專利名稱：切削刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可轉(zhuǎn)位切削刀片，該切削刀片特別適用于銑削刀具上并具有大致多邊形截面的細(xì)長形狀和大致從切削刀片的一端縱向延伸到另一端的切削刃。
背景技術(shù)：
具有大致多邊形截面的細(xì)長形狀和大致從切削刀片的一端縱向延伸到另一端的切削刃的切削刀片或刀具在美國專利147,041；3,188,717和3,421,196中披露過。刀具在其截面的每個(gè)拐角上具有沿刀具長度延伸的切削刃。通過將后角和切削角布置成使其圍繞刀具的截面相互延續(xù)來獲得該截面?！?96專利描述一種大致矩形塊形式的一次性切削刀片，其具有至少四個(gè)平行切削刃。至少一個(gè)切削刃進(jìn)行斜切以便形成相對鈍的切削刃。與未斜切的邊緣相比，斜切的切削刃不太容易受到?jīng)_擊損壞。在切削操作期間，刀片可轉(zhuǎn)位以便在從具有不規(guī)則表面的工件部分上去除材料時(shí)提供斜切的切削刃。
美國專利3,188,717披露一種切削刀頭，該刀頭是基本上的平行六面體，其具有前和后大致方形表面和四個(gè)相互垂直布置并在其各自相交部形成切削刃的矩形或方形側(cè)表面。由一對切削刃限界的每個(gè)側(cè)表面設(shè)置一對縱向延伸的凹入式切屑引導(dǎo)件。圖6和7的’717專利表示載有這種切削刀頭的銑削刀具的一部分。但是，該切削刀頭不具有副切削刃(刮刀)以便在單次操作中實(shí)現(xiàn)光潔的精加工表面。
美國專利3,955,259披露一種用于銑削刀具的可轉(zhuǎn)位切削刀片，其具有四個(gè)主切削刃和四個(gè)相關(guān)的副切削刃。副切削刃的目的是進(jìn)行精加工。切削刀片具有多邊形平板形狀，并且每個(gè)主切削刃的一端在切削尖端(切削拐角)處與其相關(guān)的副切削刃相遇?？偣灿兴膫€(gè)切削尖端。
從切削刀片的強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā)，有利的是’259專利的切削刀片設(shè)計(jì)成具有大致方形的截面，而不是矩形(平板)的截面。更加有利的是，如果每個(gè)主切削刃在其每個(gè)端部上具有相關(guān)的副切削刃，從而出現(xiàn)八個(gè)切削尖端。當(dāng)采用主切削刃的大致一半的長度進(jìn)行銑削操作時(shí)，這種具有八個(gè)切削尖端的切削刀片將具有八個(gè)有效的主切削刃。但是，與’259專利的切削刀片的每個(gè)副切削刃相關(guān)的是一對斜面，并且在切削刀片的給定端部，與一個(gè)拐角相關(guān)的一對斜面通過在頂部和底部表面之間橫過切削刀片延伸的平表面與和其他端部的其他拐角相關(guān)的其他對的斜面分開。’259專利的切削刀片的端部的特定結(jié)構(gòu)不有助于將切削幾何形狀延伸到八個(gè)切削尖端。
本發(fā)明的目的是提供一種切削刀片，其具有帶有四個(gè)矩形或方形側(cè)表面的大致方形截面，并在其各自相交部形成主切削刃，其中每個(gè)主切削刃在其每個(gè)端部設(shè)置用于精加工的副切削刃，從而產(chǎn)生八個(gè)切削拐角。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，提供一種切削刀片，其包括兩個(gè)端部和在所述兩個(gè)端部之間縱向延伸的中間部分，切削刀片具有刀片軸線A，該軸線在兩個(gè)端部之間在縱向上橫過切削刀片；N個(gè)側(cè)表面和N個(gè)主切削刃，N個(gè)主切削刃形成在相鄰的側(cè)表面的相交部處，N個(gè)主切削刃的每個(gè)在兩個(gè)端部之間延伸；至少N個(gè)副切削刃形成在兩個(gè)端部的至少一個(gè)上，兩個(gè)端部的至少一個(gè)從中間部分大致縱向地延伸；至少N個(gè)切削拐角，每個(gè)切削拐角形成在主切削刃和副切削刃之間，每個(gè)副切削刃在大致離開中間部分的方向上延伸離開相關(guān)的切削拐角。
最好是，每個(gè)主切削刃設(shè)置切屑控制元件。
按照特定的應(yīng)用，切削控制元件是凹槽。
如果需要，凹槽具有U形剖面。
另外如果需要，凹槽具有非對稱V形剖面。
按照本發(fā)明，至少一個(gè)端部包括從N個(gè)側(cè)表面延伸到端面的周邊端表面。
如果需要，端面設(shè)置凹入部。
通常，周邊端表面從N個(gè)側(cè)表面大致縱向地延伸離開中心部分并朝向刀片軸線A。
最好是，周邊端表面包括N個(gè)次周邊端表面。
如果需要，每個(gè)次周邊端表面分成兩個(gè)部分，即前部分和后部分。
按照本發(fā)明，次周邊端表面的前表面和相鄰的控制元件在副切削刃處相遇。
如果需要，N個(gè)切削拐角的至少一個(gè)進(jìn)行斜切。
另外如果需要，N個(gè)副切削刃的至少一個(gè)是彎曲的。
按照本發(fā)明的特定實(shí)施例，切削刀片圍繞刀片軸線A具有N重的轉(zhuǎn)動(dòng)對稱。
按照本發(fā)明N個(gè)至少是四個(gè)。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，N等于4。
按照特定的應(yīng)用，主切削刃大致是直的并大致平行于刀片軸線A。


為了更好地理解，現(xiàn)在通過實(shí)例并參考附圖對于本發(fā)明進(jìn)行描述，附圖中圖1是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例切削刀片的透視圖；圖2是圖1所示的切削刀片的端視圖；圖3是圖1所示的切削刀片的頂視圖；圖4是表示夾緊在幾個(gè)刀片容納凹口內(nèi)的本發(fā)明切削刀片的平面銑刀的側(cè)視圖；圖5是表示其中夾緊有刀片的刀片容納凹口的圖4的局部視圖；圖6是表示副切削刃相對于工件進(jìn)行配置的圖4的局部視圖；圖7是具有帶有非對稱V形剖面的切屑控制元件的本發(fā)明切削刀片的端視圖；圖8是具有兩個(gè)不同類型的切屑控制元件的本發(fā)明切削刀片的端視圖；圖9是斜切切削刃的示意圖；以及圖10是彎曲的副切削刃的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1～3，其中分別表示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的切削刀片10的透視圖、端視圖和頂視圖。切削刀片10具有兩個(gè)端部12，即第一端部12’和第二端部12”。以下，具有一個(gè)撇號(hào)的參考標(biāo)號(hào)表示與第一端部12’相關(guān)的部件，而具有兩個(gè)撇號(hào)的參考標(biāo)號(hào)表示與第二端部12”相關(guān)的部件。在兩個(gè)端部之間延伸的是中間部分14。刀片軸線A橫過切削刀片10在縱向上從一個(gè)端部延伸到另一端部。這里，端部大致縱向地從中間部分延伸，并限定切削刀片的軸向上的最外部分。每個(gè)端部12(12’、12”)具有端面16(16’、16”)。端部的端面限定端部的軸向上的最外表面。如果需要，每個(gè)端面16’、16”設(shè)置在刀片軸線A上對中的凹口18’、18”。如果需要，凹口18’、18’可用來容納突出部以便有助于夾緊刀片。應(yīng)該注意到參考只簡單地針對具有一個(gè)撇號(hào)或兩個(gè)撇號(hào)的參考標(biāo)號(hào)(即端部12、端面16和凹口18等)，將不會(huì)出現(xiàn)混淆。
中間部分14包括四個(gè)側(cè)表面20(20a、20b、20c、20d)和四個(gè)主切削刃22(22a、22b、22c、22d)。四個(gè)主切削刃22形成在相鄰側(cè)表面的相交部處。四個(gè)主切削刃22的每個(gè)從一個(gè)端部延伸到另一個(gè)端部。由此，在垂直于刀片軸線A的平面內(nèi)，每個(gè)側(cè)表面20由兩個(gè)主切削刃22來限界。每個(gè)主切削設(shè)置切屑控制元件24(24a、24b、24c、24d)，該元件在圖1～3所示的實(shí)施例中是在每個(gè)側(cè)表面內(nèi)在沿主切削刃長度的上縱向延伸的U形凹槽。如本領(lǐng)域公知的那樣，凹槽的特定形狀取決于工件材料和切削條件。
從側(cè)表面20大致縱向并朝向軸線A延伸到每個(gè)端部處的端面16’、16”的是周邊端表面26(26’、26”)。每個(gè)周邊端表面26’、26”包括四個(gè)次周邊端表面26’i；26”i(i＝a、b、c或d)。其中屬于第一端部12’的次周邊端表面由總的參考標(biāo)號(hào)26’i表示，并且屬于第二端部12”的次周邊端表面由總的參考標(biāo)號(hào)26”i表示，其中i＝a、b、c或d。在圖1～3所示的實(shí)施例中，每個(gè)端部的四個(gè)次周邊端表面是相同的。但是，將在下面說明那樣，切削刀片的給定端部的次周邊端表面不必須是相同的。另外，第一端部12’的次周邊端表面可不同于第二端部12”的次周邊端表面。
如所示，每個(gè)次周邊端表面26’i、26”i分成兩個(gè)部分，即前部分26’il(26’al、26’bl、26’cl、26’dl)和后部分26”it(26’at、26’bt、26’ct、26’dt)。通常，次周邊端表面26i的前部分將由26’il表示，而次周邊端表面26i的后部分將由26it表示。盡管圖中在每個(gè)次周邊端表面的前部分和后部分的接合部處畫出線，如果需要，該接合部處的次周邊端表面的表面曲率半徑可以很大。實(shí)際上，盡管前部分和后部分表示成兩個(gè)相鄰的小面，它們可以是一個(gè)連續(xù)彎曲表面的兩個(gè)部分。副切削刃形成在次周邊端表面的前部分和相鄰的切屑控制元件之間的接合部處。例如，次周邊端表面26’d的前部分26’dl和相鄰的切削控制24a之間的接合部處限定副切削刃28’a。清楚的是，切屑控制元件24a的形狀和前部分26’dl的傾斜兩者將確定副切削刃28’a的形狀。以類似方式，確定其他副切削刃的形狀。
接合部32’、32”形成在次周邊端表面的每個(gè)前部分和相鄰側(cè)表面之間。例如，在第一端部12’，接合部32’a形成在次周邊端表面26’a的前部分26’al和相鄰側(cè)表面20a之間。以類似方式，接合部32’i(i＝b、c、d)形成在次周邊端表面26’i(i＝b、c、d)的前部分26’il(i＝b、c、d)和相鄰側(cè)表面20i(i＝b、c、d)之間。類似地，在第二端部，形成接合部32”i(i＝a、b、c、d)。
與每個(gè)端部12’、12”相關(guān)的是四個(gè)副切削刃28’(28’a、28’b、28’c、28’d)；28”(28”a、28”b、28”c、28”d)。每個(gè)副切削刃28’、28”通過切削拐角30連接在相鄰的主切削刃22上。由此，切削刀片10具有八個(gè)切削拐角30(四個(gè)切削拐角30’(30’a、30’b、30’c、30’d)與第一端部12’相關(guān)，并且四個(gè)切削拐角30”(30”a、30”b、30”c、30”d)與第二端部12”相關(guān))。每個(gè)主切削刃22在兩個(gè)切削拐角30’、30”之間縱向延伸。清楚的是，每個(gè)主切削刃22連接到兩個(gè)副切削刃28’、28”上，一個(gè)副切削刃在端部12’連接在主切削刃的一端上，并且一個(gè)副切削刃在另一端部12”連接在主切削刃的另一端上。例如，主切削刃22a的一端通過切削拐角30’a連接在副切削刃28’a上，并且其另一端通過切削拐角30”a連接在副切削刃28”a上。
切削拐角30的曲率半徑取決于次周邊端表面26’的前部分26il和靠近所述拐角的相鄰側(cè)表面20i(i＝a、b、c、d)之間形成的接合部32的曲率半徑。例如，切削拐角30’b的曲率半徑取決于次周邊端表面26’a的前部分26’al和相鄰側(cè)表面20a之間形成的接合部32’a的曲率半徑。
按照圖1～3所示的實(shí)施例，切削刀片圍繞刀片軸線A顯示出4重的轉(zhuǎn)動(dòng)對稱。通常，刀片圍繞刀片軸線A具有N重轉(zhuǎn)動(dòng)對稱，其中N是大于或等于4的整數(shù)。但是，如在下面所述那樣，切削刀片不必須圍繞刀片軸線A顯示出轉(zhuǎn)動(dòng)對稱。通常，給定刀片的每個(gè)切屑控制元件24具有不同的幾何形狀。另外，即使切屑控制元件24是相同的，不是所有的副切削刃28必須具有相同的幾何形狀。
現(xiàn)在參考圖4～6，其中表示夾緊在平面銑刀40的刃片容納凹口38內(nèi)的本發(fā)明切削刀片10。在圖6中，齒刃23(23a、23b、23c、23d)已經(jīng)添加在每個(gè)主切削刃上(圖中只看到一個(gè)主切削刃22a及其相關(guān)的齒刃)。按照圖中所示的特定應(yīng)用，刀片容納凹口設(shè)計(jì)成導(dǎo)前角θ相對于工件42成45°。在圖中所示的特定應(yīng)用中，每個(gè)刀片通過夾緊件44保持在就位。夾緊件通過螺釘46固定在刀片容納凹口內(nèi)。如圖所示(特別見圖5和6)，切削刀片10在刀片容納凹口38內(nèi)的取向使得對于每個(gè)刀片來說具有一個(gè)有效的主切削刃22a，并且切削刀片的第一端部12’處的副切削刃28’a(同樣稱為有效的副切削刃)作為刮刀。另外，切削刀片具有軸向前角β，由此在切削刀片的第一端部12’和工件42之間提供后角α。應(yīng)該注意到夾緊件44鄰靠與有效主切削刃22a相關(guān)的側(cè)表面20a(因此，側(cè)表面將還稱為有效側(cè)表面)，但最好是不重疊在相關(guān)的有效切屑控制元件(凹槽)24a上(也稱為有效切屑控制元件)。刀片容納凹口的側(cè)壁47與夾緊件相對，支承與有效刀片側(cè)表面20a相對的刀片側(cè)表面20c，由此刀片容納凹口的后壁48支承靠近有效刀片側(cè)表面20a的刀片側(cè)表面20b。切削刀片的第二端部12”的端面16”通過刀片容納凹口的頂壁50支承。
盡管本發(fā)明已經(jīng)描述到特定的程度，應(yīng)該理解到可以進(jìn)行不同的改型和變型而不偏離此后要求保護(hù)的本發(fā)明的精神或范圍。例如，圖7表示具有帶有非對稱V形剖面的切屑控制元件24的切削刀片。圖8表示具有帶有一種類型剖面的兩個(gè)切屑控制元件(24a、24b)以及帶有另外一種剖面的另外兩個(gè)切屑控制元件(24c、24d)的切削刀片。類似地，所有四個(gè)切屑控制元件可具有不同的剖面。圖9表示具有斜切的切屑拐角30的切屑刀片。而圖10表示具有彎曲副切削刃28和彎曲切削拐角30的切削刀片。
權(quán)利要求
1.一種切削刀片(10)，其包括兩個(gè)端部(12’和12”)和在所述兩個(gè)端部之間縱向延伸的中間部分(14)，切削刀片(10)具有刀片軸線(A)，該軸線在兩個(gè)端部之間在縱向上橫過切削刀片；N個(gè)側(cè)表面(20)和N個(gè)主切削刃(22)，N個(gè)主切削刃(22)形成在相鄰的側(cè)表面(20)的相交部處，N個(gè)主切削刃(22)的每個(gè)在兩個(gè)端部之間延伸；至少N個(gè)副切削刃(28’、28”)形成在兩個(gè)端部(12’、12”)的至少一個(gè)上，兩個(gè)端部的至少一個(gè)從中間部分(14)大致縱向地延伸；至少N個(gè)切削拐角(30’、30”)，每個(gè)切削拐角形成在主切削刃(22)和副切削刃(28’、28”)之間，每個(gè)副切削刃在大致離開中間部分(14)的方向上延伸離開相關(guān)的切削拐角。
2.如權(quán)利要求1所述的切削刀片，其特征在于，每個(gè)主切削刃(22)設(shè)置切屑控制元件(24)。
3.如權(quán)利要求2所述的切削刀片，其特征在于，切削控制元件(24)是凹槽。
4.如權(quán)利要求3所述的切削刀片，其特征在于，凹槽具有U形剖面。
5.如權(quán)利要求3所述的切削刀片，其特征在于，凹槽具有非對稱V形剖面。
6.如權(quán)利要求1所述的切削刀片，其特征在于，至少一個(gè)端部(12’、12”)包括從N個(gè)側(cè)表面(20)延伸到端面(16’、16”)的周邊端表面(26’、26”)。
7.如權(quán)利要求6所述的切削刀片，其特征在于，端面(16’、16”)設(shè)置凹入部(18’、18”)。
8.如權(quán)利要求6所述的切削刀片，其特征在于，周邊端表面(26’、26”)從N個(gè)側(cè)表面(20)大致縱向地延伸離開中心部分(14)并朝向刀片軸線(A)。
9.如權(quán)利要求6所述的切削刀片，其特征在于，周邊端表面(26’、26”)包括N個(gè)次周邊端表面(26’i、26”i)。
10.如權(quán)利要求9所述的切削刀片，其特征在于，每個(gè)次周邊端表面(26’i、26”i)分成兩個(gè)部分，即前部分(26’il、26”il)和后部分(26’it、26”it)。
11.如權(quán)利要求10所述的切削刀片，其特征在于，次周邊端表面的前部分(26’il、26”il)和相鄰的控制元件(24)在副切削刃(28’、28”)處相遇。
12.如權(quán)利要求1所述的切削刀片，其特征在于，N個(gè)切削拐角(30’、30”)的至少一個(gè)進(jìn)行斜切。
13.如權(quán)利要求1所述的切削刀片，其特征在于，N個(gè)副切削刃(28’、28”)的至少一個(gè)是彎曲的。
14.如權(quán)利要求1所述的切削刀片，其特征在于，切削刀片(10)圍繞刀片軸線(A)具有N重的轉(zhuǎn)動(dòng)對稱。
15.如權(quán)利要求1所述的切削刀片，其特征在于，N個(gè)至少是四個(gè)。
16.如權(quán)利要求1所述的切削刀片，其特征在于，N等于4。
17.如權(quán)利要求1所述的切削刀片，其特征在于，主切削刃大致是直的并大致平行于刀片軸線(A)。
全文摘要
一種切削刀片(10)，其包括兩個(gè)端部(12’和12”)和在兩個(gè)端部(12’和12”)之間縱向延伸的中間部分(14)。中間部分具有N個(gè)側(cè)表面(20)和N個(gè)主切削刃(22)。N個(gè)主切削刃(22)形成在相鄰的側(cè)表面(20)的相交部處，N個(gè)主切削刃(22)的每個(gè)從一個(gè)端部延伸到另一端部。至少N個(gè)副切削刃(28’、28”)形成在兩個(gè)端部(12’、12”)的至少一個(gè)上。切削拐角(30’、30”)形成在主切削刃(22)和副切削刃(28’、28”)之間，每個(gè)副切削刃在大致離開中間部分(14)的方向上延伸離開切削拐角。
文檔編號(hào)B23C5/00GK1553838SQ02817685
公開日2004年12月8日 申請日期2002年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月10日
發(fā)明者A·薩特蘭, A 薩特蘭 申請人:伊斯卡有限公司