專利名稱：具有可松開地安裝的自夾持切削頭的切削刀具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有 可松開地安裝的切削頭的切削刀具。
背景技術(shù)：
在US5，228，812中公開了具有可松開地安裝的切削頭的鉆頭。在US5，228，812中公開的第一實(shí)施例中，鉆頭具有用于切削工件的刀片部分和柄部分，該刀片部分單獨(dú)地以機(jī)械的方式連接到柄部分上。該刀片部分和柄部分具有在刀片和柄之間形成連接的相互接合的部分，以及形成于或者刀片或者柄接合部分中的裂縫。該刀片部分和柄部分使用彈性力彼此連接，該彈性力由在兩個(gè)部分的接合狀態(tài)中裂縫的相對表面的相互運(yùn)動(dòng)后的彈性變形引起，由此可通過將刀片部分壓配到柄部分中使該刀片部分與柄部分連接或者將該刀片部分固定到柄部分上。在連接狀態(tài)中，刀片通過刀片的被保持部分的側(cè)部部分與柄的保持部分的內(nèi)端表面之間的摩擦力固定到柄上。US5, 228，812中公開的鉆頭通常稱為扁鉆，其特征是具有帶有兩個(gè)相對的平行的平坦表面的基本平坦的形狀的刀片部分(即，切削部分或切削頭)，其接收在形成于柄中的對應(yīng)的平坦的間隙中。通過在將兩個(gè)構(gòu)件合在一起時(shí)兩個(gè)構(gòu)件的相對軸向移位使刀片部分和柄部分進(jìn)行接合。刀片部分由諸如表面涂覆的硬質(zhì)合金的硬質(zhì)材料制成，而柄由鋼制成。 為了確保相對的平行的平坦表面的需要的精度，可打磨平坦表面。打磨操作需要兩次打磨操作，一次是在打磨一個(gè)平坦表面時(shí)，而另一次是在打磨另一個(gè)平坦表面時(shí)。在兩次打磨操作之間，刀片部分必須旋轉(zhuǎn)180°，以便將未打磨的平坦表面呈現(xiàn)給打磨輪，這可在相對于打磨輪定位未打磨的平坦表面時(shí)弓I入不精確。US7, 306，410公開了旋轉(zhuǎn)式切削刀具，例如麻花鉆，其具有由例如碳化鎢的硬質(zhì)切削材料制成的刀頭，以及由高速工具鋼或另外的金屬材料制成的刀柄。刀頭具有固定支柱， 其與刀具的旋轉(zhuǎn)軸線同軸并且其為朝向刀柄漸縮的截頭圓錐形的形狀，其中旋轉(zhuǎn)軸線為圓錐軸線。兩個(gè)螺旋槽將固定支柱的表面分成兩個(gè)截頭圓錐形的所產(chǎn)生的表面，它們基本沿直徑彼此相對地存在。刀柄在其保持端上、在從刀柄基本沿軸向方向凸出的兩個(gè)夾持延伸部的相對的側(cè)面之間將可更換的刀頭夾持就位。固定支柱的圓錐形的所產(chǎn)生的表面處于夾持位置，由刀柄的兩個(gè)夾持延伸部的相對的側(cè)面壓擠。夾持延伸部的面向彼此的內(nèi)側(cè)面實(shí)現(xiàn)為對應(yīng)于固定支柱的外凸的截頭圓錐形的所產(chǎn)生的表面的內(nèi)凹形狀，使得在固定位置上，它們利用它們的整個(gè)表面壓靠在固定支柱的截頭圓錐形的所產(chǎn)生的表面上。在US7，306，410中所示的示例性實(shí)施例中，從刀柄的周邊側(cè)旋入的夾持固定螺釘延伸通過固定支柱和將其夾持就位的夾持延伸部。夾持固定螺釘不僅在夾持延伸部和固定支柱之間提供了確定的配合連接，而且還提高了由夾持延伸部沿徑向施加在支柱的截頭圓錐形的所產(chǎn)生的表面上的夾持壓力。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，夾持固定螺釘處于槽口內(nèi)部， 其旋轉(zhuǎn)軸線沿直徑延伸，且該槽口沿徑向在固定支柱內(nèi)部延伸，并且朝向固定支柱的漸縮端敞開。在將可更換的刀頭固定到刀柄上時(shí)，對夾持固定螺釘?shù)男枰肓祟~外的復(fù)雜性以及更長的裝配時(shí)間。
本發(fā)明的目的是要提供一種用于執(zhí)行金屬切削操作的、顯著地降低或者克服前述缺點(diǎn)的切削刀具。本發(fā)明的另一個(gè)目的是要提供一種用于執(zhí)行金屬切削操作的、不僅顯著地降低或者消除了前述缺陷而且還提供了改進(jìn)的性能的切削刀具。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種具有旋轉(zhuǎn)軸線的切削刀具，切削刀具繞著該旋轉(zhuǎn)軸線沿旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。切削刀具包括刀柄和可更換的自夾持切削頭，其在刀柄前端處通過切削頭的凸形固定部件與刀柄的凹形固定部件之間的干涉配合彈性地固定到刀柄上。凸形固定部件和凹形固定部件各自構(gòu)造成具有鄰接區(qū)，兩個(gè)固定部件上的鄰接區(qū)相互彼此鄰接。凸形固定部件具有彈性裂縫，且在垂直于旋轉(zhuǎn)軸線、通過凸形固定部件和凹形固定部件之間的相互鄰接區(qū)而得到的切削刀具的各個(gè)截面中，相互鄰接區(qū)的截面輪廓是共有的弓形區(qū)段。根據(jù)一些實(shí)施例，共有的弓形區(qū)段是共有的圓形區(qū)段。根據(jù)一些實(shí)施例，或者切削頭或者刀柄可由硬質(zhì)合金制成。根據(jù)其它實(shí)施例，切削頭和刀柄兩者都可由硬質(zhì)合金制成。根據(jù)一些實(shí)施例，切削頭包括切削部分和與該切削部分形成一件式單獨(dú)一體部件的切削頭聯(lián)接部分，該切削頭聯(lián)接部分包括在切削部分的向后方向上延伸且終止于切削頭底部表面中的凸形固定部件。彈性裂縫將凸形固定部件分成兩個(gè)凸形固定節(jié)段，它們各自具有形成由彈性裂縫界定的周邊表面的切削頭主固定壁。彈性裂縫在側(cè)孔口處對切削頭主固定壁張開，且在底部孔口處對切削頭底部表面張開。側(cè)孔口和底部孔口在底部孔口端部處相遇，底部孔口端部與相應(yīng)的頭槽的旋轉(zhuǎn)后緣(即在旋轉(zhuǎn)方向上在后方的邊緣)相鄰但是不重合。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，刀柄在其前端處設(shè)有突出部分，該突出部分具有從刀柄底部表面向前延伸的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)地間隔開的突起，且切削頭底部表面不鄰接刀柄底部表面。根據(jù)一些實(shí)施例，傳遞部件從切削頭的旋轉(zhuǎn)后表面(即在旋轉(zhuǎn)方向上在后方的表面)突起，該傳遞部件具有面向沿軸向向前的方向的上表面，面向沿軸向向后的方向的底座表面，以及大體面向旋轉(zhuǎn)方向的反向并且位于上表面與底座表面之間的切削頭扭矩傳遞壁。刀柄在刀柄前端處設(shè)有突出部分，該突出部分具有從刀柄底部表面向前延伸的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)地間隔開的突起，各個(gè)突起包括下突出部分和上突出部分，下突出部分具有沿軸向面向前方的軸向支承表面，上突出部分從該軸向支承表面起在沿軸向向前的方向上延伸，上突出部分和下突出部分形成傳遞部件接收凹部，該傳遞部件接收凹部包括大體面向旋轉(zhuǎn)方向的刀柄扭矩傳遞壁和面向軸向的軸向支承表面。根據(jù)一些實(shí)施例，切削頭扭矩傳遞壁鄰接刀柄扭矩傳遞壁，且傳遞部件的底座表面鄰接軸向支承表面，從而為切削頭提供了軸向支承。根據(jù)一些實(shí)施例，上突出部分包括大體面向軸向支承表面的下表面，刀柄扭矩傳遞壁位于該下表面和軸向支承表面之間，且傳遞部件的上表面不鄰接上突出部分的下表面。根據(jù)一些實(shí)施例，彈性裂縫將凸形固定部件分成兩個(gè)凸形固定節(jié)段，它們各自具有切削頭主固定壁，凹形固定部件包括兩個(gè)刀柄固定壁，且各個(gè)切削頭主固定壁鄰接對應(yīng)的刀柄固定壁。根據(jù)本發(fā)明的一些方面，各個(gè)刀柄固定壁的后末端設(shè)有斜切的部分，使得在組裝期間，切削頭主固定壁和刀柄固定壁之間的初始的摩擦接觸沿著各個(gè)刀柄固定壁在周向內(nèi)部點(diǎn)處開始。大體上，切削頭具有頭槽，其沿向后方向延伸到凸形固定部件的周邊中，而彈性裂縫將凸形固定部件分成兩個(gè)凸形固定節(jié)段。各個(gè)凸形固定節(jié)段包括通過頭槽與相關(guān)聯(lián)的切削頭副固定壁分開的切削頭主固定壁。根據(jù)一些實(shí)施例，切削頭主固定壁鄰接刀柄，而切削頭副固定壁不鄰接刀柄。根據(jù)本發(fā)明的一些應(yīng)用，在給定的凸形固定節(jié)段中，切削頭主固定壁在周向方向上比其相關(guān)聯(lián)的切削頭副固定壁更大。根據(jù)一些方面，彈性裂縫包括側(cè)孔口和底部孔口，它們在底部孔口端部處相遇，且底部孔口端部與相應(yīng)的頭槽的旋轉(zhuǎn)前緣(即在旋轉(zhuǎn)方向上在前方的邊緣)相鄰但不重合。根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種具有切削部分和與該切削部分形成一件式單獨(dú)一體部件的切削頭聯(lián)接部分的自夾持切削頭。該切削頭聯(lián)接部分包括沿切削部分的向后方向延伸且終止于切削頭底部表面中的凸形固定部件。頭槽沿向后方向延伸到凸形固定部件的周邊中，且彈性裂縫將凸形固定部件分成兩個(gè)凸形固定節(jié)段。各個(gè)凸形固定節(jié)段包括通過頭槽中的一個(gè)與相關(guān)聯(lián)的切削頭副固定壁分開的切削頭主固定壁。根據(jù)一些實(shí)施例，在給定的凸形固定節(jié)段中，切削頭主固定壁，而非切削頭副固定壁，構(gòu)造成具有鄰接區(qū)。


為了更好地理解本發(fā)明，且為了顯示可如何在實(shí)踐中執(zhí)行本發(fā)明，現(xiàn)在將對附圖進(jìn)行參照，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的切削刀具的透視圖；圖2是圖1的切削刀具的分解透視圖；圖3是圖1的切削刀具的另一個(gè)分解透視圖；圖4是圖1的切削刀具的又一個(gè)分解透視圖；圖5是部分地組裝的圖1的切削刀具的透視圖；圖6是圖1的切削刀具的側(cè)視圖；圖7是沿著圖6中的線VII-VII得到的切削刀具的截面圖；圖8是類似于圖7的切削刀具但是切削頭相對于刀柄旋轉(zhuǎn)到中間位置的切削刀具的截面圖；圖9是類似于圖7的切削刀具但是切削頭相對于刀柄旋轉(zhuǎn)90°的切削刀具的截面圖；以及圖10是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的切削頭的仰視圖。將理解，為了說明的簡明和清楚，圖中所顯示的元件不一定準(zhǔn)確地或者按比例繪制。例如，為了清楚，元件中的一些的尺寸可相對于其它元件而放大，或者某些物理構(gòu)件可包括在一個(gè)功能框或元件中。另外，只要認(rèn)為合適，就可在各圖之間重復(fù)參考標(biāo)號，以指示對應(yīng)的或者相似的元件。
具體實(shí)施例方式在以下描述中將描述本發(fā)明的多個(gè)方面。為了解釋的目的，闡述了具體構(gòu)造和細(xì)節(jié)，以便提供對本發(fā)明的徹底理解。然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言還將明顯的是，本發(fā)明可能不用本文所提供的具體細(xì)節(jié)來實(shí)施。此外，可省略或者簡化眾所周知的特征，以便不使本發(fā)明模糊。對圖1進(jìn)行參照，其顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的切削刀具10。該切削刀具10 可為鉆頭，或者任何其它類型的旋轉(zhuǎn)式切削刀具。切削刀具10包括切削頭12，該切削頭12 以自夾持的方式可松開地安裝在刀柄14上，其中切削頭12和刀柄14具有共同的旋轉(zhuǎn)軸線 L，切削刀具10繞著該旋轉(zhuǎn)軸線L沿旋轉(zhuǎn)方向R旋轉(zhuǎn)。切削頭12可為用于金屬切削操作中的類型，且因此可被稱為“金屬切削頭”，表示該切削頭可用于金屬切削，而不一定表示該切削頭由金屬制成。根據(jù)一些實(shí)施例，切削頭12可由諸如硬質(zhì)合金的硬質(zhì)耐磨材料制成，而刀柄14可由鋼制成，或者由另外的金屬或者金屬復(fù)合物制成。根據(jù)一些實(shí)施例，切削頭12 可由諸如硬質(zhì)合金的硬質(zhì)耐磨材料制成，而刀柄14也可由諸如硬質(zhì)合金的硬質(zhì)耐磨材料制成。刀柄14可設(shè)有一個(gè)或多個(gè)沿軸向延伸的柄槽16，其中各個(gè)從對應(yīng)的頭槽18得到供給。柄槽16和頭槽18連接而形成用于導(dǎo)離從工件上切下的切屑的刀具槽。在圖2至4中，切削刀具10顯示為拆卸開，其中切削頭12和刀柄14彼此分開，但是沿著旋轉(zhuǎn)軸線L對準(zhǔn)以準(zhǔn)備進(jìn)行組裝。旋轉(zhuǎn)軸線L限定了前后方向，其中切削頭12位于刀柄14的軸向前端處。切削頭12包括切削部分20和與該切削部分20形成一件式單獨(dú)一體部件的切削頭聯(lián)接部分22。切削頭聯(lián)接部分22包括沿切削部分20的向后方向延伸且終止于切削頭底部表面 26中的凸形固定部件24。彈性裂縫28將凸形固定部件24分成兩個(gè)凸形固定節(jié)段30。各個(gè)凸形固定節(jié)段30具有通過頭槽18與相關(guān)聯(lián)的切削頭副固定壁32'分開的切削頭主固定壁32，該頭槽18相對于壁32，32'凹入。根據(jù)一些實(shí)施例，在組裝好的刀具中，當(dāng)各個(gè)凸形固定節(jié)段30的切削頭主固定壁32鄰接刀柄時(shí)，切削頭副固定壁32'不鄰接刀柄。大體而言，切削頭主固定壁32在周向方向上比其相關(guān)聯(lián)的切削頭副固定壁32'更大。對于給定的凸形固定節(jié)段30，切削頭主固定壁32形成了由彈性裂縫28界定的周邊表面。彈性裂縫 28在側(cè)孔口 34處對切削頭主固定壁32和切削頭副固定壁32'張開，且在底部孔口 36處對切削頭底部表面26張開。側(cè)孔口 34和底部孔口 36在底部孔口端部38處相遇。根據(jù)一些實(shí)施例，切削部分20包括兩個(gè)旋轉(zhuǎn)地間隔開的頭節(jié)段40。各個(gè)頭節(jié)段40 具有頂部表面42，面向旋轉(zhuǎn)方向R的旋轉(zhuǎn)前表面(即在旋轉(zhuǎn)方向上在前方的表面)44，以及旋轉(zhuǎn)后表面46，它們各自連接到頂部表面42上。頂部表面42和前表面44在切削刃48處相遇。從旋轉(zhuǎn)后表面46突出的是傳遞部件50，該傳遞部件50具有面向沿軸向向前的方向的上表面52，面向沿軸向向后的方向的底座表面54，在上表面52和底座表面54之間延伸的面向外部的周邊表面56，以及大體上面向旋轉(zhuǎn)方向R的反向且位于上表面52和底座表面 54之間的切削頭扭矩傳遞壁58。刀柄14具有刀柄前端60，切削頭12可松開地安裝在其中。根據(jù)一些實(shí)施例，在刀柄前端60處，刀柄14設(shè)有具有從刀柄底部表面66向前延伸的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)地間隔開的突起64 的突出部分62。各個(gè)突起64包括下突出部分68和上突出部分70。下突出部分68具有沿軸向面向前方的軸向支承表面72，上突出部分70從該支承表面72起在沿軸向向前的方向上延伸。上突出部分70可大體上為鉤形的，且由以下表面界定大體上面向旋轉(zhuǎn)方向R的反向的第一表面74，連接第一表面74且大體上面向沿軸向向前的方向的第二表面76，連接第二表面76且大體上面向旋轉(zhuǎn)方向R的第三表面78，連接第三表面78且大體上面向軸向支承表面72的下表面80以及大體上面向旋轉(zhuǎn)方向R且位于下表面80與軸向支承表面72 之間的刀柄扭矩傳遞壁82。下表面80、刀柄扭矩傳遞壁82以及軸向支承表面72在它們之間形成開口，該開口限定了傳遞部件接收凹部84。刀柄聯(lián)接部分86位于刀柄前端60處。刀柄聯(lián)接部分86包括由兩個(gè)刀柄固定壁 92界定的刀柄凹槽凹部90形式的凹形固定部件88，這兩個(gè)刀柄固定壁92是下突出部分68 的內(nèi)周邊表面，并且由刀柄周邊孔口 94分開。刀柄固定壁92遠(yuǎn)離刀柄底部表面66而延伸。根據(jù)一些實(shí)施例，切削頭主固定壁32和刀柄固定壁92形狀為弓形。根據(jù)一些實(shí)施例，切削頭主固定壁32和刀具固定壁92其中之一或者兩者的至少一部分位于圓柱形表面上。在圖5中，切削刀具部分地組裝起來，其中已使得切削頭12和刀柄14沿著旋轉(zhuǎn)軸線L從它們的圖2所示的相對位置合在一起。因而，在圖5中，切削頭12和刀柄14繞著旋轉(zhuǎn)軸線L處于與圖2中所見到的相同的旋轉(zhuǎn)定向，但是凸形固定部件24位于凹形固定部件 88中。在圖6中，切削刀具10顯示為組裝好，其中切削頭12固定地夾持在刀柄14中。組裝好的切削刀具10通過使切削頭12相對于刀柄14沿著與旋轉(zhuǎn)方向R相反的方向旋轉(zhuǎn)而從圖5中所示的部分組裝構(gòu)造得到，其中傳遞部件50位于傳遞部件接收凹部84中，直到切削頭扭矩傳遞壁58鄰接刀柄扭矩傳遞壁82。在組裝構(gòu)造中，除了切削頭扭矩傳遞壁58鄰接刀柄扭矩傳遞壁82之外，傳遞部件50的底座表面54鄰接軸向支承表面72，從而對切削頭12提供了軸向支承。根據(jù)一些實(shí)施例，切削頭底部表面26不鄰接刀柄底部表面66，且傳遞部件50的上表面52不鄰接上突出部分70的下表面80?，F(xiàn)在關(guān)注圖7，其顯示了在刀柄聯(lián)接部分86的下突出部分68中垂直于旋轉(zhuǎn)軸線L 且隨后通過切削頭12的凸形固定部件24而得到的切削刀具10的截面。在一些實(shí)施例中， 在這樣的截面中，各個(gè)切削頭主固定壁32具有長度為Sl的頭固定壁弓形區(qū)段96，且各個(gè)刀柄固定壁92具有長度為S2的刀柄固定壁弓形區(qū)段98。在一些實(shí)施例中，長度S2大于長度 Si。在一些實(shí)施例，在任何給定的截面中，各個(gè)切削頭主固定壁32可具有給定長度的圓形區(qū)段。在一些實(shí)施例中，各個(gè)弓形或圓形區(qū)段的給定的長度在不同的截面中可能不同。 在一些實(shí)施例中，在任何給定的截面中，各個(gè)切削頭主固定壁32的整個(gè)長度可為弓形或圓形區(qū)段。類似地，在一些實(shí)施例中，在任何特定截面中，各個(gè)刀柄固定壁92可具有特定長度的弓形或者圓形區(qū)段。在一些實(shí)施例中，弓形或圓形區(qū)段的特定長度在不同的截面中可不同。在一些實(shí)施例中，在任何特定截面中，各個(gè)刀柄固定壁92的整個(gè)長度可為弓形或圓形區(qū)段。如圖7中所示，凸形固定部件24和凹形固定部件88構(gòu)造成使得在組裝好的刀具中，它們在相互鄰接區(qū)100處彼此鄰接。在一些實(shí)施例中，在凸形固定部件上，只有切削頭主固定壁32而非切削頭副固定壁32'構(gòu)造成具有鄰接區(qū)。在一些實(shí)施例中，給定的切削頭主固定壁32僅在一個(gè)相互鄰接區(qū)100處鄰接對應(yīng)的刀柄固定壁92。然而，要理解，任何這種相互鄰接區(qū)100的沿著旋轉(zhuǎn)軸線L的軸向范圍不需要沿著切削頭主固定壁32的整個(gè)長度延伸。在通過相互鄰接區(qū)100、垂直于旋轉(zhuǎn)軸線L得到的切削刀具10的各個(gè)截面中，相互鄰接區(qū)100的截面輪廓可為共有的弓形區(qū)段。在一些實(shí)施例中，共有的弓形區(qū)段可為圓形區(qū)段。凸形固定部件24和凹形固定部件88設(shè)計(jì)為在它們之間有干涉配合，使得在組裝構(gòu)造(圖6和7)中，凸形固定部件24固定地保持在凹形固定部件88中。凸形固定部件24 和凹形固定部件88之間的這種干涉配合通過將凸形固定部件24和凹形固定部件88設(shè)計(jì)成使得凸形固定部件24的直徑在相互鄰接區(qū)100的至少一些部分處大于凹形固定部件88 的直徑來實(shí)現(xiàn)。彈性裂縫28為凸形固定部件24提供柔性，從而通過垂直于彈性裂縫28施加力而使得凸形固定部件24的直徑(即，垂直于旋轉(zhuǎn)軸線L且通過彈性裂縫28而得到的凸形固定部件24的任何截面中的直徑)更小。在施加這樣的力時(shí)，兩個(gè)凸形固定節(jié)段30 運(yùn)動(dòng)而更靠近彼此，且在凸形固定部件24上設(shè)置推動(dòng)凸形固定節(jié)段30分開而朝向其原始位置的彈性力。如果所施加的力不垂直于彈性裂縫28，則導(dǎo)致直徑的給定的減小所需要的力將會(huì)更大。為了從如圖7中所示的組裝構(gòu)造中從刀柄14上取下切削頭12，使切削頭12相對于刀柄14沿旋轉(zhuǎn)方向R旋轉(zhuǎn)90°，經(jīng)過圖8中所示的中間位置而旋轉(zhuǎn)到圖9中所示的部分組裝構(gòu)造，該構(gòu)造等價(jià)于圖5中所示的構(gòu)造。在圖9中所示的部分組裝構(gòu)造中，通過沿著旋轉(zhuǎn)軸線L使切削頭12和刀柄14移動(dòng)至分開、達(dá)到圖2中所示的拆開構(gòu)造，可將切削頭12 從刀柄14上取下。為了將切削頭12安裝到刀柄14上以及將其固定地固定至刀柄14上，執(zhí)行與以上所描述的操作相反的一組操作。也就是說，從圖2所示的拆卸構(gòu)造(其中切削頭12和刀柄 14彼此分開但是沿著旋轉(zhuǎn)軸線L對準(zhǔn))開始，使切削頭12和刀柄14沿著旋轉(zhuǎn)軸線L合在一起，直到凸形固定部件24位于凹形固定部件88中，如圖9中所示。然后使切削頭12相對于刀柄14沿著與旋轉(zhuǎn)方向R相反的方向旋轉(zhuǎn)90°，經(jīng)過圖8中所示的中間位置而到達(dá)圖 7中所示的組裝構(gòu)造。在一些實(shí)施例中，圖8中所示的中間位置是在組裝切削刀具10期間切削頭12和刀柄14之間的第一接觸的位置。在這種實(shí)施例中，組裝切削刀具10期間的切削頭主固定壁32和刀柄固定壁92之間的第一接觸的點(diǎn)并不在各個(gè)切削頭主固定壁32的前末端104和各個(gè)刀柄固定壁92的相關(guān)聯(lián)的后末端106之間，而是在各個(gè)切削頭主固定壁32的前末端 104和各個(gè)相關(guān)聯(lián)的刀柄固定壁92的內(nèi)部點(diǎn)108之間。在一些實(shí)施例中，這是通過在各個(gè)刀柄固定壁92的相鄰的后末端106處形成斜切的部分110來實(shí)現(xiàn)的。因此，在組裝期間， 使得凸形固定部件24和凹形固定部件88之間的初始摩擦接觸沿著頭固定壁弓形區(qū)段96 和刀柄固定壁弓形區(qū)段98(或者在一些實(shí)施例中為圓形區(qū)段)，在各個(gè)刀柄固定壁92(在給定截面中)的周向內(nèi)部點(diǎn)108處開始，但是在斜切的部分110處避免。隨著通過使切削頭12相對于刀柄14沿著與旋轉(zhuǎn)方向R相反的方向旋轉(zhuǎn)而使凸形固定部件24從部分組裝構(gòu)造(圖5和9)旋轉(zhuǎn)，凸形固定節(jié)段30被推向彼此，因?yàn)橥剐喂潭ú考?4的直徑最初大于凹形固定部件88的直徑，且彈性力設(shè)定在凸形固定部件24中。 因此，必須施加力來使切削頭12相對于刀柄14旋轉(zhuǎn)，以克服作用在這兩者之間的摩擦力。
10
根據(jù)一些實(shí)施例，將彈性裂縫28導(dǎo)向?yàn)槭沟迷诟鱾€(gè)切削頭主固定壁32的前末端 104與各個(gè)相關(guān)聯(lián)的刀柄固定壁92的內(nèi)部點(diǎn)108之間的初始接觸期間，作用在凸形固定部件24上以克服彈性力的力F基本垂直于彈性裂縫28 (見圖8)，由此使切削頭12相對于刀柄14旋轉(zhuǎn)所需要的力比如果作用在凸形固定部件24上的力不基本垂直于彈性裂縫28時(shí)的情況更小。此外，因?yàn)閺椥粤芽p28如圖所示的那樣導(dǎo)向，彈性裂縫28并不對頭槽18張開，且因此在如圖1所示的切削刀具10的組裝構(gòu)造中，從工件上切下的切屑不能進(jìn)入彈性裂縫28?，F(xiàn)在將注意力放在圖10，其顯示了切削頭12的仰視圖，該圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的彈性裂縫28的定向。根據(jù)一些實(shí)施例，底部孔口端部38與相應(yīng)的頭槽18的旋轉(zhuǎn)后緣112相鄰但不重合。雖然已經(jīng)參照一個(gè)或多個(gè)具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本說明整體上意圖是說明性的，而不應(yīng)被理解為將本發(fā)明限于所示的實(shí)施例。要理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可想到各種修改，雖然沒有在本文中具體顯示，但盡管如此，它們處于本發(fā)明的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種具有旋轉(zhuǎn)軸線(L)的切削刀具(10)，所述切削刀具(10)繞著所述旋轉(zhuǎn)軸線(L) 在旋轉(zhuǎn)方向(R)上旋轉(zhuǎn)，所述切削刀具(10)包括具有設(shè)有凹形固定部件(88)的前端(60)的刀柄(14)；和設(shè)有凸形固定部件(24)的可更換的自夾持切削頭(12)；其中 所述凸形固定部件(24)具有彈性裂縫(28)；所述可更換的切削頭通過所述凸形固定部件(24)與所述凹形固定部件(88)之間在相互鄰接區(qū)(100)處的干涉配合彈性地固定到所述刀柄(14)的前端(60)；以及在垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸線(L)、通過所述相互鄰接區(qū)(100)而得到的所述切削刀具(10) 的各個(gè)截面中，所述相互鄰接區(qū)(100)的截面輪廓包括共有的弓形區(qū)段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述切削頭(12)由硬質(zhì)合金制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述刀柄(14)由硬質(zhì)合金制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述切削頭(12)和所述刀柄(14)由硬質(zhì)合金制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述共有的弓形區(qū)段是共有的圓形區(qū)段。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述切削頭(12)包括切削部分(20)和與所述切削部分(20)形成一件式單獨(dú)一體部件的切削頭聯(lián)接部分(22)；所述切削頭聯(lián)接部分(22)包括沿所述切削部分(20)的向后方向延伸且終止于切削頭底部表面(26)中的凸形固定部件(24)；所述彈性裂縫(28)將所述凸形固定部件(24)分成兩個(gè)凸形固定節(jié)段(30)，這兩個(gè)凸形固定節(jié)段(30)各自具有形成由所述彈性裂縫(28)界定的周邊表面的切削頭主固定壁 (32)；以及所述彈性裂縫(28)在側(cè)孔口(34)處對所述切削頭主固定壁(32)張開，而在底部孔口 (36)處對所述切削頭底部表面(26)張開。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的切削刀具，其特征在于，所述側(cè)孔口(34)和所述底部孔口(36)在底部孔口端部(38)處相遇；以及所述底部孔口端部(38)與相應(yīng)的頭槽(18)的旋轉(zhuǎn)后緣(112)相鄰但不重合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的切削刀具，其特征在于，所述刀柄(14)在所述刀柄前端(60)處設(shè)有具有從刀柄底部表面(66)向前延伸的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)地間隔開的突起(64)的突出部分(62)；以及所述切削頭底部表面(26)不鄰接所述刀柄底部表面(66)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀具，其特征在于，傳遞部件(50)從所述切削頭(12)的旋轉(zhuǎn)后表面(46)突起； 所述傳遞部件(50)具有面向沿軸向向前的方向的上表面(52)，面向沿軸向向后的方向的底座表面(54)，以及大體上面向所述旋轉(zhuǎn)方向(R)的反向且位于所述上表面和底座表面(52，54)之間的切削頭扭矩傳遞壁(58)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的切削刀具，其特征在于，所述刀柄(14)在所述刀柄前端(60)處設(shè)有具有從刀柄底部表面(66)向前延伸的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)地間隔開的突起(64)的突出部分(62)；各個(gè)突起(64)包括下突出部分(68)和上突出部分(70)；所述下突出部分(68)具有沿軸向面向前方的軸向支承表面(72)，所述上突出部分 (70)從該軸向支承表面(72)起在沿軸向向前的方向上延伸；所述上突出部分(70)和所述下突出部分(68)形成傳遞部件接收凹部(84)，該傳遞部件接收凹部(84)包括大體上面向所述旋轉(zhuǎn)方向(R)的刀柄扭矩傳遞壁(82)和面向軸向的軸向支承表面(72)；所述切削頭扭矩傳遞壁(58)鄰接所述刀柄扭矩傳遞壁(82)；以及所述傳遞部件(50)的底座表面(54)鄰接所述軸向支承表面(72)，從而為所述切削頭 (12)提供軸向支承。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的切削刀具，其特征在于，所述上突出部分(70)包括大體上面向所述軸向支承表面(72)的下表面(80)； 所述刀柄扭矩傳遞壁(82)位于所述下表面(80)和所述軸向支承表面(72)之間；以及所述傳遞部件(50)的上表面(52)不鄰接所述上突出部分(70)的所述下表面(80)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述彈性裂縫(28)將所述凸形固定部件(24)分成各自具有切削頭主固定壁(32)的兩個(gè)凸形固定節(jié)段(30)；所述凹形固定部件(88)包括兩個(gè)刀柄固定壁(92)；以及各個(gè)切削頭主固定壁(32)鄰接對應(yīng)的刀柄固定壁(92)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的切削刀具，其特征在于，各個(gè)刀柄固定壁(92)的后末端 (106)設(shè)有斜切的部分(110)，使得在組裝期間，所述切削頭主固定壁(32)和所述刀柄固定壁(92)之間的初始摩擦接觸沿著各個(gè)刀柄固定壁(92)開始于周向內(nèi)部點(diǎn)(108)處。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的切削刀具，其特征在于，所述切削頭(20)具有沿向后方向延伸到所述凸形固定部件(24)的周邊中的頭槽 (18)；所述彈性裂縫(28)將所述凸形固定部件(24)分成兩個(gè)凸形固定節(jié)段(30)； 各個(gè)凸形固定節(jié)段(30)包括通過所述頭槽(18)與相關(guān)聯(lián)的切削頭副固定壁(32') 分開的切削頭主固定壁(32)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的切削刀具，其特征在于， 所述切削頭主固定壁(32)鄰接所述刀柄(14)；以及所述切削頭副固定壁(32')不鄰接所述刀柄(14)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的切削刀具，其特征在于，在給定的凸形固定節(jié)段(30)中，所述切削頭主固定壁(32)在周向方向上大于其相關(guān)聯(lián)的切削頭副固定壁(32')。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的切削刀具，其特征在于，所述彈性裂縫(28)包括在底部孔口端部(38)處相遇的側(cè)孔口(34)和底部孔口(36)；以及所述底部孔口端部(38)與相應(yīng)的頭槽(18)的旋轉(zhuǎn)前緣(112)相鄰但不重合。
18.一種自夾持切削頭(12)，包括 切削部分(20)；與所述切削部分(20)形成一件式單獨(dú)一體部件的切削頭聯(lián)接部分(22)，所述切削頭聯(lián)接部分(22)包括沿所述切削部分(20)的向后方向延伸且終止于切削頭底部表面(26) 中的凸形固定部件(24)；沿向后方向延伸到所述凸形固定部件(24)的周邊中的頭槽(18)；以及將所述凸形固定部件(24)分成兩個(gè)凸形固定節(jié)段(30)的彈性裂縫(28)；其中 各個(gè)凸形固定節(jié)段(30)包括通過所述頭槽(18)中的一個(gè)與相關(guān)聯(lián)的切削頭副固定壁 (32')分開的切削頭主固定壁(32)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的自夾持切削頭，其特征在于，在給定的凸形固定節(jié)段(30) 中，所述切削頭主固定壁(32)而非所述切削頭副固定壁(32')構(gòu)造成具有鄰接區(qū)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的自夾持切削頭，其特征在于，在給定的凸形固定節(jié)段(30) 中，所述切削頭主固定壁(32)在周向方向上大于其相關(guān)聯(lián)的切削頭副固定壁(32')。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的自夾持切削頭，其特征在于，所述彈性裂縫(28)包括在底部孔口端部(38)處相遇的側(cè)孔口(34)和底部孔口(36)；以及所述底部孔口端部(38)與相應(yīng)的頭槽(18)的旋轉(zhuǎn)前緣(112)相鄰但不重合。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的自夾持切削頭，其特征在于，所述彈性裂縫(28)包括在底部孔口端部(38)處相遇的側(cè)孔口(34)和底部孔口(36)；以及所述底部孔口端部(38)與相應(yīng)的頭槽(18)的旋轉(zhuǎn)前緣(112)相鄰但不重合。
全文摘要
一種切削刀具(10)具有刀柄(14)和可更換的切削頭(12)，該可更換的切削頭(12)通過切削頭(12)的凸形固定部件(24)與刀柄(14)的凹形固定部件(88)之間的干涉配合彈性地固定到該刀柄(14)上。該凸形固定部件(24)具有彈性裂縫(28)。在垂直于切削刀具(10)的旋轉(zhuǎn)軸線通過相互鄰接區(qū)(100)得到的切削刀具(10)的各個(gè)截面，相互鄰接區(qū)(100)的截面輪廓是弓形區(qū)段。
文檔編號B23B51/02GK102245335SQ200980150093
公開日2011年11月16日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
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