專利名稱：在車削操作過程中旋轉(zhuǎn)切削鑲片的方法和組件以及其中所使用的鑲片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
存在三組現(xiàn)有的機(jī)床，它們能夠支持根據(jù)本主題發(fā)明的轉(zhuǎn) 軸75。這些機(jī)床組各自將包括閉合回路反饋控制器，因此可以嚴(yán)密地 監(jiān)測(cè)并且控制該轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度。第一組是四個(gè)或更多軸線的機(jī)加工 中心，其中該刀夾具將會(huì)被緊固到轉(zhuǎn)軸上并且被轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。該工件將 會(huì)由B或C旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，而且刀夾具將會(huì)被放置在具有Z軸線的旋 轉(zhuǎn)軸的中心上。該刀夾具將會(huì)在Y軸上進(jìn)刀，以便在該工件上車削出 一個(gè)直徑或在X軸上進(jìn)刀用于該工件的面加工。根據(jù)一個(gè)具體的金屬加工操作的條件，可能希望設(shè)計(jì)具有 以下特征的切削鑲片，即這種切削鑲片將促進(jìn)從工件10上去除的材料 形成小的切削碎屑。具體地講，將注意力再次轉(zhuǎn)向圖5，切削鑲片200 可以具有至少一個(gè)槽口 240,該槽口圍繞鑲片200的周邊斷開切削刃 225，以便為該工件提供一種斷續(xù)的切口 。通過這樣做，槽口 240將用 來(lái)斷開或幫助斷開可能開始形成的任何切削切屑。完全有可能具有圍 繞切削刃225的周邊的多個(gè)槽口 240。然而，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，通過引入 這些槽口 240來(lái)控制切屑的好處也許僅可應(yīng)用到一種粗加工操作中， 并且如果需要對(duì)工件10進(jìn)行一種相對(duì)平滑的表面精加工，那么可以去 除這些槽口 240而改用一種連續(xù)的切削刃225。
0051還有可能通過引入其他切屑控制特征來(lái)控制由從工件10 上去除的材料所形成的切屑的大小。再次將注意力轉(zhuǎn)向圖2-4，在切 削鑲片100的切削深度足以允許在一個(gè)切削操作過程中形成的切屑沖 擊一個(gè)或多個(gè)凸起135的程度上，在鑲片100的頂表面117上的多個(gè)凸起135還可以起到斷屑件的作用。延長(zhǎng)一個(gè)凸起135的徑向長(zhǎng)度以 使它更接近切削刃125也是有可能的。當(dāng)位于刀夾具面57附近時(shí)，盡 管這些凸起135被定位成將切削鑲片100不旋轉(zhuǎn)地緊固到刀夾具50 上，但可能希望在徑向方向上向外延長(zhǎng)這些凸起135，這樣當(dāng)該鑲片 具有一個(gè)更小的切削深度時(shí)將在一個(gè)金屬加工操作過程中形成切屑。 切屑將撞擊這些徑向延長(zhǎng)的凸起135中的一個(gè)或多個(gè)，因此允許這些 凸起135不但在鄰近刀夾具面57時(shí)作為正的旋轉(zhuǎn)鎖緊機(jī)構(gòu)，而且在背 離刀夾具面57時(shí)起斷屑件的作用。00521 —般來(lái)講，可使用在旋轉(zhuǎn)式刀具領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知 的各種機(jī)構(gòu)來(lái)將切削鑲片非旋轉(zhuǎn)地緊固到刀夾具50上。在圖2A中展 示了 一個(gè)這樣的實(shí)施方案。 一個(gè)夾頭85可以被安裝在一個(gè)孔87之中， 該孔在刀夾具50之中延伸，并且鑲片IOO可以通過夾頭85^皮緊固到 刀夾具50上。具體地講，并且結(jié)合在圖2A中所展示的實(shí)施方案，切 削鑲片本體115具有沿中心軸線105從中延伸穿過的一個(gè)孔137?？?137具有一個(gè)內(nèi)壁140(圖3),其中內(nèi)壁140具有一個(gè)內(nèi)徑Dl(圖2A )。 夾頭85與中心軸線105對(duì)齊并且是不旋轉(zhuǎn)地緊固在刀夾具50的孔87 之中并且從中伸出。夾頭85可以具有一個(gè)內(nèi)螺紋孔89以及一個(gè)外壁 86，該外壁具有一個(gè)最大的外部外直徑D2 (圖2A)，該外直徑小于鑲 片孔的最大內(nèi)徑D1。 一個(gè)栓銷90被螺紋緊固在夾頭的內(nèi)部螺紋孔89 之中。因此，由于夾頭85被安裝在刀夾具50的孔87之中，所以切削 鑲片100被放置在夾頭85上方并且栓銷90被放置為穿過切削鑲片100 的孔137。然后該栓銷與夾頭85的螺紋孔89螺紋接合，這樣，由于 切削鑲片100安裝在夾頭的外壁86上，所以鑲片孔137裝配在夾頭的 外壁86上方。然后栓銷90被緊固，從而使夾頭85膨脹并且將夾頭的 外壁86緊固靠在切削鑲片孔的內(nèi)壁140上。其結(jié)果是，切削鑲片100 被不可旋轉(zhuǎn)地緊固到刀夾具50上。[0053如圖2和圖2A所展示，夾頭85具有限定一種圓的形狀的 一個(gè)恒定的外直徑D2。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，該夾頭的形狀不應(yīng)該限制為圓形 的，而是可以利用任何不同的非圓形的夾頭形狀，應(yīng)該理解切削鑲片100的內(nèi)壁140可能必須改進(jìn)以容納另一種夾頭的非圓形的形狀。然 而，這種容納的細(xì)節(jié)是旋轉(zhuǎn)式刀具領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的。作 為一個(gè)實(shí)例，該夾頭可以具有一個(gè)外表面，該外表面的形狀是橢圓形 的，以便與具有一種橢圓形狀的切削鑲片相適應(yīng)。[0054雖然在圖2A中夾頭85是被可拆卸地緊固到刀夾具50上 的，但有可能將夾頭85永久地安裝在刀夾具50之中或作為該刀夾具 的一個(gè)整體部件。[0055如圖8所示，該刀夾具與切削鑲片500是一個(gè)整體件。刀 夾具/切削鑲片500具有所有的與前面討論的刀夾具50相同的特征， 然而，切削鑲片是被非旋轉(zhuǎn)性地緊固到刀夾具50的末端上而不是與其 分開，刀夾具500具有一個(gè)切削末端部分502,該切削末端部分具有 相交一個(gè)頂表面517以及多個(gè)側(cè)面520以^更形成一個(gè)切削刃525。在 這些情況下，刀夾具500的切削末端部分502可以被重復(fù)地再磨銳， 由此提供了一種一體的刀夾具/切削鑲片500，在沒有預(yù)料之外的毀壞 出現(xiàn)的情況下，該刀夾具/切削鑲片將具有特別長(zhǎng)的刀具壽命。[0056雖然到目前為止，所討論的這些可拆卸的切削鑲片一直大 致是圓盤狀的，但有可能利用不同形狀的鑲片，只要該鑲片的頂表面 以及至少 一個(gè)側(cè)面包括在此討論的特征。[0057圖9具體地示出了一個(gè)柱狀切削鑲片600,該切削鑲片具 有一個(gè)頂表面617、 一個(gè)底表面619以及一個(gè)側(cè)面620，該側(cè)面與頂表 面617相交以限定一個(gè)切削刃625。鑲片600具有一個(gè)截頭圓錐形的 形狀的支撐柱630，該支撐柱裝配在刀夾具900之中的一個(gè)配合孔650 中，以便在支撐柱630與配合孔650之間形成一個(gè)摩擦配合。以此方 式，切削鑲片600被不可旋轉(zhuǎn)地保持在刀夾具900之中。當(dāng)在一個(gè)機(jī) 加工操作過程中在鑲片600上產(chǎn)生的力作用在切削刃625上而提供了 具有沿著刀夾具中心軸線952的一個(gè)分量的一個(gè)壓縮力時(shí)，這種安排 是特別適合的。[0058截頭圓錐形的形狀的支撐柱630限定了 一個(gè)截頭圓錐形部 分632，該部分可與刀夾具900的截頭圓錐形的配合孔650相配合。其結(jié)果是，鑲片600的截頭圓錐形的部分632與刀夾具900的截頭圓 錐形的孔650形成了一種過盈配合。如圖9所示，鑲片600的截頭圓 錐形的部分632是具有一個(gè)定位肩臺(tái)634的一個(gè)柱630,該肩臺(tái)被適 配為抵靠在刀夾具650的面675上。還有可能并且可以容易地想象出 鑲片600的截頭圓錐形部分632的底表面619可以被適配為在刀夾具 900的孔650之中抵靠在底面(未示出)上。在這些情況下，定位肩 臺(tái)634將不被接合。[0059在本發(fā)明背景中，不旋轉(zhuǎn)鑲片的刀具的失效方式被識(shí)別為 是由在該鑲片的切削刃上的一個(gè)特定位置處的溫度和力的集中而引起的月牙洼磨損和塑性變形。根據(jù)本主題發(fā)明，當(dāng)使現(xiàn)有技術(shù)的金屬切 削條件的這些失效方式最小化時(shí)，本設(shè)計(jì)引入的可能性是將熱量從該 切削鑲片有效地傳遞到刀夾具上，這樣該刀夾具可能遭受由于溫度過 高而引起的損壞。因此，現(xiàn)在將用于刀夾具的冷卻機(jī)構(gòu)引入也許是令 人希望的。[0060將注意力轉(zhuǎn)向

圖10,—個(gè)刀夾具750具有沿其長(zhǎng)度延伸的 一個(gè)孔755，通過該孔可以提供冷卻劑。相關(guān)的切削鑲片700被緊固 在孔755之中并且其本身具有一個(gè)孔705，該孔可與在刀夾具750之 中的孔755共線。在切削操作過程中通過孔755被引入的冷卻劑流經(jīng) 切削鑲片700的孔705并且在該切削區(qū)域的附近流出。以此方式，可 以利用冷卻劑來(lái)冷卻切削區(qū)域并且進(jìn)一步冷卻刀夾具750和切削鑲片 700。[0061鑲片700的細(xì)節(jié)在圖11中示出。鑲片700具有一個(gè)頂表 面717以及一個(gè)側(cè)面720，該頂表面與該側(cè)面相交以限定一個(gè)切削刃 725。沿切削鑲片700的長(zhǎng)度延伸的孔705與刀夾具750的孔755是流 體性連接的(圖10)。 一個(gè)斷屑件740延伸跨過鑲片的頂表面717的 寬度并且在一個(gè)金屬加工操作過程中被用來(lái)以一種與圖3和圖4中的 凸起130、 135類似的方式促進(jìn)切削碎屑的形成。[0062圖10示了具有一個(gè)恒定直徑的一個(gè)孔705。為了更好地將 冷卻流體分散在實(shí)際的切削區(qū)域上，如圖12所示， 一個(gè)類似的切削鑲片800可以具有一個(gè)孔805,該孔帶有一個(gè)流出部分810，該流出部分 具有一個(gè)內(nèi)壁812，該內(nèi)壁在該孔接近頂表面817處是向外逐漸變細(xì) 的。這個(gè)總體上成圓錐形的形狀的內(nèi)壁812通過一個(gè)較寬的噴射區(qū)域 來(lái)有效地分散切削流體，由此更有效地冷卻該切削區(qū)域。以此方式， 通過切削操作產(chǎn)生的、傳遞到該刀夾具上的熱量可以被有效地除去， 而同時(shí)，該冷卻流體將用來(lái)將該切削區(qū)域冷卻。[0063除了提供用于冷卻劑的、延伸穿過該刀夾具的一個(gè)孔以 外，還有可能選擇可以耐高溫的一種刀夾具材料。作為一個(gè)實(shí)例，該 刀夾具材料可以是鉻鎳鐵合金、或是提供足夠的結(jié)構(gòu)剛度的并且是耐 高溫的多種其他材料中的任何一種。[0064在需要 一 個(gè)干切削操作并且冷卻劑不能被引入工件的情 況下，如圖13所示，有可能提供一個(gè)刀夾具850,該刀夾具帶有僅部 分地沿刀夾具850的長(zhǎng)度延伸的一個(gè)孔855。被引入孔855之中的冷 卻劑一旦被加熱將不得不與其他冷卻流體一起循環(huán)。這種循環(huán)可以通 過將切削鑲片800保持在一個(gè)升高的位置并且經(jīng)過孔855噴射冷卻流 體來(lái)完成，然后該冷卻流體將由于重力而返回到刀夾具850的相反末 端。在替代方式中，例如，如果切削鑲片800是該組件中最低的部件， 那么冷卻流體可能揮發(fā)并且流到孔855的相反末端，在那里冷卻流體 將被冷卻并凝結(jié)。[0065盡管在圖13中未示出，但完全有可能將孔855延伸通過 刀夾具850的整個(gè)長(zhǎng)度，并且，另外，引入部分地通過切削鑲片800 的一個(gè)孔，這樣被引入孔855之中的任何冷卻劑流體也將^皮引入鑲片 孔之中，以便為刀夾具850和切削鑲片800提供冷卻。正像具有部分 地延伸通過刀夾具850的孔855的這種安排，具有部分地延伸通過該 切削鑲片并且與該刀夾具孔相連通的孔855的這種安排將允許該刀夾 具的運(yùn)動(dòng)來(lái)攪動(dòng)其中的冷卻流體，由此更均勻地分布整個(gè)刀夾具850 和鑲片800上的熱量以便增強(qiáng)散熱。還有可能利用與圖13中的鑲片 800類似的一個(gè)鑲片來(lái)"塞住"延伸通過圖10中的刀夾具750的孔。0066將注意力轉(zhuǎn)向圖14，切削鑲片IOO具有一個(gè)頂表面117和一個(gè)側(cè)面120，該側(cè)面與頂表面117相交以限定一個(gè)切削刃125并且 可以相對(duì)于工件IO被定向，這樣在切削刃125處的該頂表面117與從 工件10的軸線15延伸的一條徑向線R的相交處形成的前角RA是在 -10。與30°之間，優(yōu)選地是-5°至+15。。在許多情況下，將存在從該切 削刃向內(nèi)延伸的一個(gè)臺(tái)面，并且該臺(tái)面將是成角的以便將該切削鑲片 預(yù)先布置為有一個(gè)正的、中性的或負(fù)的前角RA。在這些情況下，前 角RA將是該臺(tái)面的角(前刀面角)與該切削鑲片的角定向的一個(gè)組 合。如圖14中所指出的，工件10圍繞軸線15在箭頭20的方向上旋 轉(zhuǎn)。0067將注意力轉(zhuǎn)向圖15，切削鑲片100還可以相對(duì)于進(jìn)給F 的方向被定向，這樣在切削刃125處的頂表面117與工件10的軸線 15的相交形成小于卯。的一個(gè)軸向角AA，并且優(yōu)選地在0。與30°之間。 在表中所給出的以下實(shí)例展示了利用根據(jù)本主題發(fā)明的組件的結(jié)果。00681帶有一個(gè)^英寸IC的一個(gè)圓形鑲片以與本主題發(fā)明的圖9 中的安排類似的方式被緊固到一個(gè)刀夾具上并且被安裝在一個(gè)Mori SeikiMT 253機(jī)床之中。這個(gè)測(cè)試在干燥條件下進(jìn)行。該切削鑲片是 一種KC8050涂覆的燒結(jié)碳化物。KC8050等級(jí)是由Kennametal所生 產(chǎn)的一個(gè)專有等級(jí)。該工件是具有大約6英寸的起始直徑并且用1040 碳鋼制成的一塊原料。[0069實(shí)例1表面速度*** 252 m/min 進(jìn)給速率/轉(zhuǎn) 1.0 mm/rev 進(jìn)給速率/分鐘1338 mm/min 切削深度1.0 mm 旋轉(zhuǎn)因數(shù)* 4x 切除速率525 cm3/min 鑲片的壽命** (體積)2625 cm(時(shí)間)5 min表 實(shí)例2 374 m/min 4.0 mm/rev 3820 mm/min 0.75 mm 4x1122 cm3/min 7854 cm3 7 min實(shí)例3 270 m/min 1.0 mm/rev 688 mm/min 1.25 mm 4x337 cm3/min 10125 cm3 30 min*在這個(gè)值的鑲片自旋乘以工件的RPM **側(cè)面磨損等于或超過0.015英寸時(shí)的時(shí)間。***表面速度保持恒定，這要求當(dāng)工件直徑減小時(shí)增加工件的旋轉(zhuǎn)速度o[0070到目前為止，已經(jīng)討論的是被不可旋轉(zhuǎn)緊固在轉(zhuǎn)軸之中的 一種刀夾具，這樣該轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成該刀夾具的旋轉(zhuǎn)，該刀夾具的 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成該切削鑲片的旋轉(zhuǎn)。然而，這種安排要求該轉(zhuǎn)軸被旋轉(zhuǎn)。 然而，完全有可能利用一個(gè)靜止的轉(zhuǎn)軸以及一個(gè)輔助的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，如 安裝在該轉(zhuǎn)軸上的、能夠在該靜止的轉(zhuǎn)軸之中使該刀夾具旋轉(zhuǎn)的一個(gè) 發(fā)動(dòng)機(jī)。0071圖9示出了鑲片600的一個(gè)實(shí)施方案，該鑲片具有一個(gè)截 頭圓錐形狀的支撐柱630，該支撐柱在一個(gè)截頭圓錐形的配合孔650 中是可匹配的。圖18和圖19表示具有一個(gè)組件的又一個(gè)實(shí)施方案， 該組件包括一個(gè)切削鑲片1000,該切削鑲片具有從中延伸穿過的一條 中心軸線105。切削鑲片1000包括一個(gè)本體1015，該本體具有一個(gè)頂 表面1017以及一個(gè)底表面1019,在它們之間具有至少一個(gè)側(cè)面1020。 一個(gè)切削刃1025位于至少一個(gè)側(cè)面1020與頂表面1017的相交處。[0072該組件包括一個(gè)刀夾具1100，切削鑲片IOOO通過可螺紋 接合在刀夾具1100之中的一個(gè)安裝螺釘1105被安裝在該刀夾具上。 刀夾具IIO(M皮適配為使鑲片1000圍繞中心軸線105以一個(gè)預(yù)定的4t 轉(zhuǎn)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。此外，鑲片1000具有一個(gè)截頭圓錐形的部分1032， 該部分可與刀夾具1100之中的一個(gè)截頭圓錐形的孔1150匹配。鑲片 1000的截頭圓錐形的部分1032與刀夾具1100的截頭圓錐形的孔1150 形成一種過盈配合。如圖19所示，鑲片1000的截頭圓錐形的部分1032 是鑲片1000的側(cè)表面1020,并且鑲片1000的底表面1019被適配為 抵靠在刀夾具1100的孔1150之中的一個(gè)底面1155上。[OO73如圖19所示，底面11SS在其中具有一個(gè)圓周的空腔ll57 以Y更允許孔1150的這些壁1152的徑向膨脹。[0074再次將注意力轉(zhuǎn)向圖19，鑲片1000的截頭圓錐形的部分 1032形成了與中心軸線105 (為了清晰起見被移開)的一個(gè)角a，該 角大于由刀夾具孔1150的壁1152形成的角b。鑲片部分1032的角a 與孔壁1152的角b之間的差值可以是在0.2°至3.0°之間，并且優(yōu)選地 是1.0°。在一個(gè)實(shí)施方案中，鑲片部分1032的角a是7。，而該孔壁的 角b是6。。再次將注意力轉(zhuǎn)向圖19，與刀夾具面1157相鄰的刀夾具 1100的外壁1110是凹陷的以便為一個(gè)車削操作提供一個(gè)間隙。如圖 19所示，凹陷1160是圍繞刀夾具1100的一個(gè)圓周倒角。
[00761與以上說明的跨過工件的重疊寬度切除材料的車削操作 相反，通過利用本主題發(fā)明的裝置，還有可能對(duì)一個(gè)工件進(jìn)行機(jī)加工 以產(chǎn)生螺紋。圖16和圖17示出了一種安排，由此對(duì)該工件進(jìn)行機(jī)加 工以形成螺紋。這種成形方式要求鑲片的進(jìn)給速率與工件的旋轉(zhuǎn)之間 的緊密同步。被緊固到刀夾具50上的鑲片IOO被定向?yàn)槭骨邢麒偲?100的中心軸線105與工件10的中心線15形成一個(gè)角Z。此外，垂 直于切削鑲片100的中心軸線105的一條線與從工件中心線15延伸的 一條徑向線R形成了一個(gè)后角Y。
[0077
[0078在一個(gè)實(shí)例中，工件10用4140合金鋼制成。后角Y是 7°并且角Z也是7。。鑲片IOO被定向?yàn)榇怪庇谵D(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸B，該鑲 片是一個(gè)^英寸IC圓形鑲片。工件10的旋轉(zhuǎn)速度是100RPM,而鑲 片100的旋轉(zhuǎn)速度是該速度的兩倍，或200RPM。鑲片IOO的進(jìn)給速 率等于所希望的螺紋間距，它是每轉(zhuǎn)3英寸。切削深度是0.010英寸。 在這些情況下，金屬切除速率是6in"min。
[0079雖然已詳細(xì)說明了本發(fā)明的具體實(shí)施方案，但本領(lǐng)域的技 術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到可以根據(jù)本披露的這些整體的傳授內(nèi)容對(duì)這些細(xì)節(jié) 開發(fā)出不同的修改和替代。在此說明的目前優(yōu)選的實(shí)施方案僅旨在說 明而不是限制本發(fā)明的范圍，所附權(quán)利要求應(yīng)給出本發(fā)明及其所有的 等效物的全部范圍。
權(quán)利要求
1.一種組件，包括a)一個(gè)切削鑲片，該切削鑲片具有從中延伸穿過的一條中心軸線，其中該鑲片包括一個(gè)本體，該本體具有1)一個(gè)頂表面以及一個(gè)底表面；2)在它們之間的至少一個(gè)側(cè)面；以及3)在該至少一個(gè)側(cè)面與該頂表面的相交處的一個(gè)切削刃；以及b)一個(gè)刀夾具，該切削鑲片被安裝在該刀夾具上，其中該刀夾具被適配為使該鑲片圍繞該中心軸線以一個(gè)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，進(jìn)一步包括附裝到該刀夾具上的 一個(gè)轉(zhuǎn)軸，其中該轉(zhuǎn)軸使該刀夾具旋轉(zhuǎn)，該刀夾具使該鑲片旋轉(zhuǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其中該轉(zhuǎn)軸被適配為有待附裝到 能夠旋轉(zhuǎn)該轉(zhuǎn)軸的 一個(gè)機(jī)床上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，進(jìn)一步包括一個(gè)轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)器以及 與其相關(guān)的一個(gè)控制器，其中該控制器具有一個(gè)閉合環(huán)路反饋以監(jiān)測(cè) 并且控制該轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的組件，其中該控制器被適配為監(jiān)測(cè)并且 控制該工件的旋轉(zhuǎn)，這樣該工件的速度可以與該轉(zhuǎn)軸的速度直接相關(guān)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的組件，其中該切屑鑲片被壓靠在該刀夾 具上以便在該鑲片與該刀夾具之間產(chǎn)生一種摩擦連接用來(lái)將該刀夾具 的旋轉(zhuǎn)傳遞到該鑲片上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的組件，其中該切屑鑲片的底表面具有從 其上延伸的多個(gè)凸起，這些凸起與該刀夾具之中的多個(gè)凹陷是可匹配 的，以便當(dāng)該切削鑲片被壓靠在該可旋轉(zhuǎn)的刀夾具上時(shí)在該鑲片與該 刀夾具之間提供一種強(qiáng)制連接，用來(lái)將該切削鑲片旋轉(zhuǎn)地緊固到該刀 夾具上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其中該鑲片進(jìn)一步包括在該頂表 面上的多個(gè)凸起，這些凸起與在該底表面上的這些凸起是相同的，這 樣該鑲片是可翻轉(zhuǎn)的并且可以在兩者中的任一位置中被該刀夾具強(qiáng)制 地驅(qū)動(dòng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的組件，進(jìn)一步包括多個(gè)切屑控制凸起， 這些凸起從該切削鑲片的頂表面和底表面中的至少一個(gè)上延伸。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中該鑲片具有用來(lái)使該工件 成形的一個(gè)橢圓的形狀，這樣使該工件具有一個(gè)非圓形的截面。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中該鑲片具有用來(lái)使該工件 成形的一種多邊形的形狀。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中該切削鑲片具有至少一個(gè) 槽口，該槽口圍繞該鑲片的周邊使該切削刃斷開，以便為該工件提供一種斷續(xù)的切削。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，進(jìn)一步包括一個(gè)孔，該孔延伸 穿過該鑲片的中心，其中 一個(gè)帶螺紋的螺釘從中延伸穿過并且與該刀 夾具中的一個(gè)螺紋孔相配合以便將該鑲片緊固到該刀夾具上。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，進(jìn)一步包括從該刀夾具延伸的 一個(gè)夾頭以及延伸穿過該鑲片中心的一個(gè)孔，其中通過將該夾頭緊固 在延伸穿過該鑲片的孔之中而將該鑲片緊固到該刀夾具上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中該刀夾具是由一種耐熱材 料制成的。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中該切削鑲片與該可旋轉(zhuǎn)的 桿是一體的。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中該鑲片具有一個(gè)截頭圓錐 形的側(cè)面，該側(cè)面與延伸穿過該刀夾具的一個(gè)孔是可匹配的。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的組件，其中該鑲片的側(cè)面與該刀夾具 孔形成了一種摩擦配合。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的組件，其中一個(gè)孔延伸穿過該鑲片的 長(zhǎng)度以形成一個(gè)冷卻劑通路。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的組件，其中在該鑲片的頂部的孔具有 一個(gè)向上擴(kuò)展的圓錐形的錐度以便將冷卻劑分散到一個(gè)工件上。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中一個(gè)孔在該刀夾具之中延 伸并且是完全封閉的，并且其中流體部分地填充該孔以使該刀夾具的 運(yùn)動(dòng)攪動(dòng)該流體，由此使熱量更均勻地分散在整個(gè)刀夾具上以增強(qiáng)散 熱。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中一個(gè)夾頭被安裝在該刀夾 具之中并且該鑲片通過該夾頭被緊固到該刀夾具上。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的組件，其中a )該切削鑲片本體具有 一 個(gè)孔，該孔沿該中心軸線延伸以限定帶 有一個(gè)內(nèi)徑的內(nèi)壁；b) 將該夾頭與該縱向軸線對(duì)齊、不可旋轉(zhuǎn)地緊固在該刀夾具之 中并且從該刀夾具伸出，其中該夾頭具有一個(gè)內(nèi)螺紋孔以及一個(gè)最大 的外部的外直徑，該外直徑小于該鑲片孔的最大內(nèi)徑；c) 一個(gè)安裝螺栓可螺紋緊固在該夾頭的內(nèi)部螺紋孔之中；并且d) 其中該切削鑲片被安裝在該夾頭的外壁上，該夾頭的外壁在 鑲片孔內(nèi)壁之中延伸并且使該安裝螺栓被緊固從而使該夾頭外壁膨脹 并且緊固在該切削鑲片孔的內(nèi)壁上。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的組件，其中該夾頭具有一個(gè)恒定的外 直徑以限定一種圓的形狀。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的組件，其中該夾頭的外直徑變化以限 定一種非圓的形狀。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的組件，其中該夾頭的外直徑變化以限 定一種橢圓的形狀。
27. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的組件，其中該夾頭被可拆卸地緊固在 該刀夾具之中。
28. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中該刀夾具被不可旋轉(zhuǎn)地安 裝在一個(gè)靜止的轉(zhuǎn)軸之中并且該轉(zhuǎn)軸具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器以使該刀夾 具旋轉(zhuǎn)。
29. 通過具有一個(gè)本體的一個(gè)切削鑲片，該本體帶有一個(gè)頂表面 和一個(gè)底表面、在它們之間的至少一個(gè)側(cè)面、在該至少一個(gè)側(cè)面與該 頂表面的相交處的一個(gè)切削刃、以及延伸穿過該頂表面和該底表面的 一條中心軸線，進(jìn)行機(jī)加工的一種方法包括以下步驟a) 將該鑲片對(duì)齊以使該中心軸線與一個(gè)旋轉(zhuǎn)工件的縱向軸線形成 一個(gè)角；b) 使該鑲片圍繞該鑲片的中心軸線以一個(gè)預(yù)定的速度旋轉(zhuǎn)；并且c) 將該鑲片壓靠在該工件上以便開始該機(jī)加工操作。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中以大于或等于該工件的旋 轉(zhuǎn)速度的一個(gè)速度旋轉(zhuǎn)該鑲片。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中使該鑲片以一個(gè)速度旋轉(zhuǎn)， 該速度小于該工件的旋轉(zhuǎn)速度。
32. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中使該鑲片以一個(gè)預(yù)定的速 度旋轉(zhuǎn)。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中該預(yù)定的速度是可變的。
34. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中該預(yù)定的速度是獨(dú)立于該 旋轉(zhuǎn)工件的速度。
35. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中使該鑲片以一個(gè)速度旋轉(zhuǎn)， 該速度與該旋轉(zhuǎn)工件的速度直接相關(guān)。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中使該鑲片以一個(gè)速度旋轉(zhuǎn)， 該速度與該旋轉(zhuǎn)工件的速度直接成比例。
37. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中該鑲片的中心軸線被定向 為不平行于該工件的外表面的一條切線，并且其中在一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上 驅(qū)動(dòng)該鑲片，該旋轉(zhuǎn)方向與該旋轉(zhuǎn)工件要使該鑲片旋轉(zhuǎn)的方向相反。
38. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中該鑲片的中心軸線被定向 為不平行于該工件的外表面的一條切線，并且其中在與該旋轉(zhuǎn)工件要 使該鑲片旋轉(zhuǎn)的方向相同的旋轉(zhuǎn)方向上驅(qū)動(dòng)該鑲片。
39. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中該鑲片的頂表面是非圓形的并且進(jìn)一 步包括使該切削鑲片的旋轉(zhuǎn)與該工件的旋轉(zhuǎn)同步的步驟， 以此給予該工件一個(gè)非圓形的截面。
40. —種切削鑲片，該切削鑲片包括一個(gè)本體，該本體具有從中 延伸穿過的一條中心軸線并且具有a) —個(gè)頂表面以及一個(gè)底表面；b) 在它們之間的至少一個(gè)側(cè)面；c) 在該至少一個(gè)側(cè)面與該頂表面的相交處的一個(gè)切削刃；以及d) 至少一個(gè)凸起，該凸起從該頂表面延伸、從該切削刃向內(nèi)間 隔開以便在該鑲片被用在一個(gè)車削操作中并且圍繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)并 且被施用在一個(gè)旋轉(zhuǎn)工件上時(shí)作為多個(gè)斷屑件起作用。
41. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的切削鑲片，其中該至少一個(gè)凸起包括 至少兩個(gè)凸起，這兩個(gè)凸起關(guān)于該鑲片的中心線以等角度間隔開。
42. 根據(jù)權(quán)利要求40所述的切削鑲件，其中該切削刃是處于一種 圓的形狀。
43. —種組件，包括a) —個(gè)切削鑲片，該切削鑲片具有從中延伸穿過的一條中心軸線， 其中該鑲片包括一個(gè)本體，該本體具有1) 一個(gè)頂表面以及一個(gè)底表面；2) 在它們之間的至少一個(gè)側(cè)面；以及3) 在該至少 一個(gè)側(cè)面與該頂表面的相交處的 一個(gè)切削刃；b) —個(gè)刀夾具，該切削鑲片被安裝在該刀夾具上，其中該刀夾 具被適配為使該鑲片圍繞該中心軸線以一個(gè)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)；并 且c) 其中該鑲片具有一個(gè)截頭圃錐形的部分，該部分與刀夾具之中 的一個(gè)截頭圃錐形的孔是可匹配的。
44. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的組件，其中該鑲片的截頭圓錐形的部 分與該刀夾具的截頭圓錐形的孔形成了一種過盈配合。
45. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的組件，其中該鑲片的截頭圓錐形的部 分是帶有一個(gè)定位肩臺(tái)的一個(gè)柱，該肩臺(tái)被適配為抵靠在該刀夾具的面上。
46. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的組件，其中該鑲片的截頭圓錐形的部 分是該側(cè)面并且該鑲片的底部被適配為抵靠在該刀夾具的孔之中的一 個(gè)底面上。
47. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的組件，其中該孔具有一個(gè)底面，該底 面在其中具有一個(gè)圓周的空腔以允許與該刀夾具的面相鄰的孔壁的徑 向膨脹。
48. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的組件，其中該鑲片的截頭圓錐形的部 分與該中心軸線形成了一個(gè)角，該角大于由刀夾具孔的壁與該中心軸 線形成的角。
49. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的組件，其中該鑲片部分與該孔壁之間 的差值是在0.2與3.0。之間。
50. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的組件，其中該差值是大致1.0。。
51. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的組件，其中該鑲片部分形成了一個(gè)7 度的角，而該孔壁形成了一個(gè)6度的角。
52. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的組件，其中與該刀夾具的面相鄰的刀 夾具的外壁是凹陷的，以便為一個(gè)車削操作提供間隙。
53. 根據(jù)權(quán)利要求52所述的組件，其中該凹陷是圍繞該刀夾具的 一個(gè)圓周倒角。
全文摘要
在一個(gè)金屬加工操作過程中可以使用一種圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)的切削鑲片并且將其施用在該旋轉(zhuǎn)的工件上以增強(qiáng)刀具的性能。為了達(dá)到這個(gè)效果，可以使用一種方法，它包括帶有安裝到一個(gè)刀夾具上的可旋轉(zhuǎn)的鑲片的一種組件。
文檔編號(hào)B23B27/04GK101668603SQ200880013229
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2008年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者A·索斯, G·A·海厄特, L·安德拉斯, P·布朗, R·弗羅塔·德索薩, T·R·馬薩 申請(qǐng)人:鈷碳化鎢硬質(zhì)合金公司