專利名稱：用于去屑加工的可旋轉(zhuǎn)刀具及其松頂部和基體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
第一方面，本發(fā)明涉及用于去屑加工的可旋轉(zhuǎn)刀具，且該類型的所述刀具一方面 包括基體，所述基體具有前端和后端，第一中心軸線在前端與后端之間延伸，包絡(luò)表面與 第一中心軸線同心，且基體可圍繞第一中心軸線旋轉(zhuǎn)，另一方面包括松頂部，所述松頂部包 括前端和后端，第二中心軸線在前端與后端之間延伸，包絡(luò)表面與第二中心軸線同心，基 體的前端包括卡爪，所述卡爪由兩個傳遞轉(zhuǎn)矩的傳動件和中間底部界定，且松頂部的后側(cè) 聯(lián)接部分可容納于所述卡爪中；以及定心銷，所述定心銷從聯(lián)接部分沿軸向向后突出，可插 入中心孔中，所述中心孔在卡爪的底部中開口且具有孔壁，所述孔壁在基體內(nèi)沿軸向延伸， 且與第三中心軸線同心的螺紋孔在所述孔壁中開口，所述螺紋孔用于螺釘，所述螺釘與銷 配合，且可從基體的外側(cè)接觸到，此外，松頂部的聯(lián)接部分和基體的傳動件包括用于在其之 間傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向力的成對的配合接觸表面和支承表面。另一方面，本發(fā)明還涉及這樣的松頂部和基體。所述類型的刀具適于金屬工件的去屑或切削加工，所述金屬如為鋼、鑄鐵、鋁、鈦、 黃銅(yellow metals)等。所述刀具還可用于加工不同類型的復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
與一體式實心刀具相反的例如柄端銑刀形式的鉆削刀具和銑削刀具已經(jīng)被研發(fā) 出超過十年，所述鉆削刀具和銑削刀具由兩部分構(gòu)成，即，由基體和與所述基體以可分離的 方式連接的頭部構(gòu)成，因此所述頭部是可更換的，且在所述頭部中包括了所需的切削刃。這 樣，刀具的大部分能由具有適中的彈性模量的較為便宜的材料(比如鋼)制成，而較小部分 即頭部能由較硬且較為昂貴的材料(比如硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、陶瓷等)制成，這將給予所 需的切削刃良好的去屑能力、良好的加工精度和較長的使用壽命。換言之，頭部形成能在磨 損之后被丟棄的耐磨部分，而基體能被重復(fù)使用若干次(例如10至20次更換)。這種承載 切削刃的頭部的現(xiàn)在所被認(rèn)識的名稱為“松頂部”，該名稱將在下文中用于本文獻(xiàn)中。對于松頂部類型的可旋轉(zhuǎn)刀具提出了多個要求，其中的一個所述要求是，轉(zhuǎn)矩應(yīng) 當(dāng)可通過可靠的方式從可旋轉(zhuǎn)的從動基體傳遞到可更換的松頂部上。此外，基體應(yīng)當(dāng)能夠 毫無問題地承載松頂部在工作(例如鉆削)期間所受到的向后指向的正軸向力。另一要求 在于，松頂部應(yīng)當(dāng)以準(zhǔn)確和可靠的方式相對于基體被保持在中心。因此，松頂部的中心軸線 與基體的中心軸線之間的各種非故意偏心應(yīng)當(dāng)不大于0. 01mm。最為優(yōu)選的是，如果不能實 現(xiàn)準(zhǔn)確的中心性，則所述偏心應(yīng)當(dāng)小于0. 005mm。對于鉆削刀具而言具有特別關(guān)鍵的重要性 的另一要求在于，松頂部應(yīng)當(dāng)不但在鉆削孔期間，而且在鉆削刀具從所鉆削的孔中回縮期 間均被固定地保持在基體上，在鉆削刀具回縮期間，松頂部受到負(fù)軸向力，該負(fù)軸向力趨向 將所述松頂部從基體卡爪中拉出。此外，來自用戶方的要求或期望在于，松頂部應(yīng)當(dāng)可通過 快速且方便的方式安裝和拆卸，而基體不需要必須從驅(qū)動機(jī)器上移除。此外，刀具，而尤其 是由昂貴材料制成的松頂部，應(yīng)當(dāng)可以通過較低的成本制造?，F(xiàn)有技術(shù)松頂部類型的鉆削刀具和銑削刀具(柄端銑刀)是公知的，且取決于設(shè)計所基于 的構(gòu)想可被劃分成許多不同的種類。因此，第一類刀具與第二類刀具之間存在重要的界線， 第一類刀具基于使用柔性的可彈性彎曲分支部作為基體卡爪中的傳動件，而第二類刀具使 用固定的非順應(yīng)性凸部來作為傳動件。在所述第一類刀具中，使分支部在松頂部的安裝時 向外彎曲，以便然后回彈性地將松頂部夾緊在基體的卡爪中。此類刀具的一般優(yōu)點在于，可 提供完全實際的松頂部夾緊，而不需要除分支部固有彈性之外的其它裝置。換言之，不需要 例如為螺釘形式的單獨的上緊或鎖定裝置。然而，事實上由柔性分支部構(gòu)成的傳動件的缺點在于，分支部的固有彈性會有在 使用刀具一定時間之后降低的風(fēng)險。當(dāng)已經(jīng)更換許多松頂部時，分支部因此可開始塑性變 形，而非彈性變形，且以此方式連續(xù)地失去其夾緊力。這還存在許多缺點。首先，松頂部會 有失去其相對于基體的準(zhǔn)確定心的風(fēng)險。此外，驅(qū)動件抵抗松頂部回縮到卡爪外的能力會 大為削弱。這對于鉆削刀具而言是特別不利的，其中，松頂部會有在刀具已從鉆孔中拔出時 保持在鉆孔中的風(fēng)險。第二類刀具，即，其傳遞轉(zhuǎn)矩的傳動件為非順應(yīng)性的刀具，屬于US6012881中所公 開的鉆削刀具。在此情況中，松頂部的后側(cè)聯(lián)接部分沿軸向插入兩個非順應(yīng)性傳動件之間 的卡爪中，所述卡爪內(nèi)部包括沿軸向延伸的轉(zhuǎn)矩傳遞凸脊，所述凸脊接合松頂部聯(lián)接部分 中的對應(yīng)斜槽，此外，從松頂部向后突出的定心銷插入中心孔中，所述中心孔形成在基體 中，且在卡爪底部開口。與銷配合的安裝在基體徑向孔中的徑向螺釘?shù)哪康脑谟谙鄬τ诨?體使松頂部鎖定和定心。然而，根據(jù)US6012881的鉆削刀具的缺點在于，對刀具的特定要求相沖突，使其實 際生產(chǎn)雖說不上不可能，但變得很困難。因此，傳動件和聯(lián)接部分的相應(yīng)的凸形接觸表面和 凹形接觸表面之間需要精密配合，其目的在于使松頂部定心，以便使定心變得可接受。然 而，接觸表面之間極為精密的配合意味著安裝和拆卸將難以執(zhí)行。另一缺點在于，作用在松 頂部上的所有負(fù)(回縮)軸向力必須單獨由徑向螺釘通過銷來承載。為了完成此任務(wù)，徑向 螺釘就必須很堅固。更甚者，松頂部的定心銷和基體中的孔之間的配合也必須精密。也就 是說，如果配合較大(例如0. 1mm)，則徑向螺釘在上緊時會將徑向力施加到銷上，且因此施 加到松頂部上，這趨向?qū)⑺身敳繌亩ㄐ奈恢瞄g隔開。如果配合是精密(例如大約0.01mm)， 則在銷分別推入和拔出孔中時，將出現(xiàn)難以克服的摩擦阻力。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的和特征本發(fā)明的目的在于消除公知刀具的上述缺點，且提供改進(jìn)的松頂部式刀具，具體 是鉆削刀具。因此，本發(fā)明的主要目的在于提供松頂部式刀具，其中，即使松頂部受到相當(dāng) 大的負(fù)軸向力，松頂部也能以可靠的方式保持在基體的卡爪中。此外，本發(fā)明的目的在于， 容許松頂部相對于基體以極為準(zhǔn)確的方式定心。另一目的在于提供一種松頂部，其中，松頂 部能以簡單且方便的方式安裝，而不用考慮任何不利的摩擦阻力。此外，定心應(yīng)當(dāng)通過松頂 部的后側(cè)的銷提供，由此，除銷和容納孔上的配合接觸表面之外，與其它表面無關(guān)地進(jìn)行定 心。
根據(jù)本發(fā)明，至少主要的目的由權(quán)利要求1的特征部分限定的特征實現(xiàn)。根據(jù)本 發(fā)明的刀具的優(yōu)選實施例進(jìn)一步在從屬權(quán)利要求2至15中限定。另一方面，本發(fā)明還涉及這樣的松頂部。該松頂部的關(guān)鍵特征在獨立權(quán)利要求16 中限定，此外，其優(yōu)選實施例在從屬權(quán)利要求17至27中限定。第三方面，本發(fā)明還涉及這樣的基體?；w的特征主要在獨立權(quán)利要求28和從屬 權(quán)利要求29至31中看到。發(fā)明概述本發(fā)明基于的構(gòu)想是，將所需的定心功能和軸向鎖定功能彼此隔離，而同時分別 確保松頂部方便的安裝和拆卸。這通過容許松頂部的后側(cè)聯(lián)接部分上的兩個相對的陽型部 件與傳動件中的兩個對應(yīng)的陰型凹座相配合而實現(xiàn)，其目的在于將松頂部沿軸向鎖定在傳 動件之間的卡爪中。在此過程中，松頂部的定心實質(zhì)上完全僅由后側(cè)的銷提供，所述后側(cè)的 銷通過獨特的設(shè)計而容許松頂部相對于基體以極為準(zhǔn)確的方式定心，而不會由此分別引起 松頂部安裝和拆卸的困難。


在附圖中圖1為鉆削刀具形式的松頂部式刀具的部分截面透視圖，所述刀具的基體和松頂 部被示為處于組裝狀態(tài)下，圖2為示出與基體分離的松頂部的分解透視圖，圖3為以頂部透視圖示出被包括在基體中的卡爪和以底部透視圖示出松頂部的 放大分解視圖，圖4為松頂部的頂部透視圖，圖5為從前方觀察的松頂部的端視圖，圖6為松頂部的側(cè)視圖，圖7為從后方觀察的松頂部的端視圖，圖8為相對圖6以90°角觀察的松頂部的另一側(cè)視圖，圖9為基體和松頂部的分解頂部透視圖，圖10為從前方觀察的基體的端面視圖，圖11為組裝刀具中的放大詳細(xì)截面圖，圖12為示出與基體分離的松頂部的類似詳細(xì)截面圖，圖13為基體前部的局部側(cè)視圖，圖14為圖13中的截面A-A，示出了與基體分離的螺釘，圖15為圖13中的截面A-A，示出了螺釘插入基體的徑向孔中，圖16為放大示意圖，示出了包括在松頂部中的定心銷的幾何設(shè)計，以及圖17為示出定心銷的可選實施例的類似圖。
具體實施例方式術(shù)語在以下的描述和權(quán)利要求中，將分別描述基體和松頂部的多個配合的成對表面。
8當(dāng)這些表面存在于基體上時，其被稱為“支承表面”，而松頂部的對應(yīng)表面被稱為“接觸表 面”(例如分別為“軸向支承表面”和“軸向接觸表面”)。本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳述在附圖中，根據(jù)本發(fā)明的松頂部式刀具已經(jīng)通過鉆削刀具形式示例，更確切地說 是通過螺旋鉆形式，即，容屑槽為螺旋形的鉆。如圖1和圖2中所見，所述刀具包括基體1和 松頂部2，松頂部2中包括有所需的切削刃3。在根據(jù)圖1的其組裝工作狀態(tài)中，鉆削刀具 可圍繞由C表示的中心軸線旋轉(zhuǎn)，更確切地說是沿旋轉(zhuǎn)方向R旋轉(zhuǎn)。在圖2中看到，基體1 包括前端4和后端5，基體特定的中心軸線Cl在前端4與后端5之間延伸。柱形包絡(luò)表面 6從前端4沿向后的方向延伸，兩個容屑槽7埋頭在包絡(luò)表面中，在此情況中，容屑槽7為螺 旋形的(本發(fā)明還可應(yīng)用于具有直容屑槽的所稱的螺孔鉆)。在示例中，容屑槽7結(jié)束于被 包括在后部8中的套環(huán)內(nèi)，后部8用來附接到驅(qū)動機(jī)器(未示出)上。松頂部2同樣包括前端9和后端10以及自身的中心軸線C2，兩個凸形部分包絡(luò)表 面11與中心軸線C2同心。在部分包絡(luò)表面11之間埋頭有兩個螺旋形容屑槽或容屑槽部 份12，容屑槽或容屑槽部分12在松頂部安裝在基體上時形成了基體1的容屑槽7的延伸。 如果松頂部2相對于基體1正確定心，則各個中心軸線Cl和C2就與組裝后的鉆削刀具的 中心軸線C重合。由于基體1的主要部分與本發(fā)明關(guān)系不大，故此后僅與松頂部2 —起示出基體的 前端部，更確切地說是以放大的比例示出?，F(xiàn)還參照其它附圖，其中的圖3和圖9示出了基體1的容屑槽7由在螺旋邊界線 14，15之間延伸的凹形表面13界定。以相似的方式，松頂部2中的各容屑槽12包括凹形限 制表面13。包括有切削刃3的松頂部(見圖4和圖5)的前端9通過由多個部分表面構(gòu)成的 端表面表示，這些部分表面成對相同，因此不進(jìn)行分別描述。主間隙表面16當(dāng)沿旋轉(zhuǎn)方向R 觀察時形成在各個切削刃3后面，主間隙表面16具有適中的間隙角，且轉(zhuǎn)變成具有較大間 隙角的輔助間隙表面17。輔助間隙表面17轉(zhuǎn)變成第三間隙表面18，第三間隙表面18又通 過凹入弓狀邊界線19轉(zhuǎn)變成容屑槽12。在此情況下，沖洗介質(zhì)導(dǎo)管20在各輔助間隙表面 17中開口。各個容屑槽12的凹形限制表面13沿軸向不僅延伸至邊界線19，而且延伸至各 個切削刃3，在切削刃處，凹形限制表面13形成靠近所述切削刃3的切屑表面。引導(dǎo)墊21 形成在各表面13與(旋轉(zhuǎn)方向)尾隨的包絡(luò)表面11之間的過渡部中，引導(dǎo)墊21的主要目 的在于在造孔時引導(dǎo)鉆削刀具。引導(dǎo)墊21還可用于對產(chǎn)生的孔壁進(jìn)行表面精加工。產(chǎn)生 的孔的直徑由外周點3a，3b之間的直徑方向的距離確定，在外周點3a，3b處，切削刃3與引 導(dǎo)墊21相遇。還應(yīng)當(dāng)提到的是，切削刃3會合于前尖端3C，且與彼此形成例如在120°至 160°的范圍內(nèi)的鈍前端角。在圖3中，進(jìn)一步看到的是，松頂部2包括總體由22表示的聯(lián)接部分，所述聯(lián)接部 分定位在兩個沿直徑方向相對的接觸表面23之間。定心銷24從聯(lián)接部分22的后端平面 表面25沿軸向向后突出。在基體1中形成了卡爪26 (見圖3)，卡爪26由兩個沿直徑方向分開的傳動件27a， 27b和中間底部表面28界定。中心孔29在底部表面28中開口，銷24可插入空心孔29中。 傳動件27a，27b基本上是非順應(yīng)性的凸部(與彈性順應(yīng)性的分支部相反)。如圖14中最佳看到的，通孔30在基體的中心孔29與包絡(luò)表面6之間沿徑向延伸。為了將孔30與中心孔 29區(qū)分開，此后將其稱為為“徑向孔”。徑向孔30的中心軸線表示為C3，在徑向孔30中包 括能與螺釘31的陽螺紋相配合的陰螺紋，螺釘31被布置成與銷24配合。與包括在公知刀具中且目的在于沿軸向鎖定松頂部的徑向螺釘相比，根據(jù)本發(fā)明 的刀具的徑向螺釘31具有的唯一目的在于使銷24轉(zhuǎn)動，且因此使松頂部以其整體轉(zhuǎn)動，且 此后將松頂部保持在給定的轉(zhuǎn)動位置。如在下文中將更為詳細(xì)地看到的，相反地，松頂部的 軸向鎖定是通過其它更為可靠的裝置確保，即通過分別包括在聯(lián)接部分和傳動件中的配合 的陽型部件和陰型部件確保。松頂部的聯(lián)接部分22具有狹長(即細(xì)長)的軌道形基體形狀，且在兩個相對的部 分包絡(luò)表面11之間沿直徑方向延伸。在相對側(cè)上，聯(lián)接部分具有一對橫向突出的陽型部件 32a，32b，陽型部件32a，32b在該示例中為狹長凸脊的形式。各個這種凸脊均由承載轉(zhuǎn)矩的 側(cè)接觸表面33 (見圖12)界定，在此情況下，側(cè)接觸表面33為平面的，且與基準(zhǔn)平面RP相 交，基準(zhǔn)平面RP與軸向接觸表面23間隔開且垂直于松頂部的中心軸線C2延伸。各側(cè)接觸 表面相對于基準(zhǔn)平面RP傾斜，更確切地說是從朝各個軸向接觸表面23的凹半徑過渡部34 沿向后/向外的方向相對于基準(zhǔn)平面RP傾斜。側(cè)接觸表面33在其后端處轉(zhuǎn)變成過渡到聯(lián) 接部分的后端平面表面25的凸半徑過渡部35。各個側(cè)接觸表面33與基準(zhǔn)平面RP之間的 角(沒有標(biāo)示)在示例中等于大約80°，但可上下變化。在圖7中看到，一個凸脊32a從鄰近其中一個部分包絡(luò)表面11的外周圍端36a延 伸至在松頂部中心附近的內(nèi)端37a，而另一個凸脊32b從外周圍端36b延伸至在松頂部中心 區(qū)域中的內(nèi)端37b。應(yīng)當(dāng)注意的是，各個凸脊僅沿聯(lián)接部分22長度的大約一半延伸，且結(jié)束 于容屑槽表面13。松頂部的軸向接觸表面23(見圖3)與傳動件27a，27b自由端的軸向支承表面38 配合。在該示例中，軸向支承表面38和軸向接觸表面23為平面。斜槽39(也見圖12)形 成在傳動件的內(nèi)部，斜槽39用作陰型部件且與松頂部的聯(lián)接部分22上的陽型部件32a，32b 相配合。如圖12中最佳可見的，傳動件27a中的各個斜槽39沿軸向形成在凸起40后面， 凸起40由包括在斜槽中的側(cè)支承表面41和斜切表面42界定，斜切表面42形成側(cè)支承表 面41與軸向支承表面38之間的過渡部。通過凹半徑過渡部43，側(cè)支承表面41轉(zhuǎn)變成卡爪 的底部表面28。以與松頂部的側(cè)接觸表面33相同的方式，側(cè)支承表面41為平面的，且相對 于相交的基準(zhǔn)平面RP傾斜，基準(zhǔn)平面RP與軸向支承表面38間隔開且垂直于基體的中心軸 線Cl。實際上，側(cè)支承表面41和配合的側(cè)接觸表面33可相對于各自的基準(zhǔn)平面具有大致 相同的傾斜角(例如10° )。松頂部2(見圖12)的表面23和25之間的高度差略微小于 基體的表面38和28之間的高度差。當(dāng)松頂部在其工作狀態(tài)下被安裝到基體卡爪中的聯(lián)接 部分上時，軸向接觸表面23因此將壓靠到軸向支承表面38，而聯(lián)接部分的后表面25不會接 觸卡爪(見圖11)的底部表面28。為了確保松頂部2相對于螺釘31總是以正確的預(yù)定方式安裝，類似于凸起40，將 非對稱的輪廓形狀給予凸脊32a，32b。如在圖10中所見(圖中沿軸向從前方示出了基體 1)，顯示在左邊的凸起40 (在傳動件27a上)斷成了兩段40c，40d，其中的第一段40c從外 周圍端43向內(nèi)延伸至斷開點44，在斷開點44處，第一段40c轉(zhuǎn)變成第二段40d，兩段40c， 40d彼此形成了一個鈍角(在該示例中大致為172° )。還應(yīng)當(dāng)觀察到的是，凸起的內(nèi)端45定位在中心孔29附近。更確切地說，凸起40延伸至其中的一個容屑槽7。另一個凸起 40 (在傳動件27b上)從外周圍端46至鄰近另一容屑槽7的內(nèi)端47沿其整個長度都是直 的。如在圖7中所見，松頂部的聯(lián)接部分22上的凸脊32a以相似的方式以成角度的方式斷 開成兩段32c，32d，其中的第一段32c從外周圍端36a延伸至斷開點48，在斷開點處，第一 段32c轉(zhuǎn)變成另一段32d，同時與另一段32d形成一個鈍角(172° )。凸脊32的內(nèi)端37a 定位在銷24附近。相對的凸脊32b大致為直的，但在其內(nèi)端處轉(zhuǎn)變成一個短的有角段32e， 該段32e所具有的唯一目的在于容許聯(lián)接部分沿軸向插入基體的卡爪中。應(yīng)當(dāng)是明顯的是，上文所述的不對稱確保了松頂部的聯(lián)接部分22僅可以以唯一 預(yù)定方式沿軸向插入卡爪26中。因此，原因在下面更為清楚。在根據(jù)本發(fā)明的刀具的所示優(yōu)選實施例中，通過松頂部的銷24與徑向螺釘31配 合的獨特設(shè)計來提供松頂部2的定心。圖16的示意圖中示出了銷的第一實施例，其中，孔 29的孔壁假定為柱形的，且以虛線圓Sl示出，該圓Sl的中心與基體的中心軸線Cl重合。 圓Sl同時形成圍繞銷24外切的圓，該圓的中心與松頂部的中心軸線C2重合。當(dāng)松頂部被 定心時，特定的中心軸線Cl和C2就與組合后的刀具的中心軸線C重合，且因此圖16中僅示 出了中心軸線C。銷24形成為具有兩個沿直徑方向相對的部分表面，其中的第一部分表面 50形成接觸表面，在此情況下，該接觸表面具有柱形的基本形狀，且可壓靠到大致在圖3中 由52表示的表面區(qū)域中的孔壁。該表面區(qū)域52定位成與徑向孔30相對。接觸表面50(見 圖16)在兩個沿軸向延伸的邊界母線53a，53b之間沿切向延伸，邊界母線53a，53b沿外切 圓Sl定位。接觸表面50的切向延伸由弧度角α確定，根據(jù)本發(fā)明，該弧度角小于180°。 在根據(jù)圖16的示例中，α等于170°。在兩條邊界母線53a，53b處，接觸表面轉(zhuǎn)變成兩個 間隙表面54a，54b，間隙表面54a，54b被包括在標(biāo)示為51的第二部分表面中，第二部分表面 中還包括平面肩部表面51a。兩個間隙表面54a，54b為柱形，且與假想公共圓S2相切，圓 S2的中心M相對于外切圓Sl的中心(即中心軸線C)偏心。如在圖16中所清楚看到的，兩 個間隙表面54a，54b與圓形線Sl即孔29中的孔壁間隔開，就此而言，圓Sl與相應(yīng)的間隙 表面之間的徑向距離沿從邊界母線53a，53b朝邊界母線55a，55b的方向連續(xù)地增大，間隙 表面在邊界母線55a，55b轉(zhuǎn)變成平面肩部表面51a。通過該幾何形狀，確保兩個間隙表面 54a, 54b在松頂部工作的終點位置上不與的孔壁形成接觸。此外，該幾何形狀使得銷24的 中心軸線與沿界定在邊界母線53a，53b之間的接觸表面50的任意點之間的徑向距離R總 是同孔壁與基體的中心軸線之間的對應(yīng)的徑向距離一樣大且重合。這意味著，當(dāng)接觸表面 50 (借助于螺釘31)壓靠到孔壁時，銷肯定被定位成其中心軸線C2處于與孔的中心軸線Cl 重合的位置上。為了確保準(zhǔn)確定心，銷的接觸表面50可以例如通過精磨制造成具有極高的 尺寸精度。這樣，能保證0.01mm(或更小)的尺寸偏差。在圖16中，徑向孔30的中心軸線C3由虛線示出。銷24在基體卡爪26中處于初 始位置，其中，平面部分表面51a相對于這個中心軸線以角β傾斜，在該示例中，該角等于 115°。應(yīng)該是不言而明的是，銷24所具有的截面面積小于孔29的截面面積。在圖17中示出了銷24的可選實施例。同樣地，在此情況下，孔29中的孔壁為柱 形，且所具有的截面面積大于銷24的截面面積。代替柱形，銷24的接觸表面50在此情況 下在兩條邊界母線53a，53b之間為橢圓形，邊界母線53a，53b界定了接觸表面的切向延伸。在這種情況下，新月形間隙56出現(xiàn)在接觸表面與孔壁之間，銷在兩個分開的位置即沿邊界 母線53a，53b獲得了與孔壁的線接觸。通過給予接觸表面50高尺寸精度，在此情況下還可 準(zhǔn)確地使銷(和松頂部)的中心軸線與邊界母線53a，53b之間的徑向距離或半徑Rl與孔 壁和基體的中心軸線之間的半徑R2 —樣大。當(dāng)將螺釘壓靠到傾斜的肩部表面51時，相應(yīng) 獲得松頂部的準(zhǔn)確定心，而與銷所轉(zhuǎn)動到的位置無關(guān)。實際上，邊界母線53a，53b之間的弧度角α應(yīng)當(dāng)最少等于90°，而最多等于 175°。本發(fā)明的功能和優(yōu)點當(dāng)松頂部2將被安裝到基體的卡爪26中時，螺釘31保持在初始位置，其中螺釘31 的內(nèi)端從基體的中心孔29移開。在此狀態(tài)下，將松頂部2的聯(lián)接部分22沿軸向插入傳動件 27a, 27b之間，且銷24穿入中心孔29中。使銷插入中心孔能沒有任何難度地進(jìn)行，這是因 為銷的截面面積小于中心孔的截面面積。在聯(lián)接部分和銷的初始插入期間，松頂部的軸向 接觸表面23將受壓并靠在傳動件27a，27b的軸向支承表面38上(而表面25和28不彼此 接觸)。接下來，將松頂部朝其工作終點位置轉(zhuǎn)動。這最初能手動進(jìn)行，由此上緊螺釘31。 在此過程中，螺釘將壓靠到銷的肩部表面51a(見圖15)，且由于肩部表面相對于徑向孔30 的中心軸線C3傾斜的事實，銷將被轉(zhuǎn)動，直到聯(lián)接部分22的側(cè)接觸表面33被壓迫成與相 應(yīng)的傳動件27a，27b的對應(yīng)側(cè)支承表面41緊密接觸為止。這樣，松頂部2就以極為有效的 方式沿軸向鎖定，更確切地說是通過用作聯(lián)接部分22上的陽型部件的凸脊32、以及用作基 體傳動件27a，27b中的陰型部件的斜槽39來鎖定。在該軸向鎖定位置，只要螺釘31將銷 鎖定在所處的角度位置上，松頂部就以可靠的方式保持。在松頂部的轉(zhuǎn)入時，配合的側(cè)接觸 表面33和側(cè)支承表面41的傾斜使其受到正軸向力，該軸向力趨向?qū)⑤S向支承表面38壓靠 到軸向接觸表面23。本發(fā)明的基本優(yōu)點在于，作用在松頂部上的負(fù)(回縮)軸向力由配合的陽型部件 和陰型部件(即凸脊和斜槽)而非定心銷承載。如果應(yīng)用定心銷的獨特設(shè)計，則還會獲得 松頂部相對于基體的極為精確的定心。此外，由于銷的截面面積小于孔的截面面積的事實， 故銷能沒有任何困難地插入和移出容納孔，而與準(zhǔn)確定心無關(guān)。本發(fā)明的可行改進(jìn)所述的刀具可在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)以各種方式改進(jìn)。因此，本發(fā)明的總體構(gòu) 想(即分別借助于松頂部的聯(lián)接部分和基體的傳動件的陽型部件和陰型部件的配合來鎖 定可轉(zhuǎn)動的松頂部的構(gòu)想)不論銷設(shè)計如何都是適用的。然而，所示的銷是優(yōu)選的，以便分 別提供準(zhǔn)確定心，以及方便的安裝和拆卸。本發(fā)明還適用于除精確鉆削刀具之外的其它可 旋轉(zhuǎn)刀具，尤其是銑削刀具(如柄端銑刀)。
權(quán)利要求
用于去屑加工的可旋轉(zhuǎn)刀具，其一方面包括基體(1)，所述基體(1)具有前端(4)和后端(5)，第一中心軸線(C1)在所述前端(4)與所述后端(5)之間延伸，包絡(luò)表面(6)與所述第一中心軸線(C1)同心，且所述基體能夠圍繞所述第一中心軸線(C1)旋轉(zhuǎn)，所述刀具另一方面包括松頂部(2)，所述松頂部(2)包括前端(9)和后端(10)，第二中心軸線(C2)在所述前端(9)與所述后端(10)之間延伸，包絡(luò)表面(11)與所述第二中心軸線(C2)同心，且所述基體(1)的前端包括卡爪(26)，所述卡爪(26)由兩個轉(zhuǎn)矩傳遞傳動件(27a，27b)和中間底部(28)界定，且所述松頂部(2)的后側(cè)聯(lián)接部分(22)能夠插入所述卡爪(26)中；以及定心銷(24)，所述定心銷從所述聯(lián)接部分(22)沿軸向向后突出，能夠插入中心孔(29)中，所述中心孔(29)在所述卡爪(26)的中間底部(28)中開口且具有孔壁，所述孔壁在所述基體內(nèi)沿軸向延伸，且與第三中心軸線(C3)[U1]同心的螺紋孔(30)在所述孔壁中開口，所述螺紋孔(30)用于螺釘(31)，所述螺釘(31)與所述銷配合且能夠從所述基體的外側(cè)接觸到，此外，所述松頂部的聯(lián)接部分(22)和所述基體的傳動件(27a，27b)包括用于在所述聯(lián)接部分和傳動件之間傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向力的成對的配合接觸表面和支承表面(33，41；23，38)，其特征在于，所述松頂部(2)的后側(cè)聯(lián)接部分(22)包括兩個橫向突出的陽型部件(32a，32b)，所述兩個橫向突出的陽型部件(32a，32b)被布置成在軸向鎖定位置接合所述傳動件(27a，27b)內(nèi)部的兩個對應(yīng)凹座(39)，并且，所述松頂部的銷(24)包括用于使所述銷(24)能夠轉(zhuǎn)動從而使所述松頂部以其整體轉(zhuǎn)動的裝置(51a)，更確切地說是該裝置借助于所述螺釘(31)使所述銷(24)能夠轉(zhuǎn)動從而使所述松頂部以其整體轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具，其特征在于，所述松頂部的聯(lián)接部分(22)是狹長的，且 定位在兩個軸向接觸表面(23)之間，所述軸向接觸表面(23)能夠壓靠到所述兩個傳動件 (27a, 27b)的自由端的軸向支承表面(38)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的刀具，其特征在于，各個所述陽型部件為狹長凸脊(32a， 32b)的形式，而各個所述凹座為定位在凸起(40)后面的狹長斜槽(39)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項所述的刀具，其特征在于，所述松頂部的聯(lián)接部分 (22)上的各個陽型部件(32a，32b)包括承載轉(zhuǎn)矩的側(cè)接觸表面(33)，所述側(cè)接觸表面(33) 與基準(zhǔn)平面(RP)相交，所述基準(zhǔn)平面(RP)與所述軸向接觸表面(23)沿軸向間隔開且垂直 于所述中心軸線(C2)延伸，所述側(cè)接觸表面(33)從朝各個所述軸向接觸表面(23)的凹形 半徑過渡部(34)沿向后/向外的方向相對于所述基準(zhǔn)平面(RP)傾斜，并且，相應(yīng)的所述 傳動件(27a，27b)中的各個斜槽(39)包括傳遞轉(zhuǎn)矩的側(cè)支承表面(41)，所述側(cè)支承表面 (41)朝所述卡爪的底部(28)沿向后/向外的方向傾斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的刀具，其特征在于，各個所述凸脊(32a，32b)以及各個所 述斜槽(39)在外周圍的外端(43,46)與所述中心軸線(C)附近的內(nèi)端(45,47)之間延伸。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項所述的刀具，其特征在于，所述松頂部(2)的兩個 凸脊(32a，32b)在沿軸向從后面觀察時具有不同的輪廓形狀，并且，定位在所述凹座(39) 前面的所述傳動件(27a，27b)的凸起(40)在沿軸向從前面觀察時具有不同的輪廓形狀，所 述輪廓形狀彼此對應(yīng)，使得除以唯一的預(yù)定方式之外，不可能將所述聯(lián)接部分(22)沿軸向 插入所述卡爪(26)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的刀具，其特征在于，所述松頂部(2)的聯(lián)接部分(22)上的 所述凸脊中的至少一個凸脊(32a)以成角度的方式斷開，且包括兩段，即，從外周圍端(36)向內(nèi)延伸至斷開點(48)的第一段(32c)，以及與所述第一段成鈍角延伸并且從所述斷開點 (48)延伸至所述凸脊的內(nèi)端(37)的第二段(32d)，并且，所述基體(1)的兩個傳動件中的 一個傳動件(27a)上的配合凸起(40)以成角度的方式斷開，且包括兩段，即，從外周圍端 (43)向內(nèi)延伸至斷開點(44)的第一段(40c)，以及與所述第一段成鈍角延伸且從所述斷開 點(44)延伸至內(nèi)端(45)的第二段(40d)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的刀具，其特征在于，所述凸脊中的一個凸脊(32a)的所述第一 段(32c)比從外周圍端(36)延伸的另一個凸脊(32b)的對應(yīng)段要短。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項所述的刀具，其特征在于，所述松頂部(2)的銷 (24)具有的截面面積小于所述基體(1)中的中心孔(29)的截面面積，并且，所述銷的轉(zhuǎn)動 裝置為肩部表面(51a)，所述螺釘(31)能夠壓靠到所述肩部表面(51)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的刀具，其特征在于，所述銷(24)包括凸形接觸表面(50)， 所述凸形接觸表面(50)與所述肩部表面(51a)相對且在兩條軸向延伸的邊界母線(53a， 53b)之間延伸，所述邊界母線(53a, 53b)沿假想外切圓(Si)定位，所述外切圓(Si)的中心 與所述松頂部的中心軸線(C2)重合，且所述邊界母線(53a，53b)之間的弧度角(α)小于 180°，所述凸形接觸表面(50)通過所述邊界母線轉(zhuǎn)變成兩個間隙表面(54a，54b)，所述間 隙表面(54a, 54b)與所述外切圓(Si)向內(nèi)間隔開，并因此與所述中心孔(29)的孔壁間隔 開。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的刀具，其特征在于，所述銷(24)的肩部表面(51a)為 平面的。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的刀具，其特征在于，所述銷(24)的間隙表面(54a， 54b)具有由假想圓(S2)限定的曲率半徑，所述假想圓(S2)的中心(M)相對于所述松頂部 的中心軸線偏心。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中的任何一項所述的刀具，其特征在于，所述中心孔(29)具 有柱形形狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的刀具，其特征在于，所述松頂部的銷(24)上的所述接觸表 面(50)為柱形。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的刀具，其特征在于，所述松頂部的銷(24)上的所述接觸表 面(50)為橢圓形。
16.用于去屑加工的可旋轉(zhuǎn)刀具的松頂部，包括前端(9)和后端(10)，中心軸線(C2) 在所述前端(9)與所述后端(10)之間延伸，一對部分包絡(luò)表面(11)與所述中心軸線(C2) 同心；以及定心銷(24)，所述定心銷從后側(cè)聯(lián)接部分(22)突出，其特征在于，所述聯(lián)接部分 (22)將兩個軸向接觸表面(23)分開，且其包括兩個橫向突出的陽型部件(32a，32b)，所述 陽型部件(32a，32b)與所述軸向接觸表面(23)沿軸向分離開，且目的在于防止所述聯(lián)接部 分回縮到刀具基體中的卡爪外，并且，所述銷(24)包括用于使所述銷(24)能夠轉(zhuǎn)動從而使 所述松頂部以其整體轉(zhuǎn)動的裝置(51a)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的松頂部，其特征在于，所述聯(lián)接部分(22)是狹長的，且在所 述兩個部分包絡(luò)表面(11)之間沿直徑方向延伸。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的松頂部，其特征在于，各個所述陽型部件(32a，32b) 包括承載轉(zhuǎn)矩的側(cè)接觸表面(33)，所述側(cè)接觸表面(33)與基準(zhǔn)平面(RP)相交，所述基準(zhǔn)平面(RP)與所述軸向接觸表面(23)沿軸向間隔開且垂直于所述中心軸線(C2)延伸，并且， 所述側(cè)接觸表面(33)從朝各個所述軸向接觸表面的半徑過渡部(34)沿向后/向外的方向 相對于所述基準(zhǔn)平面傾斜。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的松頂部，其特征在于，各個所述陽型部件為狹長凸脊(32a， 32b)，所述凸脊(32a，32b)沿一部分所述聯(lián)接部分(22)延伸，更確切地說是在外周圍外端 (36a, 36b)與所述中心軸線(C2)附近的內(nèi)端(37a，37b)之間延伸。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的松頂部，其特征在于，所述聯(lián)接部分(22)兩側(cè)上的兩個凸 脊(32a，32b)具有不同的形狀。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的松頂部，其特征在于，所述凸脊中的至少一個凸脊(32a)以 成角度的方式斷開，且包括兩段，即，從所述聯(lián)接部分(22)的外周圍端向內(nèi)延伸至斷開點 (48)的第一段(32c)，以及與所述第一段成鈍角延伸且從所述斷開點延伸至內(nèi)端(37a)的 第二段(32d)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20和21所述的松頂部，其特征在于，所述凸脊中的一個凸脊(32a) 的所述第一段(32c)比從外周圍端延伸的另一個凸脊(32b)的對應(yīng)段要短。
23.根據(jù)權(quán)利要求16至22中的任何一項所述的松頂部，其特征在于，所述銷(24)的轉(zhuǎn) 動裝置為平面肩部表面(51a)，所述平面肩部表面(51a)與接觸表面(50)相對。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的松頂部，其特征在于，所述接觸表面(50)在兩條軸向延伸 的邊界母線(53a，53b)之間延伸，所述邊界母線(53a，53b)沿假想外切圓(Si)定位，所述 外切圓(Si)的中心與所述松頂部的中心軸線(C2)重合，且所述邊界母線(53a，53b)之間 的弧度角(α)小于180°，所述接觸表面(50)通過所述邊界母線轉(zhuǎn)變成間隙表面(54a， 54b)，所述間隙表面(54a，54b)與所述外切圓向內(nèi)間隔開。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的松頂部，其特征在于，所述接觸表面(50)為柱形。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的松頂部，其特征在于，所述間隙表面(54a，54b)具有 由假想圓(S2)限定的曲率半徑，所述假想圓(S2)的中心(M)相對于所述松頂部的中心軸 線(C2)偏心。
27.根據(jù)權(quán)利要求23至26中的任何一項所述的松頂部，其特征在于，所述肩部表面 (51a)沿所述銷(24)的整個長度延伸。
28.用于去屑加工的可旋轉(zhuǎn)刀具的基體，包括前端(4)和后端(5)，中心軸線(Cl)在所 述前端(4)與所述后端(5)之間延伸，所述基體能夠圍繞所述中心軸線(Cl)旋轉(zhuǎn)，且包絡(luò) 表面(6)與所述中心軸線(Cl)同心，所述前端包括卡爪(26)，所述卡爪(26)由兩個傳遞轉(zhuǎn) 矩的傳動件(27a，27b)和中間底部(28)界定，中心孔(29)在所述中間底部(28)中開口， 所述中心孔(29)具有孔壁，所述孔壁在所述基體內(nèi)沿軸向延伸，且徑向孔(30)在所述孔壁 中開口，所述徑向孔(30)包括用于螺釘(31)的陰螺紋且延伸穿過所述中心孔和所述包絡(luò) 表面之間，其特征在于，所述傳動件(27a，27b)的自由前端形成用于配合的松頂部的軸向 支承表面(38)，并且，凹座(39)凹進(jìn)所述傳動件內(nèi)，所述凹座(39)向內(nèi)朝所述卡爪的中心 敞開。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的基體，其特征在于，各個所述凹座(39)由傳遞轉(zhuǎn)矩的側(cè)支 承表面(41)界定，所述側(cè)支承表面(41)與基準(zhǔn)平面(RP)相交，所述基準(zhǔn)平面(RP)與所述 軸向支承表面(38)沿軸向向后間隔開且垂直于所述中心軸線(Cl)延伸，并且，所述側(cè)支承表面沿向內(nèi)/向前的方向相對于所述基準(zhǔn)平面傾斜。
30.根據(jù)權(quán)利要求28或29所述的基體，其特征在于，各個所述凹座為狹長斜槽(39)， 所述斜槽(39)沿各個所述傳動件延伸，更確切地說是在外周圍外端與所述中心軸線附近 的內(nèi)端之間延伸。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的基體，其特征在于，所述兩個斜槽(39)在軸向上形成在凸 起(40)后面，所述凸起(40)在沿軸向觀察時具有不同輪廓。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于去屑加工的可旋轉(zhuǎn)刀具，具體是鉆，其包括基體(1)和松頂部(2)，所述松頂部(2)包括聯(lián)接部分(22)，所述聯(lián)接部分(22)能夠應(yīng)用于所述基體前端的兩個轉(zhuǎn)矩傳遞傳動件(27a，27b)之間的卡爪(26)中。從所述聯(lián)接部分(22)沿軸向向后突出的定心銷(24)能夠插入中心孔(29)中，該中心孔(29)在所述卡爪(26)的底部(28)中開口。借助于徑向螺釘(31)，所述銷(24)及因此松頂部以其整體能夠轉(zhuǎn)動，以使被包括在所述聯(lián)接部分(22)中的兩個陽型部件(32a，32b)能被插入所述傳動件(27a，27b)內(nèi)部的對應(yīng)凹座(39)中，以沿軸向鎖定松頂部。這樣，就不必使用所述銷來用于軸向鎖定。此外，本發(fā)明涉及這樣的松頂部和這樣的基體。
文檔編號B23B51/02GK101927368SQ20101021772
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者奧克·丹尼爾松 申請人:山特維克知識產(chǎn)權(quán)股份有限公司