CN1784283A - 切削刀具 - Google Patents

切削刀具 Download PDF

Info

Publication number
CN1784283A
CN1784283A CNA2004800126409A CN200480012640A CN1784283A CN 1784283 A CN1784283 A CN 1784283A CN A2004800126409 A CNA2004800126409 A CN A2004800126409A CN 200480012640 A CN200480012640 A CN 200480012640A CN 1784283 A CN1784283 A CN 1784283A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
cutter groove
screw
face
blade
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004800126409A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100522432C (zh
Inventor
G·W·谢弗勒
J·F·克瓦克
K·M·甘布尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kennametal Inc
Original Assignee
Kennametal Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kennametal Inc filed Critical Kennametal Inc
Publication of CN1784283A publication Critical patent/CN1784283A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100522432C publication Critical patent/CN100522432C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/006—Details of the milling cutter body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • B23C5/109—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft with removable cutting inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/16—Milling-cutters characterised by physical features other than shape
    • B23C5/20—Milling-cutters characterised by physical features other than shape with removable cutter bits or teeth or cutting inserts
    • B23C5/22—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts
    • B23C5/2204—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped against the walls of the recess in the cutter body by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert
    • B23C5/2208—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped against the walls of the recess in the cutter body by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert for plate-like cutting inserts 
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/16—Milling-cutters characterised by physical features other than shape
    • B23C5/20—Milling-cutters characterised by physical features other than shape with removable cutter bits or teeth or cutting inserts
    • B23C5/22—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts
    • B23C5/2204—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped against the walls of the recess in the cutter body by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert
    • B23C5/2208—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped against the walls of the recess in the cutter body by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert for plate-like cutting inserts 
    • B23C5/2213—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped against the walls of the recess in the cutter body by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert for plate-like cutting inserts  having a special shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2205/00—Fixation of cutting inserts in holders
    • B23B2205/04—Fixation screws, bolts or pins of particular form
    • B23B2205/045—Fixation screws, bolts or pins of particular form orientated obliquely to the hole in the insert or to the seating surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/04—Overall shape
    • B23C2200/0433—Parallelogram
    • B23C2200/0438—Parallelogram rounded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/08—Rake or top surfaces
    • B23C2200/085—Rake or top surfaces discontinuous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/20—Top or side views of the cutting edge
    • B23C2200/203—Curved cutting edges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/20—Top or side views of the cutting edge
    • B23C2200/208—Wiper, i.e. an auxiliary cutting edge to improve surface finish
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/28—Angles
    • B23C2200/286—Positive cutting angles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/36—Other features of the milling insert not covered by B23C2200/04 - B23C2200/32
    • B23C2200/361—Fixation holes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2210/00—Details of milling cutters
    • B23C2210/16—Fixation of inserts or cutting bits in the tool
    • B23C2210/165—Fixation bolts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2210/00—Details of milling cutters
    • B23C2210/40—Flutes, i.e. chip conveying grooves
    • B23C2210/402—Flutes, i.e. chip conveying grooves of variable depth
    • B23C2210/405—Flutes, i.e. chip conveying grooves of variable depth having decreasing depth in the direction of the shank from the tip of the tool
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/19—Rotary cutting tool
    • Y10T407/1906—Rotary cutting tool including holder [i.e., head] having seat for inserted tool
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/19—Rotary cutting tool
    • Y10T407/1906—Rotary cutting tool including holder [i.e., head] having seat for inserted tool
    • Y10T407/1908—Face or end mill

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

一种切削刀具(10)由具有支承刀片(30)的刀槽(26)的刀具体(12)构成。该刀具体(12)具有在切削操作过程中从工件排屑的槽(37)。该刀具体(12)和刀片(30)可以具有互补形状，从而配合地形成不受干涉的槽(37)。该刀具体(12)可以包括轴向间隙面(60)。该刀具体(12)还可以包括径向间隙面(62)。

Description

切削刀具
技术领域
本发明涉及一种切削刀具，尤其是涉及一种用以支承可拆卸切削刀片的切削刀具体。特别是，本发明涉及一种包括具有去屑槽的切削刀具体的切削刀具，这种排屑槽可以连续地使椭圆形螺旋刀片***上述刀具体，而不会产生干涉。本发明还涉及一种具有轴向间隙面的刀具体，这种间隙面可以在倾斜和螺旋插值过程中产生更大的倾斜角。本发明进一步涉及一种具有分度径向面间隙的刀具体，从而在平铣过程中具有更高的进给速率。
背景技术
切削刀具已众所周知。传统的切削刀具通常由可以和切削机械匹配的刀具体构成。该刀具体具有工作端和工作端内的一或多个刀槽(pocket)。传统的刀槽包括底面(floor)和两个座靠面，彼此在顶端相交。上述刀槽用于收容切削刀片。定位螺钉经由每一刀片上的安装孔，并拧紧到对应刀槽底面上的螺纹孔内。
传统螺纹孔通常垂直于刀槽的底面。因此，定位螺钉易受到剪应力影响，从而使定位螺钉易于断裂。由于上述螺钉在该方向并不能够有效地将刀片作用在座靠面上，所以上述定位螺钉的垂直定位也并不是最适合于螺钉的方向。因此需要提供一种能够克服这些缺陷的座靠面设置。
传统切削刀片通常具有一个顶端前倾面，侧面和前倾面、侧面之间的切削刃。从切削刀片30的侧面径向向内延伸有一个内前倾面。在一个内侧面和上述前倾面之间设置有一个倾斜刃(ramp edge)。切削刃通常平行于刀片的底部。上述倾斜刃具有负向几何结构。上述切削刃和上述倾斜刃的负向几何结构相平行并不是最适合于切削刀片的特性。这些特性通常需要更大的应力来切削工件，从而影响到切削刀片的倾斜角，使内部精度变差。因此，需要更大的努力和延长的切削操作。而且，还需要额外的切削操作以达到所需的精度。为此，需要提供一种刀片，达到更大的倾斜角只要更少的应力，且在更少的切削操作内就达到所需的精度。
传统刀具体具有邻接刀槽的径向面和轴向面。在切削操作中，尤其是在进行倾斜(即切削刀具轴向和径向移动)操作或者螺旋插值(即切削刀具在螺旋方向轴向和径向移动)操作时，这些表面可以和工件相配合。这种表面配合会不利地影响到传统切削刀具所产生的精度。因此在切削操作过程中，需要提供一种在径向面、轴向面和工件之间具有足够间隙的刀具体，从而产生所需的精度，减小或消除对额外切削操作的需要。
在切削操作中，因切削刀具和工件摩擦配合，使切削刀具温度升高。传统定位螺钉因切削刀具温度升高，可以和切削刀片固定在一起。因此，定位螺钉和切削刀片就不能轻松拆卸了。这是传统定位螺钉的一个缺陷。因而除了传统定位螺钉，所需的就是不易和刀片固定在一起的定位螺钉。
在切削操作过程中，一些传统刀具体具有从工件去屑的槽。这些槽由切入到上述刀具体内的侧壁所形成。这些槽通常从切削刀片处形成，并在轴向方向上远离刀具体的工作端。切削刀片和该槽之间的过度部分通常是不连续的，因而会干扰切屑流经上述槽。因此所需的就是这样一种切削刀具，在刀片和上述槽之间具有连续或光滑过度部分，从而能够有效地从切削刀具的工作端排屑。
发明内容
通常上，本发明致力于一种切削刀具，由具有支承刀片的刀槽的刀具体构成。该刀具体可以包括在切削操作中从工件排屑的槽。上述刀具体和刀片具有互补的形状，从而可配合地形成一个不受干涉的槽。上述刀具体包括使刀具进行倾斜操作(即切削操作中刀片可相对工件轴向和径向移动)的轴向间隙面。上述刀具体可以具有径向间隙面，该间隙面使刀具获得更高的进给速率，从而提供刀具的加工效率。
附图简述
参考附图，本发明的其他特征以及优点从下列详述中可以更清楚，其中：
图1是本发明优选实施例中切削刀具的部分侧视图；
图2是图1所示切削工具的工作端的侧视图，旋转了大约90度；
图3是图1所示切削刀具的侧视图，切削刀片从刀具体刀槽中去掉；
图4是本发明优选实施例中切削刀片的放大视图；
图5是前视图，在后部为镜像；
图6为右侧视图，在左侧为镜像；
图7为顶视图；
图8为顶视图；
图9为本发明优选实施例中切削刀片和倾斜定位螺钉的平面图；
图10是切削刀片和倾斜定位螺钉沿着图9中线10-10的剖视图；
图11是切削刀片和倾斜定位螺钉沿着图9中线11-11的剖视图；
图12是切削刀片和倾斜定位螺钉沿着图9中线12-12的剖视图；
图13是本发明中轴向间隙面和径向间隙面的前视图；
图14是图13中径向间隙面的前视图；
图15是图13中轴向间隙面的放大侧视图；
图16是另一切削刀具的部分侧视图；
图17是沿着图16中线17-17的剖视图；
图18是沿着图16中线18-18的剖视图；
图19是沿着图16中线19-19的剖视图；
图20是沿着图16中线20-20的剖视图；
图21是图16中切削刀具的部分放大简图；
图22是图16中切削刀具的定位螺钉的侧视图。
发明详述
下面参考附图，在所有附图中，其中相似的标记表示相似的零件。在图1中示出了根据本发明优选实施例的切削刀具10。该切削刀具10可以用于平铣(即切削刃在刀具的表面上)、周边铣(即切削刃在刀具的周边)、倾斜铣和/或螺旋插值等操作。由于本发明中的切削刀具10能够执行任一种或全部的这些加工操作，所以就可以减少加工时间。
切削刀具10由所示的刀具体12等刀架构成。刀具体12最好是具有大致圆柱形的外周面14和形成柄部(未示出)的部分，该部分和已知的适配器相配合，以使刀具可装到加工中心或者切削机械(未示出)上。
本发明中的切削刀具10由刀具体12构成，如图3清楚所示，该刀具体具有设有一或多个刀槽26的切削端或者工作端，且通常由25表示(即在图1中左侧)。刀槽26用于容纳切削刀片30。切削刀片30可以为任何合适的形式，且最好是可转位的，从而有助于将切削刀片30定位和再定位于刀槽26内。切削刀片30通过固定或定位螺钉32(在图2中示出)固定在刀槽26内。定位螺钉32经由切削刀片30，拧进到相对刀具体12的纵轴线36(在图1中示出)横向延伸的孔34内。刀具体12和刀片30相互配合地形成从工具(未示出)去屑的槽37。
如图3所示，最好是由径向延伸底面27和至少两个侧壁或座靠面(即径向和轴向壁28，28’)至少部分地形成刀槽26。这些表面28，28’从刀槽底面27引出并在一个顶端处彼此相交，这由图3中的29清楚所述。在所述实施例中，设置有支承三个切削刀片30的三个刀槽26，相互配合地在工具体12内形成三个相应槽37。但是，本领域的普通技术人员可以理解也能够由一或多个刀槽、刀片和刀槽来实现本发明。
在图4-8中示出了根据本发明优选实施例的切削刀片30。如图所示，具有刮面39的椭圆形切削刃38设计作为切削刀片30的前刀刃。从切削刀片30的前部(nose)40到后部(即和前部40相反)，该椭圆形切削刀片38的半径不是恒定的，而是分度的或者减小的。可从假想焦点测量切削刀片的特定半径，且举例来说，该半径可以在大约0.500-25英寸。上述半径明显要取决于切削刀具的尺寸。切削刃38最好是和切削刀片30的前部40、内倾斜切削刃的半径相切。在某些参数下操作时，这就在工件(未示出)的表面和侧壁上产生特定的表面精度。举例来说，上述刮面39大约0.08英寸宽，切削刃38的半径大约为两英寸。当切削刀具10在刮面39的宽度范围内，在进给速率(即，大约每转0.08英寸)下操作时，就会产生特定的表面精度。切削刃38的半径取决于切削刀片30在刀具体12内的定位和具有刀片30的切削刀具10的总直径(如图13中的端视图所述)。不同的补偿条件(即，刀槽和工件表面间的定向)都可以确定半径，从而使刀片30产生一个大约90度的凸台和一个可以控制的制造公差。
刀片30的椭圆形切削刃38最好是椭圆形的，从而在刀片30的前倾面(rake)42上形成正向切削几何结构(即凸起结构)(即在图4、5中示出的顶表面)。相比现有的切削刀片，前倾面42的正向切削结构需要更少的切削力。而且类似于传统固体碳端铣刀加工，椭圆形切削刃38在工件(未示出)上产生一个90度凸台。上述椭圆形切削刃38产生最终精度，从而减小或者消除了还需要额外切削刀具进行额外精度加工的需求。
切削刀片30进而具有三维能力。也就是说，相比较传统刀片，内倾斜切削刃41增加了倾斜能力(即，由于切削刃41的正向几何结构)。上述术语“倾斜(ramping)”是指切削操作中刀片相对工件(未示出)轴向和径向移动。上述切削刃41通常平行于传统刀片的平面底部，产生负向几何结构，因而需要更大的切削力。和传统切削刃不同，本发明的切削刃41具有正向结构(即切削刃41相对前倾面42升起)，因此相比较传统刀片中负向结构需要的切削力，所需要的切削力就减小了。内倾斜刃41还可以使切削刀具10在更高的速率下进行可靠的倾斜操作和螺旋插值操作。“螺旋插值操作”是切削操作中刀片30相对工件轴向和径向移动。首先，上述刀片30开始切削工件(未示出)内一个孔的周围。随后，在上述孔的轴线方向上，刀片30以螺旋模式移动到上述孔的中心，直到达到所需的深度。执行这种操作通常不会受到干涉。
如图9-12清楚所示，刀具体12内的定位螺钉32和上述孔34均不垂直于刀片安装孔48或者刀槽底面27，下面将详细叙述。这就使得切削刀片30能够合适地定位，而不会在定位螺钉32上添加额外的力。也就是说，螺钉32能够以张紧的定位方式而不是剪切方式设置。因此，螺钉32能够以最牢固的定位方式设置。
定位螺钉32可以相对切削刀片30的底部46或者刀槽底面27成一个合成角(compound angle)设置。可以计算该角度，和刀片30、刀具体12的光滑系数(即摩擦系数)相匹配。因此这就使刀片30可滑动到座靠面28、28’(如图12所示)的顶端29(如图12所示)处，从而防止在螺钉32上施加额外的应力。举例来说，对于给定的螺钉应力FSCREW，下列等式是已知的：
Fz＝FSCREW cosθ，
Ff＝CfFSCREW cosθ，
Fx＝FSCREW sinθ，
其中，Fz是在垂直于刀槽底面27方向上的分力，Ff是摩擦力，Fx是平行于刀槽底面27方向的分力。这些力Fz，Ff，Fx均在图12中示出。上述分力Fx必须足以克服摩擦力Ff。而在角度θ处，分力Fx要大于或等于摩擦力Ff，或者角度θ满足Ff＝Fx
Ff＝Fx或者CfFSCREW cosθ＝FSCREW sinθ，
Cf＝tanθ
θ＝tan-1Cf
如果未镀层钢上未镀层碳的摩擦系数Cf为0.5，则角度θ为26.56度。如果未镀层钢上未镀层碳的摩擦系数Cf为0.2，则角度θ为11.3度。如果钢材上氧化膜的摩擦系数Cf为0.27，则角度θ为15.1度。
因此，选择刀具体12和切削刀片30的材料成分，确定这些材料的摩擦系数，并确定定位螺钉32的角度，就可以概括出上述等式，其中平行于刀槽底面27的分力Fx要大于或等于材料间的摩擦力Ff。平行于刀槽底面27的分力Fx可以朝向任一座靠面28、28’或顶端29定位，从而将刀片30引向座靠面28、28’或顶端29。
材料的摩擦系数可以受环境(温度或者外界物质(例如润滑剂))影响。确定所需角度时，要考虑这些因素。而且，还要考虑到在切削操作中遇到的外力(动力)因素。因而需要调整定位螺钉32来对这些力进行补偿。
螺钉32的倾斜定位还可以增加刀片30底部46之下的用钢量，从而获得额外支承，而且会增加定位螺钉32和较小直径的刀具体之间的螺纹啮合强度。而螺纹啮合强度不足则是垂直于刀片底部定位的定位螺钉的一个公知缺陷。
根据图10、11，应该注意的是，定位螺钉32相对轴向和径向壁28、28’倾斜。这种倾斜定位可以将刀片30朝向径向座靠面28(图10中所示的右侧)和轴向座靠面28’(图11中的上侧)滑动。对于本领域普通技术人员可以理解的是，这种操作能够有效地将刀片滑动到座靠面28、28’之间的顶端29(图12中所示的右侧)处。
参考图6，示出了一个定位螺钉32的倾斜安装孔48(如图9-12所示)。安装孔48经由切削刀片30的中心。应该注意的是，安装孔48为长椭圆形的，且安装孔48在刀片30的对置前部40之间延伸有较大长度。安装孔48设置得能够导引定位螺钉32到刀具体12内的螺纹孔34(图10-12中清楚所示)内。由于可转位所以安装孔48为长椭圆形的。也就是说，上述刀片可以从刀槽26(也在图10-12中示出)中取出，旋转180度(即在图6中顺时针或逆时针)，再***刀槽26内。
应该进一步注意的是，如图10-12清楚地所示，根据本发明优选实施例中的定位螺钉32具有螺旋或径向头部50。有刀片30贯穿的安装孔48最好是锥形的。可以理解，上述头部50和安装孔48均可以相互配合地设置，以便于头部50能够有限地和安装孔48相接触。这种有限接触减小了定位螺钉32弹到刀片30上的危险。如图12所示，在安装孔最靠近刀槽26(在座靠面28、28’之间)的顶端29一侧，上述接触可以限定在大约180度的范围内。由于定位螺钉32接触到安装孔48最靠近刀槽26的顶端29一侧，使切削刀片30朝向顶端29移动，从而在定位螺钉32上施加应力时，就会产生这些有限接触。
在操作中，刀具体12由已知适配器支承，以将刀具体装到加工中心或切削机械(未示出)上。如上所述，刀片30固定在基于定位螺钉32的刀槽26上。当主轴旋转时，刀片30和工件(未示出)啮合，从工件上去除材料。当材料从工件去除时，切屑经由槽37排出。
根据本发明的优选实施例，切削刀片30和刀具体12相互配合形成槽37。如图1-3清楚所示，槽37由大部分切入到刀具体12内的侧壁形成。但是上述侧壁的一小部分由刀片30的前倾面42来表示。可以理解，在前倾面42所表示的侧壁部分和切入到刀具体12内的部分之间形成一个光滑过渡部分。该光滑过渡部分形成一个连续的或不中断的以及不受阻碍的通路或槽，用以从工件上高效而又有效地进行去屑。
这些槽37还可以设计得使上述椭圆形螺旋切削刃38形成一个连续的水平面，具有刀具体12的螺旋槽。上述槽37产生一条螺旋式的去屑通路，有助于切屑从刀具体12的工作端25排出。这就进一步使切屑不受阻碍地从刀片30的切削刃38通过槽37。
根据本发明的优选实施例，每一槽37的底部54在径向方向上进一步离开刀具体12的纵轴线36，而槽37从刀具体12的工作端25朝向上述柄部延伸。由于槽37之间刀具体12的截面区域朝向上述柄部越来越大，所以这就为刀具体12提高了刚性。
传统刀具体具有在切削过程中可以和工件啮合的螺旋径向表面。本发明具有如图13所示的平面间隙或轴向间隙面60和如图14所示的分度径向间隙面62。上述轴向间隙面60最好是参考图15，其中传统轴向面以虚线示出。在倾斜或螺旋插值操作中，传统轴向面不能为更大的倾斜角度提供足够的间隙。通过对比，本发明的轴向间隙面60相对于传统轴向间隙面或垂直于刀具体12的纵轴线36(如图13所示)的相对平面的角度φ最好是在大约5-25度范围内。根据本发明的优选实施例，轴向间隙面60的角度φ在大约8-10度范围内。因此，根据本发明的上述切削刀具10的能力得以提高，从而相比传统刀具体能够实现更大的倾斜角。应该注意的是，上述轴向间隙面60和刀片30的间隙面(即如图15中所示的左侧)相一致。或者，上述轴向间隙面60可以偏出并平行刀片30的间隙面，或者与其呈一定角度。
类似地，在图14中以虚线示出了传统径向面。该传统径向面不能在平铣或螺旋插值操作过程中为高进给速率提供足够的间隙。这是传统切削刀具典型的故障或缺陷。和传统切削刀具不同，本发明的径向间隙面62可以使切削刀具10获得更高的进给速率，因而克服上述缺陷。锥形加工上述径向间隙面62的直径以使间隙增大。举例来说，图14中示出了第一径向间隙面直径70和第二径向间隙面直径72。这就产生一个额外的间隙，例如74。该额外间隙74基于刀具体12(如图1所示)的周面或圆柱面14。上述径向间隙面62具有从刀槽底面27开始减小的直径。径向间隙面62的起点通常和刀片30前端的侧面相一致。径向间隙面62的间隙是基于每齿大约0.030-0.050英寸的横向进给速率(每齿0.762-1.27mm)。额定间隙是基于每齿0.040英寸的进给速率(每齿1.016mm)，可提供最大的间隙，而并不会破坏刀具体12的支承和切削刀具10的自身安全。
图16-21示出了另一种刀片80和定位螺钉94。需要注意的是，刀片80具有一个上前倾面82和四个侧面，每一个侧面均可以限定一个侧面84(如图17、18所示)。在前倾面82和刀片80的每一侧面84之间可以设置切削刃86(如图17、18所示)。因此刀片80就可以进行转位了。
刀片80通过定位螺钉94安装在刀具体90的刀槽92上。定位螺钉94被拧入到刀槽92的底面100内的螺纹孔98中。参考垂直于刀槽底面100和两个座靠面102、102’或者座靠面102、102’之间顶端104的平面，上述螺纹孔98最好是以合成角度Ω(如图19所示)设置。在所述实施例中，上述合成角Ω大约为5度。这是一个额定角度。但是0-15度的角度对于实施本发明也是合适的。上述特定的角度要取决于刀片结构、定位螺钉94的尺寸和形状、以及刀具体90和切削刀片80之间的摩擦系数。可以理解，角度Ω不必须为合成角，而可以是相对任一座靠面102、102’的角度。
如图17-20所示，贯穿有切削刀片80的安装孔112的底部114可以为锥形或圆锥，从而为倾斜的定位螺钉94提供间隙。或者，安装孔112的底部114可以具有另一种释放形式，或者具有既不是锥形也不是圆锥形的扩径部，为倾斜的定位螺钉94提供间隙。作为另一种替换，安装孔112或者其底部114也可以不设置释放部分，而是足够大，从而为容纳倾斜的定位螺钉94提供所需的间隙，和刀片80的转位定位无关。这种间隙使刀片80在螺钉94倾斜时可以进行转位，和刀片80的转位定位无关。
需要注意的是，对螺钉94设置角度Ω的优点在于可以增加螺钉94的底部和刀具体90的圆柱面106之间的距离D1。这在图21中清楚地示出。与此相比较，传统螺钉的底部和刀具体的圆柱面之间的距离D2在线108、110之间示出。还可以稍微增加螺钉94顶部和刀具体90的圆柱面106之间的距离D3。这种距离增加可以为螺钉94和圆柱面106之间提供更多的材料，从而增加了刀具体90的强度，以便于能够更好地保持上述螺钉94和刀片80。上述距离增加还可以进一步防止或消除螺钉94从刀具体90突出的危险，和/或可以使用较长的螺钉。较长的螺钉可以增强强度。
如图22所示，类似于上述的螺钉32，上述螺钉94也具有球形或径向头部116。上述径向头部116可以使螺钉94适当地就位于安装孔112(如图21所示)尤其是和ISO或其他工业标准相一致的传统安装孔中。这是非常有利的，因为如果以非零度角定位，(具有锥形或圆锥形螺钉头部的)传统定位螺钉仅会在螺钉头部的一侧接触到传统安装孔，靠近螺钉94的顶部。随后，相对侧会从安装孔112突出。径向头部116具有足够的尺寸，足以装到安装孔112内并就位在上述孔112内的合适座靠面中。上述合适座靠面处于一个平面内，该平面大致垂直于刀片80、安装孔112或刀槽92的底面100(如图21所示)的轴线，而不必垂直于螺钉94的轴线。上述螺钉94不会从安装孔112突出。头部116的半径设置取决于所需的锁紧(即，螺钉94和安装孔112的锁紧配合)。如果螺钉94离安装孔112太远或者在安装孔112内太远，则刀片80不会合适地就位在刀槽92内。
可以理解，本发明的不同特征可以结合使用或彼此单独使用。举例来说，螺纹孔34和刀具体12的间隙面60、62是新颖的，可彼此单独使用。而且刀具体12适于和这里叙述的刀片30、80以及未在这里叙述的其他刀片一起使用。在这里，上述刀片30的椭圆形切削刃38、内倾斜切削刃41和有角的安装孔48是新颖的特征，而且并不限定于这里所叙述的特定刀片30。进而，定位螺钉32、94可以和这里所述的不同实施例互换，并适于和其他的切削刀具相配合使用。上述螺钉的定位和确定这种定位的方法都不限定于这里所述或所示的上述刀具体12、90，刀片30、80和螺钉32、94，而是还可利用其他的刀具体、刀片和螺钉。
根据本发明的切削刀具具有下面几个优点。上述刀具对加工表面精度具有改善的性能。上述刀具具有提高的三维能力。上述刀具在进行单一或多重周边切削时，可以产生可靠的周壁表面。上述刀具具有改进的刀片锁紧。而且，上述刀具体能够提供增大的支承和间隙。
尽管本发明已经叙述了几个优选实施例，但是对于本领域的普通技术人员来说，不同的修改和添加都是显而易见的。所有这些修改和添加都落入到本发明的范围内，该范围仅由随后的权利要求书所限定。

Claims (17)

1、一种切削刀具体，包括：
柄部，
和柄部对置的工作端，
周面，
由切入到周面的侧壁形成的槽，
上述槽是分度的，以便于上述侧壁进而在径向上离开刀具体的纵轴线，同时上述槽朝向上述柄部延伸，离开上述刀具体的工作端，从而增加刀具体的截面区域，并增加刀具体的刚度。
2、一种切削刀具体，包括轴向间隙面，该间隙面相对垂直于刀具体纵轴线的平面大约成5-25度的角度。
3、一种切削刀具体，包括轴向间隙面，该间隙面相对垂直于刀具体纵轴线的平面大约成8-10度的角度。
4、一种切削刀具体，包括径向间隙面，该间隙面是基于大致每齿0.030-0.050英寸的进给速率。
5、一种切削刀具体，包括径向间隙面，该间隙面是基于大致每齿0.040英寸的进给速率。
6、一种切削刀具体，包括部分由底面形成的刀槽和上述刀槽内的螺纹孔，该螺纹孔参考上述刀槽底面而成角度设置。
7、如权利要求6所述的切削刀具体，其特征在于，上述角度大约为0-15度。
8、如权利要求6所述的切削刀具体，其特征在于，上述角度大约为5度。
9、一种结合：
切削刀具体，包括部分由底面形成的刀槽和上述刀槽内的螺纹孔，该螺纹孔参考上述刀槽底面而成角度设置；
螺旋进螺纹孔的定位螺钉，使上述螺钉更多地是以张紧方式定位，而不是剪切方式定位。
10、如权利要求9所述的结合，其特征在于，上述定位螺钉和上述刀槽底面成角度设置，因而上述螺钉和上述螺纹孔具有增大的螺纹啮合强度。
11、如权利要求9所述的结合，其特征在于，上述刀槽进一步由两个座靠面所限定，上述定位螺钉以合成角相对于这两个座靠面成角度设置。
12、如权利要求9所述的结合，其特征在于，上述角度大约为0-15度。
13、如权利要求9所述的结合，其特征在于，上述角度大约为5度。
14、一种切削刀具，包括：
刀具体，包括部分由底面形成的刀槽和上述刀槽内的螺纹孔，该螺纹孔参考上述刀槽底面而成角度设置；
刀片(insert)，包括上部前倾面(rake face)形成侧面的至少一侧和设置在上述前倾面和侧面之间的切削刃，上述刀片安装在刀槽内；
螺旋进上述螺纹孔的定位螺钉，将刀片保持在上述刀槽内。
15、如权利要求14所述的切削刀具，进一步包括至少一个槽，该槽部分由切入到刀具体的侧壁形成，部分由上述刀片的前倾面形成，从而使上述槽基本上为连续的和不受干涉的。
16、如权利要求15所述的切削刀具，其特征在于，上述切削刃为螺旋形的，而且上述槽也为螺旋形的，从而使椭圆形切削刃能够连续延伸到上述刀具体内。
17、如权利要求15所述的切削刀具，其特征在于，上述刀槽进一步包括两座靠面和其间的顶端部，可以计算上述螺钉的角度，以和上述刀具体、刀片的摩擦系数相匹配，从而使上述刀片能够滑动到座靠面之间的顶端内，并减小施加在上述螺钉上的应力。
CNB2004800126409A 2003-05-09 2004-04-21 切削刀具 Expired - Lifetime CN100522432C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/434,779 US7189030B2 (en) 2003-05-09 2003-05-09 Cutting tool
US10/434,779 2003-05-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1784283A true CN1784283A (zh) 2006-06-07
CN100522432C CN100522432C (zh) 2009-08-05

Family

ID=33416790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800126409A Expired - Lifetime CN100522432C (zh) 2003-05-09 2004-04-21 切削刀具

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7189030B2 (zh)
EP (3) EP2105228B1 (zh)
JP (2) JP2006528086A (zh)
CN (1) CN100522432C (zh)
DE (1) DE09004979T1 (zh)
WO (1) WO2004101236A2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104936731A (zh) * 2013-09-06 2015-09-23 株式会社钨钛合金 切削工具的装配装置、工具主体及切削工具
CN108136519A (zh) * 2015-09-29 2018-06-08 弗兰肯精密工具厂有限责任两合公司 精铣工具，特别是立铣刀

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7144205B2 (en) * 2003-05-09 2006-12-05 Kennametal Inc. Insert retention screw and tool body and insert therewith
DE202005018963U1 (de) * 2005-12-02 2007-05-10 Kennametal Widia Produktions Gmbh & Co. Kg Fräsmesserkopf
SE530374C2 (sv) * 2006-05-23 2008-05-20 Pramet Tools Sro Skärinsats samt skärverktyg där fastspänningshålets fastspänningsyta har formen av en elliptisk kon
US20090022561A1 (en) * 2007-07-18 2009-01-22 Winebrenner John Richard Rotary cutting tool
JP5007853B2 (ja) * 2009-04-02 2012-08-22 株式会社タンガロイ 切削用インサートおよび刃先交換式切削工具
CN101698249A (zh) * 2009-10-22 2010-04-28 苏州市永创金属科技有限公司 不等齿高效铝用立铣刀
SE534715C2 (sv) * 2010-03-23 2011-11-29 Sandvik Intellectual Property Fräs samt frässkär härför
CN103702788B (zh) * 2011-08-02 2016-11-16 伊斯卡有限公司 切削工具及用于将切削刀片保持到其上的夹持机构
US9358622B2 (en) * 2013-11-21 2016-06-07 Iscar, Ltd. Single sided indexable ramping milling insert and ramping milling tool
WO2015129770A1 (ja) * 2014-02-26 2015-09-03 株式会社タンガロイ 切削インサート、工具ボデーおよび切削工具
DE112015006941T5 (de) 2015-09-25 2018-06-14 Mitsubishi Hitachi Tool Engineering, Ltd. Schneidplatte und Wende-Drehschneidwerkzeug
EP3616814A4 (en) * 2017-04-25 2021-01-20 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. CUTTING INSERT
IL274245B2 (en) * 2017-11-29 2023-12-01 Iscar Ltd A double-sided cutting tool with corner-direction sockets and a cutting tool
EP3950188A4 (en) * 2019-03-27 2022-06-01 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. CUTTING INSERT

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2524232A (en) 1948-02-11 1950-10-03 Onsrud Machine Works Inc Milling cutter
US2678487A (en) 1950-09-02 1954-05-18 Onsrud Machine Works Inc Face-milling cutter
US3163920A (en) 1964-03-18 1965-01-05 Willeys S Carbide Tool Company Milling cutter with throwaway cutting inserts
US3354526A (en) 1964-05-25 1967-11-28 Futurmill Inc Milling tool
US4072438A (en) 1976-07-26 1978-02-07 Trw Inc. Insert type drill and insert therefor
US4648755A (en) * 1985-07-15 1987-03-10 Gte Valeron Corporation Multiple insert end mill
US4808045A (en) 1985-10-25 1989-02-28 Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha End mill with throw-away tip
US4681485A (en) * 1986-02-25 1987-07-21 Gte Valeron Corporation End mill cutting tool and indexable insert therefor
CH667407A5 (fr) 1986-03-27 1988-10-14 Stellram Sa Fraise a plaquettes de coupe amovibles.
CN87205072U (zh) * 1987-06-15 1988-04-13 四川工具厂 可转位硬质合金玉米棒铣刀
JP2601703B2 (ja) * 1988-10-18 1997-04-16 東芝タンガロイ株式会社 スローアウェイカッター
US5039259A (en) 1990-06-04 1991-08-13 Duncan Thomas E Diamond edge milling tool
US5092718A (en) 1990-12-10 1992-03-03 Metal Cutting Tools Corp. Drill with replaceable cutting inserts
CA2062213C (en) * 1992-03-03 1996-07-16 Alfonso Minicozzi Indexable cutting insert for rotary cutting tools
SE500703C2 (sv) * 1993-01-27 1994-08-15 Sandvik Ab Skär med ett urtag i anslutning till en vriden släppningsyta
IL105758A (en) * 1993-05-20 1996-01-31 Iscar Ltd A drill with a mark that can be marked
JPH07164213A (ja) * 1993-12-13 1995-06-27 Ngk Spark Plug Co Ltd スローアウェイ式工具
US5452971A (en) * 1994-03-08 1995-09-26 Nevills; Alva D. Rotary end cutting tool
US5513931A (en) 1994-07-19 1996-05-07 Valenite Inc. Elliptical cutting insert for a milling cutting tool
IL110785A (en) * 1994-08-25 1998-04-05 Iscar Ltd Put a spinner for a rotary milling tool
US5692860A (en) 1995-06-06 1997-12-02 Ingersoll Cutting Tool On-edge end milling cutter and insert
DE69619545T2 (de) 1995-12-21 2002-10-10 Sandvik Ab Drehende schneidwerkzeuge
US6257807B1 (en) 1996-08-23 2001-07-10 Widia Gmbh Cutting insert for drilling and drill
JP4056020B2 (ja) * 1997-06-12 2008-03-05 株式会社タンガロイ スローアウェイ式エンドミル
JPH11226812A (ja) * 1998-02-12 1999-08-24 Hitachi Tool Eng Ltd 縦送り加工用ｔａ式フライス工具
IL131119A0 (en) * 1999-07-26 2001-01-28 Hanita Metal Works Ltd Milling cutter
US6579042B1 (en) * 2000-10-11 2003-06-17 Sandvik Inc. Cutter body with cutting inserts and methods for assembling same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104936731A (zh) * 2013-09-06 2015-09-23 株式会社钨钛合金 切削工具的装配装置、工具主体及切削工具
CN104936731B (zh) * 2013-09-06 2016-11-09 株式会社钨钛合金 切削工具的装配装置、工具主体及切削工具
CN108136519A (zh) * 2015-09-29 2018-06-08 弗兰肯精密工具厂有限责任两合公司 精铣工具，特别是立铣刀
CN108136519B (zh) * 2015-09-29 2019-12-13 弗兰肯精密工具厂有限责任两合公司 精铣工具，特别是立铣刀
US10646968B2 (en) 2015-09-29 2020-05-12 Franken Gmbh & Co. Kg Fabrik Fuer Praezisionswerkzeuge Finishing tool, in particular end milling cutter

Also Published As

Publication number Publication date
US20040223816A1 (en) 2004-11-11
WO2004101236A3 (en) 2005-02-10
EP2105228A2 (en) 2009-09-30
JP2011020262A (ja) 2011-02-03
WO2004101236A2 (en) 2004-11-25
EP2105228A3 (en) 2010-08-18
EP2095899A2 (en) 2009-09-02
EP2105228B1 (en) 2012-10-31
US7189030B2 (en) 2007-03-13
CN100522432C (zh) 2009-08-05
JP2006528086A (ja) 2006-12-14
EP1622736A2 (en) 2006-02-08
EP2095899A3 (en) 2010-09-08
DE09004979T1 (de) 2010-01-07
EP1622736A4 (en) 2008-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101032766A (zh) 具有椭圆形切削刃的切削刀片
US7597509B2 (en) Insert retention screw and tool body and insert therewith
CN1784283A (zh) 切削刀具
JP5824510B2 (ja) Ｂｔａ深穴穿孔のための深穴穿孔工具用のドリルヘッド、および深穴穿孔工具
CN1046885C (zh) 旋转机加工的屑片切削工具及用于其中的屑片切削刀头
RU2720513C2 (ru) Индексируемая режущая пластина для концевой фрезы и концевая фреза, обеспеченная такой пластиной
JP2008062382A (ja) 締付ネジ用のセンタ孔を有する焼結切削植刃
JP5663136B2 (ja) クランク軸を切削加工するための方法及び該方法を実施するための装置
CN1747807A (zh) 用于去屑加工的可旋转刀具和切削刀片
KR102400417B1 (ko) 양면 고 이송 밀링 인서트, 고 이송 밀링 공구 및 방법
IL193284A (en) Milling tools and cutting tool for it
WO2019073752A1 (ja) 回転切削工具
KR102002756B1 (ko) 절삭 인서트 및 날끝 교환식 회전 절삭 공구
CN110102808A (zh) 多凹槽端铣刀
JP2017080864A (ja) 刃先交換式リーマおよびリーマ用インサート
US6533506B1 (en) Adjustable hollow milling tool having constant radial rake angle, constant axial rake angle, and constant radial and axial clearance angles at all cutting diameters
CN1564723A (zh) 切削刀片和具有这种切削刀片的铣刀
JP2001239416A (ja) 回転切削工具
TWI329542B (zh)
JP4797462B2 (ja) 回転工具
CN1274447C (zh) 刀具和自动车床
JP6658805B2 (ja) 切削インサート
CN116917073A (zh) 立铣刀

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20090805