CN114309682A - 切削刀片 - Google Patents

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S.纳加拉延
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Abstract

本发明公开了切削刀片(10)。其具有具备中心安装区段(14)的切削刀片主体(12)和至少一个切削刃(22a至22h)。所述切削刃是波形的并且大体上从切削刃的端部区段(36a、36b、38a、38b)朝向切削刃的中间区段(40a、40b)下降。此外，切屑引导凹部(24a、24b、24c、24d)基本上沿着所述至少一个切削刃延伸，并且布置在切削刃与中心安装区段(14)之间。断屑器元件(42)布置在切屑引导凹部中。断屑器元件(42)包括具有第一宽度的第一部分(44)和具有第二宽度的第二部分(46)，其中第一部分(44)与第二部分(46)之间的过渡形成为阶状物(48)。

Description

切削刀片
技术领域
本发明涉及一种切削刀片，其具有具备中心安装区段的切削刀片主体和至少一个切削刃。此外，所述切削刀片具有基本上沿着至少一个切削刃延伸的切屑引导凹部，其中所述切屑引导凹部布置在切削刃与中心安装区段之间。断屑器元件布置在切屑引导凹部中。
背景技术
此类切削刀片是本领域中已知的。它们优选地与车刀组合使用，但也可以与铣刀或钻具组合使用。
此外，此类切削刀片主要用于精整操作。
精整操作的一般目标是在工件上产生光滑表面。为此目的，需要有效地排出切屑。
结合精整工具和对应切削刀片的另一个目标是精整工具和切削刀片适用于与不同种类的材料和/或使用不同的切削参数的切削工艺结合使用。换句话说，切削工具和切削刀片应具有通用性。
因此，本发明的目标是提供一种改进的切削刀片。切削刀片应具有高度通用性，即切削刀片应能与不同材料以及不同参数的切削工艺组合使用。当然，切削刀片应能够在工件上产生光滑表面。
此问题通过一种切削刀片来解决，所述切削刀片具有具备中心安装区段的切削刀片主体和至少一个切削刃。切削刃是波形的并且大体上从切削刃的端部区段朝向切削刃的中间区段下降。另外，切屑引导凹部基本上沿着至少一个切削刃延伸，并且布置在切削刃与中心安装区段之间。断屑器元件布置在切屑引导凹部中，其中断屑器元件包括具有第一宽度的第一部分和具有第二宽度的第二部分，其中第一部分与第二部分之间的过渡形成为阶状物。波形切削刃具有使切屑以可靠方式断裂的效果。因此，可以有效地排出切屑。如果使用切削刀片实现高切削深度，则尤其如此。在此上下文中，切削刃的端部区段尤其布置在切削刀片的拐角处。因此，切削刃的中间区段优选地布置在两个端部区段之间。以大体下降的方式布置切削刃进一步促进切屑断裂和切屑排出，尤其是在实现高切削深度时。优选地，在平行于中心安装区段的顶表面的平面中测量断屑器元件的部分的宽度。优选地，第一部分和第二部分中的一个布置在另一个的顶部上，其中具有较大宽度的部分是下部部分。根据变体，断屑器元件的部分基本上是圆形的。因此，宽度也可以指定为直径。断屑器元件另外使得切屑可靠地断裂并排出。由于断屑器元件包括两个部分，因此切屑断裂和切屑排出基本上独立于被切削的工件的材料和其切屑形成属性。此外，这两个部分使得切削速度和所施加的切削力具有一定的独立性。因此，切削刀片在其用途方面具有高度通用性。改善的切屑断裂和切屑排出特性提高了加工的工件的表面质量。
发明内容
根据本发明的切削刀片优选地安装在工具架上。由切削刀片和工具架形成的工具优选地为车刀。
切削刀片的切削刃可以配备有在切削刃的整个长度上延伸或仅在所述切削刃的中间区段中延伸的保护倒角。此类倒角提高了切削刃的稳定性。因此，切削刀片的使用寿命增加。
在切削刀片的变体中，可以将另外的断屑器元件布置在切屑引导凹部内。另外的断屑器元件可以沿着切削刃的大体延伸部分布。在优选实例中，另外的断屑器元件合并到波形切削刃的几何结构中。这意味着，例如，断屑器元件被布置成邻近于切削刃的形成波峰的区段。这种配置非常稳定，并且因此增加了切削刀片的使用寿命。
根据实施例，非线性切削刃包括相对于中心安装区段的顶表面以不同高度设置的多个线性切削刃区段。此类切削工具提供高切削性能以及长使用寿命。结合切削刃的大体下降布置，形成波峰的每个线性切削刃区段在朝向切削刃的端部区段的一侧上与所述线性切削刃区段的相邻区段处于相同高度或低于所述相邻区段。在所有线性切削刃区段中，至少一个切削刃区段在面向对应端部区段的一侧上相对于所述切削刃区段的相邻区段降低。
优选地，相邻的线性切削刃区段是通过非线性连接区段连接的，其中所述非线性连接区段切向地合并到相邻的线性切削刃区段中。因此，切削刃在其整个延伸部上光滑地形成(develop)。因此，避免了切削刃上的载荷峰值，并且切削刃具有较长的使用寿命。非线性连接区段可具有正弦形式，即，所述区段可形成为正弦曲线的区段。
阶状物可包括基本上平坦的表面。所述表面尤其被布置成平行于中心安装区段的顶表面。因此，切削刀片易于制造。同时，具有具备此类表面的阶状物的断屑器元件使得切屑可靠地断裂并排出。
并且，断屑器元件可包括与中心安装区段的顶表面基本上平行的顶表面。断屑器元件的顶表面可以是平坦的。因此，切削刀片的结构和制造很简单。
替代地，断屑器元件包括朝向中心安装区段倾斜的顶表面。这意味着顶表面上的法线在中心安装区段的方向上倾斜。优选地，顶表面是平坦的。这种配置提高了切屑排出能力。
在另一替代方案中，断屑器元件的顶表面是圆顶或凸面的。其可包括球体的一部分。顶表面上的法线可以是基本上竖直的或倾斜的。并且，这种表面产生良好切屑排出属性。
根据变体，断屑器元件与中心安装区段合并。否则，断屑器元件形成为中心安装区段的附件，延伸到切屑引导凹部中。这种配置的优点在于切削刀片的尺寸可以是紧凑的。
替代地，断屑器元件通过间隙与中心安装区段分开。因此，断屑器元件可以基本上独立的方式定位在切屑引导凹部内。断屑器元件的位置尤其独立于中心安装区段。
前角可以在切削刃的长度上变化。特别地，切削刃的端部区段中的前角比中间区段中的前角大。另外或替代地，前角可以随切削刃的波形变化，即，前角可以在波形的波峰与波形的波底之间变化。例如，前角可以从波峰开始增大，直到所述前角达到相邻波底的最低点。由此，即，从波底的最低点开始，前角可以减小，直到所述前角达到另一波峰。优选地，前角始终是正的。因此，切削刃是稳定的并且适用于高性能切削操作。
切削刀片还可包括被布置成邻近切屑引导凹部或在切屑引导凹部内的冷却剂通道。优选地，冷却剂通道大体上朝向断屑器元件延伸。因此，可以用精确而有效的方式将冷却剂供应到断屑器元件和对应的切削区。
根据优选实施例，切削刀片包括额外切削刃，其中切削刃和额外切削刃形成多边形的相邻边缘并且在切削刀片的拐角部分中相交。在此上下文中，拐角可以是圆形的。多边形可以是四边形、六边形或八边形。此类切削刀片适合在标准切削工具中使用。
断屑器元件优选地布置在拐角部分中。更优选地，断屑器元件布置在切削刃和额外切削刃的角平分线上。因此，断屑器元件可以用基本上相等的方式与被这两个切削刃切削的切屑相互作用。换句话说，断屑器元件被分配给这两个切削刃。
切削刃可以用圆角半径进行圆化，其中波形切削刃的波峰处的圆角半径大于波形切削刃的波底处的圆角半径。这种切削刃非常稳定，并且增加了对应切削刀片的使用寿命。
有利地，切削刀片是可转位切削刀片。因此，可以在不同取向上在对应的切削工具中使用切削刀片。这是一种使用切削刀片的有效方式。
附图说明
现在将参考附图中所示的不同实施例来解释本发明。在附图中，
-图1以透视图示出了根据本发明的第一实施例的切削刀片，
-图2以俯视图示出了图1的切削刀片，所述切削刀片还对应于图1的切削刀片的仰视图，
-图3以沿着方向III的侧视图示出了图2的切削刀片，
-图4以沿着方向IV的侧视图示出了图2的切削刀片，
-图5以沿着方向V的侧视图示出了图2的切削刀片，
-图6示出了图3的切削刀片的细节VI，
-图7示出了图2的切削刀片的细节VII，
-图8示出了图1至7的切削刀片沿着图7中的平面A-A的截面图，
-图9示出了图1至7的切削刀片沿着图7中的平面B-B的截面图，
-图10示出了图1至7的切削刀片沿着图7中的平面C-C的截面图，
-图11示出了图1至7的切削刀片沿着图7中的平面D-D的截面图，
-图12示出了图1至7的切削刀片沿着图7中的平面E-E的截面图，
-图13以透视图示出了根据本发明的第二实施例的切削刀片，
-图14示出了图13的切削刀片的细节XIV，
-图15以沿着图14中的方向XV的对应侧视图示出了图14的细节，
-图16以透视图示出了根据本发明的第三实施例的切削刀片，
-图17示出了图16的切削刀片的细节XVII，并且
-图18以沿着图17中的方向XVIII的对应侧视图示出了图17的细节。
具体实施方式
图1示出了形成为四边形可转位切削刀片的切削刀片10。
切削刀片10具有具备中心安装区段14的切削刀片主体12。
中心安装区段14包括基本上彼此平行的顶表面16和底表面18。在中心安装区段14的中间，提供连接顶表面16和底表面18的安装孔20。
切削刀片10可以使用安装孔20以大体已知的方式安装在已知工具架上。为此目的，可以将安装螺钉或夹钳***到安装孔20中。
由于切削刀片10具有四边形形状并且是双面的，因此所述切削刀片总共包括八个切削刃22a至22h。
每个切削刃22a至22h基本上沿着切削刀片主体12和其刃延伸。
此外，切削刃22a至22h中的每一个与基本上沿着对应切削刃22a至22h延伸的切屑引导凹部24a至24h相关联。
切屑引导凹部24a至24h中的每一个布置在对应切削刃22a至22h与中心安装区段14之间。
在下文中，为了便于解释，将仅参考切削刃22a和22b来解释切削刃22a至22h的结构。这些切削刃22a、22b对于其余切削刃是示例性的。
切削刃22a、22b形成切削刀片10的相邻边缘，并且在所述切削刀片的圆形拐角部分26中相交。
两个切削刃22a、22b均为波形的。
因此，它们包括大体由参考符号28标示的波峰和大体由参考符号30标示的波底。
更详细地说，切削刃22a、22b包括多个线性切削刃区段32，所述线性切削刃区段可形成波峰28或波底30。
相邻的线性切削刃区段32是通过非线性连接区段34连接的。非线性连接区段34切向地合并到相邻的线性切削刃区段32中(参见图6)。
因此，切削刃22a、22b是光滑的，即，不包括沿着其大体延伸部的锐边。
自然而然地，切削刃22a、22b的线性区段32相对于中心安装区段14的顶表面16以不同高度设置，即，基本上沿着竖直方向V测量的顶表面16与线性区段32之间的距离在线性区段32之间变化。
切削刃22a、22b中的每一个包括形成拐角部分26的端部区段36a、36b。切削刃22a、22b在其相应相对端部处包括另外的端部区段38a、38b。
在相应的端部区段36a、36b、38a、38b之间，切削刃22a、22b各自包括中间区段40a、40b。
切削刃22a、22b大体被设计成使得它们从相应的端部区段36a、36b、38a、38b朝向对应的中间区段40a、40b下降。这意味着，位于相应的端部区段36a、36b、38a、38b中的切削刃22a、22b中的一个的一部分与中心安装区段14的顶表面16之间的距离小于位于相应中间区段40a、40b中的切削刃22a、22b中的一个的一部分与中心安装区段14的顶表面16之间的距离。
始终沿着竖直方向V测量距离。
切削刃22a、22b的前角γ在切削刃22a、22b的长度上变化。在所示实例中，前角γ始终为正(参见图8至12)。
两种变化趋势彼此重叠。首先，对应切削刃22a、22b的端部区段36a、36b、38a、38b中的前角γ通常大于对应中间区段40a、40b中的前角。
其次，前角γ沿着切削刃22a、22b的波形变化。在此上下文中，波峰28中的前角γ通常大于对应波底30中的前角。
此外，切削刃用圆角半径R圆化。
波形切削刃22a、22b的波峰28处的圆角半径R大于波形切削刃22a、22b的波底30处的圆角半径R。
为了促进切屑断裂和切屑排出，断屑器元件42布置在切屑引导凹部24a、24b中。
断屑器元件42布置在拐角部分26中。
更精确地说，断屑器元件42布置在切削刃22a、22b的角平分线上(参见图7)。
因此，断屑器元件42适用于断裂使用切削刃22a和切削刃22b的切削操作所产生的切屑。
换句话说，断屑器元件42归因于切削刃22a和切削刃22b。
由于断屑器元件被布置成接近于切削刃22a、22b，因此所述断屑器元件特别适用于精整操作。
断屑器元件42包括具有第一宽度W1的第一部分44。
在所示实例中，第一部分44是断屑器元件42的下部部分。
另外，断屑器元件42包括具有第二宽度W2的第二部分46。
第二部分46是断屑器元件42的上部部分，并且布置在第一部分44的顶部上。
第一宽度W1大于第二宽度W2。
因此，第一部分44与第二部分46之间的过渡形成为阶状物48。
第二部分46受断屑器元件42的顶表面50限制。顶表面50朝向中心安装区段14倾斜(参见图6)。
在图1至12所示的实例中，断屑器元件42被布置成使得其与中心安装区段14合并。
额外的断屑器元件52沿着切削刃22a、22b布置。
这些断屑器元件52基本上布置成邻近于波形切削刃22a、22b的波峰28。
所述断屑器元件形成为使其与切削刃22a、22b的波形合并。这意味着当在侧视图中查看时，断屑器元件52的外部轮廓至少部分地且至少基本上遵循对应切削刃22a、22b的截面。
根据第二实施例的切削刀片10在图13至15中示出。在下文中，将仅解释相对于根据第一实施例的切削刀片10的差异。其相同或对应的元件将用相同的参考符号标示。
所述差异与断屑器元件42有关。
在第二实施例中，所述断屑器元件的顶表面50是平坦的且基本上平行于中心安装区段14的顶表面16。
此外，阶状物48包括基本上平坦的表面54。
另外，基本上平坦的表面54被布置成平行于中心安装区段14的顶表面16。
此外，根据第二实施例的切削刀片10包括数个冷却剂通道55a至55h。
所有冷却剂通道55a至55h布置在对应切屑引导凹部24a至24d内。
更详细地，冷却剂通道55a和55h布置在切屑引导凹部24a的壁区段内，冷却剂通道55b和55c布置在切屑引导凹部24b的壁区段内，冷却剂通道55d和55e布置在切屑引导凹部24c的壁区段内，并且冷却剂通道55f和55g布置在切屑引导凹部24d的壁区段内。
所有冷却剂通道55a至55h大体上是凹槽形状的，即，冷却剂通道55a至55h中的每一个的顶侧是开放的。
此外，冷却剂通道55a至55h被布置成使得其大体延伸部指向对应的断屑器元件42。
在第二实施例中，两个冷却剂通道指向断屑器元件42中的每一个，例如，冷却剂通道55a和55b指向断屑器元件42。
关于根据第二实施例的切削刀片10的其余特征，参考关于第一实施例的解释。
另外，应理解，仅结合第二实施例解释的冷却剂通道55a至55h还可用于根据第一实施例的切削刀片10或根据第三实施例的切削刀片10，如下文将解释。
根据第三实施例的切削刀片10在图16至18中示出。在下文中，将仅解释相对于根据第一实施例的切削刀片10的差异。其相同或对应的元件将用相同的参考符号标示。
所述差异同样与断屑器元件42有关。
在第三实施例中，断屑器元件42通过间隙56与中心安装区段14分开，即，断屑器元件42不再与中心安装区段14合并。
此外，断屑器元件42因而根据第二实施例的断屑器元件42形成。
因此，所述断屑器元件的顶表面50是平坦的且基本上平行于中心安装区段14的顶表面16。
另外，阶状物48包括被布置成平行于中心安装区段14的顶表面16的基本上平坦的表面54。
在第三实施例中，切削刀片10的四个拐角中只有两个配备有如上文所描述的断屑器元件42。这是拐角26由切削刃22a和22b形成以及拐角由切削刃22c和22d形成时的情况。
由切削刃22b和22c形成的拐角不包括断屑器元件。由切削刃22d和22a形成的拐角也不包括断屑器元件。
关于根据第三实施例的切削刀片10的其余特征，参考关于第一实施例的解释。

Claims (14)

1.一种切削刀片(10)，其具有具备中心安装区段(14)的切削刀片主体(12)和至少一个切削刃(22a至22h)，
其中所述切削刃(22a至22h)是波形的并且大体上从所述切削刃(22a至22h)的端部区段(36a、36b、38a、38b)朝向所述切削刃(22a至22h)的中间区段(40a、40b)下降；
其中基本上沿着所述至少一个切削刃(22a至22h)延伸的切屑引导凹部(24a至24h)布置在所述切削刃(22a至22h)与所述中心安装区段(14)之间，并且断屑器元件(42)布置在所述切屑引导凹部(24a至24h)中，并且
其中所述断屑器元件(42)包括具有第一宽度(W1)的第一部分(44)和具有第二宽度(W2)的第二部分(46)，其中所述第一部分(44)与所述第二部分(46)之间的过渡形成为阶状物(48)。
2.根据权利要求1所述的切削刀片(10)，其特征在于，所述切削刃(22a至22h)包括相对于所述中心安装区段(14)的顶表面(16)以不同高度设置的多个线性切削刃区段(32)。
3.根据权利要求2所述的切削刀片(10)，其特征在于，相邻的线性切削刃区段(32)是通过非线性连接区段(34)连接的，其中所述非线性连接区段(34)切向地合并到所述相邻的线性切削刃区段(32)中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀片(10)，其特征在于，所述阶状物(48)包括基本上平坦的表面(54)，特别地，其中所述表面(54)被布置成平行于所述中心安装区段(14)的顶表面(16)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀片(10)，其特征在于，所述断屑器元件(42)包括基本上平行于所述中心安装区段(14)的顶表面(16)的顶表面(50)。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的切削刀片(10)，其特征在于，所述断屑器元件(42)包括朝向所述中心安装区段(14)倾斜的顶表面(50)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀片(10)，其特征在于，所述断屑器元件(42)与所述中心安装区段(14)合并。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的切削刀片(10)，其特征在于，所述断屑器元件(42)通过间隙(56)与所述中心安装区段(14)分开。
9.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀片(10)，其特征在于，前角(γ)在所述切削刃(22a至22h)的长度上变化。
10.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀片(10)，其特征在于，冷却剂通道(55a至55h)被布置成邻近于所述切屑引导凹部(24a至24h)或在所述切屑引导凹部(24a至24h)内。
11.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀片(10)，其特征在于额外切削刃(22a至22h)，其中所述切削刃(22a至22h)和所述额外切削刃(22a至22h)形成多边形的相邻边缘并且在所述切削刀片(10)的拐角部分(26)中相交。
12.根据权利要求11所述的切削刀片(10)，其特征在于，所述断屑器元件(42)布置在所述拐角部分(26)中，特别地，其中所述断屑器元件(42)布置在所述切削刃(22a至22h)和所述额外切削刃(22a至22h)的角平分线上。
13.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀片(10)，其特征在于，所述切削刃(22a至22h)用圆角半径(R)圆化，其中波形切削刃(22a至22h)的波峰(28)处的圆角半径(R)大于所述波形切削刃(22a至22h)的波底(30)处的圆角半径(R)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的切削刀片(10)，其特征在于，所述切削刀片(10)是可转位切削刀片(10)。
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