切削工具和用于切削工具的夹头的制作方法

专利名称：切削工具和用于切削工具的夹头的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于加工金属材料的切削工具(cutting tool)和用于将切削刀片 (cutting insert)安装到切削工具上的切削工具的夹头(cartridge)。
背景技术：
具有适于安装切削刀片的夹头的传统切削工具采用各种机构来将夹头安装到切 削器主体(cutter body)上。在一些切削工具中，在切削器主体中设置螺纹孔，并且在夹头 中设置对应的通孔。通过使用螺钉来将夹头直接固定到切削器主体上。但是，这种方法需 要各种金属切削操作来产生螺纹孔，这可削弱切削器主体。另外，在切削工具受到损害时， 螺钉的折断部分可掉进切削器主体的螺纹孔中。其它传统切削工具采用借助于楔子来固定夹头的结构。韩国专利申请公开 No. 2005-49530公开了一种包括带有楔子和锯齿部(serration)的夹头的切削工具。

图1 示出了根据这种现有技术的切削工具。切削器主体1是盘形的，并且包括多个凹部2。凹部 2以相同的间隔布置在切削器主体1的外周缘周围。凹部2中的各个容纳用于安装切削刀 片3的夹头4。当螺钉6紧固到切削器主体中的螺纹孔5中时，则螺钉6的外部分容纳在凹 部2中。在螺钉旋转时，可沿切削器主体的轴向方向精细地调整夹头4的位置。一旦确定 夹头4的位置，就通过借助于螺钉7上紧楔子8来夹紧夹头。在如以上所论述的现有技术中，夹头的径向位置由夹头的底面上的锯齿部9确 定。另外，在夹头沿径向方向的内侧面和容纳夹头的切削器主体的内侧面之间存在间隙。如 果没有这种间隙，则在两个部件(即夹头和切削工具的主体)之间可存在干涉。因此，夹头 仅由顶面和底面支承，并且沿径向方向不存在支承。也就是说，现有技术的这种结构可能不 能为夹头提供足够的夹紧力。另外，在锯齿部9变成用于安装的基准位置时，夹头4的制造变得困难。而且，由 于锯齿部9的制造和装配误差的原因，经调整之后的夹头的径向位置会变得不一致。因此， 显著地降低了切削过程的准确度。^ff技术问题本发明的目的是提供克服或显著地减少上述缺点的夹头和用于这种夹头的切削工具。技术解决方案为了实现上述目的，本发明提供了一种带有一个或多个切削部分的切削工具。一 个或多个切削部分中的各个具有夹头和夹头凹口(pocket)。夹头凹口形成于切削工具的主 体上，以用于安装夹头。夹头凹口包括顶面、后部支承面及底部支承面。顶面具有带有锯齿 部的一个或多个凸出部分。夹头具有刀片凹口、顶面、第一侧面及底面。夹头的刀片凹口容 纳切削刀片。夹头的顶面与夹头凹口的带有锯齿部的一个或多个凸出部分匹配。夹头的第 一侧面与夹头凹口的后部支承面匹配。夹头的底面与夹头凹口的底部支承面匹配。夹头的顶面包括一个或多个向外倾斜面和一个或多个向内倾斜面。向外倾斜面与夹头凹口的凸出 部分匹配。向内倾斜面相对于夹头凹口的凸出部分具有间隙。根据本发明，夹头凹口的顶面的上部分包括螺纹孔和槽缝。螺纹孔一体地形成于 切削工具中。槽缝沿着螺纹孔形成。根据本发明，夹头凹口的凸出部分包括第一锯齿和多个第二锯齿。第一锯齿位于 夹头凹口的外侧处。第二锯齿位于第一锯齿的内侧处。第二锯齿具有不同于第一锯齿的倾 斜度的倾斜度。根据本发明，位于夹头凹口的顶面处的第一锯齿的向内倾斜面相对于夹头凹口的 底部支承面形成在0°至15°的范围中的角。另外，位于夹头凹口的顶面处的第二锯齿的 向内倾斜面相对于夹头凹口的底部支承面形成在30°至45°的范围中的角。根据本发明，夹头的底面包括第一平面、第二平面及凹部。第二平面与夹头凹口的 底部支承面匹配。凹部位于第一平面和第二平面之间。螺钉安装在凹部中。螺钉能够可滑 动地调整夹头。根据本发明，夹头包括第一支承壁和第二支承壁。第一支承壁位于夹头的顶面和 刀片凹口之间以用于支承切削刀片。第二支承壁沿切削工具的轴向方向位于刀片凹口的一 侧上。根据本发明，一种安装在设置在切削工具中的夹头凹口中的夹头包括刀片凹口、 顶面、第一侧面、第二侧面及底面。刀片凹口位于切削工具的夹头凹口的外部分处以用于安 装切削刀片。顶面具有带有锯齿部的凸出部分，以用于与夹头凹口的顶面匹配。第一侧面 与夹头凹口的后部支承面匹配。第二侧面位于夹头凹口的外部分处。底面与夹头凹口的底 部支承面匹配。夹头凹口的带有锯齿部的凸出部分包括第一锯齿和多个第二锯齿。第一锯 齿沿所述第二侧面的方向设置。第二锯齿位于第一锯齿和第一侧面之间。第二锯齿具有不 同于第一锯齿的倾斜角的倾斜角。根据本发明，位于夹头的顶面处的第一锯齿的向外倾斜面相对于夹头的底面形成 在0°至15°的范围中的角。另外，位于夹头的顶面处的第二锯齿的向外倾斜面相对于夹 头的底面形成在30°至45°的范围中的角。有利的效果根据本发明，适于安装切削刀片的夹头由三个面(即顶面、底面及第一侧面)支 承，从而与使用形成于其底面上的锯齿部的现有技术夹头相比，允许获得更稳固的安装以 及提供足够的紧固力。另外，根据本发明，与使用楔子的现有技术相比，可仅用很少的部件来稳固地安装 夹头。此外，根据本发明，可借助于调整切削器宽度的螺钉来容易且精确地调整切削刀 片的位置。另外，根据本发明，因为夹头的第一侧面紧密地接触夹头凹口以用作基准面，所以 在固定切削刀片时可容易地控制切削刀片的位置。因此，可显著地提高切削过程的准确度。附图描述图1示出了根据现有技术的切削工具。图2是根据本发明的一个实施例的切削工具的透视图。
图3和4是根据本发明的夹头的透视图。图5是显示了在夹头安装到切削器主体上之前的切削器主体的透视图。图6是带有安装到其上的所有部件的切削器主体的正视图。图7是根据本发明的切削器主体的侧视图。图8是在根据本发明的切削器主体的切削器宽度的中心处获得的截面图。图9是在夹头安装到切削器主体上之前的、根据本发明的夹头凹口的放大视图。图10是在夹头安装到切削器主体上之前的、根据本发明的夹头凹口周围的截面 图。图11示出了根据本发明的、安装到夹头上的切削刀片。图12显示了根据本发明的夹头的支承力。图13显示了根据本发明的另一个实施例的切削器主体的截面图。实现本发明的最佳樽式在下文将参照附图对本发明进行详细描述。图2是根据本发明的一个实施例的切削工具的透视图。用于容纳夹头12的多个 凹部或夹头凹口沿着切削器主体的外周边形成于切削器主体11上。切削刀片13通过螺钉 14固定在夹头12上。另外，夹头12通过螺钉15固定到切削器主体11上。槽缝16形成 于螺钉15和夹头凹口之间，以有利于夹头12的装配。用于调整切削器的宽度的螺钉17插 入在切削器主体和夹头的底面之间。在螺钉17旋转时，夹头可沿切削工具的轴向方向A运 动。本文所用的用语切削工具的“轴向方向”意味着在图2中由“A”表示的方向。另外，本 文所用的用语“径向方向”意味着从切削器主体的中心朝向切削器主体的外周边的方向。在夹头上，左旋式(left-handed)和右旋式(right handed)切削刀片可以交替的 方式布置。因而，可行的是通过调整用于调整切削器的宽度的螺钉来加工具有各种厚度的 凹槽。图3和4是根据本发明的夹头12的透视图。夹头12包括沿径向方向的内侧面 21、顶面22、两个平面23，M和一个凹部25、沿径向方向的外侧面沈及刀片凹口 40。内侧 面21与切削器主体的中心部分匹配。顶面22包括锯齿状凸出部分。两个平面23J4和一 个凹部25形成于夹头的底面上。外侧面沈设置成与切削器主体的中心相对。切削刀片安 装在刀片凹口 40上。刀片凹口 40包括承座面41、孔42以及第一和第二支承壁43，44。螺 钉安装到孔42上以用于紧固刀片。对于防止切削刀片的不正确安装而言，用于左旋式或右 旋式切削刀片的承座面41是不同的。夹头的顶面22包括至少一个锯齿状凸出部分。在本 发明的实施例中，夹头具有三个锯齿状凸出部分。但是，锯齿状凸出部分的数量不应受限于 此。锯齿状凸出部分中的各个包括沿径向方向向内倾斜的面31，34，37、上切面32，35，38以 及沿径向方向向外倾斜的面33，36，38。如图12中所示，当夹头通过螺钉安装在夹头凹口 内时，形成于夹头的顶面上的锯齿状凸出部分的三个面中的仅向外倾斜面33，36，39接触 夹头凹口。也就是说，夹头在锯齿状凸出部分的三个面中的至少一个面上接触夹头凹口，同 时在其它未接触面处保持间隙。因而，保证了在夹头的径向内侧面21和底面23，M处的完 全的面接触。根据本发明，向外倾斜面33，36，39中的第一向外倾斜面33和第二向外倾斜 面36相对于夹头的底面23，M形成45°的角。第三向外倾斜面39相对于夹头的底面23， M形成15°的角。优选地，第一和第二向外倾斜面33，36相对于夹头的底面23J4形成在30°至45°的范围中的角。当角小于30°时，夹头不能沿径向向内的方向进行紧密接触。 因而，在切削工具的旋转期间，夹头可容易地从夹头凹口中脱出。当角大于45°时，可能不 能通过螺纹孔和槽缝与夹头凹口的顶面恰当地进行接触。图5是显示在夹头安装到切削器主体上之前的切削器主体的透视图。如可在图4 中最佳地看到的那样，夹头在其底面处具有凹部25，以用于容纳用于调整切削器的宽度的 螺钉17。在螺钉17旋转时，夹头12可在夹头凹口的平面上滑动。可在安装夹头之前或之 后的任何时候装配和拆下切削刀片13。当夹头12置于期望的位置上时，借助于螺钉15来 固定夹头。图6是根据本发明的、具有安装到其上的所有部件的切削器主体的正视图。图7是根据本发明的切削器主体的侧视图。如图7中所示，左旋式切削刀片51和 右旋式切削刀片52可交替地布置在本发明的切削器主体上。这种布置允许进行凹槽加工。 另外，可行的是通过调整用于调整切削器的宽度的螺钉17来加工带有各种厚度的凹槽。图8是在根据本发明的切削器主体的切削器宽度的中心处获得的截面图。如图8 中所示，夹头通过在第一和第二平面23，24、径向内侧面21及锯齿状顶面22处接触夹头凹 口来固定到切削器主体上。图9和10显示了在夹头安装到切削器主体上之前的、根据本发明的夹头凹口 61。 孔62和槽缝63设置在夹头凹口 61的上侧处，夹头承座在夹头凹口 61中。用于安装夹头 的螺钉插入到孔62中。夹头凹口包括两个平的底部支承面64，65和后部支承面66，夹头 承座在这些支承面上。在根据本发明的夹头凹口 61中，后部支承面66相对于底部支承面 64，65形成直角。螺纹孔67形成于两个平的底部面64，65之间，用于调整切削器的宽度的 螺钉紧固到螺纹孔67上。带有一个或多个锯齿状凸出部分的顶面68形成于夹头凹口的上 侧处。当在安装夹头之后通过用于固定夹头的螺钉来固定夹头时，夹头凹口的锯齿状顶面 压挤夹头。图11示出了根据本发明的、切削刀片73到夹头72上的安装。切削刀片通过螺钉 74安装到夹头的刀片凹口 71上。第一和第二支承壁75，76形成于刀片凹口 71中，以分开 地支承在切削操作期间由于接触工件而产生的切削力对螺钉74引起的载荷。图12显示了根据本发明的夹头的支承力。在夹头的顶面处产生的紧固力F1，F2， F3产生垂直于夹头的内侧面的分力Pl和垂直于夹头的底面的分力P2。分力Pl使夹头与 切削器主体的内侧紧密接触，以在切削工具的旋转期间防止夹头由于离心力而被移动。分 力P2使夹头的底面与夹头凹口的底面紧密接触。因而，根据本发明的夹头由夹头的三个面 (即顶面、底面及径向内侧面)支承。因而，与图1中所示的、使用形成于夹头的底面上的锯 齿部的现有技术相比，本发明允许进行更稳定的安装，并且提供足够的紧固力。虽然根据本发明的夹头具有带有相同定向的紧固力Fl和F2，但是，紧固力Fl，F2 和F3可改变成具有不同的定向，以产生适当的分力Pl，P2。也就是说，与切削器主体匹配 的三个向外倾斜面33，36，39可相对于夹头的底面具有不同的角。此外，在图1中所示的现有技术中，由于形成于夹头的底面中的锯齿部的制造和 装配误差的原因，夹头的径向位置在调整夹头之后变得不一致。因而，可降低切削操作的准 确度。但是，在本发明中，夹头的径向内侧面紧密地接触夹头凹口，并且起基准面的作用。因 而，切削操作的准确度得到了显著的提高。图13是根据本发明的另一个实施例的切削器主体的透视图。根据这个实施例的夹头包括与图2至12中所示的夹头相同的特征，只是夹头的顶面的形状不同。根据这个实 施例的夹头的特征在于，在形成于夹头的顶面上的锯齿之中距切削器主体的中心最远的第 一锯齿的接触面平行于夹头的底面。因而，如图13中所示，紧固力F3沿垂直于夹头的底面 的方向起作用。因而，可确保对夹头的底面的紧密接触。另外，根据这个实施例的夹头具有 刀片支承壁81，其比图2至12中所示的夹头的刀片支承壁更厚。因此，增强了对切削刀片 的支承。 仅出于说明性目的而提供本发明的上述实施例，并且它们不意在将本发明限制于 本文描述的特定过程和特征。对本领域技术人员而言将显而易见的是，可基于上述实施例 作出各种修改和变型。例如，本发明可应用于可采用有创造性的夹头的各种加工过程，例如 钻孔或车削操作等。
权利要求
1.一种切削工具，包括一个或多个切削部分，其具有夹头和形成于所述切削工具的主体上以用于安装所述夹 头的夹头凹口；所述夹头凹口包括具有带有锯齿部的一个或多个凸出部分的顶面、后部支承面及底部 支承面；所述夹头具有用于容纳切削刀片的刀片凹口、与所述夹头凹口的具有锯齿部的所述一 个或多个凸出部分匹配的顶面、与所述夹头凹口的后部支承面匹配的第一侧面、以及与所 述夹头凹口的底部支承面匹配的底面；其中，所述夹头的顶面包括与所述夹头凹口的凸出部分匹配的一个或多个向外倾斜 面、以及在所述夹头安装到所述夹头凹口上时相对于所述夹头凹口的凸出部分具有间隙的 一个或多个向内倾斜面。
2.根据权利要求1所述的切削工具，其特征在于，所述夹头凹口的顶面的上部分包括 一体地形成于所述切削工具中的螺纹孔和沿着所述螺纹孔形成的槽缝。
3.根据权利要求1或2所述的切削工具，其特征在于，所述夹头凹口的凸出部分包括位 于所述夹头凹口的外侧处的第一锯齿和位于所述第一锯齿的内侧处的多个第二锯齿；并且其中，所述第二锯齿具有不同于所述第一锯齿的倾斜度的倾斜度。
4.根据权利要求3所述的切削工具，其特征在于，位于所述夹头凹口的顶面处的所述 第一锯齿的向内倾斜面相对于所述夹头凹口的底部支承面形成在0°至15°的范围中的
5.根据权利要求3所述的切削工具，其特征在于，位于所述夹头凹口的顶面处的所述 第二锯齿的向内倾斜面相对于所述夹头凹口的底部支承面形成在30°至45°的范围中的
6.根据权利要求1或2所述的切削工具，其特征在于，所述夹头的所述底面包括与所 述夹头凹口的底部支承面匹配的第一平面和第二平面；以及位于所述第一平面和第二平面 之间的凹部。
7.根据权利要求6所述的切削工具，其特征在于，可滑动地调整所述夹头的螺钉安装 在所述凹部中。
8.根据权利要求1或2所述的切削工具，其特征在于，所述夹头包括第一支承壁，该 第一支承壁位于所述夹头的顶面和所述刀片凹口之间以用于支承所述切削刀片；以及沿所述切削工具的轴向方向位于所述刀片凹口的一侧上的第二支承壁。
9.一种安装在设置在切削工具中的夹头凹口中的夹头，包括位于所述切削工具的夹头凹口的外部分处以用于安装切削刀片的刀片凹口 ；具有带有锯齿部的凸出部分以用于与所述夹头凹口的顶面匹配的顶面；与所述夹头凹口的后部支承面匹配的第一侧面；位于所述夹头凹口的外部分处的第二侧面；以及与所述夹头凹口的底部支承面匹配的底面；其中，所述夹头凹口的带有锯齿部的凸出部分包括沿所述第二侧面的方向设置的第一 锯齿，以及位于所述第一锯齿和所述第一侧面之间、具有不同于所述第一锯齿的倾斜角的 倾斜角的多个第二锯齿。
10.根据权利要求9所述的夹头，其特征在于，位于所述夹头的顶面处的所述第一锯齿 的向外倾斜面相对于所述夹头的底面形成在0°至15°的范围中的角。
11.根据权利要求9所述的夹头，其特征在于，位于所述夹头的顶面处的所述第二锯齿 的向外倾斜面相对于所述夹头的底面形成在30°至45°的范围中的角。
12.根据权利要求9所述的夹头，其特征在于，所述夹头的所述底面包括与所述夹头 凹口的底部支承面匹配的第一平面和第二平面；以及位于所述第一平面和第二平面之间的凹部。
13.根据权利要求9所述的夹头，其特征在于，所述夹头包括位于所述夹头的顶面和 所述刀片凹口之间以用于支承所述切削刀片的第一支承壁；以及沿所述切削工具的轴向方向位于所述刀片凹口的一侧上的第二支承壁。
全文摘要
本发明涉及一种用于加工金属材料的切削工具和用于将切削刀片安装到切削工具上的夹头。切削工具具有至少一个切削部分，该至少一个切削部分具有夹头和夹头凹口。夹头凹口具有顶面、后部支承面及底部支承面。夹头凹口的顶面具有一个或多个锯齿状凸出部分。夹头具有刀片凹口、顶面、第一侧面及底面。夹头的刀片凹口容纳切削刀片。夹头的顶面具有一个或多个向外倾斜面和一个或多个向内倾斜面。向外倾斜面与锯齿状凸出部分匹配。向内倾斜面相对于夹头凹口的凸出部分具有间隙。
文档编号B23B27/16GK102056695SQ200880129832
公开日2011年5月11日 申请日期2008年6月13日 优先权日2008年6月13日
发明者崔昌熙, 朴昶奎 申请人:特固克有限会社