切削工具及其具有螺旋从动表面的可更换切削头的制作方法_2

文档序号:8531279阅读:来源:国知局
,为了简单和清楚的图示,图中所示元件不必按比例绘制。例如,为了清楚起见,可相对于其它元件放大一些元件的尺寸,或者若干实体部件可包括在一个功能性块或元件中。在认为合适的地方,在附图中可反复使用同样的附图标记来表示相应或相似的元件。
【具体实施方式】
[0040]在以下描述中,将描述本申请主题的各个方面。为了解释的目的,充分详细地阐述特定的构型和细节,以提供对本申请主题的完全理解。但是,对本领域技术人员来说同样显然的是,能够在没有在此提出的特定构型和细节的情况下实践本申请的主题。
[0041]首先关注图1和图2,图1和图2显示根据本申请主题的实施例的用于铣削操作(特别是端部铣削类型)的切削工具20。切削工具20包括具有头纵向轴线A的可更换切削头22,可更换切削头22围绕头纵向轴线A沿旋转方向R旋转。可更换切削头22通常能够由硬质合金制成。头纵向轴线A沿向前方向Df至向后方向Dk延伸。切削工具20还具有工具夹持器24。工具夹持器24通常能够由钢制成。可更换切削头22借助于联接机构能够可移除地保持在工具夹持器24中。此类联接机构能够可能地有利于除上述操作之外的其它类型的旋转切削操作,例如,开缝或开槽。
[0042]应该领会到,贯穿说明书和权利要求所使用的术语“向前”和“向后”指的是沿头纵向轴线A的方向分别朝向图6、图8、图12和图14中的左和右方向的相对位置。
[0043]现在参照图3至图7。可更换切削头22具有形成切削部分26的向前部分和形成安装部分28的向后部分。根据本申请主题的一些实施例,可更换切削头22能够由单个的整体的一体式构造形成。这样提供的优点在于,可更换切削头22不具有可拆卸的切削插入件(未示出)。此类可拆卸的切削插入件能够被周期性地更换,并且这会是很耗时的过程。另一种可能是,例如,能够用于使可拆卸的切削插入件可释放地保持至可更换切削头22的螺纹螺钉(未示出)会在更换操作中被错放和/或丢失。
[0044]如图4和图5所示,切削部分26包括相对于头纵向轴线A径向地延伸的多个切削构件30。根据本申请主题的一些实施例,每个切削构件30能够包括起伏表面32、前刀面(rake surface)34及在其交叉处的切削刃36。切削刃36能够沿大体平行于头纵向轴线A的方向延伸。两者均相对于旋转方向R,起伏表面32能够位于切削刃36的周向后侧,并且前刀面34能够位于切削刃36的周向前侧。切削刃36相对于旋转方向R的取向容许实施金属切削操作。每个切削构件30能够包括用于排出切削操作期间产生的碎肩(未示出)的头出肩槽表面38。
[0045]根据本申请主题的一些实施例,切削部分26能够不具有面向与旋转方向R相反的方向以及用作将扭矩传送到可更换切削头22的从动表面的表面。
[0046]现在参照图5,在垂直于头纵向轴线A的端视图中,与切削部分26外接的切削部分虚拟圆Cct具有切削部分最大直径D『在此非限制性示例中,切削部分最大直径Dct能够大于或等于25_。这尤其适合用于进行铣削操作的可更换切削头22。在另一非限制性示例中,切削部分最大直径Dep能够小于25mm。
[0047]现在参照图3和图6,安装部分28包括从基底表面42向后突起的阳联接构件40。基底表面42相对于头纵向轴线A横向地延伸且限定切削部分26和安装部分28之间的界限。就是说,切削部分26形成在基底表面42前面,且安装部分28形成在基底表面42后面。根据本申请主题的一些实施例,阳联接构件能够是刚性的。基底表面42能够垂直于头纵向轴线A。当切削工具20处于锁定位置时,如下文将描述的,基底表面42旨在来与工具夹持器24上的相应表面邻接。
[0048]现在参照图3、图4、图7和图9。阳联接构件40包括三个周向间隔开的头固定构件44。每个头固定构件44包括沿与旋转方向R相反的方向向内螺旋的头外围表面46。换言之,在穿过头外围表面46且垂直于头纵向轴线A的平面中截取的阳联接构件40的每个横截面中,任意头外围表面46上的第一点Pl比同一头外围表面46上的第二点P2更靠近头纵向轴线A,第二点P2相对于第一点Pl在旋转方向R上沿周向设置得更远。每个头外围表面46相对于头纵向轴线A向后偏离。换言之,每个头外围表面46大体面向向前方向,从而使得阳联接构件40具有大体鸠尾形状,其中,头固定构件44从阳联接构件40的中心部分径向延伸。
[0049]应该领会到,在说明书和权利要求中使用的术语“向内”和“向外”指的是,分别在图5、图7、图9、图11、图13、图15和图16中,相对于头纵向轴线A和/或夹持器纵向轴线C沿径向方向向内和向外的相对位置。
[0050]由于阳联接构件40的构型,提供了一种改进的联接机构,其中,每个头外围表面46被设计成当切削工具20处于锁定位置时邻接工具夹持器24上的相应表面,如下文将描述的,以便提供可更换切削头22和工具夹持器24之间的良好约束的联接。已经指出,刚好具有两个阳固定构件44的阳联接构件40提供可更换切削头22处于欠约束(under-constrained)的联接。
[0051]如图8所示,根据本申请主题的一些实施例,第一角α形成在头纵向轴线A和与每个头外围表面46上的任意点相切的线T之间。第一角α能够大于或等于35°且小于或等于55°。特别地,第一角α能够是常数,并且具有45°的值。
[0052]根据本申请主题的一些实施例,每个头外围表面46能够位于相关联的虚拟不规则圆锥的弯曲表面的一部分上,其中,该圆锥具有螺旋形基底表面(未示出)。
[0053]现在参照图9,根据本申请主题的一些实施例,在穿过头外围表面46且垂直于头纵向轴线A的平面中截取的阳联接构件40的每个横截面中,每个头外围表面46能够位于螺线S上,其具有螺旋中心S。。每个头外围表面46能够形成螺旋部分SP。每个螺旋部分SP的两个端点能够形成第一和第二端点PE1、PE2,相对于旋转方向R,第一端点PEl相比第二端点PE2处于周向后方。两个端点PE1、PE2是同一螺旋部分SP上距彼此最远的点。能够相当于叙述为,由于每个螺旋部分SP位于头外围表面46上,因此在每个所述横截面中第一和第二端点PE1、PE2形成在每个头外围表面46的末端处。相对于螺旋中心S。,两个端点PE1、PE2能够对应外围表面角β。外围表面角β能够大于或等于30°且小于或等于60°。每个螺线S能够是阿基米德螺线。每个螺旋部分SP的螺旋角δ能够小于30°。每个螺旋中心S。能够与头纵向轴线A重合。螺旋角δ确定为了将可更换切削头22自锁到工具夹持器24中所必需施加的力的大小。应该领会到,在贯穿说明书和权利要求中使用的术语“螺旋角”指的是螺线与以螺旋中心Sc为中心的圆形成的角。
[0054]根据本申请主题的一些实施例,阳联接构件40能够进一步包括后表面48。后表面48能够与每个头固定构件44的最后部分相交。后表面48能够垂直于头纵向轴线Α。如图8最佳示出的,每个头固定构件44能够进一步包括斜切表面50。每个斜切表面50能够在其各自的头外围表面46和后表面48之间延伸,并且能够相对于头纵向轴线A向后会聚。斜切表面50能够具有截锥形状。斜切表面50旨在来将阳联接构件40引导至相应的阴联接构件内的正确位置中。如图6所见,每个头固定构件44能够进一步包括在基底表面42和每个头外围表面46之间延伸的凹面66。
[0055]现在参照图7,根据本申请主题的一些实施例,垂直于头纵向轴线A截取的与最大尺寸的基底表面42外接的基底表面虚拟圆Cbs能够具有基底表面最大直径D BS。垂直于头纵向轴线A截取的与最大尺寸的阳联接构件40外接的阳联接构件虚拟圆Cscm能够具有阳联接构件最大直径Dkm。基底表面最大直径Dbs能够至少是阳联接构件最大直径D M的1.5倍。
[0056]现在参照图6,根据本申请主题的一些实施例,沿头纵向轴线A的方向测量,切削部分26具有切削部分最大长度Lep,并且安装部分28具有安装部分最大长度L?p。切削部分最大长度Lcp是沿向前方向Df从基底表面42至切削头的最靠前点测量的。安装部分最大长度Lmp是沿向后方向D κ从基底表面42至后表面48测量的。切削部分最大长度Lcp能够至少是安装部分最大长度Lmp的2.5倍。这尤其适用于当可更换切削头22用于铣削操作时。在另一非限制性示例中,切削部分最大长度Lct能够是安装部分最大长度LΜΡ的小于2.5倍。这尤其适用于当可更换切削头22用于开缝或开槽操作时。基底表面最大直径Dbs能够至少是安装部分最大长度Lmp的3倍。
[0057]根据本申请主题的一些实施例,头外围表面46能够用作将扭矩传送到可更换切削头22的螺旋从动表面。安装部分28能够不具有面向与旋转方向R相反的方向、用作将扭矩传送到可更换切削头22的从动表面的表面。
[0058]根据本申请主题的一些实施例,阳联接构件40能够不具有弹性狭缝。现在参照图1,阳联接构件40能够呈现关于头纵向轴线A的三重旋转对称。在此非限制性示例中,切削构件30的数量也能够是三个。同样在此非限制性示例中,可更换切削头22能够呈现关于头纵向轴线A的三重旋转对称。
[0059]本申请主题的另一方面包括具有可更换切
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