專利名稱：用于切割工具的切割刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于加工エ件的切割工具的切割刀片。
背景技術(shù)：
用于加工エ件的切割工具的切割刀片尤其可用于通過車削來加工金屬エ件。已知可將此類切割刀片配置成可轉(zhuǎn)位刀片或可轉(zhuǎn)位車削刀片，其具有多個切角和切刃，在最初使用的切角或切刃磨損后，可(例如)依次使用這些 切角和切刃。在此情況下，切割刀片可配置成使所述切割刀片的頂面(或上側(cè))和底面(或下側(cè))均可用于材料加工。已知的切割刀片通常具有一定幾何形狀，其中頂面與底面以相同方式構(gòu)建，且所述切割刀片尤其具有切刃和切屑形狀，用于使已切離的材料切屑偏轉(zhuǎn)并斷裂。在此情況下，不論切割深度(或切屑深度)和進給量如何，已知的切割刀片的結(jié)構(gòu)通常會影響已切離的材料切屑在ー個方向上的移動。鑒于此結(jié)構(gòu)，切割刀片會針對特定切割深度和特定進給量(或特定進給速率)進行優(yōu)化，且在應(yīng)用的優(yōu)化范圍之外的切屑形成較差。例如，若干切割刀片在較小切割深度處具有非常好的切屑控制，所述切屑控制會隨著切割深度增加而逐漸變差，而且其他切割刀片在相對較深的切割深度處具有良好的切屑控制，所述切屑控制會隨著切割深度減少而逐漸變差。KR 10-0312957所示為ー種采用可轉(zhuǎn)位刀片形式的切割刀片，其具有頂面以及與所述頂面平行的底面，所述面經(jīng)由外圍側(cè)壁連接在一起。所述切割刀片具有切角。切刃由切角區(qū)域中的刃緣與鄰接刃緣構(gòu)成，在各種情況下，所述刃緣均在所述頂面與所述側(cè)壁之間延伸。切屑幾何結(jié)構(gòu)形成于切角區(qū)域中的頂面，所述切屑幾何結(jié)構(gòu)在從所述切角到所述切割刀片的中心的對稱軸的方向上，具有處于不同水平的兩個切屑形狀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于切割工具的切割刀片，所述切割刀片可提供良好的切屑控制，即使進給速率不同、切割深度不同以及待加工的材料不同，也是如此。所述目標(biāo)可通過根據(jù)權(quán)利要求I的一種用于加工エ件的切割工具的切割刀片來實現(xiàn)。所述切割刀片具有頂面；底面；以及位于所述頂面與所述底面之間的外圍側(cè)壁。頂面的主方向構(gòu)成主平面。形成至少ー個角，所述角在(側(cè)壁的)周向上成圓形。至少ー個圓角至少在所述頂面的側(cè)上用作切角。所述切角的區(qū)域中的刃緣與鄰接所述切角的至少一個刃緣形成切刃，其中所述刃緣在所述側(cè)壁與所述頂面之間延伸。至少有三個切屑形狀布置在徑向上，所述徑向在所述主平面上從切角延伸到所述切割刀片的中心。以下各項按照以下順序形成于徑向上傾斜前刀面(其朝切割刀片的內(nèi)部傾斜，且其傾斜度尤其確定了切屑角度)；切屑形狀底層，其接著所述前刀面；第一切屑形狀，其具有相對于所述切屑形狀底層上升的第一表面，以及鄰接所述第一表面的第一平穩(wěn)部分；第二切屑形狀，其具有相對于所述第一平穩(wěn)部分上升的第二表面，以及鄰接所述第二表面的第二平穩(wěn)部分；以及第三切屑形狀，其具有相對于所述第二平穩(wěn)部分上升的第三表面，以及鄰接所述第三表面的第三平穩(wěn)部分。在所述范圍內(nèi)，所述第一、第二和第三平穩(wěn)部分在各種情況下均分別鄰接上升的第一、第二和第三表面，應(yīng)注意，它們無需直接鄰接(例如，通過銳緣)，而也可能，例如，經(jīng)由曲面或類似物進行過渡。在本說明書中，平穩(wěn)部分應(yīng)理解成并非僅是完全平坦的表面，而平穩(wěn)部分也可具有曲面或穹狀面。第一和/或第二和/或第三平穩(wěn)部分可配置成，例如，平坦形式，尤其是平行于頂面所構(gòu)成的主平面，但也可具有，例如，穹狀結(jié)構(gòu)。但與所分別關(guān)聯(lián)的上升表面相比，相應(yīng)的平穩(wěn)部分相對于垂直于主平面的方向具有大體恒定的水平面，或僅具有較小的傾斜角。在主平面的參考范圍內(nèi)，參考在頂面的基本方向所確定的方向上延伸的平坦平面(不考慮其中結(jié)構(gòu)細節(jié))。本文中的指稱“頂”面和“地”面用于說明切割刀片，其中所述表面實際上僅在切割刀片對應(yīng)定向的情況下布置在“頂”部或“底”部。因此，指稱“頂”和“底”不應(yīng)被解釋成限制性的。對于所述切割刀片，由于在切角區(qū)域中提供了處于不同水平的三個連續(xù)的切屑形狀，因此可實現(xiàn)在進給速率、切割深度和材料不同的情況下的良好的切屑控制?？墒褂貌煌行夹螤睿唧w取決于進給速率、切割深度和材料。鑒于提供了三個不同的切屑形狀，因此，相對較軟的金屬材料以及相對較韌的金屬材料，例如，高強度不銹鋼可通過良好的切屑控制進行加工。具體而言，切屑控制意味著，確定的切屑引導(dǎo)、確定的切屑形成以及確定的斷屑。根據(jù)ー項發(fā)展結(jié)果，在切刃上設(shè)有斜面。具體而言，所述斜面相對于從切刃到切割 刀片的中心的方向，布置在前刀面的前部。所述斜面優(yōu)選設(shè)于切角區(qū)域以及切刃的進ー步進程(course)中。所述斜面沿著所述切刃可具有不同的傾斜度和/或不同的寬度。根據(jù)ー項發(fā)展結(jié)果，第一平穩(wěn)部分相對于垂直于主平面的方向至少部分布置在第一水平，所述第一水平低于切角區(qū)域中切刃的水平(用作參考水平)，而且第三平穩(wěn)部分相對于垂直于主平面的方向至少部分布置在第三水平。所述第三水平高于切角區(qū)域中切刃的水平。因此，第二平穩(wěn)部分位于第一平穩(wěn)部分的水平與第三平穩(wěn)部分的水平之間的水平上。這種平穩(wěn)部分布置的結(jié)果是，在進給量較低或待加工的材料較軟以及進給量較高或待加工的材料較韌的情況下，均可獲得良好的切屑控制?？墒褂貌煌行夹螤?，具體取決于進給速率、切割深度和材料。根據(jù)ー項發(fā)展結(jié)果，第二平穩(wěn)部分相對于垂直于主平面的方向布置在水平h0+h2或h0-h2上，其中在垂直于主平面的方向上，h0為切角區(qū)域中切刃的水平，而且h2的計算方法為O彡h2彡O. 25乘以hg。在此情況下，hg為切刃的水平h0與切刃區(qū)域中垂直于主平面方向上的切屑形狀底層之間的差值。此配置的作用在于，可獲得良好的切屑控制，尤其是在加工對切屑形成呈現(xiàn)較高阻力的材料吋。優(yōu)選地，第一切屑形狀的上述第一平穩(wěn)部分至少部分布置成處于水平ho-hl上，其中以下方法適用于hi 0. 25乘以hg彡hi彡O. 75乘以hg。上述內(nèi)容適用于測量hg。優(yōu)選地，第三切屑形狀的上述第三平穩(wěn)部分至少部分布置成處于水平h0+h3上，其中以下方法適用于h3 0. 2乘以hg < h3 < I乘以hg。上述內(nèi)容適用于測量hg。針對單個切屑形狀的上述優(yōu)選高度水平支持在進給速率、切割深度和待加工的材料不同的情況下所需的良好切屑控制。根據(jù)ー項發(fā)展結(jié)果，在切角區(qū)域中，存在增加的前角W，所述前角在沿著切刃的方向上隨著與切角的距離的増加而減小，直到切屑形狀底層升高為止。鑒于此配置，凹ロ可形成于切角區(qū)域中的切屑形狀底層中，所述凹ロ用作切屑成形器(chip former),尤其是在較小切割深度的范圍內(nèi)，且產(chǎn)生良好的切屑控制。在此情況下，“增加的”前角意味著，前刀面在此區(qū)域中更為急劇地下落下降(例如，與周圍區(qū)域相比)。前角各側(cè)通過主平面和前刀面形成。根據(jù)ー項發(fā)展結(jié)果，在切屑形狀底層升高之后，所述前角再次在沿著切刃的方向上増加。此配置的結(jié)果在于，切屑形狀底層在切角區(qū)域中具有較低水平、在切屑形狀底層升高的區(qū)域中具有更高水平，以及在切刃的進ー步進程中再次具有更低水平。這樣，即使處于相對較高的切割深度也可提供良好的切屑控制。優(yōu)選地，前角在切角區(qū)域中具有最高值，在升高區(qū)域中具有最低值，以及在升高之后的區(qū)域中具有最高值與最低值之間的值。根據(jù)ー項發(fā)展結(jié)果，在第一切屑形狀與切刃的距離最短的區(qū)域中，切屑形狀底層的升高相對于垂直于主平面的方向與切角區(qū)域中切刃的(參考)水平之間的高度差最小。 因此，所述切屑形狀底層在此區(qū)域中具有最小深度。這樣，鑒于切屑形狀與變化的前角的相互作用，也可在切割深度較深時實現(xiàn)良好的切屑控制。所述切屑可按照受控的方式流走，從而確保了定向的切屑流方向。根據(jù)ー項發(fā)展結(jié)果，相對于垂直于主平面的方向的最大高度差出現(xiàn)在切角區(qū)域中切刃的水平與切角區(qū)域中切屑形狀底層的水平之間。鑒于此配置，切屑形狀底層在切角區(qū)域中處于最低水平，因此，鑒于所形成的凹ロ，在切割深度較小的區(qū)域中可實現(xiàn)較好的切屑控制。在進ー步優(yōu)選實施例中，切屑形狀底層沿著切刃布置的其他部分與切角區(qū)域中切刃的水平的高度差可與切角區(qū)域中切屑形狀底層相同。根據(jù)ー項配置，第一平穩(wěn)部分、第二平穩(wěn)部分及第三平穩(wěn)部分的表面均大體上平行于主平面延伸。根據(jù)ー項優(yōu)選配置，切割刀片為可轉(zhuǎn)位刀片，其至少具有第二切角。應(yīng)注意，根據(jù)設(shè)計成可轉(zhuǎn)位刀片的切割刀片的周向形狀，可提供不同數(shù)量的切角，例如，對于菱形可轉(zhuǎn)位刀片，頂面上有兩個切角；對于三角形可轉(zhuǎn)位刀片，頂面上有三個切角；對于矩形可轉(zhuǎn)位刀片，頂面上有兩個切角；等等。優(yōu)選地，所述切割刀片在平面圖上具有大體上呈多邊形的基本形狀。然后，所述切割刀片優(yōu)選具有対稱的結(jié)構(gòu)(相對于對稱的ー個或多個平面)，從而使切角具有相匹配的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，切角均具有相對于角平分線的對稱結(jié)構(gòu)。根據(jù)ー項發(fā)展結(jié)果，切割刀片被設(shè)計成可轉(zhuǎn)位刀片，其中底面也可用于加工エ件。在此情況下，用于材料加工的切角的數(shù)量(與只有頂面用于材料加工的切割刀片相比)加倍。具體而言，切割刀片的底面可采用與頂面相同的方式進行設(shè)計。優(yōu)選地，第三平穩(wěn)部分被設(shè)計成在使用底面進行加工時用于切割工具中的切割刀片的支撐表面。在此實施例中，第三平穩(wěn)部分起到雙重作用，第一是在通過頂面進行材料加工期間作為第三切屑形狀的一部分，第二是在通過底面進行材料加工期間作為支撐表面。根據(jù)ー項發(fā)展結(jié)果，在垂直于徑向(從切角延伸到切割刀片的中心)的橫向上，第ニ切屑形狀比第一切屑形狀窄。鑒于此配置，使用第二切屑形狀可實現(xiàn)良好的切屑控制，尤其是在加工較韌エ件期間。根據(jù)ー項配置，切割刀片用于通過車削進行加工。上述目標(biāo)也可通過使用根據(jù)本發(fā)明的用于通過車削加工エ件的切割刀片來實現(xiàn)。


參考附圖，從以下對示例性實施例的描述中可了解進ー步的優(yōu)點和發(fā)展。圖I圖示了為根據(jù)示例性實施例的切割刀片的平面圖。圖2圖示了圖I所示一個切角區(qū)域中的放大細節(jié)。圖3通過實例圖示了切割工具中矩形切割刀片的使用。圖4圖示了沿著圖I所示切角區(qū)域中的線C-C截得的截面的細節(jié)。圖5圖示了沿著圖I所示切刃區(qū)域中的線D-D截得的截面的細節(jié)。圖6圖示了沿著圖I所示切刃區(qū)域中的線G-G截得的截面的細節(jié)。圖7圖示了沿著圖I所示切刃區(qū)域中的線E-E截得的截面的細節(jié)。
具體實施例方式參考附圖，在下文中描述ー項示例性實施例。圖I所示為根據(jù)實施例的切割刀片-I-的平面圖。根據(jù)示例性實施例的切割刀片-I-被設(shè)計成可轉(zhuǎn)位刀片。切割刀片-I-具有頂面-2-(圖I所示)以及布置在切割刀片-I-的后側(cè)(未圖示)上的底面。應(yīng)注意，使用指稱“底”面和“頂”面來假定切割刀片的特定方向，所述方向經(jīng)過選擇，以便能夠更好地理解以下說明，而并非表示限制。在此情況下，“底”面當(dāng)然也可布置到“頂”面的側(cè)面或上方，具體取決于切割刀片的方向。在示例性實施例中，所述底面采用與頂面-2-相同的方式進行設(shè)計且布置成大體(除了相應(yīng)表面結(jié)構(gòu)之外)平行于所述頂面。底面和頂面-2-通過外圍側(cè)壁-3-互連，這樣切割刀片-I-的主體即由底面、頂面-2-及側(cè)壁-3-界定。頂面-2-在主平面H中延伸(除了表面結(jié)構(gòu)之外，所述表面結(jié)構(gòu)將在下文更詳細地描述)，所述主平面H平行于圖I所示附圖的平面延伸。垂直于主平面·H(且因此垂直于圖I所示附圖的平面)的方向在下文中用參考符號R指代。在平面圖中，切割刀片-I-具有多邊形周向形狀，在所述示例性實施例中，所形成的形狀由具有圓角的菱形進行圖示。在切割刀片-I-的中心Z中，頂面-2-與底面之間形成過孔(through-bore),以便將切割刀片固定到切割工具。根據(jù)示例性實施例的切割刀片-I-被設(shè)計成用于通過在車削工具中進行車削來加工材料的切割刀片。切割刀片-I-用于加工金屬材料且由硬金屬制成。圖I所示切割刀片-I-在外圍側(cè)壁-3-與頂面-2-之間的對角處具有以相同方式配置的切角-4-和_4a-，其中僅有ー個切角-4-(圖I的左下側(cè)所示)將更為詳細地進行描述。在周向上，切角-4-和-4a_均為半徑為r的圓形。切角-4-和-4a_區(qū)域中的刃緣被設(shè)計成用于加工エ件的切刃，所述刃緣在側(cè)壁-3-與頂面-2-之間延伸。在兩側(cè)上鄰接切角-4-和-4a-且在側(cè)壁-3-與頂面-2-之間延伸的刃緣-6-以相同方式設(shè)計成用于加エエ件的切刃。所述切刃在下文中全部以參考符號-5_表示。在所述示例性實施例中，切割刀片-I-相對于在切角-4-與切角-4a-之間穿過中心Z的連接線以對稱方式進行設(shè)計。因此，下文中僅描述頂面-2-在連接線的ー側(cè)(圖I所示下側(cè))上的結(jié)構(gòu)。同時，所述連接線還對應(yīng)于從切角-4-到切割刀片-I-的中心Z的徑向R。切刃-5-的進程可在垂直于平面H的方向R上相對于沿著刃緣-6-的相應(yīng)切角-4-或-4a-具有恒定水平(即恒定高度)，或者具有變化的水平。為了考慮到這些不同的可能性，在下文中將切角-4-區(qū)域中切刃-5-的水平-h0-(尤其是在徑向Q與切角-4-相交點處)作為參考水平。在切刃-5-的外部區(qū)域中，在切角-4-處以及刃緣-6-的進ー步進程中，所述切刃-5-具有采用已知形式的斜面-7-。在中心Z的方向上，斜面-7-由傾斜前刀面-8-鄰接，所述前刀面的傾斜角確定切割刀片-I-在各區(qū)域中的相應(yīng)前角。根據(jù)示例性實施例的切割刀片-I-具有從切角-4-開始、沿著刃緣-6-的不同前角W，如將在下文中更詳細地描述。在中心Z的方向上，前刀面-8-由切屑形狀底層-9-(_9a_、-9b-、-9c_)鄰接，在到中心Z的方向上，所述切屑形狀底層在任何情況下均在相應(yīng)區(qū)域中形成的切屑成形結(jié)構(gòu)的最低水平。如圖2所示，切角-4-區(qū)域中的切屑形狀底層-9a-和刃緣-6-區(qū)域中的切屑形狀底層-9c-均設(shè)計成平面，其中所述切屑形狀底層-9c-相對遠離切角-4-。在這兩個區(qū)域之間的某個區(qū)域中，相比之下，切屑形狀底層-9b-以線性形式進行設(shè)計。在示例性實施例中，切角-4-區(qū)域中形成三個切屑形狀第一切屑形狀-11-、第二切屑形狀-12-以及第三切屑形狀-13-。在圖2中，為了清晰圖示第二切屑形狀-12-的單層結(jié)構(gòu)，第二上升表面-12a-與第二平穩(wěn)部分-12b-之間的過渡用虛線表示。參考圖2和圖4，描述了三個切屑形狀從切角-4-開始在朝中心Z的方向上的 進程。在切角-4-區(qū)域中，切屑形狀底層-9a-所處的水平位于低于切角-4-區(qū)域中切刃-5-的水平-h0-的高度-hg-處。在到中心Z的方向上，切屑形狀底層-9a-由第一切屑形狀-11-鄰接，所述第一切屑形狀具有第一上升表面-Ila-以及鄰接所述第一表面-Ila-的第一平穩(wěn)部分-lib-。如圖4所示，第一平穩(wěn)部分-Ilb-的水平位于低于切角-4-區(qū)域中切刃-5-的水平-h0-的高度-hi-處。在此情況下，高度-hi-的范圍是O. 25乘以hg彡hi彡O. 75乘以hg。從第一平穩(wěn)部分-Ilb-的水平開始，所述第一平穩(wěn)部分-Ilb-由第二切屑形狀-12-鄰接，所述第二切屑形狀-12-具有第二上升表面-12a-以及鄰接所述第二表面_12a-的第二平穩(wěn)部分-12b-。第二平穩(wěn)部分-12b-所處的水平大約位于與水平_h0-相同的高度處，尤其是高于或低于水平-h0-的高度-h2-處。在此情況下，-h2-的值的范圍是0乘以hg彡h2彡O. 25乘以hg。從第二平穩(wěn)部分-12b-的水平開始，所述第二平穩(wěn)部分-12b-由第三切屑形狀-13-鄰接，所述第三切屑形狀具有第三上升表面-13a_以及鄰接所述第二表面-13a_的第二平穩(wěn)部分-13b_。第二平穩(wěn)部分-13b_位于高于水平_h0-的高度-h3-處的水平處。高度-h3-的值的范圍是0. 2乘以hg彡h3彡I乘以hg。在所述-hl-、-h2-和-h3-的值的范圍內(nèi)，應(yīng)注意，第一平穩(wěn)部分-Ilb-必須始終低于第二平穩(wěn)部分_12b-，且第二平穩(wěn)部分-12b-低于第三平穩(wěn)部分-13b-。高度-hg-可為，例如，0. ISmm0在所述示例性實施例中，第三平穩(wěn)部分-13b-經(jīng)過設(shè)計，以形成在使用切割刀片-I-的底面加工エ件時用于切割工具中的切割刀片-I-的支撐表面。下文中參考圖5描述了在圖I所示方向D-D上的截面中的單獨結(jié)構(gòu)的進程。在第一切屑形狀-11-的第一平穩(wěn)部分-Ilb-與切刃-5-的距離最短的區(qū)域中，所述截面在垂直于刃緣-6-的平面上延伸。從刃緣-6-開始，首先在鄰接刃緣-6-的區(qū)域中設(shè)有斜面-7-，斜面_7_可能具有與切角_4_區(qū)域中不同的傾斜度和/或?qū)挾?。斜?7-由前刀面-8-鄰接，從而形成比切角-4-的上述區(qū)域中更平坦的前角W。鄰接的切屑形狀底層-9b-在此區(qū)域中僅以線性形式形成，且位于比切角-4-區(qū)域中的切屑形狀底層-9a-更高的水平處。從以下說明中將更為清楚的看到，該切屑形狀底層-9b-的區(qū)域形成切屑形狀底層-9-升高的最大高度。第一切屑形狀-11-與第一上升表面-1 Ia-和第一平穩(wěn)部分-1 Ib-鄰接。隨后，第ニ切屑形狀-12-與第二上升部分-12a-以及第ニ平穩(wěn)部分-12b-從第一平穩(wěn)部分_1 Ib-中上升。
下文中參考圖6描述了在圖I所示方向G-G上的截面中的單獨結(jié)構(gòu)的進程。在其中第一切屑形狀-11-與切刃-12-不再進行切分的區(qū)域中，該截面在垂直于刃緣-6-的平面上延伸。所述截面位于沿著刃緣-6-的方向上，準(zhǔn)確地說，位于其中第一切屑形狀-11-終止(且第一切屑形狀-11-的第一上升表面-Ila-與第三切屑形狀-13-的第三上升表面-13a-相交)的區(qū)域中沿著刃緣-6-的方向上。從刃緣-6-開始，首先再次形成斜面-7_，斜面-7-可能具有與上述區(qū)域中不同的傾斜度和/或?qū)挾?。鄰接斜?7-形成的是前刀面-8-，在此區(qū)域中，所述前刀面具有依然比其中切屑形狀底層升高的上述區(qū)域(參考圖5)中大的前角W。鄰接前刀面-8-的切屑形狀底層-9c-依然位于比切屑形狀底層-9b-升高的區(qū)域中的切屑形狀底層-9b-更低的水平處。例如，切屑形狀底層-9c-仍可大約位于切角-4-區(qū)域中的切屑形狀底層-9a-的水平或稍高水平處。下文中還參考圖7簡要地描述了在圖I所示方向E-E上的截面中的單獨結(jié)構(gòu)的進程。這是刃緣-6-區(qū)域中的截面，與上文參考圖6所述的區(qū)域相比，所述刃緣-6-區(qū)域更進一步遠離切角-4_。如圖7所示，在此區(qū)域中，切屑形狀底層-9c-更寬。在此區(qū)域中，切屑形狀底層-9c-仍可位于大約與切角-4-區(qū)域中的切屑形狀底層-9c-相同的水平處。前刀面-8-所確定的前角W可，例如，采用與上述截面G-G的區(qū)域中相同的量級。 因此，描述了ー種用于加工エ件的切割エ件的切割刀片-1-，其中在切角-4-的區(qū)域中，設(shè)有三個切屑形狀(第一切屑形狀-11-、第二切屑形狀-12-、第三切屑形狀-13-)，所述切屑形狀均具有上升表面和平穩(wěn)部分。在此情況下，平穩(wěn)部分(-lib-、-12b-、_13b_)相對于垂直于主平面H的方向R布置在不同高度水平。具體而言，第一平穩(wěn)部分-Ilb-位于低于切角-4-區(qū)域中切刃-5-的參考水平_h0-的水平處，第二平穩(wěn)部分-12b-大約位于參考水平-h0-處，且第三平穩(wěn)部分-13b-位于更高水平處。在任何情況下，平穩(wěn)部分的不同高度水平均可在進給速率、切割深度和材料不同的情況下，提供良好的切屑控制。切角-4-區(qū)域中也設(shè)有增加的前角W，所述前角W首先隨著與切角-4-的距離的増加而減小，從而使切屑形狀底層-9-中的凹ロ形成于切角-4-區(qū)域中。切角-4-區(qū)域中的切屑形狀底層-9-中的此凹ロ結(jié)合第一切屑形狀-11-形成空腔，所述空腔用作較小切割深度范圍內(nèi)的切屑成形器，且產(chǎn)生良好的切屑控制。鑒于上述幾何形狀配置，在沿著切刃-5-遠離切角-4-的方向上升高切屑形狀底層-9-。如果切角-4-相對于到中心Z的連接線進行對稱配置，那么如所述實施例所述，在切角-4-的兩側(cè)上形成這些特征。切屑形狀底層-9-的升高(在切屑形狀底層-9b-的區(qū)域中)支持以較深切割深度進行切屑引導(dǎo)。切屑形狀底層的升高在第一切屑形狀-11-的第一平穩(wěn)部分-Ilb-與切刃-5-的距離最短的區(qū)域中具有最高水平。隨著與切角-4-的距離的増加，前角W再次出現(xiàn)，而且切刃-5-與第一平穩(wěn)部分-Ilb-之間的距離同樣増加。因此，在此區(qū)域中，再次實現(xiàn)切屑形狀底層-9-的降低。這種結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了良好的切屑控制。第一平穩(wěn)部分-Ilb-的高度水平低于參考水平-h0-。第二切屑形狀-12-位于第一切屑形狀-11-上，所述第二切屑形狀-12-在中心Z的方向上相對于第一切屑形狀-11-以偏離方式布置在徑向Q上。第二切屑形狀-12-位于大致對應(yīng)于參考水平-h0-的水平處，且其寬度在垂直于徑向Q的橫向上小于第一切屑形狀-11-的寬度。對于切屑形成阻力較大的材料，切屑會擊打第二平穩(wěn)部分_12b-，并在所述第二平穩(wěn)部分-12b-處形成。第三切屑形狀-13-鄰接第二切屑形狀-12-。第三切屑形狀-13-所形成的脊(ridge)確保對深切割深度進行良好的切屑控制。結(jié)合第一平穩(wěn)部分-Ilb-與切刃-5-之間的最窄點處的切屑形狀底層-9-的升高，確保即使處于較深切割深度處，切屑也可按照受控的方式流走，而且存在定向的切屑流方向。在不同應(yīng)用范圍中的良好的切屑控制可隨著所述結(jié)構(gòu)的相互作用而出現(xiàn)。切角-4-區(qū)域中的前角W優(yōu)選在15°與25°之間的范圍內(nèi)。具體而言，前角W由前刀面-8-與主平面H之間的角確定。上述前角W從切角-4-區(qū)域到其中第一平穩(wěn)部分-Ilb-與切刃-5-的距離最短的截面D-D所示區(qū)域的減小優(yōu)選在5%與30%之間的范圍內(nèi)。切角-4-具有圓角半徑R，其在，例如，O. 2mm與2. 4mm之間的范圍內(nèi)。例如，所述半徑ロ丁為 O. 2mm>0. 4mm>0. 8mm> I. 2mm> I. 6mm 或 2. 4mmη圖I圖示了切線T，其在主平面H中在垂直于刃緣-6-(圖I底部所示)方向的方向上延伸，并觸及切角-4-相對于刃緣-6-方向的最外面的點。切屑形狀底層-9-升高的 區(qū)域與切線T的距離定義為X，其中在所述切屑形狀底層-9-升高的區(qū)域中，第一平穩(wěn)部分-Ilb-與切刃-5-的距離最短。此距離X的值優(yōu)選在以下范圍內(nèi)1乘以r < X < 4乘以r。(上述)切線T與截面G-G之間的距離定義成圖I中的Y。在此情況下，截面G-G穿過第一切屑形狀-11-的上升表面-Ila-的下端與第三切屑形狀-13-的上升表面-13a-的下端所相交的點。Y優(yōu)選具有在以下范圍內(nèi)的值1. 5乘以r < Y < 6乘以r。但必須滿足以下條件X < Y。切角-4-(分別鄰接的刃緣-6-之間的角)的角度優(yōu)選在30°與90°之間的范圍內(nèi)。在示例性實施例中，切角-4-區(qū)域中的斜面-7-具有與刃緣-6-進ー步進程的區(qū)域中不同的寬度(在垂直于切刃-5-的方向上)。斜面-7-用以穩(wěn)定切刃-5-的進程。在示例性實施例中，斜面-7-在切角-4-區(qū)域中較窄，且其寬度從切屑形狀底層-9-升高的區(qū)域(圖I所示截面D-D的位置)中増加。此配置的結(jié)果是，對于切割深度較淺的區(qū)域而言，切割刀片易于進行切割，而且對于切割深度較深的區(qū)域而言，切刃可免受破裂的碎片影響。斜面-7-的寬度優(yōu)選在O. Imm與O. 35mm之間的范圍內(nèi)。切角-4-區(qū)域與進ー步遠離刃緣-6-的區(qū)域之間的寬度差優(yōu)選在10%與30%之間。圖3通過實例圖示了用于加工エ件的切割工具-20-中的切割刀片-I-的ー種用途。例如，圖3圖示了具有矩形截面形狀的切割刀片-1-，但具有如圖I和圖2所示截面形狀的切割刀片可以可比較的方式進行使用。切割刀片-I-固定在工具固定器-21-中，且用以通過車削來加工エ件-22-。在此情況下，待加工的エ件-22-圍繞軸WA轉(zhuǎn)動，且在此過程中，通過在進給方向V上移動的切割刀片-I-來加工。
權(quán)利要求
1.一種用于加工エ件的切割工具的切割刀片(I)，其具有 頂面(2)，其主方向構(gòu)成主平面(H);底面；以及所述頂面(2)與所述底面之間的外圍側(cè)壁(3)，其中形成在周向上成圓形的至少ー個角，所述角至少在所述頂面(2)的側(cè)上設(shè)計成切角(4)，其中 所述切角(4)區(qū)域中的刃緣與鄰接所述切角(4)的至少ー個刃緣(6)形成切刃(5)，所述刃緣在各個情況下均在所述側(cè)壁(3)與所述頂面(2)之間延伸； 其中按照以下順序在所述主平面⑶中從所述切角⑷延伸到所述切割刀片⑴的中心⑵的徑向(Q)上形成有以下項 傾斜前刀面(8), 切屑形狀底層(9 ;9a)，其鄰接所述前刀面， 第一切屑形狀(11)，其鄰接所述切屑形狀底層(9 ;9a)，且具有相對于所述切屑形狀底層(9 ；9a)上升的第一表面(11a)，以及鄰接所述第一表面(Ila)的第一平穩(wěn)部分(11b)，第二切屑形狀(12)，其具有相對于所述第一平穩(wěn)部分(Ilb)上升的第二表面(12a)，以及鄰接所述第二表面(12a)的第二平穩(wěn)部分(12b)，以及 第三切屑形狀(13)，其具有相對于所述第二平穩(wěn)部分(12b)上升的第二表面(13a)，以及鄰接所述第三表面(13a)的第三平穩(wěn)部分(13b)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切割刀片，其中所述切刃(5)上設(shè)有斜面(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的切割刀片，其中所述第一平穩(wěn)部分(Ilb)相對于垂直于所述主平面(H)的方向(R)至少部分布置成處于第一水平，所述第一水平低于所述切角(4)區(qū)域中所述切刃(5)的水平(hO)，且所述第三平穩(wěn)部分(13b)相對于垂直于所述主平面(H)的所述方向(R)至少部分布置成處于第三水平，所述第三水平高于所述切角(4)區(qū)域中所述切刃(5)的所述水平(hO)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項權(quán)利要求所述的切割刀片，其中第二平穩(wěn)部分(12b)相對于垂直于所述主平面(H)的方向(R)至少部分布置成處于水平h0+h2或h0-h2，且其中 0≤h2≤0. 25乘以hg， hO為所述切刃(5)在所述切角⑷區(qū)域中在所述方向(R)上的水平，hg為在所述切角⑷區(qū)域中在所述方向(R)上所述切刃(5)的所述水平(hO)與所述切屑形狀底層(9a)之間的差值。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項權(quán)利要求所述的切割刀片，其中在所述切角(4)區(qū)域中，存在前角(W),其隨著在沿著所述切刃(5)的方向上與所述切角(4)的距離的增加而減小，直到所述切屑形狀底層(％)升高為止，且其中所述前角(W)形成于所述主平面(H)與所述前刀面⑶之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的切割刀片，其中在所述切屑形狀底層(9b)升高之后，所述前角(W)再次在沿著所述切刃(5)的方向上増加。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的切割刀片，其中在所述第一切屑形狀(11)與所述切刃(5)的距離最短的區(qū)域中，所述切屑形狀底層(9b)的升高相對于垂直于所述主平面(H)的方向(R)與所述切角(4)區(qū)域中的所述切刃(5)的所述水平(hO)的高度差最小。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項權(quán)利要求所述的切割刀片，其中相對于垂直于所述主平面(H)的所述方向(R)的最大高度差出現(xiàn)在所述切角(4)區(qū)域中所述切刃(5)的所述水平(hO)與所述切角(4)區(qū)域中所述切屑形狀底層(9)的水平之間。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項權(quán)利要求所述的切割刀片，其中所述第一平穩(wěn)部分(Ilb)的表面、所述第二平穩(wěn)部分(12b)的表面以及所述第三平穩(wěn)部分(13b)的表面均大體平行于所述主平面(H)進行延伸。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項權(quán)利要求所述的切割刀片，其中所述切割刀片(I)為可轉(zhuǎn)位刀片，其具有至少ー個第二切角(4a)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項權(quán)利要求所述的切割刀片，其中所述切割刀片(I)設(shè)計成可轉(zhuǎn)位刀片，其中所述底面也可用于加工エ件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的切割刀片，其中所述第三平穩(wěn)部分(13b)設(shè)計成在使用所述底面進行加工時用于所述切割工具中的所述切割刀片(I)的支撐表面。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項權(quán)利要求所述的切割刀片，其中在垂直于所述徑向(Q)且平行于所述主平面(H)延伸的橫向上，所述第二切屑形狀(12)比所述第一切屑形狀(11)窄。
14.使用根據(jù)前述權(quán)利要求中一項權(quán)利要求所述的切割刀片，所述切割刀片用于通過車削來加工エ件。
15.切割工具(20)具有根據(jù)前述權(quán)利要求中一項權(quán)利要求所述的切割刀片(I)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于切割工具的切割刀片(1)。按照以下順序在主平面H中從切角(4)延伸到切割刀片(1)的中心Z的徑向Q上形成有以下項傾斜前刀面(8)；切屑形狀底層(9；9a、9b、9c)，其鄰接所述前刀面；第一切屑形狀(11)，其鄰接所述切屑形狀底層，且具有相對于所述切屑形狀底層上升的第一表面(11a)，以及鄰接所述第一表面(11a)的第一平穩(wěn)部分(11b)；第二切屑形狀(12)，其具有相對于所述第一平穩(wěn)部分(11b)上升的第二表面(12a)，以及鄰接所述第二表面(12a)的第二平穩(wěn)部分(12b)；以及第三切屑形狀(13)，其具有相對于所述第二平穩(wěn)部分(12b)上升的第三表面(13a)，以及鄰接所述第三表面(13a)的第三平穩(wěn)部分(13b)。
文檔編號B23B27/14GK102665977SQ201080044994
公開日2012年9月12日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月2日
發(fā)明者烏韋·施萊因科弗, 瑞摩斯·文圖里尼 申請人:森拉天時奧地利有限公司