專利名稱：切削刀片和切削刀片組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及切削工具例如金屬切削工具領域，切削工具具有利用緊固件(例如具有螺釘頭的螺釘)可拆卸地固定在其上的切削刀片。更具體地，本發(fā)明涉及切削刀片以及不必移除緊固件即可更換或轉位切削刀片的組件和方法。
背景技術：
US61557M涉及一種切削工具中的緊固裝置，具有標準切削刀片和專用鎖定螺釘， 螺釘頭具有兩個相對的垂直倒角。在該裝置中，無需從切削刀片底座內的螺孔中完全擰下鎖定螺釘即可移除切削刀片。這種裝置的一個缺點在于螺釘頭是不對稱的并且因此螺釘頭和內孔螺紋必須被設計地足夠精確以確保在擰緊螺釘之后，螺釘頭的鄰接面正確地被取向，以鄰接切削刀片并將它固定在其底座內。另一個缺點是螺釘頭會由于因倒角移除的材料而弱化。因此，與無倒角的螺釘頭相比，能夠向螺釘頭施加的扭矩更小。這可能會導致無法預測的、不合需要的效果例如定位切削刀片不準確或者刀片突然脫離。US4397592介紹了一種用于切削刀片的緊固裝置，具有標準切削刀片和不對稱地夾持切削刀片的鎖定銷。該裝置允許僅通過松動鎖定銷、使鎖定銷升高直到其柱狀部分脫離其在接納孔內的對應部分為止并且使鎖定銷傾斜直到其可以在夾頭上同軸滑動切削刀片為止來轉位切削刀片。該裝置的一個確定的缺點是鎖定銷夾頭和刀片孔的鎖定面之間小且不對稱的鄰接面。這種不對稱與對稱的鄰接相比會導致切削刀片內不對稱的作用力分布。這可能會導致定位不準確、切削刀片的壽命縮短或切削刃的破損。本發(fā)明的目標是提供一種用于明顯減少或克服了上述缺點地執(zhí)行操作的切削刀片組件。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明的實施例，提供了一種切削刀片和位于切削工具切削部分內的切削刀片組件。根據第一實施例，切削刀片包括
第一表面、第二表面和延伸在其間的外周表面，第一和第二表面分別在第一和第二外周刀刃處與外周表面相交，第一和第二外周刀刃中的至少一個的至少一部分構成切削刃； 以及
切削刀片孔，延伸在第一和第二表面之間并且具有孔軸線B，切削刀片孔包括 向外開向第一表面的第一孔部、向外開向第二表面的第二孔部以及位于第一和第二孔部之間并且分別與第一和第二孔部匯合的第三孔部，第三孔部包括垂直于孔軸線B的孔平面P并且在其中切削刀片孔具有非圓形的截面。第三孔部可以具有垂直于孔軸線B的主中
4心線M和垂直于孔軸線B的副中心線N，從而分別界定出垂直于孔軸線B截取的第三孔部截面的主尺寸Dm和副尺寸DN，其中截面具有卵形的形狀。根據本發(fā)明的第二實施例，切削刀片相對于分別由主中心線M和副中心線N界定的孔平面P反射對稱。根據本發(fā)明的實施例，切削刀片孔相對于分別由主中心線M和副中心線N界定的孔平面P反射對稱。根據本發(fā)明的第三實施例，切削刀片包括
第一表面、第二表面和延伸在其間的外周表面，第一和第二表面分別在第一和第二外周刀刃處與外周表面相交，第一和第二外周刀刃中的至少一個的至少一部分構成切削刃； 以及
切削刀片孔，延伸在第一和第二表面之間并且具有孔軸線B，切削刀片孔包括 向外開向第一表面的第一孔部和向外開向第二表面的第二孔部，第二孔部包括垂直于孔軸線B的孔平面P并且在其中切削刀片孔具有非圓形的截面。第二孔部可以具有垂直于孔軸線B的主中心線M和垂直于孔軸線B的副中心線N，從而分別界定出垂直于孔軸線B截取的第二孔部截面的主尺寸Dm和副尺寸DN，其中截面具有卵形的形狀。根據本發(fā)明的第四實施例，切削刀片孔具有柱狀的第一孔部和柱狀的第二孔部。根據本發(fā)明還提供了一種切削刀片組件，包括 刀片槽，具有包括槽孔的槽底座；
緊固件，具有緊固件頭部和容納在槽孔內的緊固件結合部分；以及切削刀片，可以在刀片緊固位置到刀片移除位置之間移動，在刀片緊固位置，緊固件頭部的下部與第一孔鄰接面接合，其中
在刀片緊固位置，在切削刀片的俯視圖中，緊固件頭部具有過大而不能穿過切削刀片孔的輪廓，并且
在刀片移除位置，在切削刀片的俯視圖中，緊固件頭部的輪廓足夠小以穿過切削刀片孔。根據本發(fā)明的實施例，緊固件結合部分具有與緊固件頭部的直徑相等的直徑。根據本發(fā)明的實施例，緊固件頭部具有第一凹口并且結合部分具有與第一凹口尺寸相同的第二凹口。根據本發(fā)明進一步提供了一種用于更換或轉位切削刀片的方法，切削刀片由緊固件固定在切削工具的切削刀片組件的刀片槽內，刀片槽具有槽孔和槽底座，緊固件具有緊固件頭部和緊固件結合部分；
該方法包括以下步驟
a)從槽孔中部分移出緊固件以使緊固件結合部分保持以部分結合的位置連接至槽
孔；
b)將切削刀片從槽底座提升至升高位置；
c)從起始旋轉位置圍繞主中心線M旋轉切削刀片，并且將其垂直于主中心線M地移動至刀片移除位置，在刀片移除位置，在切削刀片的俯視圖中，緊固件頭部的輪廓界定出足夠小以穿過切削刀片孔的形狀；以及
d)通過提升切削刀片脫離緊固件頭部而移除切削刀片。


為了更好地理解本發(fā)明并示出如何在實踐中實現(xiàn)本發(fā)明，現(xiàn)參照附圖進行說明， 在附圖中
圖1是根據本發(fā)明第一實施例的切削工具的等距視圖； 圖2是圖1中所示切削工具的切削部分的分解圖； 圖3是根據本發(fā)明實施例的切削刀片的俯視圖； 圖4是沿圖3中IV-IV線截取的截面圖5是圖1中所示切削部分的俯視圖，其中切削刀片處于刀片槽內的刀片緊固位置； 圖6是沿圖5中VI-VI線截取的截面圖7是類似于圖6中所示的截面圖地示出了緊固件被提升的截面圖； 圖8是類似于圖7中所示的截面圖地示出了切削刀片處于提升位置的截面圖； 圖9是類似于圖8中所示的截面圖地示出了切削刀片處于起始旋轉位置的截面圖； 圖10是類似于圖6中所示的截面圖地示出了切削刀片處于中間旋轉位置的截面圖； 圖11是沿圖12中XI-XI線截取的截面圖，或者等價地它是類似于圖5中所示的圖地示出了切削刀片處于允許緊固件頭部穿過切削刀片孔的刀片移除位置的截面圖12是在切削刀片俯視圖中沿圖11中所示的方向E截取的圖1中所示切削工具的切削部分的視圖13是根據本發(fā)明第二實施例的切削刀片的俯視圖； 圖14是沿圖13中XIV-XIV線截取的截面圖； 圖15是根據本發(fā)明第三實施例的切削刀片的俯視圖； 圖16是沿圖15中XVI-XVI線截取的截面圖； 圖17是根據本發(fā)明第四實施例的切削刀片的俯視圖； 圖18是沿圖17中XVIII-XVIII線截取的截面圖；以及圖19是根據本發(fā)明某些實施例的緊固件的側部截面圖。應該意識到的是為了圖示簡單和清楚，附圖中示出的元件并非必然是精確繪制或按比例繪制。例如，為了清楚起見，某些元件的尺寸可能相對于其他元件有所放大，或者若干物理部件可以被包括在一個功能性模塊或元件內。而且，在認為適當?shù)那闆r下，附圖標記可以在附圖中有所重復以指示相應或類似的元件。
具體實施例方式在以下的說明內容中將介紹本發(fā)明的各個方面。為了進行解釋，闡述了具體的結構和細節(jié)以提供對本發(fā)明的透徹理解。但是，無需本文中給出的具體細節(jié)即可實現(xiàn)本發(fā)明， 這對于本領域技術人員來說也應該是顯而易見的。而且，為了避免使本發(fā)明模糊不清，可以省略或簡化公知的特征。一般性地參照附圖并且具體參照圖1進行說明，圖1示出了根據本發(fā)明的實施例的切削工具10的等距視圖，切削工具10具有五個切削部分20。每一個切削部分20都具有切削刀片組件22，切削刀片組件22包括刀片槽30，切削刀片40通過緊固件50可釋放地固定在刀片槽30中。切削部分20的數(shù)量并不局限于五個并且切削刀片40的形狀并不局限于任何特定的形狀?，F(xiàn)參照圖2進行說明，圖2示出了切削刀片組件22的分解圖。刀片槽30具有相鄰的第一和第二鄰接壁52，52，槽底座56內的槽孔54，第一和第二鄰接壁52，52從槽底座 56伸出。根據某些實施例，槽孔M可以有螺紋。切削刀片40具有切削刀片孔60、第一表面 62、相對的第二表面64和延伸在第一和第二表面之間的外周表面66。切削刀片孔60延伸在第一和第二表面62，64之間。第一和第二表面62，64分別在第一和第二外周刀刃42，44 處與外周表面66相交，第一和第二外周刀刃42，44中的至少一個的至少一部分構成切削刃 46。外周表面66中的多個部分可以鄰接第一和第二鄰接壁52，52之一或鄰接兩者?，F(xiàn)在將注意力轉移至圖3和圖4。切削刀片孔60具有第一孔部68、第二孔部70 和位于第一和第二孔部68，70之間的第三孔部72或中間孔部。第一和第二孔部68，70與第三孔部72相連。第一孔部68具有靠近第一表面62的第一孔非鄰接面69'以及從第一孔非鄰接面69'向內和向下朝著第二表面64延伸的第一孔鄰接面69"。第三孔部72包括垂直于孔軸線B的孔平面P并且在其中孔60具有非圓形的截面。在某些實施例中，孔平面P由垂直于孔軸線B的主中心線M和垂直于孔軸線B的副中心線N界定。主中心線M和副中心線N彼此垂直并且分別界定出垂直于孔軸線B截取的第三孔部72截面的孔主尺寸 Dm和孔副尺寸Dn。第一孔鄰接面69"相對于主中心線M對稱，要確保不合需要的效果例如向切削刀片40的刀身施加扭矩不會發(fā)生，這種對稱是很重要的。第三孔部72的非圓形截面可以位于孔平面P內并且根據某些實施例可以具有卵形的形狀。第一和第二孔部68，70垂直于孔軸線B截取的截面不具有卵形的形狀。根據本發(fā)明的某些實施例，采用的詞語卵形是指由封閉曲線構成的圖形，該封閉曲線具有凸起的形狀，具備在圖形中心穿過的兩條垂直軸線。該圖形沿其中一條軸線比沿另一條軸線更寬， 并且在沿兩條軸線中的每一條從中心向外移動時寬度都會減小。根據某些實施例，第三孔部72的卵形截面可以是橢圓形的形狀。第三孔部72垂直于孔軸線B截取的截面小于切削刀片孔60垂直于孔軸線B截取的任意其他截面?，F(xiàn)在將注意力另外轉移至圖5到圖8。切削刀片40通過緊固件50被固定在刀片槽30內。緊固件50具有緊固件頭部58、緊固件頸部57、可以具有外螺紋或任意其他合適的結合裝置的緊固件結合部分59以及界定上下方向的緊固件軸線S。緊固件頸部57連接在緊固件結合部分59和緊固件頭部58之間。緊固件頭部58具有外周表面79和緊固件頭部直徑Ds，其中Dn<Ds<Dm。緊固件頭部58具有位于緊固件頭部外周表面79上的緊固件頭部的上部78和緊固件頭部的下部80。根據某些實施例，緊固件頭部58關于緊固件軸線S旋轉對稱以使緊固件頭部58在沿緊固件軸線S的視圖內具有圓形輪廓。根據某些實施例，緊固件頭部的上部和下部78，80從互接部81延伸。根據某些實施例，互接部81是緊固件頭部58的最寬的部分，以使緊固件頭部58在沿緊固件軸線S的視圖中的圓形輪廓即為互接部81的輪廓。如圖6所示，當切削刀片40被固定在刀片槽30內時，也就是在刀片緊固位置，緊固件頭部58位于切削刀片孔60內，其中緊固件頭部的下部80與第一孔鄰接面69"接合。 在該位置，一個大的鄰接區(qū)域形成于緊固件下部80和第一孔鄰接面69"之間，因此在擰緊緊固件時，就會生成主要是向下朝向槽底座56的大的結合作用力。緊固件結合部分59被容納在槽孔M內，在此其以完全結合位置與之結合。根據某些實施例，緊固件結合部分59可以具有外螺紋且槽孔M可以具有內螺紋，并且緊固件結合部分59可以被螺接容納在槽孔M內。如圖5中所示并且根據圖6可知，當切削刀片40被固定在刀片槽30內時，也就是在刀片緊固位置，在切削刀片40的俯視圖中，緊固件頭部58具有過大而不能穿過切削刀片孔60的輪廓，由此不允許緊固件頭部58穿過切削刀片孔60。對于緊固件50來說，中間的中心線C通過副中心線N與緊固件50相交來限定。中間的中心線C具有兩個相交端點Pl和P2 (如圖6和圖8-12中所示)。中間的中心線C具有中間的中心線尺寸D。，該尺寸總是小于副孔尺寸Dn。由于中間的中心線C是通過副中心線N與緊固件頭部58相交來限定，因此它就位于副中心線N上。盡管在圖10和圖11中可能表現(xiàn)為中間的中心線C和副中心線N是同延的，但是并非就是這種情況，而僅僅是看起來是這種情況，原因是在圖10和圖11中所示的位置，附圖中的圖線分辨率不夠大，以至于無法示出中間的中心線C在圖6中所示的位置略短于副中心線N。如下所示的那樣，為了更換或轉位切削刀片40，不必將緊固件50完全從槽孔M內移除。為了更換或轉位切削刀片40，將緊固件50從槽孔M內部分移出以使緊固件結合部分59保持以部分結合位置被結合至槽孔M就足夠了(參見圖7-11)。當緊固件結合部分 59處于部分結合位置時，與緊固件結合部分59處于完全結合位置時(如圖6中所示)相比，緊固件頭部58被更進一步從槽底座56中移出。當緊固件結合部分59處于部分結合位置時，切削刀片40可以從槽底座56提升到升高位置(參見圖8)。切削刀片40在升高位置時，它能夠圍繞主中心線M從起始旋轉位置開始轉動，如圖9所示，而與此同時它還垂直于主中心線M移動至如圖10所示的中間旋轉位置，直到它到達刀片移出位置為止(參見圖 11)，其中在切削刀片40的俯視圖中，緊固件頭部58的輪廓足夠小以穿過切削刀片孔60，如圖12所示，由此允許緊固件頭部58穿過切削刀片孔60。在刀片移出位置，可以通過提升切削刀片40離開緊固件頭部58而將其從刀片槽30中取出。為了在緊固件結合部分59被夾持在槽孔M內時安裝替換的切削刀片，用相反的順序執(zhí)行上述動作即可完成。中間的中心線尺寸Dc在上述旋轉切削刀片40其間的改變說明了緊固件頭部50如何逐漸配裝在第三孔部72卵形形狀截面內并最終從中穿過(如圖9-12所示)。根據另一個實施例，在圖13和圖14中示出了具有切削刀片孔160的切削刀片 140。切削刀片140分別具有第一和第二外周刀刃142，144，第一和第二外周刀刃142，144 中的至少一個的至少一部分構成切削刃146。切削刀片孔160包括第一、第二和第三孔部 168，170，172。第一孔部向外開向第一表面162，第二孔部170向外開向第二表面164并且第三孔部172大致位于第一和第二孔部168，170之間。在切削刀片孔160的某些區(qū)域內，第一和第二孔部168，170形成接觸。第三孔部172可以具有與切削刀片140的外周表面166 的高度相同的某些部分，在此情況下，第三孔部部分地向外開向至少第一表面262。而且，如果第一和第二孔部168，170相同，那么切削刀片140就是可翻轉的切削刀片。根據圖15和圖16中示出的另一個實施例，切削刀片240分別具有第一和第二外周刀刃對2，對4，第一和第二外周刀刃M2，244中的至少一個的至少一部分構成切削刃 2460切削刀片240具有的切削刀片孔260只有兩個孔部，第一孔部沈8向外開向第一表面 262且第二孔部272向外開向切削刀片240的第二表面沈4。第二孔部272也可以具有與切削刀片240的外周表面266的高度相同的某些部分，在此情況下，第二孔部272部分地向外開向第一表面262。
根據圖17和圖18中示出的又一個實施例，切削刀片340分別具有外周表面、第一和第二外周刀刃；342，344，第一和第二外周刀刃342，344中的至少一個的至少一部分構成切削刃；346。切削刀片340具有的切削刀片孔360具有向外開向第一表面362的柱狀第一孔部368和向外開向第二表面364的柱狀第二孔部370。如果柱狀第一和第二孔部368，370 相同，那么切削刀片340就是可翻轉的切削刀片。根據如圖19中所示的某些實施例，緊固件150除了在緊固件頭部158內具有第一凹口 151用于向緊固件150施加扭矩之外，還可以在結合部分159內具有第二凹口 155用于向緊固件150施加扭矩。這樣的裝置在難以或者無法接近緊固件頭部158時特別有效。 而且，根據本發(fā)明，由于不必為了移除和更換切削刀片而移除緊固件150而只需將其松動， 因此結合部分159不必穿過切削刀片的通孔。因此，結合部分159可以具有與緊固件頭部 158的直徑相等的直徑。在此情況下，第二凹口 155可以具有與第一凹口 151相同的尺寸， 由此使得能夠使用單個扭矩施加元件用于第一和第二凹口 151，155。根據本發(fā)明的實施例，切削刀片140，340或切削刀片孔160，360或兩者均可相對于由主中心線M和副中心線N界定的孔平面P反射對稱。盡管已經參照一個或多個具體實施例介紹了本發(fā)明，但是說明內容應被整體理解為示意性的而不應被解讀成將本發(fā)明限制為圖示的實施例。應該意識到本領域技術人員可以進行各種修改，盡管這些修改并未在本文中具體示出，但無論如何它們仍然落在本發(fā)明的保護范圍之內。
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權利要求
1.一種切削刀片(40，140，340)，包括第一表面(62，162，362)、第二表面(64，164，364)和延伸在其間的外周表面 (66，166，366)，第一和第二表面(62，162，362，64，164，364)分別在第一和第二外周刀刃(42，142，342，44，144, 344)處與外周表面(66，166, 366)相交，第一和第二外周刀刃 (42，142，342，44，144，344)中的至少一個的至少一部分構成切削刃(46，146，346)；以及切削刀片孔(60，160，360)，延伸在第一和第二表面之間并且具有孔軸線B，切削刀片孔包括向外開向第一表面(62，162，362)的第一孔部(68，168，368)， 向外開向第二表面(64，164，364)的第二孔部(70，170，370)，以及位于第一和第二孔部(68，168，368，70，170, 370)之間并且分別與第一和第二孔部匯合的第三孔部(72，172，372)，第三孔部(72，172，372)具有垂直于孔軸線B的主中心線M和垂直于孔軸線B的副中心線N，從而分別界定出垂直于孔軸線B截取的第三孔部 (72，172，372)截面的主尺寸Dm和副尺寸DN，其中截面具有卵形的形狀。
2.如權利要求1所述的切削刀片(140，340)，其中 孔平面P由主中心線M和副中心線N界定；并且切削刀片(140，340)相對于孔平面P反射對稱。
3.如權利要求1所述的切削刀片(140，340)，其中 孔平面P由主中心線M和副中心線N界定；并且切削刀片孔(160，360)相對于孔平面P反射對稱。
4.如權利要求1所述的切削刀片(340)，其中切削刀片孔(360)具有柱狀的第一孔部 (368)和柱狀的第二孔部(370)。
5.一種切削刀片(MO)，包括:第一表面062)、第二表面(沈4)和延伸在其間的外周表面066)，第一和第二表面 (262, 264)分別在第一和第二外周刀刃(M2，244)處與外周表面(沈6)相交，第一和第二外周刀刃(M2J44)中的至少一個的至少一部分構成切削刃046)；以及切削刀片孔060)，延伸在第一和第二表面之間并且具有孔軸線B，切削刀片孔包括 向外開向第一表面062)的第一孔部068)；和向外開向第二表面(264)的第二孔部072)，第二孔部(272)具有垂直于孔軸線B的主中心線M和垂直于孔軸線B的副中心線N，從而分別界定出垂直于孔軸線B截取的第二孔部 (272)截面的主尺寸Dm和副尺寸DN，其中截面具有卵形的形狀。
6.一種切削刀片組件(22)，包括刀片槽(30)，具有包括槽孔(54)的槽底座(56)；緊固件(50)，具有緊固件頭部(58)和容納在槽孔(54)內的緊固件結合部分(59)；以及如權利要求1或權利要求2所述的切削刀片00，140，240, 340)，切削刀片 (40, 140，240, 340)可以在刀片緊固位置到刀片移除位置之間移動，在刀片緊固位置，緊固件頭部的下部(80)與第一孔鄰接面(69")接合，其中在刀片緊固位置，在切削刀片G0，140，240, 340)的俯視圖中，緊固件頭部(58)具有過大而不能穿過切削刀片孔(60，160, 260, 360)的輪廓，并且在刀片移除位置，在切削刀片G0，140，240, 340)的俯視圖中，緊固件頭部(58)的輪廓足夠小以穿過切削刀片孔(60，160，260，360)。
7.如權利要求6所述的切削刀片組件(22)，其中緊固件結合部分(159)具有與緊固件頭部(158)的直徑相等的直徑。
8.如權利要求7所述的切削刀片組件(22)，其中緊固件頭部(158)具有第一凹口 (151)并且結合部分(159)具有與第一凹口(151)尺寸相同的第二凹口(155)。
9.一種用于更換或轉位如權利要求1或權利要求2所述的切削刀片 (40, 140, 240, 340)的方法，切削刀片由緊固件(50)固定在切削工具(10)的切削刀片組件 (22)的刀片槽(30)內，刀片槽(30)具有槽孔(54)和槽底座(56)，緊固件(50)具有緊固件頭部(58)和緊固件結合部分(59)；所述方法包括以下步驟a)從槽孔(54)中部分移出緊固件(50)以使緊固件結合部分(59)保持以部分結合位置連接至槽孔(54)；b)將切削刀片(40,140，240, 340)從槽底座(56)提升至升高位置；c)從起始旋轉位置圍繞主中心線M旋轉切削刀片00，140，M0，340)，并且將其垂直于主中心線M地移動至刀片移除位置，其中在切削刀片的俯視圖中，緊固件頭部(58)的輪廓界定出足夠小以穿過切削刀片孔的形狀；以及d)通過提升切削刀片00，140,240, 340)脫離緊固件頭部(58)而移除切削刀片。
全文摘要
一種切削刀片組件(22)，具有包括槽孔(54)的刀片槽(30)、切削刀片(40,140,240,340)以及將切削刀片(40,140,240,340)連接在刀片槽(30)內的緊固件(50)。切削刀片(40,140,240,340)具有切削刀片孔(60，160,260,360)、第一表面(62,162,362)、第二表面(64,164,364)和延伸在第一和第二表面之間的外周表面(66,166,366)。第一和第二表面((62,162,362)，(64,164,364))分別在第一和第二外周刀刃(42,142,342,44,144,344)處與外周表面(66,166,366)相交，第一和第二外周刀刃(42,142,342，44,144,344)中的至少一個的至少一部分構成切削刃(46,146,346)。切削刀片孔(60,160,360)具有至少兩個部分，其中最小的部分具有允許快速更換或轉位切削刀片(40,140,240,340)而不必將緊固件(50)從槽孔(54)中完全移除的卵形截面。
文檔編號B23C5/20GK102438785SQ201080018247
公開日2012年5月2日 申請日期2010年3月28日 優(yōu)先權日2009年4月26日
發(fā)明者赫克特 G. 申請人:伊斯卡有限公司