CN110035856B - 切削刀片和肩铣刀具 - Google Patents

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Abstract

本文中公开了一种切削刀片(2)和一种肩铣刀具(60)。所述切削刀片(2)包括表面擦拭辅助切削刃(28)，所述表面擦拭辅助切削刃(28)相对于所述切削刀片(2)的中平面倾斜，使得到所述中平面(4)的距离在朝向拐角切削刃(26)的方向上减小。当在沿着所述中平面(4)并且朝向主切削刃(24)的侧视图中看时，所述拐角切削刃(26)包括凹曲线。

Description

切削刀片和肩铣刀具
技术领域
本发明涉及一种用于肩铣刀具的切削刀片。本发明还涉及一种肩铣刀具。
背景技术
一个或多个切削刀片被固定到肩铣刀具。在肩铣操作中，肩铣刀具被旋转并进给到工件中。上述一个或多个切削刀片中的每一个切削刀片的切削刃进入与工件的切削接合。
可以获得切削刀片的各种不同的形状，其中大多数是可转位的，即它们包括多于一个的切削刃并且可以在不同的转位位置被固定到肩铣刀具。具有包括三个约90度拐角的大体六边形形状的切削刀片也被称为三角形形状的切削刀片。
WO 2015/174200公开了一种三角形切削刀片，其包括：第一表面和第二表面，该第一表面和第二表面中的每一个表面具有六边形形状并且被背对背布置；侧向表面，该侧向表面延伸到第一表面和第二表面；以及切削刃，该切削刃分别由第一表面和侧向表面相交的位置处的脊线以及由第二表面和侧向表面相交的位置处的脊线形成。座表面被布置成平行并且分别被形成在第一表面和第二表面的刀片中心侧处；以及凹陷，其用于将延伸到第一表面的侧向表面和延伸到第二表面的侧向表面分开。切削刃由第一切削刃和第二切削刃形成。第一切削刃比第二切削刃长。第一切削刃的端部处在比座表面高的位置。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于肩铣的切削刀片，该切削刀片提供既不会引起切削刀片的不必要磨损也不会有切屑卡在工件和切削刀片之间的风险的切屑流动，特别是在小切削深度下。因此，本发明的目的是实现在肩铣刀具中的小切削深度下的受控/期望的切屑流动或切屑排出。
根据本发明的一个方面，该目的通过一种用于肩铣刀具的切削刀片来实现，该切削刀片具有三角形形状和中平面，所述中平面延伸穿过切削刀片。切削刀片包括第一表面、相反的第二表面以及周向表面，所述周向表面在第一表面和第二表面之间延伸，所述第一表面和所述第二表面在中平面的相反侧上延伸。切削刀片包括至少一个切削刃，所述至少一个切削刃沿着第一表面和周向表面之间的相交处延伸，当在朝向第一表面的视图中看时，切削刃沿着切削刀片的拐角延伸。所述至少一个切削刃包括主切削刃、拐角切削刃和表面擦拭辅助切削刃，其中主切削刃与拐角切削刃邻接，并且拐角切削刃与表面擦拭辅助切削刃邻接。表面擦拭辅助切削刃相对于中平面倾斜，使得到中平面的距离在朝向拐角切削刃的方向上减小。当在沿着中平面并且朝向主切削刃的侧视图中看时，拐角切削刃包括凹曲线。在沿着中平面并且朝向主切削刃的所述侧视图中，拐角切削刃的凹曲线可以被形成为使得凹曲线上的最低点的位置比表面擦拭辅助切削刃离主切削刃更近。
表面擦拭辅助切削刃相对于中平面倾斜，使得到中平面的距离在朝向拐角切削刃的方向上减小，以便在切屑上提供力分量，以将其引导离开切削刀片的中心表面，从而避免切削刀片的中心表面的磨损，其中拐角刀刃部的凹曲线防止切屑朝向主切削刃向外流动，在那里，切屑将有卡在切削刀片的周向表面和工件之间的风险，由此，所实现的总效果是：切屑被引导离开表面擦拭辅助切削刃(即，在肩铣刀具中被轴向向上地引导)且被大致平行于主切削刃引导。结果，实现了上述的受控的轴向切屑排出的目的，特别是在主要是表面擦拭辅助切削刃和拐角切削刃起作用时的小/浅的切削深度下。当主切削刃的大部分或越来越多的部分变得起作用时的较大切削深度下，表面擦拭和拐角刀刃对切屑流动方向的影响变得不那么突出。
在本文中，切削刀片可以被可替代地简称为刀片。切削刀片被固定在肩铣刀具的刀座中。因此，肩铣刀具被构造用于在工件中切削90°台肩，但也可以用于插铣，即：用于在肩铣刀具的轴向方向上切削到工件中。中平面是在第一表面和第二表面之间居中延伸且与周向表面相交的假想平面。主切削刃在肩铣刀具的轴向方向上延伸并且被构造用于相对于表面擦拭辅助切削刃在工件中切削90°台肩或壁，表面擦拭辅助切削刃在肩铣刀具的径向方向上延伸并且被构造用于对垂直于肩铣刀具的轴向方向延伸的工件表面进行表面擦拭。凹曲线是从沿着中平面朝向主切削刃的侧视图中看到的曲线。沿着中平面的侧视图是沿着垂直于主切削刃延伸的方向来看的。用于肩铣刀具的切削刀片的三角形形状能够提供沿着第一表面和周向表面之间的相交处延伸的三个切削刃，所述三个切削刃中的每一个切削刃沿着刀片的拐角延伸。切削刀片优选是双面切削刀片，该双面切削刀片具有沿着第二表面和周向表面之间的相交处延伸的至少一个另外的切削刃(显然，有利地是设置有三个另外的切削刃)。换句话说，双面三角形形状能够有利地提供总共六个可转位切削刃，以用于肩铣。
上面讨论的倾斜的表面擦拭辅助切削刃的布置和拐角刀刃部的凹曲线的布置对于在肩铣期间大致平行于主切削刃引导切屑特别有效，由此，在肩铣刀具中实现了期望的轴向切屑流动和切屑排出。特别地是，对于小/浅的切削深度，实现了这样的效果。换句话说，当主要是表面擦拭辅助切削刃和拐角切削刃起作用时，效果特别明显。随着主切削刃的部分变得起作用，在较大的切削深度下也实现了期望的轴向切屑流动，但表面擦拭辅助切削刃和拐角切削刃对切屑流动的影响将随着切削深度的增大而逐渐减小。
根据实施例，表面擦拭辅助切削刃以相对于中平面在1度至6度范围内的平均角度、或者以相对于中平面在2度至5度范围内的平均角度或者以相对于中平面约3.5度的角度延伸。这种倾斜角度范围在切屑上提供合适的径向向外的力分量，以便在肩铣刀具中实现期望的轴向切屑流动。
根据实施例，第一表面包括前刀面，该前刀面与所述至少一个切削刃相邻。前刀面包括主刃带(land)，该主刃带沿着所述至少一个切削刃延伸，该主刃带具有垂直于所述至少一个切削刃延伸的宽度。主刃带包括：第一主刃带部，该第一主刃带部与主切削刃相邻；拐角主刃带部，该拐角主刃带部与拐角切削刃相邻；以及第二主刃带部，该第二主刃带部与表面擦拭辅助切削刃相邻。拐角主刃带部具有小于第一主刃带部和第二主刃带部的宽度。以这种方式，拐角主刃带部也能够提供力分量，从而以与拐角切削刃的凹曲线相同的方式径向向内引导切屑。更确切地是，倾斜的表面擦拭辅助切削刃和较窄的拐角主刃带部的组合将在小切削深度下的肩铣期间在与主切削刃大致平行的方向上引导切屑。因此，拐角主刃带可以呈现从第一主刃带部和第二主刃带部到拐角主刃带部的中心部分处的最小宽度的连续减小的宽度。通过以与第二主刃带部相等的宽度设置第一主刃带部，可以增加切屑上的所述向内的力分量。
根据另一个实施例，第一表面包括平坦的中心表面，该平坦的中心表面转变成与主切削刃相邻的倾斜的主前刀面，其中整个主切削刃和倾斜的主前刀面在比平坦的中心表面离中平面更远的距离处延伸。以这种方式，通过从主切削刃和主前刀面朝向平坦的中心表面向下引导切屑，切屑容易沿着主切削刃形成。在形成从主切削刃朝向平坦的中心表面行进的卷曲切屑时，不需要相对于中心表面的沉头的断屑器或者显著的方向改变，并且因而，将形成由主切削刃切削的切屑并且切屑沿着第一表面的流动大致不受阻碍。因此，与设置有沉头的断屑器的切削刀片和/或平坦的中心表面的至少一部分被布置在主切削刃的上方的情况(由此切削刀片将呈现出卷曲的切屑可能被卡住并被阻止有效排出的形貌)相比，能够减小切削力，同时形成卷曲的切屑并允许无阻碍的切屑流动。而且，由于在第一表面上不需要断屑器，所以平坦的中心表面可以形成第一表面的较大部分。在另一个实施例中，平坦的中心表面也可以转变成与表面擦拭辅助切削刃相邻的倾斜的辅助前刀面，其中整个表面擦拭辅助切削刃和倾斜的辅助前刀面被布置在比平坦的中心表面离中平面更远的距离处。以这种方式，也避免了用于从表面擦拭辅助切削刃形成切屑的任何显著方向改变，并且不需要断屑器，由此平坦的中心表面可以以与倾斜的主前刀面和主切削刃的布置相对应的方式形成第一表面的相对较大的部分。
切削刀片优选可以是双面切削刀片，该双面切削刀片具有沿着第二表面和周向表面之间的相交处延伸的另外的切削刃，第一表面和第二表面中的每一个表面包括平坦的中心表面，该平坦的中心表面用于抵靠在肩铣刀具的底支撑表面上。特别是，结合上述实施例，双面切削刀片能够分别由第一表面和第二表面上的相对较大的平坦的中心表面牢固地支撑。
根据又一个实施例，主切削刃相对于中平面倾斜，使得到中平面的距离在远离拐角切削刃的方向上减小。这提供了主切削刃的正的倾斜度，由此主切削刃能够首先与最靠近拐角切削刃的工件接合，然后随着主切削刃的其余部分而逐渐进入，即使将刀片以负的轴向前角安装在肩铣刀具中也是如此。因而，切屑由主切削刃在从拐角切削刃的方向上从工件切削下来，并且切屑沿着正的倾斜的主切削刃从此处离开，以提供平滑的切削作用。主切削刃上的正的倾斜度还在切屑上提供轴向力分量，用于在相对较大的切削深度下也实现轴向切屑排出。由此，主切削刃可以以相对于中平面在6度至14度范围内的平均角度、或者以相对于中平面在9度至11度范围内的平均角度、或者以相对于中平面在约9.5度的角度延伸。
在另一个实施例中，周向表面包括间隙表面，该间隙表面沿着主切削刃延伸，其中沿着主切削刃的间隙表面以相对于中平面的锐角延伸，使得间隙表面形成负的标称间隙角。与具有正的标称间隙角的切削刃相比，这样的间隙表面在主切削刃上提供提高的强度。由此，沿着主切削刃的间隙表面可以以相对于中平面在83度至87度范围内的锐角延伸。
本发明的另一个目的是提供一种肩铣刀具，该肩铣刀具提供既不会引起切削刀片的不必要磨损也不会有切屑卡在工件和切削刀片之间的风险的切屑流动，由此实现了受控的轴向切屑排出。
根据本发明的另一个方面，该目的通过一种肩铣刀具来实现，该肩铣刀具包括刀具体，该刀具体设置有刀片座，该刀片座用于接纳根据本文中所讨论的方面中和/或实施例中的任一项所述的切削刀片，所述切削刀片被布置在刀片座中。
当研究所附权利要求书和以下详细描述时，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。
附图说明
根据以下详细描述和附图中讨论的示例实施例将容易理解本发明的各个方面，包括其特定特征和优点，在附图中：
图1a至图1d示出了根据实施例的切削刀片的各种视图，
图2a至图2c示出了图1a至图1d的切削刀片的另外的视图，
图3示出了图1a至图1d的切削刀片的俯视图，
图3a至图3c示出了切削刀片的三个局部截面图，
图4a和图4b示出了根据实施例的肩铣刀具，并且
图5示出了图4a和图4b的肩铣刀具的刀片座。
具体实施方式
现在将更全面地描述本发明的各方面。相似的附图标记始终指代相似的元件。为了简洁和/或清楚起见，将不一定详细描述众所周知的功能或结构。
图1a至图1d示出了根据实施例的切削刀片2的各种视图。切削刀片2被构造用于在肩铣刀具中使用。然而，切削刀片2也可以用于插铣。切削刀片2是双面的并且可以转位六次，即：切削刀片2总共包括六个相同的切削刃，使得切削刀片2能够被安装在肩铣刀具中的六个不同的转位位置中，以一次提供一个起作用的切削刃用于铣削工件。切削刀片2包括通孔3，该通孔3用于将切削刀片通过螺钉安装到肩铣刀具，该通孔3在中心延伸穿过切削刀片2。
切削刀片2优选由硬质合金材料制成，但是它可以由包括例如陶瓷、立方氮化硼、多晶金刚石和/或金属陶瓷中的一种或多种的材料制成。切削刀片2还优选涂覆有表面涂层，诸如，例如氮化钛、碳氮化钛和/或氧化铝。
切削刀片2具有三角形形状和延伸穿过切削刀片2的假想中平面4。中平面4垂直于通孔3的中心轴线5延伸。图1d示出了沿着中平面4所截的刀片2的截面图。在朝向中平面4的视图中看，三角形形状具有三个约90度角的拐角6和三个约150度角的拐角8，所述三个约150度角的拐角8处在约90度角的拐角6之间。在两个不同的约90度角的拐角6的边12之间形成了约60度的角10。
刀片2包括：第一表面14；第二表面16，该第二表面16与第一表面14相反；以及周向表面18，该周向表面18在第一表面14和第二表面16之间延伸。第一表面14和第二表面16在中平面4的相反侧上延伸。中平面4在第一表面14和第二表面16之间在中心延伸，并且与周向表面16相交。换句话说，中平面4在刀片2的中间延伸，其中刀片2的一半在中平面4的每一侧上。第一表面14和第二表面16中的每一个表面也是与上文参考图1d讨论的中平面4的三角形形状大致对应的三角形形状。中平面4以及第一表面14和第二表面16的拐角大致对准。
切削刃20沿着第一表面14和周向表面18之间的相交处延伸。参见图1b，当在朝向第一表面14的视图中看时，切削刃20沿着刀片2的拐角22延伸。拐角22被构造用于方形肩铣并且形成直角或至少约90度的拐角，并且拐角22被布置在图1d中所示的中平面4的约90度的拐角6中的一个拐角处。在图1b的视图中看到的拐角22可以具有切削刀片拐角半径，用于在工件中形成标准拐角半径，诸如例如为0.8mm、1.2mm或1.6mm的半径。切削刃20包括三个部分：主切削刃24、拐角切削刃26和表面擦拭辅助切削刃28。主切削刃24与拐角切削刃26邻接，并且拐角切削刃26与表面擦拭辅助切削刃28邻接。
当被布置在肩铣刀具中时，主切削刃24在肩铣刀具的轴向方向上延伸并且在肩铣刀具的径向方向上进给到工件中。表面擦拭辅助切削刃28在肩铣刀具的径向方向上延伸并且可以在肩铣刀具的轴向方向上进给到工件中。在传统的肩铣期间(在没有坡铣的情况下)，当在工件中铣削90°台肩时，进刀在径向方向上，而在插铣期间，到工件中的进刀在铣削刀具的轴向方向上。在肩铣操作中，主切削刃24对工件进行主要切削，而表面擦拭辅助切削刃28仅进行浅表面平滑切削。在插铣期间，表面擦拭辅助切削刃28在肩铣刀具的轴向方向上进行比在肩铣操作期间更深的切入工件。在插铣期间，主切削刃24也可以在工件中进行大量切削。
图2a至图2c示出了图1a至图1d的切削刀片2的视图。特别地是，在图2a至图2c中更详细地示出了切削刃20。图2a和图2b沿着中平面4从切削刀片2的两个不同侧示出了切削刃20。图2c和图2d示出了切削刃20的一些部分的局部放大图。
表面擦拭辅助切削刃28相对于中平面4倾斜，使得离中平面4的距离在朝向拐角切削刃26的方向上减小。因而，如图2a中所示，表面擦拭辅助切削刃28和中平面4之间的靠近拐角切削刃26的第一距离D1短于表面擦拭辅助切削刃28和中平面4之间的更加远离拐角切削刃26的第二距离D2。由于表面擦拭辅助切削刃28的这种倾斜度，所以切屑被引导远离第一表面14的中心部并朝向主切削刃24。因而，切屑将不会引起第一表面14的磨损。特别地是，避免了可能影响第一表面14处的另外的切削刃20'、20”的第一表面14的磨损。
在沿着中平面4并朝向主切削刃24的视图中看，即如图2c中所示，拐角切削刃26包括与主切削刃24相邻的凹曲线34。如切削刀片2的侧视图中所示，即，在与中平面平行的方向上且沿着与主切削刃24垂直的方向看，凹曲线34是拐角切削刃26的曲线。在图2c中示出了参考线RL，以便有助于识别凹曲线34。参考线RL在从主切削刃24至拐角切削刃26的过渡点30与从拐角切削刃26至表面擦拭辅助切削刃28的过渡点32之间延伸。具有拐角切削刃26的凹曲线34的这种布置引导切屑离开主切削刃24。通过这种布置提供了向内朝向第一表面14的中心的切屑方向。
图2d示出了朝向拐角切削刃26的中点(沿着平分线)且平行于(沿着)中平面4的另一个侧视图。在该侧视图中，凹曲线34也清晰可见。同样地是，参考线RL在从主切削刃24到拐角切削刃26的过渡点30和从拐角切削刃26到表面擦拭辅助切削刃28的过渡点32之间延伸。拐角切削刃26的凹曲线34在过渡点30处连接到主切削刃24，从而形成凸曲线，以便平滑地连接到主切削刃。拐角切削刃26在与表面擦拭辅助切削刃28的过渡点32的旁边形成另一个凸曲线33，以便在表面擦拭辅助切削刃和拐角刀刃的凹曲线34之间提供平滑的连接。
由于切屑通过上面讨论的表面擦拭辅助切削刃28而被引导朝向主切削刃24，并且由于切屑通过上面讨论的拐角切削刃26的曲率而被向内朝向第一表面14引导远离主切削刃24，所以共同效果是，在使用肩铣刀具中的切削刀片2在特别小/浅的切削深度下铣削的期间，切屑被大致平行于主切削刃24引导，即：被大致向上地引导。参见图1a和图1b，其中切屑流动的大体方向由箭头27表示。因而，切屑将不会卡在主切削刃24的周向表面和工件之间，也不会导致切削刀片2的其它切削刃20'、20”的不必要的磨损，参见图1a。特别地是，在肩铣期间，倾斜的表面擦拭辅助切削刃28和上述拐角切削刃26的凹曲率的组合有助于与主切削刃24平行的切屑流动方向，由此在这种小切削深度期间，切屑能够轴向排出并将切削刀片2留在肩铣刀具中的三角形刀片2的起作用的主切削刃24与相邻的不起作用的表面擦拭辅助切削刃28'之间的区域中。
再次参考图2a，根据所示实施例，表面擦拭辅助切削刃28以相对于中平面4在1度至6度范围内的平均角度a、或者以相对于中平面4在2度至5度范围内的平均角度a或者以相对于中平面4约3.5度的平均角度a延伸。在上述范围内的或相对于中平面4为约3.5度的平均角度a提供了用于切屑的合适方向。平均角度a可以由中平面4与在相交处36和表面擦拭辅助切削刃28的端部38之间延伸的线之间的角度所限定，所述相交处36位于拐角切削刃26和表面擦拭辅助切削刃28之间，所述端部38是表面擦拭辅助切削刃28的与拐角切削刃26相反的端部。表面擦拭辅助切削刃28可以略微弯曲。
仅作为示例提及，表面擦拭辅助切削刃28可以具有约1.3mm的长度并且可以是凸形弯曲的，其中半径为约330mm，如图2a的视图中所示。在表面擦拭辅助切削刃28的切线与中平面4之间的角度可以在靠近拐角切削刃26处为3.6度并且在最远离拐角切削刃26处为3.4度，从而导致约3.5度的平均角度a。
图3示出了图1a至图1d的切削刀片2的俯视图。图3a至图3c示出了沿图3中的线IIIa-IIIa、IIIb-IIIb和IIIc-IIIc所截的切削刀片2的三个局部截面图。第一表面14包括与切削刃20相邻的前刀面40，其中前刀面40具有沿着切削刃20延伸的主刃带42'至42”'。主刃带42'至42”'具有垂直于切削刃20延伸的宽度W1至W3。主刃带42'至42”'包括：第一主刃带部42'，该第一主刃带部42'与主切削刃24相邻；拐角主刃带部42”，该拐角主刃带部42”与拐角切削刃26相邻；以及第二主刃带部42”'，该第二主刃带部42”'与表面擦拭辅助切削刃28相邻。拐角主刃带部42”具有比第一主刃带部42'的宽度W1和第二主刃带部42”'的宽度W3小的宽度W2。比第一主刃带部和第二主刃带部的宽度W1、W3小的拐角主刃带部42”的宽度W2将有助于将切屑从切削刃20向内引导朝向第一表面14。同样地是，与倾斜的表面擦拭辅助切削刃28一起，由此能够平行于主切削刃24引导切屑。特别地是，在小切削深度下的肩铣期间，倾斜的表面擦拭辅助切削刃28和拐角主刃带部42”的较小宽度W2的组合有助于与主切削刃24平行的切屑流动方向。
根据所示实施例，第二主刃带部42”'的宽度W3等于第一主刃带部42'的宽度W1。因此，表面擦拭辅助切削刃28处的主刃带部42”'具有与主切削刃24处的主刃带部42'相同的宽度。这种布置也有助于防止切屑卡在主切削刃24的周向表面与工件之间。
仅作为示例，对于以下一种切削刀片2，其具有在工件中提供0.8mm半径的拐角22，第一主刃带部42'的宽度W1和第二主刃带部42”'的宽度W3可以在0.1mm至0.15mm的范围内，其中拐角主刃带部42”的宽度W2在其最窄部分处可以在0.08mm至0.14mm的范围内。此外，主刃带部，特别是拐角主刃带部42”，可以被设置成相对于中平面(或与中平面平行的上参考平面)成负的角度。如果在所述范围中的下部中选择拐角主刃带部42”的宽度W2，则拐角主刃带部42”优选的是更加负地倾斜。在第一主刃带部42'的相对较大宽度W1与拐角主刃带部42”的最小宽度W2之间以及拐角主刃带部42”的最小宽度W2和第二主刃带部42”'的相对较大宽度W3之间优选存在逐渐过渡。
参考图1a至图1c，第一表面14包括平坦的中心表面44，该平坦的中心表面44转变成与主切削刃24相邻的倾斜的主前刀面40'，其中整个主切削刃24和倾斜的主前刀面40'在比平坦的中心表面44离中平面4更远的距离处延伸。由于整个主切削刃24和主前刀面40'在比平坦的中心表面44离中平面4更远的距离处延伸，所以切屑容易沿着主切削刃24形成。将从主切削刃24和主前刀面40'朝向平坦的中心表面44向下引导切屑。在形成从主切削刃24朝向平坦的中心表面44行进的卷曲切屑时，不需要相对于中心表面的沉头断屑器或显著的方向改变，因此，将形成来自主切削刃24的切屑流，并且该切屑流动大致不受阻碍地沿着第一表面14流动。因此，与设置有沉头断屑器的切削刀片和/或平坦的中心表面44的至少一部分被布置在主切削刃的上方的情况(由此切削刀片将呈现出卷曲的切屑可能被卡住并被阻止有效排出的形貌)相比，能够减小切削力，同时形成卷曲的切屑并允许无阻碍的切屑流动。此外，由于在第一表面14上不需要断屑器，所以平坦的中心表面44可以形成第一表面14的较大部分。当双面切削刀片2被上下转动并且第一表面14面对肩铣刀具的刀片座时，平坦的中心表面44的至少一部分形成抵靠表面。因此，当平坦的中心表面44抵靠在肩铣刀具的刀片座中的支撑表面上时，例如下文参考图5所讨论的那样，可以在刀片座中提供切削刀片2的较稳定支撑。适当地是，平坦的中心表面44的径向外部形成抵靠在肩铣刀具的刀片座中的底支撑表面上的抵靠表面。
参考图3至图3c，第一表面14包括平坦的中心表面44，其转变成与表面擦拭辅助切削刃28相邻的倾斜的辅助前刀面40”，并且其中整个表面擦拭辅助切削刃28和倾斜的辅助前刀面40”被布置在比平坦的中心表面44离中平面4更远的距离处。以这种方式，避免了用于从表面擦拭辅助切削刃28形成切屑的显著方向改变，并且不需要断屑器，并且平坦的中心表面44可以以与倾斜的主前刀面40'和主切削刃24的布置相对应的方式形成第一表面14的相对较大部分。
平坦的中心表面44可以与中平面4平行地延伸，或者平坦的中心表面44可以朝向通孔3略微倾斜，即，具有大体略微凹形或圆锥形的形状，以便确保平坦的中心表面44的周边处的稳定支撑/抵靠(即，防止螺钉孔周围的不稳定支撑)。在制造刀片2期间，平坦的中心表面44由于凸起的切削刃20至20”而不能经受磨削操作，并且将由于制造公差而不可避免地包括与严格平坦的表面的偏差。除了平坦的中心表面44的任何大体凹形/圆锥形的形状之外，这种制造公差通常将会产生在平坦的中心表面的1cm2的区域内可见的不超过0.2mm变化的不平坦性。这种不平坦性源自于涉及压制和烧结的切削刀片2的制造过程。该制造过程还可能在通孔3周围产生略微凹形的形状，除非在烧结切削刀片之前在用于压制切削刀片的压制工具中对此进行补偿。
切削刀片2是双面切削刀片，其具有沿着第二表面16和周向表面18之间的相交处延伸的另外的切削刃20”'。第一表面14和第二表面16中的每一个表面包括平坦的中心表面，该平坦的中心表面用于抵靠在肩铣刀具的底支撑表面上，下面也参见图5。在图1a和图1b中，仅示出了第一表面14的平坦的中心表面44。第二表面16包括对应的平坦的中心表面。
参考图2b，主切削刃24相对于中平面4倾斜，使得离中平面4的距离在远离拐角切削刃26的方向上减小。因而，如图2b中所示，主切削刃24和中平面4之间的靠近拐角切削刃26的第三距离D3长于主切削刃24和中平面4之间的更加远离拐角切削刃26的第四距离D4。由于主切削刃24的这种正的倾斜度，主切削刃24将首先与最靠近拐角切削刃26的工件接合，然后随着主切削刃24的其余部分而逐渐进入，即使在刀片2以负的轴向前角安装在肩铣刀具中时也是如此。因而，切屑由主切削刃24在从拐角切削刃26的方向上从工件切削下来并且沿着正的倾斜的主切削刃24从此处离开，以提供平滑的切削作用。
根据所示实施例，主切削刃24以相对于中平面4在6度至14度范围内的平均角度b、更确切地是以相对于中平面4在9度至11度范围内的平均角度b或者以相对于中平面4约9.5度的平均角度b延伸。在上述范围内的或相对于中平面4为约9.5度的平均角度b提供了主切削刃2从拐角切削刃26起并沿着主切削刃24从其远离的适当逐渐接合。平均角度b可以由中平面4与在相交处46和主切削刃24的端部48之间延伸的线之间的角度所限定，所述相交处46位于拐角切削刃26和主切削刃24之间，所述端部48是主切削刃24的与拐角切削刃26相反的端部。仅作为示例提及，主切削刃24的切线与中平面4之间的角度可以在靠近拐角切削刃26处为约8度并且在最远离拐角切削刃26的端部48处为约12度，在这种情况下，平均角度b可以为约9.5度。
参考图3a，周向表面18包括沿着主切削刃24延伸的间隙表面50。沿着主切削刃24的间隙表面50以相对于中平面4的锐角c延伸，使得沿着主切削刃24的间隙表面50形成负的标称间隙角α。与具有正的标称间隙角的切削刃相比，这样的间隙表面在主切削刃上提供了增加的强度。
根据所示实施例，沿着主切削刃24的间隙表面18以相对于中平面4在83度至87度范围内的锐角c延伸。以这种方式，提供了3度至7度范围内的负的标称间隙角α。更确切地是，根据实施例，沿着主切削刃24的负的标称间隙角α为约5度，即：锐角c沿着整个主切削刃24为约85度。
标称间隙角α是相对于中平面4的法线在切削刀片2上测量得到的间隙表面50的间隙角。当切削刀片2被固定到肩铣刀具时形成了功能间隙角，参见图4a和图4b。功能间隙角始终是正的，并且是相对于肩铣刀具的切削平面测量得到的。
参见图1a和1c，切削刀片2总共包括如下三个切削刃20、20'、20”，所述三个切削刃20、20'、20”与本文中所讨论的沿着第一表面14和周向表面18之间的相交处延伸的所述至少一个切削刃20是相同类型的，并且包括如下和三个切削刃20”'、20””、20v，所述三个切削刃20”'、20””、20v与沿着第二表面16和周向表面18之间的相交处延伸的所述至少一个切削刃20是相同类型的。以这种方式，切削刀片2在肩铣刀具中可以转位六次，因此能够使用六个切削刃20至20v中的每一个切削刃，一次使用一个切削刃，直至整个切削刀片都被磨损。
图4a和图4b示出了根据实施例的肩铣刀具60。肩铣刀具60包括刀具体62，该刀具体62设置有用于接纳上述切削刀片2的刀片座64。因而，肩铣刀具60包括布置在刀片座64中的切削刀片2。切削刀片2由延伸穿过切削刀片2的通孔3的螺钉66固定到刀片座64中的刀具体62。螺钉66与刀具体62中的内螺纹67接合。可以使用将切削刀片2固定到肩铣刀具60的其它装置。
肩铣刀具60通常设置有多于一个的切削刀片2。在该实施例中，刀具体62包括六个切削刀片2，所述六个切削刀片2被布置在肩铣刀具60的六个刀片座64中。肩铣刀具60可以绕着中心旋转轴线68沿箭头70所指示的方向旋转，其中切削刀片2被安装成用于利用在轴向方向上延伸的主切削刃以及在肩铣刀具的径向方向上延伸的表面擦拭辅助切削刃来切削工件。肩铣刀具60也能够用于插铣，即：在铣削刀具60的轴向方向上铣削。仅作为示例提及，肩铣刀具60可以具有在32mm至250mm的范围内的直径。显然，刀片座和切削刀片2的数量可以根据例如肩铣刀具的直径和/或操作条件(例如操作稳定性、功耗和工件材料)而变化。
根据所示实施例，刀片座64被构造用以为布置在刀片座64中的切削刀片2的中平面4提供负的轴向前角γp。刀片座64因此被构造用以提供在1度至11度、更确切地是4度至8度的范围内的或者是约6度的负的轴向前角γp。负的轴向前角γp是在切削刀片2的中平面4和平行于旋转轴线68(肩铣刀具的轴向方向)延伸的线72之间测量得到的，并且负的轴向前角γp在铣削期间在表面擦拭辅助切削刃的间隙表面和工件之间提供轴向间隙。
根据实施例，刀片座64还被构造用以为布置在刀片座64中的切削刀片2的中平面4提供负的径向前角γf。刀片座64被构造用以提供在8度至20度、更确切地是11度至17度的范围内的或者是约14度的负的径向前角γf。负的径向前角γf是在切削刀片2的中平面4和从旋转轴线68(肩铣刀具的径向方向)径向延伸的线74之间测量得到的。结合主切削刃24的负的标称间隙角α，如上文参照图3a所讨论的那样，主切削刃的正的功能间隙角由径向前角γf形成。例如，约5度的示例性负的间隙角α和约14度的负的径向前角γf提供了约9度的主切削刃的功能间隙角。
如上文参考例如图2a所讨论的那样，表面擦拭辅助切削刃28相对于中平面4倾斜。布置在刀片座64中的切削刀片2的中平面4的负的径向前角γf提供表面擦拭辅助切削刃28相对于径向延伸的线74的较大倾斜度。示例性的相对于中平面4的约3.5度倾斜和示例性的约14度的负的径向前角γf一起提供了表面擦拭辅助切削刃28相对于径向延伸的线74的约17.5度的倾斜度。
图5示出了图4a和图4b的肩铣刀具60的刀片座64。刀片座64设置有底支撑表面76、第一侧支撑表面78、第二侧支撑表面80和第三侧支撑表面82。第一侧支撑表面78和第二侧支撑表面82也在图4a中示出。底支撑表面76在图5中被显示为阴影表面。能够看出，底支撑表面76的阴影表面提供了刀座的凸起周边部，以确保在平坦的中心表面44的周边处的稳定支撑/抵靠(避免螺钉孔周围的不稳定抵靠)。刀片座64显然包括径向开口84和轴向开口86，所述径向开口84用于在切削刀片被固定在刀片座64中时暴露出切削刀片的起作用的主切削刃，所述轴向开口86用于暴露出切削刀片的起作用的表面擦拭辅助切削刃。
第一支撑表面78、第二支撑表面80和第三支撑表面82被布置成与底支撑表面76成约90度角。第一支撑表面和第二支撑表面被布置成在刀片座的与轴向开口86相反的端部处彼此成约90度角，并且第三支撑表面82被布置在刀片座64的靠近轴向开口86的端部处。第一支撑表面面向径向开口84。第二支撑表面80背对径向开口84。第三支撑表面82面向径向开口84。
参见图1a，当被固定在刀片座64中时，切削刀片2被布置成：平坦的抵靠表面44的至少一部分抵靠在底支撑表面76上。参见图1a，设置在周向表面18中的腰部的相应部分抵靠在第一支撑表面78、第二支撑表面80和第三支撑表面82上。
在肩铣刀具60的使用期间，第一侧支撑表面78和第二侧支撑表面80形成用于切削刀片的轴向支撑表面，第一侧支撑表面78和第三侧支撑表面82形成用于切削刀片的径向支撑表面，并且底支撑表面76形成用于切削刀片的切向支撑表面。
切削刀片2被稳定地支撑在肩铣刀具中。由于在切削刃20下方设置有平坦的中心表面44且没有断屑器，所以如上文参考图1a至图1c和图3至图3c所讨论的那样，在离刀片孔的中心轴线5相对较大距离处，即在平坦的中心表面44的抵靠在刀片座64的底支撑表面76上的周边处，形成了相对较大的平坦抵靠表面。
应理解，前述内容是对各种示例实施例的说明，并且本发明仅由所附权利要求书限定。本领域技术人员应明白，在不脱离由所附权利要求书所限定的本发明的范围的情况下，可以修改示例实施例，并且可以组合示例实施例的不同特征，以创造除了本文中所描述的实施例之外的实施例。

Claims (22)

1.一种用于肩铣刀具(60)的切削刀片(2)，所述切削刀片(2)具有三角形形状和中平面(4)，所述中平面(4)延伸穿过所述切削刀片(2)，所述切削刀片(2)包括第一表面(14)、相反的第二表面(16)以及周向表面(18)，所述周向表面(18)在所述第一表面(14)和所述第二表面(16)之间延伸，所述第一表面和所述第二表面(14、16)在所述中平面(4)的相反侧上延伸，其中
所述切削刀片(2)包括至少一个切削刃(20)，所述至少一个切削刃(20)沿着所述第一表面(14)和所述周向表面(18)之间的相交处延伸，当在朝向所述第一表面(14)的视图中看时，所述至少一个切削刃(20)沿着所述切削刀片(2)的拐角(22)延伸，其中
所述至少一个切削刃(20)包括主切削刃(24)、拐角切削刃(26)和表面擦拭辅助切削刃(28)，其中所述主切削刃(24)与所述拐角切削刃(26)邻接，并且所述拐角切削刃(26)与所述表面擦拭辅助切削刃(28)邻接，
其特征在于
所述表面擦拭辅助切削刃(28)相对于所述中平面(4)倾斜，使得到所述中平面(4)的距离在朝向所述拐角切削刃(26)的方向上减小，其中
当在沿着所述中平面(4)并且朝向所述主切削刃(24)的侧视图中看时，所述拐角切削刃(26)包括凹曲线(34)，并且
其中所述第一表面(14)包括前刀面(40)，所述前刀面(40)与所述至少一个切削刃(20)相邻，其中
所述前刀面(40)包括主刃带(42'、42”、42”')，所述主刃带(42'、42”、42”')沿着所述至少一个切削刃(20)延伸，所述主刃带(42'、42”、42”')具有垂直于所述至少一个切削刃(20)延伸的宽度，其中
所述主刃带(42'、42”、42”')包括：第一主刃带部(42')，所述第一主刃带部(42')与所述主切削刃(24)相邻；拐角主刃带部(42”)，所述拐角主刃带部(42”)与所述拐角切削刃(26)相邻；以及第二主刃带部(42”')，所述第二主刃带部(42”')与所述表面擦拭辅助切削刃(28)相邻，其中
所述拐角主刃带部(42”)具有比所述第一主刃带部(42')和所述第二主刃带部(42”')小的宽度(W2)。
2.根据权利要求1所述的切削刀片(2)，其中所述表面擦拭辅助切削刃(28)以相对于所述中平面(4)在1度至6度范围内的平均角度(a)延伸。
3.根据权利要求1所述的切削刀片(2)，其中所述第一主刃带部(42')具有与所述第二主刃带部(42”')的宽度(W3)相等的宽度(W1)。
4.根据上述权利要求中的任一项所述的切削刀片(2)，其中所述第一表面(14)包括平坦的中心表面(44)，所述平坦的中心表面(44)转变成与所述主切削刃(24)相邻的倾斜的主前刀面(40')，其中整个所述主切削刃(24)和所述倾斜的主前刀面(40')在比所述平坦的中心表面(44)离所述中平面(4)更远的距离处延伸。
5.根据权利要求4所述的切削刀片(2)，其中所述平坦的中心表面(44)转变成与所述表面擦拭辅助切削刃(28)相邻的倾斜的辅助前刀面(40”)，其中整个所述表面擦拭辅助切削刃(28)和所述倾斜的辅助前刀面(40”)被布置在比所述平坦的中心表面(44)离所述中平面(4)更远的距离处。
6.根据权利要求4所述的切削刀片(2)，其中所述切削刀片(2)是双面切削刀片(2)，所述双面切削刀片(2)具有沿着所述第二表面(16)和所述周向表面(18)之间的相交处延伸的另外的切削刃(20”')，所述第一表面和所述第二表面(14、16)中的每一个表面包括平坦的中心表面(44)，所述平坦的中心表面(44)用于抵靠在肩铣刀具(60)的底支撑表面上。
7.根据权利要求1-3中的任一项所述的切削刀片(2)，其中所述主切削刃(24)相对于所述中平面(4)倾斜，使得到所述中平面(4)的距离在远离所述拐角切削刃(26)的方向上减小。
8.根据权利要求7所述的切削刀片(2)，其中所述主切削刃(24)以相对于所述中平面(4)在6度至14度范围内的平均角度(b)延伸。
9.根据权利要求1-3中的任一项所述的切削刀片(2)，其中所述周向表面(18)包括间隙表面(50)，所述间隙表面(50)沿着所述主切削刃(24)延伸，其中沿着所述主切削刃(24)的所述间隙表面(50)以相对于所述中平面(4)的锐角延伸，使得所述间隙表面(50)形成负的标称间隙角(α)。
10.根据权利要求9所述的切削刀片(2)，其中沿着所述主切削刃(24)的所述间隙表面(50)以相对于所述中平面(4)在83度至87度范围内的锐角(c)延伸。
11.根据权利要求1-3中的任一项所述的切削刀片(2)，其中所述切削刀片(2)总共包括如下三个切削刃(20、20'、20”)，所述三个切削刃(20、20'、20”)与权利要求1-3中的任一项中所限定的所述至少一个切削刃(20)是相同类型的，该至少一个切削刃(20)沿着所述第一表面(14)和所述周向表面(18)之间的相交处延伸，并且包括如下三个切削刃(20”'、20””、20v)，所述三个切削刃(20”'、20””、20v)与权利要求1-3中的任一项中所限定的所述至少一个切削刃(20)是相同类型的，该至少一个切削刃(20)沿着所述第二表面(16)和所述周向表面(18)之间的相交处延伸。
12.根据权利要求2所述的切削刀片(2)，其中所述表面擦拭辅助切削刃(28)以相对于所述中平面(4)在2度至5度范围内的平均角度(a)延伸。
13.根据权利要求2所述的切削刀片(2)，其中所述表面擦拭辅助切削刃(28)以相对于所述中平面(4)3.5度的角度(a)延伸。
14.根据权利要求8所述的切削刀片(2)，其中所述主切削刃(24)以相对于所述中平面(4)在9度至11度范围内的平均角度(b)延伸。
15.根据权利要求8所述的切削刀片(2)，其中所述主切削刃(24)以相对于所述中平面(4)9.5度的角度延伸。
16.一种肩铣刀具(60)，包括刀具体(62)，所述刀具体(62)设置有用于接纳切削刀片(2)的刀片座(64)，
其特征在于
所述肩铣刀具(60)包括根据上述权利要求中的任一项所述的切削刀片(2)，所述切削刀片(2)被布置在所述刀片座(64)中。
17.根据权利要求16所述的肩铣刀具(60)，其中所述刀片座(64)被构造用以为布置在所述刀片座(64)中的所述切削刀片(2)的所述中平面(4)提供负的轴向前角(γp)，并且其中所述刀片座(64)被构造用以提供在1度至11度的范围内的负的轴向前角(γp)。
18.根据权利要求16或17所述的肩铣刀具(60)，其中所述刀片座(64)被构造用以为布置在所述刀片座(64)中的所述切削刀片(2)的所述中平面(4)提供负的径向前角(γf)，并且其中所述刀片座(64)被构造用以提供在8度至20度的范围内的负的径向前角(γf)。
19.根据权利要求17所述的肩铣刀具(60)，其中所述刀片座(64)被构造用以提供在4度至8度的范围内的负的轴向前角(γp)。
20.根据权利要求17所述的肩铣刀具(60)，其中所述刀片座(64)被构造用以提供6度的负的轴向前角(γp)。
21.根据权利要求18所述的肩铣刀具(60)，其中所述刀片座(64)被构造用以提供在11度至17度的范围内的负的径向前角(γf)。
22.根据权利要求18所述的肩铣刀具(60)，其中所述刀片座(64)被构造用以提供14度的负的径向前角(γf)。
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