專利名稱：刀片鑲?cè)械闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種刀片鑲?cè)?Schneideinsatz，切削嵌件)，用于嵌固到一尤其用于銑削曲軸的盤狀或條狀刀具主體內(nèi)，包括一個前面，在至少一側(cè)，優(yōu)選在對置側(cè)，在所述前面上分別連接一個凸的端面，它們沿角度尺寸＞90°和≤180°延伸的弧形棱邊構(gòu)造成切削刃。
本發(fā)明還涉及一種銑刀，它有多個側(cè)面嵌固的切削刀具。
前言所述的刀片鑲?cè)性谇S外銑時用于加工軸頸上的底切(Unterstich)。這種應(yīng)用情況例如在EP 0 830 228 B1內(nèi)借助盤狀外銑刀作了說明，盤狀外銑刀被驅(qū)動為使切削加工以超過160m/min的切削速度實施。為此，不僅曲軸而且外銑刀旋轉(zhuǎn)運動。為了加工旋轉(zhuǎn)運動的工件的圓柱形外表面，在曲軸的情況下為了加工軸頸輪廓，使用切向嵌固的刀片鑲刀，按EP 0 830 228 B1的教導(dǎo)它們有基本上矩形的上表面，它沿周側(cè)以各自的主切削刃為界。四個側(cè)面與之連接，它們各公共的棱邊構(gòu)成副切削刃。此上表面在相鄰主切削刃構(gòu)成刃角的區(qū)域內(nèi)應(yīng)當(dāng)有削平面或縮入，它在兩個相鄰主切削刃的區(qū)域內(nèi)延伸，以及在刀片鑲?cè)星邢蜓b入時，在由側(cè)面構(gòu)成的有效前傾面與由上部矩形面構(gòu)成的有效后面之間相交成一個75°至95°的角度，所以有效的前角在-5°與+15°之間。為了加工曲軸肯定需要兩種不同的刀片鑲?cè)?，其中沿徑向嵌固的刀片鑲?cè)惺褂糜诩庸さ浊校约扒邢蚯豆痰牡镀側(cè)惺褂糜诩庸ぽS頸。
由現(xiàn)有技術(shù)還已知一些刀具，它們在所謂車-拉削法(Drehrumen-Verfahren)或車-車-拉削法(Dreh-Drehrumen-Verfahren)中用作車刀。對于車-拉削，一個直線的車-拉削刀具沿徑向進給到要加工的旋轉(zhuǎn)刀具上。對于車-車-拉削，在一個盤形刀架的分圓圓周上設(shè)多個彼此相繼的刀片鑲?cè)?，它們逐步連續(xù)地沿盤圓周的第一段添加。這種刀具沿分圓圓弧沿徑向擺動到旋轉(zhuǎn)運動的工件上，如在EP 0 313 644 B1或EP 0 286 771 A1中所介紹的那樣。在這些條狀或盤狀的刀具上還使用兩種幾何上不同類型的刀片鑲?cè)杏糜谳S頸加工和底切加工。
還已知為了精確地遵守要加工的曲軸或其他旋轉(zhuǎn)運動工件期望的尺寸，在安裝刀片鑲?cè)袝r為了切削寬度的定向使用調(diào)整塊以及為了避免壓入在刀片鑲?cè)械闹ё鶅?nèi)使用淬火的墊塊。刀片鑲?cè)?、調(diào)整塊和墊塊可以裝在小盒內(nèi)，小盒固定在盤狀或條狀刀架上。
切削越柔和，亦即機床運行越平穩(wěn)，銑刀的加工越經(jīng)濟。這尤其可以這樣達(dá)到，即令刀具有盡可能大數(shù)量的有效切削刃。例如在DE100 27 945 A1中介紹了一種盤式銑刀，其中，切向嵌固的刀片鑲?cè)邪摧S向斜角為15°至35°，優(yōu)選地20°至30°設(shè)置。切向嵌固的刀片鑲?cè)凶詈蟛康娜薪悄驺娤鞣较蛴^察處于垂直于盤銑刀旋轉(zhuǎn)方向的直線上，這條直線離隨它之后沿徑向嵌固的那個刀片鑲?cè)凶钋安康娜薪堑木嚯x≤5mm，優(yōu)選地≤2mm，直至負(fù)值。通過使用有多個可先后使用的切削刃的所謂轉(zhuǎn)位式刀片，可以顯著降低刀片鑲?cè)械某杀?；例如上述徑向或切向嵌固的刀片鑲?cè)蟹謩e有四個可用的切削刃。若一個刀片鑲?cè)锌捎玫那邢魅心p，必須更換這些刀片鑲?cè)校@樣做的前提是這兩種需要的刀片鑲?cè)蓄愋拖鄳?yīng)的倉庫管理。
本發(fā)明的目的是提供一種刀片鑲?cè)?，它的使用可能性得到擴展。
為達(dá)到此目的建議了一種按權(quán)利要求1的刀片鑲?cè)?。按本發(fā)明，前言所述的刀片鑲?cè)性谝粋€或多個弧形切削刃上或者是連接一個基本上垂直于支承面、最多相對于支承面的垂線傾斜4°的直線切削刃，或者是連接一個凹形的棱邊。用于安裝夾緊螺釘?shù)墓潭装吹谝环N實施形式可以貫穿前面；在這種情況下刀片鑲?cè)幸?guī)定用于側(cè)面嵌固。按第二種實施形式，固定孔貫穿與直線切削刃連接的頂面，所以此刀片鑲?cè)锌梢郧邢蚯豆?。上述直線切削刃或凹形棱邊用于切屑破碎。按本發(fā)明的另一種設(shè)計，在所述的凹彎的棱邊上可連接一個直線延伸的切削刃用于加工圓柱形外表面，尤其曲軸的軸頸表面。優(yōu)選在一個銑刀上使用多個側(cè)面嵌固的刀片鑲?cè)?，其中總是交替地彼此相繼地設(shè)置一個包括弧形棱邊和與之連接的直線棱邊的刀片鑲?cè)泻鸵粋€包括弧形棱邊和與之連接的凹形棱邊及另一個直線延伸的刀片鑲?cè)?。第一個刀片鑲?cè)械闹本€棱邊與第二個刀片鑲?cè)械陌夹卫膺吿幱谕粋€平面內(nèi)，由此得到突出的優(yōu)點是，規(guī)定用于底切加工的切削刃數(shù)量可以倍增，因為刀片鑲?cè)谐擞幸粋€直線延伸的切削刃用于加工圓柱形外表面外，還附加地有一個設(shè)計為弧形的用于加工底切的切削刃面。
為了使弧形的切削刃更加穩(wěn)定，按本發(fā)明的另一項設(shè)計，此切削刃有一倒棱(Fase，刃帶)，倒棱按倒角0至20°，優(yōu)選按10°設(shè)置，和/或，倒棱有寬度為0.1mm至0-25mm，優(yōu)選0.12mm，和/或，倒棱朝前面的方向以寬度為0mm結(jié)束。優(yōu)選地，所述的弧形切削刃的曲率半徑為1.0至2.5mm，尤其1.4mm。
若在此弧形切削刃的后面設(shè)一凹的棱邊，則按本發(fā)明的另一項設(shè)計它的曲率半徑小于弧形切削刃的曲率半徑。按一種具體的實施形式，凹形棱邊的曲率半徑選擇為0.6mm。與一個和它連接的直線切削刃相結(jié)合，凹形棱邊滿足一種分屑槽的功能。
按本發(fā)明另一項設(shè)計，與弧形切削刃和/或與直線延伸的切削刃相鄰接的前傾面段按正的前角設(shè)置，優(yōu)選地從0°至20°，尤其為10°。為了在此范圍內(nèi)能夠使排出的切屑最佳地成形，與切削刃鄰接的前傾面分別設(shè)計為切屑成形槽，亦即在設(shè)計用于構(gòu)成正的前角的斜降的側(cè)面上在一個遠(yuǎn)離切削刃的區(qū)域內(nèi)連接一個上升的側(cè)面，通過它使切屑向上彎曲并導(dǎo)致破斷。
按照本發(fā)明的另一項設(shè)計，不僅有用于加工底切的弧形切削刃而且有用于加工軸頸的直線切削刃的刀片鑲?cè)校谥醒雲(yún)^(qū)可以分別有垂直于前面設(shè)置的平的側(cè)面，它們以漸增的距離朝前面收縮，其中，優(yōu)選地與這些側(cè)面鄰接的斜降面設(shè)計為用于被直線延伸的切削刃切下的切屑的導(dǎo)屑臺。所述的平的側(cè)面與另一些支承面相結(jié)合構(gòu)成用于刀片支座的支承面，它們使墊塊成為多余。
下面借助


按本發(fā)明的刀片鑲?cè)幸约芭鋫溆羞@種刀片鑲?cè)械你姷兜钠渌麅?yōu)點和實施形式。其中
圖1按現(xiàn)有技術(shù)已知的徑向或切向嵌固的刀片鑲?cè)械氖疽鈭D以及用多個這種刀片鑲?cè)屑庸さ那邢鬏喞?；圖2按本發(fā)明的刀片鑲?cè)械谝环N實施形式的透視圖；圖3同樣用透視圖表示本發(fā)明的第二種實施形式；圖4按圖2和3的刀片鑲?cè)惺疽鈭D以及用它們可制成的切削輪廓；圖5-7按圖2的刀片鑲?cè)胁煌晥D；圖8按圖7的視圖中放大詳圖；圖9-11按圖3的刀片鑲?cè)胁煌晥D；圖12按圖11的局部詳圖；圖13配備有按圖1至12的刀片鑲?cè)械你姷毒植恳晥D；圖14按本發(fā)明的刀片鑲?cè)辛硪环N實施形式的透視圖；以及圖15配備有按圖14的刀片鑲?cè)械你姷毒植恳晥D。
按圖1的刀片鑲?cè)?是本發(fā)明的出發(fā)點。這種刀片鑲?cè)杏幸粋€前面，從前面出發(fā)到對置的平行面連接一個凸的端面，它們的弧形棱邊設(shè)計為切削刃。這種刀片鑲?cè)性趥?cè)面和與切向嵌固的刀片鑲?cè)?交替地嵌固在一刀架上，例如銑刀盤上。為了達(dá)到精確地遵守要加工的曲軸期望的尺寸，在安裝轉(zhuǎn)位式刀片時為了切削寬度的定向使用所謂的調(diào)整塊3和為了避免壓入在轉(zhuǎn)位式刀片的支座內(nèi)使用淬火的墊塊4。在圖1的左邊給出所造成的切削圖或型面輪廓。
按本發(fā)明的第一種實施形式，刀片鑲?cè)杏幸粋€前面，它兩側(cè)過渡為一個設(shè)計為凸的端面11，端面11的側(cè)棱邊設(shè)計為切削刃。當(dāng)然，這些切削刃不是如在按圖1的刀片鑲?cè)?中那樣傾斜地延伸，而是過渡為一個基本上垂直于支承面或相對于支承面的垂線最多傾斜4°的直線棱邊14或過渡為一個沿刀片鑲?cè)械膶挾妊由斓呐_階。前面被一固定孔15貫穿，其中，所涉及的通孔通過整個刀片鑲?cè)醒由?見圖6)。固定孔的兩側(cè)以及平行于由表面11構(gòu)成的上和下棱邊地設(shè)兩側(cè)的隆凸16，它們的邊棱可利用于加工外殼凸緣(Hüllbund)。由圖5至8給出此刀片鑲?cè)械钠渌斍?。此刀片鑲?cè)性O(shè)計為不僅相對于縱軸線而且相對于橫軸線鏡面對稱，所以作為各自端面11的邊界提供了四個切削刃12。切削刃12的曲率半徑為1.0至2.5mm，優(yōu)選1.4mm。一個在0°至10°之間，優(yōu)選在3°至4°之間相對于前面12的垂線傾斜的棱邊14與之連接，棱邊14沿刀片鑲?cè)泻髠?cè)的整個寬度延伸。如圖5所示，切削刃12設(shè)置為相對于刀片鑲?cè)械目v向中心線或一條與之平行的線成一角度為0°至20°，優(yōu)選a＝10°。切削刃12以及還有棱邊14設(shè)有倒棱17，它們按倒角為0°至25°，優(yōu)選10°設(shè)置，以及有一均勻的倒棱寬度為0.1mm至0.25mm，例如0.12mm。在切削刃12和棱邊14的后面連接前傾面區(qū)，它由一個用于構(gòu)成正的前角的斜降的側(cè)面18和由一個用于切屑成形和用于切屑破碎的上升側(cè)面19組成。倒棱17與在隆凸16的切削刃上的倒棱一樣分別在彎曲的切削刃的端側(cè)趨近于0(是附圖標(biāo)記20)。在中部區(qū)，刀片鑲?cè)蟹謩e在狹窄的側(cè)棱處有平的表面21，它們用作刀片支座的支承面。此外由圖b可以看出，刀片鑲?cè)谐齻?cè)面21外在構(gòu)成前傾面的側(cè)面18、19的區(qū)域內(nèi)向后傾斜一個角度b為0°至10°。
圖3和9至12表示本發(fā)明的另一種實施方案。這種刀片鑲?cè)杏幸黄降那懊?2，從前面起在中央?yún)^(qū)向后延伸與之成直角布置的側(cè)面23，它們向后漸縮。這些側(cè)面23用作刀片支座的支承面。設(shè)計為弧形的端面11以切削刃12為界，它的半徑有1.0mm至2.5mm，優(yōu)選1.4mm，與按圖2的刀片鑲?cè)械那邢魅?2的切削刃半徑一樣大小。在此切削刃12上連接凹形棱邊24，在按圖3的實施例中起分屑的作用以及它按圓形槽的形式沿刀片鑲件的整個寬度延伸。所述凹形棱邊的半徑設(shè)計為比切削刃12的半徑小得多。與此凹形棱邊連接，向后延伸一個直線切削刃直至刀片鑲?cè)械亩瞬?。此直線延伸的切削刃用于加工圓柱形外表面，尤其曲軸的軸頸表面，后面對此還要詳述。沿棱邊12、24和25設(shè)倒棱26，倒棱按一個角度從0°至20°，優(yōu)選按一角度10°傾斜，以及有一寬度為0.1至0.25mm，優(yōu)選0.12mm。倒棱朝前面22的方向在地點27趨近于0。與切削刃12、24和25或倒棱26連接，按一個正的前角設(shè)一斜降的側(cè)面28，它在后側(cè)過渡為一上升的側(cè)面29，所以表面區(qū)28和29構(gòu)成一個切屑成形槽。固定孔或連續(xù)的通孔16在上部有一個锪孔，用于容納夾緊螺釘?shù)尼旑^，其中，通孔36有一寬度c，它允許穿過夾緊螺釘?shù)臈U。如圖3和10所示，棱邊12、24和25向后按一個角度d傾斜，此角度≤3°。按圖3和9至12的刀片鑲?cè)型瑯釉趥?cè)面裝入刀架內(nèi)，例如外銑刀內(nèi)，如由刀具主體30的局部視圖可看出的那樣。在這種安裝方式中，凹形棱邊24用作斷屑器，它促使從直線切削刃25以及凸的切削刃12切下的切屑破斷。由圖13還可以看出，總是交替地在盤狀刀架30上嵌固按圖3的刀片鑲?cè)?1和按圖2的刀片鑲?cè)?2。這些在一側(cè)彼此相繼的刀片鑲?cè)?1和32定位為，使刀片鑲?cè)?2的棱邊14和刀片鑲?cè)?1凹形棱邊24在切削圖內(nèi)重合。其結(jié)果是，由于較小的前角、更好地分屑并由此每個刀片較小的切削力，使上面安裝了刀架30的機床的切削特性明顯地輕柔和得到相應(yīng)的改進。與還通過墊塊33支承的刀片鑲?cè)?2不同，刀片鑲?cè)?1不需要墊塊，因為對于一個刀片支座而言已存在足夠大的支承面(在所有的四側(cè))。刀片鑲?cè)?1替代按現(xiàn)有技術(shù)需要的在俯視圖中為正方形的切向嵌固的刀片鑲?cè)校c之相比其優(yōu)點是，它有附加的用于加工底切的切削刃，所以在采用刀片鑲?cè)?1和32時總共存在雙倍這么多的用于底切加工的切削刃。刀片鑲?cè)?1和32在銑刀上優(yōu)選地選擇的這種交替排列僅出自于位置的原因，因為按圖3的刀片鑲?cè)杏斜容^大的位置需求，因此不可能如刀片鑲?cè)?1和32交替時那樣互相緊密地彼此相繼成排。當(dāng)然，刀片鑲?cè)?1不需要墊塊以及也不需要調(diào)整塊，所以可以省去相應(yīng)的零件。刀片鑲?cè)?1有四個切削刃12和四個切削刃25，可以通過相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)刀片鑲?cè)惺顾鼈兛梢苑謩e得到利用。刀架30表示為外銑刀；然而，刀片鑲?cè)?1與刀片鑲?cè)?2相結(jié)合同樣可以在內(nèi)銑刀上或在用于車-拉削或車-車-拉削的條狀刀具上使用。
圖4在左邊表示用刀片鑲?cè)?1和32可造成的型面。刀片鑲?cè)?2借助調(diào)整塊13定位。
圖14表示的實施形式涉及一種刀片鑲?cè)校墓潭棕灤┍砻?5，表面35作為上表面分別與棱邊14相連。這種刀片鑲?cè)需b于一種相對于和此表面34平行的中面設(shè)計為有鏡面對稱性，因而可以用作轉(zhuǎn)位式刀片。
圖15表示一種銑刀36，它配備有刀片鑲?cè)?3和34。它的優(yōu)點與按圖13所示的銑刀已說明的一致。
權(quán)利要求
1.刀片鑲?cè)?，用于嵌固到一尤其用于銑削曲軸的盤狀或條狀刀具主體(30、36)內(nèi)，此刀片鑲?cè)杏幸粋€前面(10、22)，在至少一側(cè)，優(yōu)選在對置側(cè)，在所述前面上分別連接一個凸的端面(11)，它們沿角度尺寸＞90°和≤180°延伸的弧形棱邊(12)構(gòu)造成切削刃，其特征為在所述弧形切削刃(12)上，或者是連接一個基本上垂直于前面或最多相對于前面的垂線傾斜4°的直線切削刃(14)，或者是連接一個凹形的棱邊(24)。
2.按照權(quán)利要求1所述的刀片鑲?cè)校涮卣鳛橛糜诎惭b一夾緊螺釘?shù)墓潭棕灤┣懊?10、22)，從而可將刀片鑲?cè)?31)在側(cè)面嵌固到刀具主體(30)內(nèi)。
3.按照權(quán)利要求1所述的刀片鑲?cè)校涮卣鳛橛糜诎惭b一夾緊螺釘?shù)墓潭棕灤┻B接在直線切削刃上的頂面(35)，從而刀片鑲?cè)?34)通過一個可沿徑向插入刀具主體(36)內(nèi)的夾緊螺釘?shù)靡怨潭ā?br> 4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的刀片鑲?cè)?，其特征為弧形切削?12)有一倒棱(17、26)，倒棱按倒角0°至20°，優(yōu)選按0°設(shè)置，和/或倒棱有寬度為0.1至0.25mm，優(yōu)選0.12mm，和/或倒棱朝前面的方向以寬度為0mm結(jié)束。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的刀片鑲?cè)?，其特征為弧形切削?12)的曲率半徑為1.0mm至2.5mm，優(yōu)選1.4mm。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的刀片鑲?cè)?，其特征為凹形棱?24)的曲率半徑小于弧形切削刃(12)的曲率半徑，優(yōu)選為0.3mm至1mm，尤其0.6mm。
7.按照權(quán)利要求1至6之一所述的刀片鑲?cè)?，其特征為在凹彎形棱?24)上連接一直線延伸的切削刃(25)，用于加工圓柱形外表面，尤其加工曲軸的軸頸表面。
8.按照權(quán)利要求1至7之一所述的刀片鑲?cè)?，其特征為與弧形切削刃(12)和/或與直線延伸的切削刃(25)鄰接的側(cè)面(18、28)按正的前角在0°與20°之間優(yōu)選按正的前角10°設(shè)置。
9.按照權(quán)利要求7或8之一所述的刀片鑲?cè)校涮卣鳛樵谥醒雲(yún)^(qū)設(shè)置分別垂直于前面(22)的平的側(cè)面(23)，它們以漸增的距離朝前面(22)收縮，其中，優(yōu)選地，與這些側(cè)面鄰接的斜降的側(cè)面(29)構(gòu)成為用于被直線延伸的切削刃(25)切下的切屑的導(dǎo)屑臺。
10.銑刀，它有多個按照權(quán)利要求1至9之一所述側(cè)面嵌固的刀片鑲?cè)?31、32)，其中總是交替地彼此相繼地設(shè)置一個包括弧形切削刃(12)和與之連接的直線切削刃(14)的刀片鑲?cè)?32)和一個包括弧形切削刃(12)和與之連接的凹形棱邊(24)和另一個直線延伸的切削刃(25)的刀片鑲?cè)?31)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種刀片鑲?cè)?，用于嵌固到一盤狀或條狀刀具主體(30、36)上，它有一個前面(10、22)，在所述前面上在至少一側(cè)連接一凸的端面(11)，前面弧形的沿角度尺寸＞90°和≤180°延伸的棱邊(12)構(gòu)造成切削刃(12)。按本發(fā)明，在前面的弧形切削刃上，或者是連接一個基本上垂直于前面或最多相對于前面的垂線傾斜4°的直線切削刃(14)，或者是連接一個凹形的棱邊(24)。
文檔編號B23C3/06GK1816409SQ200480019239
公開日2006年8月9日 申請日期2004年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月9日
發(fā)明者M·海因洛特 申請人:鈷碳化鎢硬質(zhì)合金維迪亞產(chǎn)品有限公司及兩合公司