專利名稱：切削刀片、墊片、刀具以及切削刀片的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種刀具、切削刀片、墊片以及所述切削刀片在去屑加工中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
制造具有完全平坦的下側(cè)面或者支撐表面的直接壓制的硬質(zhì)金屬切削刀片是困難的。這是由于，在燒結(jié)過程中的形狀變化因其依賴于諸多因素而難以預(yù)測(cè)，所述因素例如沖模的制造、壓制參數(shù)、粉末材料、粉末制備以及爐內(nèi)參數(shù)等。如果具有凸形的下側(cè)面，則切削刀片的端部從刀架中的支撐表面提升并且由此產(chǎn)生振動(dòng)問題。然而，如果將下側(cè)面形成為凹形，則在利用螺釘或者夾具進(jìn)行安裝時(shí)，將在下側(cè)面產(chǎn)生硬質(zhì)金屬通常所不能承受的高的張力。
一種現(xiàn)有切削刀片在支撐表面的角部設(shè)置有凸起。所述凸起的數(shù)目與切削刀片的角部數(shù)目相同，這意味著，例如，正方形切削刀片的支撐點(diǎn)變得靜態(tài)不穩(wěn)定并且由此產(chǎn)生上述的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種刀具、切削刀片、墊片以及所述切削刀片的應(yīng)用，它們?cè)谥吸c(diǎn)之間提供準(zhǔn)確的支承作用。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種刀具、切削刀片、墊片以及所述切削刀片的應(yīng)用，它們?yōu)榫o固裝置提供最小化的杠桿作用并且由此降低切削刀片中的張力。
利用一種刀具、切削刀片、墊片刀具以及所述切削刀片的用途，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的所述目的。其中，該切削刀具包括用于車削或者銑削的刀架、墊片以及可轉(zhuǎn)位切削刀片，其中所述墊片具有上側(cè)面并且切削刀片具有下側(cè)面，該下側(cè)面包括凸起，該切削刀片和墊片設(shè)置為在三個(gè)點(diǎn)相互抵靠，墊片的上側(cè)面包括凹部，所述凹部(21、22)設(shè)置為與凸起相間隔。
附圖簡(jiǎn)要說明下面參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中

圖1A示意性的示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的刀具的側(cè)視圖；圖1B示意性的示出圖1A所示刀具的立體圖；圖1C示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的切削刀片的仰視圖；圖1D示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的墊片的仰視圖；圖1E示意性的示出在切削刀片和墊片部分中的凸起的平面視圖；圖2A-圖2G示意性的示出根據(jù)本發(fā)明可選實(shí)施例的切削刀片和墊片部分中的凸起的平面視圖，圖2H示出切削刀片下側(cè)面的細(xì)節(jié)；圖3A-3K示意性的示出根據(jù)本發(fā)明的又一可選實(shí)施例的切削刀片和墊片部分中的凸起的平面視圖。
具體實(shí)施例方式
示于圖1A和1B中的刀具10包括用于車削或者銑削的刀架11、墊片12以及由硬質(zhì)合金制成的可轉(zhuǎn)位切削刀片13。該切削刀片13和墊片包括有通孔，從而能夠利用此處未示出的螺釘以傳統(tǒng)的方式將它們抵靠刀架牢固的固定?？蛇x的，還可以使用傳統(tǒng)的夾具。
刀架11可以是正方形的刀柄，并且具有用以安裝墊片的凹座。該凹座包括有至少兩個(gè)突起的肩臺(tái)，切削刀片的邊緣表面能夠抵靠在所述的肩臺(tái)上。
墊片12具有基本為菱形的基本形狀，并且具有虛的長(zhǎng)軸線CL1和虛的短軸線CL2。這里“菱形”表示斜等邊平行四邊形。所述軸線或者對(duì)角線相互垂直。長(zhǎng)軸線對(duì)應(yīng)于菱形中的銳角角部的角平分線，而短軸線則對(duì)應(yīng)于鈍角角部的角平分線。在該實(shí)施例中，所述的軸線均通過孔14的中心。墊片12具有下側(cè)面15、上側(cè)面16以及在其間延伸的邊緣表面17、18、19和20。兩個(gè)相鄰角部之間的距離構(gòu)成邊緣長(zhǎng)度。在該實(shí)施例中，上側(cè)面和下側(cè)面基本平行。上側(cè)面16包括第一凹部21和第二凹部22。該第一凹部21由凹槽23構(gòu)成，其主方向平行于短軸線CL2，從而其截?cái)噙吘壉砻?8和20。沿著長(zhǎng)軸線CL1的方向，凹槽23由第一壁24和第二壁25所界定。該第一壁在其中心處與孔14相交，并且第二壁25由此處沿著朝向第一銳角角部26的方向設(shè)置在大致一半的距離處。第二凹槽22關(guān)于第二銳角角部27進(jìn)行設(shè)置，并且僅在一個(gè)方向即沿著朝向孔14的方向由第三壁28所界定。第一凹部21比第二凹部22長(zhǎng)，并且當(dāng)各個(gè)凹槽沿著長(zhǎng)軸線CL1進(jìn)行測(cè)量時(shí)，優(yōu)選為其大約兩倍。上側(cè)面16位于凹部21、22一側(cè)的部分保持為兩個(gè)支撐表面16A、16B的形狀，它們?cè)O(shè)置在同一平面內(nèi)。凹部21、22用于為設(shè)置在切削刀片13的下側(cè)面上的凸起29構(gòu)成凹隙。每個(gè)凹部21、22均截?cái)嘀辽僖粋€(gè)相關(guān)的邊緣表面17、18、19、20。自然，這些凹部可以具有其它不同于圖中所示形狀的形狀，只要它們能夠?yàn)橥蛊鹛峁┛臻g。因此，在加工時(shí)，凸起并不與凹部形成接觸。
圖1A、1B和1C示出根據(jù)本發(fā)明的切削刀片13。該切削刀片13包括上側(cè)面30和下側(cè)面31，它們由邊緣表面32A、32B、32C和32D所連接。切削刃至少在邊緣表面與上側(cè)面30相交的位置處形成。切削刀片13具有基本為菱形的基本形狀，并且與上述的墊片12類似，具有虛長(zhǎng)軸線CL3和虛短軸線CL4。所述軸線或者對(duì)角線相互垂直。長(zhǎng)軸線對(duì)應(yīng)于菱形中的銳角角部34、35的角平分線，而短軸線則對(duì)應(yīng)于鈍角角部36、37的角平分線。所述角部在此處表示從頂視圖中所觀察到的角部。在該實(shí)施例中，所述的軸線均通過孔33的中心。在該實(shí)施例中，上側(cè)面和下側(cè)面基本平行。下側(cè)面31包括六個(gè)凸起29，其中關(guān)于每個(gè)銳角角部設(shè)置一個(gè)凸起。在圖1C中以29A指示的三個(gè)凸起設(shè)置用于當(dāng)切削刀片與墊片12一起使用時(shí)構(gòu)成三個(gè)支撐表面。在圖1C中以29B指示的另外三個(gè)凸起設(shè)置用于當(dāng)切削刀片相對(duì)于墊片12轉(zhuǎn)位180°時(shí)構(gòu)成切削刀片的三個(gè)支撐表面。因此，對(duì)于凸起29而言，以三個(gè)凸起為一組的進(jìn)行設(shè)置，其中的兩個(gè)凸起比位于銳角角部處的另一個(gè)凸起更加靠近切削刀片孔33進(jìn)行設(shè)置。即，位于限定出切削刀片接合區(qū)域的銳角角部處的凸起與切削刀片中心之間的距離L1，大于另外兩個(gè)凸起與切削刀片中心之間的距離L2、L3。所有的凸起均具有支承表面，所述表面設(shè)置在一個(gè)共同平面內(nèi)或者與一個(gè)共同平面相接觸。每個(gè)凸起以0.01mm-0.5m、優(yōu)選為0.05mm-0.1mm大小的距離從切削刀片的下側(cè)面突出出來。
在圖1E中，切削刀片13的凸起29A在此位置處于操作狀態(tài)，以實(shí)心的黑圈表示，而凸起29B在此位置處于非操作狀態(tài)并且以白圈表示。切削刀片的其它部分在圖1E中沒有示出?？?4和33均未示出，因?yàn)樗鼈兪强蛇x擇的。利用陰影部分示出墊片12的操作態(tài)支撐表面16A和16B，而非操作態(tài)凹部21和22則以白色區(qū)域示出。“操作態(tài)支撐表面16A和16B”指的是這樣的表面，它們用于被切削刀片的凸起所接觸。在圖1E中的符號(hào)“*”表示切削刀片大致的接合區(qū)域。
當(dāng)將切削刀片13安裝到墊片12上時(shí)，其凸起例如凸起29A將如此定位，以使其支承表面抵靠墊片的支撐表面16A、16B，如圖1E所示意的。然后凸起29B將被容納到凹部21和22內(nèi)。隨后，利用緊固裝置，此處未示出，將切削刀片夾在墊片上。由此，在三點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了切削刀片與墊片之間的穩(wěn)定的支承作用。其它的三個(gè)凸起29B設(shè)置為用于當(dāng)切削刀片相對(duì)于墊片轉(zhuǎn)位180°時(shí)構(gòu)成切削刀片的三個(gè)支撐表面。
類似于圖1E，圖2A-2H和圖3A-3K示出切削刀片的下側(cè)面和墊片的多個(gè)可選實(shí)施例，它們均實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的三點(diǎn)支承。
圖2A示出具有六邊形基本形狀的切削刀片的下側(cè)面以及墊片，其中凸起設(shè)置在角部附近，而凹部則基本如圖1D中那樣設(shè)置。凸起的數(shù)目為六個(gè)而凹部的數(shù)目為兩個(gè)。
圖2B示出具有六邊形基本形狀的切削刀片的下側(cè)面以及墊片，其中凸起設(shè)置在角部之間，而凹部則基本平行于切削刀片的其中兩個(gè)邊緣表面設(shè)置。利用具有六邊形基本形狀的下側(cè)面，可以設(shè)想提供圓形的切削刃。凸起的數(shù)目為六個(gè)而凹部的數(shù)目為兩個(gè)。
圖2C示出具有菱形基本形狀的切削刀片的下側(cè)面以及墊片，其中凸起和凹部基本如圖1D中那樣設(shè)置，但是具有更大的銳角角度以及更小的鈍角角度。凸起的數(shù)目為六個(gè)而凹部的數(shù)目為兩個(gè)。
圖2D示出具有正方形基本形狀的切削刀片的下側(cè)面以及墊片，其中凸起設(shè)置在切削刀片的角部附近，而凹部則基本如圖1D中那樣設(shè)置。凸起的數(shù)目為八個(gè)而凹部的數(shù)目為兩個(gè)。
圖2E示出具有正方形基本形狀的切削刀片的下側(cè)面以及墊片，其中凸起設(shè)置在切削刀片的角部附近，而凹部則基本如圖1D中那樣設(shè)置。凸起的數(shù)目為十二個(gè)而凹部的數(shù)目為兩個(gè)。該實(shí)施例中的凹部比示于圖2D中的凹部更大并且覆蓋了超出墊片上側(cè)面50％的區(qū)域。
圖2F示出具有矩形基本形狀的切削刀片的下側(cè)面以及墊片，其中凸起設(shè)置在切削刀片的角部附近，而凹部則基本如圖1D中那樣設(shè)置。凸起的數(shù)目為六個(gè)而凹部的數(shù)目為兩個(gè)。
圖2G示出具有長(zhǎng)斜方形基本形狀的切削刀片的下側(cè)面以及墊片，其中凸起設(shè)置在切削刀片的角部附近，而凹部則基本如圖1D中那樣設(shè)置。長(zhǎng)斜方形指的是斜的非等邊平行四邊形。凸起的數(shù)目為六個(gè)而凹部的數(shù)目為兩個(gè)。
圖2H示出切削刀片的下側(cè)面的細(xì)節(jié)，其中凸起由半球體構(gòu)成。
圖3A示出具有六邊形基本形狀的切削刀片的下側(cè)面以及墊片，其中凸起設(shè)置在切削刀片的角部附近，而在墊片的每隔一個(gè)的角部?jī)?nèi)則設(shè)置一個(gè)凹部。每個(gè)凹部?jī)H通向墊片中的一個(gè)邊緣表面。凸起的數(shù)目為六個(gè)而凹部的數(shù)目為三個(gè)。
圖3B示出具有六邊形基本形狀的切削刀片的下側(cè)面以及墊片，其中凸起設(shè)置在切削刀片的角部之間，而三個(gè)凹部則通向墊片中每隔一個(gè)的邊緣表面。凸起的數(shù)目為六個(gè)而凹部的數(shù)目為三個(gè)。利用具有六邊形基本形狀的下側(cè)面，可以設(shè)想提供圓形的切削刃。凸起的數(shù)目為六個(gè)而凹部的數(shù)目為三個(gè)。
圖3C示出具有菱形基本形狀的切削刀片的下側(cè)面以及墊片，其中凸起和凹部基本如圖2C中那樣設(shè)置，但是具有三個(gè)凹部。每個(gè)凹部通向墊片中每隔一個(gè)的邊緣表面。凸起的數(shù)目為六個(gè)而凹部的數(shù)目為三個(gè)。
圖3D示出具有正方形基本形狀的切削刀片的下側(cè)面以及墊片，其中凸起設(shè)置在切削刀片的角部附近，而凹部則設(shè)置在三個(gè)非操作態(tài)角部處。所述凹部中的兩個(gè)超過墊片邊緣長(zhǎng)度的一半延伸，而剩余的第三個(gè)凹部則設(shè)置在一個(gè)角部處，該角部位于沿著對(duì)角線遠(yuǎn)離操作態(tài)角部的位置處。凸起的數(shù)目為八個(gè)而凹部的數(shù)目為三個(gè)。
圖3E示出具有正方形基本形狀的切削刀片的下側(cè)面以及墊片，其中凸起設(shè)置在切削刀片的角部附近，而凹部則基本如圖3D中那樣設(shè)置。凸起的數(shù)目為十二個(gè)而凹部的數(shù)目為三個(gè)。該實(shí)施例中的凹部大于圖3D所示凹部。
圖3F示出具有矩形基本形狀的切削刀片的下側(cè)面以及墊片，其中凸起設(shè)置在切削刀片的角部附近，而凹部則設(shè)置在墊片的兩個(gè)角部?jī)?nèi)以及其中一個(gè)邊緣表面的中間處。該邊緣表面遠(yuǎn)離包括有兩個(gè)凹部的角部。凸起的數(shù)目為六個(gè)而凹部的數(shù)目為三個(gè)。
圖3G示出具有長(zhǎng)斜方形基本形狀的切削刀片的下側(cè)面以及墊片，其中凸起設(shè)置在切削刀片的角部附近，而凹部則基本如圖3F中那樣設(shè)置。長(zhǎng)斜方形指的是斜的非等邊平行四邊形。凸起的數(shù)目為六個(gè)而凹部的數(shù)目為三個(gè)。
圖3H示出具有八邊形基本形狀的切削刀片的下側(cè)面以及墊片，其中凸起設(shè)置在切削刀片的角部附近，而兩個(gè)凹部跨過兩個(gè)角部延伸并且一個(gè)凹部設(shè)置在鄰近操作態(tài)角部的角部處。凸起的數(shù)目為八個(gè)而凹部的數(shù)目為三個(gè)。
圖3I示出具有八邊形基本形狀的切削刀片的下側(cè)面以及墊片，其中凸起設(shè)置在邊緣表面的中間區(qū)域附近，而兩個(gè)凹部跨過兩個(gè)邊緣長(zhǎng)度以及一個(gè)角部延伸并且一個(gè)凹部設(shè)置在沿著對(duì)角線方向與操作態(tài)角部相對(duì)的一個(gè)邊緣表面處。凸起的數(shù)目為八個(gè)而凹部的數(shù)目為三個(gè)。
圖3K示出具有五邊形基本形狀的切削刀片的下側(cè)面以及墊片，其中凸起設(shè)置在切削刀片的角部附近以及每個(gè)邊緣表面的中間處，而兩個(gè)凹部跨過邊緣表面三分之二的長(zhǎng)度延伸，另外一個(gè)凹部跨過一個(gè)角部以及邊緣表面三分之二的長(zhǎng)度延伸。凸起的數(shù)目為十個(gè)而凹部的數(shù)目為三個(gè)。
可轉(zhuǎn)位切削刀片在切削加工刀具中的使用指的是如此定位切削刀片13，使得凸起29A、29B與凹部21、22相間隔的設(shè)置，并且使得在加工期間凸起不與凹部接合。則切削刀片僅使用設(shè)置在切削刀片下側(cè)面上的所有凸起中的三個(gè)。
其中對(duì)于所有這些實(shí)施例均相同的是，切削刀片和墊片設(shè)置為在三點(diǎn)處相互抵靠，并且在處于安裝位置時(shí)，凹部設(shè)置為與凸起相間隔。由此，無需施加任何磨削，可以實(shí)現(xiàn)相配合的支撐表面之間的準(zhǔn)確的支承作用。凸起設(shè)置在角部附近以及/或者邊緣表面的中間處。
而且，對(duì)于緊固裝置，杠桿作用最小化，從而在硬質(zhì)金屬中僅產(chǎn)生小張力。對(duì)于五邊形實(shí)施例以及大多數(shù)正方形實(shí)施例而言，適用的是，在切削刀片的接合區(qū)域處的操作態(tài)凸起與切削刀片中心之間的距離L1大于剩余的兩個(gè)操作態(tài)凸起與切削刀片中心之間的距離L2、L3。對(duì)于六邊形和八邊形實(shí)施例而言，適用的是，位于切削刀片接合區(qū)域處的凸起與切削刀片中心之間的距離等于剩余的兩個(gè)操作態(tài)凸起與切削刀片中心之間的距離。
雖然已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，可以理解，在不背離例如在所附權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明范圍的前提下，可以做出所未予以具體描述的各種組合、增加、刪除、變型以及替代。
瑞典專利申請(qǐng)No.0402508-6的公開內(nèi)容結(jié)合在此作為參考，本申請(qǐng)要求上述申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。
權(quán)利要求
1.一種切削加工刀具，包括用于車削或者銑削的刀架(11)、墊片(12)以及可轉(zhuǎn)位切削刀片(13)，其中所述墊片具有上側(cè)面(16)并且切削刀片具有下側(cè)面(31)，該下側(cè)面包括凸起(29A、29B)，該切削刀片和墊片設(shè)置為在三個(gè)點(diǎn)相互抵靠，其特征在于，墊片的上側(cè)面(16)包括凹部(21、22)，所述凹部(21、22)設(shè)置為與凸起(29A、29B)相間隔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的刀具，其特征在于，凸起(29A、29B)的數(shù)目大于凹部(21、22)的數(shù)目。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的刀具，其特征在于，凸起的數(shù)目大于三個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的刀具，其特征在于，位于凹部(21、22)一側(cè)的上側(cè)面(16)保持為兩個(gè)支撐表面(16A、16B)的形式，它們基本設(shè)置在同一平面內(nèi)，所述凹部(21、22)用于為設(shè)置在切削刀片下側(cè)面上的凸起(29A、29B)構(gòu)成凹隙。
5.一種用于根據(jù)權(quán)利要求1所述刀具的墊片，其中墊片(12)具有上側(cè)面(16)、下側(cè)面(15)以及在其間延伸的邊緣表面(17、18、19、20)，所述上側(cè)面包括凹部(21、22)，其特征在于，在凹部(21、22)一側(cè)，上側(cè)面(16)保持為一個(gè)或者兩個(gè)支撐表面(16A、16B)的形式，它們基本設(shè)置在同一平面內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的墊片，其特征在于，每個(gè)凹部(21、22)均截?cái)嘀辽僖粋€(gè)相關(guān)的邊緣表面(17、18、19、20)。
7.一種用于根據(jù)權(quán)利要求1所述刀具的可轉(zhuǎn)位切削刀片，其中切削刀片(13)包括上側(cè)面(30)和下側(cè)面(31)，它們由邊緣表面(32A、32B、32C、32D)相連接，切削刃至少在邊緣表面與上側(cè)面(30)相交的位置處形成，下側(cè)面(31)包括凸起(29A、29B)，切削刀片設(shè)置為在三個(gè)點(diǎn)抵靠墊片，所述切削刀片具有多個(gè)角部，其特征在于，下側(cè)面(31)包括多于三個(gè)的具有支撐表面的凸起(29A、29B)，所述支撐表面基本設(shè)置在同一平面內(nèi)，并且凸起的數(shù)目大于切削刀片的角部的數(shù)目。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的切削刀片，其特征在于，凸起(29A、29B)僅設(shè)置在切削刀片(13)的下側(cè)面(31)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的切削刀片，其特征在于，第一凸起(29A)與切削刀片中心之間的距離(L1)大于兩個(gè)第二凸起(29A)與切削刀片中心之間的距離(L2、L3)，并且凸起(29A、29B)為三角形或者半球形。
10.一種可轉(zhuǎn)位切削刀片在切削加工刀具中的用途，該刀具包括用于車削或者銑削的刀架(11)、墊片(12)以及可轉(zhuǎn)位切削刀片(13)，其中所述墊片具有上側(cè)面(16)并且切削刀片具有下側(cè)面(31)，該下側(cè)面包括凸起(29A、29B)，該切削刀片和墊片設(shè)置為在三個(gè)點(diǎn)相互抵靠，墊片的上側(cè)面(16)包括凹部(21、22)，所述切削刀片(13)如此使用，以使得凸起(29A、29B)設(shè)置為與凹部(21、22)相間隔，并且當(dāng)處于安裝位置時(shí)切削刀片僅使用設(shè)置在切削刀片下側(cè)面上的所有凸起中的三個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于切削加工的刀具(10)、切削刀片(13)以及墊片(12)。該刀具包括用于車削或者銑削的刀架(11)、墊片(12)以及可轉(zhuǎn)位切削刀片(13)。該墊片具有上側(cè)面并且切削刀片具有下側(cè)面。該下側(cè)面包括凸起(29A、29B)。該切削刀片和墊片設(shè)置為在三個(gè)點(diǎn)相互抵靠。墊片的上側(cè)面包括凹部(21、22)。所述凹部(21、22)設(shè)置為與凸起(29A、29B)相間隔。
文檔編號(hào)B23B29/04GK1759966SQ20051011352
公開日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2005年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月15日
發(fā)明者克里斯特·艾德克林特 申請(qǐng)人:山高刀具公司