面切槽用的金属切槽刀片的制作方法

文档序号:15571355发布日期:2018-09-29 04:32阅读:195来源:国知局

本发明属于金属切削的技术领域。更具体地说,本发明属于在诸如计算机数控机床、即cnc机床的机床中用于金属切削的面切槽用切槽刀片的领域。



背景技术:

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的切槽刀片,更具体地是一种面切槽刀片。换句话说,本发明涉及一种切槽刀片,其包括前表面和相对的后表面、第一侧表面和相对的第二侧表面、顶表面和相对的底表面。顶表面包括顶前部和顶后部,该顶前部包括前刀面和切削刃。切削刃至少部分地形成在前刀面和前表面之间的相交部处。切削刃在第一端点和第二端点之间连续地或基本上连续地延伸。切削刃关于第一平面对称地或基本对称地布置。第一平面与切削刃的中点相交并且与后表面相交。顶后部包括顶支撑表面。底表面包括底支撑表面。底表面关于第二平面对称地或基本对称地布置。第二平面与前表面和后表面相交。

从jp2013-166189a中已知这种切槽刀片。

面切槽刀片可用于通过金属切削而在旋转的金属工件中产生圆形凹槽。所产生的圆形凹槽具有与金属工件的旋转轴线重合的中心。面切槽刀具主体的主切削进刀方向平行于金属工件的旋转轴线。

在使用过程中,面切槽刀片安装在面切槽刀具主体的刀片座中。

对于深度大于面切槽刀片的长度的圆形凹槽,面切槽刀具主体具有允许在与金属工件的旋转轴线平行的主进刀方向上进行面切槽的形状,而不会有干涉或损伤。这通常通过在面切槽刀具主体上设置围绕平行于主进刀方向的一个或多个曲率轴线弯曲的刀身部分来实现。

对于窄且深的圆形凹槽,有利的是,利用切槽刀片的夹紧机构,其根据这样的原理工作,即,刀片座可以通过迫使上夹爪和下夹爪彼此远离的、键的运动(诸如,旋转)而打开。当不存在键时,刀片被上夹爪和下夹爪夹紧。上夹爪因此是可弹性变形的或可回弹移动的。这种夹紧机制被称为弹簧夹紧。

或者,可以使用所谓的螺钉夹紧机构。在这种面切槽刀具主体中,夹紧螺钉旋转,将上夹爪压靠于面切槽刀片的上夹紧表面。这种机构对于深槽的效果较差,因为随着从夹紧螺钉到工作切削刃的距离增大,用于该夹紧螺钉以实现足够的刀片夹紧所需的扭矩也增大。

从jp2013-166189已知的面切槽刀片包括顶表面,该顶表面包括横截面为v形的顶夹紧表面。中央凹槽关于刀片的纵向轴线对称地延伸,从而分隔两个同样大的表面。底表面包括以相应的方式布置的底支撑表面。面切槽刀片的顶夹紧表面和底支撑表面对应于其中安装有面切槽刀片的、面切槽刀具主体的刀片座的形状。在侧视图中,面切槽刀片水平地安装在刀片座中,即,使得顶表面和底表面平行于主切削进刀方向延伸。



技术实现要素:

发明人已经发现,面切槽刀片的水平安装需要高夹紧力,以避免在切削圆形凹槽之后的缩回期间,面切槽刀片被从刀片座中拉出。本发明人已经发现,为了延长面切槽刀具主体的使用寿命,较低的夹紧力是有利的。本发明人已经发现,对于使用期间的面切槽刀片而言,刀片的非切削部分(特别是底表面的后端)与加工出来的凹槽的侧壁之间的干涉或接触的风险对于底表面的后端的一侧相对较高,并且对于底表面的后端的一个相对侧相对较低。

本发明的一个目的是提供一种切槽刀片,使用该切槽刀片,使得仅需要减小的夹紧力,并且该切槽刀片可用于面切槽操作。

本发明的另一个目的是提供一种切槽刀片,该切槽刀片降低了在面切槽期间刀片的非切削部分干涉的风险。

这些目标中的至少一个目标通过最初限定的切槽刀片来实现,其特征在于,第一平面和第二平面相对于彼此形成0.5-5.0°的角度。

通过相对于切削刃以一定角度布置底表面,即使刀片在侧视图中以向下倾斜的方式定位,也可以将底支撑表面制造得足够大,从而提高了刀片座中切槽刀片的稳定性。

通过相对于切削刃以一定角度布置底表面,提高了间隙。更具体地说,降低了与第二侧表面相邻的底表面的部分与圆形凹槽(即,面凹槽)的径向外侧壁接触的风险。

通过关于第二平面对称地或基本对称地布置底表面以及还有底支撑表面,提高了刀片在刀片座中的稳定性。

切槽刀片适合用于金属切削,并且由耐磨材料制成,优选包括硬质合金。切槽刀片适合用于在车削操作时形成圆形凹槽,即适合用于面切槽。

切槽刀片包括前表面和相对的后表面,前表面即是包括主间隙表面的前端表面,所述相对的后表面即是后端表面,其中后表面的至少一部分适合于与面切槽刀具主体的刀片座中的后支撑表面接触。

前表面面向切槽刀片的主切削进刀方向。

切槽刀片包括第一侧表面和相对的第二侧表面。

切槽刀片包括顶表面和相对的底表面。顶表面包括顶前部和顶后部。顶前部和顶后部优选地被从第一侧表面延伸到第二侧表面的凸脊或一个或多个突起分开。从底表面到该凸脊或该一个或多个突起的距离优选地大于从底表面分别到顶前部或顶后部的距离。

顶前部包括前刀面并且优选地包括切屑形成表面。顶前部包括至少部分地形成在前刀面与前表面之间的相交部处的切削刃,该切削刃在第一端点(优选地位于第一侧表面与前刀面之间的相交部处)与第二端点(优选地位于第二侧表面和前刀面之间的相交部处)之间连续地或基本上连续地延伸。

切削刃关于第一平面对称或基本对称地布置,该第一平面与切削刃的中点相交并且与后表面相交。

切削刃的中点是在使用过程中处在由切槽刀片形成的圆形凹槽的侧壁表面之间的中途。

优选地是,在顶视图中,顶前部关于第一平面对称地或基本对称地布置。

第一平面与切槽刀片的主切削进刀方向一致。

顶后部包括顶支撑表面,该顶支撑表面适合于与面切槽刀具主体的刀片座中的上夹紧表面接触。

底表面包括底支撑表面,该底支撑表面适合于与面切槽刀具主体的刀片座中的底支撑表面接触。

底表面关于第二平面对称或基本对称地布置。

底表面优选地包括沿着作为第二平面的一部分或位于第二平面中的线延伸的中央结构,优选为凹槽或凸脊。中央结构优选地在底表面的相对端之间延伸。

第二平面与前表面和后表面相交。在顶视图中,第一平面和第二平面相对于彼此形成0.5-5.0°的角度α。形成在第一平面和第二平面之间的相交部处的线沿着与切槽刀片的主切削进刀方向垂直的方向延伸。

参考平面优选与顶支撑表面相交。

切槽刀片成形为使得在面切槽操作期间,当切槽刀片在主切削进刀方向上移动时,切槽刀片的与所形成的圆形凹槽的侧壁表面接触的唯一部分是切削刃。更确切地说,仅切削刃的第一和第二远侧刀刃部分。切槽刀片的所有其它部分位于由切削刃的第一和第二远侧刀刃部分形成的侧壁表面之间。换句话说,切槽刀片可定位成使得在面切槽中,比由从前表面到后表面的距离限定的切槽刀片的长度更深的切槽深度是可能的,其中凹槽的宽度由切削刃限定。

根据本发明的一个方面,从底表面到参考平面的距离离开前表面朝向后表面增大,其中切削刃的至少50%、第一端点和第二端点位于参考平面中,并且其中,参考平面p5垂直于第一平面p1。

这种切槽刀片特别适合于可定位成使得后端在侧视图中低于前端,由此减少了将刀片保持在刀片座中所需的夹紧力。

发明人发现,面切槽刀片的非水平位置、更具体地说是后端低于前端的位置,即在侧视图向后下方倾斜的位置降低了所需的夹紧力。发明人已经认识到,如果面切槽刀片以非水平方式定位,则获得足够的间隙是重要的。

参考平面包括第一端点和第二端点。参考平面包括切槽刀片的主切削进刀方向。

从底表面到参考平面的距离离开前表面朝向后表面递大,优选地是以线性方式增大。在侧视图中,底表面和参考平面优选地形成5-45°的角度,甚至更优选地是形成10-30°的角度。包括底表面的平面或底表面的延长部在位于前表面前方的交点处与参考平面相交。换句话说,前表面面向交点。

切削刃的至少50%、优选60-100%位于参考平面内。

参考平面垂直于第一平面。

根据本发明的一个方面,切削刃包括邻近第一侧表面的第一远侧刀刃部分和邻近第二侧表面的第二远侧刀刃部分,

其中第一和第二远侧刀刃部分是切削刃的相对于第一平面的最远侧部分,

其中平行于第一平面的第三平面与第一远侧刀刃部分相交,并且其中平行于第一平面的第四平面与第二远侧刀刃部分相交,其中从第四平面到底支撑表面的距离朝向后表面增大。

通过这样的切槽刀片,在侧视图中观察时,如果刀片被定位成使得底表面向下沿向后方向倾斜,则在面切槽操作中第二侧表面与外壁表面接触的风险降低。

第一和第二远侧刀刃部分之间的距离限定了当切槽刀片沿主切削进刀方向移动时所切削出来的凹槽的宽度。

优选地是,在顶视图中,第一和第二远侧刀刃部分位于切削刃的凸起部分上。

第一和第二远侧刀刃部分位于参考平面中。

切削刃的中点位于第三平面和第四平面之间,并且离第三平面和第四平面等距离。

除了与第四平面相交的第二远侧刀刃部分之外,切槽刀片的所有部分都位于第四平面的一侧上并且与第四平面间隔开。

根据本发明的一个方面,底表面包括第一凹槽,所述第一凹槽关于第二平面对称布置并且从前表面延伸到后表面。

通过这种切槽刀片,改进了切槽刀片在刀片座中的稳定性,特别是如果刀片座的底支撑表面包括中央凸脊。

通过这种切槽刀片,使得可以更容易进行刀片的安装,因为可以以线性方式朝向刀片座中的后支撑表面按压刀片。

第一凹槽是与第一和第二侧表面间隔开的中心凹槽或凹陷。

第一凹槽在底部视图中是直的。

第一凹槽的横截面优选具有恒定的宽度和恒定的形状。

根据本发明的一个方面,第一侧表面包括邻近切削刃的第一部分的第一间隙表面,其中第一间隙表面相对于第三平面形成第一间隙角,其中第二侧表面包括邻近所述切削刃的第二部分的第二间隙表面,其中所述第二间隙表面相对于第三平面形成第二间隙角,其中所述第二间隙角大于所述第一间隙角。

通过这种切槽刀片,切槽刀片更适合用于面切槽。更具体地说,第一间隙表面的第一间隙角度相对较小,这增加了切削刃的第二部分的强度。

第二间隙表面的第二间隙角度相对较大,这允许加工较小直径的圆形凹槽。在使用期间,在面切槽操作中,第一间隙表面面向圆形凹槽的内壁表面,并且第二间隙表面面向圆形凹槽的外壁表面。

第一间隙角优选为1-10°。第二间隙角优选为3-20°。

切削刃的第一部分和第二部分优选在前表面的后方会聚。

在顶视图中,切削刃的第一部分和第二部分优选是笔直的或线性的。可选地是,切削刃的第一部分和第二部分在顶视图中可以凸出地弯曲。

切削刃的第一部分和第二部分优选完全位于参考平面内。

根据本发明的一个方面,第一侧表面包括邻近切削刃的第一部分的第一间隙表面,其中第二侧表面包括邻近切削刃的第二部分的第二间隙表面,其中第一间隙表面和第二间隙表面中的每一个间隙表面的下边界线与底表面间隔开,其中第二间隙表面的面积大于第一间隙表面的面积。

换句话说,间隙表面位于离底表面一定距离处,并且第二间隙表面位于离底表面一定距离处。

通过这样的切槽刀片,当在面切槽操作中使用时,进一步增强了切削刃的第二部分的强度,并且能够进一步提高加工小直径的圆形凹槽的可能性。

第一和第二间隙表面因此被分别由切削刃的第一和第二部分限定的上边界线以及由下边界线明确地限制。下边界线与底表面间隔开。

第二间隙表面在侧视图中的面积大于第一间隙表面在侧视图中的面积,这是由于从第一间隙表面的后底端到底表面的距离大于从第二间隙表面的后底端到底表面的距离。

根据本发明的一个方面,垂直于第二平面的底表面的宽度离开前表面减小。

通过这样的切槽刀片,底表面和底支撑表面在靠近或邻近前表面处可以具有相对较大的宽度,以增加在工作切削刃附近的强度和支撑,而底支撑表面在靠近或邻近后表面处的宽度可以制造得相对较小,由此提供增大的间隙。

在底视图中垂直于第二平面(例如垂直于形成在底表面中的中央凸脊)测量的底表面的宽度离开前表面朝向后表面减小。

根据本发明的一个方面,后表面包括:第一后支撑表面,其邻近第一侧表面;和第二后支撑表面,其邻近第二侧表面;以及第二凹槽,其从顶表面朝向底表面延伸,并且在第一后支撑表面和第二后支撑表面之间延伸。

通过这种切槽刀片,进一步增强了切槽刀片在刀片座中的稳定性。

优选地是,第一后支撑表面的面积小于第二后支撑表面的面积。

优选地是,第一和第二后支撑表面位于不同的平面中。

优选地是,后表面在顶视图中为v形。

根据本发明的一个方面,切槽刀片包括恰好一个切削刃。

通过这种切槽刀片,增大了可能的最大切槽深度。更具体地说,可以在不需要任何折衷的情况下进行切槽刀片的设计,这些折衷可能降低刀片在刀片座中的稳定性,或者可能使切槽刀片和/或刀片座的制造更困难。

由此,切槽刀片是单面的。顶表面在顶视图中的面积大于底表面在底视图中的面积。

切槽刀片的后表面不会与切削刃相邻。

在顶视图中,顶前部是头状部分,其被连接到为茎状部分的顶后部。

换句话说,在顶视图中,顶前部的宽度大于顶后部的宽度,其中这些宽度是垂直于第一平面测量的。

根据本发明的一个方面,顶后部包括关于第六平面对称地或基本对称地布置的中央结构,其中第六平面与前表面和后表面相交,其中第一平面和第六平面相对于彼此形成0.5°至5.0°的角度ε,其中角度ε和角度α同等大,其中角度α是第一平面和第二平面相对于彼此形成的角度,其中第二平面和第六平面平行并且间隔开,并且其中从第二侧表面到第六平面的距离比从第二侧表面到第二平面的距离短。

在顶视图中,第一平面和第六平面相对于彼此形成0.5°至5.0°的角度ε。

通过这种切槽刀片,降低了切槽刀片在面切槽刀具主体的刀片座上安装不正确的风险。对于面切槽,刀身部分的两种类型的曲率是常见的,这可能需要两种不同类型的切槽刀片,这两种切槽刀片在顶视图和底视图中是彼此的镜像图。因此,存在将错误类型的切槽刀片放置在刀片座中的安装不正确的风险。

作为顶后部的一部分的中央结构可以是例如凹槽或凸脊的形式。

根据本发明的一个方面,顶后部的中央结构是第三凹槽,其中第三凹槽相对于第一和第二侧表面中的每一个侧表面间隔开,其中第六平面与切削刃在与切削刃的中点间隔开的交点处相交,并且其中从第二侧表面到交点的距离比从第二侧表面到切削刃的中点的距离短。

换句话说,位于第六平面中的第三凹槽的中心线的延长部在与切削刃的中点间隔开的交点处与切削刃相交。

换句话说,第六平面在与切削刃的中点间隔开的交点处与切削刃相交。

根据本发明的一个方面,顶前部比顶后部宽,其中这些宽度是垂直于第二平面测量的。

通过这种切槽刀片,降低了顶后部的干扰的风险。

根据本发明的一个方面,顶支撑表面包括邻近第一侧表面的第一顶支撑表面和邻近第二侧表面的第二顶支撑表面,其中第三凹槽在第一顶支撑表面和第二顶支撑表面之间延伸,其中底支撑表面包括邻近第一侧表面的第一底支撑表面和邻近第二侧表面的第二底支撑表面,其中第一凹槽在第一底支撑表面和第二底支撑表面之间延伸,其中第二顶支撑表面的宽度朝向后表面增大,其中这些宽度是在垂直于第一平面的平面中测量的。

第三凹槽在第一顶支撑表面和第二顶支撑表面之间延伸,即将第一顶支撑表面和第二顶支撑表面分离。

第一凹槽在第一底支撑表面和第二底支撑表面之间延伸,即将第一底支撑表面和第二底支撑表面分离。

第一顶支撑表面和第二顶支撑表面优选为位于在第三凹槽中相交的不同平面中的平面表面。

第一底支撑表面和第二底支撑表面优选为位于在第一凹槽中相交的不同平面中的平面表面。

根据本发明的一个方面,第一顶支撑表面、第一底支撑表面和第二底支撑表面中的每一个支撑表面的宽度朝向后表面减小,其中第二顶支撑表面的宽度是在垂直于第一平面的平面中测量的。

根据本发明的另一方面,提供了一种切槽刀具,该切槽刀具包括上述切槽刀片和面切槽刀具主体,该面切槽刀具主体包括:刀身部分,该刀身部分包括顶表面、相对的底表面、第一侧表面和相对的第二侧表面、前端和相对的后端,该刀身部分的纵向轴线与该刀身部分的主切削刃进刀方向重合;刀片座,在该刀片座中座置刀片,该刀片座在前端中开口,该刀片座包括上夹紧表面,该上夹紧表面在上刀身部分中形成且与顶支撑表面接触,所述底表面包括底支撑表面、在下刀身部分中形成且与底支撑表面接触的相对的下支撑表面、以及与后表面接触的后支撑表面,其中所述下支撑表面的中心轴线在侧视图中相对于纵向轴线形成1-45°的角度,使得在侧视图中,下支撑表面的中心轴线和纵向轴线在前端的前方相交,其中第一侧表面围绕第一侧表面曲率轴线弯曲,其中第一侧表面曲率轴线平行于纵向轴线,其中第二侧表面围绕第二侧表面曲率轴线弯曲,其中刀身部分的第一侧表面和切槽刀片的第一侧表面面向第一侧表面曲率轴线和第二侧表面曲率轴线,其中第二平面在切槽刀片的前表面后方与第一侧表面曲率轴线相交。

附图说明

现在将通过描述本发明的不同实施例并且参考附图来更详细地解释本发明。

图1是包括第一面切槽刀具主体和根据第一实施例的切槽刀片的面切槽刀具的透视图。

图2是图1中的面切槽刀具的前视图。

图3是图1中的面切槽刀具的第一侧视图。

图4是图1中的面切槽刀具的顶视图。

图5是图1中的面切槽刀具的第二侧视图。

图6是图1中的面切槽刀具和金属工件的顶视图。

图7是图1中的面切槽刀具主体的顶视图。

图8是图1中的面切槽刀具主体的透视图。

图9是图1中的面切槽刀具主体的前视图。

图10是图5中的面切槽刀具主体的镜像图。

图11是第二面切槽刀具主体的透视图。

图12是第三面切槽刀具主体的透视图。

图13是第四面切槽刀具主体的透视图。

图14是第五面切槽刀具主体的透视图。

图15是图14中的面切槽刀具主体的前视图。

图16是图14中的面切槽刀具主体的顶视图。

图17是图1中的切槽刀片的透视图。

图18是图17中的切槽刀片的前视图。

图19是图17中的切槽刀片的后视图。

图20是图17中的切槽刀片的顶视图。

图21是图17中的切槽刀片的底视图。

图22是图17中的切槽刀片的第一侧视图。

图23是图17中的切槽刀片的第二侧视图。

图24是根据第二实施例的切槽刀片的透视图。

图25是图24中的切槽刀片的前视图。

图26是图24中的切槽刀片的后视图。

图27是图24中的切槽刀片的顶视图。

图28是图24中的切槽刀片的底视图。

图29是图24中的切槽刀片的第一侧视图。

图30是图24中的切槽刀片的第二侧视图。

所有图纸或附图均按比例绘制。

具体实施方式

参考图1,其示出了面切槽刀具50,该面切槽刀具50包括第一面切槽刀具主体51和定位在刀片座中的根据第一实施例的切槽刀片1。切槽刀片1由比由钢制成的面切削刀具主体51更硬的材料制成,例如硬质合金。面切槽刀具主体51包括刀身部分52。刀身部分52包括顶表面53、相对的底表面54、第一侧表面55和相对的第二侧表面(未示出)、前端57和相对的后端58。刀身部分52的纵向轴线与刀身部分52的主切削进刀方向f1重合。主切削进刀方向f1限定面切槽刀具50的前向或向前方向,是面切槽刀具50在切削或加工期间相对于其中形成圆形凹槽的旋转金属工件移动的方向。圆形凹槽的宽度对应于面切槽刀具50的切槽刀片1的主切削刃的宽度。与顶表面53相关联的上刀身部分61和与底表面54相关联的下刀身部分62由从前端57延伸到后狭缝端60的狭缝59分开。上刀身部分61和下刀身部分62在后狭缝端60的后方被永久性地连接。狭缝59与第一侧表面55和第二侧表面56相交,或通到第一侧表面55和第二侧表面56。狭缝59包括用于切槽刀片1的刀片座63,刀片座63在前端57中开口。面切槽刀具主体51包括在平行于纵向轴线a1的方向上延伸的夹持部分83,该夹持部分83呈具有正方形横截面的刀柄的形式。刀身部分52和夹持部分83被永久性地连接;更准确地说,它们是由单块金属形成的一个单个单元。

现在参考图2。第二侧表面56围绕与刀身部分的纵向轴线a1平行的第二侧表面曲率轴线a4弯曲,使得第二侧表面56的所有部分到第二侧表面曲率轴线a4具有恒定距离。第一侧表面55围绕第一侧表面曲率轴线a3弯曲,使得第一侧表面55的所有部分到第一侧表面曲率轴线a3具有恒定距离。第一侧表面曲率轴线a3和第二侧表面曲率轴线a4平行于刀身部分的纵向轴线a1。第一侧表面55面向第一侧表面曲率轴线a3和第二侧表面曲率轴线a4。从第一侧表面55到第一侧表面曲率轴线a3的距离比从第一侧表面55到第二侧表面曲率轴a4的距离短。

夹持部分的纵向中心轴线a5平行于纵向轴线a1。

夹持部分83的底表面90位于与p5平行的平面中,其中p5是切削刃的至少50%所处的参考平面。

纵向轴线a1位于参考平面p5中。

从夹持部分83的底表面90到刀身部分52的顶表面53的距离大于从夹持部分83的底表面90到夹持部分83的顶表面89的距离。

现在参考图3。可以看出,刀身部分的纵向轴线a1与刀身部分的主切削进刀方向f1重合。刀身部分52包括流体通道,该流体通道包括位于下刀身部分62中的第一流体通道部分87和位于上刀身部分61中的第二流体通道部分88,第一流体通道部分87具有通向狭缝59的出口,第二流体通道部分88具有通向狭缝59的入口。第二流体通道部分88是通孔。第一流体通道部分87和第二流体通道部分88沿着公共轴线延伸,并且在第一侧表面和第二侧表面之间延伸。在图3中,第二侧表面56面向观察者。夹持部分83的底表面90位于平行于刀身部分的纵向轴线a1的平面中。

现在参考图4。第一侧表面曲率轴线a3和第二侧表面曲率轴线a4平行于夹持部分83的纵向中心轴线a5和刀身部分的纵向轴线a1,刀身部分的纵向轴线a1与刀身部分的主切削刃进刀方向f1重合。从第一侧表面55到第一和第二侧表面曲率轴a3、a5的距离大于从第二侧表面56到第一和第二侧表面曲率轴a3、a4的距离。

现在参考图5。如图5所示,下支撑表面的中心轴线a7在侧视图中相对于纵向轴线a1形成角度1-45°,在图5中该角度为15-25°,使得在侧视图中,下支撑表面的中心轴线a7和纵向轴线a1在前端57的前方会聚。下支撑表面的中心轴线a7相对于夹持部分83的纵向中心轴线a5形成相同的角度。

下支撑表面是用于位于刀片座中的切槽刀片1的支撑表面。在图5中,第一侧表面55面向观察者。下支撑表面的中心轴线a7在前端57的后方与包括夹持部分83的底表面90的平面相交。

现在参考图6。金属工件93可围绕旋转轴线a8旋转。当面切槽刀具相对于刀身部分的主切削进刀方向f1移动时,在金属工件93中形成有圆形凹槽94,其中心与金属工件93的旋转轴线a8重合。圆形凹槽98的宽度、即圆形凹槽98的径向内侧壁和径向外侧壁之间的距离对应于安装在面切槽刀具主体的刀片座中的切槽刀片的切削刃的宽度。从第一侧表面55到第一侧表面曲率轴线的距离等于或大于从金属工件93的旋转轴线a8到圆形凹槽98的径向内侧壁的距离。

从第二侧表面56到第二侧表面曲率轴线的距离等于或小于从金属工件93的旋转轴线a8到圆形凹槽98的径向外侧壁的距离。圆形凹槽94的深度、即平行于金属工件93的旋转轴线a8的延伸等于或小于沿着刀身部分的纵向轴线从刀身部分的后端到切槽刀片的工作切削刃进行测量的距离。当加工圆形凹槽94时,切槽刀片的第一侧表面面向圆形凹槽94的径向内壁表面,并且切槽刀片的第二侧表面面向圆形凹槽94的径向外壁表面。

现在参考图7。这里示出,在顶视图中,下支撑表面的中心轴线a7相对于刀身部分的纵向轴线a1形成角度0.5°至5.0°,在图7中,该角度为2°至3°。

现在参考图8,示出了面切槽刀具主体51的一部分,其中示出了下支撑表面的中心轴线a7和纵向轴线a1在前端57的前方会聚。狭缝包括狭缝部分68,其中狭缝部分68的至少大部分围绕与下刀身部分相交的轴线a6弯曲,该轴线a6基本上垂直于刀身部分的纵向轴线a1。示出了第一侧表面55。

现在参考图9,其示出了刀片座包括:形成在上刀身部分中的上夹紧表面64;形成在下刀身部分中的相对的下支撑表面65;和形成在下刀身部分中的后支撑表面76。刀片座在刀身部分的第一和第二侧表面55、56之间延伸。从例如图8中还可以看出,上夹紧表面64、下支撑表面65和后支撑表面76各自包括将非共面表面分开的中央结构,该中央结构呈中央凸脊的形式。下刀身部分62的宽度测量为下刀身部分62的第一和第二侧表面55、56之间的距离,其从下支撑表面65朝向下刀身部分62的底表面54减小。

现在参考图10,其是图5的镜像视图。刀身部分52包括顶表面53、相对的底表面54、第一侧表面55和相对的第二侧表面、前端57和相对的后端58。顶表面53和底表面54之间的距离从前端59向后端58增大,直至狭缝部分59的至少后端。与顶表面53相关联的上刀身部分61和与底表面54相关联的下刀身部分62由从前端57延伸到后狭缝端60的狭缝分开。狭缝包括邻近前端57的用于切槽刀片的刀片座63。刀片座63包括:形成在上刀身部分61中的上夹紧表面64;形成在下刀身部分62中的相对的下支撑表面65;和形成在下刀身部分62中的后支撑表面76。下支撑表面65从后端58延伸的距离大于上夹紧表面64从后端58延伸的距离。狭缝59包括键孔66和狭缝部分68,该狭缝部分68在狭缝部分前端69和狭缝部分后端70之间延伸。纵向轴线a1与键孔66相交。纵向轴线a1与上夹紧表面64相交。狭缝部分68位于后狭缝端60和键孔66之间。与键孔66的中心相交的狭缝间隙大于在狭缝部分68处的狭缝间隙。键孔66位于狭缝部分68和刀片座63之间。键孔66包括第一凹表面77和第二凹表面78,所述第一凹表面77和第二凹表面78形成在上刀身部分61中,并且由第一平坦表面79连接。键孔66还包括第三凹表面80和第四凹表面81,所述第三凹表面80和第四凹表面81形成在下刀身部分62中,并且由第二平坦表面82连接。键孔66包括分别朝向刀片座63和朝向狭缝部分68的基本上相对的开口。换句话说,键孔是狭缝的一部分。狭缝包括连接部分67,该连接部分67连接键孔66和刀片座63,在后支撑表面76和上夹紧表面64之间与刀片座63相交。在侧视图中凸出的第二连接部分91位于键孔66和狭缝部分68之间并且连接键孔66和狭缝部分68。狭缝部分68的至少大部分以曲率半径92围绕与下刀身部分62相交的轴线a6弯曲或大幅弯曲。狭缝部分或狭缝部分68的大部分在侧视图中凹入或大幅凹入,如例如图10中所见。曲率半径92基本上等于狭缝部分前端69与狭缝部分后端70之间的最短距离的75%-125%。狭缝部分68的长度被定义为狭缝部分前端69和狭缝部分后端70之间的最短距离,并且大于键孔66的长度。狭缝部分68位于后狭缝端60与刀片座63之间。从底表面54到后狭缝端60的距离71大于从底表面54到狭缝部分68的前端69或到第二连接部分91的距离72。狭缝部分68具有恒定的或基本上恒定的狭缝间隙。下刀身部分62的第一侧表面55形成为连续表面,该连续表面从狭缝不间断地延伸到底表面54。从底表面54到刀片座63的最低点的距离73小于从后表面54到键孔66的距离75。从后支撑表面76到后狭缝端60的距离大于从后支撑表面76到狭缝部分68的前端57的距离。后狭缝端部60优选包括形状为圆弧形的边界表面。

现在参考图11,其是第二面切槽刀具主体的透视图。与第一面切槽刀具主体相比,唯一的实质性区别是刀身部分相对于夹持部分83的位置以及夹持部分83的形状。在第二实施例中,夹持部分83的横截面为圆形,并包括4个螺丝孔。面切槽刀具主体适合用于内部面切槽,即在金属工件中的孔内部进行的面切槽。

现在参考图12,其是第三面切槽刀具主体的透视图。与第一面切槽刀具主体相比,唯一的实质性区别是夹持部分83的形状。对于第三面切槽刀具主体,夹持部分83的横截面是圆形,并且包括4个螺纹孔。

现在参考图13,该图是第四面切槽刀具主体的透视图。与第一面切槽刀具主体相比,唯一的实质区别在于第二侧表面56的形状。更具体地说,下刀身部分56的后部在键孔66的后方加宽。因此,进一步增强了下刀身部分56的机械强度。

现在参考图14-16,其示出了第五面切槽刀具主体。与第一面切槽刀具主体相比,唯一的实质性区别在于夹持部分的纵向中心轴线a5垂直于纵向轴线a1。包括第一侧表面55和第二侧表面56的刀身部分与根据第一实施例的刀身部分相同。

现在参考图17-23,图17-23示出了根据第一实施例的切槽刀片1,该切槽刀片1是图1中的面切槽刀具的一部分。切槽刀片1包括前表面4和相对的后表面5、第一侧表面6和相对的第二侧表面7、顶表面2和相对的底表面3。

顶视图中顶表面2的面积大于底视图中底表面3的面积。顶表面2包括顶前部9和顶后部10。顶前部9包括前刀面11和切削刃8。切削刃8分别部分地形成在前刀面11和前表面4之间的相交部处,且部分地形成在前刀面11与第一和第二侧表面6、7之间的相交部处。顶前部9包括非平面的切屑形成表面或切屑形成结构。当安装有切槽刀片1的面切槽刀具在主切削进刀方向上移动时,前表面4是间隙表面。切削刃8在第一端点12和第二端点13之间连续地延伸。第一端点12位于第一侧表面6和顶前部9之间的相交部处。第二端点13位于第二侧表面7与顶前部9之间的相交部中。切削刃8、顶前部9和前刀面11关于第一平面p1对称地布置,该第一平面p1与切削刃8的中点14相交,并且与后表面5相交。

从图20中可以看出,切削刃8包括垂直于第一平面p1延伸的主切削刃部分,其为1.0mm至20.0mm,在图20中,主切削刃部分为2.0mm至4.0mm。

主切削刃部分通过第一弧形拐角切削刃连接到切削刃8的第一部分23。第一弧形角部切削刃包括第一远侧刀刃部分17。

以类似的方式,主切削刃部分通过第二弧形拐角切削刃连接到切削刃8的第二部分24。第二弧形拐角切削刃包括第二远侧刀刃部分17。

顶后部10包括顶支撑表面15、16。底表面3包括底支撑表面31、32。底表面3的至少大部分关于第二平面p2对称地或基本对称地布置,该第二平面p2与前表面4和后表面5相交。在图21中,底表面3的前端关于第二平面p2以非完全对称方式布置,因为底表面3的前端垂直于于第一平面p1。

第一平面p1和第二平面p2相对于彼此形成0.5°至5.0°的角度α,该角度α在图17-23中为2.5°。从底表面3到参考平面p5的距离33离开前表面4朝向后表面5增大。切削刃8的至少50%、第一端点12和第二端点13位于参考平面p5中。参考平面p5垂直于第一平面p1。包括中点14的、切削刃8的少数部分与参考平面p5间隔开。所述少数部分关于中点14对称地布置,并且在前视图中凹入,如图18中所示。

如图22和图23所示,在侧视图中,参考平面p5和底表面3相对于彼此形成一个角度,该角度优选为10°至30°。

切削刃8包括邻近第一侧表面6的第一远侧刃刀部分17和邻近第二侧表面7的第二远侧刀刃部分18。

第一和第二远侧刀刃部分17、18是切削刃8的相对于第一平面p1的最远侧部分。在将切槽刀片1安装在面切削刀具主体的刀片座中并且使刀身部分沿主切削进刀方向移动的情况下,第一以及第二远侧刀刃部分17、18为所形成的圆形凹槽的径向内侧壁和径向外侧部的表面产生部分。

因此,如图6中所示,圆形凹槽98的宽度,即圆形凹槽98的径向内侧壁和径向外侧壁之间的距离对应于第一和第二远侧刀刃部分17、18之间的距离。

平行于第一平面p1的第三平面p3与第一远侧刀刃部分17相交。平行于第一平面p1的第四平面p4与第二远侧刀刃部分18相交。

从第四平面p4到底支撑表面31、32的距离19从前表面4朝向后表面5增大。

底表面3包括关于第二平面p2对称地布置并且从前表面4延伸至后表面5的第一凹槽20。

第一凹槽20的延长部对应于刀片座63的下支撑表面65的中心凸脊的延伸部。第一侧表面6包括邻近切削刃8的第一部分23的第一间隙表面21。

第一间隙表面21相对于第三平面p3形成第一间隙角γ。第二侧表面7包括邻近切削刃8的第二部分24的第二间隙表面22。第二间隙表面22相对于第三平面p3形成第二间隙角δ。第二间隙角δ比第一间隙角γ大。第一间隙表面21和第二间隙表面22以及底表面3中的每一个表面都被间隔开。

如图22-23所示,第二间隙表面22的面积大于第一间隙表面21的面积。

垂直于第二平面p2的底表面3的宽度25离开前表面4减小。

后表面5包括邻近第一侧表面6的第一后支撑表面27和邻近第二侧表面7的第二后支撑表面28。后表面5还包括第二凹槽26,该第二凹槽26从顶表面2延伸到底表面3,并且在第一后支撑表面27与第二后支撑表面28之间延伸。第一后支撑表面27的面积小于第二后支撑表面28的面积。

切槽刀片1包括恰好一个切削刃。

在后表面5附近不形成切削刃。

顶后部10包括关于第六平面p6对称或基本对称布置的第三凹槽29。第六平面p6与前表面4和后表面5相交。

第一平面p1和第六平面p6相对于彼此形成0.5°至5.0°的角度ε。角度ε和角度α同样大。第二平面p2和第六平面p6平行且间隔开。从第二侧表面7到第六平面p6的距离比从第二侧表面7到第二平面p2的距离短。

第三凹槽29相对于第一和第二侧表面6、7中的每一个侧表面间隔开。第三凹槽29的延长部在交点30处与切削刃8相交。交点30与切削刃8的中点14间隔开。从第二侧表面7到交点30的距离比从第二侧表面7到切削刃8的中点14的距离短。第六平面p6与切削刃8在交点30处相交。第三凹槽29具有沿着第六平面p6的主延伸部。

切槽刀片1的顶前部9比顶后部10宽,其中宽度是垂直于第二平面p2测量的。

顶支撑表面15、16包括邻近第一侧表面6的第一顶支撑表面15和邻近第二侧表面7的第二顶支撑表面16。

第三凹槽29在第一和第二顶支撑表面15、16之间延伸。

底支撑表面31、32包括与第一侧表面6相邻的第一底支撑表面31以及与第二侧表面7相邻的第二底支撑表面32。第一凹槽20在第一底支撑表面31和第二底支撑表面32之间延伸。

第二顶支撑表面16的宽度朝着后表面5增大,其中第二顶支撑表面16的宽度是在垂直于第一平面p1的平面内测量的。

第一顶支撑表面15、第一底支撑表面31和第二底支撑表面32中的每一个支撑表面的宽度朝向后表面5减小,其中第二顶支撑表面16的宽度是在垂直于第一平面p1的平面中测量的。

现在参考图24-30,图24-30示出了根据第二实施例的切槽刀片1,该切槽刀片1可安装在图1中的面切槽刀具主体中。切槽刀片1仅在顶前部9、切削刃8、前表面4、以及第一和第二间隙表面21、22方面不同于图17-23中所示的切槽刀片。

第二切槽刀片1的切削刃8成形为圆弧或沿着圆弧延伸,这在图27中最佳可见。更具体地说,切削刃成形为大弧,该大弧对着大于180°但小于360°的角度。第二切槽刀片1的该角度为190°至250°。

换句话说,第一端点12和第二端点13之间的角度是190°至250°。

第二切槽刀片1的切削刃8完全位于垂直于第一平面p1的基准平面p5中。

与第一切槽刀片的第一和第二远侧刀刃部分相比,第二切槽刀片1的第一和第二远侧刀刃部分17、18定位成相对更靠近后表面5。

第二切槽刀片1的第一和第二间隙表面21、22具有与切削刃8相邻的上部,所述上部对应于切削刃的圆弧形状。

对于第一切槽刀片,第一侧表面6包括与切削刃8的第一部分23相邻的第一间隙表面21,该第一间隙表面相对于第三平面p3形成第一间隙角γ。类似地是,第二侧表面7包括与切削刃8的第二部分24相邻的第二间隙表面22。第二间隙表面22相对于第三平面p3形成第二间隙角δ。第二间隙角δ比第一间隙角γ大。第一间隙表面21和第二间隙表面22中的每一个间隙表面都与底表面3间隔开。

如图29-30中所示,第二间隙表面22的面积大于第一间隙表面21的面积。

不管是根据第一实施例的切槽刀片1,或者如果是根据第二实施例的切槽刀片1,其安装或定位在面切槽刀具主体51的刀片座63中,切槽刀片1的顶支撑表面15、16与上夹紧表面64接触,切槽刀片1的底支撑表面31、32与下支撑表面65接触,切槽刀片1的后支撑表面27、28与刀片座63后支撑表面76接触。以相应的方式,刀身部分52的第一侧表面55邻近切槽刀片1的第一侧表面6,并且刀身部分52的第二侧表面56邻近切槽刀片1的第二侧表面7。换句话说,刀身部分52的第一侧表面55和切槽刀片1的第一侧表面6面向相同的方向,并且刀身部分52的第二侧表面56和切槽刀片1的第二侧表面7都朝向相反的方向。

在本申请中,诸如“包括”之类的术语的使用是开放式的,旨在与诸如“包含”的术语具有相同的含义,并且不排除存在其它结构、材料或作用。类似地是,虽然对诸如“能够”或“可以”之类的术语的使用旨在是开放式的,并且旨在表达该结构、材料或作用不是必需的,但不使用这些术语并不旨在表达该结构、材料或作用是至关重要。如果结构、材料或作用目前被认为是必不可少的,那么它们就被确定为这样。诸如“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”和“后”等术语指的是如当前附图中所示的并且如技术人员所感知的特征。

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