

在US4632608中的车削刀片旨在克服外表面切削中的缺点。刀片包括三个刀尖部。在一个实施例中，刀尖部具有圆形形状。圆形形状的切削刃的一部分在外表面切削中是唯一的工作切削刃。在进一步实施例中，每个刀尖部的周边由许多弧形段组成，其中刀尖角是60°。对于该实施例，在外表面切削中，直切削刃的一部分和凸形弯曲的刀尖切削刃的一部分在外表面切削中是唯一的工作切削刃。在US4632608中的车削刀片能够用于加工金属工件中的形成外部90°角部的两个壁，其中在距旋转轴线较大距离处的一个壁垂直于旋转轴线，并且在距旋转轴线较小距离处的一个圆柱形壁平行于旋转轴线，其中两个壁由圆形段或弯曲段连接。在此上下文中，外部90°角部是形成在金属工件的外部表面或外表面上或外部表面或外表面处的90°角部，使得圆柱形壁或圆柱形表面背对旋转轴线。这与可能形成在与旋转轴线同心的孔内的内部表面或内表面上或内部表面或内表面处的任何角部不同。

所述圆形段或弯曲段在包括旋转轴线的平面上的横截面中呈圆弧的形状，呈圆的四分之一或大致圆的形状的四分之一的形状，该圆具有与车削刀片的刀尖切削刃相同的曲率半径。可替代地是，圆形段或弯曲段具有比车削刀片的刀尖切削刃大的曲率半径。更具体地是，在US4632608中，形成外部90°角部的两个壁的加工通过轴向车削操作和跟随的外表面切削操作进行，其中工作刀尖部的相同部分在两个操作中都是工作的。在朝向金属工件的夹紧端并且朝向与金属工件的旋转轴线垂直的角部的壁的上述轴向车削操作中，发明人已经发现，随着车削刀片更接近于在距旋转轴线更大距离处与旋转轴线垂直地延伸的上述壁地移动，切屑控制降低。

发明内容

发明人已经发现，加工金属工件中的形成外部90°角部的两个壁表面的替代方式在刀片磨损和/或断屑和/或切屑控制方面更有效，并且与先前已知的车削刀片相比，新的车削刀片给出了进一步改善。

本发明的目的是提供车削刀片，该车削刀片包括三个刀尖部，其适合用于加工金属工件中的形成外部90°角部的两个壁表面，该车削刀片在外表面切削操作中，即当在离开金属工件的旋转轴线并且与金属工件的旋转轴线垂直的方向上车削或进刀时具有改善的断屑和/或切屑控制。进一步目的是提供车削刀片，该车削刀片在使刀片与旋转轴线平行、离开金属工件的夹紧端地移动，即轴向进刀时，给予改善的断屑和/或切屑控制和/或刀具寿命。又进一步目的是提供车削刀片，该车削刀片具有在工作刀尖部上或工作刀尖部处的生成表面的工作刀尖切削刃，该车削刀片能够不仅用于相反方向上的轴向进刀而且用于相反方向上的径向进刀，其中同一工作刀尖部能够用于在无需车削刀片的重新定向的情况下加工由两个壁形成的90°角部，该两个壁由具有与车削刀片的刀尖切削刃相同的曲率半径的弯曲段连接。又进一步目的是提供车削刀片，该车削刀片关于进刀方向以及能够在无需任何重新定向的情况下通过单个车削刀片产生的部件类型是通用的。

至少主要目的通过最初定义的车削刀片实现，其特征在于，在顶视图中，位于同一刀尖部上或刀尖部处的第一切削刃和第二切削刃相对于彼此形成25-50°的刀尖角α，并且其中从第一切削刃到参考平面RP的距离随着距刀尖切削刃的距离增大而减小。通过这种车削刀片，发明人已经发现，在外表面车削中并且在离开金属工件的夹紧端的轴向车削中，断屑和/或切屑控制和/或刀具寿命，即刀片磨损得到改善。通过这种车削刀片，形成外部90°角部的两个壁能够利用在一个位置或定向上的一个车削刀片的一个刀尖部，通过外表面切削和离开工件的夹紧端的轴向车削，即离开与金属工件的旋转轴线垂直地延伸的壁的轴向车削进行有效地加工。在此上下文中，外部90°角部包括在距旋转轴线较大距离处的、与旋转轴线垂直的一个壁，以及在距旋转轴线较小距离处的、与旋转轴线平行的一个圆柱形壁，其中两个壁通过圆形段或弯曲段连接。在此上下文中，外部90°角部是形成在金属工件的外部表面或外表面上或外部表面或外表面处的90°角部，使得圆柱形壁或圆柱形表面背对旋转轴线。这与可能形成在与旋转轴线同心的孔内的内部表面或内表面上或内部表面或内表面处的任何角部不同。

顶表面包括前刀面。底表面包括安置表面。参考平面平行于刀尖切削刃所位于的平面。刀尖切削刃优选地是位于距参考平面最大距离处的切削刃。刀尖切削刃位于与中间轴线相等的距离处。中心轴线穿过刀片的几何中心。优选地是，中心轴线位于用于夹紧螺钉的通孔的中心上。

刀尖部绕中心轴线对称地形成，即每个刀尖部相对于每个其它刀尖部形成120°的角度。

关于车削刀片的中心，刀尖部是车削刀片的远侧部。一个刀尖部的至少一部分在加工过程中是工作的，即与金属工件接触。每个刀尖部包括至少与顶表面相邻或接界的切削刃。车削刀片可以是双面的或可翻转的，即底表面包括与顶表面相似或相同的一组切削刃。刀尖切削刃形成车削刀片的最远侧部，换言之，刀尖切削刃是位于距车削刀片的中心轴线最大距离处的切削刀片的部分。刀尖部是切削刀片的周边部，在该切削刀片的周边部处，前刀面形成在第一切削刃、第二切削刃和刀尖切削刃之间的顶表面上或顶表面处。刀尖切削刃优选地具有其中心位于第一切削刃和第二切削刃之间的圆的圆弧或圆的一部分的形状，其中该圆优选地具有0.2-2.0mm的半径。可替代地是，刀尖切削刃可具有椭圆的圆弧的形状。可替代地是，刀尖切削刃可具有一个或多个圆的圆弧或椭圆的圆弧以及直部分的组合的形状，所述组合一起形成在顶视图中凸形的刀尖切削刃。顶视图是顶表面面向观察者并且底表面背对观察者的视图。第一切削刃和第二切削刃在顶视图中优选地是直的。如果第一切削刃和第二切削刃在顶视图中不是直的，诸如例如是略微凸形的或略微凹形的，则刀尖角使用分别在第一切削刃和第二切削刃的端点之间的直线来测量。如果第一切削刃和第二切削刃是略微凸形的或略微凹形的，则第一切削刃和第二切削刃的曲率半径是刀尖切削刃的曲率半径多于5倍大，并且优选地是多于10倍大。可替代地是，25-50°的刀尖角等于具有25-50°的角度的圆弧形状的刀尖切削刃。第一切削刃和第二切削刃优选地具有2.0-20.0mm的相等长度。从第一切削刃到参考平面的距离以使得该距离随着距刀尖切削刃的距离增大而减小的方式变化。换言之，至少对于第一切削刃的一部分，从第一切削刃到参考平面的距离随着离开刀尖切削刃而减小。可替代地表述(formulated)是，从参考平面到第一切削刃的第一部分的距离大于从参考平面到第一切削刃的第二部分的距离，其中第一切削刃的第一部分位于刀尖切削刃和第一切削刃的第二部分之间。换言之，在侧视图中，第一切削刃的至少一部分离开刀尖切削刃地朝向底表面和参考平面倾斜。例如，与刀尖切削刃相邻的第一切削刃的第一点位于距参考平面比从第一切削刃的第二点到参考平面的距离更大的距离处，该第二点位于距刀尖切削刃比第一切削刃的第一点更大的距离处。所有的刀尖切削刃优选地都位于与参考平面平行的共同平面中。切削刃是与前刀面和也被称为后刀面(relief surface)的间隙表面接界的车削刀片的刀刃。刀尖切削刃的弧长短于第一切削刃和第二切削刃的长度两者。车削刀片适合用于不仅相反方向上的轴向进刀而且相反方向上的径向进刀，其中同一工作刀尖部能够用于加工由两个壁表面形成的90°角部，所述两个壁表面由具有与车削刀片的刀尖切削刃相同的曲率半径的弯曲段连接。每个刀尖部相对于每个其它刀尖部绕中心轴线形成120°的角度。车削刀片可以是单面的，即切削刃仅在顶表面的边界处，或者是双面的，即切削刃在顶表面的边界处和在底表面的边界处。优选地是，以使得顶表面的面积大于底表面的面积的方式，车削刀片是单面的，其中顶表面面积和底表面面积两者都是投影在参考平面RP上的。车削刀片优选地至少部分地由涂层烧结硬质合金或非涂层烧结硬质合金或金属陶瓷制成的工件。可替代地是，车削刀片可以至少部分由立方氮化硼(CBN)、多晶金刚石(PCD)或陶瓷制成。车削刀片能够借助于例如螺钉或夹具以可移除的方式安装在刀体中。

根据本发明的实施例，第一切削刃和第二第二切削刃在顶视图中是直线或直的。通过这种车削刀片，切削力方向和/或切屑流动方向将较少地取决于切削深度，即切削的深度。在此上下文中，大于200mm的凹曲率半径或凸曲率半径被认为是直的或直线的。

根据本发明的实施例，二等分线从每对第一切削刃和第二切削刃等距地延伸，并且每条二等分线均与中心轴线相交。通过这种车削刀片，当在可能垂直的两个方向上加工时，由非工作刀尖切削刃引起干涉的风险降低。通过这种车削刀片，能够将刀片用于在相反两端处被夹紧的金属工件。换言之，形成在同一刀尖部上或刀尖部处的第一切削刃和第二切削刃位于距二等分线相等的距离处。因此，二等分线位于第一切削刃和第二切削刃之间。第一切削刃和第二切削刃位于二等分线的相反两侧上或相反两侧处。每条二等分线相对于任一其它二等分线形成120°的角度。每条二等分线均与中心轴线相交。每条二等分线均与形成在与第一切削刃和第二切削刃相同的刀尖部上或刀尖部处的刀尖切削刃的中心相交。

根据本发明的实施例，凹口(indentation)形成在每对刀尖切削刃之间的每个侧表面中。通过这种车削刀片，仅使用第一切削刃或第二切削刃，较大的切削深度即是可能的。凹口或切口因此形成在刀片中。凹口以这样的方式形成，即：使得在顶视图中，没有车削刀片的任何部分位于每对刀尖切削刃之间的点处并且位于距每对刀尖切削刃等距长度处。换言之，车削刀片具有以下形状，该形状在顶视图中是具有相等长度的凹形边的对称三角形。

根据本发明的实施例，顶表面包括突起，突起具有沿二等分线的延伸部，突起包括：第一断屑器壁，第一断屑器壁面向第一切削刃；和第二断屑器壁，第二断屑器壁面向第二切削刃。通过这种车削刀片，断屑和/或切屑控制进一步得到改善。一个进一步效果是存在切屑撞击被加工的表面的降低的风险，切屑撞击被加工的表面可能降低所加工的金属工件、即部件的表面质量。突起可比顶表面的周围部离开参考平面更远地延伸。前刀面形成在突起和切削刃之间。

根据本发明的实施例，在与参考平面RP垂直的平面中测量到的、处在突起的顶表面和第一切削刃的最低点之间的距离是0.28-0.35mm。

换言之，在侧视图中，在突起的顶表面、即最高点和第一切削刃的最低点之间的高度差是0.28-0.35mm。通过这种车削刀片，断屑和/或切屑控制进一步得到改善。一个进一步效果是存在切屑撞击被加工的表面的降低的风险，切屑撞击被加工的表面可能降低所加工的金属工件、即部件的表面质量。

根据本发明的实施例，在顶视图中，从第一切削刃到第一断屑器壁的距离随着离开刀尖切削刃而增大。通过这种车削刀片，切屑控制进一步得到改善。例如，切屑堵塞或切屑撞击金属工件的风险降低。该距离是在与第一切削刃垂直的方向上并且在与参考平面平行的平面中测量到的距第一断屑器壁的距离。突起以及因此第一断屑器壁不一定必须沿第一切削刃的整个长度延伸。

根据本发明的实施例，第一侧表面包括：第一间隙表面，第一间隙表面与第一切削刃相邻；第三间隙表面；以及第二间隙表面，第二间隙表面位于第一间隙表面与第三间隙表面之间，其中第三间隙表面相对于底表面形成角度ε，该角度ε是在与第一切削刃垂直的平面中测量到的，其中第二间隙表面相对于底表面形成角度σ，该角度σ是在与第一切削刃垂直的平面中测量到的，其中，第一间隙表面相对于底表面形成角度γ，该角度γ是在与第一切削刃垂直的平面中测量到的，其中角度σ大于角度ε，并且其中每个刀尖部的侧表面关于与参考平面RP垂直并且包括二等分线的平面对称地构造。通过这种车削刀片，外表面切削能够由较小的工件直径进行，并且刀片强度的降低减小了。本发明人已经发现，当在较小直径下进行外表面切削时，较大的间隙角是必需的，但间隙角沿侧表面以恒定角度的增大将会给予刀片的降低的强度。相对于第一间隙表面和第三间隙表面具有相对较小间隙角的第二间隙表面具有提高刀片的强度的目的。第三间隙表面优选地与底表面相邻。间隙表面形成的角度是相对于底表面或者替代地是相对于平行于参考平面的与底表面相交的平面测量到的。优选地是，角度γ大于角度ε。优选地是，角度σ大于角度γ。优选地是，从第一切削刃到第一间隙表面的下边界线，即位于最靠近于底表面的第一间隙表面的边界线的距离随着离开刀尖切削刃而减小。优选地是，角度γ是80-88°。优选地是，角度ε是75-88°。优选地是，角度σ是85-90°。优选地是，第三间隙表面正如在与第一切削刃垂直的平面中看到的那样是凸形的，优选地是具有多于10mm的曲率半径。优选地是，在与参考平面垂直的方向上的第一间隙表面的高度小于第二间隙表面的高度，以便进一步提高第一切削刃的强度。优选地是，第一间隙表面的高度至少是0.3mm，以便匹配第一切削刃的最大后刀面磨损。

根据本发明的实施例，底表面包括转动防止装置。通过这种车削刀片，当车削刀片安置在刀体中时，在相反方向上的径向车削和/或在相反方向上的轴向车削得到改善。转动防止装置能够呈一个或多个凸脊、沟槽、突起或空腔或这些特征的组合的形式。转动防止装置适合用于通过与刀体中的对应结构或安置在刀体中的垫片中的对应结构接触来相互作用，车削刀片能够可移除地被夹紧在刀体或垫片中。转动防止装置防止或至少减少车削刀片绕车削刀片的中心轴线在两个相反方向上的旋转或移动。

根据本发明的实施例，底表面包括呈三个沟槽的形式的转动防止装置，每个沟槽具有沿二等分线的主延伸部，其位于相邻的第一切削刃和第二切削刃之间。通过这种车削刀片，刀片可在同一刀片座中的三个位置中转位。以使得在相反方向上的轴向车削和在相反方向上的径向车削(表面切削和外表面切削)中两者都有充分的转动防止的方式，沟槽的定向关于第一切削刃和第二切削刃对称地定向。换言之，对于每个刀尖部，位于第一切削刃和第二切削刃之间的二等分线具有与在同一刀尖部中的刀片的底表面中的沟槽的主延伸部相同的延伸部。因此，所有三个沟槽具有在朝向车削刀片的中心轴线的方向上的主延伸部。

根据本发明的实施例，顶表面和底表面是相同的，其中转动防止装置呈一组表面的形式，每个表面在相对于参考平面形成5-60°的角度的平面中延伸。通过这种构造，车削刀片能够制成双面的并且包括转动防止装置。双面的或可翻转的车削刀片是指车削刀片能够在之前的底表面用作前刀面的情况下使用。

根据本发明的实施例，顶表面包括突起，突起具有沿二等分线的延伸部，该突起包括第一断屑器壁，第一断屑器壁面向第一切削刃，其中顶表面包括凸块，其中该凸块形成在二等分线和第一切削刃之间。

凸块或突起从顶表面突出。至少一个凸块，优选地是多个凸块或所有凸块优选地在顶视图中具有0.3-0.5mm的宽度，并且在顶视图中具有0.6-1.4mm的长度，其中长度垂直于宽度，并且其中宽度是与相邻的、即相关联的第一切削刃平行地测量到的。凸块形成在二等分线与第一切削刃之间，使得凸块分别与二等分线和第一切削刃间隔开。凸块优选地放置成，使得在顶视图中，第一切削刃与凸块之间的距离是0.4-0.5mm。所述距离是在顶视图中垂直于第一切削刃测量到的距最靠近于第一切削刃的每个相应凸块的那一部分的距离。

通过这种车削刀片，凸块在低进刀速率下改善断屑和/或切屑控制。

根据本发明的实施例，刀尖角α小于35°。通过这种车削刀片，车削刀片的通用性得到改善。

根据本发明的实施例，在侧视图中，第一切削刃相对于参考平面形成1-4°的角度，使得从第一切削刃到参考平面的距离随着离开刀尖切削刃而连续地减小。换言之，在侧视图中，第一切削刃离开刀尖切削刃以1-4°向下倾斜，其中顶表面向上，底表面向下，并且参考平面是水平的。因此，没有第一切削刃的任何部分离开刀尖切削刃地向上倾斜。

根据本发明的实施例，在顶视图中，第一切削刃从第一端点直到第二端点是直线的或直的，第一切削刃在第一端点处连接到刀尖切削刃，第一切削刃与形成在一对刀尖切削刃之间的侧表面中的凹口在第二端点处相交，其中从第一切削刃到参考平面的距离从所述第一端点直到所述第二端点连续减小。换言之，从第二端点到参考平面的距离短于从第一端点到参考平面的距离。

通过这种车削刀片，切屑控制得到进一步改善，特别是在较高的切削深度下。

根据本发明的实施例，车刀包括刀体和根据本发明的车削刀片，刀体具有前端和相反的后端、主延伸部、刀片座，主延伸部沿纵向轴线A2从前端延伸到后端，刀片座形成在前端中，车削刀片能够安装在该刀片座中，使得工作刀尖部的二等分线相对于刀体的纵向轴线A2形成35-55°的角度θ。通过这种车刀，车削刀片以使得更大范围的进刀方向是可能的方式定位或安置。通过这种车刀，对于相同刀尖部，以使得存在用于两种操作、即进刀方向的不工作、即无磨损的刀尖切削刃的一部分的方式，第一切削刃能够用于轴向车削中，并且第二切削刃能够用于外表面切削中。通过这种车刀，当离开金属工件的夹紧端轴向车削时，第一切削刃的进入角度小于45°并且至少是10°。本发明人已经发现，当以使得刀片在离开金属工件的夹紧端的方向上移动的方式轴向车削时，这种进入角度给予减少的刀片磨损。通过这种车刀，在外表面切削时，即离开金属工件的旋转轴线垂直地进刀时，第二切削刃的进入角度小于45°并且至少是10°。本发明人已经发现，当外表面切削时，这种进入角度给予减少的刀片磨损。工作刀尖部是在安装好的状态下包括刀尖切削刃的刀尖部，在顶视图中，该刀尖切削刃是相对于刀体的后端并且相对于刀体的纵向轴线最远侧的车削刀片的那一部分。工作刀尖部的第一切削刃相对于刀体的纵向轴线形成的角度大于工作刀尖部的第二切削刃相对于刀体的纵向轴线形成的角度。刀体的纵向轴线优选地垂直于金属工件的旋转轴线。处于安装好的状态下的车削刀片的中心轴线相对于刀体的纵向轴线大致垂直(70°–110°)。刀体的刀片座优选地包括刀片旋转装置，该刀片旋转装置对应于形成在车削刀片的底表面中的刀片旋转装置。刀体的后端是位于离工作刀尖切削刃最大距离处的刀体的那一部分。

根据本发明的实施例，角度θ与角度α的一半的总和等于或大于50°且等于或小于70°。换言之，50°≤θ+(α/2)≤70°。通过这种车刀，在外表面切削中和在离开金属工件的夹紧端的轴向车削中，断屑和/或切屑控制进一步得到改善。通过这种车刀，能够在金属工件中加工外部90°角部，其中该角部的一个壁表面垂直于金属工件的旋转轴线，并且角部的一个壁表面平行于金属工件的旋转轴线，并且其中两个壁表面通过具有与车削刀片的刀尖切削刃相同的曲率半径的表面连接。通过这种车刀，当离开金属工件的夹紧端轴向车削时，第一切削刃的进入角度在20°和40°之间，并且发明人已经发现这种进入角度给予了减小的刀片磨损。通过这种车刀，当外表面切削时，第二切削刃的进入角度在20°和40°之间，并且发明人已经发现这种进入角度给予了减小的刀片磨损。

根据本发明的实施例，用以加工金属工件的方法使用根据本发明的车削刀片来执行。该方法包括步骤：将金属工件夹紧在第一端处；使金属工件绕旋转轴线A3旋转；将工作刀尖部的第一切削刃定位成使得第一切削刃相对于金属工件的旋转轴线A3形成的角度小于由第二切削刃相对于金属工件的旋转轴线形成的角度；并且使车削刀片在与旋转轴线A3垂直且离开旋转轴线A3的方向上移动，使得第二切削刃是工作的。工作刀尖部是定位成使得在切削期间该刀尖部包括从金属工件上切削切屑的至少一个切削刃的那个刀尖部。工作刀尖部定位成比另一个刀尖部、即不工作的刀尖部更靠近于金属工件的旋转轴线并且更靠近于金属工件的第一端。表述“第二切削刃是工作的”意味着第二切削刃从金属工件上切削切屑。进一步的，与工作的第二切削刃相邻的刀尖切削刃的部分是工作的。与第二切削刃是工作的同时，形成在与第二切削刃相同的刀尖部上或刀尖部处的第一切削刃是不工作的。车削刀片的移动通常被称为进刀，或者外表面切削。第二切削刃优选地以20-40°的第二进入角度κ₂工作。如果进入小于20°，则切屑的宽度会太宽，从而导致降低的切屑控制，并且振动风险会增加。如果进入角度超过40°，则刀片磨损会增加。

根据本发明的实施例，用以加工金属工件的方法使用根据本发明的车削刀片来执行。该方法包括步骤：将金属工件夹紧在第一端处；使金属工件绕旋转轴线旋转；将工作刀尖部的第一切削刃定位成使得第一切削刃相对于金属工件的旋转轴线A3形成的角度小于由第二切削刃相对于金属工件的旋转轴线形成的角度；并且使车削刀片在与旋转轴线A3平行且离开第一端的方向上移动，使得第一切削刃是工作的。工作刀尖部是定位成使得在切削期间该刀尖部包括从金属工件上切削切屑的至少一个切削刃的那个刀尖部。工作刀尖部定位成比另一个刀尖部、即不工作的刀尖部更靠近于金属工件的旋转轴线并且更靠近于金属工件的第一端。表述“第一切削刃是工作的”意味着第一切削刃从金属工件上切削切屑。进一步的，与工作的第一切削刃相邻的刀尖切削刃的部分是工作的。与第一切削刃是工作的同时，形成在与第一切削刃相同的刀尖部上或刀尖部处的第二切削刃是不工作的。车削刀片的移动是纵向车削操作。第一切削刃优选地以20-40°的第一进入角度κ₁工作。如果进入小于20°，则切屑的宽度会太宽，从而导致降低的切屑控制，并且振动风险会增加。如果进入角度超过40°，则刀片磨损会增加。

附图说明

现在将通过描述本发明的不同实施例并且通过参照附图更详细地解释本发明。

图1是示出了利用常规车削刀片进行的圆柱形表面的常规车削的示意图。

图2是示出了通过根据第一实施例的车削刀片进行的圆柱形表面的车削的示意图。

图3是示出了利用根据第一实施例的车削刀片进行的金属工件的、包括轴向车削和外表面切削的车削的示意图。

图4是示出了利用根据第一实施例的车削刀片进行的金属工件的、包括外表面切削的车削的示意图。

图5是根据第一实施例的车削刀片的刀尖部的顶表面的顶视图。

图6-8是分别沿图5中的线VI-VI、VII-VII和VIII-VIII的详细剖面。

图9是图5中的刀尖部的侧视图。

图10是示出了通过根据第一实施例的车削刀片进行的90°角部的车削的示意图。

图11是常规车削刀片的刀尖部的示意性顶视图，示出了由常规车削引起的磨损。

图12是实施例的刀尖部的示意性顶视图，示出了由图10中的车削引起的磨损。

图13a是示出了根据第二实施例的车削刀片的透视图。

图13b是图13a中的车削刀片的前视图。

图13c是图13a中的车削刀片的侧面。

图13d是图13a中的车削刀片的顶视图。

图14是示出了位于部分刀体中的图13a中的车削刀片的透视图。

图15是示出了图14中的车削刀片和刀体的分解视图。

图16a是示出了根据第一实施例的车削刀片的透视图。

图16b是图16a中的车削刀片的前视图。

图16c是图16a中的车削刀片的侧视图。

图16d是图16a中的车削刀片的顶视图。

图17是示出了刀体和图16a中的车削刀片的透视图。

图18a是示出了图16a中的车削刀片的底表面的透视图。

图18b是示出了图16a中的车削刀片的底表面的进一步透视图。

图19a是示出了根据第三实施例的车削刀片的透视图。

图19b是图19a中的车削刀片的侧视图。

图19c是图19a中的车削刀片的顶视图。

图16d是图19a中的车削刀片的右底部的放大视图。

所有车削刀片图都已经按比例绘制。

具体实施方式

参考图1，其示出了通过使用常规车削刀片1进行车削的常规金属切削操作。金属工件50由夹爪52夹紧，夹爪52连接到诸如数控机床或车床的、包括电机(未示出)的机床。夹爪压靠在金属工件50的第一端54或夹紧端处的外表面上。金属工件50的相反的第二端55是自由端。金属工件50绕旋转轴线A3旋转。车削刀片1可靠地且可移除地夹紧在刀体2中的刀片座或刀槽中。刀体2具有纵向轴线A2，纵向轴线A2从后端延伸到前端，刀片座或刀槽位于前端中。刀体2和车削刀片1一起形成车刀3。车刀3相对于金属工件50移动，通常称为进刀。在图1中，进刀是轴向的，也称为纵向进刀，即进刀方向平行于旋转轴线A3。这样，圆柱形表面53形成。车削刀片1具有工作刀尖，该工作刀尖具有80°的刀尖角α，刀尖角α定义为主切削刃和副切削刃之间的角度。随着车削刀片1到达更接近于与旋转轴线A3垂直的壁表面，因为对于切屑从切削区域离开存在不多的空间，所以切屑控制差。还存在切屑撞击或损坏所加工的表面的风险。主切削刃位于刀尖切削刃之后，换言之，对于主切削刃的进入角度超过90°，在图1中为约95°。进入角度定义为切削刃与进刀方向之间的角度。在图1中所示的车削方法中，背隙角约是5°。背隙角定义为作为尾刀刃的副切削刃与相对于进刀方向相反的、即180°的方向之间的角度。

参照图2，其示出了使用包括根据第一实施例的车削刀片的车刀进行的车削操作。如在图1中，金属工件由夹爪(未示出)夹紧，夹爪压靠在金属工件的第一端54处的或与所述第一端54相邻的外表面上。金属工件的相反的第二端55是自由端。金属工件绕旋转轴线A3旋转。在顶视图中看到，车削刀片借助于螺钉6可靠地且可移除地夹紧在刀体2中的刀片座或刀槽中。刀体2具有纵向轴线A2，纵向轴线A2在后端和前端44之间延伸，刀片座或刀槽位于前端44中。在图2中，进刀在最大程度上是轴向的，也称为纵向进刀，即进刀方向平行于旋转轴线A3。这样，外圆柱形表面53形成。在每次切削的进入时或者紧接在轴向进刀之前，以使得车削刀片沿圆的圆弧移动的方式，进刀具有径向分量。

车削刀片包括工作刀尖部15，工作刀尖部15包括工作刀尖切削刃10。工作刀尖部15进一步包括工作第一切削刃，该工作第一切削刃在与旋转轴线A3平行的轴向车削期间具有进入角度κ₁，进入角度κ₁被选择为在10-45°、优选地20-40°的范围内。在操作中作为主切削刃的第一切削刃在轴向进刀方向上位于刀尖切削刃10之前。换言之，第一切削刃是前导刀刃。形成在工作刀尖部15上或工作刀尖部15处的第二切削刃是副切削刃或尾刀刃。如果以使得进刀方向会垂直于旋转轴线A3并且离开旋转轴线A3的方式，进刀方向是径向的，则第二切削刃将以进入角度κ₂工作。二等分线7由第一切削刃和第二切削刃限定。换言之，二等分线形成在第一切削刃和第二切削刃之间。第一切削刃和第二切削刃会聚在车削刀片之外的点处。工作刀尖部15的二等分线相对于纵向轴线A2形成40-50°的角度θ。车削刀片包括两个非工作刀尖部，两个非工作刀尖部包括两个非工作刀尖切削刃10’、10”。在轴向车削操作中，车削刀片的所有部分在进刀方向上位于工作刀尖切削刃10之前。在轴向车削操作中，切屑能够以无阻碍的方式从金属工件被引导离开。在加工步骤中，车削刀片1进入到金属工件50中，使得刀尖切削刃10沿圆的圆弧移动。车削刀片1进入金属工件50中，或者进行切削，使得在进入期间的切屑厚度是恒定的或大致恒定的。在进入时，切削深度从零切削深度增大。这种优选的进入降低了刀片磨损，特别是刀尖切削刃10处的磨损。切屑厚度定义为进刀速率乘以进入角度。因此，通过在进入期间选择和/或改变车削刀片的进刀速率和移动和/或方向，切屑厚度能够是恒定的或大致恒定的。在进入期间的进刀速率优选地小于或等于0.50毫米/转。在进入期间的切屑厚度优选地小于或等于在随后的切削或加工期间的切屑厚度。

至少部分地由图1和2中的刀尖切削刃生成或形成的圆柱形表面53或旋转对称表面具有波浪形状，该波浪形状具有小的波峰部和波谷部，并且波浪形状至少部分受刀尖半径的曲率和进刀速率影响。波高小于0.10毫米，优选地小于0.05毫米。在这个意义上，螺纹轮廓不是圆柱形表面53。

在图3和4中，图2中的车削刀片和刀体在替代性的加工操作中能够被看到，其示出了车刀的多用途应用领域，特别是关于进刀方向。

图3示出了六个步骤的加工序列。步骤1是底切操作。步骤2是离开金属工件的第一端54或夹紧端的轴向车削。步骤3是生成圆锥形或截头圆锥形表面、即渐缩表面的、呈具有轴向分量和径向分量两者的进刀的形式的仿形切削操作。步骤4是与操作2类似的操作。步骤5是生成位于与金属工件的旋转轴线A3垂直的平面中的平坦表面的外表面切削操作。步骤6是在金属工件的第二端55或自由端处的外表面切削操作。

图4示出了两个加工步骤：步骤1和步骤2。在步骤1中，径向进刀垂直于且朝向旋转轴线A3。在步骤2中，径向进刀垂直于且离开旋转轴线A3，其中与旋转轴线A3垂直的平坦表面56生成。在两种情况下，第二切削刃都以在10-45°、优选地20-40°的范围内的进入角度κ₂工作。对于步骤1和2，金属工件绕旋转轴线A3的旋转方向是在相反方向上的。在步骤2中，旋转方向与图1-3中相同。

图5示出了根据第一实施例的车削刀片的刀尖部15的顶视图，刀尖部15包括第一切削刃11和第二切削刃12，第一切削刃11和第二切削刃12由凸形刀尖切削刃10连接。在同一刀尖部15上或刀尖部15处的第一切削刃11和第二切削刃12相对于彼此形成25-50°的刀尖角α，并且第一切削刃11和第二切削刃12会聚在车削刀片之外的点(未示出)处。二等分线7位于第一切削刃11和第二切削刃12之间并且位于距第一切削刃11和第二切削刃12相等距离处。二等分线7在刀尖切削刃10的中心处与刀尖切削刃10相交。突起30形成在车削刀片的顶表面中，该突起具有沿二等分线的其主延伸部。突起包括：第一断屑器壁34，第一断屑器壁34面向第一切削刃；和第二断屑器壁，第二断屑器壁面向第二切削刃。在与第一切削刃11垂直的方向上且在与参考平面RP平行的平面中测量到的从第一切削刃11到第一断屑器壁34的距离随着离开刀尖切削刃10而增大。这给出了改善的切屑控制，特别是在如图2中的车削操作中。突起30并且因此第一断屑器壁34具有比第一切削刃11短的延伸部。

图9示出了图5中的刀尖部的侧视图。底表面9与顶表面相反地定位。参考平面RP位于顶表面和底表面9之间并且位于距顶表面和底表面9等距长度处。虽然顶表面和底表面不是平坦的，但参考表面RP能够定位成使得其平行于与三个刀尖切削刃相交的平面。侧表面13将顶表面和底表面9连接。侧表面13包括：第一间隙表面21，第一间隙表面21与第一切削刃11相邻；第三间隙表面23，第三间隙表面23与底表面9相邻；以及第二间隙表面22，第二间隙表面22位于第一间隙表面21和第三间隙表面23之间。从第一切削刃11到第一间隙表面21的下边界线，即位于最靠近于底表面9的第一间隙表面21的边界线的距离随着离开刀尖切削刃而减小。在与参考平面RP垂直的方向上的第一间隙表面21的高度小于第二间隙表面22的高度，以便进一步提高第一切削刃11的强度。第一间隙表面21的高度至少是0.3mm，以便补偿第一切削刃11的后刀面(flank)磨损。第一切削刃11离开刀尖切削刃10地朝向底表面9和参考平面RP倾斜。从第一切削刃11到参考平面RP的距离以如下方式变化，即：使得至少对于第一切削刃11的一部分来说，该距离随着距刀尖切削刃10的距离增大而减小。从参考平面RP到位于与刀尖切削刃10相邻的第一切削刃11的第一部分的距离大于从参考平面RP到位于离开刀尖切削刃10更远的第一切削刃11的第二部分的距离。通过第一切削刃11的这种定向，切屑控制在离开夹紧端的轴向车削中得到改善，如例如在如图2中所看见的操作中的那样。距离D1在与参考平面RP垂直的方向上测量，其表示在突起30的顶表面和第一切削刃11的最低点之间的距离。D1是0.28-0.35mm。由此，在如图2中所看见的操作中，断屑和/或切屑控制进一步得到改善。

图6-8示出了分别沿图5中的线VI-VI、VII-VII和VIII-VIII的剖面。剖面在与参考平面RP垂直的平面中垂直于第一切削刃11。在图6-8中，第一间隙表面21、第二间隙表面22和第三间隙表面23相对于与参考平面RP平行且与底表面9相交的平面形成的角度分别表示为γ、σ和ε。角度σ大于角度ε。由此，外表面切削能够由较小的工件直径进行，并且刀片强度的降低减小了。在越小直径下需要越大的间隙角，但是大且恒定的间隙角会给予刀片的降低的强度。第二间隙表面22具有提高刀片的强度的目的。第三间隙表面23与底表面相邻。角度γ大于角度ε。角度σ大于角度γ。在如图6-8中的横截面上看，第三间隙表面23是凸形的或者大致凸形的，以便进一步提高较低的直径范围，即车削刀片能够在外表面切削操作中起作用的最小直径，同时使刀片强度的降低最小化。

第二切削刃12以及与第二切削刃12相邻的侧表面13的构造与上面已经关于图5-8描述的第一切削刃11以及与第一切削刃11相邻的侧表面13的构造一致。

图11示出了常规车削的原理，其中C1表示图1中的进刀方向，并且D1表示由这种操作引起的在刀尖部上或刀尖部处的磨损。C3表示常规的表面切削操作，即垂直于旋转轴线A3并且朝向旋转轴线A3的进刀，并且D3表示由这种操作引起的在刀尖部上或刀尖部处的磨损。在C1进刀方向上，第二切削刃12是主切削刃。在C3进刀方向上，第一切削刃11是主切削刃。凸形刀尖切削刃10将第一切削刃11和第二切削刃12连接。过渡点T1、T2分别表示刀尖切削刃10与第一切削刃11和第二切削刃12之间的过渡部。磨损D1、D3取决于切削深度和进刀速率两者。然而，显然，D1和D3重叠，导致在刀尖切削刃10处或至少在刀尖切削刃10的中心部处的高磨损。

图12示出了本发明的和替代的车削方法的原理。C2表示图2中的主进刀方向，或者图10中的走刀(pass)2、4、6和8中的主进刀方向，即离开金属工件的夹紧端的轴向进刀方向。D2表示由这种操作引起的在刀尖部上或刀尖部处的磨损。C4表示外表面切削的操作，即垂直于和离开旋转轴线A3的进刀，如在图10中的走刀1、3、5和7中的主进刀方向上所看到的那样。D4表示由这种操作引起的在刀尖部上或刀尖部处的磨损。在C4进刀方向上，第二切削刃12是主切削刃。在C2进刀方向上，第一切削刃11是主切削刃。凸形切削刃10将第一切削刃11和第二切削刃12连接。过渡点T1、T2分别表示刀尖切削刃10与第一切削刃11和第二切削刃12之间的过渡部。磨损D2、D4取决于切削深度和进刀速率两者。然而，显然，D2和D4没有重叠，或者至少在比图11中较小的程度上重叠，从而导致在刀尖切削刃10处的减小的磨损，或者至少在刀尖切削刃10的中心部处的减小的磨损。与图11相比，第一切削刃11和第二切削刃12的磨损具有更宽的范围，即分布在更长距离上。然而，因为与C1和C3上的较大进入角度相比，在进刀C2和C4上的进入角度较小，所以图12中的切屑厚度将是较薄的并因此给出相对小的磨损。在恒定的进刀速率和切削深度下，D2的面积等于D3的面积，并且D1的面积等于D4的面积。

图10示出了使用根据第一实施例的车削刀片的加工序列的实例。左手侧是金属工件的夹紧端。包括圆柱形表面53和平坦表面56的90°角部通过车削形成。示出了一系列步骤1-8。针对每个步骤的进入被示出为垂直于每个步骤的主进刀方向。在步骤1、3、5和7中的主进刀方向垂直于旋转轴线A3并且离开旋转轴线A3。在步骤2、4、6和8中的主进刀方向平行于旋转轴线A3并且离开夹紧端。针对每次切削的进入优选地如结合图2所述的那样。在图10中所示的一系列步骤之后的车削刀片1的磨损与图12中所示的磨损相似或相同。

图16a-18b进一步描述了根据第一实施例的车削刀片1以及车刀3，车刀3包括车削刀片1和刀体2。车削刀片1包括：顶表面8，顶表面8是前刀面或包括前刀面；以及相反的底表面9，相反的底表面9功能用作安置表面。参考平面RP与顶表面8和底表面9平行地定位并且位于顶表面8和底表面9之间。中心轴线A1与参考平面RP垂直地延伸并且与参考平面RP、顶表面8和底表面9相交。在顶表面8和底表面9中具有开口的用于螺钉的孔与中心轴线A1同心。车削刀片1包括侧表面13、13’、13”，侧表面13、13’、13”功能用作间隙表面，侧表面13、13’、13”将顶表面8和底表面9连接。

三个刀尖部15、15’、15”相对于或绕中心轴线A1对称地形成。刀尖部15、15’、15”是相同的。每个刀尖部15、15’、15”包括第一切削刃11、第二切削刃12以及凸形刀尖切削刃10，凸形刀尖切削刃10将第一切削刃11和第二切削刃12连接。刀尖切削刃10、10’、10”位于距中心轴线A1最大的距离处，即距中心轴线A1比车削刀片的所有其它部分更大的距离处。在图16d中看到的顶视图中，在同一刀尖部15上或刀尖部15处的第一切削刃11和第二切削刃12相对于彼此形成25-50°的刀尖角α，在图16d中刀尖角α是35°。在侧视图中，诸如在图16b中，在每个刀尖部15、15’、15”上或刀尖部15、15’、15”处的第一切削刃11和第二切削刃12的至少一部分朝向底表面9倾斜，使得在侧视图中，第一切削刃11和第二切削刃12具有在同一刀尖部15上或刀尖部15处的接界于刀尖切削刃10的其最高点。换言之，从第一切削刃11和第二切削刃12到参考平面RP的距离以使得该距离随着距刀尖切削刃10的距离增大而减小的方式变化。在顶视图中，第一切削刃11和第二切削刃12是直线的或直的，或大致直线的或直的。二等分线7、7’、7”从每对第一切削刃11、11’、11”和第二切削刃12、12’、12”等距地延伸。每条二等分线7、7’、7”与中心轴线A1均相交。凹口17、17’、17”形成在每对刀尖切削刃10、10’、10”之间。图18a和18b中所看到的底表面9包括转动防止装置，其目的是降低车削刀片1在切削期间绕中心轴线A1旋转的趋势，转动防止装置呈三个沟槽40、40’、40”的形式，每个沟槽40、40’、40”具有在与位于与最靠近的第一切削刃11和第二切削刃12相邻的二等分线7、7’、7”相同的方向上的主延伸部。每个沟槽40、40’、40”包括两个安置表面，所述两个安置表面优选地相对于彼此成钝角100-160°。车削刀片1旨在通过诸如螺钉或顶夹具的夹紧装置而被可靠地夹紧在位于刀体2的前端处的刀片座4中，如在图17所看见的那样。现在将描述在刀片座4和车削刀片之间的接触，参见图18b和图17中的阴影区域。工作刀尖部15是图18b中有沟槽40位于其中的刀片的那一部分。沟槽40的两个安置表面与刀片座4的底部中的凸脊90的两个表面接触。每个其它沟槽40’、40”的一个表面、即位于距工作刀尖切削刃10最大距离处的表面与刀片座4的底部中的底表面93、94接触。位于距工作刀尖切削刃10最大距离处的侧表面13的至少部分可以与形成在刀片座4的后端处的后安置表面91、92接触。

图13a-15示出了根据第二实施例的车削刀片1以及车刀3，车刀3包括车削刀片1和刀体2。车削刀片1包括：顶表面8，顶表面8是前刀面或包括前刀面；和相反的底表面9，相反的底表面9功能用作安置表面。顶表面8和底表面9是相同的。这意味着，在第一位置中的同时，顶表面8功能用作前刀面，当刀片颠倒时，同一表面现在功能用作安置表面。参考平面RP与顶表面8和底表面9平行地定位并且位于顶表面8和底表面9之间。中心轴线A1与参考平面RP垂直地延伸并且与参考平面RP、顶表面8和底表面9相交。在顶表面8和底表面9中具有开口的用于螺钉的孔与中心轴线A1同心。车削刀片1包括侧表面13、13’、13”，侧表面13、13’、13”功能用作间隙表面，侧表面13、13’、13”将顶表面8和底表面9连接。三个刀尖部15、15’、15”相对于或绕中心轴线A1对称地形成。刀尖部15、15’、15”是相同的。每个刀尖部15、15’、15”包括第一切削刃11、第二切削刃12以及凸形刀尖切削刃10，凸形刀尖切削刃10将第一切削刃11和第二切削刃12连接。刀尖切削刃10、10’、10”位于距中心轴线A1最大的距离处，即距中心轴线A1比车削刀片的所有其它部分更大的距离处。在图13d中看到的顶视图中，在同一刀尖部15上或刀尖部15处的第一切削刃11和第二切削刃12相对于彼此形成25-50°的刀尖角α，在这种情况下是45°。在侧视图中，诸如在图13b中，在每个刀尖部15、15’、15”上或刀尖部15、15’、15”处的第一切削刃11和第二切削刃12的至少一部分朝向底表面倾斜，使得在侧视图中，第一切削刃11和第二切削刃12具有在同一刀尖部15上或刀尖部15处的与刀尖切削刃10相邻的其最高点。换言之，从第一切削刃11和第二切削刃12到参考平面RP的距离以使得该距离随着距刀尖切削刃10的距离增大而减小的方式变化。在顶视图中，第一切削刃11和第二切削刃12是直线的或直的，或者大致直线的或直的。二等分线7、7’、7”从每对第一切削刃11、11’、11”和第二切削刃12、12’、12”等距地延伸。每条二等分线7、7’、7”与中心轴线A1均相交。凹口17、17’、17”形成在每对相邻的刀尖切削刃10、10’、10”之间。车削刀片1包括转动防止装置，转动防止装置呈一组表面41、42、43、44的形式，其中每个表面41、42、43、44均在相对于参考平面RP形成5-60°的角度的平面中延伸。所述一组表面41、42、43、44形成在绕中心轴线A1延伸的中心环形突起30处。通过这种构造，车削刀片1能够制成双面或可翻转的，从而给出增加的可能用途。第一断屑器壁34能够是所述一组表面41、42、43、44的一部分。替代解决方案(未示出)是将第一断屑器壁34布置成在距中心轴线A1更大距离处的另外突起(未示出)的一部分。图14示出了借助于夹具95的车削刀片1的一种可能的夹紧模式，该夹具95按压刀片并且将刀片保持在刀体2的刀片座4中。

图15示出了刀片座4，根据第二实施例的车削刀片1能够借助于例如顶夹具95安装在该刀片座4中。位于距工作刀尖切削刃10最大距离处的侧表面13包括两个表面，所述两个表面压靠在刀片座4的后表面91、92上。所述一组表面41、42、43、44包括两个前表面41、42，所述两个前表面41、42与刀片座4的底部的前部90的表面接触。在这种情况中，前部位于中心轴线A1和工作刀尖切削刃10之间。所述一组表面41、42、43、44进一步包括两个后表面43、44，所述两个后表面43、44压靠在位于刀片座4的前部90和后表面91、92之间的、刀片座4的底表面中的后底表面93、94上。

图19a-d示出根据第三实施例的车削刀片1，车削刀片1包括：顶表面8，顶表面8是前刀面或包括前刀面；和相反的底表面9，相反的底表面9功能用作安置表面。底表面9包括与第一实施例相同的转动防止装置(未示出)，如例如图18a和18b中所示。根据第三实施例的车削刀片1仅在顶表面8方面与根据第一实施例的车削刀片不同。在包括切削刃的形状和位置以及车削刀片在刀体中的使用和安装的所有其它方面中，根据第三实施例的车削刀片与根据第一实施例的车削刀片相同并且旨在以与根据第一实施例的车削刀片相同的方式使用。突起30形成在车削刀片1的顶表面8中，该突起30具有沿二等分线7的其主延伸部。更确切地说，在顶视图中，每个刀尖部15、15’、15”的顶表面8包括突起30，突起30沿每条相应的二等分线7、7’、7”延伸。突起30与刀尖切削刃10间隔开。突起30的宽度随着离开刀尖切削刃10而增大，其中在顶视图中，所述宽度是与二等分线7垂直测量到的。对于根据第三实施例的刀片1，形成在每个刀尖部15、15’、15”上的突起30借助于在顶视图中的圆形或环形的突起段连接，由此形成单一突起30。可替代地是，形成在每个刀尖部15、15’、15”上的突起30可以间隔开。如能够在图19d中看到的那样，突起30包括：第一断屑器壁34，第一断屑器壁34面向第一切削刃11；以及第二断屑器壁，第二断屑器壁面向第二切削刃12。在与第一切削刃11垂直的方向上并且在与参考平面RP平行的平面中测量到的从第一切削刃11到第一断屑器壁34的距离随着离开刀尖切削刃10而增大。这给出了改善的切屑控制，特别是在如图2中的车削操作中。表示在突起30的顶表面和第一切削刃11的最低点之间的距离的、在与参考平面RP垂直的方向上测量到的距离是0.28-0.35mm。由此，在如图2中所示的操作中，断屑和/或切削控制进一步得到改善。

在突起30和第一切削刃11之间形成有多个凸块(bump)80，即突起。在顶视图中，凸块80或突起与第一切削刃11间隔开，优选地间隔开距离0.30-0.60mm，甚至更优选地是0.40-0.50mm。在与参考平面RP垂直的方向上测量到的、在凸块80的顶表面和第一切削刃11的相关联部(即，最靠近部)之间的距离是0.04-0.07mm，优选地是0.05-0.06mm。因此，每个凸块80相对于第一切削刃11的相关联部、即最靠近部升高，使得从凸块80的顶表面的至少一部分到参考平面RP的距离大于从参考平面RP到第一切削刃11的相关联部、即最靠近部的距离。以对应的方式，突起30相对于凸块80升高。至少一个凸块80，优选地是多个凸块80与第一断屑器壁34相交。与每个相关联的第一切削刃11相邻的凸块80的数目优选地是3-10，甚至更优选地4-8。在第三实施例中，如可在图19d中看到的那样，与相关联的第一切削刃11相邻的凸块80的数目是6。凸块80中的至少一个，优选地是两个或更多个凸块80在顶视图中为卵圆形或大致卵圆形或伸长的，如在图19c中最佳地看到的那样。凸块80中的至少一个，优选地是两个或更多个凸块80在顶视图中具有主延伸部，该主延伸部与第一切削刃11垂直或大致垂直、即在20°内。

每个刀尖部15、15’、15”的顶表面8在顶视图中均关于相应的二等分线7、7’、7”对称或镜像地形成。因此，在突起30和第二切削刃12之间形成有另外多个凸块80，所述另外多个凸块80以对应的方式布置。

本发明不限于所公开的实施例，而是可在所附权利要求书的范围内变化和更改。

Claims (19)

1.一种车削刀片(1)，包括：

顶表面(8)，

相反的底表面(9)，

侧表面(13、13’、13”)，所述侧表面(13、13’、13”)将所述顶表面(8)和所述底表面(9)连接，

参考平面(RP)，所述参考平面(RP)与所述顶表面(8)和所述底表面(9)平行地定位并且位于所述顶表面(8)和所述底表面(9)之间，

中心轴线(A1)，所述中心轴线(A1)与所述参考平面(RP)垂直地延伸并且与所述参考平面(RP)相交，

三个刀尖部(15、15’、15”)，所述三个刀尖部(15、15’、15”)绕所述中心轴线(A1)对称地形成，

每个所述刀尖部(15、15’、15”)包括第一切削刃(11、11’、11”)、第二切削刃(12、12’、12”)以及凸形刀尖切削刃(10、10’、10”)，所述凸形刀尖切削刃(10、10’、10”)将所述第一切削刃(11、11’、11”)和所述第二切削刃(12、12’、12”)连接，

其特征在于，

在顶视图中，在同一所述刀尖部(15)上的所述第一切削刃(11)和所述第二切削刃(12)相对于彼此形成25-50°的刀尖角(α)，

并且其中，从所述第一切削刃(11)到所述参考平面(RP)的距离随着距所述刀尖切削刃(10)的距离增大而减小。

2.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1)，其中，在顶视图中，所述第一和第二切削刃(11、12)是直线的或直的。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1)，其中，二等分线(7、7’、7”)从每对第一切削刃(11、11’、11”)和第二切削刃(12、12’、12”)等距地延伸，并且其中，

每条所述二等分线(7、7’、7”)均与所述中心轴线(A1)相交。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1)，其中，凹口(17、17’、17”)形成在每对所述刀尖切削刃(10、10’、10”)之间的每个侧表面(13、13’、13”)中。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1)，其中，所述顶表面(8)包括突起(30)，所述突起(30)具有沿所述二等分线(7)的延伸部，所述突起(30)包括：第一断屑器壁(34)，所述第一断屑器壁(34)面向所述第一切削刃(11)；和第二断屑器壁，所述第二断屑器壁面向所述第二切削刃(12)。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1)，其中，在与所述参考平面(RP)垂直的平面中测量到的、处在所述突起(30)的所述顶表面和所述第一切削刃(11)的最低点之间的距离(D1)是0.28-0.35mm。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1)，其中在顶视图中，从所述第一切削刃(11)到所述第一断屑器壁(34)的距离随着离开所述刀尖切削刃(10)而增大。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1)，其中，第一侧表面(13)包括：第一间隙表面(21)，所述第一间隙表面(21)与所述第一切削刃(11)相邻；第三间隙表面(23)；以及第二间隙表面(22)，所述第二间隙表面(22)位于所述第一间隙表面(21)与所述第三间隙表面(23)之间，其中所述第三间隙表面(23)相对于所述底表面形成角度ε，该角度ε是在与所述第一切削刃(11)垂直的平面中测量到的，其中所述第二间隙表面(22)相对于所述底表面(9)形成角度σ，该角度σ是在与所述第一切削刃(11)垂直的平面中测量到的，其中所述第一间隙表面(21)相对于所述底表面(9)形成角度γ，该角度γ是在与所述第一切削刃(11)垂直的平面中测量到的，其中σ>ε，并且其中每个所述刀尖部(15、15’、15”)的所述侧表面(13、13’、13”)均关于与所述参考平面(RP)垂直并且包括所述二等分线(7)的平面对称地构造。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1)，其中，所述底表面(9)包括转动防止装置(40、40’、40”、41、42、43、44)。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1)，其中，所述底表面(9)包括呈三个沟槽(40、40’、40”)的形式的转动防止装置，每个所述沟槽(40、40’、40”)具有沿所述二等分线(7、7’、7”)的主延伸部，该主延伸部位于相邻的第一切削刃(11、11’、11”)和第二切削刃(12、12’、12”)之间。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1)，其中，所述顶表面(8)和所述底表面(9)是相同的，其中，所述转动防止装置呈一组表面(41、42、43、44)的形式，每个所述表面(41、42、43、44)均在相对于所述参考平面(RP)形成5-60°的角度的平面中延伸。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1)，其中，所述顶表面(8)包括突起(30)，所述突起(30)具有沿所述二等分线(7)的延伸部，所述突起(30)包括第一断屑器壁(34)，所述第一断屑器壁(34)面向所述第一切削刃(11)，其中所述顶表面包括凸块(80)，其中所述凸块(80)形成在所述二等分线(7)和所述第一切削刃(11)之间。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1)，其中，所述刀尖角(α)小于35°。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1)，其中，在侧视图中，所述第一切削刃(11)相对于所述参考平面(RP)形成1-4°的角度，使得从所述第一切削刃(11)到所述参考平面(RP)的距离随着离开所述刀尖切削刃(10)而连续地减小。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1)，其中，在顶视图中，所述第一切削刃(11)从第一端点直到第二端点是直线的或直的，所述第一切削刃(11)在所述第一端点处连接到所述刀尖切削刃(10)，所述第一切削刃(11)与所述凹口(17、17’、17”)在所述第二端点处相交，所述凹口(17、17’、17”)形成在一对刀尖切削刃(10、10’、10”)之间的侧表面(13、13’、13”)中，

其中从所述第一切削刃(11)到所述参考平面(RP)的距离从所述第一端点直到所述第二端点连续地减小。

16.一种车刀(3)，所述车刀(3)包括刀体(2)和根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1)，所述刀体(2)具有前端(44)和相反的后端、主延伸部、刀片座，所述主延伸部沿纵向轴线(A2)从所述前端(44)延伸到所述后端，所述刀片座形成在所述前端(44)中，所述车削刀片(1)能够安装在所述刀片座中，使得工作刀尖部(15)的二等分线(7)相对于所述刀体(2)的所述纵向轴线(A2)形成35-55°的角度θ。

17.根据权利要求16所述的车刀(3)，其中，所述角度θ与所述角度α的一半的总和等于或大于50°且等于或小于70°。

18.一种利用根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1)加工金属工件(50)的方法，包括步骤：

将所述金属工件(50)夹紧在第一端(54)处，

使所述金属工件(50)绕旋转轴线(A3)旋转，

将工作刀尖部(15)的所述第一切削刃(11)定位，使得所述第一切削刃(11)相对于所述金属工件(50)的所述旋转轴线(A3)形成的角度小于由所述第二切削刃(12)相对于所述金属工件(50)的所述旋转轴线形成的角度，

使所述车削刀片(1)在与所述旋转轴线(A3)垂直并且离开所述旋转轴线(A3)的方向上移动，使得所述第二切削刃(12)是工作的。

19.一种利用根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1)加工金属工件(50)的方法，包括步骤：

将所述金属工件(50)夹紧在第一端(54)处，

使所述金属工件(50)绕旋转轴线(A3)旋转，

将工作刀尖部(15)的所述第一切削刃(11)定位，使得所述第一切削刃(11)相对于所述金属工件(50)的所述旋转轴线(A3)形成的角度小于由所述第二切削刃(12)相对于所述金属工件(50)的所述旋转轴线形成的角度，

使所述车削刀片(1)在与所述旋转轴线(A3)平行并且离开所述第一端(54)的方向上移动，使得所述第一切削刃(11)是工作的。