专利名称：切削工具和用于该切削工具的切削刀件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对具有较大切削量的大型工件进行机加工的切削工具，以及一种配置成与所述切削工具一起使用的切削刀件。
背景技术：
用于机加工金属材料的切削工具的切削部分由于在机加工期间发生的摩擦而容易磨损。因此，在切削操作中，当切削部分磨损后，只更换磨损的切削部分绝对是有利的。同样地，在切削操作中，通常使用将可更换的切削刀件以可拆方式安装在切削工具主体中的方法。使用螺钉的夹持方法和使用楔的夹持方法是将切削刀件夹持在切削主体中方法的典型示例。使用螺钉的夹持方法是在切削刀件和刀件座中都形成同心的螺孔(scrw hall),以及将螺钉夹持到两个孔中以固定切削工具中的切削刀件。这是最简单的夹持方法。然而，通过使用螺钉来夹持切削刀件的方法在机加工大型工件(诸如船舶的一部分)时并不是很有效。这是因为当从切削工具分离磨损的切削刀件时，工作者需要将切削工具主体从机加工设备分离，这是由于难以接近工具以拆卸螺钉。由于用来机加工大型工件的切削工具主体通常很大，所以从机加工设备分离切削工具或将其安装到机加工设备非常麻烦。因此，为了机加工大型工件，工作者更愿意使用楔夹持方法，这是因为在更换磨损的切削刀件时不需要将工具主体从设备分离。使用楔的切削刀件夹持结构公开于韩国专利公布公开号1996-703697中。所述参考的图1和图2示意了这种切削工具。磨削切削件 110包括多个槽130，其围绕圆柱形切削件主体111的外周边以相同的间隔布置。匹配器座 140凹陷在槽130的一个侧表面133中。楔150接收在该槽130中，同时匹配器160接收在匹配器座140中。切削刀件120安置并固定在匹配器160的顶表面上。当切削刀件安置于其上的匹配器160被安装在匹配器座140上时，切削刀件的顶表面接触楔150的一个侧表面。螺钉170通过楔150的螺孔171被夹持到槽130的螺孔172中。随着螺钉170前进到槽130的螺孔，楔150被推向槽130的螺孔。由于楔150向内锥细，所以随着楔150朝向槽 130的螺孔前进，切削刀件120就通过楔150夹持在匹配器160中。
发明内容
技术问题
在如上所述的现有技术中，切削刀件和楔之间的接触部分是平坦的，如图2所示。楔的夹持力仅在垂直于切削刀件的顶表面的方向上传递给切削刀件，而不是在朝向切削工具的中心的径向方向传递给切削刀件。因此，当切削刀件被楔夹持时，切削刀件的径向内侧表面 121不足以由匹配器160的侧表面支撑。因此，切削刀件由于切削力引起的反作用力可能在匹配器上旋转。因而，切削刀件不能被牢固地安装在切削工具上。技术方案本发明的目的是提供一种克服了以上缺点的切削刀件，以及设计成使用这种切削刀件的切削工具。为了实现以上目的，本发明提供一种切削工具，其包括一个或多个切削部分。该一个或多个切削部分中的每一个都包括切削刀件，用于夹持切削刀件的楔，形成在该切削工具的主体中并且接收楔的的槽，以及凹陷在槽的侧表面内并且接收切削刀件的刀件座。刀件座具有径向内侧表面；底部支撑表面，其中切削刀件安置于该底部支撑表面上；以及从径向内侧表面和底部支撑表面向外延伸的侧向支撑表面。切削刀件具有多边形的顶表面， 由刀件座的底部支撑表面支撑的底部表面，以及连接在顶表面和底部表面之间的多个侧表面。切削刀件的顶表面包括凹陷部分，所述凹陷部分具有朝向切削刀件的顶表面的中心倾斜的多个表面。所述凹陷部分的轮廓相对于切削刀件的顶表面的轮廓以扭转角α扭转。楔包括突出部分，其接触朝向切削刀件的顶表面的中心倾斜的表面并且推挤切削刀件。这使得切削刀件的两个侧表面能够由刀件座的侧向支撑表面和径向内侧表面支撑。根据本发明的一个实施例，扭转角α在10°到30°的范围内。根据本发明的一个实施例，朝向切削刀件的顶表面的中心倾斜的表面相对于切削刀件的底表面形成在3° 到10°范围内的角度。根据本发明的一个实施例，该一个或多个切削部分还包括接收在切削刀件和刀件座之间的垫片。有利效果
根据本发明，切削刀件的顶表面的凹陷部分配置成与楔的侧表面的突出部分配合。楔的夹持力能够在垂直于切削刀件的顶表面的方向上传递，也在朝向切削工具的中心的径向方向(或在垂直于刀件座的径向内侧表面的方向)上传递。在朝向切削工具的中心的径向方向上传递的楔夹持力可使切削刀件的一个侧表面被刀件座的径向内侧表面支撑。这可防止刀件座上的切削刀件由于切削力的反作用力所导致的旋转。因此，切削刀件可被更牢固地安装到切削工具上。此外，根据本发明，切削刀件的顶表面的凹陷部分的轮廓以预定角度相对于顶表面的轮廓扭转。在朝向切削工具的中心的径向方向的楔夹持力可被分成以下两项在垂直于刀件座的径向侧表面的方向上的力，和在垂直于刀件座的侧向支撑表面的方向上的力。 在垂直于刀件座的径向内侧表面的方向上的力可使切削刀件的一个侧表面由刀件座的径向内侧表面支撑。在垂直于刀件座的侧向(later)支撑表面的方向上的力可使切削刀件的另一侧表面由刀件座的侧向(later)支撑表面支撑。也就是说，由于切削刀件的两个侧表面接触刀件座的两个侧表面，所以切削刀件可被更牢固地夹持在切削工具中。
图1是根据现有技术的切削工具的透视图。图2是根据现有技术的切削工具的截面图。图3是根据本发明的切削工具的透视图。图4示出了根据本发明的当切削刀件被楔夹持时的切削工具。图5示出了根据本发明的具有槽和刀件座的切削工具，其中楔安装在槽中并且切削刀件安置在刀件座上。
图6示出了根据本发明的作用在切削刀件上的楔夹持力。图7是沿着图4的线A-A截取的截面图。图8是根据本发明的切削刀件的透视图。图9是根据本发明的切削刀件的俯视图。图10是根据本发明的切削刀件的侧视图。图11是沿着图9的线B-B截取的截面图。图12是根据本发明的垫片的透视图。图13是根据本发明的楔的透视图。图14是根据本发明的楔的俯视图。图15是根据本发明的楔的正视图。图16是根据本发明的楔的仰视图。图17是根据本发明的楔的侧视图。
具体实施例方式将在下文考虑附图详细描述本发明。图3-6是根据本发明的切削工具的透视图。图7是沿着图4的线A-A截取的截面图。切削工具10包括多个槽30，其围绕圆柱形切削件主体11以相同的间隔布置。刀件座 40凹陷在槽30的侧表面33中。刀件座40包括从槽30的侧表面33延伸的径向内侧表面42;底部支撑表面41，切削刀件位于其上或者垫片安置于其上；以及从径向内侧表面42 和底部支撑表面41向外延伸的侧向支撑表面43。刀件座40具有轴向和径向开口形状，使得安装在刀件座40的切削刀件20能够执行轴向和径向切削操作。在下文中，切削工具的 “轴向方向”意指在图3中示意为“X”的轴向方向。此外，“径向方向”是指出发自切削件主体的中心朝向切削件主体的周边的方向。如图4所示，楔50接收在槽30中，切削刀件接收在刀件座40中。垫片60可接收在切削刀件和刀件座之间，如图12所示。当切削刀件安置于其上的垫片60安装在刀件座 40上时，切削刀件的顶表面21接触楔50的侧表面51的一部分。螺钉70通过楔50中的螺孔71被夹持到槽30的螺孔72中。随着螺钉70前进到槽30的螺孔中，楔50被朝向槽30 的螺孔推挤。由于楔50向内锥细，所以随着楔50朝向槽30的螺孔前进，切削刀件20通过楔50夹持在刀件座40上或垫片60上。图8是根据本发明的切削刀件的透视图。图9和图10分别是根据本发明的切削刀件的俯视图和侧视图。图11是沿着图9的线B-B截取的截面图。切削刀件20包括接触楔的一个侧表面的顶表面21，被支撑和接触垫片60的顶表面61的底表面22，以及连接在顶表面21和底表面22之间的多个侧表面23。切削刀件的所述多个侧表面23的一部分接触径向内侧表面42和侧向支撑表面43。切削刀件的顶表面21大致是多边形的。然而在本实施例中，其为大致正方形的。如图9所示，正方形凹陷部分25形成在切削刀件的顶表面 21上。凹陷部分25包括朝向切削刀件的顶表面的中心倾斜的三角形表面沈。该三角形表面的数量与切削刀件的顶表面21的线的数量相同。在本实施例中，凹陷部分25包括朝向切削刀件的顶表面的中心倾斜的四个表面26a，26b, 26c和^d。通孔可沿着中心线E形成。 如图11所示，朝向切削刀件的顶表面倾斜的四个表面^aJ6b，26c和^d以相对于底表面
522的倾斜角β形成。倾斜角优选地在3°到10°的范围内。在切削刀件安装在刀件座上时，朝向顶表面的中心倾斜的表面26接触楔50的侧表面。如图9所示，凹陷部分25形成为相对于切削刀件的顶表面21扭转。S卩，对称地平分凹陷部分的线D以扭转角α相对于对称地平分顶表面21的线C旋转。扭转角优选在 10°到30°的范围内。切削刀件的顶表面21具有多个主切削刃对多个辅助切削刃28。过渡部分四形成在前刀面部分27和凹陷部分25之间。图13是根据本发明的楔的透视图。图14-17分别是根据本发明的楔的俯视图、正视图、仰视图和侧视图。楔50包括暴露于切削工具的径向方向的顶表面53，具有接触切削刀件的顶表面21的凹陷部分25的突出部分55的第一侧表面51，设置成与第一侧表面 21相对并且在安装到切削工具上时接触槽30的侧表面的第二侧表面52。中空部分57形成在楔50的中心。中空部分57与形成在楔的顶表面53的上部孔72以及形成在第一侧表面51的侧向孔56连通。此外，将螺钉70夹持于其中的螺孔71形成在底表面58上，如图7 所示。楔的第一侧表面51的突出部分55基本上配置成对应于切削刀件的顶表面21的凹陷部分25的倾斜表面26。本发明的切削刀件和切削工具的夹持结构将在下文中详细描述。如图7所示，垫片60安置在刀件座40上。垫片60通过垫片螺钉73垫片螺孔74 之间的螺纹接合固定在刀件座40上。切削刀件20安置在垫片60的顶表面61上。切削刀件的两个侧表面23接触刀件座40的侧向支撑表面43和径向内侧表面42。楔50插入槽 30中。楔螺钉70通过楔的底表面的螺孔71被拧入形成在槽30的底表面31的螺孔72中。 楔螺钉70包括头部部分，颈部部分和螺纹部分。楔螺钉的头部部分放置在楔50的中空部分57中。颈部部分位于螺孔71中。随着楔螺钉70朝向螺孔72前进，楔的第一侧表面的突出部分阳接触切削刀件的顶表面21的凹陷部分25的倾斜表面沈，从而周向地推挤切削刀件20。这样，切削刀件20被牢固地安装在切削工具10中。如图13-16所示，由于楔的突出部分55具有对应于切削刀件的凹陷部分25的倾斜表面的形状，楔的突出部分与切削刀件的倾斜表面之间的接合能够精确地将切削刀件的安装位置设置在切削工具上。即，楔的突出部分与切削刀件的倾斜表面之间的接合起作用， 以引导切削刀件的安装位置。在现有技术中，由于楔和切削刀件的接触表面都是平坦的，存在一些设定楔和切削刀件的接合位置的困难。在一些情况下，现有技术的切削刀件可以稍微扭转的状态安装在切削工具中，并且因此，工作者可能不精确地切削工件。在本发明中， 由于楔的突出部分与切削刀件的凹陷部分之间的接合引导切削刀件的安装位置，所以能够容易且精确地将切削刀件定位在切削工具上。此外，切削工具的倾斜表面沈以倾斜角β相对于底表面22倾斜。当楔夹持切削刀件时，楔的突出部分阳将圆周力Fc周向地施加在切削刀件20上，也将径向力Fr施加在径向方向上。楔的径向力Fr能够使切削刀件的侧表面23更牢固地由刀件座的径向内侧表面42支撑。这样，切削刀件20能够更牢固地安装在切削工具上。倾斜角β优选地在3° 到10°的范围内。如果倾斜角β小于3°，那么楔不足以将切削刀件沿径向方向推挤。如果它大于10°，那么其难以拆卸楔或安装楔。切削刀件的凹陷部分25包括倾斜表面沈，其与切削工具的顶表面21的线具有相同数量。即，在切削刀件的顶表面21是如在本实施例中的正方形时，凹陷部分25具有四个倾斜表面26a，26b, 26c和^d。当倾斜表面^a由楔的突出部分55夹持时，与倾斜表面 26a相对的主切削刃M被磨损，在拆卸切削刀件后，工作者能够再次安装切削刀件，使得另一个倾斜表面能够被楔的突出部分55夹持。此外，凹陷部分25可以预定角相对于切削刀件的顶表面21扭转。由于楔的突出部分阳具有对应于切削刀件的倾斜表面26的形状，则楔50在平行于切削刀件的凹陷部分 25的平分线D的方向上安装在槽30中。如图6所示，楔的径向力Fr被分成沿顶表面21的平分线C的方向的力分量Fr1和沿垂直于平分线C的方向的力分量Fr2。力分量Fr1使切削刀件的侧表面23被刀件座的径向内侧表面42支撑。力分量Fr2使切削刀件的侧表面23被刀件座的侧向支撑表面43支撑。由于切削刀件由径向内侧表面42、侧向支撑表面43、垫片或刀件座的底表面41、以及楔的突出部分55支撑，其可被更牢固地安装。扭转角α优选在 10°到30°的范围内。如果扭转角α小于10°，则切削刀件不能稳定地被刀件座的两个侧表面支撑。如果其大于30°，则由于切削刀件的顶表面的很多部分都接触楔，所以其难以确保足够的切屑卸料空间。本领域技术人员将清楚的是，在不背离本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变型。此外，本发明可以用在使用切削刀件的各种机械加工中，诸如孔加工和车削操作。
权利要求
1.一种切削工具，包括一个或多个切削部分，所述切削部分包括切削刀件，用于夹持所述切削刀件的楔，形成在所述切削工具的主体中并且接收所述楔的槽，以及凹陷于所述槽的侧表面内并且接收所述切削刀件的刀件座；所述刀件座具有径向内侧表面，将所述切削刀件安置于其上的底部支撑表面，以及从所述径向内侧表面和所述底部支撑表面向外延伸的侧向支撑表面，所述切削刀件具有多边形顶表面，由所述刀件座的底部支撑表面支撑的底表面，以及连接在所述顶表面和所述底表面之间的多个侧表面，其中所述切削刀件的顶表面包括凹陷部分，所述凹陷部分具有多个朝向所述切削刀件的顶表面的中心倾斜的表面，所述凹陷部分的轮廓以扭转角α相对于所述切削刀件的顶表面的轮廓扭转，以及其中，所述楔包括突出部分，所述突出部分接触朝向所述切削刀件的顶表面的中心倾斜的表面，并且推挤所述切削刀件，使得所述切削刀件的侧表面的两个侧表面能够被所述刀件座的侧向支撑表面和径向内侧表面支撑。
2.根据权利要求1所述的切削工具，其中，所述扭曲角α在10°到30°的范围内。
3.根据权利要求1所述的切削工具，其中，朝向所述切削刀件的顶表面的中心倾斜的表面相对于所述切削刀件的底表面形成在3°到10°范围内的角度。
4.根据权利要求1-3的任何一个所述的切削工具，其中，所述一个或多个切削部分中的每个还包括接收在所述切削刀件和所述刀件座之间的垫片。
5.一种安置在切削工具的刀件座上并且由楔夹持的切削刀件，所述楔在其侧表面上具有突出部分，所述切削刀件包括多边形顶表面；由所述刀件座的底部支撑表面支撑的底表面；以及连接在所述顶表面和所述底表面之间的多个侧表面，其中所述顶表面包括凹陷部分，所述凹陷部分具有朝向所述切削刀件的顶表面的中心倾斜的多个表面，所述凹陷部分的轮廓以扭转角α相对于所述顶表面的轮廓扭转，其中朝向所述顶表面的中心倾斜的所述多个表面配置成使得当所述楔的突出部分接触并推挤朝向所述顶表面的中心倾斜的所述表面之一时，所述切削刀件的侧表面中的两个侧表面能够由所述刀件座的侧向支撑表面和径向内侧表面支撑。
6.根据权利要求5所述的切削刀件，其中，所述扭转角α在10°到30°的范围内。
7.根据权利要求5或6所述的切削刀件，其中，朝向所述顶表面的中心倾斜的表面相对于所述底表面形成在3°到10°的范围内的角度。
全文摘要
本发明涉及一种用于对具有相对大切削量的大型工件进行机加工的切削工具，以及一种配置成用于所述切削工具的切削刀件。该切削工具包括切削刀件和用于夹持该切削刀件的楔。该切削刀件具有多边形顶表面，其包括凹陷部分，所述凹陷部分具有朝向顶表面中心倾斜的多个表面。所述凹陷部分的轮廓以预定角度相对于顶表面的轮廓扭转。楔包括突出部分，其与倾斜表面接触并且推挤切削刀件，使得切削刀件的两个侧表面能够由刀件座的侧向支撑表面和径向内侧表面支撑。
文档编号B23B27/16GK102458733SQ200980159808
公开日2012年5月16日 申请日期2009年6月24日 优先权日2009年6月10日
发明者崔昌熙 申请人:特固克有限会社