具有侧支承凹谷的可转位铣削刀片以及铣削刀具的制作方法
【专利说明】
[0001]【背景技术】及
【发明内容】
[0002]本发明涉及切削刀片并且，更具体地涉及具有被设计用于刀片相对于铣刀刀体的支承的表面的铣削刀片以及一种铣削刀具。
[0003]在金属的加工中，例如在使用具有可转位和/或可替换的铣削刀片的旋转刀具的铣削操作过程中，重要的是:使铣削刀片保持牢固地和精确地相对于铣刀刀体被定位。如果在加工过程中，刀片没有被正确地定位或者从它的预期位置稍微偏移，能够导致对工件和/或刀片的损坏。例如在W02011/089552中，三角形刀片或三角刀片的牢固安装可能是有问题的，这是因为，典型地是，三角形的点被定向用于执行切削操作，同时与该点相对的平坦的(或者，在三角的情况下，凸的)侧面必须抵靠铣刀刀体的刀槽的侧壁，以防止刀片相对于铣刀刀体移动。因为可能没有和所期望的一样的在刀片和铣刀刀体的侧壁之间的许多接触点，或者因为刀片可具有相对于刀槽的侧壁稍微旋转的能力，所以难以正确地定位这样的刀片、或者难以将它们维持在曾经安装的位置。
[0004]—些刀片设置有在它们底面上的复杂的形状，同时这些复杂的形状与在铣刀刀体的刀槽的底面上相似的、倒置的复杂的形状配合。这样，配合的复杂形状便于防止刀片相对于铣刀刀体移动。然而，这样的形状的问题是，它们会妨碍刀片的侧支承表面和铣刀刀体的刀槽的侧抵接表面之间的良好接触。
[0005]期望的是提供一种铣削刀片，其牢固地和精确地安装到铣刀刀体上，同时抵抗在加工过程中由于切削力造成的移动。
[0006]根据本发明的一个方面的铣削刀片包括:第一端面;第二端面;侧面，该侧面在第一端面和第二端面之间延伸；至少一个切削刃，该至少一个切削刃由第一端面和第二端面中的至少一个与侧面的相交部所限定，所述至少一个切削刃包括圆角部分，该圆角部分具有第一端部和第二端部以及分别在圆角部分的第一端部和第二端部上的第一部分和第二部分，第一部分和第二部分比圆角部分更小地弯曲，其中，侧面包括由第一支承表面和第二支承表面形成的至少一个凹形的凹谷。
【附图说明】
[0007]通过结合附图阅读以下详细的描述将良好地理解本发明的特点和优点，其中相似的附图标记指示相似的元件，并且其中:
[0008]图1是根据本发明的一个方面的铣削刀片的透视俯视图；
[0009]图2是比图1更接近与刀片的侧面垂直地取得的图1的铣削刀片的透视图；
[0010]图3是图1的铣削刀片的俯视平面图；
[0011]图4是图1的铣削刀片的侧视平面图；
[0012]图5是根据本发明的一个方面的切削刀具的侧视图；
[0013]图6是根据本发明的一个方面的铣刀刀体的刀槽部分的透视图，以虚线示出了在该刀槽中的刀片，以及；
[0014]图7是根据本发明的一个方面的铣刀刀体的刀槽部分的透视图。
【具体实施方式】
[0015]在图1-5中示出根据本发明的一个方面的铣削刀片21。如图5所示，铣削刀片21被固定到铣刀刀体23上，以形成切削刀具25。如在图6和图7中在没有刀片的情况下所示，铣刀刀体23通常包括刀槽27，该刀槽27特别地成形用于接收铣削刀片21。铣削刀片21通过合适的夹紧装置被固定在刀槽27中，例如通过延伸穿过刀片中的中心通孔31(图1-3)并且具有与铣刀刀体23上的孔33中的内螺纹(未示出)配合的外螺纹(未示出)的螺钉29(图5-7)，以将刀片夹紧在刀槽中。铣削刀片21优选地由例如硬质合金的材料制成。在图5中示出的切削刀具25是铣削刀具，然而，切削刀片也可以被用在其它应用中，例如旋转刀具应用，例如镗削和钻削应用、以及车削刀具应用中。
[0016]铣削刀片21包括第一端面35和第二端面37。如果该刀片是双面刀片，则第一端面35和第二端面37通常是相同的，但是该刀片不必是双面刀片，并且即使在双面刀片中，该端面也不必是相同的。侧面39在第一端面35和第二端面37之间延伸。
[0017]至少一个切削刃41由第一端面35和第二端面37中的至少一个与侧面39的相交部所限定。刃带表面43例如T形刃带也可以设置在切削刃41上。所述至少一个切削刃41包括圆角部分45，该圆角部分45具有第一端部47和第二端部49以及分别在圆角部分的第一端部和第二端部上的第一部分51和第二部分53。第一部分51和第二部分53比圆角部分45更小地弯曲，优选地基本上是平直的。第一部分51和第二部分53优选地限定了彼此成90度角度β(图3)并且优选地与圆C(在图3中以虚线示出)相切，圆C由所述至少一个切削刃的圆角部分部分地限定。第一刮拭表面55和第二刮拭表面57在第一基本平直的部分和第二基本平直的部分后面形成侧面39的一部分，或刮拭刃51和53优选地彼此也成90度角度。刀片21由此能够具有在刮拭表面55和57之间的90度夹角以及切削刃41的90度前夹角。通过使沿着切削刃41的轴向延伸部分的接触区域保持较小，通常通过使基本平直部分51和53的长度保持较短，能够在加工过程中减小在刀具25上的径向力Frad(图4)，因此提供了稳定的加工过程。
[0018]侧面39包括至少一个以凹谷59形式的凹形形状，其由第一表面61和第二表面63形成。当从俯视平面图所示时，凹谷59是基本上V形的。第一表面61和第二表面63可以是弯曲的，但是优选地是平坦的。第一支承表面61和第二支承表面63能够作为抵靠相似形状的第一表面65和第二表面67(图6和图7)的侧支承表面，该第一表面65和第二表面67具有以铣刀刀体23的刀槽27的侧壁71的脊部69形式的凸形形状。第一表面65和第二表面67可以是弯曲的，但是优选地是平坦的。所述至少一个凹谷59的第一支承表面61和第二支承表面63通常在第一端面35和第二端面37之间的整个距离上、也就是在铣削刀片的厚度方向上延伸，或至少延伸到与第一端面和第二端面邻近的刀刃或刃带上。第一支承表面61和第二支承表面63限定了在170度和130度之间、更加优选地在160度和140度之间、并且还更优选地约150度的角度α(图3)。支承表面61和63能够整体地或至少部分地通过磨削成形。通常地，凹陷73设置在支承表面61和63之间的角部处，以避免与脊部69的峰顶部75干涉，同时峰顶部也典型地被倒圆或被截顶处理。通过在刀片21的侧面39上设置凹谷59，借助于作用到刀片的支承表面上的力的不同方向，与例如三角的或三角形刀片相比，能够减小刀片21相对于铣刀刀体23绕螺钉29旋转的趋势。
[0019]示出的刀片21包括三个角部77。刀片21在刀片的至少一侧上具有三个切削刃41，同时三个切削刃通过第一端面35和第二端面37中的至少一个与侧面39的相交部所限定。切削刃41通常是相同的。在三个切削刃41的每两个接连的切削刃之间布置凹谷59。典型地，第一端面35和第二端面37是相同的，同时刀片21包括由第一端面和侧面39的相交部所限定的恰好三个切削刃41以及由第二端面和侧面的相交部所限定的恰好三个附加切削刃，使得设置总数为六个的切削刃。因此，通过将刀片围绕从第一端面向第二端面延伸的中心轴线X(图3)旋转120度或者通过翻转刀片，刀片21能够相对于铣刀刀体23的刀槽27被转位，以露出切削刃41中的不同切削刃。
[0020]如图4所示，第一端面35包括限定了第一端面的平面P1的第一端部支承表面部分79，同时(通常相同的)第二端面包括限定了第二端面的平面P2的第二端部支承表面部分81。第一端面35的平面P1和第二端面37的平面P2两者都与所述至少一个凹谷59中的第一支承表面61和第二支承表面63垂直。
[0021]例如，如图1-3所示，至少一个刀片安装结构83设置在与所述至少一个切削刃41相对的第一端面35和第二端面37中的所述至少一个的端部支承表面部分79和81中。例如，在刀片21包括:由第一端面35和第二端面37中的至少一个与侧面39的相交部所限定的三个切削刃41之处，与三个切削刃中的每个切削刃对应的至少一个相应的刀片安装结构83设置在与第一端面和第二端面中的一个相对的第一端面和第二端面中的所述至少一个的端部支承表面部分中，第一端面和第二端面中的所述一个与侧面相交，以限定三个切削刃。因此，当刀片包括由第一端面35与侧面39的相交部所限定的三个切削刃41以及由第二端面37与侧面的相交部所限定的三个切削刃时，与由第一端面和侧面的相交部所限定的三个切削刃中的每个切削刃对应的至少一个相应的刀片安装结构83设置在第二端面的端部支承表面部分中，同时与由第二端面和侧面的相交部所限定的三个切削刃中的每个切削刃对应的至少一个相应的刀片安装结构设置在第一端面的端部支承表面部分中，也就是，总数为六个的切削刃和至少六个相应的刀片安装结构。
[0022]在示出的刀片21中，刀片安装结构每个包括凹陷进入端部支承表面部分79和81中的伸长槽，然而，可替换地，刀片安装结构可包括伸长脊部或者任何各种形状。阳型的或阴型的刀片安装结构83意在与在刀槽27(图6和7)的底面87上的对应的阴型的或阳型的铣刀刀体安装结构85配合，例如，伸长脊部、或伸长槽、或其它合适的形状。图7示出了仅带有单个铣刀刀体安装结构85的刀槽27。可以设置附加的铣刀刀体安装结构。当从夹具或螺钉供给冷却液时，阴型的安装结构例如83，也可以被用作冷却通道。
[0023]例如，如图3所示，每个刀片安装结构83能够沿着从铣削刀片21的中心轴线X到所述至少一个切削刃41的圆角部分45的中心点CP的直线延伸。在多个刀片安装结构83被设置并且与对应的铣刀刀体安装结构85配合的情况中，它们帮助在加工过程中提供对刀片21相对于铣刀刀体23的移动的良好的抵抗性，同样帮助在通过螺钉29的刀片到铣