联接部件、特别是用于旋转刀具的切削头部、以及互补的联接部件和旋转刀具的制作方法
【专利摘要】本发明涉及联接部件、特别是用于旋转刀具的切削头部、以及互补的联接部件和旋转刀具。用于可互换地紧固至载体(4)上的联接部件、特别是旋转刀具的切削头部(6)，包括两个联接销(8)，这些联接销被安排成是相对于中心旋转轴线(24)彼此相反的并且是彼此间隔开的从而形成一个用于该载体(4)的中央销(18)的接收空间(16)。这些联接销(8)各自具有一个径向外部外表面(42A)和一个径向内部内表面(40A)。
【专利说明】联接部件、特别是用于旋转刀具的切削头部、以及互补的联接部件和旋转刀具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种联接部件、特别是用于旋转刀具、优选钻削刀具的切削头部。此外本发明涉及与之互补的一种联接部件、特别是载体，并且还涉及旋转刀具。
【背景技术】
[0002]例如从EP O 813 459 BI中可以了解到这种类型的旋转刀具。这种类型的旋转刀具是模块式刀具，其中该切削头部是以一种可逆地可互换的方式可插入一个载体中的。出于这个目的，在切削头部与载体之间需要一个联接件。联接件一般具有用于在切削头部与载体之间传输扭矩的多个停止表面。另外，提供了多个夹紧或定心表面作为另外的功能性表面，通过这些表面，该切削头部是相对于该载体以一种轴向平行的方式定向的。
[0003]在可以从EP O 813 459 BI中了解到的联接件的情况下，该切削头部在其朝向该载体定向的后端处具有一个联接销，该联接销被接收在该载体的一个联接用接收座中。该联接销在此经由一个平坦的头部支撑表面融入，通过该平坦的头部支撑表面，该切削头部搁置在该载体的一个平坦的末端支撑表面上。该联接销在此具有这些停止表面和这些夹紧或定心表面。因此，该联接销周围从这些腹板远至可能的凹陷被多个槽环绕，并且两种功能性表面，即，停止表面和夹紧表面被安排在内部并且没有延伸到远至外圆周表面。
[0004]EP I 996 358 BI披露了具有被环绕的(wound-around)联接销的一个另外的联接点，但是其中槽没有中断其周围的这种环绕。
[0005]除了这种被环绕型之外，以下联接件也是已知的:其中被环绕的联接销仅携带这些夹紧表面，但是相比之下，这些停止表面在径向方向上突出而形成了一个台阶并且延伸到远至外圆周表面。例如从US2011/0318128A1和US6，059，492中可以了解到这种类型的一个不被环绕的联接件。所述文件还披露了这些夹紧表面的一种燕尾形构型，并且因此所述夹紧表面形成了从后方的接合作用以便确保获得轴向拉出保护。
[0006]本 申请人:的DE 10 2012 200 690.7 (在本申请日尚未公开)描述了该被环绕型的联接件，其中该连接销在截面中观察时具有大致长方形的基本形状并且被多个槽切断。该联接销的这些横向区段在此形成了夹紧区段，而该联接销的这些纵向区段形成了停止表面。该联接销同时具有总体上大致燕尾形的设计。该联接点是处于自定心且自夹紧的、可逆地可互换的联接件的形式。没有提供用于将切削头部固定在该载体中的额外的紧固元件，例如螺钉等等。
[0007]从本 申请人:的DE 10 2013 205 889.6中可以得知被缠绕形联接件的另一个实例，该文件同样在本申请日尚未公开。从根据DE 10 2012 206 690.7的构型出发，此处的联接销具有一个轴向前部销区域和一个轴向邻接的后部销区域，其中这些夹紧表面和停止表面被设计用于将扭矩传输至不同的销区域。
[0008]在这种类型的联接件的情况下，由于这个比较大的、居中安排的联接销，比较薄的边缘腹板保持在载体上，这些边缘腹板同样仍被多个槽中断。
【发明内容】
[0009]发明目的
[0010]由此出发，本发明是基于以下目的:准许在两个联接部件之间、特别在一个钻削刀具的切削头部与和其对应的载体之间实现一种自夹紧的、可逆地可释放的联接，该联接适合于吸收高的力。
[0011]目的的实现
[0012]为此，本发明提供一种联接部件、特别是旋转刀具的切削头部，用于可互换地紧固至一个互补的联接部件、特别是一个载体上，该联接部件包括一个联接销，该联接销被一个头部支撑表面包围并且具有一个用于传输扭矩的停止表面和一个用于将该联接部件定心和夹紧的夹紧表面，其中该夹紧表面是相对于一条中心旋转轴线以偏斜的倾斜方式定向的以便与该互补的联接部件形成一种从后方的接合作用，其特征在于形成了两个联接销，所述这些联接销被安排成是相对于该中心旋转轴线彼此相反的并且是彼此间隔开的以便形成用于该互补的联接部件的一个中央销的一个接收空间，并且这些联接销各自具有一个径向外部外表面和一个径向内部内表面。
[0013]该联接部件被设计成用于以被环绕型的方式可互换地紧固至一个另外的互补的联接部件上。所述联接部件的下侧(此侧朝向该互补的联接部件)具有两个联接销，这些联接销被安排成是相对于中心旋转轴线彼此相反的并且彼此间隔开从而形成用于该另外的联接部件的中央销的一个接收空间。这两个联接销各自具有一个径向外部外表面和一个径向内部内表面。因此这些内表面界定了该中央接收空间。此外，形成了用于传输扭矩的多个停止表面和用于夹紧和定心的多个夹紧表面。这些夹紧表面在此是相对于该中心旋转轴线以偏斜的倾斜方式形成的以便形成一种形状配合式的从后方的接合作用，以实现轴向拉出保护。
[0014]在此，联接点总体上是以被环绕型的方式设计的。因此这两个联接销被一个特别地平坦的头部支撑表面包围。该联接部件优选地是模块式旋转刀具、特别是钻削刀具的一个切削头部。在装配后的状态下，这些联接销接合在该互补的联接部件的多个联接用接收座中、特别是该模块式旋转刀具的载体中。该第一联接部件在下文中概括地称为切削头部并且该另外的互补的联接部件被称为载体。原则上，反向的构型也是可能的。联接构型在此不限于在一个旋转刀具的切削头部与载体之间进行连接的用途。
[0015]该互补的联接部件的中央销接合在其中的这个中央接收空间是通过彼此间隔开的两个分开的联接销的安排来形成的。总体上，因此该互补的联接部件在联接点的区域中具有高度的刚性。
[0016]总体上，所述联接是在轴向方向上自夹紧的并且可以优选地在不使用工具的情况下再次连接和/或释放的一种自定心的联接。出于这个目的，该切削头部典型地在轴向方向上被插入该联接用接收座中并且随后通过旋转被带到最终位置中。在此的支撑和夹紧是借助于这些联接销的某种弹性和/或通过载体上的对应腹板而发生。
[0017]在顶视图中观察时，这些联接销适宜地形成了一个环形节段表面。因此该内部内表面和外部外表面均总体上具有弯曲的设计。环形节段表面总体上应理解为是指这两个表面是凹状地弯曲的、但并不彼此绝对地同心。然而，这两个表面优选地定向成相对于彼此同心，至少在横过该中心纵向轴线的一个截面中观察时是如此。
[0018]对于传输扭矩有效的这个停止表面被设计成该内表面与外表面之间的一个连接表面。在此该停止表面适宜地是同样弯曲的、特别被设计成向外凸状地弯曲而使得，在通向该内表面或外表面的过渡区域中优选地并不形成可能导致应力集中的边缘。因此，总体上保持负载是低的。
[0019]在此这些联接销优选地至少间隔一个型芯直径。因此它们在外侧上是在径向较远的程度上安排的，这对于扭矩传输具有有利的效果。同时，形成了适合于接收功能性元件、例如冷却剂通道的一个足够大的剩余的中央接收空间。在此型芯直径总体上应理解为是指多个相对的槽之间的最小距离。
[0020]在这些联接销之间的接收空间的基底上优选地形成了一个特别地中央冷却剂连接部。因此在操作过程中，冷却剂经由所述中央冷却剂连接部被送入该联接部件中、即进入切削部中，该冷却剂以适当方式被引导至多个切削刃或引导到该切削头部的端侧上。为此目的，可以提供对应的分配孔。
[0021]这些表面中的至少一个，即要么内表面要么外表面，适宜地形成了该夹紧表面。也就是说，在联接后的状态下，这些表面对中的至少一对，即内表面对或外表面对，因此以夹紧方式支承在另一个联接部件的中央销的对应外部夹紧表面上或支承在该另一个联接部件的这些边缘腹板的内部夹紧表面上。在联接后的状态下，没有充当夹紧表面的这些表面相对于该另一个联接部件的对应表面具有游隙。原则上，这些内表面和外表面也可以被设计为在联接后的状态下不具有游隙的夹紧表面。此外，这些夹紧表面是相对于该中心纵向轴线偏斜地倾斜的以便与该互补的联接部件以燕尾形连接的方式形成一个下切口。在这个连接中，该外表面是优选以偏斜的倾斜方式形成的。
[0022]根据第一变体实施例，内表面和外表面在此均是以倾斜方式安排的、特别优选地是以一个相同的角度。因此这两个表面优选地均以偏斜的倾斜方式向外延伸，并且因此总体上，每个联接销被设计成向外偏斜地倾斜并且处于一个圆的一个节段的方式的一个弯曲部分。这特别实现了该切削头部的较高稳定性。
[0023]替代地，这两个表面是以相反方式倾斜定向的，并且因此内表面和外表面二者均设计成用于以燕尾形连接的方式形成一个下切口。因此该联接销在该互补的联接部件的方向上通过这两个表面连续地变宽。
[0024]根据一个第三变体实施例，这些表面中的仅一个、特别地该外表面是倾斜的并且另一个表面形成了一个柱形圆周表面。通过这种方式，实现了切削头部相对于该互补的联接部件良好定心的优点。
[0025]在一个有利的发展中，相应的联接销具有在该中心旋转轴线的方向上彼此连接的两个区段，即一个带有该夹紧表面的夹紧区段和一个带有该停止表面的停止区段。这两个功能性区域，即一方面夹紧和定心并且另一方面传输扭矩，因此相对于彼此在纵向方向上是脱离联接的。通过这种方式，可以用针对相应功能进行优化的方式来设计该联接销的这些不同区段的区域。
[0026]这两个区段适宜地被定向成相对于彼此成一个角度。该带有夹紧表面的夹紧区段在这个连接中是以倾斜方式设计的以便至少通过其内表面和/或其外表面形成从后方的接合作用。同时，该停止区段优选地设计成具有平行于该中心纵向轴线定向的表面。
[0027]由于功能上分离成不同的区段，使得一种不同的构型成为可能。这适宜地用于使得这两个区段延伸跨越不同的角范围。在此特别提供的是使该夹紧区段延伸跨越一个相对大的角范围。这样实现了可靠的夹紧，因为提供了一个尽可能大的夹紧表面。同时，该停止区段可以设计成是较短的，因为为了传输扭矩，仅有在圆周方向上定向的这个停止表面是关键的，并且因此相应联接销的长度仅仅必须在圆周方向上具有足够的尺寸以能够吸收所需要的扭矩力。
[0028]在一个适宜的发展中，在此该接收空间仅是在这两个被定向在该互补的联接部件的方向上的区段之间形成的。因此在朝向切削头部尖端定向的前部区域中形成了一个不带有凹陷的、实心的中央区段，特别是夹紧区段。在该前部区段的区域中，因此该联接部件对应于一个具有仅一个中央销的常规联接部件。
[0029]根据本发明，该目的此外是通过一种与该联接部件互补的联接部件实现的，其特征在于，形成了用于接收这些联接销的两个联接用接收座，在这些联接用接收座之间安排了一个中央销。所述互补的联接部件是以与该联接部件互补的方式设计的，其任务是为了接收这些联接销，所述互补的联接部件被设计成具有与所述这些联接销对应的多个联接用接收座。在此这些联接用接收座是分开地形成的并且彼此间隔开，其中在这些联接用接收座之间安排了一个延伸进入该接收空间中的中央销。该中央销的直径在此与这两个联接销之间的距离匹配。当该联接部件被插入时，这些联接销的外表面和内表面因此优选地各自支承在这些联接用接收座的对应表面上。
[0030]此外此目的最后是通过一种旋转刀具、特别是钻削刀具实现的，所述旋转刀具具有该联接部件作为切削头部以及该互补的联接部件作为载体。在此该切削头部被可互换地紧固在该载体的端侧上。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]以下通过参考附图对本发明的变体实施例进行更详细的解释，在附图中:
[0032]图1A、1B示出了第一变体实施例的带有切削头部和载体的钻削刀具的局部分解透视图，
[0033]图2A-2C示出了从该第一变体实施例的切削头部下方得到的水平投影以及转过了 90°的两个侧视图，
[0034]图3示出了图1A和IB中的载体和根据该载体的联接用接收座的水平投影，
[0035]图4A示出了根据图1A、1B的钻削刀具的端视图，
[0036]图4B-4D示出了不同变体的、根据图4A的剖面线得到的截面图，
[0037]图5A、B示出了根据第二变体实施例的钻削刀具的局部透视分解图示，
[0038]图6A-6C示出了根据第二变体实施例从切削头部下方得到的水平投影还以及转过了 90°的两个侧视图，
[0039]图7示出了根据该第二实变体施例的载体和联接用接收座的水平投影，
[0040]图8A示出了该第二变体实施例的一个端视图，并且
[0041]图8B示出了根据图8A中的剖面线的一个截面图。
【具体实施方式】
[0042]在这些图中，以相同方式起作用的部件各自用相同的参考符号绘出。这两个变体实施例中的钻削刀具被设计成具有一个载体和一个切削头部6的一种模块式钻削刀具，该切削头部是以可逆方式可紧固在所述载体中的。载体4与切削头部6之间的联接在此借助于被称作被环绕型的方式发生。出于这个目的，该切削头部6在其后端处具有两个联接销8，这些联接销在轴向或纵向方向上延伸并且各自是可插入该载体4的联接用接收座10中的。这些联接用接收座10在各自情况下是在圆周方向上由两个边缘腹板12形成的，这些边缘腹板在轴向方向上作为钻头的对应后部的连续部分延伸。所述边缘腹板12被多个槽14中断。这些边缘腹板12完全包围这两个联接销8而使之与这些槽14产生的中断部间隔开。
[0043]在这两个联接销8之间居中地形成了一个中央接收空间16。在载体4上作为与所述接收空间互补的配对物形成了一个中央销18。该中央销18在此是经由多个径向腹板20连接至在圆周方向上延伸的这些边缘腹板12上。总体上，载体4的端侧因此是由这些腹板
12、20的近似S形轮廓形成的，其中结合了中央销18并且通过这种方式得到了总体高水平的刚度。
[0044]这两个联接销8在此从一个特别地平坦的头部支撑表面22伸出并且在中心纵向轴线24的方向上延伸。该中心纵向轴线同时还形成了该钻削刀具在操作过程中旋转所围绕的旋转轴线。
[0045]按照与平坦的头部支撑表面22对应的方式，在载体4上由这些腹板12的相应端侧形成了一个平坦的端部支撑表面26。在该第一变体实施例中，这些径向腹板20和该中央销18也形成了该端部支撑表面26的一部分。在装配后的状态下，该切削头部6以其头部支撑表面22平坦地搁置在该端部支撑表面26上。
[0046]这些链接销8各自具有一个定心与夹紧表面28A和一个停止表面30A。该夹紧表面28A用于将相应的链接销8并且因此将整个切削头部6在载体4的这些联接用接收座10中定心和夹紧。这些停止表面30A用于将来自载体4的扭矩传递至切削头部6。相应地，在这些联接用接收座10上因此也形成了对应的夹紧表面28B和停止表面30B。
[0047]总体上，位于切削头部上的表面在下文中用字母A表示并且位于载体上的与之互补的表面用字母B表不。
[0048]在载体4内在这两个槽14之间形成了一个具有型芯直径d的型芯32。在所述型芯内形成了一个中央冷却剂通道34，该冷却剂通道在切削头部6中由一个中央冷却剂连接部36接续。在该示例性实施例中，多个冷却剂孔38从所述冷却剂连接部中出现(具体参见图4B、4C、4D)，所述这些冷却剂孔在切削头部6的端侧出口点处开放。作为其替代方案，这些开口点也可以安排在这些槽14中。
[0049]该切削头部6特别地在不使用工具的情况下安装到载体4上，是通过首先将切削头部6在轴向方向上布置到载体4上，而使得这些联接销8接合在这些槽14的间隙之中。随后将切削头部6相对于载体4进行旋转而使得这些联接销8被插入这些联接用接收座10中，这些联接用接收座在各自的情况下朝向这些槽14是开放的。在这个插入操作的过程中，这些夹紧表面28A、28B彼此接触并且将切削头部6夹紧且定心。在该最终位置中，停止表面30A、30B到达一个停止件，并且因此切削头部6以总体上自夹紧且无游隙的方式被保持在载体4中。为了轴向方向上可靠的防拉出保护，将这些联接销8和这些联接用接收座10以燕尾形方式彼此相连接。如特别参照图4B至4D所解释的，在此方面不同的构型是有可能的。
[0050]总体上，这些联接销8各自具有一个径向内部内表面40A和一个径向外部外表面42A。如特别从图2A中可以得到，在水平投影中观察时所述这些表面是彼此同心地安排的并且经由该停止表面30A彼此连接。该停止表面30A在此具有弯曲的设计并且以无边缘的方式融入该内表面40A和外表面42A中。
[0051]在载体4上以与切削头部6上的内表面40A和外表面42A互补的方式形成了内表面40B和外表面42B。
[0052]这些夹紧表面28A、B优选地主要是由外表面42A、B形成的。原则上，内表面40A、B也可以形成这些夹紧表面和定心表面。
[0053]在根据图4B和4D的这些变体实施例中，这两个表面40A、42A是相对于头部支撑表面22以偏斜的倾斜方式安排的,该头部支撑表面是垂直于该中心纵向轴线24定向的。在根据图4B的变体实施例中，这两个表面40A、42A是以向外或向内倾斜的相反方式安排的而使得在各自情况下，对于联接用接收座10的对应的互补表面40B、42B存在双下切口以便形成经典的燕尾形齿接装置。
[0054]相反，在图4D的变体实施例中，表面40A、B和42A、B被安排在相同方向上、特别地安排成以相同角度向外倾斜，并且因此仅有这些外表面42A、B形成了用于轴向方向的防拉出保护的下切口。在这个变体实施例中，因此中央销18是以朝向端侧呈锥体变细的方式形成的。与之相反，在图4B的变体实施例中，所述中央销朝向载体4具有一个锥形部分，所述中央销从该锥形部分朝向端侧呈锥体变宽。根据图4B的构型由于在两侧上的下切口而准许高的防拉出安全性。根据图4D的构型对于切削头部6产生了较高水平的稳定性，特别是由于在内表面40A、40B处由于这个钝角而仅出现小的应力荷载。
[0055]最后,还能够将这些对的表面40A、B或42A、B中的至少一对设计成柱形的圆周表面，如参照图4C用内表面40A、B的实例所展示的。在这个示例性实施方案中，因此中央销18具有柱形设计。
[0056]在图5至8中展示的第二变体实施例中，这些联接销8还以及处于与之对应的方式的这些联接用接收座10在中心纵向轴线24的方向上被分成两个分开的功能性区段，即分成一个夹紧区段44和一个停止区段46。这两个区段44、46彼此直接邻接。
[0057]在该示例性实施例中,夹紧区段44与头部支撑表面22邻接。对应的夹紧表面28A进而以向外偏斜的倾斜方式定向，以便形成一个下切口。如特别从图5A或从根据图SB的截面图中可以得知，切削头部6在夹紧区段44的区域中的中央区域中也具有实心设计。因此该接收空间16仅局部地延伸跨越该停止区段46的轴向长度。
[0058]在夹紧区段44的区域中，载体上的这些边缘腹板12因此在这两个槽14之间沿圆周方向延伸而不通过中央销18彼此连接，因为该中央销在轴向方向上凹入、仅与停止区段46齐平地开始。由于这一措施，因此这些夹紧表面48A、B延伸跨越了这些边缘腹板12的整个角范围。相反，停止区段46仅在一个有限的角范围上形成，如特别从图5A中可以看到。在停止区段46的区域中，中央销18进而连接至这些外边缘腹板12上。相反，这意味着在切削头部6上，该夹紧区段44形成了一个中央实心销区段，该区段没有中断(中央冷却剂连接部36除外)并且具有平坦的水平延伸的表面，这些停止区段46在轴向方向上从该表面伸出。
【权利要求】
1.一种联接部件￠)、特别是旋转刀具的切削头部，用于可互换地紧固至一个互补的联接部件(4)、特别是一个载体上，该联接部件包括一个联接销(8)，该联接销被一个头部支撑表面(22)包围并且具有一个用于传输扭矩的停止表面(30A)和一个用于将该联接部件(6)定心和夹紧的夹紧表面(28A)，其中该夹紧表面(28A)是相对于一条中心旋转轴线(24)以偏斜的倾斜方式定向的以便与该互补的联接部件(4)形成一种从后方的接合作用， 其特征在于 形成了两个联接销(8)，所述这些联接销被安排成是相对于该中心旋转轴线(24)彼此相反的并且是彼此间隔开的以便形成用于该互补的联接部件(4)的一个中央销(18)的一个接收空间(16)，并且这些联接销(8)各自具有一个径向外部外表面(42A)和一个径向内部内表面(40A)。
2.如权利要求1所述的联接部件(6)， 其特征在于 在顶视图中观察时，这些联接销(8)形成了一个环形节段表面。
3.如权利要求1或2所述的联接部件(6)， 其特征在于 该停止表面(30A)具有弯曲的设计并且将该内表面(40A)连接至该外表面(42A)上。
4.如以上权利要求之一所述的联接部件(6)， 其特征在于 这些联接销(8)彼此至少间隔了一个型芯直径(d)。
5.如以上权利要求之一所述的联接部件(6)， 其特征在于 在这些联接销(8)之间形成了一个冷却剂连接部(36)。
6.如以上权利要求之一所述的联接部件(6)， 其特征在于 选自该内表面(40A)和该外表面(42A)中的这两个表面中的至少一个形成了该夹紧表面(28A)并且是相对于该中心旋转轴线以偏斜的倾斜方式形成的，以便与该互补的联接部件(4)形成一种从后方的接合作用。
7.如以上权利要求之一所述的联接部件(6)， 其特征在于 该内表面(40A)和该外表面(42A) 二者均是相对于该中心旋转轴线(24)以倾斜方式安排的。
8.如权利要求1至6之一所述的联接部件(6)， 其特征在于 这两个表面之一，即该内表面(40A)或该外表面(40B)，具有柱形的设计。
9.如以上权利要求之一所述的联接部件(6)， 其特征在于 相应的联接销(8)具有在该中心旋转轴线(24)的方向上彼此连接的两个区段，即一个带有该夹紧表面(28A)的夹紧区段(44)和一个带有该停止表面(30A)的停止区段(46)。
10.如权利要求9所述的联接部件(6)， 其特征在于， 这两个区段(44，46)被定向成相对于彼此成一个角度。
11.如权利要求9或10所述的联接部件(6)， 其特征在于， 这两个区段(44，46)延伸跨越不同的角范围，其中特别地该夹紧区段(44)延伸跨越了一个相对大的角范围。
12.如权利要求9至11之一所述的联接部件(6)， 其特征在于， 该接收空间(16)是仅在被定向在该另外的联接部件(4)的方向上的这两个区段(46)之间形成的。
13.—种互补的联接部件(4)、特别是用于旋转刀具的载体，用于可互换地接收如以上权利要求之一所述的联接部件(6)， 其特征在于， 形成了用于接收这些联接销(8)的两个联接用接收座(10)，在这些联接用接收座之间安排了一个中央销(18)。
14.一种旋转刀具、特别是钻削刀具，该刀具具有一个如权利要求1至12之一所述的、被设计成切削头部的联接部件￠)以及如权利要求13所述的、被设计成载体的一个互补的联接部件(4)，并且该切削头部被可互换地紧固在该载体的端侧上。
【文档编号】B23B51/06GK104174900SQ201410207255
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2013年5月21日
【发明者】J·施韦格尔, B·H·措伊格 申请人:钴碳化钨硬质合金公司