CN1759966A - 切削刀片、垫片、刀具以及切削刀片的应用 - Google Patents

切削刀片、垫片、刀具以及切削刀片的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于切削加工的刀具(10)、切削刀片(13)以及垫片(12)。该刀具包括用于车削或者铣削的刀架(11)、垫片(12)以及可转位切削刀片(13)。该垫片具有上侧面并且切削刀片具有下侧面。该下侧面包括凸起(29A、29B)。该切削刀片和垫片设置为在三个点相互抵靠。垫片的上侧面包括凹部(21、22)。所述凹部(21、22)设置为与凸起(29A、29B)相间隔。

Description

切削刀片、垫片、刀具以及切削刀片的应用
技术领域
本发明涉及一种刀具、切削刀片、垫片以及所述切削刀片在去屑加工中的应用。
背景技术
制造具有完全平坦的下侧面或者支撑表面的直接压制的硬质金属切削刀片是困难的。这是由于，在烧结过程中的形状变化因其依赖于诸多因素而难以预测，所述因素例如冲模的制造、压制参数、粉末材料、粉末制备以及炉内参数等。如果具有凸形的下侧面，则切削刀片的端部从刀架中的支撑表面提升并且由此产生振动问题。然而，如果将下侧面形成为凹形，则在利用螺钉或者夹具进行安装时，将在下侧面产生硬质金属通常所不能承受的高的张力。
一种现有切削刀片在支撑表面的角部设置有凸起。所述凸起的数目与切削刀片的角部数目相同，这意味着，例如，正方形切削刀片的支撑点变得静态不稳定并且由此产生上述的缺陷。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种刀具、切削刀片、垫片以及所述切削刀片的应用，它们在支撑点之间提供准确的支承作用。
本发明的另一个目的在于提供一种刀具、切削刀片、垫片以及所述切削刀片的应用，它们为紧固装置提供最小化的杠杆作用并且由此降低切削刀片中的张力。
利用一种刀具、切削刀片、垫片刀具以及所述切削刀片的用途，实现本发明的所述目的。其中，该切削刀具包括用于车削或者铣削的刀架、垫片以及可转位切削刀片，其中所述垫片具有上侧面并且切削刀片具有下侧面，该下侧面包括凸起，该切削刀片和垫片设置为在三个点相互抵靠，垫片的上侧面包括凹部，所述凹部(21、22)设置为与凸起相间隔。
附图简要说明
下面参考附图描述本发明的实施例，其中：
图1A示意性的示出根据本发明一个实施例的刀具的侧视图；
图1B示意性的示出图1A所示刀具的立体图；
图1C示出根据本发明实施例的切削刀片的仰视图；
图1D示出根据本发明实施例的垫片的仰视图；
图1E示意性的示出在切削刀片和垫片部分中的凸起的平面视图；
图2A-图2G示意性的示出根据本发明可选实施例的切削刀片和垫片部分中的凸起的平面视图，图2H示出切削刀片下侧面的细节；
图3A-3K示意性的示出根据本发明的又一可选实施例的切削刀片和垫片部分中的凸起的平面视图。
具体实施方式
示于图1A和1B中的刀具10包括用于车削或者铣削的刀架11、垫片12以及由硬质合金制成的可转位切削刀片13。该切削刀片13和垫片包括有通孔，从而能够利用此处未示出的螺钉以传统的方式将它们抵靠刀架牢固的固定。可选的，还可以使用传统的夹具。
刀架11可以是正方形的刀柄，并且具有用以安装垫片的凹座。该凹座包括有至少两个突起的肩台，切削刀片的边缘表面能够抵靠在所述的肩台上。
垫片12具有基本为菱形的基本形状，并且具有虚的长轴线CL1和虚的短轴线CL2。这里“菱形”表示斜等边平行四边形。所述轴线或者对角线相互垂直。长轴线对应于菱形中的锐角角部的角平分线，而短轴线则对应于钝角角部的角平分线。在该实施例中，所述的轴线均通过孔14的中心。垫片12具有下侧面15、上侧面16以及在其间延伸的边缘表面17、18、19和20。两个相邻角部之间的距离构成边缘长度。在该实施例中，上侧面和下侧面基本平行。上侧面16包括第一凹部21和第二凹部22。该第一凹部21由凹槽23构成，其主方向平行于短轴线CL2，从而其截断边缘表面18和20。沿着长轴线CL1的方向，凹槽23由第一壁24和第二壁25所界定。该第一壁在其中心处与孔14相交，并且第二壁25由此处沿着朝向第一锐角角部26的方向设置在大致一半的距离处。第二凹槽22关于第二锐角角部27进行设置，并且仅在一个方向即沿着朝向孔14的方向由第三壁28所界定。第一凹部21比第二凹部22长，并且当各个凹槽沿着长轴线CL1进行测量时，优选为其大约两倍。上侧面16位于凹部21、22一侧的部分保持为两个支撑表面16A、16B的形状，它们设置在同一平面内。凹部21、22用于为设置在切削刀片13的下侧面上的凸起29构成凹隙。每个凹部21、22均截断至少一个相关的边缘表面17、18、19、20。自然，这些凹部可以具有其它不同于图中所示形状的形状，只要它们能够为凸起提供空间。因此，在加工时，凸起并不与凹部形成接触。
图1A、1B和1C示出根据本发明的切削刀片13。该切削刀片13包括上侧面30和下侧面31，它们由边缘表面32A、32B、32C和32D所连接。切削刃至少在边缘表面与上侧面30相交的位置处形成。切削刀片13具有基本为菱形的基本形状，并且与上述的垫片12类似，具有虚长轴线CL3和虚短轴线CL4。所述轴线或者对角线相互垂直。长轴线对应于菱形中的锐角角部34、35的角平分线，而短轴线则对应于钝角角部36、37的角平分线。所述角部在此处表示从顶视图中所观察到的角部。在该实施例中，所述的轴线均通过孔33的中心。在该实施例中，上侧面和下侧面基本平行。下侧面31包括六个凸起29，其中关于每个锐角角部设置一个凸起。在图1C中以29A指示的三个凸起设置用于当切削刀片与垫片12一起使用时构成三个支撑表面。在图1C中以29B指示的另外三个凸起设置用于当切削刀片相对于垫片12转位180°时构成切削刀片的三个支撑表面。因此，对于凸起29而言，以三个凸起为一组的进行设置，其中的两个凸起比位于锐角角部处的另一个凸起更加靠近切削刀片孔33进行设置。即，位于限定出切削刀片接合区域的锐角角部处的凸起与切削刀片中心之间的距离L1，大于另外两个凸起与切削刀片中心之间的距离L2、L3。所有的凸起均具有支承表面，所述表面设置在一个共同平面内或者与一个共同平面相接触。每个凸起以0.01mm-0.5m、优选为0.05mm-0.1mm大小的距离从切削刀片的下侧面突出出来。
在图1E中，切削刀片13的凸起29A在此位置处于操作状态，以实心的黑圈表示，而凸起29B在此位置处于非操作状态并且以白圈表示。切削刀片的其它部分在图1E中没有示出。孔14和33均未示出，因为它们是可选择的。利用阴影部分示出垫片12的操作态支撑表面16A和16B，而非操作态凹部21和22则以白色区域示出。“操作态支撑表面16A和16B”指的是这样的表面，它们用于被切削刀片的凸起所接触。在图1E中的符号“*”表示切削刀片大致的接合区域。
当将切削刀片13安装到垫片12上时，其凸起例如凸起29A将如此定位，以使其支承表面抵靠垫片的支撑表面16A、16B，如图1E所示意的。然后凸起29B将被容纳到凹部21和22内。随后，利用紧固装置，此处未示出，将切削刀片夹在垫片上。由此，在三点实现了切削刀片与垫片之间的稳定的支承作用。其它的三个凸起29B设置为用于当切削刀片相对于垫片转位180°时构成切削刀片的三个支撑表面。
类似于图1E，图2A-2H和图3A-3K示出切削刀片的下侧面和垫片的多个可选实施例，它们均实现了稳定的三点支承。
图2A示出具有六边形基本形状的切削刀片的下侧面以及垫片，其中凸起设置在角部附近，而凹部则基本如图1D中那样设置。凸起的数目为六个而凹部的数目为两个。
图2B示出具有六边形基本形状的切削刀片的下侧面以及垫片，其中凸起设置在角部之间，而凹部则基本平行于切削刀片的其中两个边缘表面设置。利用具有六边形基本形状的下侧面，可以设想提供圆形的切削刃。凸起的数目为六个而凹部的数目为两个。
图2C示出具有菱形基本形状的切削刀片的下侧面以及垫片，其中凸起和凹部基本如图1D中那样设置，但是具有更大的锐角角度以及更小的钝角角度。凸起的数目为六个而凹部的数目为两个。
图2D示出具有正方形基本形状的切削刀片的下侧面以及垫片，其中凸起设置在切削刀片的角部附近，而凹部则基本如图1D中那样设置。凸起的数目为八个而凹部的数目为两个。
图2E示出具有正方形基本形状的切削刀片的下侧面以及垫片，其中凸起设置在切削刀片的角部附近，而凹部则基本如图1D中那样设置。凸起的数目为十二个而凹部的数目为两个。该实施例中的凹部比示于图2D中的凹部更大并且覆盖了超出垫片上侧面50％的区域。
图2F示出具有矩形基本形状的切削刀片的下侧面以及垫片，其中凸起设置在切削刀片的角部附近，而凹部则基本如图1D中那样设置。凸起的数目为六个而凹部的数目为两个。
图2G示出具有长斜方形基本形状的切削刀片的下侧面以及垫片，其中凸起设置在切削刀片的角部附近，而凹部则基本如图1D中那样设置。长斜方形指的是斜的非等边平行四边形。凸起的数目为六个而凹部的数目为两个。
图2H示出切削刀片的下侧面的细节，其中凸起由半球体构成。
图3A示出具有六边形基本形状的切削刀片的下侧面以及垫片，其中凸起设置在切削刀片的角部附近，而在垫片的每隔一个的角部内则设置一个凹部。每个凹部仅通向垫片中的一个边缘表面。凸起的数目为六个而凹部的数目为三个。
图3B示出具有六边形基本形状的切削刀片的下侧面以及垫片，其中凸起设置在切削刀片的角部之间，而三个凹部则通向垫片中每隔一个的边缘表面。凸起的数目为六个而凹部的数目为三个。利用具有六边形基本形状的下侧面，可以设想提供圆形的切削刃。凸起的数目为六个而凹部的数目为三个。
图3C示出具有菱形基本形状的切削刀片的下侧面以及垫片，其中凸起和凹部基本如图2C中那样设置，但是具有三个凹部。每个凹部通向垫片中每隔一个的边缘表面。凸起的数目为六个而凹部的数目为三个。
图3D示出具有正方形基本形状的切削刀片的下侧面以及垫片，其中凸起设置在切削刀片的角部附近，而凹部则设置在三个非操作态角部处。所述凹部中的两个超过垫片边缘长度的一半延伸，而剩余的第三个凹部则设置在一个角部处，该角部位于沿着对角线远离操作态角部的位置处。凸起的数目为八个而凹部的数目为三个。
图3E示出具有正方形基本形状的切削刀片的下侧面以及垫片，其中凸起设置在切削刀片的角部附近，而凹部则基本如图3D中那样设置。凸起的数目为十二个而凹部的数目为三个。该实施例中的凹部大于图3D所示凹部。
图3F示出具有矩形基本形状的切削刀片的下侧面以及垫片，其中凸起设置在切削刀片的角部附近，而凹部则设置在垫片的两个角部内以及其中一个边缘表面的中间处。该边缘表面远离包括有两个凹部的角部。凸起的数目为六个而凹部的数目为三个。
图3G示出具有长斜方形基本形状的切削刀片的下侧面以及垫片，其中凸起设置在切削刀片的角部附近，而凹部则基本如图3F中那样设置。长斜方形指的是斜的非等边平行四边形。凸起的数目为六个而凹部的数目为三个。
图3H示出具有八边形基本形状的切削刀片的下侧面以及垫片，其中凸起设置在切削刀片的角部附近，而两个凹部跨过两个角部延伸并且一个凹部设置在邻近操作态角部的角部处。凸起的数目为八个而凹部的数目为三个。
图3I示出具有八边形基本形状的切削刀片的下侧面以及垫片，其中凸起设置在边缘表面的中间区域附近，而两个凹部跨过两个边缘长度以及一个角部延伸并且一个凹部设置在沿着对角线方向与操作态角部相对的一个边缘表面处。凸起的数目为八个而凹部的数目为三个。
图3K示出具有五边形基本形状的切削刀片的下侧面以及垫片，其中凸起设置在切削刀片的角部附近以及每个边缘表面的中间处，而两个凹部跨过边缘表面三分之二的长度延伸，另外一个凹部跨过一个角部以及边缘表面三分之二的长度延伸。凸起的数目为十个而凹部的数目为三个。
可转位切削刀片在切削加工刀具中的使用指的是如此定位切削刀片13，使得凸起29A、29B与凹部21、22相间隔的设置，并且使得在加工期间凸起不与凹部接合。则切削刀片仅使用设置在切削刀片下侧面上的所有凸起中的三个。
其中对于所有这些实施例均相同的是，切削刀片和垫片设置为在三点处相互抵靠，并且在处于安装位置时，凹部设置为与凸起相间隔。由此，无需施加任何磨削，可以实现相配合的支撑表面之间的准确的支承作用。凸起设置在角部附近以及/或者边缘表面的中间处。
而且，对于紧固装置，杠杆作用最小化，从而在硬质金属中仅产生小张力。对于五边形实施例以及大多数正方形实施例而言，适用的是，在切削刀片的接合区域处的操作态凸起与切削刀片中心之间的距离L1大于剩余的两个操作态凸起与切削刀片中心之间的距离L2、L3。对于六边形和八边形实施例而言，适用的是，位于切削刀片接合区域处的凸起与切削刀片中心之间的距离等于剩余的两个操作态凸起与切削刀片中心之间的距离。
虽然已经结合优选实施例对本发明进行了描述，对于本领域普通技术人员而言，可以理解，在不背离例如在所附权利要求中所限定的本发明范围的前提下，可以做出所未予以具体描述的各种组合、增加、删除、变型以及替代。
瑞典专利申请No.0402508-6的公开内容结合在此作为参考，本申请要求上述申请的优先权。

Claims (10)

1.一种切削加工刀具，包括用于车削或者铣削的刀架(11)、垫片(12)以及可转位切削刀片(13)，其中所述垫片具有上侧面(16)并且切削刀片具有下侧面(31)，该下侧面包括凸起(29A、29B)，该切削刀片和垫片设置为在三个点相互抵靠，其特征在于，垫片的上侧面(16)包括凹部(21、22)，所述凹部(21、22)设置为与凸起(29A、29B)相间隔。
2.根据权利要求1的刀具，其特征在于，凸起(29A、29B)的数目大于凹部(21、22)的数目。
3.根据权利要求2的刀具，其特征在于，凸起的数目大于三个。
4.根据权利要求1、2或3的刀具，其特征在于，位于凹部(21、22)一侧的上侧面(16)保持为两个支撑表面(16A、16B)的形式，它们基本设置在同一平面内，所述凹部(21、22)用于为设置在切削刀片下侧面上的凸起(29A、29B)构成凹隙。
5.一种用于根据权利要求1所述刀具的垫片，其中垫片(12)具有上侧面(16)、下侧面(15)以及在其间延伸的边缘表面(17、18、19、20)，所述上侧面包括凹部(21、22)，其特征在于，在凹部(21、22)一侧，上侧面(16)保持为一个或者两个支撑表面(16A、16B)的形式，它们基本设置在同一平面内。
6.根据权利要求5的垫片，其特征在于，每个凹部(21、22)均截断至少一个相关的边缘表面(17、18、19、20)。
7.一种用于根据权利要求1所述刀具的可转位切削刀片，其中切削刀片(13)包括上侧面(30)和下侧面(31)，它们由边缘表面(32A、32B、32C、32D)相连接，切削刃至少在边缘表面与上侧面(30)相交的位置处形成，下侧面(31)包括凸起(29A、29B)，切削刀片设置为在三个点抵靠垫片，所述切削刀片具有多个角部，其特征在于，下侧面(31)包括多于三个的具有支撑表面的凸起(29A、29B)，所述支撑表面基本设置在同一平面内，并且凸起的数目大于切削刀片的角部的数目。
8.根据权利要求7的切削刀片，其特征在于，凸起(29A、29B)仅设置在切削刀片(13)的下侧面(31)上。
9.根据权利要求7或8的切削刀片，其特征在于，第一凸起(29A)与切削刀片中心之间的距离(L1)大于两个第二凸起(29A)与切削刀片中心之间的距离(L2、L3)，并且凸起(29A、29B)为三角形或者半球形。
10.一种可转位切削刀片在切削加工刀具中的用途，该刀具包括用于车削或者铣削的刀架(11)、垫片(12)以及可转位切削刀片(13)，其中所述垫片具有上侧面(16)并且切削刀片具有下侧面(31)，该下侧面包括凸起(29A、29B)，该切削刀片和垫片设置为在三个点相互抵靠，垫片的上侧面(16)包括凹部(21、22)，所述切削刀片(13)如此使用，以使得凸起(29A、29B)设置为与凹部(21、22)相间隔，并且当处于安装位置时切削刀片仅使用设置在切削刀片下侧面上的所有凸起中的三个。
CNA2005101135238A 2004-10-15 2005-10-17 切削刀片、垫片、刀具以及切削刀片的应用 Pending CN1759966A (zh)

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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

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