专利名称：切削刀片以及制造切削刀片的方法
技术领域：
本发明涉及一种刚性连接类型的切削刀片，以及制造该切削刀片的方法，该切削刀片可拆卸地装到刀具如平铣刀的外周部上。
对于这种刚性切削刀片(下文简称为“刀片”)，如已在日本实用新型公开号为136815/1988中加以公开了。
本刀片具有一为平行四边形板状形状的刀体以及切削刀，沿着刀体上或下表面的周缘，在刀体上表面的一对脊部上以及相对上表面脊部交错排列的刀体的下表面的一对脊部上形成切削刀。在与切削刃相连的刀体的每个侧表面上形成前倾面。在刀体厚度方向上，前倾面朝着离开切削刃的刀体的上或下表面的中心倾斜。
与刀体上和下表面的相对的成对切削刃相连的前倾面的整个表面形成为一凸弯表面，即与每个相对的成对切削刃相连的成对前倾面之间在切削刃中心处的距离大于其在切削刃每个前和后端处的距离。也就是，每个前倾面沿着在脊部上具有相应的切削刃之一的上或下表面的周缘被弯曲成形以从刀体处向外成圆形并具有这样的斜坡，即在靠近下或上表面位置处靠近下或上表面的中心。于是，沿着凸弯线形成相应的切削刃，以及设置切削刃用的刚性径向斜角。
这样布置的切削刀片以这样的方式装到切削刀具如平铣刀的刀体上，即上和下表面之一定作为在刀具外圆周侧上的侧翼，而另一个作为座表面与刀片固定座的底表面相接触，以及所定位的一个前倾面面对刀具旋转方向。切削这样进行，即定位在前倾面和上或下表面之间的交叉脊部上的切削刃作为侧翼。
在具有上述结构的刀片上，由于每一侧表面生成一凸弯表面，所以在作为前倾面的侧表面与被设置地面对着刀具前端侧的侧表面之间的交叉角可被扩大，从而在交叉部改进了刀片的强度以防止碎屑或过渡磨损。此外，由于切削刃形成凸弯表面，所以在倒角时，从切削刃的前端到末端，切削刃的轴向斜角逐渐增大，于是确保良好的切削质量。
当上述刀片装到刀体上时，没有设定为前倾面的两侧表面和设定为前端侧翼的侧表面与面对刀具旋转方向的刀片固定座的表面以及与面对刀具前端侧的另一表面相接触，于是切削刃被准确定位。
然而，在传统刀片中，与这些固定座表面相接触的每个侧表面，全部都生成凸弯表面。因此，通过将弯曲表面在座上位移，刀体将触相对刀片固定座偏移以改变切削刃的位置，结果切削刀具的切削精度下降了。
通常，以这样的方式设计或制造刀片，即作为前侧面的侧表面形状在作为位于刀片上的扁平表面的参照平面的基础上设定，以及形成切削刃的位置由其内侧表面和上、下表面相互交叉的脊部决定。然而，在传统的刀片中，仅仅上和下表面作为这种参照扁平表面，而需要形成作为凸弯表面的前倾面。因此，在予定位置上难以准确地形成前倾面和切削刃。从而前倾面和切削刃会产生错误的形状。由于这种可能以及上述可能的刀片偏移，进一步使切削精度下降了。
所制成的刀片切削刃和前倾面的准确性通常在刀片的平表面基础上测量。然而，出于同样原因，传统的刀片也不可能准确地测量。
本发明已解决了上述问题，它提供了正如权利要求1所述的一个刀片，其特征在于，每个前倾面具有一凸弯表面部和一个平表面部，凸弯表面部沿着与一切削刃相连的相应侧表面的一侧形成并沿着刀体的上或下表面周缘弯曲以从刀体处向外成圆形，而平表面部圆头横切凸弯表面部并且它与同切削刃相对的侧表面的脊部相连。
本发明也提供了正如权利要求3所述的制造刀片的方法，包括步骤为，准备具有平行四边形板状形状的刀体，沿着刀体的上和下表面周缘，在相邻于刀体上表面的一对相对脊部和相邻于相对上表面成对脊部成交错排列的刀体下表面的一对相对脊部的每个侧表面设置平表面，平表面具有这样的斜度，即在远远离相应的一个脊部的位置处靠近刀体的上和下表面之一的中心，在平表面部基础上将每个侧表面内的凸弯表面部设置在脊部侧上，弯曲表面部成钝角地横切平表面部，弯曲表面部被沿着周缘弯曲以从刀体向外成圆形，以及在每个弯曲表面部和刀体的相应地上、下表面之一相互交叉的脊部上决定切削刃的成形位置。
在具有上述结构的刀片中，作为前倾面的每个侧表面由一与切削刃之一相连的凸弯表面部以及与相对切削刃的脊部相连的平表面部构成。因此，可以这样的方式将刀片装到刀具体上，即侧表面的平表面部与刀片固定座的表面相接触。通过两扁平表面之间有效地接触，可将刀体牢牢地装到刀片固定座上，从而防止了刀体在安装和其它操作时它的偏移。
在上述刀片制造方法中，首先将平表面部设定在刀体的侧表面上，之后在刀体的这些平表面和上、下表面基础上将上述凸弯表面部设定在侧表面上，从而将形成切削刃的位置决定作为在凸弯表面和上、下表面之间的交叉脊部。因此，按照所希望的位置和形状能准确地设定用作前倾面的凸弯表面和切削刀。同样，当准确地测定制成的刀片时，由于有多个参照平表面而不是上、下表面，所以测量精度得以提高。
图1是按照本发明一个实施例的刀体1的平面视图，它是从上表面2侧看去的。
图2是从图1箭头A方向看去的侧视图，图3是从图1箭头B方向看去的侧视图，图4是沿图1C-C线剖开的剖视图，图5是多刃刀片型平面铣刀的局部侧视图，其中图1实施例中示出的刀片固定到平面铣刀上，图6是图5所示平面铣刀的底视图，它是从前端侧看去，图7是从图5箭头D方向看去的放大侧视图，图8是从图5箭头E方向看去的底视图。
其中1刀体2上表面3下表面5(5A，5B)切削刃6(6A，6B)刀前倾面7前倾面6的凸弯表面
8上和下表面2，3上没有形成切削刃5的脊部(ridgeportion)9前倾面6的平表面10较小侧翼11较小切削刃下面参照图1-4描述本发明的一个实施例。
这些图中示出的刀体1由硬质材料如硬质合金制成。刀体1为一板状件，从垂直于上表面2侧或下表面3侧的平面看去，刀体1具有大致地菱形形状。从该平面看去，在刀体1的中心形成有贯通其厚度(下面将其称为“刀片厚度方向”)的固定孔4。当刀体1附着到工具上时，夹紧螺钉插入固定孔4中。
在上表面2的4个脊部中的一对相对的脊部上形成切削刃5A，5A。在刀体1的4个侧表面之中的与切削刃5A，5A相连的一对侧表面上形成用于切削刃5A，5A的前倾面6A，6A。另一方面，在下表面3的4个脊部中的一对相对的脊部上也形成切削刃5B，5B。在其上形成切削刃5B，5B的脊部上，一对其上没有形成前倾面6A，6A的侧表面相切下表面3。在这对侧表面上形成用于切削刃5B，5B的在前倾面6B，6B。
换言之，以这样的方式形成切削刃5，即如果一个切削刃5A在上表面2的一个脊部上形成、并在以垂直于上或下表面2或3方向的平面看去该切削刃5A沿上或下表面2或3周缘方向伸展的话，则一个切削刃5B在下表面3的脊部上形成，从平面看去，这个切削刃5B与上述上表面2的脊部相邻接，然后，另一个切削刃5A在上表面2的与第一脊部相对的一个脊部上形成，而另一切削刃5B在与上述下表面3的脊部相对的下表面3的脊部上形成，也就是，切削刃5A，5B依次地在上和下表面2，3的成对脊部上形成，而脊部交替地位于上表面2侧和下表面3侧。
与切削刃5A，5B相连的前倾面6A，6B每一个通常在切削刃5A或5B与下表面3或上表面2之间形成一斜坡，这样更靠近下表面3或上表面2的中心，也就是，在刀片厚度方向上，固定孔4的开口在靠近下表面3或上表面2处。因此，从面对着侧表面的方向看去，正如图2或图3所示，刀体的每个其上形成前倾面6A和6B的侧表面均具有一大致梯形形状。
在本实施例中，每个前倾面6A均由一个与切削刃5A相连的凸弯表面部分7以及一平表面部分9组成，平表面部分9圆头地横切凸弯表面部分7并且它与相应地侧表面的切削刃5A相对的脊部，也就是，下表面3的没有形成切削刃5B的脊部8相连。类似地，每个前倾面6B均由一个与切削刃5B相连的凸弯表面部分7以及一平表面部分9组成，其中，平表面部分9圆头地横切凸弯表面部分7并且它与相应地侧表面的切削刃5B相对的脊部，也就是，上表面2的没有形成切削刃5A的脊部相连。
正如上面的有关前倾面6A和6B的描述，构成前倾面6A或6B的凸弯表面7在切削刃5A或5B与下表面3或上表面2之间具有一斜坡，这样在通常垂直于凸弯表面7的横断面上，在靠近下表面3或上表面2的位置处，该斜坡更靠近下表面3或上表面2的中心。凸表面7沿着上或下表面2或3的周缘也弯曲，以通常在从刀体1的径向向外成圆形。于是，要在凸表面7与上或下表面2或3之间的横穿脊上生成的切削刃5A或5B被形成，从而沿着周缘具有一弯曲线，从垂直于上和下表面2和3的平面看去，该弯曲线通常从刀体1径向向外成圆形。
这样设定凸弯表面7的曲率，即将切削刃5A或5B与连接切削刃5A或5B凸弯线两端的虚线间的、位于切削刃5A或5B中心处的距离设为最大值。此外，在本实施例中，在切削刃5A或5B中心处，凸弯表面7与刀片厚度方向之间倾斜角α被设定为11°。
另一方面，构成前倾面6A或6B的平表面9与刀片厚度方向之间有一β角，它大于α角，在本实施例中，β角为18°。于是，正如上述，凸弯表面7和平表面9相互圆头地横切，从图2或3中可见，它们两者之间的交叉脊线L为一条在切削刃5A或5B侧上的凸状线。凸弯线也就是交叉脊线L在切削刃5A或5B中心处与切削刃5A或5B靠的最近，但是它并不横穿切削刃5A或5B。
此外，在本实施例中，在上和下表面2，3与前倾面6的平表面间的交叉脊部内较小侧翼10，也就是没有形成切削刃5A，5B的四个脊部8是在上和下表面2，3的脊部内形成，并且在较小侧翼10与前倾面6的凸弯表面7之间的交叉脊上形成较小切削刃11，从而以与切削刃5相连。
每个较小侧翼10是这样形成的，即能钝角地横切上或下表面2或3及相邻的平表面9。在本实施例中，每个较小侧翼与刀片厚度方向之间的夹角γ设置45°。也以这样的方式形成每个较小侧翼10，即在离开较小切削刃11的刀片厚度方向(纵向)向外提升，从而在远离较小切削刃11的位置处，较小侧翼10的宽度较小。每个较小侧翼10并不达到与较小切削刃11相对的脊部8的端部。
在本实施例中，切削刃5被制成同一形状，而较小切削刃11，前倾面6和其它部分也被各自制成相同的形状，每个切削刃5和较小切削刃11被珩磨。
图5-8示出了每个具有上述结构的切削刀片被附着到平面铣刀上的状况。
参见这些附图，在通常为盘形的刀具体21的外周上沿着圆周方向以相同间隔地形成多个刀片槽22。上述实施例中的切削刀片装到刀片固定座上，该刀片固定座在每个刀片槽22内的相对于刀具旋转方向(图中箭头T方向)为尾侧的端上形成。
刀片固定座23由面对刀具外圆周端的固定座表面24，面向刀具旋转方向的固定座表面25以及面对刀具前端的固定座表面26而成。上述切削刀片以这样的方式设置到刀片固定座23上，即刀体1的上和下表面2，3之一位于刀具外圆圆周端侧，而另一上和下表面2，3与固定座表面24紧密接触，以及在刀具圆周端侧上、表面2或3之一的脊部上形成的一切削刃5以一予定的正轴向前倾斜角设置在刀具旋转方向的前侧上。在这种状况下，切削刀片用夹紧螺钉27可拆缷地装到刀具21上。然而在图5-8所示的情况中，上表面2设置在刀具外圆周端侧以使用一个在上表面2的脊部上形成的切削刃5A。
在这种情况下，将带有与上述一个切削刃5A相连的前倾面6A的刀体1的一个侧表面设置在刀具旋转方向，而将与该侧表面相对的侧表面而朝着与刀具旋转方向相反的方向并且与固定座表面25相接触。将带有其它两个前倾面6B，6B的侧表面之一设置在刀具前端侧上，而将另一个设置在刀具基侧并且与固定座表面26保持接触。
在上述的刀片结构中，每个在刀体1侧表面上形成的前倾面6由凸弯表面7和平表面9构成。当刀体1装到刀片固定座23上以及当上述一切削刃5A被定位时，这样设置刀体1，即将与固定座表面25，26相接触的侧表面的前倾面6A，6B中的平表面9与固定座表面25，26接触，于是，通过两个沿着相互斜交叉方向设置的平表面，使刀体1牢牢地定位。
因此，本实施例中刀片结构的优点在于，当装配时，甚至在切削工作中额外负载施加到刀片上时，均能防止刀体1的任何偏移。必然，由于在用切削工具如平面铣刀进行加工中比如刀体1偏移引起的切削精度下降得以防止，所以能够进行高精密切削。
另一方面，在用于切削的切削刃5A的前倾面6A中形成凸表面7以及相应地，沿着凸弯线形成切削刃5A，于是，获得与上述传统布置相同的效果，即，在用于切削的前倾面6A与设置在刀具前端侧上的侧表面之间的交叉角增大以防止在交叉区有碎屑或类似物的效果，以及在倒角时从切削刃5A的前端到末端的、切削刃5A的轴向前倾斜角逐渐增大以确保改进削质量的效果。
此外，由凸弯部7和平部9组成的前倾面6A作为一沿方向被两次弯曲的表面，在该方向中，由切削刃5A生成的碎屑在该表面上滑落。因此，当碎屑移离位于凸弯部7和平部9之间的交叉脊线L时，从前倾面6A作用到碎屑上的摩擦阻力被减少了。也就是，能够取得减少切削力和改进碎屑移去性能的效果。
本实施例中的切削刀片可绕其固定孔4旋转180°以用上表面2的另一个切削刃5A来切削。本实施例中的切削刀片也能转至使上和下表面2和3的位置颠倒以使用下表面3侧的切削刃5B，5B来切削。也就是，通过旋转，每个切削刀片可使用4次，并且相对每个切削刃5，每个切削刀片可具有上述效果。
上述的切削刀片可以这样的方式来设计或制造，即首先在刀体1的上和下表面2，3基础上设定要生成前倾面6的平表面9的部分，然后在平表面9和上与下表面2，3基础上设定凸表面7和较小侧翼10的位置和形状，之后决定切削刃5和较小切削刃11的位置和形状。
例如，与在上表面2的脊部上形成的一切削刃5A相连的较小切削刃11的位置是在前倾面6A的平表面9，前倾面6B的平表面9以及下表面3的基础上决定的，上述的前倾面6A与上述一切削刃5A相对的上表面2的切削刃5A相连，而上述的前倾面6B与其上相应于定位的较小切削刃11而形成较小侧翼10的脊部8相对的脊部8相连。也就是，在图5-8示出的平面铣刀中用较小切削刃11进行切削的情况下，在与刀片固定座23的固定座表面24紧密接触的刀体1的下表面3，以及与固定座表面25，26相接触的前倾面6A，6B的平表面9，9的基础上来决定较小切削刃11。
这样，按照本发明制造方法，切削刃5和较小切削刃11的位置和形状可在多个平表面的基础上决定来形成切削刃5和较小切削刃11。因此，能够高精度地形成切削刃5和较小切削刃11或前倾面6和较小侧翼10。同样，通过将这个效果与上述防止刀片偏移效果相协作，可进一步改进切削用切削刃5和较小切削刃11的定位精度。这样，用本发明切削刀片的切削刀具进行的切削精度可明显地提高。
在切削刀片制成后，也可在上和下表面2，3和前倾面6的平表面9的基础上测量已生成的切削刃5，较小切削刃11或前倾面6，凸弯表面7以及较小侧翼10的精度。于是能准确地测量这些已形成部分的精度。
本实施例已在垂直于上和下表面2，3的平面上相对于具有菱形形状的切削刀片加以了描述。然而，本发明也可使用有其它形状如方形或平行四边形的板状切削刀片。
上述较小侧翼10可形成扁平形状。正如平表面9在前倾面6中情况。换言之，较小侧翼10可沿着脊8形成正如从刀体1处向外为圆形的凸弯表面，正如凸弯表面7的情形。例如在切削刀片用作端铣刀的多刃刀片形外圆周切削刃的情况下，这样的较小侧翼10和较小切削刃可被拆缷。
正如上述，在本发明的切削刀片中，在前倾面中的凸表面以及与凸表面相连的凸弯切削刃用于防于碎屑和改进切削质量，而在前倾面中的平表面与刀片固定座的固定座表面相接触以在刀片装到刀具上或额外负载施加到刀片上时防止刀片的偏移，于是取得高的装配精度。因此，能将切削刃非常准确地定位，从而改进了刀具的切削精度。
按照本发明切削刀片的制造方法，在多个平表面的基础上决定切削刃和前倾面的位置和形状，所以可以非常精确地形成切削刃和前倾面。通过这种效果以及上述的防止刀片偏移的效果，可以提供进一步改进装配精度的切削刀片。也可以在刀片制成后在多个平表面的基础上准确地测量刀片的外形或类似物。
权利要求
1.一种切削刀片，包括一具有平行四边形板状形状的刀体，沿着刀体上和下表面周缘在刀体上表面的一对相对的脊部上以及在相对一对上表面脊部交错排列的刀体下表面的一对相对的脊部上形成的切削刃，和切削刃用前倾面，所述前倾面在与切削刃相连的刀体侧表面上形成，每个前倾面具有这样的斜坡，即在远离相应的切削刃之一处沿着刀体厚度方向靠近刀体的上和下表面之一中心，其特征是，每个前倾面具有凸弯表面部和平表面部，凸弯表面部沿着与切削刃相连的相应侧表面的一侧形成并且它沿着周缘方向弯曲以从刀体处向外成圆形，而平表面成钝角地横切凸弯表面部并与相对着切削刃的侧表面脊部相连。
2.按照权利要求1的切削刀片，其特征是，较小侧翼在每个没有生成切削刃的脊部上形成而不是在刀体上和下表面的成对脊部上，较小侧翼成钝角地横切上或下表面而侧表面在它们之间具有同样的脊部，其中，在较小侧翼与侧表面的前倾面之间的交叉脊上形成较小切削刃，上述侧表面相邻于有其上生成较小侧翼的脊部的侧表面。
3.一种制造切削刀片的方法，包括如下步骤准备一个具有平行四边形板状形状的刀体；沿着上和下表面周缘，在与刀体上表面的一对相对脊部以及相对上表面的成对脊部交错排列的刀体下表面的一对相对脊部相邻的刀体的每个侧表面上设置平面部，平面部具有这样的斜坡，即在远离相应脊部之一处靠近刀体的上和下表面之一的中心；在刀体的平表面部以及上和下表面的基础上，将在每个侧表面中的弯曲表面部设定在脊部侧上，弯曲表面部圆头横切平表面部，弯曲表面部被沿着周缘弯曲以从刀体处向外成圆形；以及在脊部上决定切削刃成形位置，在该脊部，每个弯曲表面部以及相应地刀体上和下表面之一相互是交叉的。
全文摘要
一种切削刀片，它包括一具有平行四边形的板状刀体和相应的切削刃，其特征是，每个前倾面具有凸弯表面部和平表面部，凸弯表面部沿着与切削刃相连的相应侧表面的一侧形成并且它沿着周缘方向弯曲以从刀体处向外成圆形，而平表面成钝角地横切凸弯表面部并与相对着切削刃的侧表面脊部相连。该刀片可防止偏移并且通过准确地形成切削刃和其它部分可改进工作精度。
文档编号B23C5/22GK1113172SQ94120730
公开日1995年12月13日 申请日期1994年12月28日 优先权日1993年12月28日
发明者新井辰夫, 齐藤贵宣 申请人:三菱麻铁里亚尔株式会社