用于仿形车削的切削刀片和用于接纳切削刀片的卡座的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于仿形车削的切削刀片，特别是用于车轮仿形车削的切削刀片，并且涉及用于接纳切削刀片的卡座，该卡座能够被安装在机床上。
【背景技术】
[0002]此类切削刀片和相关联的卡座可用于重新加工使用过的和新的车轮，特别是铁路车轮。将切削刀片接纳在安装于机床上的卡座内。通过机床使卡座和接纳在其中的切削刀片沿着车轮移动。在此过程中，机床使切削刀片沿着车轮踏面表面移动到车轮凸缘表面，然后沿着车轮凸缘表面继续移动。切削刀片具有用于移除车轮踏面表面和车轮凸缘表面上的磨损材料的至少一个切削刃，该切削刃直接在车轮踏面表面和车轮凸缘表面上移动。切削刃、切削刀片的相关表面以及邻接切削刃的区域的设计使设置切削刀片的切削深度和切屑折断特性成为可能。
[0003]已证实，存在于车轮踏面表面和车轮凸缘表面上的待移除的磨损材料的问题是具有不同的厚度，并因此对于切削刀片、其切削深度和切屑形成提出了不同要求。特别是，这涉及从车轮踏面表面到车轮凸缘表面的过渡，因为切屑控制在该区域中是尤其困难的。此夕卜，并非总是可以一次性移除所有材料，因此需要撤回并重新布置切削刀片，以便首先加工车轮踏面表面然后加工车轮凸缘表面。一个或多个完整切削过程也是可能的。
【发明内容】
[0004]因此，本发明的目的在于使工件并且特别是铁路车轮的车轮凸缘能够以有效方式被重新加工。
[0005]根据本发明通过用于仿形车削(特别是用于车轮仿形车削)的切削刀片满足该目的，该切削刀片包括上表面、下表面和侧表面，其中用于加工工件的两个切削刃和各自具有两个端部的两个其他棱边在从上表面到侧表面的过渡处形成，两个切削刃被设计为部分圆形的，它们各自从两个棱边中的一者的一个端部延伸到两个棱边中的另一者的相对置的端部。
[0006]本发明的基本概念规定，形成于切削刀片上的切削刃为无间断点的部分圆形并且因此具有全半径。这使得铁路车轮(即车轮踏面表面和车轮凸缘表面)可以在不撤回切削刀片的情况下被一次性加工。该优点主要在车轮踏面表面和车轮凸缘表面之间的过渡处获得，因为全半径切削刃使具有改善的切屑控制成为可能。这是因为被加工工件表面上的切削刃的倾角由于部分圆形的全半径切削刃而在整个切削刃上是相同的，并因此与工件的待加工表面相对于切削刃的位置无关。此外，凭借根据本发明的切削刀片，可以使用不同的技术加工车轮，例如仿形车削和仿形端面车削。特别是，根据本发明的切削刀片可以进行车轮的重新压型。使用根据本发明的切削刀片，可因此特别有效地并且根据具体要求加工车轮。
[0007]根据切削刀片的尺寸和所选择的切削刃半径，在切削刃在工件上的接触区域内获得相应尺寸的切削表面、切削线或切削点，由此使车轮的精确重新加工成为可能。
[0008]根据本发明的一个方面，如果从下表面到侧表面的过渡被设计为类似于从上表面到侧表面的过渡，则使得切削刀片具有四个部分圆形的切削刃。因此，如果切削刃中的一者被磨损，则可以通过旋转切削刀片和使用另一侧的切削刃继续使用该切削刀片。
[0009]本发明的另一个方面规定，棱边笔直延伸，特别是它们彼此平行形成。这形成了笔直延伸并且彼此平行的两个侧表面，其可用于贴靠在内部可以是嵌入式的卡座中。笔直侧表面允许较大的表面贴靠接触，使得可将较高的力从切削刀片传送到接纳切削刀片的卡座。
[0010]根据本发明的另一个方面，部分圆形的切削刃被设计为半圆形。因此切削刃覆盖大约180°的角度范围。因此，从切削刃到棱边的过渡为平滑的，换句话讲没有拐角或点。
[0011]本发明的另一个方面规定，上表面和/或下表面参照其在中心延伸的纵向轴线和/或横向轴线是镜像对称的，特别是相对中心成中心对称。由于上表面和/或下表面的对称设计，切削刀片可用作可转位切削刀片，因为其可在上表面和/或下表面的平面内旋转180°，从而能够使用同一^^座内的至少两个切削刃。
[0012]根据本发明的另一个方面，切削刀片参照其在中心延伸的纵向轴线和/或横向轴线是镜像对称的，特别是相对中心成中心对称。以这种方式设计的切削刀片甚至可四次折叠使用，因为其可在上表面或下表面的平面内旋转180°，即，在切削刀片的纵向轴线的平面内旋转180°，并且还关于切削刀片的横向轴线旋转180°。这形成了总共四个不同的固定位置，使得所有四个切削刃均可被使用。这显著地增加了切削刀片的寿命。
[0013]本发明的另一个方面规定，在其上形成棱边的侧表面中形成孔口，该孔口与固定机构配合作用。通过该固定机构将切削刀片固定于卡座上，特别是固定于卡座的接收凹腔中。
[0014]根据本发明的另一个方面，在部分圆形的切削刃和/或棱边上设置排屑槽。排屑槽(也称为切屑分裂机)确保被移除的切屑不会堵塞在机床中，因为切屑被以特定长度分裂或折断并被运输离开机床。排屑槽可具有各种设计，例如用于粗加工或精加工。
[0015]进一步通过用于接纳切削刀片的卡座满足该目的，该卡座能够被安装在机床上并且包括用于切削刀片的接收凹腔，特别是用于上述类型的切削刀片的接收凹腔，凭借该切削刀片可对具有旋转轴线的工件进行加工，接收凹腔具有主贴靠表面，切削刀片的侧表面可抵靠该主贴靠表面贴靠，该主贴靠表面相对于工件的旋转轴线具有大于90°的平面角，特别是93°的平面角。由于根据本发明的卡座，插入的切削刀片相对于车轮踏面表面成更陡峭的角度(特别是通过其横向轴线)，该车轮踏面表面相对于工件的旋转轴线同样具有一定的角度。迄今为止，已通过使主贴靠表面相对于旋转轴线具有补偿车轮踏面表面与旋转轴线之间的角度，即小于90°的角度来设计卡座。这是必要的，因为切削刃未被设计成具有全半径的部分圆形。然而，这导致了在从车轮踏面表面到车轮凸缘表面的过渡处的诸多问题，因为被加工表面相对于旋转轴线的角度在此处改变。凭借本发明的卡座的设计，确保在从车轮踏面表面到车轮凸缘表面的过渡处的磨损材料可以受控方式可靠地移除。通过此类卡座设计同样极大改善了在从车轮踏面表面到车轮凸缘表面的过渡处以及在车轮自身的凸缘处的切屑折断特性。当使用具有全半径切削刃的切削刀片时，这些优点变得甚至更加明显。
[0016]本发明的另一个方面规定，卡座具有垂直于主贴靠表面的第二贴靠表面。第二贴靠表面改善了切削刀片在卡座中的精确定位，特别是在其接收凹腔中的精确定位，以及切削刀片在接收凹腔中的固定支撑。
[0017]根据本发明的一个方面，在主贴靠表面上设置用于固定切削刀片的固定机构的元件。将切削刀片主要固定到被设计为大于第二贴靠表面的主贴靠表面，从而改善切削刀片在接收凹腔中的固定安装。
[0018]本发明的另一个方面规定，固定机构的元件的中心轴线相对于主贴靠表面具有不同于90°的角度。固定机构的元件的倾斜取向确保在固定切削刀片时，切削刀片不仅抵靠主贴靠表面而且抵靠第二贴靠表面被牵拉，从而使其到达其预定位置。固定机构的元件可为固定销的形式。
【附图说明】
[0019]通过以下说明和参考图，本发明的其他优点和特性将变得显而易见，其中:
[0020]图1示出了根据本发明的切削刀片的侧视图。
[0021]图2示出了图1的切削刀片的顶视图，
[0022]图3示出了图1和图2的切削刀片的上表面的细部透视图，
[0023]图4示出了根据本发明的卡座的顶视图，
[0024]图5示出了图4的卡座的侧视图，
[0025]图6示出了图4和图5的卡座的透视图，该卡座具有接纳的图1和图2的切削刀片，
[0026]图7以顶视图示出了图6的卡座，
[0027]图8示出了图6和图7的卡座的侧视图，
[0028]图9示出了在加工车轮的过程中在第一时间点A处，具有固定好的卡座和接纳在其中的切削刀片的机床的一部分，
[0029]图10示出了在第二时间点B处的图9的组件，以及
[0030]图11示出了在第三时间点C处的图9和图10的组件。
【具体实施方式】
[0031]图1以侧视图示出了切削刀片10。切削刀片10具有通过侧表面16互连的上表面12和下表面14。在图1中，完全不出了一个侧表面16a,并且部分不出了两个另外的侧表面16b、16c。切削刀片10此外具有与侧表面16a相对的另一个侧表面16d,未在图1中不出。
[0032]在从上表面12到侧表面16a的过渡处形成棱边18a，并且在从下表面14到侧表面16a的过渡处形成棱边20a。此外，在每种情况下，在从上表面12到侧表面16b的过渡处和到侧表面16c的过渡处形成切削刃22a、22b，并且在从下表面14到侧表面16b、16c中的每一个的过渡处形成另外的切削刃24a、24b。
[0033]此外，在上表面12到侧表面16d的过渡处以及在下表面14到侧表面16d的过渡处分别形成另外的棱边18b、20b，然而其未在图1中示出。
[0034]切削刀片10此外在侧表面16a中具有孔口 26，该孔口穿过整个切削刀片10延伸至相对的侧表面16d。孔口 26用于将切削刀片10固定在卡座(此处未示出)上。
[0035]此外，切削刀片10被设计为参照其纵向轴线LS和横向轴线QS是镜像对称的，从而导致切削刀片10参照其中心MS成中心对称。
[0036]图2示出了图1的切削刀片10的上表面12的顶视图。从图2可以看出，上表面12相对于相应的侧表面16形成两个笔直且平行的棱边18a、18b和两个半圆形切削刃22a、22b。在棱边18a、18b的各自相对置的端部处，两个切削刃22a、22b过渡到所述棱边。切削刃22a将棱边18a的第一端部18a’连接到其他棱边18b的相对的第一端部18b’，并且切削刃22b将棱边18a的第二端部18a〃连接到其他棱边18b的相对的第二端部18b〃。由于切削刃22a、22b的半圆形设计，切削刀片10具有切削刃22a、22b，其具有全半径并且覆盖大约180°的角度范围。
[0037]切削刃22a、22b和棱边18a、18b此外具有相关联的排屑槽28、30。可通过排屑槽28、30控制在工件(例如铁路车轮)的重新加工过程中移除的切屑。与切削刃22a、22b相关联的排屑槽28可具有不同于被分配给棱边18a、18b的排屑槽30的构型，从而形成不同的切屑折断特性。在图3中详细示出了排屑槽28的透视图。
[0038]切削刀片10的上表面12被设计为类似下表面14，从而使下表面14具有匹配的相同布置和构型。
[0039]上表面12和下表面14均参照其纵向轴线L和横向轴线Q是镜像对称的。因此，上表面12和