專利名稱：可旋轉(zhuǎn)切削刀具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種切削刀具，尤其是涉及具有刀具主體的可旋轉(zhuǎn)式切削刀具，上述刀具主體帶有凹槽，而上述凹槽用以容納具有切削刃的可更換刀片。更加具體地，本發(fā)明涉及銑刀的改進刀片固位機構(gòu)，其中刀片被可松脫地安裝到刀具主體的周緣。
背景技術(shù)：
包括可更換刀片的已知銑刀利用不同的機構(gòu)將刀片安裝在上述刀具主體上。在美國專利No.4,934,880中公開了利用螺釘將刀片安裝到刀具主體上的銑刀實例。在美國專利No.3,588,977中公開了利用可松脫夾緊件將刀片安裝到刀具主體上的銑刀實例。但是這些已知刀具利用單個的螺釘或夾緊件將每一可更換刀片安裝固定到刀具主體上時，都會存在固有的缺陷，即對于每一要更換的刀片，需要單獨地松脫和調(diào)節(jié)每一刀片安裝裝置。因此，就有必要改進這種刀具的安裝機構(gòu)，簡化可更換刀片的松脫和再安裝。
在美國專利No.5,662,436中公開了一種具有刀片固位機構(gòu)的切削刀具，其中所有的刀片都由單獨的刀具元件所松脫和固位。在這種刀具中，在基座上安裝有星形保持件，該基座具有可容納多個可更換刀片的刀墊。上述保持件徑向突出部的形狀可使其裝配到可更換刀片之間的間隙中，并鄰接上述基座。刀片由上述基座上的銷所支承，上述保持件由夾緊螺母所扭轉(zhuǎn)，使上述徑向突出部充滿上述間隙，從而將刀片固定在基座合適的位置上。如美國專利5,662,436的圖9所示，從上述基座上松脫和拆卸刀片需要將基座和上述保持件分開。因此就有必要進一步改進刀具，以簡化可更換刀片的松脫和再安裝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種可旋轉(zhuǎn)切削刀具，其中多個可更換刀片被固定在切削部，每一可更換刀片都設(shè)置至少一個切削刃，該切削刀具包括用以將刀片固定在每一凹槽內(nèi)且利用單一調(diào)節(jié)機構(gòu)可同時操作所有刀片的刀片夾緊機構(gòu)。
本發(fā)明的另一目的就是提供一種可旋轉(zhuǎn)切削刀具，包括在周緣具有多個刀片容槽的刀片安裝盤，該刀片安裝盤可拆卸地安裝在切削刀具的柄部，通過將壓緊力橫向作用在每一刀片上，刀片夾緊機構(gòu)可松脫地固定每一容槽內(nèi)的可更換刀片，而所有刀片的壓緊力均由單一的夾緊調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)所同時產(chǎn)生。
本發(fā)明的另一目的就是提供一種可旋轉(zhuǎn)切削刀具，包括可拆卸地安裝在切削刀具柄部的刀片安裝盤，該刀片安裝盤具有多個周向刀片容槽、一個中心孔、至少一個和中心孔、每一容槽相連的徑向槽，并且具有環(huán)繞中心孔的中間凹部，上述刀具包括具有夾緊螺釘?shù)膴A緊機構(gòu)，該夾緊螺釘可彈性地將上述安裝盤的中間凹部靠在上述刀具柄部的表面上變形，從而每一容槽的相對部在其間向刀片施加壓緊力。
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點從附圖和下列敘述中將更加顯而易見。
根據(jù)上述的目的，本發(fā)明提供一種可旋轉(zhuǎn)切削刀具，包括用于安裝到刀具驅(qū)動裝置的柄部和固定有多個可更換切削刀片的切削部，每一刀片具有至少一切削刃。上述柄部包括用以容納刀具切削部的安裝面。上述切削部包括在周緣具有多個容納可更換刀片的凹槽的刀片安裝盤。每一凹槽都設(shè)置有至少一個刀片支撐面，還包括刀片可松脫地固定在其間的對置表面部。上述安裝盤包括中心孔和多個朝向安裝盤第一側(cè)開放的徑向槽，至少一個徑向槽將上述中心孔和每一刀片容槽相連。在安裝盤的第二側(cè)設(shè)置有環(huán)繞上述中心孔的中心凹部。該安裝盤安裝到具有調(diào)節(jié)機構(gòu)的切削刀具柄上，而上述調(diào)節(jié)機構(gòu)帶有穿過安裝盤中心孔的軸部。上述調(diào)節(jié)機構(gòu)用以彈性變形中間凹部。對于合適就位的可更換刀片，安裝盤為壓平上述中間凹部而彈性變形，同時由每一刀片容槽的對置表面產(chǎn)生刀片固位壓緊力；釋放上述變形而恢復(fù)上述中間凹部，同時釋放由每一刀片容槽的對置表面所施加的固位力，從而使刀片得以松脫。


圖1是本發(fā)明中切削刀具的三維視圖。
圖2是示出圖1的刀片安裝盤頂部的三維視圖。
圖3是圖2中安裝盤底部的三維視圖。
圖4是沿圖2中線4-4的安裝盤的局部剖面圖。
圖5是圖1中切削刀具柄部的三維視圖。
圖6是沿圖3中線6-6的安裝盤的局部剖面圖。
圖7是具有位置調(diào)節(jié)裝置的柄部的三維視圖。
圖8是圖7中位置調(diào)節(jié)裝置的三維視圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖中示出的優(yōu)選實施例來敘述本發(fā)明。盡管優(yōu)選實施例示出了本發(fā)明的特征，但是申請人并不認(rèn)同本發(fā)明僅僅被限定在上述優(yōu)選實施例中的特定細(xì)節(jié)。
圖1所述的可旋轉(zhuǎn)切削刀具10包括柄部12和切削部14。如圖5所示，柄部12具有安裝面70和柄端72。柄端72可以包括任何形式的已知連接裝置，用以安裝到用來旋轉(zhuǎn)切削刀具10的刀具驅(qū)動機構(gòu)。切削部14設(shè)置有可更換刀片，例如刀片16-24，每一可更換刀片都具有至少一露在外面用以通過切削刀具10的旋轉(zhuǎn)加工工件的切削刃。如圖1所示，可更換刀片具有基本方形的前后表面，每一刀片的后表面都座靠在刀片容槽的一側(cè)上。每一可更換刀片的前后表面在側(cè)面連接在一起，至少側(cè)面和前和/或后表面的相交部形成切削刃。盡管圖1中的設(shè)置提供所謂“豎向”安裝配置，即至少有一刀片側(cè)面露在外面時，本發(fā)明還適于將刀片固位在所謂“平躺”安裝配置內(nèi)，即刀片前或后表面露在外面。圖1中所述的刀片至少在前表面兩側(cè)具有切削刃，側(cè)表面從前表面周緣朝向后表面向內(nèi)傾斜。
眾所周知，用于本發(fā)明的可更換刀片可由硬質(zhì)材料，例如高速鋼、硬化碳化鎢、陶瓷材料等制成。可更換刀片可有利地包括眾所周知的特定幾何特征，例如后角表面，斷屑特征，排屑槽等，以提高在特定應(yīng)用條件下的切削性能。而且所熟知的是，當(dāng)?shù)镀惭b在刀具主體上，相對切削刀具的旋轉(zhuǎn)軸線，刀片可以形成得能將切削刃特別定位。而且為人們所熟知的是，用于本發(fā)明的可更換刀片可以是各種形狀和尺寸，用于執(zhí)行特定形式的加工。
參看圖1和圖2，切削部14包括借助于夾緊螺釘80可拆卸地安裝在柄部12上的刀片安裝盤30，該夾緊螺釘可和柄部12螺紋配合。在上述安裝盤30的周緣設(shè)置有刀片容槽，例如周向槽32-36(圖2)。而該安裝盤30進一步包括排屑槽，例如槽44-48，每一排屑槽都和刀片容槽相鄰接。每一刀片容槽都設(shè)置有至少一個刀片的支撐面，例如面38(圖2)。每一刀片容槽都進一步包括對置面部，例如表面40和42(圖2)，這些表面還包括有額外的或者可更換的支撐面部(未示出)。上述支撐面要有足夠的公差，以保證固位在安裝盤30內(nèi)的刀片切削刃的位置容許公差。而且，安裝盤30包括刀片位置調(diào)節(jié)機構(gòu)，所熟知地例如可以是在刀片容槽的表面上，相對安裝盤30選擇用以精確設(shè)定切削刃位置的可調(diào)節(jié)螺釘，和/或螺釘、調(diào)整墊片等的結(jié)合。
繼續(xù)參考圖2、3和4，安裝盤30的中心孔50允許夾緊螺釘80(圖1)穿過安裝盤30。中心孔50在安裝盤30的頂表面處具有擴大的直徑，從而為夾緊螺釘80的頭部提供間隙，以及上述頂面之下、和夾緊螺釘80頭部的底表面相配合的臺階58(圖2和6)。例如槽52-56的徑向槽可將中心孔50和夾緊螺釘80相連，每一刀片容槽都至少設(shè)置有一徑向槽。如圖2所示，徑向槽和刀片容槽將安裝盤30的頂表面分成多段，這些段由安裝盤30頂表面的連接槽寬度所分隔。有利的是，每一徑向槽的底部均為圓柱形(圖4)，該圓柱的直徑要大于上述連接槽的寬度，以減小變形過程中安裝盤30內(nèi)徑向槽底部中的應(yīng)變。
安裝盤30的底表面包括環(huán)繞中心孔50的中心轂60(圖3)。該中心轂60容納在柄部12的匹配孔74(圖5)中。中心轂60和匹配孔74當(dāng)安裝到柄部12以抵抗安裝盤30相對表面70橫向位移的時候，同安裝盤30相互裝配結(jié)合。而安裝盤30和柄部12之間的相互裝配結(jié)合也可以由柄部12上的突出轂和安裝盤30內(nèi)的匹配槽相結(jié)合來完成。類似地，只要設(shè)置能夠滿足安裝盤30在抵抗相對柄部12的橫向位移時所需的變形，就可以任意在安裝盤30和柄部12上設(shè)置突出部和凹槽部間的裝配結(jié)合。
繼續(xù)參考圖1，3，5和6，安裝盤30的底表面具有環(huán)繞上述中心轂60的環(huán)形凹部62。該環(huán)形凹部62從中心轂60徑向延伸，并超出安裝盤30頂表面上中心孔的最寬范圍，以保證上述凹部和每一徑向槽的至少一部分共同延伸。對于支撐在匹配孔74內(nèi)的中心轂60，凹部62在柄部12的表面70(圖5)和安裝盤30的底表面之間形成有間隙。借助于將凹部62壓平在表面70上，夾緊螺釘80旋進柄部12，使安裝盤30變形。當(dāng)凹部62被壓平時，安裝盤30上表面內(nèi)的上述連接槽寬度就由于上表面內(nèi)的多段相對于連接槽的圓柱底部產(chǎn)生彎曲而減小。上述彎曲改變了角66(圖4)并改變上述連接槽寬度的間隙。上述連接槽的寬度隨對置表面間的間隙變窄而變窄。這些對置表面可以是上述刀片容槽的表面40和42。對于支撐在刀片容槽內(nèi)的刀片，每一刀片容槽的對置表面在凹部62被壓平時都同時在所有刀片上作用壓緊力。通過這種方式，上述刀片就由足夠的壓緊力而固位在上述容槽內(nèi)，以防止刀片由于在使用過程中作用在刀片上的切削力而從安裝盤30中被撞出。刀片的更換也大大簡化，是由于當(dāng)夾緊螺釘80從柄部12收回時安裝盤30放松，從而同時釋放在所有刀片上的固位力。釋放足夠的這些固位力并不需要將安裝盤30從柄部12上卸下，而安裝盤30保持在柄部12上就可以完成刀片的更換。
盡管上述附圖中的設(shè)置為一種夾緊螺釘，但是類似地，將從柄部12突出的螺紋雙頭螺栓和夾緊螺母相結(jié)合也可以用以使上述安裝盤30變形。以上述的方式將夾緊螺母向柄部12旋進，使上述凹部62壓平靠在表面70上，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進一步理解，由這種螺母或螺釘產(chǎn)生的夾緊力可以利用設(shè)置在螺釘頭或螺母的底部和安裝盤30配合面之間的墊圈或其他應(yīng)力分配器件應(yīng)用到安裝盤30的更大表面區(qū)域中。而且，盡管上述附圖中敘述的設(shè)置可將凹部62壓平在表面70，但相同的是，相對于柄部12，將凹部和連接槽的位置反向，夾緊力經(jīng)由上置板作用在安裝盤外露側(cè)的凹部上，也可以獲得安裝盤30所需的彈性變形。
參看圖7，所示的柄部12被固定得可調(diào)節(jié)安裝盤30的可更換刀片的軸向位置。柄部12內(nèi)的凹槽100-114在表面70上開口，并在表面70內(nèi)部為調(diào)節(jié)裝置提供支撐面。每一凹槽都具有底面，例如凹槽100的底面120，還具有螺紋孔，例如朝向底面120打開的螺紋孔122。在上述每一凹槽100-114內(nèi)都固定有調(diào)節(jié)裝置，例如調(diào)節(jié)裝置130，該調(diào)節(jié)裝置通過調(diào)節(jié)螺釘132被固定在柄部12內(nèi)。每一調(diào)節(jié)裝置都包括彈性變形件，例如具有通孔以容納調(diào)節(jié)螺釘132的開口套管134(圖8)。而每一開口套管都包括彈性變形件，例如葉片138，而該葉片可部分地利用開槽從套管134分開，這些開槽可以是開槽140和142(圖8)。開槽140和142經(jīng)過套管134的對置側(cè)面，并朝向上述通孔打開。
繼續(xù)參看圖8，利用開槽140、142擴大下端之上的葉片138的內(nèi)表面上的力，葉片138可相對開槽140、142的擴大下端(如圖8所示開槽142的擴大下端)彈性彎曲。調(diào)節(jié)螺釘132包括錐形頭136和與螺紋孔122配合的螺紋部(未示出)。上述錐形頭136大端的直徑大于開口套管134內(nèi)通孔的最大內(nèi)徑。
參看圖7，開口套管134固定在凹槽100內(nèi)，在凹槽100的表面70中的開口內(nèi)露出上述葉片138。當(dāng)調(diào)節(jié)螺釘132進入螺紋孔122時，錐形頭136將葉片138彈性彎曲離開螺釘132。葉片138可用作為固定在安裝盤30內(nèi)的刀片的支撐面。對于安裝在柄部12的安裝盤30，開口套管借助于調(diào)節(jié)螺釘伸展或松脫，可確定安裝盤30內(nèi)刀片的軸向支撐面位置，因而設(shè)定上述調(diào)節(jié)螺釘就可以確定上述可更換刀片的切削刃沿刀具10長度的位置。
盡管參考上述優(yōu)選實施例敘述了本發(fā)明，且優(yōu)選實施例敘述得相當(dāng)詳細(xì)，但是本申請人并不認(rèn)為本發(fā)明的范圍僅僅限定于上述優(yōu)選實施例。而且，本申請人認(rèn)定本發(fā)明的范圍由隨后權(quán)利要求和所有等效范圍所限定。
權(quán)利要求
1.一種可旋轉(zhuǎn)切削刀具，具有柄部和切削部，上述切削部包括具有多個容納可更換刀片的周向凹槽的刀片安裝盤，每一凹槽都包括至少一個切削刀片支撐面和對置表面，上述刀片安裝盤具有中心孔、位于其第一側(cè)的多個徑向槽，至少一個徑向槽將上述中心孔和每一周向凹槽相連、以及位于其第二側(cè)的環(huán)繞上述中心孔的凹部，上述安裝盤通過夾緊機構(gòu)可拆卸地安裝到上述柄部，用于通過壓平上述凹部而使安裝盤變形，安裝盤的變形改變每一周向凹槽對置表面間的間隙，上述所有周向凹槽的間隙都同時被改變，因而刀片借助于由上述對置表面施加在其上的力而被固位。
2.如權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)切削刀具，其特征在于，刀片安裝盤和柄部之一包括至少一突出部，而刀片安裝盤和柄部的另一個包括一匹配槽，當(dāng)?shù)镀惭b盤安裝到柄部時突出部和匹配槽彼此裝配在一起以防止刀片安裝盤相對柄部產(chǎn)生橫向位移，同時允許刀片安裝盤變形以在其中可松脫地固定刀片。
3.如權(quán)利要求2所述的可旋轉(zhuǎn)切削刀具，其特征在于，刀片安裝盤進一步包括環(huán)繞上述中心孔的突出轂，上述柄部包括和上述突出轂裝配結(jié)合的匹配槽，上述凹部環(huán)繞上述突出轂，利用施加在刀片安裝盤的夾緊力，該凹部被壓平在柄部的安裝面上。
4.如權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)切削刀具，其特征在于，刀片安裝盤安裝到柄部同時上述凹部面朝柄部的一個表面，并且可以調(diào)整上述夾緊機構(gòu)以將上述凹部彈性壓平在柄部的該表面。
5.如權(quán)利要求4所述的可旋轉(zhuǎn)切削刀具，其特征在于，上述夾緊機構(gòu)進一步包括和柄部螺紋配合的螺釘，該螺釘和刀片安裝盤的表面配合從而上述螺釘?shù)恼{(diào)節(jié)彈性地壓平上述凹部。
6.如權(quán)利要求4所述的可旋轉(zhuǎn)切削刀具，其特征在于，上述夾緊機構(gòu)進一步包括從柄部突出的螺紋雙頭螺栓和與該螺栓相螺紋配合的螺母，且螺母和刀片安裝盤的表面配合從而上述螺母的調(diào)節(jié)彈性地壓平上述凹部。
7.如權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)切削刀具，其特征在于，刀片安裝盤安裝到柄部同時上述凹部離開柄部，并且上述切削刀具進一步包括上置于上述凹部的板，并且可以調(diào)節(jié)上述夾緊機構(gòu)以將上述凹部彈性壓平在上述上置板上。
8.如權(quán)利要求7所述的可旋轉(zhuǎn)切削刀具，其特征在于，上述夾緊機構(gòu)進一步包括和柄部螺紋配合的螺釘，該螺釘和刀片安裝盤的表面配合從而上述螺釘?shù)恼{(diào)節(jié)彈性地壓平上述凹部。
9.如權(quán)利要求7所述的可旋轉(zhuǎn)切削刀具，其特征在于，上述夾緊機構(gòu)進一步包括從柄部突出的螺紋雙頭螺栓和與該螺栓相螺紋配合的螺母，且螺母和刀片安裝盤的表面配合從而上述螺母的調(diào)節(jié)彈性地壓平上述凹部。
10.如權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)切削刀具，其特征在于，每一周向凹槽都構(gòu)造為固位可更換刀片，使得至少一側(cè)面和至少一切削刃露在外面。
11.如權(quán)利要求10所述的可旋轉(zhuǎn)切削刀具，其特征在于，每一周向凹槽都構(gòu)造為固位可更換刀片，使得兩個或更多切削刃露在外面。
12.如權(quán)利要求10所述的可旋轉(zhuǎn)切削刀具，進一步包括用以確定固定在刀片安裝盤內(nèi)的可更換刀片的切削刃沿切削刀具長度的位置的調(diào)節(jié)裝置。
13.如權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)切削刀具，其特征在于，上述安裝盤進一步包括排屑槽，至少一排屑槽和每一刀片容槽相鄰。
14.一種可旋轉(zhuǎn)切削刀具的刀片安裝盤，該刀具具有柄部和切削部，上述刀片安裝盤包括多個容納可更換刀片的周向凹槽，每一凹槽包括至少一個切削刀片支撐面和對置表面，上述刀片安裝盤包括中心孔、位于其第一側(cè)的多個徑向槽，至少一個徑向槽將上述中心孔和每一周向凹槽相連、以及位于其第二側(cè)的環(huán)繞上述中心孔的凹部，上述凹部允許安裝盤相對上述徑向槽彈性變形以改變每一周向凹槽對置表面之間的間隙，由于這種變形，所有周向凹槽的上述間隙同時得以改變。
15.如權(quán)利要求14所述的刀片安裝盤，其特征在于，刀片安裝盤包括突出部和凹槽中的至少之一，用于同切削刀具柄部的匹配突出部和凹槽之一相配合，上述匹配突出部和凹槽之間的匹配防止刀片安裝盤相對柄部的橫向位移，同時允許刀片安裝盤變形從而在其中可松脫地固定刀片。
16.如權(quán)利要求15所述的刀片安裝盤，進一步包括與切削刀具柄部的一或多個突出部和凹槽，用于與切削刀具柄部的一或多個匹配突出部和凹槽配合。
17.如權(quán)利要求14所述的刀片安裝盤，其特征在于，每一周向凹槽構(gòu)造為固位可更換刀片，使得至少一側(cè)面和至少一切削刃露在外面。
18.如權(quán)利要求15所述的刀片安裝盤，其特征在于，每一周向凹槽構(gòu)造為固位可更換刀片，使得兩個或更多切削刃露在外面。
19.如權(quán)利要求16所述的刀片安裝盤，進一步包括和每一刀片容槽的至少一個表面相連的刀片位置調(diào)節(jié)機構(gòu)，用以精確設(shè)定切削刃相對刀片安裝盤的位置。
20.如權(quán)利要求14所述的刀片安裝盤，進一步包括排屑槽，至少一個排屑槽和每一刀片容槽相鄰。
全文摘要
一種可旋轉(zhuǎn)切削刀具(10)，包括用于安裝到刀具驅(qū)動裝置的柄部和固定有多個可更換切削刀片的切削部，每一刀片都具有至少一切削刃。上述柄部包括安裝面，用于可拆卸地支承刀片安裝盤，該刀片安裝盤在其周緣具有多個用來容納可更換刀片的凹槽。每一凹槽都設(shè)置有至少一個刀片支撐面，還包括刀片可松脫地固定在其間的對置表面部。上述安裝盤包括中心孔和徑向槽，至少一個徑向槽將上述中心孔和每一刀片容槽相連。刀片安裝盤包括環(huán)繞上述中心孔的中心凹部。夾緊機構(gòu)將該安裝盤安裝到切削刀具柄上，并且用以彈性變形上述安裝盤的上述凹部，因而通過調(diào)節(jié)夾緊機構(gòu)，就可同時在所有安裝盤內(nèi)的刀片上施加和釋放夾緊力。
文檔編號B23C5/22GK1638902SQ03804494
公開日2005年7月13日 申請日期2003年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月8日
發(fā)明者肯尼思·G·諾格爾 申請人:瓦萊尼特有限責(zé)任公司