专利名称：切削刀具组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种切削刀具组件，它包括一柄体和一可更换支座，在该支座上具有一切削装置。该切削装置可为该支座整体的一个部分、或者为安装在该支座上的一切削刀片(insert)。该切削刀具组件用于不同的金属切削加工，例如车削、开槽、车螺纹、镗孔或者刮削，其中该刀具组件安装在一机座、例如一车床上。
背景技术：
切削刀具是相对昂贵的物品，倘若加工任务不得不装载一系列不同的切削刀具以进行不同的切削加工的话，则这种花费是组合起来的。由于本发明在一柄体上更换一切削支座，而不更换整个切削刀具，因此本发明可降低花费。由于支座成本只占整个刀具成本的一小部分，因此通过装载一系列支座而不是一系列刀具，企业可降低其花费，诸如该系列不同的支座可具有不同的切削装置或者装载用于进行不同的加工的不同的切削刀片。
具有一可更换支座的一种切削刀具组件的问题在于，由于不再存在支撑切削装置或者刀片的一整体式柄体，因此降低了该刀具的刚性。本发明针对并解决该问题，同时又能较方便地更换切削支座。
发明的揭示根据本发明，它提供了一种切削刀具组件，包括将切削刀具组件安装在一切削机上的一柄体、可安装在该柄体上的一支座、位于该支座上的一切削装置、以及将支座固定在柄体上的可松脱的螺钉装置，其中，柄体包括用于接合支座的一基座部分，支座包括用于接合柄体的一互补基座部分，该诸基座部分的形状被做成为通过拧紧螺钉装置，其中一个将嵌合在另一个之中，以便将支座固定在柄体上。
较佳地，该切削装置为安装在支座上的一切削刀片。
较佳地，柄体的基座部分是由在柄体中限定一凹部的诸表面所提供的，支座的互补基座部分为用于嵌合在凹部之中的一支承件。
由于一个部件嵌合在另一个部件之中，因此本发明提供了一种介于切削支座与柄体之间的稳定且刚性的互连。这种嵌合作用是由较佳地位于柄体中的一凹部的相应形状，支座的互补基座部分，以及可操作的、用以将支座的互补基座部分夹持成与凹部接合的螺钉装置所确保的。
该凹部较佳地包括朝着凹部的一基面彼此倾斜的诸对立面，容纳在凹部内的支座的基座部分较佳地包括诸相对面，这些相对面的斜度与凹部诸表面的斜度互补。当凹部与支座的诸表面具有相同斜度时，通过在凹部的基面与支座的一端面之间提供一空间可确保支座嵌合在凹部之中。另一种方式，坐落在凹部内的支座部分的锥度可略大于凹部表面的锥度以确保该嵌合。
对于该组件较佳地是，切削装置上的切削力沿嵌合方向作用在支座上，从而增加了柄体凹部内的支座部分的接触力。该特点有助于切削支座与柄体之间的互连刚性。然而，本发明还包括其它安排，例如，切削力横穿嵌合方向、即沿着凹部而不是与其垂直地进行作用。
螺钉装置较佳地包括位于支座或者柄体内的一螺孔，以及穿过另一部件内的一孔、用于在螺孔内啮合、并可操作的用以将支座夹持成与柄体嵌合的一紧固螺钉。
柄体和支座较佳地包括用于将支座定位在柄体上、以便对齐通孔和螺孔、用以接纳紧固螺钉的定位装置。该特点有助于在未对齐诸孔的情况下快速更换支座，从而不必进一步控制支座相对于柄体的位置。
另一种方式，该支座可包括一螺孔，该柄体可包括用于容纳具有一头部的紧固螺钉来取代孔，该凹部包括一台肩，紧固螺钉的头部靠在该台肩上以便将支座固定在柄体上。在这种替换形式中，通过拧松紧固螺钉而紧固螺钉仍然被啮合在支座内的螺孔中时使其能从凹部取出，从而将支座从柄体拆除，即可将支座与紧固螺钉作为一个单元拆除。这种替换形式仅仅通过拧松然后拧紧即可快速更换支座，而不用如更换所需的那样完全拆除然后再重新插入一紧固螺钉。
可将具有其切削装置的柄体和支座设置成一左手或者一右手切削刀具。该柄体还可在其两端上都具有一基座部分，以便装载两个支座，例如使用一个柄体来提供一种左手或者右手刀具。
本发明提供一种简单且深受使用者喜爱的切削刀具组件，它包含制造相对简易且易于组装以提供一完整刀具、并易于拆卸以便安装另一切削支座来改变刀具的诸元件。具有其基座部分的柄体以及一系列支座中的各支座的互补基座部分便于可靠地将任一支座精确定位在柄体上，并便于一支座与一柄体刚性互连。
现参阅附图，仅通过非限制实例来描述本发明的诸实施例。
附图简介
图1是本发明第一实施例的一种切削刀具组件的立体图，图2是图1所示刀具组件的分解立体图，
图3-11示出了多种支座与切削刀片的结构，图12-16示出了图3-11所示结构的另一种组件结构，以及图17是另一实施例的一种切削刀具组件的分解立体图，其中支座可从柄体迅速脱出。
实施发明的最佳模式在诸图中(除图17之外)，用相同的标号来表示对应的元件或部件。
如图1和2所示的切削刀具组件包括一柄体1、其上装有一切削刀片5的一支座3以及用于将支座3固定在柄体1上的一可松脱的紧固螺钉7。螺钉7较佳地由一种高拉伸钢制成，并在圆头8内具有一六角凹头(图中未示出)，需要使用一种六角扳手(Allen Key)(图中未示出)来拧紧或者松开该螺钉。柄体1具有一种矩形截面，然而，具有其它类型的横截面形状的柄体也包含在本发明的范围之中。该柄体1具有延伸穿过其宽度、并在柄体1的一侧面11和端面13处开口的一凹部9。该凹部包括朝着凹部9的基面19向内倾斜的对立面15、17。斜面15与柄体1的端面13相交，斜面17与基本平行于端面13并延伸至柄体1的侧面11的表面21相接。表面15和17的夹角较佳地为60°，然而，其它的角度也包含在本发明的范围之中。柄体1中的凹部9提供了用于接合支座3的一基座部分。一孔23延伸穿过柄体1以打通凹部9的基面19，从而形成紧固螺钉7的通道。
支座3被构成为具有接合柄体1的一互补基座部分，该基座部分容纳在凹部9之中，并包括朝着端面29向内倾斜的、其夹角等同于凹部表面15和17的夹角的相对面25、27。端面29还包括被攻上螺纹以接纳紧固螺钉7的一孔31。当拧紧螺钉7时，支座3在凹部9之中与柄体1嵌合在一起，通过在凹部9的基面19与支座3的对立端面29之间提供一间隙空间33(参见图1)可确保该嵌合。
支座3包括一被适当加工成形的切口部分，该部分具有用于安置由螺钉35固定在位的切削刀片5的一释放(relief)孔34。这种将切削刀片安装在支座3上的方法是一种已知的、用于安装切削刀片的安装方法，因此，这里就不再详细描述了。如图1和2中所示的支座3包括位于其对立面上的一切口部分37，倘若需要的话，可在该部分中安装另一切削刀片。可以改变支座以及/或者其切口部分的形状，用以适应用于进行不同切削加工的不同的切削刀片，这在参阅了图3-16之后将一目了然。
与切削刀片5在支座3上的定位有关的凹部9在柄体1中的设置较佳的是使得作用在支座3上的切削力的方向将处于嵌合方向上(如图1和2所示)，因为这样可促使支座3牢牢地安置在凹部9内。如图3中的箭头F所示。然而，本发明还包含其它的安排，例如切削力可沿凹部方向(图中未示出)或者如图12-16中所示的横穿凹部的方向作用。
柄体1在孔23的入口处可包含一凹部(图中未示出)，用以完全或者局部容纳紧固螺钉7的头部8。这提供了一种整齐且安全的成品，减少了凸起物。另一种变化形式是孔31可包含用于自端面29的其部分长度的一段光滑的孔腔，其直径与孔23的直径精确匹配，紧固螺钉7可在头部8与其螺纹部分之间具有一光滑的杆体部分，该杆体部分的大小与光滑的孔腔部分以及孔23精确配合，具有最小间隙。这种变化形式有助于支座精确定位在柄体上，并使得相互连接得更为坚固。
如图2所示，柄体1还可包括用于容纳第二螺钉39的一锥形孔。该孔的入口下凹，用以容纳螺钉39的头部，并且该凹部在壁面21上开口，以便该头部穿过壁面21伸入到凹部9内。这提供了一种用于定位支座3的定位装置，它可设有一下凹台肩(图中未示出)，用以支承在螺钉39的头部下表面41上。该定位装置起到将支座3定位在柄体1上、以使孔23和31精确对齐以便接纳紧固螺钉7的作用。另一种形式，支座3可设有一销钉(图中未示出)，用以安置在位于凹部9的其中一壁面内的一孔(图中未示出)之中。例如由螺钉39或者一销钉所提供的这种定位装置不是本发明的必要特征，倘若需要的话可予以省略。
图3-11示出了用于本发明切削刀具组件的多种支座和切削刀片的结构，所有的结构都可采用一个柄体结构(为了简化，除图10A之外，所有的附图都已省略了用于将支座固定至柄体的螺钉装置)。图3-9、10A和11是俯视图，图10B是图10A的侧视图。标号42表示其上有刀具在加工的一工件。
图12-16示出了用于柄体与支座的另一种结构，其中凹部9形成在柄体1的一端面内，并且支座3具有用作于螺合到柄体内的一螺孔45中的一紧固螺钉7的通道的一通孔43。图12、13、14A、15和16是俯视图，图14B是图14A的端视图。
如图17中所示的切削刀具组件包括一柄体50、其上装有一切削刀片54的一支座52、以及用于将支座52固定至柄体50的一可松脱的紧固螺钉56。柄体50在一端上设有一凹部58，该端包括朝着凹部58的一基面64彼此倾斜的对立面60、62。该对立面60、62的夹角较佳地为60°。凹部58相对于柄体50成45°角，因而，柄体50包括一凸部66以容纳凹部58。在柄体50的顶表面70上开口的一凹部68延伸在凹部58的基面64与柄体50的相对侧面之间。该凹部68包括一弧形底面，并用于容纳紧固螺钉56。它包括第一部分71和第二部分73，第一部分的宽度用以容纳紧固螺钉56的头部72，第二部分的宽度窄一些，用以容纳紧固螺钉56的螺纹杆体74。因此，凹部68的第一部分71和第二部分73的相接部位构成一台肩结构76。
支座52被构成为具有接合柄体50的一互补基座部分，该基座部分容纳在凹部58之中，并包括朝着一端面82彼此倾斜的、其夹角等同于凹部58的表面60、62的夹角的相对面78、80。该端面82包括接纳紧固螺钉56的一螺孔84。当拧紧螺钉56时(为此，该螺钉在其头部具有一凹头结构(图中未示出)，用以接纳诸如六角扳手之类的工具)，支座52在凹部58之中被夹持成与柄体50嵌合在一起，通过在支座52的端面82与凹部58的基面64之间提供一较小的间隙空间可确保该嵌合。支座52在其顶面上还具有一向后延伸的凸缘86，该凸缘坐落在柄体50的顶表面70上，用以将支座52相对于柄体50定位，当组装该刀具时，以便相对于凹部68来精确地对齐螺孔84。凸缘86在其下表面中包括一切口部分88，以提供用于螺钉56的头部72的间隙。
支座52具有其上装有切削刀片54的一鼻部90。切削刀片54可通过设置一夹板92和螺钉94、或者通过其它任何已知且适当的方法安装在支座52上。
在将支座组件到柄体50上之前，可将紧固螺钉56部分螺合至支座52中的孔84内。由于紧固螺钉56可沿其长度的横向方向放入到凹部68内以及从该凹部中取出，因此，可将支座52与紧固螺钉作为一个单元进行快速组装及从柄体50拆除。当支座52/紧固螺钉56单元设置在柄体50上时，可拧紧该紧固螺钉，以便其头部支承在台肩76上，从而夹持着支座使其与柄体嵌合。通过松开螺钉56以使该支座52/紧固螺钉56单元从柄体50中完全抬起可简单地取出支座。
柄体50在其另一端处可包括一类似的基座部分96，该基座部分可相对于柄体50成与包含凹部58的基座部分相同或者不同的角度。如图所示的基座部分96在柄体50上提供诸如支座52之类的一右斜角组件。
本发明的一种切削刀具组件的柄体及支座元件可用金属坯料(stock)通过采用诸如铣削或者拉削之类的传统机械加工来进行制造。另外，本发明的支座也可通过采用烧结处理来进行制造。
除了在此所特别描述的之外，这里所描述的本发明可进行多种变化、变型以及/或者添加，并要理解的是，本发明包含所有此类变化、变型以及/或者添加，它们都落在附加权项的精神及范围之中。
权利要求
1．一种切削刀具组件，包括将所述切削刀具组件安装在切削机上的一柄体、可安装在所述柄体上的一支座、位于所述支座上的一切削装置、以及将支座固定在柄体上的可松脱的螺钉装置，其中，所述柄体包括用于接合所述支座的一基座部分，所述支座包括用于接合所述柄体的一互补基座部分，所述诸基座部分的形状被做成通过拧紧所述螺钉装置，其中一个将嵌合在另一个之中，以便将所述支座固定在所述柄体上。
2．如权利要求1所述的切削刀具组件，其特征在于，所述柄体的所述基座部分是由在柄体中限定一凹部的诸表面所提供的，所述支座的所述互补基座部分为用于嵌合在所述凹部之中的一支承件。
3．如权利要求2所述的切削刀具组件，其特征在于，在所述柄体中限定所述凹部的所述诸表面包括朝着凹部的一基面彼此倾斜的诸对立面。
4．如权利要求3所述的切削刀具组件，其特征在于，所述支座的所述支承件包括朝着支承件的一端面彼此倾斜的诸相对面，所述诸相对面的斜度与所述柄体中的所述凹部的所述诸对立面的斜度相同，由于当所述支座被安装在所述柄体上时，所述支承件的所述端面与所述凹部的所述基面相隔开，因此所述支座的所述支承件嵌合在柄体的所述凹部内。
5．如权利要求1至4中的任何一项权利要求所述的切削刀具组件，其特征在于，所述支座上的所述切削装置相对于所述支座与所述柄体的诸基座部分被定位成在所述切削刀具的使用中，切削装置上的切削力作用在能更好地使一个基座部分嵌合在另一基座部分之中的方向上。
6．如权利要求5所述的切削刀具组件，其特征在于，所述切削装置为安装在所述支座上的一可更换切削刀片。
7．如权利要求1所述的切削刀具组件，其特征在于，所述柄体包括一通孔，所述支座包括一螺孔，所述螺钉装置包括所述螺孔和一紧固螺钉，所述紧固螺钉穿过柄体中的所述通孔，并进入到支座的所述螺孔中，用以将所述支座固定在所述柄体上。
8．如权利要求1所述的切削刀具组件，其特征在于，所述支座包括一螺孔，所述螺钉装置包括所述螺孔和用于接合在螺孔中并具有一头部的一紧固螺钉，所述柄体包括用于接纳所述紧固螺钉的一凹部，所述凹部包括一台肩，所述紧固螺钉的头部靠在所述台肩上以便将所述支座固定在所述柄体上，通过拧松所述紧固螺钉而所述紧固螺钉仍然被啮合在支座内的螺孔中时使其能从所述凹部取出，从而将所述支座从所述柄体拆除。
9．如权利要求1所述的切削刀具组件，其特征在于，所述支座包括一通孔，所述柄体包括一螺孔，所述螺钉装置包括所述螺孔和一紧固螺钉，所述紧固螺钉穿过支座中的所述通孔，并进入到柄体中的所述螺孔中，用以将所述支座固定在所述柄体上。
10．如权利要求9所述的切削刀具组件，其特征在于，所述柄体包括与柄体的纵轴成直角的一端面，所述柄体的所述基座部分由形成在所述端面内的一凹部所限定的，柄体中的所述螺孔沿所述纵轴自所述凹部的一基面延伸。
11．如权利要求7、8、9或者10所述的切削刀具组件，其特征在于，所述柄体和所述支座包括用于将支座定位在柄体上的定位装置，以便对齐所述通孔和所述螺孔，用以接纳所述紧固螺钉。
全文摘要
一种切削刀具组件包括一柄体(1)和其上装有一切削刀片(5)的一可拆卸的支座(3)。柄体(1)用于将组件安装在切削机上。支座(3)由穿过柄体(1)内的一孔、进入到支座(3)内的一螺孔(31)中的一紧固螺钉(7)可拆卸地安装。柄体包括具有倾斜对立壁面(15,17)的一凹部(9),该凹部用于接合具有倾斜壁面(25,27)的支座(3)的一互补基座部分。凹部(9)和支座的互补基座部分的形状被做成当拧紧紧固螺钉(7)时,支座嵌合在凹部内。由于本发明只需更换支座而无需更换整个切削刀具,因此本发明可降低成本。支座与柄体的嵌合互连确保了该组件的刚性。还描述了一种变化型式,即用一用于紧固螺钉的凹部来取代孔(23),以便快速更换该支座。
文档编号B23B27/16GK1232418SQ97198568
公开日1999年10月20日 申请日期1997年10月17日 优先权日1996年10月17日
发明者卡尔·齐格勒 申请人:卡尔·齐格勒