专利名称：双面切削刀片和安装该刀片的铣刀的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及双面切削刀片，尤其涉及适合用于铣刀中的双 面切削刀片。
背景技术：
在铣削操作中，近来出现了一种通过提高铣刀的进给速率(进给 距离/齿)来切削工件的方法。
图1-3显示了才艮据各种主偏角(entering angles)的各种进给速 率。如图l-3所示，随着主偏角变小，从工件垂直传到切削工具(铣 刀)轴线的径向栽荷也随着变小。也就是说，因为随着主偏角的减小， 作用于铣刀轴线的垂直方向的载荷也减小，铣刀的波动和由此引起的 对于切削刃的冲击也减小，由此与传统的铣削工艺相比较，延长了切 削刃的工作寿命。
而且，因为与大主偏角相比，当设置相对小的主偏角时进给速率 较高，因此增加了铣刀每次转动的工件去除量。所以，通过采用设置 小主偏角的铣削工艺来加工工件，可以提高加工效率。因此，近来的 铣削工艺采用了设置小主偏角的切削方法。
图4是传统的切削刀片的透视图，其安装在铣刀上。图5是传统 的切削刀片的侧视图。图6显示了安装有传统的切削刀片的铣刀。如 图4和5所示，切削刀片IO的上表面是平的，上表面15的边缘作为 切削刃12。切削刀片IO的切削刃12通常形成为具有规定的曲率半 径。因为切削刃12具有规定的曲率半径，而不是直线形状，因此加 工工件时产生的切屑在远离铣刀11的轴线处被除去时变得较厚，
如上所述，当在铣削操作中采用小主偏角加工工件时，铣刀的每 次转动去除了大量的工件。因此，高切削抗力作用于切削刀片。为了 减小作用于切削刀片的切削抗力，切削刀片安装到铣刀，以使得切削 刀片的上表面15相对于铣刀ll的轴线具有正前角(rake angle)， 如图6所示。而且，为了避免切削刀片的侧面16和工件的加工表面 之间的摩擦，在侧面16和工件的加工表面之间i殳置后角(clearance angle)。这样，用于铣削操作的传统的切削刀片(其中设置小主偏
3角)具有这样的形状，即上表面15的面积比下表面17的面积大，如 图4和5所示。切削刀片10能够固定于铣刀11，这样下表面17与 铣刀的支撑面相接触，其中通过形成在切削刀片IO的中心部位处的 孔13插入螺栓。
这种传统的切削刀片在切削工件时只能使用一个表面(即，上表 面)。传统的切削刀片不能使用两个表面的原因如下。为了使用与铣 刀的支撑面固定的切削刀片下表面，在加工工件时必须翻转切削刀 片，使得其上表面必须固定到铣刀的支撑面。在这种情况下，因为切 削刀片的上表面已经由于在加工工件时与切屑的冲撞而严重磨损，其 不能与铣刀的支撑面均匀地接触。这样，由于切削刀片不能可靠地固 定于铣刀的支撑面，在加工工件时会产生严重的波动。而且，由于传 统的切削刀片在铣刀上的安装形成了正前角，因而切削刀片的下表面 的面积比切削刀片的上表面的面积小，以防止侧面与工件相接触(参 见图4和5)。这样，即使在切削刀片的下表面和侧面之间形成其他 的切削刃，当切削刀片的上表面固定于铣刀的支撑面时，形成在切削 刀片的下表面的切削刃也无法接触到工件的加工表面。
当切削刃具有与传统的切削刀片相似的规定曲率半径时，产生的 切屑在远离铣刀的轴线处变得较厚。而且，随着切屑变得更厚，作用 于切削刀片的切削抗力也变得更大。因此，高切削抗力作用的那一部 分切削刀片就比切削刀片的其他部分磨损地更快。由此大大减少了切 削刀片的使用寿命。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一种能够使用上表面和下表面的切削刀片， 通过减小切削刃纵向上切削抗力的差值，延长切削刀片的使用寿命， 由此解决现有技术中存在的上述问题。
技术方案
为了达到上述目的和其他目的，本发明的双面切削刀片包括上表 面，下表面，多个侧面，多个上切削刃，多个下切削刃，多个上切屑 形成部和多个下切屑形成部。上表面为具有弯曲边缘的多边形。下表 面与上表面成旋转对称关系。侧面分别将上表面的一条边缘连接到下 表面的相应边缘。每个上切削刃形成于上表面的每条边缘。而且，每个下切削刃形成于下表面的每条边缘。每个上切屑形成部具有向切削 刀片的内部从上切削刃向下倾斜的前刀面，和沿着所述前刀面的内部 边界设置的多个突起，以使得切屑偏转。每个下切屑形成部具有向切 削刀片的内部从下切削刃向下倾斜的前刀面，和沿着所述前刀面的内 部边界设置的多个突起，以使得切屑偏转。当将切削刀片安装到切削 工具时，上切屑形成部的前刀面的靠近形成主切削刃的边缘部分的宽 度在远离切削工具轴线的方向逐渐变大。
上切屑形成部的前刀面的前角从前刀面的较窄部分向前刀面的 较宽部分逐渐变大。
上切屑形成部的前刀面的前角从前刀面的较窄部分向前刀面的
较宽部分逐渐变大，即，从15°变大到25° 。 切削刀片的上表面和下表面为三角形。
片的容纳部的铣刀本体。所述容纳部包括与切削刀片的安装表面相对 应的支撑表面。支撑表面的远离铣刀本体轴线的部分的面积大于靠近 铣刀本体轴线的部分的面积。切削刀片被安装成相对于铣刀本体轴线
沿负方向倾斜。
图l-3显示了根据各种主偏角的各种进给速率。
图4是显示用于铣削操作的传统的切削刀片的透视图。
图5是用于铣削操作的传统的切削刀片的侧视图。
图6显示了安装有图4所示的切削刀片的铣刀。
图7是根据本发明的 一 个实施例的切削刀片的透视图。
图8是根据本发明的一个实施例的切削刀片的平面图。
图9是根据本发明的一个实施例的切削刀片的侧视图。
图10显示了安装有根据本发明的一个实施例的切削刀片的铣刀。
图ll是沿着图8中A-A线截取的切削刀片的剖面图。 图12是沿着图8中B-B线截取的切削刀片的剖面图。 图13是沿着图8中C-C线截取的切削刀片的剖面图。 图14显示了根据本发明的一个实施例的切削刀片以及安装切削 刀片的铣刀的支撑表面。
具体实施例方式
下面将结合相关的附图介绍根据本发明的 一个实施例的切削刀 片的构成。
图7是根据本发明的一个实施例的双面切削刀片的透视图。图8 是所述切削刀片的平面图。图9是所述切削刀片的侧视图。图10显 示了安装有所述切削刀片的铣刀。参见图7，根据本发明构造的切削 刀片20包括上表面25,下表面27和多个侧面26。切削刀片的上表 面25为具有弯曲边缘的多边形。优选的，上表面为三角形。下表面 27与上表面25成旋转对称关系。上表面25的边缘与下表面27的边 缘通过侧面26相连接。上表面25的边缘形成有上切削刃22。而且， 下表面的边缘形成有下切削刃。优选的，切削刀片20的侧面26与上 表面25和下表面27垂直。但是，应当注意的是本发明当然并不局限 于此。设置上切屑形成部，上切屑形成部具有向切削刀片20的内部 从上切削刃22向下倾斜的前刀面24,和沿着所述前刀面24的内部 边界设置的多个突起28，以使得切屑偏转。类似的，当切削刀片20 上下倒置以使下表面朝上时，设置有下切屑形成部，下切屑形成部具 有向切削刀片20的内部从下切削刃向下倾斜的前刀面，和沿着所述 前刀面的内部边界设置的多个突起，以使得切屑偏转。切削刃20形 成为具有规定的曲率半径。切削刀片20的中心部形成有孔23，其中 插入螺栓，以将切削刀片固定于铣刀。
如图8所示，切削刀片的位于每个切削刃22的每个前刀面24的 宽度(即，切削刃和突起之间的距离)绕着切削刀片的中心部的孔 23沿逆时针方向变大。换句话说，当切削刀片20安装于铣刀30时， 上切屑形成部的前刀面24(其靠近形成主切削刃(即，加工工件的 切削刃)的边缘部)的宽度沿着远离铣刀轴线的方向逐渐变大(参见 图10)。这样，前刀面24的较窄部分设置成靠近铣刀30的轴线， 而前刀面24的较宽部分设置成远离铣刀30的轴线。
图11-13是显示了根据本发明的切削刀片的前刀面的剖面图。参 见图11-13，切削刀片20的前刀面24和切削刀片20的上表面25的 平面之间的前角从前刀面24的较窄部分向前刀面的较宽部分逐渐变 化。即，前刀面和上表面的平面之间的前角从前刀面24的较窄部分 变向前刀面的较宽部分从O。变大到35° (优选的，从15。到25。)。刀片以及安装切削刀片的铣刀的支撑 表面。参见图14，铣刀30包括铣刀本体31和用于安装切削刀片20 的容纳部32。容纳部32形成有支撑表面33。支撑表面33具有与切 削刀片20的下表面的平面相对应的形状。当本发明的切削刀片20安 装于铣刀30时，切削刀片的下表面与铣刀30的支撑表面33接触， 同时切削刀片的前刀面位于铣刀30的支撑表面33之外。而且，切削 刀片20通过将螺栓插入形成于切削刀片20的中心部的孔23以及铣 刀本体31的容纳部32的孔35中而固定于铣刀。当根据本发明的切 削刀片安装于铣刀时，切削刀片相对于铣刀30的轴线沿负方向倾斜 5°到15° ，这与图4和5中所示的传统的切削刀片不同。这样，不 允许切削刀片20的侧面26与工件的加工表面接触，而且在切削刀片 的侧面26和工件的加工表面之间形成了后角。而且，尽管切削刀片20相对于铣刀30的轴线沿负方向倾斜安装， 但前刀面24从切削刀片20的切削刃22向切削刀片的中心部倾斜。 这样，切削刀片20的前刀面24相对于铣刀30的轴线具有正前角。 由此，减小了由工件施加到切削刀片的切削抗力。而且，如前所述，由于切削刃22具有规定的曲率半径而不是直 线形状，加工工件时产生的切屑在其远离铣刀的轴线时变厚。在切削 刀片20安装于铣刀30时，切屑形成部的前刀面24 (其靠近形成主 切削刃的边缘部分)的宽度随着其向外远离铣刀30的轴线而变大。 而且，多个突起28沿着前刀面24的内部边界设置。这样，在靠近铣刀30的轴线位置产生的较薄的切屑沿着相对窄 的前刀面24流动，然后与突起28相碰撞，从而发生偏转。然而，在 远离铣刀30的轴线位置产生的较厚的切屑沿着相对宽的前刀面24流 动，然后与突起28相碰撞，从而发生偏转。即，较薄的切屑被允许 以较小的半径巻曲，而较厚的切屑被允许以较大的半径巻曲。由此， 尽管切屑沿着远离铣刀轴线的方向逐渐变大，但是通过沿着远离铣刀 轴线的方向逐渐增大前刀面24的宽度以及沿着前刀面的内部边界设 置突起28，切屑能够平滑地偏转。这样，能够防止相对厚的切屑损 坏切削刀片的平坦表面以及防止在这些切屑不沿着突起28偏转和流 动后损坏未使用的切削刃22。如上所述，当使用主切削刃加工工件时，未使用的切削刃不会被切屑损坏。这样，即使当切削刀片20的主切削刃因加工工件而磨损， 还可以使用切削刀片的未使用的切削刃来加工工件。换句话说，当切 削刀片20的主切削刃磨损后，可以通过松开将切削刀片20固定到铣 刀的螺栓、相对铣刀转动切削刀片20、然后再次通过螺栓固定切削 刀片20来将其他未使用的切削刃作为主切削刃使用。而且，由于工 件加工中产生的切屑能平滑地偏转而与其厚度无关，切削刀片的上表面25的平坦表面也不会被损坏。由此，当切削刀片20的上表面25 的所有的切削刃22都被使用以后，可以通过上下翻转切削刀片20以表面27的切削刃22。如图14所示，当切削刀片20的上表面25被用来加工工件并且 切削刀片的下表面的平坦表面与支撑表面33接触时，切削刀片20的 下表面27的下切屑形成部的前刀面的宽度沿着远离铣刀轴线的方向 逐渐变小。换句话说，切削刀片20的下表面27的平坦表面远离铣刀 30轴线的部分的面积大于靠近铣刀轴线的部分的面积。类似的，远 离铣刀轴线的支撑表面部分34b的面积大于靠近铣刀轴线的支撑表 面部分34a的面积。这样，由于铣刀30的支撑表面33和切削刀片的 下表面27的平坦表面能够在形成较厚切屑的区域(即，远离铣刀轴 线的部分)中较大的面积上彼此充分接触，切削刀片20能够稳定地 固定于铣刀30的支撑表面33。如上所述，在加工工件产生的切屑变得较厚的部分处作用于切削 刀片的切削抗力大于在产生的切屑变得较薄的部分处的切削抗力。根 据本发明，在靠近加工工件的切削刃22的前刀面24和切削刀片的上 表面的平坦表面之间的前角沿着远离铣刀30的轴线的方向变大。这 样，切削刀片20的前刀面24和工件的加工表面之间的角度沿着远离 铣刀轴线的方向变小。由此，由于从工件施加于切削刀片的切削抗力 随着其沿着远离铣刀轴线的方向前进而能够被进一步抵消，切削抗力 沿着切削刃22的纵向的差异被减小，使得切削刃22均匀地磨损。由 此延长了切削刀片20的使用寿命。尽管以上通过具体实施方式
详细描述了本发明，但本 域技术人 员应当明了的是，本发明的各种替代方式和变形方式也都属于本发明 的范围之内。工业实用性根据本发明的双面切削刀片结构，切削刀片的切屑形成部形成有 前刀面。而且，用于使切屑偏转的多个突起沿着前刀面的内部边界设 置。而且，前刀面的宽度沿着远离铣刀轴线的方向变大。这样，随着 产生的切屑的宽度的变大，切屑的巻曲半径也随之变大，由此切屑能 够平滑地巻曲。由此，产生的切屑在沿着突起流动后，不会损坏切削 刀片的上表面的平坦表面和未使用的切削刃。由于未使用的切削刃不 会被产生的切屑所损坏，在主切削刃磨损后，未使用的切削刃可以作 为另一主切削刃使用。而且，切削刀片的上表面的平坦表面不会被产 生的切屑损坏。因此，当切削刀片的上表面的所有切削刃都磨损后， 可以通过将切削刀片上下翻转然后将切削刀片的上表面的未损坏的 平坦表面固定于铣刀的支撑表面，从而使用切削刀片的下表面的切削 刃加工工件。而且，切削刀片的上表面(下表面)形成有前刀面。这样，当在 铣削加工中，切削刀片相对于铣刀的轴线沿负方向倾斜安装以在切削 刀片的侧面和工件的加工表面之间形成后角时，在切削刀片的前刀面 和铣刀轴线之间形成了能够减小切削抗力的正前角。因此，根据本发 明的双面切削刀片能够被应用于由于较小主偏角而导致较高切削抗 力的铣削加工，例如高进给速率铣削加工。当本发明的切削刀片安装于铣刀时，与铣刀的支撑表面(即，下 表面)接触的面的前刀面宽度沿着远离铣刀轴线的方向变小。这样， 切削刀片的下表面的平坦表面和铣刀的支撑表面能够在由于产生较 厚切屑而使作用于切削刀片的切削抗力最高的部分(即，切削刀片中 距离铣刀轴线最远的部分)在最大的面积上彼此接触。因此，即使当 较高的切削抗力作用于切削刀片中距离铣刀轴线最远的部分时，切削 刀片也能够被稳定地支撑。此外，由于前刀面和切削刀片的上表面的 平坦表面之间的前角沿着远离切削工具的轴线的方向逐渐变大，切削 刀片的前刀面和工件的加工表面之间的角度逐渐变小。由此，由于从 工件作用于切削刀片的切削抗力沿着远离铣刀轴线的方向能够被进 一步抵消，切削抗力沿着切削刃的纵向的差异被减小，切削刃的磨损 均匀地发生。由此允许更长时间地使用切削刃。
权利要求
1.一种用于切削工具的双面切削刀片，包括具有弯曲边缘的多边形上表面；与上表面成旋转对称关系的下表面；多个侧面，用于分别将上表面的一条边缘连接到下表面的相应边缘；多个上切削刃，每个上切削刃形成于上表面的每条边缘；多个下切削刃，每个下切削刃形成于下表面的每条边缘；多个上切屑形成部，每个上切屑形成部具有向切削刀片的内部从上切削刃向下倾斜的前刀面，和沿着所述前刀面的内部边界设置的多个突起，以使得切屑偏转；以及多个下切屑形成部，每个下切屑形成部具有向切削刀片的内部从下切削刃向下倾斜的前刀面，和沿着所述前刀面的内部边界设置的多个突起，以使得切屑偏转；其中，当切削刀片安装到切削工具时，上切屑形成部的前刀面的靠近形成主切削刃的边缘部分的宽度沿着远离切削工具轴线的方向逐渐变大。
2. 根据权利要求1所述的切削刀片，其中上切屑形成部的前刀面 的前角从前刀面的较窄部分向前刀面的较宽部分逐渐变大。
3. 根据权利要求2所述的切削刀片，其中上切屑形成部的前刀面 的前角从前刀面的较窄部分向前刀面的较宽部分逐渐从15°变大到 25° 。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的切削刀片，其中切削刀片 的上表面和下表面为三角形。
5. —种铣刀，包括根据权利要求1-3中任一项所述的一个或多个 切削刀片和具有用于安装所述切削刀片的容纳部的铣刀本体，其中，容纳部包括与切削刀片的安装表面相对应的支撑表面， 其中，支撑表面的远离铣刀本体轴线的部分的面积大于靠近铣刀 本体轴线的部分的面积，并且其中，切削刀片被安装成相对于铣刀本体轴线沿负方向倾斜。
全文摘要
本发明涉及能够使用上表面和下表面的切削刀片。上表面为具有弯曲边缘的多边形。下表面与上表面成旋转对称关系。侧面连接上表面的边缘和下表面的相应边缘。上切削刃形成于上表面的边缘之一。上切屑形成部具有向切削刀片的内部从上切削刃向下倾斜的前刀面，和沿着所述前刀面的内部边界设置的多个突起，以使得切屑偏转。当切削刀片安装到切削工具时，上切屑形成部的前刀面的靠近形成主切削刃的边缘部分的宽度沿着远离切削工具轴线的方向逐渐变大。
文档编号B23C5/20GK101610867SQ200780051367
公开日2009年12月23日 申请日期2007年2月16日 优先权日2007年2月16日
发明者崔昌熙, 朴昶奎 申请人:特固克株式会社