CN111386166B - 用于高速进给的铣削和钻削的具有锥形腰部的双面可转位刀片 - Google Patents

用于高速进给的铣削和钻削的具有锥形腰部的双面可转位刀片 Download PDF

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Abstract

可转位的铣削或钻削刀片(14，114，214)关于三维欧氏空间的第一轴线、第二轴线和第三轴线(X，Y，Z)均具有180度的旋转对称性。刀片(14，114，214)具有相对的第一主表面和第二主表面(18，20)以及在它们之间延伸的外周表面(22)。每个主表面(18，20)具有主抵接表面(33)和至少两个前刀面(58)。刀片(14，114，214)具有沿着第三轴线(Z)延伸并向主表面(18，20)打开的贯通的夹紧孔(28)。外周表面(22)具有连接至相对的两个侧部表面(34)的相对的两个前部表面(36)。每个前部表面(36)具有一对向外抵接表面(44)，并且每个侧部表面(34)具有一对至少部分为平面的向内抵接表面(40)。每对向外抵接表面(44)远离第三轴线(Z)向外会聚，并且每对向内抵接表面(40)朝向第三轴线(Z)向内会聚。

Description

用于高速进给的铣削和钻削的具有锥形腰部的双面可转位 刀片
技术领域
本申请的主题涉及铣削或钻削工具。特别地，本发明涉及径向的双面可转位的高速进给或钻削的刀片，其包括用于通过紧固构件固定刀片的贯通的夹紧孔。
背景技术
US8696263公开了一种双面可转位的快速或高速进给的刀片，其包括四个切削部。刀片具有相对的主表面和在它们之间延伸的外周表面。外周表面正好包括位于夹紧孔的相对两侧的两个大的平行的侧部抵接表面。刀片还具有两对前部抵接表面，每对前部抵接表面远离夹紧孔向外会聚。每个切削部延伸达接近由侧部抵接表面限定的刀片的最大宽度。这种所谓的细长设计的刀片在本文中将被称为“无翼的高速进给的刀片”。
US8950984公开了一种类似的双面可转位的高速进给的刀片，在本发明的上下文中，其具有相对于上述无翼的刀片的改进设计。具体地，US8950984中的刀片在切削部处具有延伸部/翼部或从刀片的侧面向外突出的扩大的切削刃部，从而在保持相同的导前角的同时增加了切削刃的长度。这至少增加了切削深度和倾斜角度。该刀片在本文中将被称为“有翼的高速进给的刀片”。尽管如此，这种设计保留了两个平行的笔直的侧部抵接表面，因此，刀片在切削部之间具有狭窄部，该狭窄部延伸或跨越刀片的整个纵向长度的大部分。此外，为了使该优点与有翼的延伸部的不希望的断裂平衡，其长度必须被优化并且相对最小。
参照图1A至图1C，其示出了以相同比例绘制的本领域的刀片的一种‘几何形状演变’。图1A示出了现有技术的‘无翼的’刀片几何形状，其类似于US8696263所公开的刀片几何形状。图1B示出了现有技术的‘有翼的刀片几何形状’，其类似于US8950984所公开的刀片几何形状。图1C示出了在本文中被称为根据本申请的主题的‘锥形腰部’的刀片几何形状。
本发明的所谓的‘锥形腰部’形的刀片几何形状克服了上述缺点，并提供了一种有利的更坚固的刀片，其在工具/刀片的预期寿命、以相同导前角的切削深度、***深度、工具倾斜角以及在腔中的抵接稳定性方面优于现有技术的有翼和无翼的刀片几何形状。
发明内容
根据本申请的主题的第一方面，提供了一种双面可转位的刀片，其被构造成用于高速进给或钻削的操作，该刀片关于三维欧氏空间的第一轴线、第二轴线和第三轴线均具有180度旋转对称性；该刀片包括：
相对的第一主表面和第二主表面以及在它们之间延伸的外周表面，第一主表面和第二主表面均包括主抵接表面和至少两个前刀面；以及
贯通的夹紧孔，其沿着第三轴线延伸并向第一主表面和第二主表面打开。
外周表面包括：
相对的两个前部表面，每个前部表面包括一对向外抵接表面；以及
相对的两个侧部表面，每个侧部表面在两个前部表面之间延伸，每个侧部表面包括一对至少部分为平面的向内抵接表面；
其中
每对向外抵接表面远离第三轴线向外会聚；并且每对向内抵接表面朝向第三轴线向内会聚。
根据本申请的主题的第二方面，提供了一种高速进给或钻削的工具主体，其包括被构造为固定切削刀片的径向腔，该径向腔包括：
基部抵接表面；
第一抵接壁和第二抵接壁，它们横向地远离基部抵接表面延伸；
腔夹紧孔，其向基部抵接表面打开；以及
刀片紧固件；
其中
在腔的平行于基部抵接表面截取的截面中，分别与第一抵接壁和第二抵接壁相切的两条直线在它们之间形成抵接角；并且其中抵接角在80度至95度的范围内。
根据本申请主题的第三方面，提供一种双面可转位的刀片，其被设计成用于铣削和钻削的操作，并且包括：
纵向的第一轴线、垂直于纵向的第一轴线的横向的第二轴线以及垂直于纵向的第一轴线和横向的第二轴线的竖直的第三轴线，刀片关于三个轴线均具有180度的旋转对称性；
由横向的第二轴线和竖直的第三轴线限定的横向第一平面、由纵向的第一轴线和竖直的第三轴线限定的纵向第二平面以及由纵向的第一轴线和横向的第二轴线限定的中间第三平面；
位于中间第三平面的相对两侧的第一主表面和第二主表面，第一主表面和第二主表面均包括主抵接表面和至少两个前刀面；
在第一主表面和第二主表面之间延伸的外周表面；以及
沿着竖直的第三轴线延伸并向第一主表面和第二主表面打开的贯通的夹紧孔；
其中：
外周表面包括：
在横向第一平面的相对两侧形成的两个前部表面，每个前部表面包括在刀片的向外方向上朝向纵向第二平面会聚的一对向外抵接表面；以及
在纵向第二平面的相对两侧形成的两个侧部表面，每个侧部表面包括一对至少部分为平面的向内抵接表面，所述向内抵接表面在刀片的向内方向上朝向横向第一平面会聚，从而为刀片提供在刀片的沿着竖直的第三轴线的视图中的锥形腰部。
下述任一特征单独地或组合地都可以适用于本申请的主题的上述任一方面：
会聚可以至少发生在由第一轴线和第二轴线限定的中间第三平面中截取的截面中。
在每个侧部表面中，向内抵接表面可以是最大表面。
在沿着第三平面截取的截面中，在每个侧部表面中，向内抵接表面形成的直线长于所述每个侧部表面上的任何其他线。
在每个前部表面中，向外抵接表面可以是最大表面。
每个前部表面还包括前部中间表面，该前部中间表面在向外抵接表面之间延伸，与第二平面相交，并且可以具有比每个向外抵接表面小的面积。
前部中间表面可以向外凸出地弯曲。
每个侧部表面还包括侧部中间表面，该侧部中间表面在向内抵接表面之间延伸，并且可以具有比每个向外抵接表面小的面积。
侧部中间表面可以在外部凹入地弯曲。
在外周表面处，只有向内抵接表面和向外抵接表面被构造成用于抵接以及用于与切削工具的腔中的对应表面接合。
侧部中间表面不被构造成用于在切削工具的腔中抵接。
外周表面上的被构造成用于在切削工具的腔中抵接的表面只有向内抵接表面和向外抵接表面。
刀片可以是负型刀片，并且外周表面可以平行于第三轴线。
刀片可以是负型刀片，并且向内抵接表面和向外抵接表面可以平行于第三轴线。
在沿着第三平面截取的截面中，向内抵接表面在垂直于向外抵接表面的会聚方向的方向上会聚。
每对向外抵接表面沿着第二轴线向外会聚。
每对向内抵接表面沿着第一轴线向内会聚。
刀片还可包括四个切削部，每个切削部可包括：
第一拐角切削刃；
第二拐角切削刃；以及
在第一拐角切削刃与第二拐角切削刃之间延伸的主切削刃。
每个切削部还包括从第二拐角切削刃延伸的斜切削刃。
在第一主表面和第二主表面中的任何一个的沿着第三轴线的视图中，与主切削刃相切的直线与第二轴线形成在9度和23度的范围内的锐角的导前角。
至少在沿着中间第三平面的截面中，直线与向外抵接表面相切，并且与位于第三平面的对角相对的象限中的向内抵接表面形成内部抵接角；并且抵接角在80度至95度的范围内。
在平行于第二轴线的方向上，在刀片的最内侧部分和最外侧部分之间分别限定了最小宽度W1和最大宽度W2，并且其中宽度比R1＝W1/W2在1.15至1.4的范围内。
在刀片的在平行于第一轴线的方向上的末端之间测得最大刀片长度L，并且沿着第三平面限定向内抵接表面的向内抵接长度I；向内抵接长度I和最大刀片长度L之间限定长度比R2；并且长度比R2=I/L在0.13至0.4的范围内。
在沿着竖直的第三轴线的视图中，在刀片的在平行于纵向的第一轴线的方向上的末端之间限定最大刀片长度L，并且向内抵接长度I被限定为在沿着由第一轴线和第二轴线限定的中间第三平面的截面中测得的向内抵接表面长度；在向内抵接长度I和最大刀片长度L之间限定长度比R2；并且长度比R2=I/L在0.13至0.4的范围内。
刀片的一个主抵接表面与腔的基部抵接表面抵接；
一个侧部表面上的第一向内抵接表面抵接腔的第一抵接壁；
一个前部表面上的第一向外抵接表面抵接腔的第二抵接壁；
所述一个侧部表面上的第二向内抵接表面和所述一个前部表面上的第二向外抵接表面在腔中位于腔的第一抵接壁和腔的第二抵接壁之间；并且
通过穿过刀片的贯通的夹紧孔并进入腔夹紧孔中的刀片紧固件将刀片固定到腔的基部抵接表面上。
附图说明
为了更好地理解本申请的主题并示出在实践中可以如何实施本申请的主题，现在将参照附图，其中：
图1A是现有技术的“无翼的”高速进给的刀片的平面图；
图1B是现有技术的“有翼的直腰的”高速进给的刀片的平面图；以及
图1C是根据本发明的一个实施方式的“锥形腰部的”高速进给的刀片的平面图；
图2是双面可转位的切削刀片的第一实施方式的等距视图；
图3是沿着3D欧氏轴线***的第二轴线的图2的刀片的主视图；
图4是沿着图3的IV-IV线截取的刀片的剖视图；
图5是沿着3D欧氏轴线***的第一轴线的图2的刀片的侧视图；
图6是沿着3D欧氏轴线***的第三轴线的图2的刀片的主表面的平面图；
图7是高速进给的铣削工具的等距视图，其中图2的刀片固定在铣削工具中的腔中；
图8是图7的铣削工具的等距视图，其中刀片被移除。
图9是沿着图7的铣削工具的旋转轴线的仰视图；
图10是沿着图9的X-X线截取的铣削工具的剖视图；
图11是垂直于图7的铣削工具的旋转轴线的侧视图；
图12是根据第二实施方式的具有刀片的钻削工具的侧视图，示出了固定在内部钻头腔中的刀片；
图13是图12的钻削工具的另一个侧视图，示出了固定在外部钻头腔中的刀片；
图14是沿着图12的钻削工具的旋转轴线的仰视图；
图15是沿着图14的XV-XV线截取的钻削工具的剖视图；以及
图16是表示三种高速进给的铣削工具的加工试验结果的表，这三种高速进给的铣削工具具有相同的直径和腔数量，并且各自具有不同的刀片几何形状。
在认为适当时，附图标记可以在附图之间重复以指示对应或相似的元件。
具体实施方式
在以下描述中，将描述本申请的主题的各个方面。为了说明的目的，充分详细地阐述了特定的构造和细节，以提供对本申请的主题的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员来说将显而易见的是，可以在没有本文所给出的特定的构造和细节的情况下实施本申请的主题。
参照图2至图7。高速进给或钻削的切削工具10包括工具主体12和至少一个径向的、双面且可转位的锥形腰部的切削刀片14，其固定在工具主体12的腔16中。腔16在本领域中被认为是径向定向的或径向的腔16。切削工具10具有中心纵向旋转轴线A，在加工操作期间，切削工具围绕该中心纵向旋转轴线A旋转。
切削刀片14通常由诸如硬质合金等极硬且耐磨的材料通过在粘合剂中压制和烧结碳化物粉末而制成。硬质合金例如可以是碳化钨。切削刀片14可以有涂层或没有涂层。
参照图2至图6。刀片14关于三维欧氏空间的第一轴线X、第二轴线Y和第三轴线Z均具有180度的旋转对称性。在图2中看出，X轴线沿着刀片的长度尺寸延伸，从而用作纵向的第一轴线X。同时，Y轴线沿着刀片的宽度（或“腰部”）尺寸延伸，从而用作横向的第二轴线Y。最后，Z轴线沿着刀片的高度尺寸延伸，从而用作竖直的第三轴线Z。刀片14具有由第二轴线Y和第三轴线Z限定的横向第一平面YZ、由第一轴线X和第三轴线Z限定的纵向第二平面XZ以及由第一轴线X和第二轴线Y限定的中间第三平面XY。刀片14关于每条轴线均具有180度的旋转对称性。此外，根据本实施方式，刀片关于第一平面、第二平面和第三平面中的全部三个平面均不存在镜像对称性。
应注意的是，在本文中，“旋转对称性”至少涉及操作/功能的加工几何形状，例如刀片14的切削刃和/或表面，这将在下面进一步公开。例如，在旋转对称性中不包括一些功能特征，例如切削刃指示/标记号。此外，对称性不包括或不涉及非功能特征，例如刀片14的着色。
刀片14具有相同的第一主表面18和第二主表面20以及在它们之间延伸的外周表面22。中间第三平面XY在第一主表面18与第二主表面20的中间，并且大体平行于第一主表面18和第二主表面20。第一主表面18和第二主表面20分别在第一刃24和第二刃26处与外周表面22相交。刀片14包括以第三轴线Z为中心的贯通的夹紧孔28。夹紧孔28向第一主表面18和第二主表面20打开，并且可以垂直于中间第三平面XY。
如将在下面进一步讨论的那样，刀片14的结构（特别是外周表面22上的抵接表面几何形状）适合于钻削和高速进给的铣削加工操作。
第一主表面18和第二主表面20均可以包括两个操作/切削部30。指定的主表面18、20上的两个切削部30位于横向第一平面YZ的相对两侧，每个切削部30在纵向第二平面XZ的两侧延伸。第一主表面18和第二主表面20均还包括位于纵向第二平面XZ的相对两侧的两个非切削或非操作部32。每个主表面18、20还包括至少部分为平面的主抵接表面33，其位于两个切削部30之间以及两个非操作部32之间。夹紧孔28优选向两个主抵接表面33打开。
外周表面22包括两个相同且相对的侧部表面34以及两个相同且相对的前部表面36，每个前部表面在两个侧部表面34之间延伸。两个前部表面36形成在横向第一平面YZ的相对两侧，每个前部表面36包括在刀片的向外方向上朝向纵向第二平面XZ会聚的一对向外抵接表面44。两个侧部表面34形成在纵向第二平面XZ的相对两侧，每个侧部表面34包括一对至少部分为平面的向内抵接表面40，向内抵接表面40在刀片的向内方向上朝向横向第一平面YZ会聚，从而为刀片提供在沿着竖直的第三轴线Z的刀片视图中的锥形腰部。
每个侧部表面34通过拐角中间表面38连接至前部表面36。拐角中间表面38优选小于前部表面36或侧部表面34中的任何一个。两个侧部表面34位于纵向第二平面XZ的相对两侧。两个前部表面36位于横向第一平面YZ的相对两侧。
参照图2至图6。每个侧部表面34包括两个相同的向内抵接表面40。根据本实施方式，至少在沿着中间第三平面XY的截面中并且如图4所示，每对相邻的向内抵接表面40在刀片的向内方向上朝向第三轴线Z会聚。换言之，每对相邻的向内抵接表面40朝向横向第一平面YZ会聚，从而导致锥形腰部。根据本实施方式，刀片14是所谓的负型刀片，因此从第一主表面18和第二主表面20中的任何一个的平面图也可以看出这种会聚。与本领域中先前已知的刀片相比，在这种锥形腰部的刀片中的向内会聚（至少在图1C、图4和图6中看出）实现更坚固、优越的设计。然而，与本领域的无翼的刀片或有小翼的刀片相比，这种几何形状的缺点是质量、体积和可能的生产成本增加。此外，这种会聚获得优选的抵接角范围，这将在下面进一步说明。向内抵接表面40至少部分为平面的。根据本实施方式，向内抵接表面40至少在中间第三平面XY处是平面的，从而在沿着中间第三平面XY的截面中形成直线，这在图4中看出。
每个侧部表面34包括在向内抵接表面40之间延伸的侧部中间表面42。侧部中间表面42可具有凹入弯曲的形状，这在沿着中间第三平面XY的图4的截面中看出。侧部中间表面42既不适合也不被构造成用于抵接。根据本例子，为了在侧部表面34处提供适当的抵接和抵接空间，侧部中间表面42优选在面积尺寸或在沿着中间第三平面XY的截面中的长度方面小于向内抵接表面40。此外，根据本例子，至少在沿着中间第三平面XY的截面中，向内抵接表面40优选是每个侧部表面34中的最大表面。
根据本实施方式，刀片是负型刀片，因此在中间第三平面XY中，可以容易地在每个侧部中间表面42和拐角中间表面38之间测量向内抵接长度I。类似地，同样在中间第三平面XY中，可以在刀片的在平行于第一轴线X的方向上的两个末端之间测量最大刀片长度L。通常，最大刀片长度L在具有相似尺寸的高速进给的刀片之间和/或具有相同夹紧孔直径（和相同紧固件尺寸）的高速进给的刀片之间是相似的，如图1A至图1C所示。在向内抵接长度I和最大刀片长度L之间限定抵接长度比R2=I/L。抵接长度比R2=I/L小于0.4。抵接长度比R2=I/L优选在0.13至0.4的范围内。抵接长度比R2直接与刀片的比例有关，因此与从会聚的内部抵接表面40得到的优点有关。
参照图6。在沿着竖直的第三轴线Z的视图中，在平行于横向的第二轴线Y的方向上，在刀片14、114、214的最内侧部分之间限定最小刀片宽度W1。此外，在平行于横向的第二轴线Y的方向上在刀片14、114、214的最外侧部分之间限定最大刀片宽度W2。根据本发明的有利设计，宽度比R1＝W2/W1在1.15至1.4的范围内。在该范围内的宽度比R1有助于促使切削部更坚固、更宽/更大，在腔中的固定更稳定，同时仍保持紧凑（最小刀片宽度W1与具有相似的夹紧孔直径和/或尺寸的现有技术的刀片相似（如果不相等））。
每个前部表面36包括两个相同的向外抵接表面44。向外抵接表面44优选是平面的。至少在沿着中间第三平面XY的截面中，每对相邻的向外抵接表面44向外并且朝向纵向第二平面XZ会聚。换言之，每对相邻的向外抵接表面44在远离竖直的第三轴线Z的方向上向外会聚。根据本实施方式，刀片14是负型刀片，因此从第一主表面18和第二主表面20中的任何一个（沿着竖直的第三轴线Z）的平面图可以看出会聚。
参照图4和图6。至少在沿着中间第三平面XY的截面中，每个向外抵接表面44与位于中间第三平面XY的对角相对的象限中的向内抵接表面40形成内部抵接角α（在图4中看出）。抵接角α在80度和95度之间的范围内。根据本发明的优选实施方式，抵接角α等于90度。根据对具有基于当前设计的刀片的切削工具进行的加工测试，发现上述抵接角范围非常稳定，这可能直接与图16的表中所示的工具寿命延长有关。
每个前部表面36可包括在两个向外抵接表面44之间延伸的前部中间表面46。前部中间表面46可以具有向外凸出的弯曲形状。前部中间表面46不适于抵接。为了使前部表面36处有用于适当抵接的更多空间，前部中间表面46优选在面积尺寸和/或在沿着第三平面XY的截面中测得的长度方面小于向外抵接表面44。此外，根据本实施方式，在沿着中间第三平面XY的截面中，向外抵接表面44是每个前部表面36中的最大表面。当沿着外周表面22行进时，每个向外抵接表面44位于相邻的向外抵接表面44与向内抵接表面40之间。
参照图2至图6。根据第一实施方式，刀片114是铣削刀片114，特别是快速进给或高速进给的铣削刀片114。
根据第一实施方式，每个切削部30包括连接至主切削刃50的第一拐角切削刃48、斜切削刃52以及在主切削刃50与斜切削刃52之间延伸的第二拐角切削刃54。在刀片的沿着横向的第二轴线Y的图3的侧视图中看出，每个第一拐角切削刃48在沿着竖直的第三轴线Z的方向上向外高于/超出相邻的主抵接表面33。此外，在竖直的第三轴线Z方向上，每个第一拐角切削刃48与其他切削刃相比位于向外离相邻的主抵接表面33最远的位置。
在图4的截面中看出，在第一主表面18和第二主表面20中的任何一个的沿着竖直的第三轴线Z的视图中，与主切削刃50相切的直线（在当前例子中，该直线与主切削刃50共线）与横向的第二轴线Y形成锐角的导前角β，其在9度至23度的范围内。优选地，导前角β在16度至18度的范围内。甚至优选地，导前角β为17度。注意，尽管当前的导前角β仅由刀片的几何形状限定，但‘真实的’导前角（如图11所示，相对于工件测量）可根据切削工具10中的刀片14的取向而偏移约1至3度（如本领域所知，这为相对的切削部提供了离隙）。
根据第一实施方式，每个切削部30还包括第一拐角前刀面56、主前刀面58、第二拐角前刀面60和斜前刀面62。第一拐角前刀面56从第一拐角切削刃48延伸，并连接至主前刀面58。主前刀面58从主切削刃50延伸。斜前刀面62从斜切削刃52延伸。第二拐角前刀面60从第二拐角切削刃54延伸，并在主前刀面58与斜前刀面62之间延伸。
与每个切削部30相邻且在每个切削部30‘后方’，外周表面22包括每个切削刃各自的或相关联的后刀面。第一拐角后刀面64从第一拐角切削刃48延伸，并与主后刀面66连接。主后刀面66从主切削刃50延伸。斜后刀面68从斜切削刃52延伸。第二拐角后刀面70从第二拐角切削刃54延伸，并在主后刀面66与斜后刀面68之间延伸。
参照图12至图15。根据第二实施方式，刀片14是钻削刀片214。进给刀片114的斜切削刃52、斜前刀面62和斜后刀面68的名称在参照钻削刀片214时分别被称为副切削刃52、副前刀面62和副后刀面68。
参照7至图11。根据第一实施方式，高速进给的刀片114被固定在高速进给或铣削的工具主体112的进给腔116中。铣削的工具主体112可以包括三个相同的进给腔116。进给腔116可以相对于旋转轴线A对称地设置（即，相互旋转地间隔开120°）。所有进给腔116也可以位于距旋转轴线A相同的径向距离处。
每个进给腔116包括基部抵接表面72、第一抵接壁74和第二抵接壁76。进给腔还包括向基部抵接表面72打开的腔夹紧孔78和刀片紧固件80，刀片紧固件80优选为螺纹拧入腔夹紧孔78中的螺钉。基部抵接表面72面向围绕旋转轴线A的旋转方向R（图9）。抵接壁74、76横向于基部抵接表面72延伸。在本例子中，刀片114、214是负型刀片，因此，抵接壁74、76至少部分为平面的，并且垂直于基部抵接表面72。
第一抵接壁74向外背对旋转轴线A。第二抵接壁76的朝向横向于第一抵接壁74。至少在平行于基部抵接表面72截取的截面中，第一抵接壁74和第二抵接壁76形成与抵接角α相似的角度。
再次参照图12至图15。根据第二实施方式，钻削刀片214被固定在钻削工具210的钻削工具主体212的钻头腔216中。钻削工具主体212可包括位于旋转轴线A的相对两侧的两个钻头腔216。一个钻头腔216更靠近旋转轴线定位，并在本文中将被称为内部钻头腔216A。另一个钻头腔216在本文中被称为外部钻头腔216B。
每个钻头腔216包括基部抵接表面72、第一抵接壁74和第二抵接壁76。钻头腔216还包括向基部抵接表面72打开的腔夹紧孔78以及刀片紧固件80，刀片紧固件80优选为螺纹拧入腔夹紧孔78中的螺钉。基部抵接表面72面向围绕旋转轴线A的旋转方向R（图14）。抵接壁74、76横向于基部抵接表面72延伸。在当前例子中，钻削刀片214是负型刀片，因此，抵接壁74、76至少部分为平面的，并且垂直于基部抵接表面72。
在外部钻头腔216B中，第一抵接壁74向外背对旋转轴线A。在内部钻头腔216A中，第一抵接壁74向内面向旋转轴线A。在内部钻头腔216A和外部钻头腔216B中，第二抵接壁76的朝向横向于第一抵接壁74。至少在平行于基部抵接表面72截取的截面（图15）中，第一抵接壁74和第二抵接壁76形成一定角度，该角度在生产公差内等于抵接角α，并具有相同的范围。根据本发明的优选实施方式，抵接角α等于90度。
当将刀片定位在上述任何一个腔中时，刀片的一个主抵接表面33与该腔的基部抵接表面72抵接；一个侧部表面34上的第一向内抵接表面40抵接该腔的第一抵接壁74；一个前部表面36上的第一向外抵接表面44抵接该腔的第二抵接壁76。此外，在所述一个侧部表面34上的第二向内抵接表面40和在所述一个前部表面36上的第二向外抵接表面44在腔中位于该腔的第一抵接壁74与该腔的第二抵接壁76之间。最后，通过穿过刀片的贯通的夹紧孔28并进入腔夹紧孔78中的刀片紧固件80固定到腔的基部抵接表面72上。

Claims (26)

1.一种双面可转位的刀片(14，114，214)，其被构造成用于高速进给或钻削操作，所述刀片(14，114，214)关于三维欧氏空间的纵向的第一轴线(X)、横向的第二轴线(Y)和竖直的第三轴线(Z)均具有180度的旋转对称性；所述刀片(14，114，214)包括：
相对的第一主表面(18)和第二主表面(20)以及在它们之间延伸的外周表面(22)，所述第一主表面(18)和所述第二主表面(20)均包括主抵接表面(33)和至少两个前刀面(58)；以及
贯通的夹紧孔(28)，其沿着所述第三轴线(Z)延伸并向所述第一主表面(18)和所述第二主表面(20)打开；
所述外周表面(22)包括：
相对的两个前部表面(36)，每个前部表面包括一对向外抵接表面(44)；以及
相对的两个侧部表面(34)，每个侧部表面在所述两个前部表面(36)之间延伸，每个侧部表面(34)包括一对至少部分为平面的向内抵接表面(40)；
其中
每对向外抵接表面(44)远离所述第三轴线(Z)向外会聚；
每对向内抵接表面(40)朝向所述第三轴线(Z)向内会聚；并且
在所述刀片的沿着所述竖直的第三轴线(Z)的视图中，朝向所述第三轴线(Z)向内会聚的每对向内抵接表面(40)为所述刀片提供锥形腰部。
2.根据权利要求1所述的刀片(14，114，214)，其中，所述会聚至少在由所述第一轴线(X)和所述第二轴线(Y)限定的中间第三平面(XY)中截取的截面中发生。
3.根据权利要求1所述的刀片(14，114，214)，其中，在每个侧部表面(34)中，所述向内抵接表面(40)是最大表面。
4.根据权利要求1所述的刀片(14，114，214)，其中，在沿着由所述第一轴线(X)和所述第二轴线(Y)限定的中间第三平面(XY)截取的截面中，每个侧部表面(34)上的所述向内抵接表面(40)形成的直线长于所述每个侧部表面(34)上的任何其他线。
5.根据权利要求1所述的刀片(14，114，214)，其中，在每个前部表面(36)中，所述向外抵接表面(44)是最大表面。
6.根据权利要求1所述的刀片(14，114，214)，其中，每个前部表面(36)还包括前部中间表面(46)，该前部中间表面在所述向外抵接表面(44)之间延伸，与由所述第一轴线(X)和所述第三轴线(Z)限定的纵向第二平面(XZ)相交，并且具有比每个向外抵接表面(44)小的面积。
7.根据权利要求6所述的刀片(14，114，214)，其中，所述前部中间表面(46)向外凸出地弯曲。
8.根据权利要求1所述的刀片(14，114，214)，其中，每个侧部表面(34)还包括侧部中间表面(42)，该侧部中间表面在所述向内抵接表面(40)之间延伸，与由所述第二轴线(Y)和所述第三轴线(Z)限定的横向第一平面(YZ)相交，并且具有比每个向内抵接表面(40)小的面积。
9.根据权利要求8所述的刀片(14，114，214)，其中，所述侧部中间表面(42)在外部凹入地弯曲。
10.根据权利要求8所述的刀片(14，114，214)，其中，所述侧部中间表面(42)不被构造成用于在切削工具(10)的腔(16，116，216)中抵接。
11.根据权利要求1所述的刀片(14，114，214)，其中，所述外周表面(22)上的被构造成用于在切削工具(10)的腔(16，116，216)中抵接的表面只有所述向内抵接表面(40)和所述向外抵接表面(44)。
12.根据权利要求1所述的刀片(14，114，214)，其中，所述刀片(14，114，214)是负型刀片，并且所述外周表面(22)平行于所述竖直的第三轴线(Z)。
13.根据权利要求1所述的刀片(14，114，214)，其中，所述刀片(14，114，214)是负型刀片，并且所述向内抵接表面(40)和所述向外抵接表面(44)平行于所述竖直的第三轴线(Z)。
14.根据权利要求1所述的刀片(14，114，214)，其中，在沿着由所述第一轴线(X)和所述第二轴线(Y)限定的中间第三平面(XY)截取的截面中，所述向内抵接表面(40)在垂直于所述向外抵接表面(44)的会聚方向的方向上会聚。
15.根据权利要求1所述的刀片(14，114，214)，其中，前部表面(36)上的每对向外抵接表面(44)沿着所述第二轴线(Y)向外会聚。
16.根据权利要求1所述的刀片(14，114，214)，其中，侧部表面(34)上的每对向内抵接表面(40)沿着所述第一轴线(X)向内会聚。
17.根据权利要求1所述的刀片(14，114，214)，其中，所述刀片(14，114，214)还包括四个切削部(30)，每个切削部包括：
第一拐角切削刃(48)；
第二拐角切削刃(54)；以及
在所述第一拐角切削刃(48)和所述第二拐角切削刃(54)之间延伸的主切削刃(50)。
18.根据权利要求17所述的刀片(14，114，214)，其中，每个切削部(30)还包括从所述第二拐角切削刃(54)延伸的斜切削刃(52)。
19.根据权利要求17所述的刀片(14，114，214)，其中，在所述第一主表面(18)和所述第二主表面(20)中的任何一个的沿着所述竖直的第三轴线(Z)的视图中，与所述主切削刃(50)相切的直线与所述横向的第二轴线(Y)形成在9度至23度的范围内的锐角的导前角(β)。
20.根据权利要求1所述的刀片(14，114，214)，其中：
至少在沿着由所述第一轴线(X)和所述第二轴线(Y)限定的中间第三平面(XY)的截面中，每个向外抵接表面(44)是笔直的，并且与位于所述截面的对角相对的象限中的向内抵接表面(40)形成内部抵接角(α)；并且
所述抵接角(α)在80度至95度的范围内。
21.根据权利要求1所述的刀片(14，114，214)，其中：
在平行于所述横向的第二轴线(Y)的方向上，所述刀片在其最内侧部分处具有最小宽度W1，并且在其最外侧部分处具有最大宽度W2；并且
宽度比R1＝W1/W2在1.15至1.4的范围内。
22.根据权利要求1所述的刀片(14，114，214)，其中：在沿着由所述第一轴线(X)和所述第二轴线(Y)限定的中间第三平面(XY)的截面中，所述刀片具有在平行于所述纵向的第一轴线(X)的方向上测得的最大刀片长度L；
在沿着所述中间第三平面(XY)的所述截面中，每个向内抵接表面(40)具有向内抵接长度I；并且
长度比R2＝I/L在0.13至0.4的范围内。
23.根据权利要求1所述的刀片(14，114，214)，其中：
在沿着所述竖直的第三轴向(Z)的视图中，所述刀片具有在所述刀片的在平行于所述纵向的第一轴线(X)的方向上的末端之间限定的最大刀片长度L；
在沿着由所述第一轴线(X)和所述第二轴线(Y)限定的中间第三平面(XY)的截面中，每个向内抵接表面(40)具有向内抵接长度I；并且
长度比R2＝I/L在0.13至0.4的范围内。
24.一种高速进给或钻削的工具(10，210)，其具有纵向旋转轴线(A)，并且包括：
工具主体(12，112，212)；以及
被固定在所述工具主体(12，112，212)中的、根据权利要求1所述的刀片(14，114，214)。
25.根据权利要求24所述的工具(10，210)，其中：
所述工具主体(12，112，212)具有径向腔(16，116，216)，所述径向腔包括：
基部抵接表面(72)；
第一抵接壁(74)和第二抵接壁(76)，它们横向地远离所述基部抵接表面(72)延伸；以及
腔夹紧孔(78)，其向所述基部抵接表面(72)打开；并且
在所述径向腔(16，116，216)的平行于所述基部抵接表面(72)截取的截面中，分别与所述第一抵接壁(74)和所述第二抵接壁(76)相切的两条直线在它们之间形成抵接角(α)，所述抵接角(α)在80度至95度的范围内。
26.根据权利要求25所述的工具(10，210)，其中：
所述刀片的一个主抵接表面(33)与所述腔的基部抵接表面(72)抵接；
一个侧部表面(34)上的第一向内抵接表面(40)抵接所述腔的第一抵接壁(74)；
一个前部表面(36)上的第一向外抵接表面(44)抵接所述腔的第二抵接壁(76)；
所述一个侧部表面(34)上的第二向内抵接表面(40)和所述一个前部表面(36)上的第二向外抵接表面(44)在所述腔中定位在所述腔的第一抵接壁(74)与所述腔的第二抵接壁(76)之间；并且
通过穿过所述刀片的贯通的夹紧孔(28)并进入所述腔夹紧孔(78)中的刀片紧固件(80)将所述刀片固定到所述腔的基部抵接表面(72)上。
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