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切削刀具的制作方法

文檔序號:3127529閱讀:167來源:國知局
專利名稱:切削刀具的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種切削刀具,更具體地,本發(fā)明涉及一種具有使切削加工過程中產(chǎn)生的切削熱有效地發(fā)散并使切削液能暢通流動的結構的切削刀具。
背景技術
通常,在諸如為外徑車削過程、表面車削過程和鉆孔過程的車削加工過程中,由不銹鋼或鉻鎳鐵合金制成的工件產(chǎn)生的熱不易于轉移給切屑并保留在切削刀具中。因此,問題在于保留的熱大大降低切削工具的使用壽命。圖1是用于切削加工過程的傳統(tǒng)工具支架的透視圖,用于切削加工的工具支架10 包括硬質(zhì)合金板15、腔12、腔13和柄部分11,切削刀具20安裝到腔12和腔13中。在車削加工過程中,利用安裝到如上文所述的用于切削加工過程的工具支架10 的切削刀具20,切屑產(chǎn)生在工件的外圍部分且自切削刀具20的切削刃向上傾斜地延伸。切屑的實際切削發(fā)生在切削刀具20的主要切削區(qū)內(nèi)。由于切削刀具20和旋轉的金屬工件上產(chǎn)生的切屑之間的過度摩擦,產(chǎn)生相當量的熱。此熱沒有發(fā)散到切削刀具外,而保留在切削刀具內(nèi)。由于切削刀具內(nèi)保留的熱,切削刀具20可能易于損壞,因此該熱導致切削刀具20 的使用壽命減少以及切削質(zhì)量降低。因此,需要這樣一種切削刀具能夠防止切削刃的強度減弱且其表面面積大以能夠有效散熱。此外,需要這樣一種切削刀具能夠產(chǎn)生暢通流動的切削液以使冷卻效應最大且能夠使要與工具支架接觸的區(qū)域的表面面積最大以進行平穩(wěn)的切削加工過程。

發(fā)明內(nèi)容
技術問題構思本發(fā)明以解決用于切削加工過程的切削刀具的上述問題,本發(fā)明的一目的是提供一種能夠有效地散去切割加工過程所產(chǎn)生的熱的切削刀具。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有可實現(xiàn)以下的結構的切削刀具能夠提高工具支架與切削刀具的接觸表面之間的摩擦力和接觸比且切削液能夠暢通流動。技術方案為達到上述目的,根據(jù)本發(fā)明的切削刀具包括彼此相對的頂面與底面、連接頂面和底面的多個側面和貫穿頂面和底面的通孔,頂面分為邊緣區(qū)和中央突出區(qū),該邊緣區(qū)設置成與由所述頂面和所述側面形成的切削刃相鄰,所述中央突出區(qū)置于所述通孔和所述邊緣區(qū)之間且圍繞所述通孔,所述中央突出區(qū)設置成高于所述刃。這里,所述邊緣區(qū)沿所有切削刃形成,且包括下降面和上升面,所述下降面自所述切削刃朝所述中央突出區(qū)向下傾斜,所述上升面朝所述中央突出區(qū)向上傾斜;且在所述頂面的所述中央突出區(qū)形成多個溝槽,形成所述溝槽使得各溝槽的兩個端部指向相鄰的切削刃。另一方面,邊緣區(qū)還可以包括在所述下降面和所述上升面之間形成的底表面,且所述溝槽可延伸到所述邊緣區(qū)的所述上升面和所述底表面,優(yōu)選地,所述溝槽的寬度小于相鄰的溝槽件的間距。將理解,頂面和底面結構相同。有益效果根據(jù)本發(fā)明的切削刀具優(yōu)點在于可能有效地散熱而不會減弱切削刃的強度。此外,根據(jù)本發(fā)明的切削刀具能夠使切削液暢通地流動以使冷卻效應最大,且能夠加提高工具支架與切削刀具的接觸表面之間的摩擦力和接觸比以防止產(chǎn)生弱振動。因此,本發(fā)明的切削工具能夠進行平穩(wěn)的切削加工過程。


圖1是用于切削加工過程的傳統(tǒng)工具支架的透視圖;圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的切削刀具的透視圖;圖3是沿圖2的線A-A所作的剖面圖;圖4是沿圖2的線B-B所作的剖面圖;圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的切削刀具的透視圖;圖6是沿圖5的線C-C所作的剖面圖;圖7是沿圖5的線D-D所作的剖面圖。
具體實施例方式下文,結合附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的切削刀具。圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的切削刀具的透視圖,圖3是沿圖2的線A-A 所作的剖面圖且圖4是沿圖2的線B-B所作的剖面圖。為簡化附圖,在圖3和圖4中僅示出刀具的頂面。根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的切削刀具100具有彼此相對的頂面150和底面160、 連接頂面150和底面160的四個(4)側面110、120、130和140。這里,通孔180穿過頂面 150和底面160的每一個的中央部分且作為夾緊孔,當切割刀具100安裝到工具支架(圖1 中的10)上用于切削加工時,將桿或緊固螺釘(未示出)擰進夾緊孔中。頂面150和底面160是置于工具支架的腔上的平坦面,且彼此大致平行。而且,切削刀具100的四個側面110、120、130和140垂直于頂面150和底面160。這里,四個側面 110、120、130 和 140 的上端部 111-1、121-1、131-1、141-1 和下端部 131-2、141-2 (這里,在附圖中未示出側面120的下端部)用作主切削刃(下文中,上端部111-1、121-1、131-1和 141-1和下端部131-2、141-2稱為“切削刃”)。同時,頂面150分為邊緣區(qū)151與中央突出區(qū)152,邊緣區(qū)151與切削刃111_1、 121-1、131-1和141-1相鄰,中央突出區(qū)152位于通孔180和邊緣區(qū)151之間且環(huán)繞通孔 180。邊緣區(qū)151沿所有切削刃111-1、121-1、131_1和141-1形成,且可以包括下降面151-1、底表面151-2和上升面151-3,下降面151—1自各切削刃111—1、121—1、131—1和141-1朝中央突出區(qū)152向下傾斜,上升面151-3朝中央突出區(qū)152向上傾斜。如圖2、圖3和圖4所示,中央突出區(qū)152高于刃111-1、121-1、131-1和141-1 (圖 2中的“h”)。即,形成在頂面150上的中央突出區(qū)152和底面160之間的厚度比形成在頂 150上的切削刃(例如111-1)和形成在底面160上的切削刃(例如111-2)之間的厚度大。在根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的切削刀具100中,多個溝槽190圍繞通孔180形成在頂面150的中央突出部分152上。與平坦的表面相比,具有多個溝槽190的中央突出區(qū)152的表面面積明顯增大。在切削加工過程中,工件上產(chǎn)生的大多數(shù)切屑與切削刀具100的上升面151-3接觸。具體地,切屑與上升面151-3的端部最大程度地接觸(即,中央突出區(qū)152的起始部分)。由于切屑和上升面151-3之間的上述接觸產(chǎn)生摩擦,在切削刀具上產(chǎn)生相當量的熱。然而,如上所述產(chǎn)生的熱通過中央突出區(qū)152有效發(fā)散到切削刀具100外,該中央突出區(qū)152的表面面積因溝槽190而明顯增大。在本發(fā)明中,此時,為防止切屑流由溝槽阻斷并且為了暢通地導引切屑,在邊緣區(qū) 151的上升面151-3、底表面151-2上不形成溝槽。如果在切屑流未被溝槽阻斷的情況下使用切削刀具,在與溝槽190的邊緣接觸的切屑上產(chǎn)生切削應力,且因此切屑能容易地分成小尺寸的碎片及切屑內(nèi)的熱能容易地發(fā)散到切削刀具100外。如下文描述的圖5所示,更優(yōu)選的是在邊緣區(qū)251的上升面251-3和底表面251-2上形成溝槽四1。不限制形成在中央突出區(qū)152上的每一個溝槽190的深度及位置。然而,如圖2 所示,為了更有效地散熱,溝槽190優(yōu)選地圍繞通孔180均勻地置于中央突出區(qū)152上。此外,如圖2、圖3所示,僅在中央突出區(qū)152上形成多個溝槽190,且在與切削刃 111-1、121-1、131-1和141-1相鄰的邊緣區(qū)151上沒有形成溝槽。在具有上述結構的切削刀具100中,當被施加切削力的切削刃111-1、121-1、131-1和141-1具有足夠的強度時,散熱效應(即冷卻效應)可以被最大化。另一方面,當將頂面150置于工具支架的腔中時,如果頂面150不平坦或者微突出且在頂面150上形成凹槽,則通過緊固螺釘連接到工具支架的切削刀具100可能在工具支架的腔內(nèi)搖動。在由上述情況導致的切削刀具100在腔內(nèi)搖動(振動)的情況下,難以精確地加工工件。與工具支架的腔的底面不接觸的多個溝槽190能夠最小化由局部不平坦的頂面 150或形成在頂面上的微突出/凹槽產(chǎn)生的影響。因此,可能使工具支架的腔的底面和頂面 150的接觸最大。這里,如果溝槽190過寬,切削刃100的強度可能減小。因此,期望溝槽190的寬度小于兩個相鄰溝槽190之間的間距。在上述情況下,更多溝槽190可以形成在具有有限表面面積的頂面150的中央突出區(qū)152上,因此最大化冷卻效應。這里,如圖2和圖3所示,形成每一個溝槽190使得溝槽的兩個端部指向鄰近的邊緣區(qū) 151,即切削刃 111-1、121-1、131-1 和 141-1。由于上述結構,供給每一個溝槽190的兩個端部的切削液流向與工件接觸的切削刃(例如111-1和121-1),每一個溝槽190的兩個端部分布在與工件的表面垂直的刃上,且因此通過切削液能夠使用于摩擦熱的冷卻效應最大。通過切削刃111-1、121-1、131_1或141-1和工件的接觸而自工件產(chǎn)生的切屑沿著邊緣區(qū)151的上升面151-3移動,且到達在溝槽190和邊緣區(qū)151的上升面151-3之間的邊界部分的切屑上產(chǎn)生切削應力。因此,在到達溝槽190的起始的區(qū)域的切屑上形成大量折皺,使得切屑能容易地分成小尺寸的碎片。此外,在如上所述的溝槽190內(nèi)流動的切削液的作用是消除對排出切屑有影響的阻抗因子,且因此可能延長切削刀具100的使用壽命并獲得質(zhì)量極好的加工件。如上所述,另一方面,由于中央突出區(qū)152高于切削刃111-1、121-1、131_1和 141-1,則當將頂面150安裝到腔中時,頂面150的中央突出區(qū)152與腔的底面接觸,而切削刃111-1、121-1、131-1和141-1與腔的底面不接觸。因此,切削刀具穩(wěn)固地安裝到腔中,同時能夠防止損壞切削刃111-1、121-1、131-1和141-1。圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的切削刀具的透視圖,圖6是沿圖5的線C-C 所作的剖面圖及圖7是沿圖5的線D-D所作的剖面圖。根據(jù)本實施方式的切削刀具200的整體結構與根據(jù)圖2、圖3和圖4所示的第一實施方式的切削刀具100的整體結構相同。在根據(jù)第一實施方式的切削刀具100中,僅在頂面150的中央突出區(qū)152上形成溝槽190。然而,在根據(jù)本實施方式的切削刀具200中,多個第一溝槽291和第二溝槽292 形成在頂面250的整個表面上,所述的頂面250的整個表面即與切削刃211-1、221-1、231-1 和241-1相鄰的邊緣區(qū)251 (具體而言,地面251-2和上升面251-3)和置于邊緣區(qū)251和通孔280之間并圍繞通孔觀0的中央突出區(qū)252。這里,優(yōu)選地,形成在中央突出區(qū)252上的第二溝槽四2的各端部與形成在邊緣區(qū)251上的第一溝槽的一個端部連接。第一溝槽的另一端部(未對應于第二溝槽 292)對應于相鄰的切削刃211-1、221-1、231-1或M1-1。在根據(jù)此實施方式的切削刀具200中,第一溝槽291未形成在邊緣區(qū)251的下降面251-1上。也就是說,第一溝槽291形成在與切削刃211-1、221-1、231-1或241-1相鄰的邊緣區(qū)251的底表面和上升面上,且第一溝槽的一個端部和中央突出區(qū)252的第二溝槽 292連接。如上所述,除了作為切削刀具200中的最脆弱區(qū)的切削刃211-1、221-1、231_1和 241-1及邊緣區(qū)251的下降面251-1外,溝槽190形成在所有區(qū)域上。由于上述結構,通過溝槽獲得的冷卻效應能夠被最大化,而不會減弱切削刃211-1、221-1、231-1和241-1的強度。這里,各溝槽的作用和在根據(jù)第一實施方式的切削刀具100的頂面150上形成的溝槽190的作用相同。因此,省略關于它的詳細描述。也就是說,盡管本文示出了結構為在頂面150上形成溝槽190的切削刀具100和結構為在頂面250上形成溝槽291及溝槽四2的切削刀具200,但本發(fā)明并不限于此。艮口, 顯然,底面(例如,圖2中的160)和頂面(例如,圖2中的150)結構相同以將底面(例如圖2中的160)的邊沿(例如,圖2和圖3中的111-2、131-2、141-2)和頂面(例如,圖2中的150)的邊沿(例如圖2中111-1、121-1、131-1、141-1)用作切削刃。本發(fā)明的范圍局限于以上描述的實施方式,且本發(fā)明的范圍僅由所附權利要求確定及限定。此外,本領域技術人員能夠?qū)Ρ景l(fā)明進行各種變化和修改而不脫離本發(fā)明的真實精神。因此,對本領域技術人員來說明顯的變化和修改將落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種切削刀具,所述切削刀具包括彼此相對的頂面與底面、連接所述頂面和所述底面的多個側面、和貫穿所述頂面和所述底面的通孔,所述頂面分為邊緣區(qū)和中央突出區(qū),所述邊緣區(qū)設置成與由所述頂面和所述側面形成的切削刃相鄰,所述中央突出區(qū)置于所述通孔和所述邊緣區(qū)之間且圍繞所述通孔,所述中央突出區(qū)設置成高于所述刃;所述邊緣區(qū)沿所有的所述切削刃形成,且包括下降面和上升面,所述下降面自所述切削刃朝所述中央突出區(qū)向下傾斜,所述上升面朝所述中央突出區(qū)向上傾斜;在所述頂面的所述中央突出區(qū)上形成多個溝槽,所述溝槽形成為使得各溝槽的兩個端部指向相鄰的切削刃。
2.如權利要求1或權利要求2所述的切削刀具,其中所述邊緣區(qū)還包括底表面,所述底表面形成在所述下降面和所述上升面之間,且所述溝槽延伸到所述邊緣區(qū)的所述上升面和所述底表面。
3.如權利要求1所述的切削刀具,其中所述溝槽的寬度小于相鄰溝槽之間的間距。
4.如權利要求1所述的切削刀具,其中所述底面和所述頂面的構造相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種切削刀具,其能夠有效地發(fā)散切削加工過程中產(chǎn)生的熱,且具有能使充分的表面面積與工具支架接觸并使切削液能夠暢通流動的結構。該切削刀具包括彼此相對的頂面與底面、多個連接該頂面和該底面的側面和穿過該頂面和該底面的通孔,所述頂面被分為被設置成與由頂面和側面形成的切削刃相鄰的邊緣區(qū)和置于所述通孔和所述邊緣區(qū)之間且圍繞所述通孔的中央突出區(qū),所述中央突出區(qū)設置成高于所述刃。本文中,所述邊緣區(qū)沿著所有切削刃形成且包括自所述切削刃朝所述中央突出區(qū)向下傾斜的下降面、底表面和朝所述中央突出區(qū)向上傾斜的上升面,且在所述頂面的所述中央突出區(qū)形成多個溝槽,形成所述溝槽使得各溝槽的兩個端部指向相鄰的切削刃。
文檔編號B23C5/20GK102223974SQ200880132058
公開日2011年10月19日 申請日期2008年11月21日 優(yōu)先權日2008年11月21日
發(fā)明者周長赫, 樸弘植 申請人:特固克有限會社
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