專(zhuān)利名稱(chēng)：雙面切削刀片和安裝該刀片的銑刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及雙面切削刀片，尤其涉及適合用于銑刀中的雙 面切削刀片。
背景技術(shù)：
在銑削操作中，近來(lái)出現(xiàn)了一種通過(guò)提高銑刀的進(jìn)給速率(進(jìn)給 距離/齒)來(lái)切削工件的方法。
圖1-3顯示了才艮據(jù)各種主偏角(entering angles)的各種進(jìn)給速 率。如圖l-3所示，隨著主偏角變小，從工件垂直傳到切削工具(銑 刀)軸線的徑向栽荷也隨著變小。也就是說(shuō)，因?yàn)殡S著主偏角的減小， 作用于銑刀軸線的垂直方向的載荷也減小，銑刀的波動(dòng)和由此引起的 對(duì)于切削刃的沖擊也減小，由此與傳統(tǒng)的銑削工藝相比較，延長(zhǎng)了切 削刃的工作壽命。
而且，因?yàn)榕c大主偏角相比，當(dāng)設(shè)置相對(duì)小的主偏角時(shí)進(jìn)給速率 較高，因此增加了銑刀每次轉(zhuǎn)動(dòng)的工件去除量。所以，通過(guò)采用設(shè)置 小主偏角的銑削工藝來(lái)加工工件，可以提高加工效率。因此，近來(lái)的 銑削工藝采用了設(shè)置小主偏角的切削方法。
圖4是傳統(tǒng)的切削刀片的透視圖，其安裝在銑刀上。圖5是傳統(tǒng) 的切削刀片的側(cè)視圖。圖6顯示了安裝有傳統(tǒng)的切削刀片的銑刀。如 圖4和5所示，切削刀片IO的上表面是平的，上表面15的邊緣作為 切削刃12。切削刀片IO的切削刃12通常形成為具有規(guī)定的曲率半 徑。因?yàn)榍邢魅?2具有規(guī)定的曲率半徑，而不是直線形狀，因此加 工工件時(shí)產(chǎn)生的切屑在遠(yuǎn)離銑刀11的軸線處被除去時(shí)變得較厚，
如上所述，當(dāng)在銑削操作中采用小主偏角加工工件時(shí)，銑刀的每 次轉(zhuǎn)動(dòng)去除了大量的工件。因此，高切削抗力作用于切削刀片。為了 減小作用于切削刀片的切削抗力，切削刀片安裝到銑刀，以使得切削 刀片的上表面15相對(duì)于銑刀ll的軸線具有正前角(rake angle)， 如圖6所示。而且，為了避免切削刀片的側(cè)面16和工件的加工表面 之間的摩擦，在側(cè)面16和工件的加工表面之間i殳置后角(clearance angle)。這樣，用于銑削操作的傳統(tǒng)的切削刀片(其中設(shè)置小主偏
3角)具有這樣的形狀，即上表面15的面積比下表面17的面積大，如 圖4和5所示。切削刀片10能夠固定于銑刀11，這樣下表面17與 銑刀的支撐面相接觸，其中通過(guò)形成在切削刀片IO的中心部位處的 孔13插入螺栓。
這種傳統(tǒng)的切削刀片在切削工件時(shí)只能使用一個(gè)表面(即，上表 面)。傳統(tǒng)的切削刀片不能使用兩個(gè)表面的原因如下。為了使用與銑 刀的支撐面固定的切削刀片下表面，在加工工件時(shí)必須翻轉(zhuǎn)切削刀 片，使得其上表面必須固定到銑刀的支撐面。在這種情況下，因?yàn)榍?削刀片的上表面已經(jīng)由于在加工工件時(shí)與切屑的沖撞而嚴(yán)重磨損，其 不能與銑刀的支撐面均勻地接觸。這樣，由于切削刀片不能可靠地固 定于銑刀的支撐面，在加工工件時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的波動(dòng)。而且，由于傳 統(tǒng)的切削刀片在銑刀上的安裝形成了正前角，因而切削刀片的下表面 的面積比切削刀片的上表面的面積小，以防止側(cè)面與工件相接觸(參 見(jiàn)圖4和5)。這樣，即使在切削刀片的下表面和側(cè)面之間形成其他 的切削刃，當(dāng)切削刀片的上表面固定于銑刀的支撐面時(shí)，形成在切削 刀片的下表面的切削刃也無(wú)法接觸到工件的加工表面。
當(dāng)切削刃具有與傳統(tǒng)的切削刀片相似的規(guī)定曲率半徑時(shí)，產(chǎn)生的 切屑在遠(yuǎn)離銑刀的軸線處變得較厚。而且，隨著切屑變得更厚，作用 于切削刀片的切削抗力也變得更大。因此，高切削抗力作用的那一部 分切削刀片就比切削刀片的其他部分磨損地更快。由此大大減少了切 削刀片的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題
本發(fā)明的目的是提供一種能夠使用上表面和下表面的切削刀片， 通過(guò)減小切削刃縱向上切削抗力的差值，延長(zhǎng)切削刀片的使用壽命， 由此解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題。
技術(shù)方案
為了達(dá)到上述目的和其他目的，本發(fā)明的雙面切削刀片包括上表 面，下表面，多個(gè)側(cè)面，多個(gè)上切削刃，多個(gè)下切削刃，多個(gè)上切屑 形成部和多個(gè)下切屑形成部。上表面為具有彎曲邊緣的多邊形。下表 面與上表面成旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)關(guān)系。側(cè)面分別將上表面的一條邊緣連接到下 表面的相應(yīng)邊緣。每個(gè)上切削刃形成于上表面的每條邊緣。而且，每個(gè)下切削刃形成于下表面的每條邊緣。每個(gè)上切屑形成部具有向切削 刀片的內(nèi)部從上切削刃向下傾斜的前刀面，和沿著所述前刀面的內(nèi)部 邊界設(shè)置的多個(gè)突起，以使得切屑偏轉(zhuǎn)。每個(gè)下切屑形成部具有向切 削刀片的內(nèi)部從下切削刃向下傾斜的前刀面，和沿著所述前刀面的內(nèi) 部邊界設(shè)置的多個(gè)突起，以使得切屑偏轉(zhuǎn)。當(dāng)將切削刀片安裝到切削 工具時(shí)，上切屑形成部的前刀面的靠近形成主切削刃的邊緣部分的寬 度在遠(yuǎn)離切削工具軸線的方向逐漸變大。
上切屑形成部的前刀面的前角從前刀面的較窄部分向前刀面的 較寬部分逐漸變大。
上切屑形成部的前刀面的前角從前刀面的較窄部分向前刀面的
較寬部分逐漸變大，即，從15°變大到25° 。 切削刀片的上表面和下表面為三角形。
片的容納部的銑刀本體。所述容納部包括與切削刀片的安裝表面相對(duì) 應(yīng)的支撐表面。支撐表面的遠(yuǎn)離銑刀本體軸線的部分的面積大于靠近 銑刀本體軸線的部分的面積。切削刀片被安裝成相對(duì)于銑刀本體軸線
沿負(fù)方向傾斜。


圖l-3顯示了根據(jù)各種主偏角的各種進(jìn)給速率。
圖4是顯示用于銑削操作的傳統(tǒng)的切削刀片的透視圖。
圖5是用于銑削操作的傳統(tǒng)的切削刀片的側(cè)視圖。
圖6顯示了安裝有圖4所示的切削刀片的銑刀。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的 一 個(gè)實(shí)施例的切削刀片的透視圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的切削刀片的平面圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的切削刀片的側(cè)視圖。
圖10顯示了安裝有根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的切削刀片的銑刀。
圖ll是沿著圖8中A-A線截取的切削刀片的剖面圖。 圖12是沿著圖8中B-B線截取的切削刀片的剖面圖。 圖13是沿著圖8中C-C線截取的切削刀片的剖面圖。 圖14顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的切削刀片以及安裝切削 刀片的銑刀的支撐表面。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合相關(guān)的附圖介紹根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例的切削刀 片的構(gòu)成。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的雙面切削刀片的透視圖。圖8 是所述切削刀片的平面圖。圖9是所述切削刀片的側(cè)視圖。圖10顯 示了安裝有所述切削刀片的銑刀。參見(jiàn)圖7，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的切削 刀片20包括上表面25,下表面27和多個(gè)側(cè)面26。切削刀片的上表 面25為具有彎曲邊緣的多邊形。優(yōu)選的，上表面為三角形。下表面 27與上表面25成旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)關(guān)系。上表面25的邊緣與下表面27的邊 緣通過(guò)側(cè)面26相連接。上表面25的邊緣形成有上切削刃22。而且， 下表面的邊緣形成有下切削刃。優(yōu)選的，切削刀片20的側(cè)面26與上 表面25和下表面27垂直。但是，應(yīng)當(dāng)注意的是本發(fā)明當(dāng)然并不局限 于此。設(shè)置上切屑形成部，上切屑形成部具有向切削刀片20的內(nèi)部 從上切削刃22向下傾斜的前刀面24,和沿著所述前刀面24的內(nèi)部 邊界設(shè)置的多個(gè)突起28，以使得切屑偏轉(zhuǎn)。類(lèi)似的，當(dāng)切削刀片20 上下倒置以使下表面朝上時(shí)，設(shè)置有下切屑形成部，下切屑形成部具 有向切削刀片20的內(nèi)部從下切削刃向下傾斜的前刀面，和沿著所述 前刀面的內(nèi)部邊界設(shè)置的多個(gè)突起，以使得切屑偏轉(zhuǎn)。切削刃20形 成為具有規(guī)定的曲率半徑。切削刀片20的中心部形成有孔23，其中 插入螺栓，以將切削刀片固定于銑刀。
如圖8所示，切削刀片的位于每個(gè)切削刃22的每個(gè)前刀面24的 寬度(即，切削刃和突起之間的距離)繞著切削刀片的中心部的孔 23沿逆時(shí)針?lè)较蜃兇?。換句話說(shuō)，當(dāng)切削刀片20安裝于銑刀30時(shí)， 上切屑形成部的前刀面24(其靠近形成主切削刃(即，加工工件的 切削刃)的邊緣部)的寬度沿著遠(yuǎn)離銑刀軸線的方向逐漸變大(參見(jiàn) 圖10)。這樣，前刀面24的較窄部分設(shè)置成靠近銑刀30的軸線， 而前刀面24的較寬部分設(shè)置成遠(yuǎn)離銑刀30的軸線。
圖11-13是顯示了根據(jù)本發(fā)明的切削刀片的前刀面的剖面圖。參 見(jiàn)圖11-13，切削刀片20的前刀面24和切削刀片20的上表面25的 平面之間的前角從前刀面24的較窄部分向前刀面的較寬部分逐漸變 化。即，前刀面和上表面的平面之間的前角從前刀面24的較窄部分 變向前刀面的較寬部分從O。變大到35° (優(yōu)選的，從15。到25。)。刀片以及安裝切削刀片的銑刀的支撐 表面。參見(jiàn)圖14，銑刀30包括銑刀本體31和用于安裝切削刀片20 的容納部32。容納部32形成有支撐表面33。支撐表面33具有與切 削刀片20的下表面的平面相對(duì)應(yīng)的形狀。當(dāng)本發(fā)明的切削刀片20安 裝于銑刀30時(shí)，切削刀片的下表面與銑刀30的支撐表面33接觸， 同時(shí)切削刀片的前刀面位于銑刀30的支撐表面33之外。而且，切削 刀片20通過(guò)將螺栓插入形成于切削刀片20的中心部的孔23以及銑 刀本體31的容納部32的孔35中而固定于銑刀。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的切 削刀片安裝于銑刀時(shí)，切削刀片相對(duì)于銑刀30的軸線沿負(fù)方向傾斜 5°到15° ，這與圖4和5中所示的傳統(tǒng)的切削刀片不同。這樣，不 允許切削刀片20的側(cè)面26與工件的加工表面接觸，而且在切削刀片 的側(cè)面26和工件的加工表面之間形成了后角。而且，盡管切削刀片20相對(duì)于銑刀30的軸線沿負(fù)方向傾斜安裝， 但前刀面24從切削刀片20的切削刃22向切削刀片的中心部?jī)A斜。 這樣，切削刀片20的前刀面24相對(duì)于銑刀30的軸線具有正前角。 由此，減小了由工件施加到切削刀片的切削抗力。而且，如前所述，由于切削刃22具有規(guī)定的曲率半徑而不是直 線形狀，加工工件時(shí)產(chǎn)生的切屑在其遠(yuǎn)離銑刀的軸線時(shí)變厚。在切削 刀片20安裝于銑刀30時(shí)，切屑形成部的前刀面24 (其靠近形成主 切削刃的邊緣部分)的寬度隨著其向外遠(yuǎn)離銑刀30的軸線而變大。 而且，多個(gè)突起28沿著前刀面24的內(nèi)部邊界設(shè)置。這樣，在靠近銑刀30的軸線位置產(chǎn)生的較薄的切屑沿著相對(duì)窄 的前刀面24流動(dòng)，然后與突起28相碰撞，從而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。然而，在 遠(yuǎn)離銑刀30的軸線位置產(chǎn)生的較厚的切屑沿著相對(duì)寬的前刀面24流 動(dòng)，然后與突起28相碰撞，從而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。即，較薄的切屑被允許 以較小的半徑巻曲，而較厚的切屑被允許以較大的半徑巻曲。由此， 盡管切屑沿著遠(yuǎn)離銑刀軸線的方向逐漸變大，但是通過(guò)沿著遠(yuǎn)離銑刀 軸線的方向逐漸增大前刀面24的寬度以及沿著前刀面的內(nèi)部邊界設(shè) 置突起28，切屑能夠平滑地偏轉(zhuǎn)。這樣，能夠防止相對(duì)厚的切屑損 壞切削刀片的平坦表面以及防止在這些切屑不沿著突起28偏轉(zhuǎn)和流 動(dòng)后損壞未使用的切削刃22。如上所述，當(dāng)使用主切削刃加工工件時(shí)，未使用的切削刃不會(huì)被切屑損壞。這樣，即使當(dāng)切削刀片20的主切削刃因加工工件而磨損， 還可以使用切削刀片的未使用的切削刃來(lái)加工工件。換句話說(shuō)，當(dāng)切 削刀片20的主切削刃磨損后，可以通過(guò)松開(kāi)將切削刀片20固定到銑 刀的螺栓、相對(duì)銑刀轉(zhuǎn)動(dòng)切削刀片20、然后再次通過(guò)螺栓固定切削 刀片20來(lái)將其他未使用的切削刃作為主切削刃使用。而且，由于工 件加工中產(chǎn)生的切屑能平滑地偏轉(zhuǎn)而與其厚度無(wú)關(guān)，切削刀片的上表面25的平坦表面也不會(huì)被損壞。由此，當(dāng)切削刀片20的上表面25 的所有的切削刃22都被使用以后，可以通過(guò)上下翻轉(zhuǎn)切削刀片20以表面27的切削刃22。如圖14所示，當(dāng)切削刀片20的上表面25被用來(lái)加工工件并且 切削刀片的下表面的平坦表面與支撐表面33接觸時(shí)，切削刀片20的 下表面27的下切屑形成部的前刀面的寬度沿著遠(yuǎn)離銑刀軸線的方向 逐漸變小。換句話說(shuō)，切削刀片20的下表面27的平坦表面遠(yuǎn)離銑刀 30軸線的部分的面積大于靠近銑刀軸線的部分的面積。類(lèi)似的，遠(yuǎn) 離銑刀軸線的支撐表面部分34b的面積大于靠近銑刀軸線的支撐表 面部分34a的面積。這樣，由于銑刀30的支撐表面33和切削刀片的 下表面27的平坦表面能夠在形成較厚切屑的區(qū)域(即，遠(yuǎn)離銑刀軸 線的部分)中較大的面積上彼此充分接觸，切削刀片20能夠穩(wěn)定地 固定于銑刀30的支撐表面33。如上所述，在加工工件產(chǎn)生的切屑變得較厚的部分處作用于切削 刀片的切削抗力大于在產(chǎn)生的切屑變得較薄的部分處的切削抗力。根 據(jù)本發(fā)明，在靠近加工工件的切削刃22的前刀面24和切削刀片的上 表面的平坦表面之間的前角沿著遠(yuǎn)離銑刀30的軸線的方向變大。這 樣，切削刀片20的前刀面24和工件的加工表面之間的角度沿著遠(yuǎn)離 銑刀軸線的方向變小。由此，由于從工件施加于切削刀片的切削抗力 隨著其沿著遠(yuǎn)離銑刀軸線的方向前進(jìn)而能夠被進(jìn)一步抵消，切削抗力 沿著切削刃22的縱向的差異被減小，使得切削刃22均勻地磨損。由 此延長(zhǎng)了切削刀片20的使用壽命。盡管以上通過(guò)具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述了本發(fā)明，但本 域技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)明了的是，本發(fā)明的各種替代方式和變形方式也都屬于本發(fā)明 的范圍之內(nèi)。工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明的雙面切削刀片結(jié)構(gòu)，切削刀片的切屑形成部形成有 前刀面。而且，用于使切屑偏轉(zhuǎn)的多個(gè)突起沿著前刀面的內(nèi)部邊界設(shè) 置。而且，前刀面的寬度沿著遠(yuǎn)離銑刀軸線的方向變大。這樣，隨著 產(chǎn)生的切屑的寬度的變大，切屑的巻曲半徑也隨之變大，由此切屑能 夠平滑地巻曲。由此，產(chǎn)生的切屑在沿著突起流動(dòng)后，不會(huì)損壞切削 刀片的上表面的平坦表面和未使用的切削刃。由于未使用的切削刃不 會(huì)被產(chǎn)生的切屑所損壞，在主切削刃磨損后，未使用的切削刃可以作 為另一主切削刃使用。而且，切削刀片的上表面的平坦表面不會(huì)被產(chǎn) 生的切屑損壞。因此，當(dāng)切削刀片的上表面的所有切削刃都磨損后， 可以通過(guò)將切削刀片上下翻轉(zhuǎn)然后將切削刀片的上表面的未損壞的 平坦表面固定于銑刀的支撐表面，從而使用切削刀片的下表面的切削 刃加工工件。而且，切削刀片的上表面(下表面)形成有前刀面。這樣，當(dāng)在 銑削加工中，切削刀片相對(duì)于銑刀的軸線沿負(fù)方向傾斜安裝以在切削 刀片的側(cè)面和工件的加工表面之間形成后角時(shí)，在切削刀片的前刀面 和銑刀軸線之間形成了能夠減小切削抗力的正前角。因此，根據(jù)本發(fā) 明的雙面切削刀片能夠被應(yīng)用于由于較小主偏角而導(dǎo)致較高切削抗 力的銑削加工，例如高進(jìn)給速率銑削加工。當(dāng)本發(fā)明的切削刀片安裝于銑刀時(shí)，與銑刀的支撐表面(即，下 表面)接觸的面的前刀面寬度沿著遠(yuǎn)離銑刀軸線的方向變小。這樣， 切削刀片的下表面的平坦表面和銑刀的支撐表面能夠在由于產(chǎn)生較 厚切屑而使作用于切削刀片的切削抗力最高的部分(即，切削刀片中 距離銑刀軸線最遠(yuǎn)的部分)在最大的面積上彼此接觸。因此，即使當(dāng) 較高的切削抗力作用于切削刀片中距離銑刀軸線最遠(yuǎn)的部分時(shí)，切削 刀片也能夠被穩(wěn)定地支撐。此外，由于前刀面和切削刀片的上表面的 平坦表面之間的前角沿著遠(yuǎn)離切削工具的軸線的方向逐漸變大，切削 刀片的前刀面和工件的加工表面之間的角度逐漸變小。由此，由于從 工件作用于切削刀片的切削抗力沿著遠(yuǎn)離銑刀軸線的方向能夠被進(jìn) 一步抵消，切削抗力沿著切削刃的縱向的差異被減小，切削刃的磨損 均勻地發(fā)生。由此允許更長(zhǎng)時(shí)間地使用切削刃。
權(quán)利要求
1.一種用于切削工具的雙面切削刀片，包括具有彎曲邊緣的多邊形上表面；與上表面成旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)關(guān)系的下表面；多個(gè)側(cè)面，用于分別將上表面的一條邊緣連接到下表面的相應(yīng)邊緣；多個(gè)上切削刃，每個(gè)上切削刃形成于上表面的每條邊緣；多個(gè)下切削刃，每個(gè)下切削刃形成于下表面的每條邊緣；多個(gè)上切屑形成部，每個(gè)上切屑形成部具有向切削刀片的內(nèi)部從上切削刃向下傾斜的前刀面，和沿著所述前刀面的內(nèi)部邊界設(shè)置的多個(gè)突起，以使得切屑偏轉(zhuǎn)；以及多個(gè)下切屑形成部，每個(gè)下切屑形成部具有向切削刀片的內(nèi)部從下切削刃向下傾斜的前刀面，和沿著所述前刀面的內(nèi)部邊界設(shè)置的多個(gè)突起，以使得切屑偏轉(zhuǎn)；其中，當(dāng)切削刀片安裝到切削工具時(shí)，上切屑形成部的前刀面的靠近形成主切削刃的邊緣部分的寬度沿著遠(yuǎn)離切削工具軸線的方向逐漸變大。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀片，其中上切屑形成部的前刀面 的前角從前刀面的較窄部分向前刀面的較寬部分逐漸變大。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的切削刀片，其中上切屑形成部的前刀面 的前角從前刀面的較窄部分向前刀面的較寬部分逐漸從15°變大到 25° 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的切削刀片，其中切削刀片 的上表面和下表面為三角形。
5. —種銑刀，包括根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一個(gè)或多個(gè) 切削刀片和具有用于安裝所述切削刀片的容納部的銑刀本體，其中，容納部包括與切削刀片的安裝表面相對(duì)應(yīng)的支撐表面， 其中，支撐表面的遠(yuǎn)離銑刀本體軸線的部分的面積大于靠近銑刀 本體軸線的部分的面積，并且其中，切削刀片被安裝成相對(duì)于銑刀本體軸線沿負(fù)方向傾斜。
全文摘要
本發(fā)明涉及能夠使用上表面和下表面的切削刀片。上表面為具有彎曲邊緣的多邊形。下表面與上表面成旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)關(guān)系。側(cè)面連接上表面的邊緣和下表面的相應(yīng)邊緣。上切削刃形成于上表面的邊緣之一。上切屑形成部具有向切削刀片的內(nèi)部從上切削刃向下傾斜的前刀面，和沿著所述前刀面的內(nèi)部邊界設(shè)置的多個(gè)突起，以使得切屑偏轉(zhuǎn)。當(dāng)切削刀片安裝到切削工具時(shí)，上切屑形成部的前刀面的靠近形成主切削刃的邊緣部分的寬度沿著遠(yuǎn)離切削工具軸線的方向逐漸變大。
文檔編號(hào)B23C5/20GK101610867SQ200780051367
公開(kāi)日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2007年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月16日
發(fā)明者崔昌熙, 樸昶奎 申請(qǐng)人:特固克株式會(huì)社