專利名稱：切削刀具及其切削刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用了可轉(zhuǎn)位切削刀片的切削刀具，尤其是夾持有圓形切削刀片的銑刀。
背景技術(shù)：
已經(jīng)知道了具有帶圓形切削刃的切削刀片的切削刀具。通常來說，這類切削刀片包括圓形的上表面、圓形的下表面以及在上表面和下表面之間延伸的側(cè)面。上表面和側(cè)面的相交部分形成了圓形的切削刃。在授予Woolley的美國專利No.5934844中公開了這類切削刀片的一個(gè)例子。通常來說，切削刀片夾持在形成于刀具前部中的刀片容納槽中。
將切削刀片夾持在刀片容納槽中的一種簡單方法是使用固定螺釘，其穿過切削刀片中的通孔并與刀片容納槽的底壁上的螺孔螺紋式接合。這種切削刀具的一項(xiàng)缺點(diǎn)是，切削刀片在加工期間會(huì)圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)。另外，在僅由固定螺釘支撐的切削刀片上作用了徑向和軸向的切削力，這就限制了這種切削刀具在輕度切削加工條件下的使用。
已經(jīng)知道了能夠?yàn)榈镀瑐?cè)面提供支撐的切削刀具。例如，授予Roscigno的美國專利No.5346336公開了一種金屬切削刀片，其包括有頂面，該頂面與截頭錐形的側(cè)面相交，從而一起形成了圓形的切削刃。在側(cè)面中形成了五個(gè)等距隔開的小平面。小平面的上端處于切削刃之下并與之隔開。固定螺釘將刀片緊固在刀架的支座上，使得兩個(gè)小平面被壓緊在形成于刀架定位面上的各平坦接觸區(qū)域上。各個(gè)小平面相對(duì)于刀片的中心軸線形成了銳角。
專利′336所述的刀片和刀架的一項(xiàng)缺點(diǎn)是，可轉(zhuǎn)位的位置的數(shù)量受到限制，它取決于刀架的兩個(gè)平坦接觸區(qū)域之間的所需角度。此外，刀片未設(shè)有用于抵抗固定螺釘?shù)募虞d和彎曲的支撐裝置，這種加載和彎曲是由例如在專利′336的圖4中標(biāo)號(hào)10所示的箭頭方向上的徑向向外的力所引起的。
例如在授予Stedt等人的美國專利No.6053671和授予Satran等人的美國專利No.6152658和No.6164878中顯示了其它在其側(cè)面具有平坦支撐面的切削刀片。在這些專利中，刀片的下表面靠在刀片容納槽的底壁上，刀片的側(cè)面壓在刀片容納槽的側(cè)壁上。為了將這些切削刀片轉(zhuǎn)位到新的切削位置，必須完全地松開固定螺釘，并且必須將切削刀片從其容納槽中向上抬起，直到其一側(cè)的對(duì)接面不再靠在刀片容納槽的側(cè)壁上為止。只有這時(shí)才能將刀片旋轉(zhuǎn)到新的轉(zhuǎn)位位置。
在授予Deiss等人的美國專利No.5658100中公開了一種切削刀片，其下表面靠在刀片容納槽的底壁上。刀片通過固定螺釘緊固在底壁上。為了防止切削刀片繞其軸線旋轉(zhuǎn)，切削刀片在其頂面上設(shè)有多個(gè)下凹部分。這些下凹部分與夾爪相接合，夾爪支撐在刀具主體上并通過緊固螺釘來夾持。
專利′100所述的夾爪使得刀具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，并且可能會(huì)在加工期間干擾切屑的流動(dòng)。此外，專利′100所述的刀具的一項(xiàng)缺點(diǎn)是，為了使刀片旋轉(zhuǎn)到另一轉(zhuǎn)位位置，必須松開夾爪的緊固螺釘和切削刀片的固定螺釘。在切削刀片旋轉(zhuǎn)到新的轉(zhuǎn)位位置的過程中，必須注意切削刀片的精確旋轉(zhuǎn)位置，以便保證所需的下凹部分與夾爪相對(duì)而實(shí)現(xiàn)它們之間的相互接合。
在授予Flueckiger的美國專利No.5236288中公開了一種可轉(zhuǎn)位的圓形切削刀片，其下表面靠在刀片容納槽的底壁上。切削刀片通過固定螺釘夾持在容納槽中。切削刀片通過錐形尖頭螺釘而鎖定在容納槽中的固定角度位置處，該螺釘安放在形成于刀片背面中的凹腔內(nèi)。
專利′288所述的刀具的一項(xiàng)缺點(diǎn)是，切削刀片未被很好地支撐成能夠抵抗徑向向外的切削力，該切削力趨向于使切削刀片脫離其容納槽。此外，為了將切削刀片旋轉(zhuǎn)至下一轉(zhuǎn)位位置，需要松開固定螺釘和錐形尖頭螺釘。
在授予Wiman等人的美國專利No.5810518中顯示了將圓形切削刀片緊固于其容納槽中的另一例子。如專利′518中的圖5所示，切削刀片安裝在刀架的支撐面上。刀片包括具有溝槽的底面和處于溝槽之間的平坦表面部分。支撐面包括可安裝到刀片的各個(gè)槽中的肋。刀片的一些平坦表面部分靠在支撐面的平坦的無肋部分上。
雖然肋-溝槽設(shè)置可防止切削刀片的旋轉(zhuǎn)，然而這種設(shè)置顯著地降低了切削刀片和其刀架之間共有的切向、軸向和徑向?qū)用娴目偯娣e，因此，這種設(shè)置不足以在重加工條件下使用，這是因?yàn)槠湟蕾囉趯⑶邢鞯镀瑠A持在其刀架上的固定螺釘?shù)某休d能力。
在授予Stashko的美國專利No.4812087中公開了一種端銑刀，其固定了多個(gè)圓形切削刀片。各刀片安裝在刀片座上，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，刀片座具有至少一對(duì)與容納槽中的相關(guān)表面形成對(duì)接關(guān)系的平坦側(cè)面，以得到最大支承剛度和防止刀片旋轉(zhuǎn)。根據(jù)另一實(shí)施例，各刀片座為向后延伸的凹腔，其后壁包括終止于下部圓柱形部分中的截頭錐形部分。切削刀片具有與刀片座相對(duì)應(yīng)的形狀。由于切削刀片在側(cè)面或切向地安裝，加工期間所形成的切屑就會(huì)在切削刀片側(cè)面的錐形部分和圓柱形部分上流過。因此，切削刀片的側(cè)面會(huì)受損，并且在轉(zhuǎn)位到新的切削位置時(shí)會(huì)影響切削刀片的對(duì)接。
由于專利′087所述的圓形切削刀片具有安放在容納槽的承接面50上的底面59，因此它們可以如圖5所示地向后安放在錐形座中，或者是如

圖14所示地向后安放在平坦表面的槽中。此外，切削刀片的結(jié)構(gòu)使得它無法用作具有正前角的徑向安裝的圓形切削刀片。
在日本公開特許公報(bào)No.11-197906中公開了另一種圓形切削刀片，其具有從下表面中向下延伸出的突出部。如特許公報(bào)′906所示，多刃刀片10具有突出部13，其從盤形刀片11的后表面中延伸出來。突出部設(shè)有平坦的鎖定面15，其將平坦的連接面22連接到相關(guān)刀具上。因此，可以防止多刃刀片10在其容納槽中旋轉(zhuǎn)。
特許公報(bào)′906所述刀具的一項(xiàng)缺點(diǎn)是，切削刀片只有兩個(gè)轉(zhuǎn)位位置。此外，為了使切削刀片轉(zhuǎn)位，必須完全地松開緊固螺釘30，必須將切削刀片從其容納槽中取出以使其旋轉(zhuǎn)到新的轉(zhuǎn)位位置。
在日本公開特許公報(bào)No.2000-52111中公開了一種具有從其后面延伸出來的突出部的切削刀片。然而，特許公報(bào)′111所述的切削刀片通過熱聯(lián)接與其容納槽相連。這意味著刀片容納槽23的凹腔25的內(nèi)徑稍小于刀片26的突出部32的外徑。通過熱聯(lián)接，切屑26的突起部分32與切屑安裝座23的突起式下凹部分25相接合，同時(shí)，突起式下凹部分25以及側(cè)壁23b和23c在突起部分32和側(cè)壁29之間施加了壓力。
特許公報(bào)′111所述的刀具的一項(xiàng)缺點(diǎn)是，靠在容納槽的側(cè)壁23b和23c上的必要性限制了該刀具可能實(shí)現(xiàn)的工作范圍角。此外，切削刀片經(jīng)熱聯(lián)接而產(chǎn)生的夾持限制了切削刀片在其容納槽中的簡單轉(zhuǎn)位。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種切削刀具及其圓形切削刀片，其能夠顯著地減輕或克服上述缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于將切削刀片緊固到切削刀具上的固定夾緊裝置。
本發(fā)明的另外的一個(gè)目的是提供一種能夠在其容納槽中使切削刀片容易地轉(zhuǎn)位的旋轉(zhuǎn)限制裝置。
發(fā)明概要根據(jù)本發(fā)明，提供了一種具有縱向軸線(A)的切削刀具，該切削刀具包括刀具主體，刀具主體具有至少一個(gè)形成于其前部的安裝支腳，所述至少一個(gè)安裝支腳包括刀片容納槽和夾持于其中的切削刀片；刀片容納槽包括底壁和橫向地朝向該底壁的側(cè)壁，基本上圓形的凹腔從底壁上向下地延伸，該凹腔具有由直立的周向壁所限定的下壁，和具有螺孔軸線(B)的螺孔，其從凹腔的下壁中向下地延伸；切削刀片包括上表面、下表面以及在上表面和下表面之間延伸的側(cè)面，上表面和側(cè)面之間的相交部分形成了連續(xù)地周向延伸的切削刃部分，圓柱形突出部從下表面中向下地延伸，該突出部具有被周向面包圍的底面，和具有孔軸線(E)的通孔，其在上表面和底面之間延伸；固定螺釘穿過該通孔并與螺孔螺紋式接合，周向面靠在周向壁上，下表面靠在底壁上。
如果需要的話，切削刀片在孔軸線(E)處具有330°的工作范圍角(δ)。
最好，直立的周向壁設(shè)有切口，該切口相對(duì)于縱向軸線軸向向后且徑向向內(nèi)地延伸。
通常來說，切口在螺孔軸線(B)處形成了30°到60°的后角(α)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例，后角(α)為40°。
最好，周向面沿著切口附近的兩個(gè)間隔開的接觸區(qū)域靠在周向壁上。
最好，側(cè)壁包括旋轉(zhuǎn)限制裝置，其中側(cè)面包括旋轉(zhuǎn)限制面，該旋轉(zhuǎn)限制面可靠在旋轉(zhuǎn)限制裝置上。
最好，切削刃部分形成了連續(xù)地周向延伸的圓形切削刃。
通常來說，旋轉(zhuǎn)限制裝置為柔性件。
另外，通常來說，旋轉(zhuǎn)限制裝置是被向外推動(dòng)的柱塞。
另外，通常來說，柱塞通過彈簧被向外推動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例，柱塞是球柱塞。
通常來說，旋轉(zhuǎn)限制面是能夠靠在柱塞上的可轉(zhuǎn)位的對(duì)接面。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例，切削刀片的可轉(zhuǎn)位的對(duì)接面是平坦的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，切削刀片的可轉(zhuǎn)位的對(duì)接面是下凹的。
通常來說，切削刀片具有至少三個(gè)可轉(zhuǎn)位的對(duì)接面。
最好，旋轉(zhuǎn)限制裝置靠在一個(gè)旋轉(zhuǎn)限制面上，該旋轉(zhuǎn)限制面構(gòu)成了工作旋轉(zhuǎn)限制面，其中側(cè)面上的除了該工作旋轉(zhuǎn)限制面之外的部分均保持為不對(duì)接。
通常來說，旋轉(zhuǎn)限制面位于側(cè)面上并與下表面相鄰。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，旋轉(zhuǎn)限制面位于側(cè)面上并朝向下表面敞開。
最好，柱塞與螺孔的軸線(B)形成了內(nèi)銳角(β)。
通常來說，內(nèi)銳角(β)處于70°到80°的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例，內(nèi)銳角(β)為73°。
最好，凹腔具有第一直徑(D1)，突出部具有第二直徑(D2)，其中第一直徑大于第二直徑。
通常來說，第一直徑(D1)比第二直徑(D2)大0.01毫米到0.03毫米。
最好，直立的周向壁與底壁垂直。
另外，最好，周向面與下表面垂直。
另外，最好，螺孔的軸線(B)平行于孔軸線(E)并與之間隔開第一距離(L)，其中螺孔的軸線比孔軸線更接近于切口。
一般來說，當(dāng)突出部處于凹腔內(nèi)且固定螺釘未與螺孔螺紋式接合時(shí)，旋轉(zhuǎn)限制裝置可幫助將孔軸線調(diào)節(jié)成與螺孔軸線平行。
另外，一般來說，當(dāng)突出部處于凹腔內(nèi)且固定螺釘未與螺孔螺紋式接合時(shí)，旋轉(zhuǎn)限制裝置可防止切削刀片掉到刀片容納槽之外。
最好，旋轉(zhuǎn)限制面在側(cè)面周圍等距地周向隔開并形成了多個(gè)可轉(zhuǎn)位的位置，其中當(dāng)突出部處于凹腔內(nèi)且固定螺釘未與螺孔螺紋式接合時(shí)，或當(dāng)固定螺釘與螺孔部分地接合時(shí)，切削刀片可圍繞孔軸線從一個(gè)轉(zhuǎn)位位置旋轉(zhuǎn)到另一轉(zhuǎn)位位置。
通常來說，當(dāng)切削刀片從一個(gè)轉(zhuǎn)位位置轉(zhuǎn)到另一轉(zhuǎn)位位置時(shí)提供機(jī)械信號(hào)。
一般來說，切削刀片的旋轉(zhuǎn)阻力產(chǎn)生了該機(jī)械信號(hào)。
如果需要的話，該機(jī)械信號(hào)可以是卡嗒聲。
另外，如果需要的話，可在上表面上由轉(zhuǎn)位編號(hào)標(biāo)示出轉(zhuǎn)位位置。
根據(jù)本發(fā)明還提供了一種切削刀片，包括上表面、下表面以及在上表面和下表面之間延伸的側(cè)面，上表面和側(cè)面之間的相交部分形成了連續(xù)地周向延伸的切削刃部分，圓柱形突出部從下表面中向下地延伸，該突出部具有被周向面包圍的底面，具有孔軸線(E)的通孔，其在上表面和底面之間延伸；其中，側(cè)面包括與下表面相鄰并朝向下表面敞開的旋轉(zhuǎn)限制面。
最好，切削刃部分形成了連續(xù)地周向延伸的圓形切削刃。
一般來說，該旋轉(zhuǎn)限制面是可轉(zhuǎn)位的對(duì)接面。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例，可轉(zhuǎn)位的對(duì)接面是平坦的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，可轉(zhuǎn)位的對(duì)接面是下凹的。
通常來說，切削刀片具有至少三個(gè)可轉(zhuǎn)位的對(duì)接面。
最好，周向面與下表面垂直。
另外，最好，旋轉(zhuǎn)限制面在側(cè)面周圍等距地周向隔開，并形成了多個(gè)轉(zhuǎn)位位置。
如果需要的話，可在上表面上由轉(zhuǎn)位編號(hào)標(biāo)示出轉(zhuǎn)位位置。
附圖簡介為了更好地理解本發(fā)明并顯示出如何將本發(fā)明應(yīng)用到實(shí)踐中，應(yīng)當(dāng)參考附圖，在圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的切削刀具的透視圖；圖2是圖1所示切削刀具的分解視圖，顯示了一個(gè)切削刀片從其容納槽中移出的狀態(tài)；圖3是圖1所示切削刀具的側(cè)視圖，其顯示了其中一個(gè)切削刀片的頂視圖和具有平坦的轉(zhuǎn)位對(duì)接面的另一切削刀片的側(cè)視圖；圖4是圖1所示切削刀具的前端視圖，其以虛線顯示了一個(gè)切削刀片的突出部，并顯示了下凹的圓形轉(zhuǎn)位對(duì)接面；圖5是圖2所示刀片容納槽的頂視圖；圖6是圖2所示切削刀片的底部透視圖；圖7是沿圖3中線VII-VII的剖視圖；圖8是沿圖4中線VIII-VIII的示意性剖視圖，其中出于清楚的目的將各部分之間的間隙放大；圖9是沿圖7中線IX-IX的剖視圖；和圖10是圖7中圓圈部分X的放大剖視圖。
發(fā)明的詳細(xì)介紹來看圖1到7。如圖所示，具有縱向軸線A的切削刀具10包括刀具主體12和四個(gè)切削刀片14，刀片安裝在形成于刀具主體的前部18中的刀片容納槽16內(nèi)。雖然切削刀具10顯示為在其中安裝了四個(gè)切削刀片14，然而本發(fā)明也可同樣適用于具有至少一個(gè)刀片容納槽且在槽中安裝了一個(gè)切削刀片的切削刀具。如圖1和2清楚地顯示，各刀片容納槽16形成在安裝支腳20上。各安裝支腳20相對(duì)于縱向軸線A軸向向前且徑向向后地延伸。所有刀片容納槽均相同，因此下面將只介紹一個(gè)刀片容納槽16。
刀片容納槽16包括底壁22，以及與底壁相鄰并橫向地朝向底壁的側(cè)壁24。切屑槽25從側(cè)壁24上向后地延伸。從切削刀具10的前視圖和側(cè)視圖中可以看出，底壁22基本上平行于縱向軸線A。具有第一直徑D1的基本上圓形的凹腔26從底壁22上向下地延伸。凹腔26具有由直立周向壁30所限定的下壁28。周向壁30最好垂直于底壁22。具有螺孔軸線B的螺孔32從凹腔26的下壁28中向下延伸。螺孔32能夠螺紋式地接受具有螺釘頭35的固定螺釘34，這一點(diǎn)如下所述。
直立的周向壁30設(shè)有切口36，其相對(duì)于縱向軸線A軸向向后且徑向向內(nèi)地延伸。切口36的周向延伸部分使得切口在螺孔的軸線B處形成了后角α，其處于30°到60°的范圍內(nèi)。通常來說后角α為40°。具有柱塞軸線C的柱塞夾持孔38在切口36的后方延伸并與螺孔軸線B共面。柱塞夾持孔38位于刀片容納槽的側(cè)壁24上，其通過柱塞定位槽37而部分地朝向切口36敞開，并且與螺孔軸線B形成了一個(gè)內(nèi)銳角β。內(nèi)銳角β通常處于70°到80°的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例，內(nèi)銳角β為73°。
標(biāo)準(zhǔn)柱塞組件39插入到柱塞夾持孔38中，并構(gòu)成了刀具主體12的旋轉(zhuǎn)限制裝置，用于限制切削刀片14的旋轉(zhuǎn)。柱塞組件39包括外殼40、限制在外殼后部中的載荷彈簧41，以及被彈簧41向外推動(dòng)的球柱塞42。外殼40的前緣43可防止球柱塞從外殼中掉出。因此，球柱塞42具有連續(xù)地伸出于前緣43之外的前部44?？梢岳斫?，本發(fā)明并不限于使用球柱塞，可以同樣地使用其它類型的柱塞或柔性件。
切削刀片14包括上表面46、下表面48以及在上表面46和下表面48之間延伸的側(cè)面50。上表面46和側(cè)面50之間的相交部分形成了連續(xù)地周向延伸的切削刃部分，在所述實(shí)施例中，其構(gòu)成了連續(xù)地周向延伸的圓形切削刃51。
圓柱形突出部52從下表面48上向下延伸出。突出部52具有被周向面56所包圍的底面54。周向面56最好與下表面48垂直。突出部52具有第二直徑D2，其稍小于凹腔26的第一直徑D1。第一直徑D1和第二直徑D2之間的差值應(yīng)當(dāng)足夠小，以便使突出部52能夠牢固地在凹腔26內(nèi)對(duì)接，但又應(yīng)足夠大，以便使突出部52能夠自由地插入到凹腔26中。作為一個(gè)實(shí)用范圍，第一直徑D1可以比第二直徑D2大0.01毫米到0.03毫米。具有孔軸線E的通孔57在上表面46和底面54之間延伸。
切削刀片14的側(cè)面50設(shè)有在周向上等距分布的轉(zhuǎn)位對(duì)接面58。轉(zhuǎn)位對(duì)接面58構(gòu)成了旋轉(zhuǎn)限制面。轉(zhuǎn)位對(duì)接面58位于側(cè)面50的下部并朝向下表面48敞開。轉(zhuǎn)位對(duì)接面58相對(duì)于側(cè)面50為下凹的，并形成了開口較大的V形槽。各槽具有兩個(gè)向內(nèi)相交在一起的槽側(cè)壁59和60，以及槽上壁61。槽側(cè)壁59和60相對(duì)于V形槽的等分線對(duì)稱。該等分線處于切削刀片14的徑向r上。轉(zhuǎn)位對(duì)接面58不必為V形，它們例如可以是在側(cè)面50中形成了切口的平面，如圖3所示，或者是圓形的下凹部分，如圖4所示，只要它們能夠在其中容納球柱塞42的前部44即可。通常來說，切削刀片14設(shè)有至少三個(gè)轉(zhuǎn)位對(duì)接面58。
當(dāng)將切削刀片14置于刀片容納槽16中時(shí)，首先將突出部52插入到凹腔26中，然后將切削刀片向下壓，直到切削刀片的下表面48靠在刀片容納槽的底壁22上為止。在該位置處，突出部52的下表面54總是保持與凹腔26的下壁28不接觸。在將突出部52插入到凹腔26內(nèi)的過程中，切削刀片的側(cè)面50與球柱塞42的前部44接觸，并克服彈簧的張力而將球柱塞逐漸地向后壓。結(jié)果，球柱塞對(duì)切削刀片的側(cè)面施加反作用力。
柱塞組件39為切削刀具10提供了三項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。第一，在將突出部52插入到凹腔26的過程中，當(dāng)固定螺釘34尚未與螺孔32螺紋式接合時(shí)，柱塞對(duì)切削刀片的側(cè)面所施加的力有助于將孔軸線E調(diào)節(jié)成與螺孔軸線B平行。這一優(yōu)點(diǎn)使得能夠?qū)⑶邢鞯镀杂傻夭迦氲狡淙菁{槽中，無須使突出部52楔入在凹腔26內(nèi)。
柱塞組件39的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)突出部52位于凹腔26內(nèi)且固定螺釘34未與螺孔32螺紋式接合時(shí)，柱塞將切削刀片從中向外推出，因此突出部的周向面56壓緊在凹腔26的周向壁30上，這樣就可防止切削刀片14從其容納槽16中掉出來。對(duì)于操作人員來說，這一優(yōu)點(diǎn)在將切削刀片14裝配到刀具主體12中和從中拆下來的過程中尤其實(shí)用。通過上述結(jié)構(gòu)，操作人員可以僅用一只手就將切削刀片14裝入到其容納槽16中，這是因?yàn)榍邢鞯镀旧韸A持在容納槽中。因此，切削刀片的裝配變得更容易，這是因?yàn)椴僮魅藛T可以用一只手握住固定螺釘34，同時(shí)用另一只手握住螺釘鎖緊工具，而不會(huì)受到切削刀片會(huì)從其容納槽中掉出來的干擾。
柱塞組件39的第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，其可用作用于轉(zhuǎn)位目的的旋轉(zhuǎn)限制裝置。因此，當(dāng)突出部52位于凹腔26內(nèi)且下表面48靠在底壁22上時(shí)，可以用手稍稍轉(zhuǎn)動(dòng)切削刀片14，直到球柱塞42的前部44與其中一個(gè)轉(zhuǎn)位對(duì)接面58相接合為止。當(dāng)產(chǎn)生了這種接合時(shí)，操作人員就會(huì)感覺到卡嗒聲，并且感覺到切削刀片的旋轉(zhuǎn)阻力增大?？ㄠ曔€提供了機(jī)械信號(hào)。在這一位置中，操作人員知道切削刀片已處于所需的轉(zhuǎn)位位置中，并且停止轉(zhuǎn)動(dòng)切削刀片。此時(shí)固定螺釘34螺紋式接合到螺孔32中。
如圖7所示，螺孔32的軸線B平行于孔57的軸線E，并與之隔開第一距離L。軸線B比軸線E更靠近切口36。因此，當(dāng)固定螺釘34與螺孔32螺紋式接合時(shí)，螺釘頭35克服彈簧41的反作用力而將切削刀片14朝向切口36推動(dòng)。在切削刀片在固定螺釘?shù)淖饔孟碌倪\(yùn)動(dòng)期間，柱塞推動(dòng)切削刀片稍稍地轉(zhuǎn)動(dòng)，直到兩個(gè)槽側(cè)壁59和60均勻地靠在柱塞前部44上為止。這樣就可保證切削刀片14處于所需的轉(zhuǎn)位位置。在該位置中，槽的上壁61保持未對(duì)接。
在最終位置中，當(dāng)固定螺釘34完全被擰緊時(shí)，突出部52被推動(dòng)到凹腔26上，直到周向面56沿著切口36附近的兩個(gè)間隔開的接觸區(qū)域62和63靠在周向壁30上為止，切口在這兩個(gè)接觸區(qū)域之間提供了間隙，因此切削刀片可牢固地固定在其容納槽中。
最好在切削刀片14的上表面46上標(biāo)示出轉(zhuǎn)位編號(hào)64，其顯示了切削刀片的轉(zhuǎn)位位置。在所述實(shí)施例中，切削刀片14設(shè)有8個(gè)轉(zhuǎn)位對(duì)接面58，因此具有8個(gè)轉(zhuǎn)位編號(hào)64，其標(biāo)為1，2，...，8。
具有突出部-凹腔設(shè)置的切削刀具10的結(jié)構(gòu)為切削刀片14提供了可克服趨向于使刀片從其容納槽中掉出來的切削力的支撐。當(dāng)切削刀片14被夾持在其容納槽中時(shí)，柱塞靠在一個(gè)特定的轉(zhuǎn)位對(duì)接面58上，該對(duì)接面構(gòu)成了工作轉(zhuǎn)位對(duì)接面66。應(yīng)當(dāng)理解，整個(gè)側(cè)面50除工作轉(zhuǎn)位對(duì)接面66外均保持不對(duì)接。因此，由于突出部52夾持在凹腔26中，就可防止切削刀片相對(duì)于其容納槽產(chǎn)生任何顯著的平移運(yùn)動(dòng)。
然而，如果切削刀片承受到趨向于使切削刀片在與固定螺釘34推動(dòng)切削刀片的方向大致相反的方向上運(yùn)動(dòng)的較大切削力，那么切削刀片的最大平移運(yùn)動(dòng)將是凹腔的第一直徑D1和突出部的第二直徑D2之間的差值。這種差值通常來說小于最大為0.2毫米的固定螺釘?shù)淖畲笤试S變形，因此，固定螺釘不會(huì)被彎曲而超過其塑性范圍。因此，突出部52可牢固地固定在凹腔26內(nèi)，固定螺釘34不會(huì)受到損壞性的變形，切削刀具10能夠在較大范圍的方向上和惡劣的切削條件下進(jìn)行切削。
由于切削刀片14通過夾持于凹腔26中的突出部52而固定在其容納槽中，并且由于切削刀片的整個(gè)側(cè)面50除一個(gè)工作轉(zhuǎn)位對(duì)接面66外均保持不對(duì)接，因此顯然，切削刃51上的處于工作轉(zhuǎn)位對(duì)接面66附近的部分無法參與切削操作。換句話說，切削刃51上的不處于工作轉(zhuǎn)位對(duì)接面66附近的其余部分將參與到切削操作中。因此，切削刀片14具有較大范圍的工作范圍角δ，其還由安裝支腳20的較薄結(jié)構(gòu)來促進(jìn)。工作范圍角確定了切削刃51在切削操作中可用的最大連續(xù)長度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例，切削刀片在孔軸線E處具有330°的工作范圍角。因此，切削刀具10最適用于在惡劣的切削條件下進(jìn)行很多種仿形加工。
可以理解，最大工作范圍角δ只取決于切削刀具的所需剛度。因此，當(dāng)某些加工應(yīng)用要求加工內(nèi)部臺(tái)肩時(shí)，如果能夠在輕度加工條件下進(jìn)行加工，那么工作范圍角δ可大至330°。
柱塞組件39的第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)在希望將切削刀片轉(zhuǎn)動(dòng)到新的轉(zhuǎn)位位置時(shí)尤其有用。因此，為了將切削刀片14轉(zhuǎn)動(dòng)到新的轉(zhuǎn)位位置，只須將固定螺釘34松開數(shù)圈。在該位置中，切削刀片可圍繞孔軸線E從一個(gè)轉(zhuǎn)位位置旋轉(zhuǎn)到另一轉(zhuǎn)位位置。如上所述，作為機(jī)械信號(hào)的卡嗒聲和轉(zhuǎn)動(dòng)切削刀片的阻力增大提醒操作人員已經(jīng)到達(dá)了一個(gè)新的位置。因此，即使切削刀片較臟且看不清轉(zhuǎn)位編號(hào)64，操作人員也不必對(duì)其進(jìn)行清潔，他可以在由柱塞和轉(zhuǎn)位對(duì)接面58所提供的機(jī)械信號(hào)的幫助下將切削刀片轉(zhuǎn)動(dòng)到下一轉(zhuǎn)位位置。
雖然在上文中帶有一定程度的特殊性而介紹了本發(fā)明，然而應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍的前提下，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行多種變更和修改。例如，切削刀具10可同樣在無柱塞和轉(zhuǎn)位對(duì)接面的情況下操作，這是因?yàn)樵谑褂脠A形切削刀片時(shí)，不必建立圓形切削刃的精確周向位置。固定螺釘?shù)膴A持和突出部52到切口36中的推動(dòng)保證了切削刀片被固定到其容納槽中。在實(shí)踐中，施加在切削刀片上的大多數(shù)切削力作用在使切削刀片在其容納槽中緊固的方向上。因此，由于通常只有非常小的扭矩使切削刀片圍繞孔軸線E旋轉(zhuǎn)，因此這一扭矩可由固定螺釘?shù)臄Q緊來克服。因此，切削刀具10也可在刀片容納槽中無切口的情況下操作。
權(quán)利要求
1.一種切削刀具(10)，其具有縱向軸線(A)，所述切削刀具包括刀具主體(12)，所述刀具主體具有至少一個(gè)形成于其前部(18)的安裝支腳(20)，所述至少一個(gè)安裝支腳包括刀片容納槽(16)和夾持于其中的切削刀片(14)；所述刀片容納槽包括底壁(22)和橫向地朝向所述底壁的側(cè)壁(24)，基本上圓形的凹腔(26)從所述底壁上向下地延伸，所述凹腔具有由直立的周向壁(30)所限定的下壁(28)，和具有螺孔軸線(B)的螺孔(32)，其從所述凹腔的下壁中向下延伸；所述切削刀片包括上表面(46)、下表面(48)以及在所述上表面和下表面之間延伸的側(cè)面(50)，所述上表面和側(cè)面之間的相交部分形成了連續(xù)地周向延伸的切削刃部分(51)，圓柱形突出部(52)從所述下表面中向下延伸，所述突出部具有被周向面(56)包圍的底面(54)，和具有孔軸線(E)的通孔(57)，其在所述上表面和底面之間延伸；固定螺釘(34)穿過所述通孔并與所述螺孔螺紋式接合，所述周向面(56)靠在所述周向壁(30)上，所述下表面(48)靠在所述底壁(22)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述切削刀片在所述孔軸線(E)處具有330°的工作范圍角(δ)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述直立的周向壁(30)設(shè)有切口(36)，所述切口(36)相對(duì)于所述縱向軸線軸向向后且徑向向內(nèi)地延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的切削刀具，其特征在于，所述切口在所述螺孔(B)的軸線處形成了處于30°到60°范圍內(nèi)的后角(α)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的切削刀具，其特征在于，所述后角(α)為40°。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的切削刀具，其特征在于，所述周向面(56)沿著所述切口附近的兩個(gè)間隔開的接觸區(qū)域(62，63)靠在所述周向壁(30)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述側(cè)壁(24)包括旋轉(zhuǎn)限制裝置(39)，其中所述側(cè)面(50)包括旋轉(zhuǎn)限制面(58)，所述旋轉(zhuǎn)限制面可靠在所述旋轉(zhuǎn)限制裝置上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述切削刃部分形成了連續(xù)地周向延伸的圓形切削刃(51)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的切削刀具，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)限制裝置為柔性件(39)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的切削刀具，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)限制裝置是被向外推動(dòng)的柱塞(39)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的切削刀具，其特征在于，所述柱塞通過彈簧(41)被向外推動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的切削刀具，其特征在于，所述柱塞是球柱塞(42)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的切削刀具，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)限制面是能夠靠在所述柱塞上的可轉(zhuǎn)位的對(duì)接面(58)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的切削刀具，其特征在于，所述切削刀片的可轉(zhuǎn)位的對(duì)接面(58)是平坦的。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的切削刀具，其特征在于，所述切削刀片的可轉(zhuǎn)位的對(duì)接面(58)是下凹的。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的切削刀具，其特征在于，所述切削刀片具有至少三個(gè)可轉(zhuǎn)位的對(duì)接面。
17.根據(jù)權(quán)利要求7所述的切削刀具，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)限制裝置靠在一個(gè)旋轉(zhuǎn)限制面(58)上，該旋轉(zhuǎn)限制面構(gòu)成了工作旋轉(zhuǎn)限制面(66)，其中所述側(cè)面(50)上的除了所述工作旋轉(zhuǎn)限制面之外的部分均保持為不對(duì)接。
18.根據(jù)權(quán)利要求7所述的切削刀具，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)限制面(58)位于所述側(cè)面(50)處的所述下表面(48)的附近。
19.根據(jù)權(quán)利要求7所述的切削刀具，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)限制面(58)位于所述側(cè)面(50)處并朝向所述下表面(48)敞開。
20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的切削刀具，其特征在于，所述柱塞(39)與所述螺孔(32)的軸線(B)形成了內(nèi)銳角(β)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的切削刀具，其特征在于，所述內(nèi)銳角(β)處于70°到80°的范圍內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的切削刀具，其特征在于，所述內(nèi)銳角(β)為73°。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述凹腔(26)具有第一直徑(D1)，所述突出部(52)具有第二直徑(D2)，其中所述第一直徑大于所述第二直徑。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的切削刀具，其特征在于，所述第一直徑(D1)比所述第二直徑(D2)大0.01毫米到0.03毫米。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述直立的周向壁(30)與所述底壁(22)垂直。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述周向面(56)與所述下表面(48)垂直。
27.根據(jù)權(quán)利要求3所述的切削刀具，其特征在于，所述螺孔(32)的軸線(B)平行于所述通孔(57)的軸線(E)并與之間隔開第一距離(L)，其中所述螺孔的軸線比所述通孔的軸線更接近于所述切口(36)。
28.根據(jù)權(quán)利要求7所述的切削刀具，其特征在于，當(dāng)所述突出部(52)處于所述凹腔(26)內(nèi)且所述固定螺釘(34)未與所述螺孔螺紋式接合時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)限制裝置(39)可幫助將所述通孔的軸線調(diào)節(jié)成與所述螺孔的軸線平行。
29.根據(jù)權(quán)利要求7所述的切削刀具，其特征在于，當(dāng)所述突出部(52)處于所述凹腔(26)且所述固定螺釘(34)未與所述螺孔螺紋式接合時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)限制裝置(39)可防止所述切削刀片掉到所述刀片容納槽之外。
30.根據(jù)權(quán)利要求7所述的切削刀具，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)限制面(58)在所述側(cè)面周圍等距地周向隔開并形成了多個(gè)可轉(zhuǎn)位的位置，其中當(dāng)所述突出部(52)處于所述凹腔(26)內(nèi)且所述固定螺釘未與所述螺孔螺紋式接合時(shí)，或者當(dāng)所述固定螺釘與所述螺孔部分地接合時(shí)，所述切削刀片可圍繞所述孔的軸線從一個(gè)轉(zhuǎn)位位置旋轉(zhuǎn)到另一轉(zhuǎn)位位置。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的切削刀具，其特征在于，在所述切削刀片從一個(gè)轉(zhuǎn)位位置轉(zhuǎn)動(dòng)到另一轉(zhuǎn)位位置時(shí)提供了機(jī)械信號(hào)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的切削刀具，其特征在于，所述切削刀片的旋轉(zhuǎn)阻力產(chǎn)生了所述機(jī)械信號(hào)。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的切削刀具，其特征在于，所述機(jī)械信號(hào)是卡嗒聲。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的切削刀具，其特征在于，在所述上表面(46)處由轉(zhuǎn)位編號(hào)(64)標(biāo)出所述轉(zhuǎn)位位置。
35.一種切削刀片(14)，包括上表面(46)、下表面(48)以及在所述上表面和下表面之間延伸的側(cè)面(50)，所述上表面和側(cè)面之間的相交部分形成了連續(xù)地周向延伸的切削刃部分(51)，圓柱形突出部(52)從所述下表面中向下延伸，所述突出部具有被周向面(56)包圍的底面(54)，具有孔軸線(E)的通孔(57)，其在所述上表面和底面之間延伸；其中，所述側(cè)面(50)包括與所述下表面(48)相鄰并朝向所述下表面敞開的旋轉(zhuǎn)限制面(58)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的切削刀片，其特征在于，所述切削刃部分形成了連續(xù)地周向延伸的圓形切削刃(51)。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的切削刀片，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)限制面(58)是可轉(zhuǎn)位的對(duì)接面。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的切削刀片，其特征在于，所述可轉(zhuǎn)位的對(duì)接面(58)是平坦的。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的切削刀片，其特征在于，所述可轉(zhuǎn)位的對(duì)接面(58)是下凹的。
40.根據(jù)權(quán)利要求37所述的切削刀片，其特征在于，所述切削刀片具有至少三個(gè)可轉(zhuǎn)位的對(duì)接面。
41.根據(jù)權(quán)利要求35所述的切削刀片，其特征在于，所述周向面(56)與所述下表面(48)垂直。
42.根據(jù)權(quán)利要求35所述的切削刀片，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)限制面(58)在所述側(cè)面的周圍等距地周向隔開，并形成了多個(gè)轉(zhuǎn)位位置。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的切削刀片，其特征在于，在所述上表面(46)處由轉(zhuǎn)位編號(hào)(64)標(biāo)出所述轉(zhuǎn)位位置。
全文摘要
一種切削刀具(10)，其具有至少一個(gè)刀片容納槽(16)以及夾持于其中的切削刀片(14)。刀片容納槽(16)包括底壁(22)和橫向地朝向底壁(22)的側(cè)壁(24)，并且圓形凹腔(26)從底壁(22)上向下地延伸。螺孔(32)從凹腔(26)的下壁中向下延伸。切削刀片(14)包括上表面(46)、下表面(48)和圓柱形突出部(52)，其具有從下表面(54)中向下延伸的周向面(56)。通孔(57)從上表面(46)延伸穿過刀片(14)。固定螺釘(34)穿過通孔(57)并與螺孔(32)螺紋式接合，周向面(56)靠在周向壁(30)上，而下表面(48)靠在底壁(22)上。
文檔編號(hào)B23C5/02GK1556736SQ02818494
公開日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2002年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月24日
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