专利名称：切削刀片和旋转切削工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及切削工具例如金属切削工具领域，具有可分离地固定在其中的切削刀片。更具体地，本发明涉及一种具有多个切削部分的可转位切削刀片，用于切向地安装在铣刀内以在工件内机械加工出90度的肩部。
背景技术：
US7494303公开了一种具有三角形形状的可转位切削刀片，用于切向地安装在铣刀刀体内。切削刀片设有支撑面用于邻接靠在铣刀刀体的槽上。支撑面从切削刀片的侧部向外伸出，具有小于或等于切削刀片的一半厚度的轴向伸长量。向外伸出的支撑面可能会对切屑的形成和排出造成不利影响。本发明的目标是提供一种用于明显减少或克服了上述缺点地执行金属切削操作的切削刀片和切削工具。
发明内容
根据本发明的实施例，提供了一种可转位切削刀片，包括第一和第二侧面以及延伸在其间的外周表面。第一和第二侧面是平坦的多边形形状并且彼此平行。刀片轴线B 垂直于第一和第二侧面。外周表面包括多个相同的外周面，每一个外周面都被分为两个相同的第一和第二切削区，每一个外周面都位于两个相邻的外周面之间；每一个切削区都具有第一切削刃、第二切削刃、延伸在第一和第二切削刃之间的角部切削刃以及前刀面，前刀面具有构成接合面的前刀面平坦部以及前刀面开刃，前刀面与第一侧面在第一切削刃处相交。前刀面平坦部与第二侧面在前刀面开刃处相交。在每一个外周面上，两个切削区都是不共面的。与对应的一对第一切削区相关联的每一对前刀面平坦部均以沿刀片轴线B的方向会合并且切削刃隆起超过前刀面平坦部。根据本发明的实施例，还提供了一种旋转切削工具，包括具有旋转轴线A的刀体， 界定出围绕旋转轴线A的旋转方向R，刀体具有前端、后端以及延伸在其间的工具外周表面；在工具外周表面和前端之间的连接区域及其周围成形的多个切削部分，每一个切削部分都具有将可转位切削刀片保持在其中的刀片槽。刀片槽沿旋转方向R张开并且向外开向工具外周表面，刀片槽包括径向面向外的第一邻接面以及与之横向的第二、第三和第四邻接面，槽螺孔向外开向第一邻接面，在沿着与旋转方向R相反的方向看刀片槽时，第二和第三邻接面径向向外会合，而在沿径向方向看时，第二和第三邻接面沿着与旋转方向R相反的方向会合。通过第二侧面与第一邻接面邻接、第一外周面的第一前刀面平坦部与第二邻接面邻接、第一外周面的第二前刀面平坦部与第四邻接面邻接以及第二外周面的第一前刀面平坦部与第三邻接面邻接，从而将切削刀片保持在刀片槽内。因此，通常前刀面平坦部构成接合面用于接合切削工具中刀片槽的邻接面。根据从属权利要求提供了本发明的更多实施例。
为了更好地理解本发明并示出如何才能在实践中实现本发明，现参照附图进行说明，在附图中
图1是根据本发明实施例其上装有切削刀片的旋转切削工具的视图； 图2是图1中切削工具的刀体的侧视图； 图3是图1中切削刀片的等距视图4是图1中旋转切削工具沿图1中的IV-IV线截取的截面；以及图5是图1中的一个细部。应该意识到的是为了图示的简单和清楚，附图中示出的元件并非一定是按比例绘制。例如，为了清楚起见，某些元件的尺寸可能相对于其他元件有所放大，或者若干物理部件可以被包含在一个功能性模块或元件内。而且，在认为适当的情况下，附图标记可以在附图中有所重复以指示相应或类似的元件。
具体实施例方式在以下的说明内容中将介绍本发明的各个方面。为了进行说明而列举的具体结构和细节的目的是提供对本发明的完整理解。但是，无需本文中给出的具体细节即可实现本发明，这对于本领域技术人员来说也应该是显而易见的。而且，为了避免使本发明模糊不清，可以省略或简化公知的特征。一般性地参照附图并且具体参照图1进行说明，图1根据本发明的实施例示出了旋转切削工具10。切削工具10具有刀体20，刀体20具有旋转轴线A，界定出围绕旋转轴线 A的旋转方向R。刀体20具有前端22、后端M以及延伸在其间的工具外周表面沈。多个切削部分观被成形在连接工具外周表面沈和前端22的连接区域四处。每一个切削部分观都具有刀片槽30、切屑槽34、开入切屑槽34内的可选冷却通道36以及通过螺钉42保持在刀片槽30内的可转位切削刀片40。切削刀片40通常通过压制成形或者通过注模并烧结粘接剂中的硬质合金粉末而由极硬和耐磨的材料例如硬质合金制成。硬质合金可以是例如碳化钨。切削刀片可以是有涂层或无涂层的。参照图2进行说明，图2示出了刀体20的侧视图。刀片槽30沿旋转方向R张开并且向外开向工具外周表面26。刀片槽30具有径向面向外的第一邻接面51以及与之横向的第二、第三和第四邻接面52，53，M。槽螺孔58向外开向第一邻接面51。在沿着与旋转方向R相反的方向看刀片槽30时(正如在图2的右手侧以及在图4示出的截面中能够看到的那样)，第二和第三邻接面52，53是径向向外会合。在沿径向方向看时(正如在图1，2 和5中能够看到的那样)，第二和第三邻接面52，53是沿着与旋转方向R相反的方向会合以形成一个锐角。现参照示出了切削刀片40的图3进行说明。切削刀片40具有两个相同且相对的第一和第二侧面64，64'(也可参见图4)以及延伸在其间的外周表面69。切削刀片具有垂直于两个侧面64，64'的刀片轴线B。刀片螺孔62延伸在侧面64，64'之间并且将刀片轴线B作为其轴线。侧面64，64'可以是平坦的多边形形状并且彼此平行。侧面64，64' 可以关于刀片轴线B 120度旋转对称。外周表面69具有三个相同的外周面70，每一个外周面70都位于两个相邻的外周面70之间并且具有两个相同的切削区72，72'，第一切削区72开向第一侧面64并且第二切削区72'开向第二侧面64'。每一个外周面70都具有中心轴线X，外周面70关于中心轴线X 180度旋转对称。 中心轴线X垂直于刀片轴线B。在每一个外周面70上的两个切削区72，72'都可以是不共面的。切削刀片40可以关于刀片轴线B 120度旋转对称。每一个切削区72，72'都具有第一切削刃74、第二切削刃76以及延伸在第一和第二切削刃74，76之间的角部切削刃78。 相邻的外周面70在包含相邻外周面70的第二切削刃76的连接刃73处相交。每一个切削区72，72'都具有前刀面80，从工件上移除的切屑可以沿前刀面流动。前刀面80具有前刀面平坦部82、前刀面倾斜部84和前刀面开刃90。对于每一个第一切削区72，前刀面开刃 90都被成形在前刀面平坦部82和第一侧面64的接合处。对于每一个第二切削区72'，前刀面开刃90都被成形在前刀面平坦部82和第二侧面64'的接合处。显然，每一个前刀面开刃90都位于与其相关联的前刀面平坦部82的表面内以及与其相关联的侧面(64，64') 的表面内。根据某些实施例，前刀面平坦部82平行于刀片轴线B。根据另一些实施例，前刀面平坦部82相对于刀片轴线B倾斜。对于每一个切削区72，72'，切削刃74，76，78都被设置为与刀片轴线B的距离比前刀面平坦部82和前刀面开刃90与刀片轴线的距离更远。换句话说，对于每一个切削区 72，72 ‘，切削刃74，76，78相对于刀片轴线B隆起超过相关联的前刀面平坦部82和前刀面开刃90。第一、第二和角部切削刃74，76和78分别被成形在前刀面倾斜部84与第一后刀面66、第二后刀面67和角部后刀面68的相交处。每一个第一后刀面66都位于相应的侧面 (64, 64')内，并且每一个角部后刀面68都位于相邻的第一和第二后刀面66，67之间。对于指定切削区72，72'中的每一个第二切削刃76，相关联的第二后刀面67都位于相邻的切削区72，72'之内。根据本发明的某些实施例，第一、第二和角部切削刃74，76和78可以分别具有相关联的第一、第二和角部刃带86，87和88。第一、第二和角部刃带86，87和88位于相关联的第一、第二和角部切削刃74，76和78与相关联的前刀面倾斜部84之间。根据某些实施例， 刃带86，87和88可以共面。角部刃带88和相邻的第二刃带87均可沿着远离相关联的角部切削刃78的方向增加宽度。这种增加宽度的可选特征被设计用于加强切削刃74，76，78。由于相邻外周面70中的第二切削刃76位于同一连接刃73上，因此每一个指定的切削刃区72，72'都包含相邻的成对表面第二刃带87与指定切削刃区72，72'的第二切削刃76相关联，并且第二后刀面67与相邻切削刃区72，72'的第二切削刃76相关联。根据某些实施例，每一个相邻对中的第二后刀面67和第二刃带87都是不共面的。根据另一些实施例，每一个相邻对中的第二后刀面67和第二刃带87都是共面的。现参照图5结合图2，图3和图4进行说明，图5示出了安装在切削工具10上的切削刀片40。通过第二侧面64'与第一邻接面51邻接(在图4中示出)而将切削刀片40 保持在刀片槽30内。未操作的第一外周面70的第一前刀面平坦部82与第二邻接面52邻接，未操作的第一外周面70的第二前刀面平坦部82与第四邻接面M邻接并且未操作的第二外周面70 的第一前刀面平坦部82与第三邻接面53邻接。因此，前刀面平坦部82通常构成用于接合切削工具10中刀片槽30的第二、第三和第四邻接面(52，53，54)的接合面。由于前刀面平坦部82是以与第二和第三邻接面52，53的取向类似的方式取向的事实，因此第一外周面70 的第一前刀面平坦部82与第二邻接面52邻接以及第二外周面70的第一前刀面平坦部82 与第三邻接面53邻接就变得可行。具体地，指定外周面70的两个前刀面平坦部82相对于刀片轴线B沿相反的方向倾斜。因此，相邻的未操作外周面70中由第二和第三邻接面52，53 邻接的两个前刀面平坦部82就相对于刀片轴线B向着切削刀片40的指定侧面64，64'会合。换句话说，相邻外周面70中不相邻的前刀面平坦部82相对于刀片轴线B向着切削刀片40的指定侧面64，64'会合。切削刀片40通过螺钉42被牢固地固定就位，螺钉42被穿过刀片螺孔62插入并螺接在槽螺孔58内。由于槽螺孔58被设置为相对于刀片螺孔62具有一定的偏心率，因此拧紧螺钉42就将切削刀片40推入刀片槽30的后角部，也就是沿着箭头F的大致方向(在图5中示出)。根据某些实施例，前刀面平坦部82优选为平面并且是切削区72，72'中最大的部分。如上所述，前刀面平坦部82在切削刀片40被固定在刀片槽30内时用作邻接面。与 US7494303中公开的刀片相比，前刀面平坦部82相对较大的表面积是有利地利用了切削区 72, 72'的空间。在某些实施例中，前刀面平坦部82通常与它们在刀片槽30中对应的邻接面52，53，54尺寸匹配。而且，尽管每一个前刀面平坦部82在图示的实施例中均被视为单一的连续表面，但是在其他的实施例中它也可以由多个间隔开的共面表面构成。本发明进一步的优点在于在前刀面80上没有隔断物以使从工件切下的切屑能够沿前刀面80自由流动。而且，由于切屑能够通过前刀面开刃90离开切削刀片40直接到达相邻的切屑槽34，因此可以轻易地排出切屑。这样的情形是由于前刀面开刃90位于前刀面平坦部82的平面内并因此构成了“开口”，切屑能够不受阻碍地通过该“开口”离开的缘故。当切削刀片40被固定在刀片槽30内时，切削刀片40的两个径向向外会合的表面 (分别邻接第二和第三邻接面52，53的前刀面平坦部8 和刀片槽30 (第二和第三邻接面 52，53)就允许接触作用力G(在图4中示出)具有方向为径向向内的分量。这些作用力有助于通过与由于切削工具10的旋转而产生的离心力相反的作用而将切削刀片40限制在刀片槽30内。在优选的实施例中，第一切削刃74位于螺旋花键上。在另一些实施例中，第一切削刃74可以位于一条直线上、位于一部分椭圆上或者位于任意其他需要的花键上。尽管已经参照一个或多个具体实施例介绍了本发明，但是说明内容应被整体理解为示意性的而不应被解读成将本发明限制为图示的实施例。应该意识到本领域技术人员可以进行各种修改，尽管这些修改并未在本文中具体示出，但无论如何它们仍然落在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种可转位切削刀片(40)，包括第一和第二侧面(64，64')，其形状为平坦的多边形并且彼此平行； 垂直于第一和第二侧面(64，64')的刀片轴线(B)；延伸在第一和第二侧面(64，64')之间的外周表面(69)，外周表面(69)包括多个相同的外周面(70)，每一个外周面(70)都位于两个相邻的外周面(70)之间并且都被分为两个相同的第一和第二切削区(72，72')，每一个切削区都具有第一切削刃(74)、第二切削刃(76)以及延伸在第一和第二切削刃(74，76)之间的角部切削刃(78)；以及在第一切削刃(74)处与第一侧面(64)相交的前刀面(80)，前刀面具有构成接合面的前刀面平坦部(82)和前刀面开刃(90)，前刀面(80)与第一侧面(64)在第一切削刃(74) 处相交；其特征在于前刀面平坦部(82)与第二侧面(64')在前刀面开刃(90)处相交； 在每一个外周面(70)上，两个切削区(72，72')都是不共面的； 与对应的一对第一切削区(72)相关联的每一对前刀面平坦部(82)均以沿刀片轴线 (B)的方向会合；并且切削刃(74，76，78)隆起超过前刀面平坦部(82)。
2.如权利要求1所述的切削刀片(40)，其中相邻的外周面(70)在包含相邻外周面 (70)的第二切削刃(76)的连接刃(73)处相交。
3.如权利要求1所述的切削刀片(40)，其中每一个外周面(70)都关于外周面(70)的中心轴线(X) 180度旋转对称，中心轴线(X)垂直于刀片轴线(B)。
4.如权利要求1所述的切削刀片(40)，其中前刀面平坦部(82)是每一个切削区 (72, 72')中最大的部分。
5.如权利要求1所述的切削刀片(40)，其中每一个侧面(64，64')都关于刀片轴线 (B) 120度旋转对称。
6.如权利要求1所述的切削刀片(40)，其中切削刀片00)关于刀片轴线(B)120度旋转对称。
7.如权利要求1所述的切削刀片(40)，其中 每一个前刀面平坦部(8 都由单一的连续表面构成。
8.如权利要求1所述的切削刀片(40)，其中每一个前刀面平坦部(82)都由多个间隔开的共面表面构成。
9.一种旋转切削工具(10)，包括具有旋转轴线(A)的刀体(20)，界定出围绕旋转轴线(A)的旋转方向(R)，刀体00) 具有前端(22)、后端(24)以及延伸在其间的工具外周表面06)；在工具外周表面06)和前端02)之间的连接区域09)及其周围成形的多个切削部分( )，每一个切削部分08)都具有将如权利要求1所述的可转位切削刀片GO)保持在其中的刀片槽(30)；刀片槽(30)沿旋转方向(R)张开并且向外开向工具外周表面06)， 刀片槽(30)包括径向面向外的第一邻接面(51)以及与之横向的第二、第三和第四邻接面 (52，53，M)，槽螺孔(58)向外开向第一邻接面(51)，在沿着与旋转方向(R)相反的方向看刀片槽(30)时，第二和第三邻接面(52，53)径向向外会合，而在沿径向方向看时，第二和第三邻接面(52，53)是沿着与旋转方向(R)相反的方向会合；并且通过第二侧面(64')与第一邻接面(51)邻接、第一未操作外周面(70)的第一前刀面平坦部(8 与第二邻接面(5 邻接、第一外周面(70)的第二前刀面平坦部(8 与第四邻接面(54)邻接以及第二未操作外周面(70)的第一前刀面平坦部(8 与第三邻接面 (53)邻接而将切削刀片GO)保持在刀片槽(30)内。
10.如权利要求9所述的旋转切削工具(10)，其中相邻的外周面(70)中相邻的第二切削刃(76)位于由相邻的外周面(70)共用的直线上。
11.如权利要求9所述的旋转切削工具(10)，其中每一个外周面(70)都关于外周面 (70)的中心轴线(X) 180度旋转对称，中心轴线(X)垂直于刀片轴线(B)。
12.如权利要求9所述的旋转切削工具(10)，其中前刀面平坦部(82)是切削区 (72, 72')中最大的部分。
13.如权利要求9所述的旋转切削工具(10)，其中每一个侧面(64，64')都关于刀片轴线(B) 120度旋转对称。
全文摘要
一种可转位切削刀片，具有第一和第二侧面以及延伸在其间的外周表面。外周表面具有多个相同的外周面，每一个外周面都被分为两个相同的第一和第二切削区。每一个切削区都具有第一切削刃、第二切削刃、延伸在第一和第二切削刃之间的角部切削刃以及前刀面，前刀面具有构成接合面的平面的前刀面平坦部。前刀面平坦部与第二侧面在前刀面开刃处相交。在每一个外周面上，两个切削区都是不共面的。与第一切削区相关联的每两个前刀面平坦部均以沿刀片轴线的方向会合并且切削刃隆起超过前刀面平坦部。
文档编号B23C5/20GK102470456SQ201080032956
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月7日 优先权日2009年7月26日
发明者策特勒 M. 申请人:伊斯卡有限公司