CN110769958B - 切削刀片和曲柄轴铣削刀具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种切削刀片，该切削刀片包括顶面(1)和底面(2)，该底面平行于顶面(1)，其中，四个侧面(3)和四个角面(3’)在顶面(1)和底面(2)之间延伸，其中，至少一个切削刃(4、4’)形成在顶面(1)和至少其中一个角面(3’)与连接到该角面(3’)的其中两个侧面(3)的相交部处，该顶面(1)形成前刀面，而至少该角面(3’)的上部和所述两个侧面(3)形成后刀面(5、5’)，该后刀面连接到切削刃(4、4’)。本发明还涉及一种包括这种切削刀片的盘形铣削刀具。为了缩短曲柄轴铣削的周期时间，切削刀片(10)的特征在于，在顶面(1)上的平面图中，切削刀片(10)形成平行四边形的基本形状，该平行四边形具有两个对角相对的角部(8)，该两个对角相对的角部包括在70°和85°之间的锐角(ε₁)，其中，至少其中一个锐角的角部(8)包括提供所述切削刃(4、4’)的角部切削刃(4’)的所述角面(3’)，后刀面(5、5’)与顶面(1)形成钝角内角(ε₁)，并且，切屑凹槽(6)邻近于并且沿着切削刃(4、4’)形成在顶面(1)中。

Description

切削刀片和曲柄轴铣削刀具

技术领域

本发明涉及一种切削刀片，该切削刀片包括顶面和底面，该底面平行于顶面，其中，四个侧面和四个角面在顶面和底面之间延伸，其中，至少一个切削刃形成在顶面与至少其中一个角面以及连接到该角面的其中两个侧面的相交部处，该顶面形成前刀面，而至少该角面的上部和该两个侧面形成后刀面，该后刀面邻接切削刃。

背景技术

具有基本四边形形状的切削刀片在本领域中是众所周知的，并且用于各种目的。根据本发明的切削刀片特别地是设计用于盘形铣削刀具，即用于安装在对应的盘形铣削刀具的刀片座中，该盘形铣削刀具可以用于曲柄轴铣削和/或凸轮轴铣削。这种铣削刀具通常是盘形的，并且使得切削刀片安装在刀片座中，这些刀片座沿着盘的周界设置在从周界(圆柱形)表面到至少一个(且优选地是两个)径向表面的过渡部处，这些径向表面在轴向方向上界定出所述盘。

用于曲柄轴铣刀的切削刀片通常设置有特定的设计，该特定的设计反映所要生产的销轴承和旋转轴承的轮廓，并且本发明还涉及设置用于一些额外仿形加工的切削刀片。

然而，所要生产的通用轮廓是围绕曲柄轴主体的矩形凹槽的轮廓，该凹槽的底部例如限定了曲柄轴的曲柄销或轴承轴颈的周界圆柱形表面。

轴承轴颈和曲柄销或凸轮通常由径向端面所界定，其垂直于轴的轴线并远离通常称为“油环”的圆柱形表面延伸，并且切削刀片也被设计和安装用于产生任何油环的邻近于曲柄销或轴承轴颈的这些径向表面。

即使在本申请中并未详细地描述和提及，本发明的切削刀片以及还有装配有这种切削刀片的铣削刀具同样适合于铣削凸轮轴，即凸轮轴的轴承轴颈以及还有凸轮。

为了形成曲柄轴的曲柄销和轴承轴颈，通常使用盘形铣刀，这些盘形铣刀设置有多个切削刀片，这些切削刀片被布置在盘的周界上并且特别地是被布置在这种盘形刀具的从周界表面到径向表面的过渡部处。

用于曲柄轴铣削并且还用于凸轮轴铣削的盘形铣刀所具有的典型直径高于300mm，并且特别地是在700mm和900mm之间。在该曲柄轴持续旋转的同时，这些铣刀在径向方向上朝向曲柄轴进刀，并且适当地控制曲柄轴距铣刀的径向距离，以使得盘形铣刀上的周界刀片在曲柄轴上的期望位置处产生相应的圆柱形表面。

鉴于对应的盘的大直径，大量切削刀片沿着该盘的周界安装。在许多情形中，切削刀片切向地安装在盘上，即，较大的顶面和底面用作后刀面，而狭窄的侧面用作前刀面。而且，由于切向安装的切削刀片延伸使得这些切削刀片的较长的尺寸沿着刀具的周围，并且由于还需要设置合适的切屑空间，因此切削刀片通常以与切削刀片的宽度或长度的至少三倍相对应的间距安装。如果切削刀片具有中心夹持孔，则这些切削刀片可以通过对应的螺钉固定在铣刀上，这些螺钉平行于铣刀的轴线或者垂直于该轴线延伸。

在20年或超过20年的安装设备中，市场上仍存在一些这样的盘形铣刀，这些盘形铣刀装配有径向和/或轴向安装的切削刀片，即，使得顶面通常面向周向方向，同时使得刃面基本上平行于轴线或者垂直于该轴线沿着径向方向延伸。

然而，至少只要切削刀片通过中心夹持螺钉来固定，则在以此方式安装时，就几乎无法减小相继的切削刀片之间的间距。为了接近夹持螺钉，仍需要沿着周向方向在彼此相继的切削刀片之间具有充足的空间。此外，在给定的间距的情形下，当在周向方向上观察时，可用的切屑空间受到该间距减去切削刀片的周向尺寸并且减去支承该切削刀片的后面的某个背衬元件限制。

虽然设置用于曲柄轴铣削和凸轮轴铣削的现有技术盘形铣刀的相继的切削刀片之间的大间距包含如下优点，即，在同一切削刀片于一转之后再次接合工件之前经过了充足的时间，以使得该切削刀片可以在再次撞击工件之前冷却，但是相继的切削刀片之间的这种大间距限制了沿着刀具的周界所要安装的切削刀片的数量，因此降低生产率。

此外，在铣削期间产生的切屑相当热，并且趋向于粘在前刀面上或前刀面附近，从而使得大量的热从切屑传递到切削刀片。

发明内容

因此，将期望具有一种切削刀片和对应的盘形铣刀，该切削刀片和对应的盘形铣刀设计用以克服或避免一些前述问题。

关于切削刀片，该目的通过根据本发明所述的对应的切削刀片来实现。这种切削刀片在其顶面上的平面图中形成平行四边形的基本形状(例如，菱形基本形状)，该平行四边形具有两个对角相对的角部，这两个对角相对的角部包括在70°和85°之间的锐角，其中，至少其中一个锐角的角部包括提供所述切削刃的角部切削刃的角面，其中，后刀面与顶面形成钝角内角，其中，此外切屑凹槽邻近于并且沿着切削刃形成在顶面中。

虽然具有平行四边形的基本形状(包括菱形基本形状)的切削刀片是本领域众所周知的，但是根据本发明的切削刀片的基本形状、特定的角部角度以及后刀面特别地是允许以明显负的定向安装在对应的铣刀中，同时使得切削刃仍保持与圆柱形销表面和与之垂直延伸的油环两者相接触。

“负的定向”在该情形中意指，在切削刀片的顶面上相对于铣刀的径向(半径)和轴向方向(中心轴线)的负的径向前角和负的轴向前角。

换言之，当沿着周向工作方向观察时，切削刀片倾斜，以使得在周界表面处的起作用的切削刃以及径向延伸的切削刃(形成油环并且沿着且平行于盘形铣刀的径向端部平面延伸)在旋转方向上跟随在切削刀片的其余部分之后。

换言之，该切削刀片在径向方向上以及在轴向方向上向外且向后倾斜。

而且，在切削刀片具有合适的锐角(该锐角例如可以在72°和78°之间，特别是约75°)的情形下，刀片如果安装在铣刀主体的周界上的凹部中，则刀片可以产生凹槽的底部，即曲柄销的圆柱形表面以及垂直于该圆柱形表面延伸的限制面，该圆柱形表面和限制面在包括轴的轴线的横截面中构成直角。

在切削刀片的锐角角部具有如上所述的给定角度的情形下，该切削刀片相对于在该切削刀片的位置处设置于盘形铣刀的周界上的径向平面和/或切向平面的负的径向前角和负的轴向前角的绝对值应是至少20°。

此种特定布置具有若干优点。首先，该切削刀片相对于周向方向(该切削刀片沿着该周向方向移动)的大幅倾斜导致在切削刃处产生的切屑极为快速地被从该切削刀片的顶面移除并且被径向地和轴向地排出。

因此，由于热的切屑和切削刀片之间的接触少得多，因此在切削期间产生的大部分的热量被切屑带走，与传统刀具相比，这些切屑更多地被排向侧部，并且切削刀片吸收的热量少得多。

所实现的另一优点，特别是如果切削刀片具有从顶面延伸到底面的中心夹持孔，则将这些刀片安装在对应的负定向的刀片座中要容易得多，这是因为中心夹持的轴线保持与顶面的法线相同的方向，该顶面的法线按需求在径向方向以及轴向方向上背离刀具主体。这意味着，可以容易地从垂直于顶面的这种方向接近该夹持孔，这进而允许刀片之间具有短得多的周向间距。

因此，在给定直径的盘形铣削刀具下，更多数量的切削刀片可以在更紧密的间距下安装在对应的盘形铣刀上。

切削刀片的“大幅负向”安装的另一优点是，尽管相当窄的间距，但仍提供足够的切屑空间。此外并且正如已提及地那样，由于切屑通过与切削刀片的负定向的顶面相互作用而从切屑空间被快速地排出，因此需要甚至更小的切屑空间。由于切削刀片吸收较少热量，因此这些切削刀片可以以更短的时间间隔来接合工件，而切削盘甚至可以减小直径但仍具有与具有较大直径的对应刀具相同数量的切削刀片，从而可以在增大的效率下对曲柄轴或者还有凸轮轴进行铣削。

由于该切削刀片倾斜而在径向方向和轴向方向上均具有相当大的负的前角，因此通过使得侧面的后刀面与顶面成钝角内角，从而提供包括负的间隙的后刀面，能够提高切削刃的强度，该切削刃由此经受相当高的负载。后刀面和顶面之间的钝角内角由此可以在100°和110°之间，优选地是约100°。

为了仍在切削刃内的前刀面上具有正的或负值较小前角的切削几何形状，沿着切削刃提供切屑凹槽，其中，根据优选的实施例，这种切屑凹槽沿着切削刃的至少两个平直的切削刃部分连续地延伸，该切削刃包括介于该至少两个平直的切削刃部分之间的角部切削刃。该角部切削刃优选地是圆角(圆化)的角部切削刃，该角部切削刃连接平直的切削刃部分的相邻的端部。在一个实施例中并且在垂直于切削刃的横截面中观察，邻近于切削刃的切屑凹槽表面部分的切线与后刀面形成锐角内角，该锐角内角通常是85°。

此外，刃带可以沿着切削刃设置，并且可以布置在切削刃和切屑凹槽之间，其中，该刃带优选地是位于与顶面平行的平面中，并且特别地是位于略低于顶面的平面中。穿过切削刀片从顶面延伸到底面的中心夹持孔允许通过中心夹持螺钉的帮助来安装切削刀片。作为提供刃带的替代，该切削刃可以设置有刃倒圆部(或ER)，该刃倒圆部在横截面上具有诸如0.3mm的半径。

在一个实施例中，该切削刀片是可转位的切削刀片，其中，相同的切削刃沿着平行四边形的基本形状的另一锐角的角部以及另外两个侧面设置，其中，该切削刀片也是双面刀片，该双面刀片具有与所述顶面相同的底面。换言之，顶面和底面的每个面上具有两个相同的且可转位的切削刃，使得该切削刀片能够转位四次。顶面和底面之间的距离、即切削刀片的厚度通常在4mm和8mm之间，并且特别是在6mm和6.5mm之间。

在一个实施例中，该侧面包括平坦的表面部分，该平坦的表面部分垂直于顶面延伸并且定位成邻近于后刀面，其中，该平坦的表面部分的垂直于顶面测得的宽度可以在顶面和底面之间的距离的50％和80％之间。优选地是，该平坦的表面部分的宽度可以在切削刀片的厚度的55％和62％的范围内。

在所述实施例中的切削刀片可以通过烧结硬质合金体而产生，该硬质合金体在烧结之前单轴地压制(uniaxially press)，即，该切削刀片无需任何多轴压制(multiaxialpress)。

虽然在切削刀片的两个对角相对的角部上的锐角对于在相当大的负的径向前角和负的轴向前角下进行安装是必不可少的，但并不要求精确的菱形形状。换言之，邻近于同一锐角的角部的两个切削刃无需具有相同的长度，这是因为这两个切削刃设置用以接合曲柄轴的不同部分，即分别接合销或轴颈的圆柱形表面和径向油环。然而，该菱形形状不仅允许切削刀片在其刀片座内转位，而且还允许在铣刀刀盘的相对侧部之间更换切削刀片，如果切削刃应具有不同的长度，则该铣刀刀盘将不会以相同的方式装配。

正如已提及地那样，本发明还涉及一种用于曲柄轴铣削刀具的切削刀片保持架，所述保持架包括至少部分圆柱形的主体，该至少部分圆柱形的主体至少具有部分圆柱形的周界表面段以及两个相对布置的径向表面，这两个相对布置的径向表面结合该周界表面，其中，切削刀片座形成为在至少其中一个径向表面与周界表面的过渡部处的凹部，所述刀片座包括底部支承表面和至少两个侧部支承表面，该至少两个侧部支承表面垂直于该底部支承表面延伸。根据本发明，该底部表面的表面法线相对于径向平面以绝对值为至少10°的负的轴向前角(α)并且相对于在刀片座的底部的位置处并且延伸穿过底部支承表面的中心的圆柱形的周界表面的切向平面以绝对值为至少8°的负的径向前角(β)远离该至少部分圆柱形的主体轴向地并且径向地指向。可以注意到，安装在这种凹部中的每个切削刀片的前刀面当然将会具有与对应的刀片座的底表面相同的定向，这意味着该切削刀片的表面法线也以对应的角度朝外指向。

在一个实施例中，负的轴向前角α(限定表面法线与径向平面的偏离度)的绝对值大于15°，优选地是大于22°并且特别是约27°，并且负的径向前角β(限定表面法线和切向平面之间的角度)的绝对值大于12°，优选地是大于20°并且特别是约24°。上文已描述了与切削刀片以及相应的刀片座的该特定的负定向相关的优点。

切削刀片座的底部支承表面优选地是包括基本上中心的带螺纹夹持孔。术语“基本上中心的”在本文中意指，该孔靠近于所述底部支承表面的中心布置在刀片座的底部支承表面中，该底部支承表面构造用以支承所要接纳在其中的相应的切削刀片的底面。带螺纹孔可以设置在距侧部支承表面一定距离处，该距离略小于对应的侧表面和切削刀片的夹持孔之间的距离，从而确保正的夹持力不仅朝向刀片座的底部支承表面，而且还朝向该刀片座的侧部支承表面。

在通过夹持螺钉将切削刀片安装在对应的带螺纹孔中之后，该切削刀片使其底面被压向刀片座的底部支承表面，其中，该侧表面使得这些侧表面的平坦的表面部分(邻近于后刀面)抵靠在刀片座的侧部支承表面上，这些侧部支承表面垂直于该刀片座的底部支承表面延伸，其中，这些侧部支承表面彼此包括一定角度，该角度对应于切削刀片的平行四边形或菱形基本形状的锐角。

在切削刀片保持架的一个实施例中，形成为相对径向表面处的所述凹部的刀片座具有镜像对称的形状和布置结构，除了沿着周向方向相对偏移以外。这意味着，在一个径向表面与周界表面的过渡部处设置的任何两个刀片座之间，另一刀片座均被设置在这些刀片座之间，但是被设置在相对的侧部上，即设置在从相对布置的径向表面到周界表面的过渡部处，其中，相对的径向表面上的刀片座具有镜像对称的形状和定向。

最后，本发明涉及一种曲柄轴铣削刀具，该曲柄轴铣削刀具包括如前所述的刀片保持架，该刀片保持架装配有根据上述实施例中任一实施例的切削刀片。上文已描述了这些切削刀片及其布置的优点。

由于刀片座的底部支承表面连同如前所述的切削刀片的定向，这些切削刀片以负的轴向前角和负的径向前角镶装，该负的轴向前角是至少10°并且优选地是大于15°，且更优选地是大于22°，特别是约27°，并且该负的径向前角是至少8°并且优选地是大于12°，且更优选地是大于20°，特别是约24°。

在本文中，大于20°的负的径向前角指代绝对值，并且意指小于-20°、诸如是-22°的负的前角。

刀片座并且特别是侧部支承表面(切削刀片的对应侧面抵靠在该侧部支承表面上)的定向布置成，使得每个切削刀片的邻接锐角切削角部的至少一个切削刃在切向平面中延伸，同时使得同一刀片的邻接同一切削角部的另一切削刃在径向平面中延伸，这实际上意味着，通过从同一锐角切削角部延伸的两个切削刃产生的表面产生了彼此垂直的表面。

上文描述的一些或所有的切削刀片可以通过在锐角的角部上提供朝向径向方向突出的一定延伸来进行略微修改，从而在从曲柄销或轴承轴颈的圆柱形表面到油环的过渡部处产生底切部。

附图说明

可以基于附图以及以下描述来认识一些优选实施例及其特征和优点，附图中：

图1A示出根据本发明的切削刀片的俯视图或平面图，

图1B示出根据图1A中的截面B-B的图1A的切削刀片的剖视图，

图1C示出图1B中的细节C1，

图1D示出根据图1A中的截面线D-D的部分剖视图，

图2A-2D示出图1的切削刀片的立体图、俯视图/平面图以及两个不同侧视图，

图3示出设计用以额外产生退刀槽的切削刀片的另一实施例，

图4A-4C分别以朝向和远离环轴线的径向视图以及侧视图来示出切削刀片保持架，该切削刀片保持架形成本发明的盘形曲柄轴铣削刀具的环形扇段主体，

图5A和5B示出图4的切削刀片保持架的放大部分，

图6示出装配有切削刀片的图4的切削刀片保持架的侧视图，图7是图6的切削刀片保持架的俯视图，以及

图8A-8C示出完整环形切削刀片保持架的立体图和两个不同侧视图，其由根据图6和图7的三个环形扇段主体构成。

具体实施方式

图1A到1D以及2A到2D共同在以下段落中进行描述。

正如能从图1A中观察到的那样，优选实施例的切削刀片10具有平行四边形的基本形状，更确切地是呈菱形基本形状的形式，其中，在两个对角相对的、但在其它方面相同的锐角角部8处，菱形形状的锐角ε₁是约75°，每个锐角角部均具有对应弯曲的角部切削刃4’，该角切削刃与平行于平直的侧面3延伸的相邻的平直的切削刃4接续。即使切屑凹槽6在切削刀片10的顶面1上围绕中心平坦部分1a连续地延伸，但其余的对角相对的钝角角部8’并不设计用于切削。

该切削刀片相对于在图1B中示出的中间平面M镜像对称。总而言之，该切削刀片是双面的，并且具有顶面1和底面2，该底面2与顶面1相同，其中，两个面1、2彼此平行并且是平面，除了中心夹持孔11和在顶面和底面的每个面上的围绕中心平坦部分1a的切屑凹槽6以外。切削刀片10包括四个侧面3和四个角面3’、3”，其中，切削刃4、4’通过顶面1/底面2与侧面3和弧形角面3’的后刀面部分5、5’的相交部而形成。

切屑凹槽6沿着第一平直的切削刃部分4、相邻的锐角角部切削刃4’以及邻接同一锐角角部切削刃4’的另一平直的切削刃部分4连续地延伸。关于相对的切削角部8，也存在切屑凹槽6，该切屑凹槽6沿着两个平直的切削刃部分4并且沿着导圆的锐角角部切削刃4’连续地延伸。切屑凹槽6在所示的实施例中还沿着钝角角部8’延伸，由此，该切屑凹槽在切削刀片的顶面上形成单个环形凹槽。在该实施例中，双面切削刀片上的底面2由此与顶面1相同。换言之，该切削刀片通过在包括切屑凹槽6的顶面和底面的每个面上包括两个可转位的切削刃4而能够转位四次，该切屑凹槽沿着切削刃连续地延伸。因此，该切削刀片可以在盘形切削刀具(图6中示出)上的四个转位位置中使用。

限定约105°的角部角度ε₂的钝角角部8’并不包括与顶面1形成钝角内角的任何后刀面。替代性地是，在钝角角部8’处的侧面3”构成单个表面，该单个表面相对于顶面1垂直地延伸，如在图1D的剖视图中可见的那样，并且其在图2A到2D中在这些角部8’处也可见。

锐角角部8以在1mm和2mm之间的半径弯曲。切削刀片的在两个相反布置的侧面3之间测得的宽度w是约12mm到15mm，特别是14mm。宽度w还限定内切圆C的直径，该内切圆接触切削刀片10的所有四个侧面3。该切削刀片的厚度是宽度的约45％，也就是，大约是6.35mm。该切削刀片包括中心夹持孔11，该中心夹持孔11从顶面1延伸到底面2。

正如能从图1C中观察到的那样，该图示出来自图1B的细节，包括切削刃以及相邻的切屑凹槽6和后刀面5。正如能观察到的那样，后刀面5由此与顶面1形成钝角内角θ。此外，邻近于切削刃4的切屑凹槽6表面部分的切线和后刀面5形成约85°的锐角内角(或楔角)，这是由于这样的事实，即形成为侧面3、3’的斜切部的后刀面5以约15°的负的间隙角度δ远离侧面3、3’的中心部分(该中心部分则垂直于顶面1)成角度，而邻近于切削刃4的切屑凹槽表面部分的切线与顶面或平行于该顶面的表面包括20°的角度γ。正如能从图1B中观察到的那样，切削刃4位于比顶面1和底面2略低的水平高度上。

侧面3的垂直于顶面1和底面2延伸的平坦的表面部分的宽度b(参见图1B)相当于侧面的总宽度的约60％，该总宽度则对应于刀片的厚度，并且每个后刀面5由此限制为侧面中的相当于该厚度的约20％的那一部分。

刃带7可以紧挨地设置在切削刃处，并且该刃带可以例如具有切削刃的平坦倒角的形状，该平坦倒角分别平行于顶面1和底面2。替代性地是，切削刃4可以被圆化，具有小于0.2mm的小刃倒圆部(ER)半径。

图1A中指示为8”的其中的一个锐角角部处的弯曲虚线意图在俯视图中示出根据一个实施例的角部8”的轮廓，该实施例仅在图3中以立体图示出。在图1和图2的实施例中并不存在延伸的角部8”，而图1和图2的实施例的角部轮廓以实线在图1A和2B中画出。在以下段落中描述图3的实施例。

图3示出根据本发明的切削刀片10’，该切削刀片特别地设计用以在曲柄销或轴承销到油环的角部区域中产生退刀槽，这些退刀槽由垂直于销的周界表面延伸的径向表面所限定。

正如在图1A的描述中已指示的并且图1A的描述中所预示的，图3的实施例的特征在于，限定圆化角部8”的额外延伸，该额外延伸仅仅在界定基本上菱形形状的侧面中的一个侧面上提供切削刃的延伸。正如能够具体地从图1A中观察到的那样，延伸的圆化角部8”并不伸出超过由其中的一个刃表面3所限定的平面，而是仅仅从邻近于锐角角部的相应的另一刃表面3突出。

此外，在锐角角部8”和钝角角部8’处的角度ε₁和ε₂(不考虑延伸)分别与在图1A中示出的实施例相同，即为75°和105°。当然，针对两个实施例，即分别在图1A和图3中示出的实施例，这些角度可以适合于刀片座的底部支承表面22的其它负的前角α和β(参见图4和5)，从而在盘形铣刀的圆柱形包络表面或径向包络表面内延伸。根据图3的切削刀片10’的延伸角部8”可以形成有朝向中间平面M减小的横截面，从而避免使得延伸角部8”的后刀面与工件相接触，特别是在邻近于该角部从其中延伸的平直切削刃的那一侧面上。由于负的径向前角，仍可能将该切削刀片设计成在顶面和底面上均具有切削刃的双面切削刀片。并且，横截面可以同样从中间平面M到切削刀片10’的底面2增大。

根据图3的切削刀片10’可以替代沿着铣削刀具的周界设置的其中的一些刀片。例如，如图4和5中所示的每一个第三个、第四个或第五个切削刀片10可以由根据图3的切削刀片10’替代。该切削刀片的其余部分仍将会产生曲柄销、轴承销或凸轮的平滑的周界表面，而该切削刀片的具有延伸角部8”的一部分将会产生退刀槽。

在其余部分中，并且除了延伸角部区域8”以外，图3的切削刀片10’可以与如图1A到图2D中示出的切削刀片10完全相同。特别地是，该实施例的后刀面5、5’具有相同的延伸和与顶面/底面的钝角内角θ，以及切屑凹槽6，该切屑凹槽具有与图1C中示出的切屑凹槽6相同的深度、延伸以及形状并且以相同的锐角内角结合切削刃4。虽然在图3中并未将从延伸角部8’延伸的其中的一个切屑凹槽6示作沿着对应的切削刃4的整个长度延伸，但该切屑凹槽6可以同样如同图1A到图2D的实施例那样围绕中心平面表面1a并且沿着切削刃一直连续地延伸。

图4A到4C示出切削刀片保持架，该切削刀片保持架呈环形扇段20的形式并且由钢制成，并且具有多个切削刀片座21，这些切削刀片座接纳切削刀片10。这种切削刀片保持架/环形扇段20可以安装在中心刀盘(未示出)的周界上，从而与共同地形成闭环的额外的切削刀片保持架/环形扇段20一起形成完整的盘形曲柄轴铣刀(参见图8)。在本实施例中，该切削刀片保持架/环形扇段20覆盖盘形曲柄轴铣刀的整个周界的约120°，从而三个相同的切削刀片保持架/环形扇段20将会构成完整的环形切削刀片保持架。刀片座21设置在切削刀片保持架/环形扇段20的外周界处，并且这些刀片座特别是朝向轴向并且向外径向的方向敞开。

图4A到图4C示出切削刀片保持架/环形扇段20的不同视图，该切削刀片保持架/环形扇段形成用于曲柄轴(或凸轮轴)铣削的盘形铣刀的外圈的一部分。切削刀片保持架/环形扇段20限定环轴线50(在图8中示出)，并且在该切削刀片保持架/环形扇段的径向外侧上设置有多个切削刀片座21，这些切削刀片座设计用以接纳根据图1和图2的切削刀片10。刀片座21包括底部支承表面22和侧部支承表面23、24，该底部支承表面和侧部支承表面分别如在根据图5A和图5B的局部放大图中示出的那样。在从底部支承表面22到侧部支承表面23、24的过渡部处以及在侧部支承表面23、24的相交部处，设置有退刀槽26，这些退刀槽用于防止切削刀片10或10’的平直的切削刃4和弯曲的切削刃4’分别与这些支承表面发生不期望地接触。

该底部支承表面包括基本上中心的带螺纹夹持孔27，该带螺纹夹持孔用于接纳夹持螺钉(未示出)，该夹持螺钉延伸穿过切削刀片10的中心夹持开口11。底部支承表面22和侧部支承表面23、24相对于轴向方向和径向方向倾斜，从而当切削刀片10被安装在对应的刀片座21中时，为该切削刀片提供负的轴向前角和负的径向前角。

对于切削刀片10’，在其中的一些或所有的刀片座21内，可以在侧部支承表面23、24之间的过渡部处设置不同的退刀槽(未示出)，该不同的退刀槽具有用于接纳延伸角部8”的对应深度。

分别在图6和图7中示出的负的前角α和β(被定义为刀片座的底部支承表面22上的表面法线N和径向平面或切向平面之间的角度)也出现在如下两者之间：一方面是邻近于切削角部8的起作用的切削刃4，并且另一方面分别是径向平面R的法线和半径矢量D。当切削刀片10被安装在刀片座中时，矢量N也是该切削刀片的顶面1上的表面法线。

可以注意到，相对于盘形铣刀的轴线的负的轴向前角α(参见图7)将会导致在铣刀的周界处的切削刃并非完全在圆柱形包络表面中延伸。而是，切削刃4的中心部分比该切削刃的在锐角角部和钝角角部附近的端部离铣刀的轴线的距离更为靠近。

然而，鉴于与诸如用于曲柄轴铣削或凸轮轴铣削的典型盘形铣刀的半径相比，该切削刃的延伸相当得短，并且鉴于负的轴向前角仍然较为适度，因此这一误差很小并且可以被忽略。进而，为了应对与圆柱形包络表面的这种偏离，在周界上延伸并且主要与刀具轴线平行的切削刃在切削刀片10的俯视图中可以是略微弯曲的。

正如能够从图4到图8中认识到的那样，尽管由本发明的刀具所提供的切削刀片座21的间距相当得狭窄，但是在切削刀片10的每个顶面1的前方仍存在足够的切屑空间25，并且即使刀片10以相当紧密的间距布置，仍能够容易地接近中心夹持孔11，而不会使得对应的安装工具与刀具主体25或任何其它切削刀片10发生干涉。

图8A示出完整组装好的环形切削刀片保持架30的立体图，该环形切削刀片保持架由三个环形扇段20构成并且装配有根据本发明的切削刀片10，这些切削刀片被接纳在对应的刀片座21中。图8B是朝向环形切削刀片保持架的轴线50的径向视图。图8C是环形切削刀片保持架的沿着环的轴向方向的侧视图。

附图标记

1 顶面

1a 顶面的中心部分

2 底面

3 侧面

3’侧面

4切削刃

4’切削刃

5后刀面

5’后刀面

6 切屑凹槽

7 刃带

8 锐角角部

8’钝角角部

8”延伸角部部分

10切削刀片

10’切削刀片

11中心夹持孔

20切削刀片保持架/环形扇段

21刀片座

22.底部支承表面

23 侧部支承表面

24 侧部支承表面

25 切屑空间

26 退刀槽

27 带螺纹孔

30 铣刀主体

50铣刀的轴线

Claims (18)

1.一种切削刀片，所述切削刀片包括顶面(1)和底面(2)，所述底面(2)平行于所述顶面(1)，其中，四个侧面(3)和四个角面(3’)在所述顶面(1)和所述底面(2)之间延伸，其中，至少一个切削刃(4、4’)形成在所述顶面(1)和至少一个所述角面(3’)与连接到所述角面(3’)的所述侧面(3)中的两个侧面的相交部处，所述顶面(1)形成前刀面，而至少所述角面(3’)的上部和所述两个侧面(3)形成后刀面(5、5’)，所述后刀面连接到所述切削刃(4、4’)，其特征在于，在所述顶面(1)上的平面图中，所述切削刀片(10)形成平行四边形的基本形状，所述平行四边形具有两个对角相对的角部(8)，所述两个对角相对的角部包括在70°和85°之间的锐角(ε₁)，其中，至少一个所述锐角的角部(8)包括提供所述切削刃(4、4’)的角部切削刃(4’)的所述角面(3’)，所述后刀面(5、5’)与所述顶面(1)形成钝角内角(θ)，并且，切屑凹槽(6)邻近于并且沿着所述切削刃(4、4’)形成在所述顶面(1)中。

2.根据权利要求1所述的切削刀片，其特征在于，所述对角相对的角部(8)的锐角(ε₁)在72°和78°之间。

3.根据权利要求1或2所述的切削刀片，其特征在于，所述后刀面(5、5’)与所述顶面形成钝角内角(θ)，所述钝角内角在100°和110°之间。

4.根据权利要求1或2所述的切削刀片，其特征在于，所述切屑凹槽(6)沿着所述切削刃(4、4’)的至少两个平直的切削刃部分(4)和所述角部切削刃(4’)连续地延伸，所述角部切削刃连接所述两个平直的切削刃(4)。

5.根据权利要求1或2所述的切削刀片，其特征在于，刃带(7)沿着所述切削刃(4、4’)设置，并且布置在所述切削刃(4、4’)和所述切屑凹槽(6)之间。

6.根据权利要求5所述的切削刀片，其特征在于，在垂直于所述切削刃(4)的截面中，邻近于所述刃带(7)的切屑凹槽(6)表面部分的切线与所述后刀面(5、5’)形成锐角内角。

7.根据权利要求1或2所述的切削刀片，其特征在于，中心夹持孔(11)穿过所述切削刀片从所述顶面(1)延伸到所述底面(2)。

8.根据权利要求1或2所述的切削刀片，其特征在于，所述切削刀片是可转位的切削刀片，其中，相同的切削刃(4)沿着所述平行四边形的基本形状的另一锐角的角部以及另外两个侧面设置，并且，所述切削刀片是双面刀片，所述双面刀片具有与所述顶面相同的底面。

9.根据权利要求1或2所述的切削刀片，其特征在于，所述侧面(3)包括平坦的表面部分，所述平坦的表面部分垂直于所述顶面延伸并且定位成邻近于所述后刀面(5)，其中，所述平坦的表面部分的垂直于所述顶面测得的宽度(b)在所述顶面和所述底面之间的距离的50％和80％之间。

10.根据权利要求1或2所述的切削刀片，其特征在于，所述角部切削刃(4’)包括凸形突起部(8”)，所述凸形突起部延伸超出由相邻的平直的所述侧面(3)中的一个侧面所限定的假想平面，并且并不伸出超过在同一角部切削刃(8)处结合的另一相邻侧面(3)所限定的平面。

11.根据权利要求2所述的切削刀片，其特征在于，所述对角相对的角部(8)的锐角(ε₁)是75°。

12.根据权利要求3所述的切削刀片，其特征在于，所述钝角内角是105°。

13.根据权利要求4所述的切削刀片，其特征在于，所述角部切削刃是弯曲的。

14.根据权利要求5所述的切削刀片，其特征在于，所述刃带(7)位于与所述顶面平行的平面中。

15.根据权利要求6所述的切削刀片，其特征在于，所述切线与所述后刀面(5、5’)形成85°的锐角内角。

16.根据权利要求9所述的切削刀片，其特征在于，所述平坦的表面部分的垂直于所述顶面测得的宽度(b)在所述顶面和所述底面之间的距离的55％和62％之间。

17.一种曲柄轴铣削刀具，所述曲柄轴铣削刀具包括刀片保持架，并且装配有根据权利要求1到16中任一项所述的切削刀片。

18.根据权利要求17所述的曲柄轴铣削刀具，其特征在于，所述切削刀片布置在所述切削刀片的刀片座内，以使得每个切削刀片的与所述切削刀片的锐角的切削角部邻接的至少一个切削刃在切向平面中延伸，同时使得与同一切削角部邻接的另一切削刃在径向平面内延伸。

Images