專利名稱：用于重型機(jī)加工操作的切削鑲片和墊片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種切削鑲片和切削刀具，并且具體地涉及一種用于銑刀的切削鑲片與墊片的組合，，它們在產(chǎn)生高的切削力的區(qū)域中相互接觸，以此幫助分散在切削操作過程中遇到的負(fù)荷(應(yīng)力)、同樣還在鑲片失效的情況下提供對鑲片凹座的保護(hù)。
背景技術(shù)：
常規(guī)刀夾具遇到的一個(gè)問題是將切削鑲片牢固地保持在刀夾具的凹座之中的問題。在切削操作開始時(shí)，鑲片上從無負(fù)荷到極端壓力負(fù)荷的突然轉(zhuǎn)變會使鑲片在夾具中移動位置并且由此影響了預(yù)定切口的準(zhǔn)確度。在切削操作結(jié)束時(shí)，切削鑲片從工件上的突然脫離接合使壓力負(fù)荷突然從鑲片上去除。負(fù)荷的這種突然變化會導(dǎo)致遇到鑲片移位以及任 何可復(fù)現(xiàn)的尺寸準(zhǔn)確度受損，這對于大多數(shù)刀夾具而言是至關(guān)重要的，尤其在數(shù)控機(jī)床中使用的切削鑲片。在切削操作過程中，在切削鑲片上可能會遇到高達(dá)35，000磅的負(fù)荷，如果該鑲片沒有被精確地定位并且牢固地保持在該夾具中而開始，還會在切削操作過程中引起鑲片的移動。因此，重要的是提供可以精確地且牢固地坐入一個(gè)切削鑲片并且接著在重負(fù)荷切削操作的所有階段中牢固地將切削鑲片保持在位的一種刀夾具。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個(gè)方面，一種用于重型機(jī)加工操作的切削鑲片與墊片的組合。該切削鑲片包括兩個(gè)相反的端表面，在這兩個(gè)相反的端表面之間延伸的兩個(gè)相反的次要側(cè)表面，在這些端表面與這些次要側(cè)表面之間延伸的兩個(gè)相反的主要側(cè)表面，每個(gè)端表面具有四個(gè)拐角，這四個(gè)拐角包括兩個(gè)降低的拐角以及兩個(gè)升起的拐角，每個(gè)端表面配備有兩個(gè)升起的對接構(gòu)件以及兩個(gè)降低的對接構(gòu)件，每個(gè)降低的對接構(gòu)件具有一個(gè)墊片對接表面，其中這些墊片對接表面相對于該切削鑲片的第二中央軸線在對角線上是彼此相反的。該墊片包括兩個(gè)相反的端表面，在這兩個(gè)相反的端表面之間延伸的兩個(gè)相反的次要側(cè)表面，在這些端表面與這些次要側(cè)表面之間延伸的兩個(gè)相反的主要側(cè)表面，一個(gè)端表面具有四個(gè)拐角，這四個(gè)拐角包括兩個(gè)降低的拐角以及兩個(gè)升起的拐角，該一個(gè)端表面配備有兩個(gè)升起的對接構(gòu)件以及兩個(gè)降低的對接構(gòu)件，每個(gè)升起的對接構(gòu)件具有一個(gè)鑲片對接表面，其中這些鑲片對接表面相對于該墊片的第二中央軸線在對角線上是彼此相反的。當(dāng)該切削鑲片與墊片被安裝在一個(gè)切削刀具的鑲片凹座之內(nèi)時(shí)，該切削鑲片的墊片對接表面與該墊片的鑲片對接表面相接合。在另一個(gè)方面，一個(gè)包括多個(gè)鑲片凹座的銑刀，并且在每個(gè)鑲片凹座中坐入了這種切削鑲片與墊片的組合。


雖然展示了本發(fā)明的不同實(shí)施方案，但是不應(yīng)認(rèn)為所示的具體實(shí)施方案限制了權(quán)利要求。在此預(yù)期的是在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以作出各種改變和修改。圖I是本發(fā)明的一個(gè)切削鑲片的示例性實(shí)施方案的等軸視圖；圖2是圖I的切削鑲片的示例性實(shí)施方案的另一個(gè)等軸視圖；圖3是圖I的切削鑲片的示例性實(shí)施方案的一個(gè)端視圖；圖4是圖I的切削鑲片的示例性實(shí)施方案的另一個(gè)端視圖；圖5是圖I的切削鑲片的示例性實(shí)施方案的一個(gè)側(cè)視圖；圖6是本發(fā)明的一個(gè)墊片的示例性實(shí)施方案的等軸視圖； 圖7是圖6的墊片的示例性實(shí)施方案的另一個(gè)等軸視圖；圖8是圖6的墊片的示例性實(shí)施方案的一個(gè)端視圖；圖9是圖6的墊片的示例性實(shí)施方案的另一個(gè)端視圖；圖10是圖6的墊片的示例性實(shí)施方案的一個(gè)側(cè)視圖；圖11是組合(切削鑲片與墊片)的示例性實(shí)施方案的一個(gè)等軸視圖；圖12是組合(切削鑲片與墊片)的示例性實(shí)施方案的一個(gè)側(cè)視圖；圖13是具有坐入鑲片凹座中的切削鑲片與墊片組合的一個(gè)銑刀的示例性實(shí)施方案的等軸視圖；并且圖14是圖13的銑刀的示例性實(shí)施方案的一個(gè)側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參見圖I至圖5，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的切削鑲片10?？傮w上，切削鑲片10是正切的并且可轉(zhuǎn)位的。切削鑲片10典型地是通過使用本領(lǐng)域熟知的多種方法將碳化物粉末進(jìn)行成形壓制和燒結(jié)來制造的。切削鑲片10的形狀總體上是矩形的并且具有兩個(gè)完全相同且相反的端表面12、在這兩個(gè)相反的端表面12之間伸展的兩個(gè)完全相同且相反的次要側(cè)表面14、在這些端表面12與這些次要側(cè)表面14之間延伸的兩個(gè)完全相同且相反的主要側(cè)表面16。每個(gè)端表面12具有圍繞一條穿過這兩個(gè)端表面12的第一中央軸線Al的180°旋轉(zhuǎn)對稱性，每個(gè)次要側(cè)表面14具有圍繞一條穿過這兩個(gè)次要側(cè)表面14的第二中央軸線A2的180°旋轉(zhuǎn)對稱性，并且每個(gè)主要側(cè)表面16具有圍繞一條穿過這兩個(gè)主要側(cè)表面16的第三中央軸線A3的180°旋轉(zhuǎn)對稱性。第二中央軸線A2是垂直于第一中央軸線Al，并且第三中央軸線A3是垂直第一中央軸線Al并且垂直于第二中央軸線A2。切削鑲片10還包括位于這些主要和次要側(cè)表面14、16以及端表面12之間的四個(gè)相反的拐角側(cè)表面18。每個(gè)端表面12具有四個(gè)拐角兩個(gè)在對角線上相反的降低的拐角20以及兩個(gè)在對角線上相反的的升起的拐角22。這些降低的拐角20比這些升起的拐角22更靠近第二中央軸線A2。每個(gè)拐角側(cè)表面18在這兩個(gè)相反的端表面12之一的升起的拐角22與在這兩個(gè)相反的端表面12中另一個(gè)的降低的拐角20之間延伸。每個(gè)端表面12配備有兩個(gè)升起的構(gòu)件24 (每個(gè)升起的構(gòu)件24具有一個(gè)表面26)，以及兩個(gè)降低的對接構(gòu)件28 (每個(gè)降低的對接構(gòu)件28具有一個(gè)墊片對接表面30用于接觸墊片60)。墊片對接表面30相對于第二中央軸線A2彼此在對角線上是相反的。如在圖2和圖3中見到的，這些墊片對接表面30基本上是彼此共面的，并且與切削鑲片的第二中央軸線A2和第三中央軸線A3都是平行的。
兩個(gè)相反的主邊緣32形成在每個(gè)端表面12和這些主要側(cè)表面16的相交處，兩個(gè)相反的次邊緣34形成在每個(gè)端表面12和這些次要側(cè)表面14的相交處，而兩個(gè)相反的拐角邊緣36形成在每個(gè)拐角側(cè)表面18和這些主要側(cè)表面16的相交處。一個(gè)主切削刃38形成在每個(gè)主邊緣32和端表面12的相交處，并且基本上沿著與其相關(guān)聯(lián)的主邊緣32的整個(gè)長度延伸。一個(gè)次切削刃40形成在每個(gè)次邊緣34和端表面的相交處，并且沿著與其相關(guān)聯(lián)的次邊緣34的至少一半的長度延伸。一個(gè)拐角切削刃42形成在主切削刃和次切削刃38、40的相交處。主切削刃38鄰近這個(gè)升起的拐角22的區(qū)段構(gòu)成了主切削刃38的一個(gè)前導(dǎo)端44，而主切削刃38鄰近這個(gè)降低的拐角20的區(qū)段 構(gòu)成了主切削刃38的一個(gè)跟隨端46。如圖3中所見，次邊緣34被分成三個(gè)基本上直的區(qū)段；一個(gè)第一區(qū)段48，該第一區(qū)段從這個(gè)升起的拐角22延伸到距中央軸線Al大致一半距離；一個(gè)第二區(qū)段50，從第一區(qū)段48延伸到大致中央軸線Al ；以及一個(gè)第三區(qū)段52，從中央軸線Al延伸到這個(gè)降低的拐角20。如圖3中所見，當(dāng)從切削鑲片10的側(cè)面觀察時(shí)，次邊緣34總體上是L形。S卩，第一區(qū)段48和第三區(qū)段52基本上是相互平行的并且平行于第三中央軸線A3。換而言之，當(dāng)從切削鑲片10的側(cè)面觀察時(shí)，第一和第三區(qū)段48、52沒有重疊并且沒有位于一個(gè)公共直線上?，F(xiàn)在參見圖6至圖10，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的墊片60。總體上，墊片60的形狀總體上是矩形的并且具有兩個(gè)完全相同且相反的端表面62、在這兩個(gè)相反的端表面62之間伸展的兩個(gè)完全相同且相反的次要側(cè)表面64、在這些端表面62與這些次要側(cè)表面64之間延伸的兩個(gè)完全相同且相反的主要側(cè)表面66。每個(gè)端表面62具有圍繞一條穿過這兩個(gè)端表面62的第一中央軸線Al的180°旋轉(zhuǎn)對稱性，每個(gè)次要側(cè)表面64圍繞一條穿過這兩個(gè)次要側(cè)表面64的第二中央軸線A2是不對稱的，并且每個(gè)主要側(cè)表面66具有圍繞一條穿過這兩個(gè)主要側(cè)表面66的第三中央軸線A3的180°旋轉(zhuǎn)對稱性。第二中央軸線A2是垂直于第一中央軸線Al，并且第三中央軸線A3是垂直第一中央軸線Al并且垂直于第二中央軸線A2。切削鑲片10還包括位于這些主要和次要側(cè)表面64、66以及端表面62之間的四個(gè)相反的拐角側(cè)表面68。與切削鑲片10類似，這些端表面62之一具有四個(gè)拐角；兩個(gè)在對角線上相反的降低的拐角70以及兩個(gè)在對角線上相反的升起的拐角72。與切削鑲片10不同的是，另一個(gè)端表面62基本上是平面的用于接合鑲片凹座的后壁，如以下說明的。這些降低的拐角70比這些升起的拐角72更靠近第二中央軸線A2。每個(gè)拐角側(cè)表面68在這兩個(gè)相反的端表面62之一的升起的拐角72與在這兩個(gè)相反的端表面62中另一個(gè)的降低的拐角70之間延伸。端表面62之一配備有兩個(gè)升起的對接構(gòu)件74 (每個(gè)升起的對接構(gòu)件74具有一個(gè)鑲片對接表面76用于接觸鑲片10)，以及兩個(gè)降低的構(gòu)件78 (每個(gè)降低的構(gòu)件78具有一個(gè)表面80)。這些鑲片對接表面76相對于第二中央軸線A2彼此在對角線上是相反的。如圖6和圖8中所見，這些鑲片對接表面76基本上是彼此共面的。另外，這些鑲片對接表面76基本上與第二中央軸線A2和第三中央軸線A3都是平行的。兩個(gè)相反的主邊緣82形成在每個(gè)端表面62和這些主要側(cè)表面66的相交處，兩個(gè)相反的次邊緣84形成在每個(gè)端表面62和這些次要側(cè)表面64的相交處，而兩個(gè)相反的拐角邊緣86形成在每個(gè)拐角側(cè)表面68和這些主要側(cè)表面66的相交處。如圖8中所見，次邊緣84被分成三個(gè)基本上直的區(qū)段；一個(gè)第一區(qū)段88，該第一區(qū)段從這個(gè)征稿的拐角72延伸到距該中央軸線Al大致一半距離；一個(gè)第二區(qū)段90，從該第一區(qū)段88延伸到大致該中央軸線Al ；以及一個(gè)第三區(qū)段92，從該軸向軸線Al延伸到這個(gè)更低的拐角70。如圖8中所見，次邊緣84在側(cè)視圖上總體上是L形的，類似于切削鑲片10的次邊緣34。S卩，第一區(qū)段88和第三區(qū)段92基本上是相互平行的并且平行于第三中央軸線A3。換言之，當(dāng)從該墊片60的側(cè)表面觀察時(shí)，第一和第三區(qū)段88、92并且沒有重疊在或位于一個(gè)共有的直線上。現(xiàn)在參見圖11和12，如與傳統(tǒng)的切削鑲片與墊片相比較，鑲片10與墊片60相互接觸以提供額外的支持，從而允許適當(dāng)?shù)淖胱⑶覝p少在重型機(jī)加工應(yīng)用過程中切削鑲片10的旋轉(zhuǎn)。具體地講，在切削鑲片10的端表面12上在對角線上相反的鑲片對接表面26與墊片60在對角線上相反的鑲片對接表面76相接合。切削鑲片10與墊片60在對角線上相反的接合被定位在區(qū)域94中，在該區(qū)域中在重型機(jī)加工應(yīng)用過程會產(chǎn)生高的切削力。因?yàn)榍邢麒偲?0與墊片60在這個(gè)產(chǎn)生高的切削力(以及高的應(yīng)力)區(qū)域94中相互接觸，，所以本發(fā)明的鑲片10與墊片60提供了額外的支持以便允許適當(dāng)坐入以及減少切削鑲片10 的旋轉(zhuǎn)。現(xiàn)在參見圖13和圖14，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的一種銑刀100。銑刀100具有一條旋轉(zhuǎn)軸線R以及帶有多個(gè)鑲片凹槽104的刀具本體102。在每個(gè)鑲片凹座104中，本發(fā)明的切削鑲片10和墊片60是通過夾緊螺釘106、108分別正切地安裝到刀具本體102上。如所能見到的，每個(gè)切削鑲片10的坐入方式使得在工件(未示出)與切削鑲片10的次要側(cè)表面14、墊片60的次要側(cè)表面64與切削鑲片100的端面110之間存在一個(gè)間隙，鑲片凹座104包括一個(gè)側(cè)壁112以及總體上橫切于底壁116的一個(gè)后壁114。每個(gè)壁112、114、116總體上是平面的。當(dāng)坐入鑲片凹座104中時(shí)，切削鑲片10的次要側(cè)表面14之一與側(cè)壁112相鄰并且與其相接合，并且切削鑲片10的主要側(cè)表面16之一與鑲片凹座104的底壁116相鄰并且與其相接合。類似地，墊片60的次要側(cè)表面64之一與側(cè)壁112相鄰并且與其相接合，而墊片60的主要側(cè)表面66之一與鑲片凹座104的底壁116相鄰并且與其相接合。另外，切削鑲片10的端表面12上在對角線上相反的墊片對接表面26與墊片60在對角線上相反的鑲片對接表面76相接合，以便允許適當(dāng)?shù)淖胍约霸谥匦蜋C(jī)加工操作過程中減少切削鑲片10的旋轉(zhuǎn)。在此提及的專利以及公開文獻(xiàn)特此通過引用結(jié)合在此。在此已說明的本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方案可以在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)以其他方式實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.用于重型機(jī)加工操作的一個(gè)切削鑲片(10)與一個(gè)墊片(60)的組合， 該切削鑲片(10)包括 兩個(gè)相反的端表面(12)、在這兩個(gè)相反的端表面(12)之間延伸的兩個(gè)相反的次要側(cè)表面(14)、以及在這些端表面(12)與這些次要側(cè)表面(14)之間延伸的兩個(gè)相反的主要側(cè)表面(16);每個(gè)端表面具有四個(gè)拐角，這四個(gè)拐角包括兩個(gè)降低的拐角(20)以及兩個(gè)升起的拐角(22)，每個(gè)端表面(12)配備有兩個(gè)升起的構(gòu)件(24)以及兩個(gè)降低的對接構(gòu)件(28)，每個(gè)降低的對接構(gòu)件(28)具有一個(gè)墊片對接表面(30)，其中這些墊片對接表面相對于該切削鑲片的一條第二中央軸線(A2 )在對角線上是彼此相反的， 該墊片(60)包括 兩個(gè)相反的端表面(62)、在這兩個(gè)相反的端表面之間延伸的兩個(gè)相反的次要側(cè)表面(64)，在這些端表面與這些次要側(cè)表面之間延伸的兩個(gè)相反的主要側(cè)表面(66)，一個(gè)端表面具有四個(gè)拐角，這四個(gè)拐角包括兩個(gè)降低的拐角(70)以及兩個(gè)升起的拐角(72)，一個(gè)端表面配有兩個(gè)升起的對接構(gòu)件(74)以及兩個(gè)降低的構(gòu)件(78)，每個(gè)升起的對接構(gòu)件(74)具有一個(gè)鑲片對接表面(76)，其中這些鑲片對接表面相對于該墊片的一條第二中央軸線(A2)在對角線上是彼此相反的， 其中，在將該切削鑲片和墊片安裝到一個(gè)切削刀具(100)的鑲片凹座之內(nèi)(104)時(shí)，該切削鑲片(10)的這些墊片對接表面(30)與該墊片(60)的這些鑲片對接表面(76)接合。
2.如權(quán)利要求I所述的組合，其中該切削鑲片(10)的每個(gè)端表面(12)具有圍繞穿過這兩個(gè)端表面的一條第一中央軸線(Al)的180°旋轉(zhuǎn)對稱性，每個(gè)次要側(cè)表面(14)具有圍繞穿過這兩個(gè)次要側(cè)表面(14)的第二中央軸線(A2)的180°旋轉(zhuǎn)對稱性，并且每個(gè)主要側(cè)表面(16)具有圍繞穿過這兩個(gè)主要側(cè)表面(16)的一條第三中央軸線(A3)的180°旋轉(zhuǎn)對稱性，并且其中該第二中央軸線(A2)是垂直于該第一中央軸線(Al)，而該第三中央軸線(A3)是垂直于該第一中央軸線(Al)并且垂直于該第二中央軸線(A2)。
3.如權(quán)利要求2所述的組合，其中這些墊片對接表面(30)是基本上是彼此共面的并且基本上與該切削鑲片(10)的第二中央軸線(A2)和第三中央軸線(A3)都是平行的。
4.如權(quán)利要求I所述的組合，其中該墊片(60)的一個(gè)端表面(62)具有圍繞穿過這兩個(gè)端表面(62)的一條第一中央軸線(Al)的180°旋轉(zhuǎn)對稱性，每個(gè)次要側(cè)表面(64)是圍繞穿過這兩個(gè)次要側(cè)表面(64)的第二中央軸線(A2)不對稱的，并且每個(gè)主要側(cè)表面(66)具有圍繞穿過這兩個(gè)主要側(cè)表面(66)的一條第三中央軸線(A3)的180°旋轉(zhuǎn)對稱性，并且其中該第二中央軸線(A2)是垂直于該第一中央軸線(Al)，而該第三中央軸線(A3)是垂直于該第一中央軸線(Al)并且垂直于該第二中央軸線(A2)。
5.如權(quán)利要求4所述的組合，其中這些鑲片對接表面(80)是基本上是彼此共面的并且基本上與該墊片(60)的第二中央軸線(A2)和第三中央軸線(A3)都是平行的。
6.如權(quán)利要求I所述的組合，其中該切削鑲片(10)進(jìn)一步包括在這些主要和次要側(cè)表面(14，16)與這些端表面(12)之間的四個(gè)相反的拐角側(cè)表面(18)。
7.如權(quán)利要求6所述的組合，其中該切削鑲片進(jìn)一步包括形成在每個(gè)端表面(12)與這些主要側(cè)表面(14)的一個(gè)相交處的兩個(gè)相反的主邊緣(32)、形成在每個(gè)端表面(12)與這些次要側(cè)表面(14)的一個(gè)相交處的兩個(gè)相反的次邊緣(34)、以及形成在每個(gè)拐角側(cè)表面(18)與這些主要側(cè)表面(16)的一個(gè)相交處的兩個(gè)相反的拐角邊緣(36)。
8.如權(quán)利要求7所述的組合，其中該切削鑲片(10)進(jìn)一步包括形成在每個(gè)主邊緣(32)與端表面(12)的一個(gè)相交處且基本上沿著與其相關(guān)聯(lián)的主邊緣的整個(gè)長度延伸的一個(gè)主切削刃(38)、以及形成在每個(gè)次邊緣(34)與端表面(12)的一個(gè)相交處并且沿著與其相關(guān)聯(lián)的次邊緣的至少一半的長度延伸的一個(gè)次切削刃(40)、以及形成在該主切削刃和次切削刃(38，40)的一個(gè)相交處的一個(gè)拐角切削刃(42)。
9.如權(quán)利要求8所述的組合，其中，該主切削刃(38)鄰近這個(gè)升起的拐角(22)的區(qū)段構(gòu)成了該主切削刃的一個(gè)前導(dǎo)端(44)，并且其中該主切削刃(38)鄰近這個(gè)降低的拐角(20)的區(qū)段構(gòu)成了該主切削刃(38)的一個(gè)跟隨端(46)。
10.一種銑刀(100)，包括 多個(gè)鑲片凹座(104);以及 根據(jù)權(quán)利要求I所述的坐入該多個(gè)鑲片凹座(104)的每一個(gè)中的一個(gè)切削鑲片(10)與一個(gè)墊片(60)的一種組合。
全文摘要
在此披露了切削鑲片(10)與墊片(60)的一種組合。這種切削鑲片和墊片具有兩個(gè)相反的端表面(12，62)，并且?guī)в袃蓚€(gè)相同且相反的主要側(cè)表面(16，66)以及兩個(gè)相同且相反的次要側(cè)表面(14，64)，這兩個(gè)相反的端表面在這些次要側(cè)表面(14，64)之間延伸。鑲片(10)的每個(gè)端表面具有兩個(gè)降低的對接構(gòu)件(28)，每個(gè)構(gòu)件具有一個(gè)用于接觸墊片(60)的墊片對接表面(30)。墊片(60)的一個(gè)端表面(62)具有兩個(gè)升起的對接構(gòu)件(74)，每個(gè)構(gòu)件具有一個(gè)用于接觸鑲片(10)的鑲片對接表面(76)。這些對接表面(30，76)在一個(gè)區(qū)域中彼此接觸，在這個(gè)區(qū)域中會產(chǎn)生高的切削力以便幫助分散在切削操作中遇到的負(fù)荷，同樣還在鑲片失效的情況下提供對鑲片凹座(104)的保護(hù)。
文檔編號B23C5/20GK102665983SQ201080053851
公開日2012年9月12日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者J·F·科瓦克, K·R·梅拉瓦蘭·尼基萊什 申請人:鈷碳化鎢硬質(zhì)合金公司