专利名称：铣刀及其所用的具有后凸部的切削刀片的制作方法
技术领域：
本申请的主题内容涉及在其中利用固定螺钉将具有凸部的切削刀片固定在刀片槽内的铣刀类型。
背景技术：
铣刀例如球头铣刀经常必须承受很高的轴向切削作用力同时仍要保持可靠地紧固至刀架。在此情况下保护固定螺钉免受切削作用力影响就显得非常重要；否则固定螺钉可能就会塑性弯曲或者甚至会断裂。美国专利US5951213公开了ー种具有轴杆和圆端头部的铣刀，圆端头部在头部具有直径上彼此对置的两个板座。板座适合用于接纳均具有中心通孔的非対称切削刀片。切削刀片是相同的并且通常是有尖的长叶形或西梅核形的板状元件，界定出两个端点或尖端且均具有两个不一样的切削刃。当ー个切削刃被磨损时，刀片可以围绕其通孔转位(旋转)并重新定位在不同的板座内以给出另ー个切削刃用于切削操作。但是仍然存在ー些缺点。首先，能够连接至切削工具的刀片的最大数量被限制为两个。其次，刀片的几何形状使得刀片切削刃的轮廓由四分之一圓弧(也就是其中所对的圆心角为90度)和延伸的直线构成。这样就限制了切削工具的机动性。再次，当切削工具基本上以向下或向上的动作钻削时，所有邻接面都不垂直于钻削方向，因此无法实现轴向作用力的最佳吸收。美国专利US3466720公开了ー种用于安装在合适刀架上的可转动折叠式切削刀片，具有同等对称设置的向前彼此分开的上表面和下表面。但是，V形凹ロ被用于刀片定位和易于安装，但无法实现吸收任何轴向作用力的目的。其次，切削刃适合用于机械车床车削加工圆柱形エ件，但并不适用于任何类型的钻削。美国专利US6270292公开了ー种用于安装在切削工具刀架上的切削刀片，包括具有与至少ー个切削刃相关联的作业正面的切削前部和安装后部。安装后部具有上壁、下壁和侧壁，侧壁从切削前部延伸至安装后部的后邻接壁，其取向为与所述作业正面基本平行。尽管刀片的几何形状已经被优化以使其能够具有相对较长的切削刃和尺寸明显减小的安装后部，但是切削工具仍无法用于加工球头形状的孔。另外，必须在刀架内安装至少六个切削刀片，这在需要更换刀片时是很消耗时间的。公开号为US2010/0124465的美国专利申请公开了一种能够安装在球头铣刀的刀片接收槽内的切削刀片。切削刀片包括基本为平面的第一表面、基本为平面的第二表面、第ー侧曲面、第二侧曲面、成形在基本为平面的第一表面与第一和第二侧曲面之间交界处的第一对切削刃以及成形在基本为平面的第二表面与第一和第二侧曲面之间交界处的第二对切削刃。基本为平面的第一表面大致平行于基本为平面的第二表面。切削刀片关于所有三条轴线都镜像对称。因此，例如在ー对指定切削刃中有ー个被磨损时，刀片可以围绕其中心通孔也就是围绕其z轴转位(旋转)以给出这对切削刃中的另ー个用于切削操作。同样地，这也仍然存在ー些缺点。首先，能够连接至切削工具的刀片的最大数量被限制为两个。其次，刀片的几何形状使得刀片切削刃的轮廓由四分之一圓弧(也就是其中所对的圆心角为90度)构成。这样就限制了切削工具的机动性。再次，当切削工具基本上以向下或向上的动作钻削时，所有邻接面都不垂直于钻削方向，因此无法实现轴向作用力的最佳吸收。本申请的ー个目标是提供一种有效減少或者克服上述缺点的切削刀片。本申请还有ー个目标是提供ー种用于此类切削刀片的铣削工具。
发明内容
根据本申请主题内容的某些实施例提供了ー种切削刀片，包括:
相对的顶面和底面以及延伸在其间的周面，周面包括弧形正面和背面，弧形正面与顶面和底面在两条刃边处相交，至少一条刃边包括切削刃；
背面包括中心背面、两个侧邻接面和两个后邻接面，中心背面位于由其向前延伸的两个侧邻接面之间，每ー个侧邻接面都邻接相应的后邻接面，中心背面和两个侧邻接面位于切削刀片的凸部上，凸部沿离开弧形正面中心区域的方向凸出超出后邻接面；以及在顶面和底面之间穿过的刀片通孔。根据本申请主题内容的另ー些实施例提供了一种刀片座，具有确定前后方向的纵向旋转轴线，刀片座的前端具有多个相同的刀片槽，每ー个刀片槽都包括:
基面；
包括侧接触面的侧壁；
基面内的槽孔；以及
侧壁内邻接基面的插槽，插槽包括插槽底面、插槽背面和两个插槽侧邻接面，每ー个插槽侧邻接面都从邻接的侧接触面延伸，其中:
插槽被设置和成形用于容纳固定在所述每ー个刀片槽内的切削刀片的一部分，其中两个插槽侧邻接面中只有ー个邻接所述部分的侧面。根据本申请主题内容的又ー些实施例还提供了ー种铣刀，包括:
刀片座；和
通过固定螺钉固定在刀片座的每ー个刀片槽内的切削刀片，其中:
固定螺钉位于刀片通孔内并螺接到槽孔内；
刀片座的第一和第二侧接触面分别邻接切削刀片的第一和第二后邻接面；
刀片座的基面邻接切削刀片的底面；并且 凸部位于插槽内，其中第一侧邻接面与第一插槽侧邻接面相邻接。根据本申请主题内容的又ー些实施例还提供了一种双侧切削刀片，包括:
相对的顶面和底面以及延伸在其间的周面，周面包括弧形正面和背面，弧形正面与顶面和底面在两条刃边处相交，每一条刃边都包括切削刃；
背面包括中心背面、两个侧邻接面和两个后邻接面，中心背面位于由其向前延伸的两个侧邻接面之间，每ー个侧邻接面都邻接相应的后邻接面，中心背面和两个侧邻接面位于切削刀片的凸部上，凸部沿离开弧形正面中心区域的方向凸出超出后邻接面；以及在顶面和底面之间穿过的刀片通孔；其中:
切削刀片关于穿过中心背面、刀片通孔和弧形正面的对称轴线180度旋转对称；并且 切削刀片关于刀片通孔是不可转位的。
为了更好地理解本申请并示出如何才能在实践中实现本发明，现參照附图进行说明，在附图中:
图1是根据本申请某些实施例的铣刀的透视 图2示出了图1中的铣刀，其中切削刀片已被从刀片槽取出；
图3是根据本申请第一实施例的切削刀片的顶视 图4是图3中所不切削刀片的正视 图5是图3中所不切削刀片的侧视 图6是根据本申请第二实施例的切削刀片的顶视 图7是图6中所不切削刀片的正视 图8是图6中所不切削刀片的侧视 图9是根据本申请某些实施例的切削刀片的背面透视图；以及 图10是根据本申请某些实施例的刀片座的侧视图。应该意识到为了图示的简单和清楚起见，附图中所示元件并非一定是按比例绘制。例如，某些元件的尺寸可能为了清楚起见而相对于其他元件有所放大，或者可以将几个物理部件包含在一个功能块或功能元件中。而且，在认为合适时，附图标记可以在各附图中重复出现以表示相应或类似的元件。
具体实施例方式在以下的说明内容中将介绍本申请的各方面。为了进行说明而阐述具体结构和细节的目的在于提供对本申请的全面理解。但对于本领域技术人员来说显而易见的是无需本文中给出的特定细节也可实践本发明。而且，为了不便本申请含糊不清，公知的特征可以被省略或简化。首先将注意力转向图1和图2，示出了根据本发明的某些实施例的铣刀20。铣刀20是装有多个相同的铣削切削刀片24的刀片座22的形式，铣削切削刀片24被可移除地固定在对应的多个相同的刀片槽26内。铣刀20具有确定前后方向的纵向旋转轴线R，其中刀片槽26和切削刀片24位于铣刀20的前端。每ー个切削刀片24都利用穿过切削刀片24内的刀片通孔30并螺接到刀片槽26的基面34内的槽孔32中的固定螺钉28来固定至相应的刀片槽26。刀片座22可以由第一材料制成，而切削刀片24则由更硬的第二材料制成。根据某些实施例，铣刀20可以具有固定在对应刀片槽26内的两个至四个切削刀片24。如图3，4和5所示，切削刀片24包括顶面36和相対的底面38以及具有中心轴线C并穿过顶面36和底面38的刀片通孔30。周面40延伸在顶面36和底面38之间。周面40围绕整个切削刀片24。周面40包含弧形正面42和背面44。背面44有多面并且包括中心背面46、两个侧邻接面48，50即第一侧邻接面48和第二侧邻接面50以及两个后邻接面52，54即第一后邻接面52和第二后邻接面54。根据某些实施例，两个侧邻接面48，50可以彼此平行并垂直于中心背面46。根据某些实施例，两个后邻接面52，54可以是平面且共面。中心背面46位于两个侧邻接面48，50之间。在切削刀片24中，两个侧邻接面48，50从取向与之横向的中心背面46向前延伸。每ー个侧邻接面48，50都邻接相应的后邻接面52，54。在切削刀片24中，中心背面46和两个侧邻接面48，50位于切削刀片24的凸部56上。如图所示，中心背面46位于凸部56面朝后的壁上，而两个侧邻接面48，50则位于凸部56在横向上面朝外的壁上。凸部56沿离开弧形正面42中心区域的方向凸出超出后邻接面52，54。根据本申请的第一实施例在图3至5中示出了切削刀片24。根据第一实施例，切削刃58被成形在弧形正面42与顶面36相交的交界处。进ー步地根据第一实施例，并非切削刃的刃边60被成形在弧形正面42与底面38相交的交界处，也就是说切削刀片24是“单側，，的。根据某些实施例，在切削刀片24的顶视图中，切削刃58可以位于一段圆弧上，其中所对的圆心角a可以是120度。应该意识到通过使第一角a大于90度，除了借助沿轴向向后的方向作用的切削作用力来执行铣削操作以外，铣刀20还能够借助沿轴向向前的方向作用的切削作用力来执行铣削操作并由此以更大的机动性范围工作。如图4和图5所示，在本申请的某些实施例中，弧形正面42介于顶面36和底面38之间的宽度在侧部可以比在中部更小。而且，如图5所示，弧形正面42可以沿着离开顶面36的方向向内傾斜。如图4和图7所示，在本申请的某些实施例中，顶面36和底面38可以基本为平面。如图3，6和9所示，在凸部56的每ー个侧面上可以有延伸在凸部56和后邻接面52，54之间的应力释放槽62，64。现在将注意力转向图6，7和8，根据本申请的第二实施例示出了切削刀片24。根据第二实施例，另ー个切削刃60被成形在弧形正面42与顶面38相交的交界处。在底面36和底面38成形的切削刃58，60是相同的，以使刀片为双侧并且能够翻转使用。根据第二实施例，切削刀片24关于对称轴线B呈180度旋转对称。对称轴线B穿过中心背面46、通孔30的中心轴线C并且也穿过弧形正面42。但是应该注意切削刀片24关于其通孔30是不可转位的，这与前述的美国专利US5951213和公开号为US2010/0124465的美国专利申请中所公开的刀片不同。在图示的实施例中，对称轴线B垂直于并且平分中心背面46。正如在图2和图10中能够看到的那样，每ー个刀片槽26都具有通常从基面34竖直延伸的侧壁66。根据某些实施例，基面34和侧壁66可以彼此垂直。插槽68被成形在邻接基面34的侧壁66内。插槽68具有插槽底面70、相対的插槽顶面72、插槽背面74和两个插槽侧邻接面76，78即第一插槽侧邻接面76和第二插槽侧邻接面78。两个插槽侧邻接面76，78可以基本上彼此平行且横向于纵向旋转轴线R。插槽背面74和插槽侧邻接面76，78位于插槽顶面72和插槽底面70之间。每ー个插槽侧邻接面76，78都从邻接的插槽背面74延伸至侧壁66。第一插槽侧邻接面76主要为切削刀片24提供轴向支撑以克服沿轴向向后的方向作用的切削作用力。第一侧接触面82和第二侧接触面80分别沿着槽侧壁66从邻接的第一和第二插槽侧邻接面76，78和邻接的刀片槽基面34延伸。根据某些实施例，第一侧接触面82和第二侧接触面80是平面且共面，这与成形在切削刀片24上的两个后邻接面52，54有所不同。第一侧接触面82和第二侧接触面80主要为切削刀片24提供径向支撑。在本申请的另一些实施例(未示出)中，插槽68可以不包括插槽顶面72。正如图2中能够看到的那样，每ー个刀片槽26都在基面34上具有沿垂直于侧壁66的方向延伸的两个凹槽84，86。这些凹槽84，86是用于构建插槽68的加工方法的产物。參照图1，2和10介绍切削刀片24在刀片槽26内的安置和支撑。当切削刀片24位于刀片座22的刀片槽26内吋，切削刀片24的凸部56就位于刀片座22的插槽68内。根据某些实施例，切削刀片24和刀片槽26共有四个彼此接合的邻接区域。第一邻接区域在切削刀片24的底面38和刀片座22的基面34之间形成。第二邻接区域在切削刀片24的第一后邻接面52和刀片座22的第一侧接触面82之间形成。第三邻接区域在切削刀片24的第二后邻接面54和刀片座22的第二侧接触面80之间形成。第四邻接区域在凸部56接合插槽68时出现并且在第一侧邻接面48和第一插槽侧邻接面76之间形成。第四邻接区域主要为切削刀片24提供轴向支撑以克服铣削操作期间沿轴向向后的方向作用在切削刀片24上的切削作用力。类似地，第二和第三邻接区域主要为切削刀片24提供径向支撑以克服铣削操作期间作用在切削刀片24上的切削作用力。根据上述的安置和支撑设置方式就相应地能够看出切削刀片24的中心背面46虽然位于插槽68内但保持不邻接插槽背面74。进ー步可以看出插槽68被设置和成形用于容纳固定在相关刀片槽内的切削刀片的一部分，其中两个插槽侧邻接面76，78中只有ー个邻接所述部分的侧面。第二、第三和第四邻接区域通过设计刀片通孔30适当地相对于槽孔32偏心而产生。由于偏心，当固定螺钉28被拧紧时，偏置力即被加至切削刀片24以在第二、第三和第四邻接区域将切削刀片24强行压向刀片槽26。这种设置方式被用于绝大多数铣削操作，其中轴向切削作用力的方向是沿从前向后方向。在这样的铣削操作中，第二侧邻接面50和第ニ插槽侧邻接面78之间并不接触。但是，对于轴向切削作用力的方向是沿从后向前方向的切削操作来说，第一侧邻接面48和第一插槽侧邻接面76之间并不接触，以使这两个表面不会形成第四邻接区域。相反，在第二侧邻接面50和第二插槽侧邻接面78之间存在接触以由此形成第四邻接区域。
权利要求
1.一种切削刀片(24)，包括: 相对的顶面和底面(36,38)以及延伸在其间的周面(40)，周面(40)包括弧形正面(42)和背面(44)，弧形正面(42)与顶面和底面(36，38)在两条刃边(58，60)处相交，至少一条刃边(58)包括切削刃； 背面(44)包括中心背面(46)、两个侧邻接面(48，50)和两个后邻接面(52，54)，中心背面(46)位于由其向前延伸的两个侧邻接面(48，50)之间，每ー个侧邻接面(48，50)都邻接相应的后邻接面(52，54)，中心背面(46)和两个侧邻接面(48，50)位于切削刀片(24)的凸部(56)上，凸部(56)沿离开弧形正面(42)中心区域的方向凸出超出后邻接面(52，54)；以及 在顶面和底面(36，38)之间穿过的刀片通孔(30)。
2.按权利要求1所述的切削刀片(24)，其中切削刃(58)位于虚拟圆上并且所对的圆心角(a)为120度。
3.按权利要求1所述的切削刀片(24)，其中两个侧邻接面(48，50)彼此平行且垂直于中心背面(46)。
4.按权利要求1所述的切削刀片(24)，其中两个后邻接面(52，54)是平面且共面。
5.按权利要求1所述的切削刀片(24)，其中切削刀片关于刀片通孔(30)是不可转位的。
6.按权利要求1所述的切削刀片(24)，其中: 切削刀片是双侧的； 每一条刃边(58，60)都包括切削刃；并且 切削刀片(24)关于穿过中心背面(46)、通孔(30)和弧形正面(42)的对称轴线⑶180度旋转对称。
7.按权利要求6所述的切削刀片(24)，其中: 对称轴线(B)垂直于中心背面(46)且平分中心背面(46)。
8.按权利要求6所述的切削刀片(24)，其中切削刃(58)位于虚拟圆上并且所对的圆心角(a )为120度。
9.按权利要求6所述的切削刀片(24)，其中两个侧邻接面(48，50)彼此平行且垂直于中心背面(46)。
10.按权利要求6所述的切削刀片(24)，其中两个后邻接面(52，54)是平面且共面。
11.按权利要求6所述的切削刀片(24)，其中切削刀片关于通孔(30)是不可转位的。
12.一种刀片座(22)，具有确定前后方向的纵向旋转轴线(R)，刀片座的前端具有多个相同的刀片槽(26),姆ー个刀片槽(26)都包括: 基面(34)； 包括侧接触面(82，80)的侧壁(66)； 基面(34)内的槽孔(32);以及 侧壁￠6)内邻接基面(34)的插槽(68)，插槽￠8)包括插槽底面(70)、插槽背面(74)和两个插槽侧邻接面(76，78)，每ー个插槽侧邻接面(76，78)都从邻接的侧接触面(82，80)延伸，其中: 插槽(68)被设置和成形用于容纳固定在所述每ー个刀片槽内的切削刀片的一部分，其中两个插槽侧邻接面(76，78)中只有ー个邻接所述部分的侧面。
13.按权利要求12所述的刀片座(22)，其中基面(34)和侧壁(66)彼此垂直。
14.按权利要求12所述的刀片座(22)，其中两个插槽侧邻接面(76，78)彼此平行且横向于纵向旋转轴线(R)。
15.按权利要求14所述的刀片座(22)，其中插槽(68)进ー步包括与插槽底面(70)相对的插槽顶面(72)。
16.一种统刀(20),包括: 如权利要求12所述的刀片座(22);以及 通过固定螺钉(28)固定在刀片座(22)的每ー个刀片槽内的如权利要求1所述的切削刀片(24)，其中: 固定螺钉(28)位于刀片通孔(30)内并螺接到槽孔(32)内； 刀片座(22)的第一和第二侧接触面(82，80)分别邻接切削刀片(24)的第一和第二后邻接面(52，54)； 刀片座(22)的基面(34)邻接切削刀片(24)的底面(38);并且凸部(56)位于插槽￠8)内，其中第一侧邻接面(48)与第一插槽侧邻接面(76)相邻接并且在第二侧邻接面(50)和第二插槽侧邻接面(78)之间没有接触。
全文摘要
一种用于安装在铣刀(20)的刀片座(22)上的插槽内的切削刀片(24)。切削刀片具有相对的顶面和底面以及延伸在其间的周面，构成一个或两个切削刃。周面具有弧形正面和背面。背面具有沿离开正面中心区域的方向伸出的凸部。凸部位于插槽内。插槽包括第一插槽侧邻接面，主要为切削刀片提供轴向支撑以克服铣削操作期间沿轴向向后的方向作用的切削作用力。
文档编号B23C5/22GK103097065SQ201180044795
公开日2013年5月8日 申请日期2011年7月24日 优先权日2010年9月19日
发明者Y.门 申请人:伊斯卡有限公司