用于加工的切削嵌件和刀具的制作方法

本发明涉及一种用于加工工件的刀具的切削嵌件。本发明还涉及一种具有这种切削嵌件的刀具。

背景技术：

1、根据本发明的刀具可以例如是铰孔刀具(reamingtool)。然而，本发明不限于这种铰孔刀具。其中插入有根据本发明的切削嵌件的根据本发明的刀具还可以是不同类型的切削刀具，例如车刀、钻削刀具、铣削刀具等。根据本发明的刀具优选地用在机床(诸如例如cnc加工中心)中。

2、根据本发明的刀具除了切削嵌件之外还具有用于保持切削嵌件的切削嵌件保持器。优选地，切削嵌件可释放地固定在切削嵌件保持器中，以便能够在磨损的情况下更换它。

3、使用此类刀具的中心目标是产生可能的最佳断屑，以避免加工期间出现不期望的长屑片。良好的断屑性能不仅可以延长刀具中所使用的切削嵌件的使用寿命，而且还可以对加工工件的表面性质产生积极影响。

4、为了增加使用寿命并提高工艺可靠性，还需要向加工位置供应足够的冷却剂/润滑剂(为了简单起见，下文称为“冷却剂”)。因此，冷却剂通道通常整合在刀具和/或切削嵌件中。它们旨在确保刀具负载最重的区域在使用过程中随时获得充足的冷却液供应。

5、具有一体的冷却剂通道的加工刀具的示例在以下文献中公开：de102007023167a1、de102010002669a1、de102010021520a1、de102010051377a1、de202004008566u1、ep2146816b1、ep2148757b1和ep2550126b1。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于加工的刀具的切削嵌件以及这样一种其中断屑性能和冷却剂供应得到进一步改善的刀具。

2、根据本发明，该目的通过一种切削嵌件来实现，该切削嵌件包括：

3、-夹持部分，所述夹持部分包括至少一个被配置为通孔的冷却剂通道；

4、-切削头，所述切削头具有至少一个切削构件，该切削构件包括主切削刃、邻接主切削刃的前刀面以及从前刀面突出或引入到前刀面中的断屑几何结构，并且该断屑几何结构被配置为使由主切削刃加工出的屑片断裂；和

5、-悬臂，所述悬臂将夹持部分连接至切削头，并且所述悬臂的直径小于夹持部分；

6、其中，当沿着切削嵌件的纵向轴线从前侧在平面图中观察时，切削头的包括断屑几何结构的部分至少部分地覆盖冷却剂通道。

7、由于设置在所述至少一个切削构件上的几何结构，根据本发明的切削嵌件的断屑特性得到显著改善。此外，以切削头的其上布置有断屑几何结构的部分对冷却剂通道进行的几何覆盖确保了最佳的冷却剂供应。与现有技术的切削嵌件的通常情况相比，这从而确保了冷却剂到达切削嵌件的对于断屑性能起决定性作用的位置。这是因为从冷却剂通道排出的大部分冷却剂因此直接撞击断屑几何结构并且不会像通常的情况那样喷洒到切削嵌件的切削构件之外或横向地越过它。

8、由于所提到的断屑几何结构对冷却剂通道的几何覆盖(其发生在从前侧的平面图中)，可以接受的是，从冷却剂通道排出的冷却剂射流与切削头的部分碰撞并且从而被切削头部分地重定向。然而，已经发现，与其中冷却剂射流在前部完全自由地(也就是说，不是以重定向的方式)喷射在刀片上方的切削嵌件和刀具相比，本发明的这种设置导致显著改进的屑片形成性质。总而言之，由于根据本发明的切削嵌件的构造，能够实现改进的断屑和更高水平的工艺可靠性。

9、因此，上述目的得以完全解决。

10、优选地，切削嵌件以整体(monolithic)方式构造，也就是说，一件式构造(onepiece)，使得夹持部分、切削头和悬臂彼此一体地连接。

11、这增加了切削嵌件的机械稳定性，这在切削嵌件的尺寸相对较小时是特别有利的。

12、根据另一改进，当沿着切削嵌件的纵向轴线从前面在平面图中观察时，悬臂优选不覆盖冷却剂通道。

13、这具有以下优点：从冷却剂通道排出的冷却剂射流从夹持部分排出并且自由地到达切削头，而不与悬臂碰撞或被悬臂改变方向。因此，冷却剂射流保留其大部分动能，直至抵靠布置在切削头上的断屑几何结构的冲击位置。

14、根据另一改进，断屑几何结构被设置成与主切削刃间隔开，并且前刀面的第一部分被设置成沿着主切削刃在断屑几何结构和主切削刃之间延伸。

15、由此可以实现正切削角，通过该正切削角可以额外地改进断屑性能。这对于铰孔刀具或通常产生非常薄的屑片的其他切削刀具来说尤其有利。如果没有所提及的正切削角与根据本发明的断屑几何结构的组合，则这样的薄屑片将不会以足够可靠的方式断裂。这会导致切削构件的表面被刮伤，并且因此也导致前刀面被刮伤，由此最终会增加磨损并且会缩短切削嵌件的使用寿命。

16、根据另一改进，切削构件还包括相对于主切削刃横向定向的辅助切削刃，其中前刀面的第二部分沿着辅助切削刃在断屑几何结构和辅助切削刃之间延伸。

17、术语“横向地”在此情况下描述两个切削刃以不等于0°的角度的定向。两个切削刃(主切削刃和辅助切削刃)优选地相对于彼此以锐角或直角定向。然而，原则上，相对于彼此成钝角的定向也是可以的。

18、根据前述的改进，断屑几何结构在主切削刃的方向上和在辅助切削刃的方向上均被前刀面完全包围，这导致了上述优点(正切削角度、改善断屑和由此延长的使用寿命)。

19、优选地，主切削刃和辅助切削刃两者在每种情况下均以直线的(rectilinear)方式(不弯曲)构造。

20、根据另一改进，所述悬臂被设置成基本上沿着切削嵌件的纵向轴线延伸，并且使得切削构件从切削头侧向地相对切削头横向地突出。

21、优选地，悬臂的直径或其横向长度(相对于切削嵌件的纵向轴线横向的长度)被配置为比切削头和夹持部分的相应直径或相应横向长度更薄。

22、根据另一改进，冷却剂通道被定向成平行于切削嵌件的纵向轴线。

23、从布置在夹持部分中的冷却剂通道排出的冷却剂射流因此沿着悬臂平行延伸并且在断屑几何结构的区域中平行于切削嵌件的纵向轴线地撞击切削构件。

24、在冷却剂射流和切削嵌件的各个部件相对于彼此的这种类型的定向的情况下，进一步优选地是夹持部分在其外侧上具有至少一个夹紧面，该夹紧面定向为平行于切削嵌件的纵向轴线。

25、根据另一改进，断屑几何结构优选为从前刀面突出的凸起几何结构的形式。

26、在这种情况下，断屑几何结构从前刀面向上突出。由此额外改进了断屑性能。

27、根据另一改进，优选的是，当沿着切削嵌件的纵向轴线从前面在平面图中观察时，切削头的包括断屑几何结构的部分覆盖冷却剂通道的横截面的至少10％。

28、如已经提到的，该覆盖使得所述至少一个切削构件(特别是布置在其中的断屑几何结构和前刀面)能够以最佳方式被供给冷却剂/润滑剂。

29、进一步优选的是，当沿着切削嵌件的纵向轴线从前面在平面图中观察时，切削头的包括断屑几何结构的部分覆盖冷却剂通道的横截面的至少10％，但最多为冷却剂通道的横截面的80％。

30、如果切削头覆盖冷却剂通道的横截面多于80％，则将不再确保所述至少一个切削构件的充分冷却和润滑，这是因为大部分冷却剂已经预先在另一个位置碰撞切削头。

31、在另一改进中，冷却剂通道的中心轴线被设置为平行于断屑几何结构的表面部分定向或者与该表面部分位于一个平面中。

32、这导致冷却剂射流以平行或甚至相切的方式撞击断屑几何结构的上述表面部分。这导致所述至少一个切削构件的最佳冷却和润滑。通过冷却剂射流的这种类型的定向也改善了屑片去除。

33、根据另一改进，冷却剂通道的横截面是非圆形的。当然，冷却剂通道的横截面也可以被构造成圆化的(圆形)。

34、由于非圆形构造，例如，由于冷却剂通道横截面的椭圆形或卵形构造，冷却剂射流可以相对于所述至少一个切削构件甚至更好地定向。

35、根据另一改进，冷却剂通道在冷却剂通道的背离切削头的第一端处的横截面大于在冷却剂通道的面向切削头的第二端处的横截面。根据该实施例，冷却剂通道可以例如以锥形逐渐变细的方式构造。或者，冷却剂通道在其内部可以是具有不同直径的部分的凹孔的形式。

36、冷却剂通道直径从其第一端到其第二端的减小带来一种喷嘴效应，通过该喷嘴效应可以增加冷却剂通道的排出速度。这对于改善屑片去除也是有利的。

37、当然，上面已经提到的以及下面将要解释的特征不仅可以在每种情况下阐述的组合中使用，而且可以在其他组合中使用或单独使用，而不脱离本发明的范围。