本發(fā)明涉及用于槽車削和銑槽操作中的金屬切削工具,所述切削工具具有可轉位切削鑲刀,所述可轉位切削鑲刀具有多個切削部分。
背景技術:
在用于槽車削和銑槽操作中的金屬切削工具的領域內,能夠可移除地固定在鑲刀保持器中的切削鑲刀早已提供了利用切削刃附近的適當硬度的材料、即硬質合金來執(zhí)行切削操作的方法,其中,在處置磨損或損壞的切削鑲刀之后,由較低硬度的材料制造的鑲刀保持器是可重復使用的。
這類切削工具已進一步發(fā)展以利用具有增加數(shù)量的切削刃的可轉位切削鑲刀,從而通過每個切削鑲刀提供增加數(shù)量的切削操作來產生經濟效益。這類切削工具還已發(fā)展成提供將可轉位鑲刀固定至鑲刀保持器的更高效的方式。
US 2012/0099935公開了一種可轉位切削鑲刀,其具有兩個相對的端面、外圍側表面以及四個切削部分。所述外圍側表面具有兩對相對側表面,第一對包括四個切削部分的后隙面,并且第二對包括四個切削部分的前刀面和四個鄰接區(qū)。在第二對相對側表面之間的最小的長度尺寸與切削鑲刀關于其呈鏡像對稱的第一平面一致。對于切削鑲刀在鑲刀保持器內的每個轉位位置,四個鄰接區(qū)中的三個與位于鑲刀保持器的側壁表面上的三個反應區(qū)夾緊接觸。
US 2014/0050542公開了一種可轉位切削鑲刀,其具有兩個相對的主表面、外圍側表面以及四個切削部分。所述外圍側表面具有兩對相對側表面,第一對短側面包括四個切削部分的后隙面和兩個定位凹口,并且第二對長側面包括四個切削部分的前刀面和四個定位表面。在主表面中的一個的平面圖中,很清楚的是,包含四個切削刃中的任何一個的徑向平面不與第二對長側面相交。對于切削鑲刀在鑲刀保持器內的每個轉位位置,四個定位表面中的一個在保持器的鑲刀槽中通過止動表面來支撐,并且兩個定位凹口中的一個接合鑲刀槽中的定位銷。
本發(fā)明的一個目的在于提供一種具有四個切削部分的改進的可轉位切削鑲刀。
此外,本發(fā)明的目的還在于使得切削鑲刀能夠在高效利用空間的情況下被固定至匹配體。
本發(fā)明的另一目的在于為切削鑲刀的四個切削刃提供穩(wěn)健的支持。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種能夠執(zhí)行內槽車削操作的改進的切削工具。
本發(fā)明的再一個目的在于提供一種使得能夠實現(xiàn)不受干擾的切屑形成的切削工具構型。
技術實現(xiàn)要素:
依據(jù)本發(fā)明,提供了一種可轉位切削鑲刀,其包括:兩個相對的端面,其具有外圍側表面和在其間延伸的中心軸線;以及正好四個切削部分,
四個切削部分中的每一個具有由前刀面和后隙面的相交部形成的主切削刃,
所述外圍側表面具有兩對相對側表面,第一對相對側表面包括四個后隙面,并且第二對相對側表面包括四個前刀面,
其中,在端視圖中:
處于四個主切削刃上的四個切削點限定了第一對相對側表面和第二對相對側表面之間的過渡部,以及
在第二對相對側表面之間的最小的第一長度尺寸小于在四個切削點中的兩個之間的最小的第二長度尺寸的十分之六。
此外,依據(jù)本發(fā)明,還提供了一種切削工具,其包括鑲刀保持器和保持在所述鑲刀保持器中的上述種類的切削鑲刀,
所述鑲刀保持器具有沿縱向工具軸線延伸的保持部分,所述保持部分具有橫向于縱向工具軸線的座表面,以及
所述切削鑲刀能夠通過單獨的緊固件在四個轉位位置中的任何一個可移除地固定至鑲刀保持器,
其中,正好一個切削部分可操作,以及
其中,一個端面與所述座表面夾緊接觸。
附圖說明
為了更好地理解,現(xiàn)在將參照附圖,僅通過示例的方式來描述本發(fā)明,在附圖中,鏈劃線(chain-dash line)表示構件的局部視圖的截止邊界,并且在附圖中:
圖1為依據(jù)本發(fā)明的一些實施例的切削鑲刀的透視圖;
圖2為圖1中所示的切削鑲刀的端視圖;
圖3為圖2中所示的切削工具的詳細視圖;
圖4為圖1中所示的切削鑲刀的側視圖;
圖5為依據(jù)本發(fā)明的一些實施例的切削工具的分解透視圖;
圖6為圖5中所示的切削工具的端視圖,其中,移除了鑲刀保持器的柄部;
圖7為依據(jù)本發(fā)明的一些實施例的鑲刀保持器的透視圖;以及
圖8為圖7中所示的鑲刀保持器的端視圖。
具體實施方式
首先關注圖1至圖4,其示出了可轉位切削鑲刀20,所述可轉位切削鑲刀20可以通過形壓(form pressing)和燒結例如碳化鎢之類的硬質合金來制造,并且可以被涂覆或未涂覆。
根據(jù)本發(fā)明,切削鑲刀20具有:兩個相對的端面22,其具有外圍側表面24和在所述兩個相對的端面22之間延伸的中心軸線C;以及正好四個切削部分26。
這四個切削部分26中的每一個具有主切削刃28,所述主切削刃28由前刀面30和后隙面(relief surface)32的相交部形成。
外圍側表面24具有兩對相對側表面34、36,第一對相對側表面34包括四個后隙面32,并且第二對相對側表面36包括四個前刀面30。
在本發(fā)明的一些實施例中,兩個相對的端面22可以是相同的。
此外,在本發(fā)明的一些實施例中,四個切削部分26也可以是相同的。
另外,在本發(fā)明的一些實施例中,每個主切削刃28可從一個端面22延伸至另一個端面22。
更進一步,在本發(fā)明的一些實施例中,每個主切削刃28可基本上平行于中心軸線C。
如圖2中所示,在端視圖中,切削鑲刀20在第二對相對側表面36之間具有最小的第一長度尺寸L1,L1沿假想的第一線段S1測得。
同樣如圖2中所示,在切削鑲刀20的端視圖中,處于四個主切削刃28上的四個切削點NC限定了第一對相對側表面34和第二對相對側表面36之間的過渡部,并且切削鑲刀20在四個切削點NC中的兩個之間具有最小的第二長度尺寸L2,L2沿假想的第二線段S2測得。
在本發(fā)明的一些實施例中,第二對相對側表面36之間的最小的第一長度尺寸L1小于四個切削點NC中的兩個之間的最小的第二長度尺寸L2的十分之六,即L1 < L2*6/10。
應當理解的是,最小的第一長度尺寸L1在第二對相對側表面36的周緣點之間測得,在切削鑲刀20的端視圖中,所述周緣點通過第一線段S1聯(lián)接。
將切削鑲刀20構造成具有小于最小的第二長度尺寸L2的十分之六的最小的第一長度尺寸L1有利地使得切削鑲刀20能夠在高效利用空間的情況下被固定至匹配體。
在本發(fā)明的一些實施例中,最小的第一長度尺寸L1可小于最小的第二長度尺寸L2的一半,即L1 < L2/2。
此外,在本發(fā)明的一些實施例中,第一線段S1也可平行于第二線段S2。
另外,在本發(fā)明的一些實施例中,第一線段S1可平行于豎直平面PV并且與之偏置,所述豎直平面PV包含中心軸線C并且穿過第二對相對側面36。
如圖2中所示,四個切削點NC可以限定外接外圍側表面24的第一假想圓C1,所述第一假想圓C1具有第一直徑D1。
如圖3中所示,在切削鑲刀20的詳細端視圖中,每個后隙面32上的第一后隙點NP1可以被定位成比相同后隙面32上的第二后隙點NP2更遠離其相應的切削點NC,并且第一后隙點NP1可以被定位成比第二后隙點NP2靠近第一假想圓C1。
將切削鑲刀20構造成使得第一后隙點NP1定位成比第二后隙點NP2靠近第一假想圓C1有利地在內槽車削操作期間為操作的主切削刃28提供穩(wěn)健的支持。
在本發(fā)明的一些實施例中,四個切削部分26中的每一個可具有包含中心軸線C和其相應的切削點NC的徑向平面PR。
此外,在本發(fā)明的一些實施例中,每個徑向平面PR還可與第二對相對側表面36相交。
另外,在本發(fā)明的一些實施例中,每個徑向平面PR可與另一徑向平面PR共面。
更進一步,在本發(fā)明的一些實施例中,第一線段S1可不與四個徑向平面PR中的任何徑向平面相交。
將切削鑲刀20構造成使得第一線段S1不與四個徑向平面PR中的任何徑向平面相交有利地在操作的切削部分26附近提供足夠的空間,以使得能夠實現(xiàn)不受干擾的切屑形成。
如圖3中所示,每個徑向平面PR可以與緊鄰其相應的切削點NC與后隙面32重合或相切的直的假想后隙線(relief line)LR形成銳角后隙角α1,并且所述銳角后隙角α1可具有等于或大于75度的值,即,α1 ≥ 75°。
將切削鑲刀20構造成具有等于或大于75度的后隙角α1有利地在內槽車削操作期間為操作的主切削刃28提供穩(wěn)健的支持。
在本發(fā)明的一些實施例中,銳角后隙角α1可具有等于或大于80度的值,即,α1 ≥ 80°。
如圖2中所示,四個徑向平面PR可以限定四個假想鑲刀區(qū)域R1、R2、R3、R4,并且所述四個后隙面32可以完全位于非相鄰的第一假想鑲刀區(qū)域R1和第三假想鑲刀區(qū)域R3中。
在本發(fā)明的一些實施例中,第一假想鑲刀區(qū)域R1和第三假想鑲刀區(qū)域R3可被豎直平面PV分隔。
此外,在本發(fā)明的一些實施例中,限定第一假想鑲刀區(qū)域R1的兩個徑向平面PR可形成第一銳角區(qū)域角β1,并且限定第三假想鑲刀區(qū)域R3的兩個徑向平面PR可形成第三銳角區(qū)域角β3。
另外,在本發(fā)明的一些實施例中,第一區(qū)域角β1和第三區(qū)域角β3可具有等于或大于60度的相同的值,即β1= β3 ≥ 60°。
更進一步,在本發(fā)明的一些實施例中,第二對相對側表面36可具有正好四個隔開的鄰接區(qū)38。
再進一步,在本發(fā)明的一些實施例中,每個鄰接區(qū)38可以完全位于第一假想鑲刀區(qū)域R1或第三假想鑲刀區(qū)域R3中。
如圖2中所示,在切削鑲刀20的端視圖中,四個鄰接區(qū)38中的每一個可與四個鄰接區(qū)38中相鄰的一個形成V形。
如圖4中所示,四個鄰接區(qū)38中的每一個可包含平行于中心軸線C的直的假想鄰接線LA。
在本發(fā)明的一些實施例中,四個鄰接區(qū)38中的每一個可以被定位成與四個前刀面30中的一個相鄰。
此外,在本發(fā)明的一些實施例中,四個鄰接區(qū)38中的每一個可以被完全地定位成比第一線段S1更遠離豎直平面PV。
更進一步,在本發(fā)明的一些實施例中,四個鄰接區(qū)38中的每一個可以是平面。
如圖2中所示,四個鄰接區(qū)38中的每一個可與四個鄰接區(qū)38中的另一個形成小于180度的外鄰接角δ1,即δ1 < 180°。
在本發(fā)明的一些實施例中,所述外鄰接角δ1可具有介于60度和120度之間的值,即60° < δ1 < 120°。
應當理解的是,貫穿說明書和權利要求,術語“外角”的使用指的是在兩個平面和/或線性部件之間的角度,所述角度在其上形成有這些部件的構件外部測得。
如圖4中所示,每個切削部分26可具有兩個副切削刃40,并且每個副切削刃40可沿朝向垂直于中心軸線C的正中平面M的方向遠離其相關聯(lián)的主切削刃28延伸。
在本發(fā)明的一些實施例中,兩個相對的端面22中的至少一個可以包括從其突出的中央凸臺42,并且每個中央凸臺42可具有凸起的支撐表面44,所述支撐表面44定位成比位于正中平面M的相同側上的四個切削部分26上的任何點軸向更遠離正中平面M。
將切削鑲刀20構造成具有凸起的支撐表面44有利地使得四個切削部分26的修改方案能夠在不修改支撐表面44的情況下實現(xiàn)多種產品變體。
此外,在本發(fā)明的一些實施例中,每個支撐表面44也可以是基本上平面的并且垂直于中心軸線C。
將每個支撐表面44構造成是平面的并且垂直于中心軸線C有利地促進切削鑲刀20的準確和可重復的轉位。
此外,在本發(fā)明的一些實施例中,切削鑲刀20可以關于正中平面M呈鏡像對稱。
如圖2中所示,切削鑲刀20可以關于豎直平面PV呈鏡像對稱。
對切削鑲刀20關于豎直平面PV呈鏡像對稱的本發(fā)明的實施例而言,切削鑲刀20在第二對相對側表面36之間可具有最小的第一長度尺寸L1的兩個實例。
在本發(fā)明的一些實施例中,垂直于豎直平面PV并且包含中心軸線C的水平面PH可穿過第一對相對側面34。
此外,在本發(fā)明的一些實施例中,切削鑲刀20也可以關于水平面PH呈鏡像對稱。
對切削鑲刀20關于豎直平面PV和水平面PH呈鏡像對稱的本發(fā)明的實施例而言,切削鑲刀20可通過如下方式來轉位,即:通過執(zhí)行繞中心軸線C的180°旋轉、繞位于豎直平面PV中且垂直于中心軸線C的第一軸線A1的180°旋轉或者繞位于水平面PH中且垂直于中心軸線C的第二軸線A2的180°旋轉。
如圖2中所示,在端視圖中,切削鑲刀20具有在第二對相對側面36之間沿豎直平面PV延伸的第三長度尺寸L3,L3沿假想的第三線段S3測得。此外,切削鑲刀20還具有在第一對相對側面34之間沿水平面PH延伸的第四長度尺寸L4,L4沿假想的第四線段S4測得。
在本發(fā)明的一些實施例中,第二對相對側面36之間的最小的第一長度尺寸L1小于在第二對相對側面36之間沿豎直平面PV的第三長度尺寸L3,所述第三長度尺寸L3又小于四個切削點NC中的兩個之間的最小的第二長度尺寸L2,所述最小的第二長度尺寸L2又小于在第一對相對側面34之間沿水平面PH的第四長度尺寸L4。
現(xiàn)在關注圖5至圖6,其示出了根據(jù)本發(fā)明的切削工具46,所述切削工具46包括鑲刀保持器48和保持在其中的切削鑲刀20。
切削鑲刀20能夠通過單獨的緊固件50在四個轉位位置(index position)中的任何一個被可移除地固定至鑲刀保持器48,并且在每個轉位位置正好一個切削部分26可操作。
鑲刀保持器48具有沿縱向工具軸線L延伸的保持部分52。
保持部分52具有橫向于縱向工具軸線L的座表面54,并且切削鑲刀20的一個端面22與座表面54夾緊接觸。
在本發(fā)明的一些實施例中,座表面54可以是基本上平面的并且垂直于縱向工具軸線L。
如圖7中所示,保持部分52可以是細長的,并且縱向延伸遠離柄部56。
如圖6中所示,在切削工具46的端視圖中,具有第二直徑D2的第二假想圓C2可以包含切削鑲刀20和整個保持部分52。
在本發(fā)明的一些實施例中,操作的切削部分26可具有垂直于縱向工具軸線L的鑲刀深度DI,并且鑲刀深度DI可等于或大于第二直徑D2的十分之一,即DI ≥ D2/10。
此外,在本發(fā)明的一些實施例中,第一假想圓的第一直徑D1可具有等于或大于第二假想圓的第二直徑D2的四分之三的值,即D1 ≥ D2*3/4。
應當理解的是,鑲刀深度DI表示在內槽車削操作期間切削工具的最大切削深度。
將切削工具46構造成使得鑲刀深度DI等于或大于第二直徑D2的十分之一有利地使得切削工具46能夠以等于或大于保持部分52在其內延伸的工件的孔直徑的十分之一的切削深度來執(zhí)行內槽車削操作。
在本發(fā)明的一些實施例中,保持部分52可具有與座表面54相鄰的三個反應表面60、62、64,并且對于每個轉位位置,切削鑲刀的四個鄰接區(qū)38中的三個可與這三個反應表面60、62、64夾緊接觸。
此外,在本發(fā)明的一些實施例中,這三個反應表面60、62、64可以各自橫向于座表面54延伸。
另外,在本發(fā)明的一些實施例中,未與三個反應表面60、62、64夾緊接觸的單一的鄰接區(qū)38可被定位成與操作的切削部分26的前刀面30相鄰。
將切削工具46構造成具有與操作的切削部分26的前刀面30相鄰的非操作的鄰接區(qū)38有利地在操作的切削部分26附近提供足夠的空間,以使得能夠實現(xiàn)不受干擾的切屑形成。
如圖7和圖8中所示,兩個隔開的突起58a、58b可從座表面54突出,并且三個反應表面中的兩個60、62可位于第一突起58a上,且第三反應表面64可位于第二突起58b上。
將鑲刀保持器48構造成具有兩個隔開的突起58a、58b有利地使得單一的切削鑲刀20能夠在高效利用空間的情況下被固定至鑲刀保持器48。
在本發(fā)明的一些實施例中,與中心軸線C同軸的中心孔66可以在切削鑲刀20的兩個相對的端面22之間延伸并且對這兩個相對的端面22打開。
此外,在本發(fā)明的一些實施例中,緊固件50可以呈夾緊螺釘?shù)男问?,所述夾緊螺釘延伸通過切削鑲刀的中心孔66,并且接合處于保持部分52的座表面54中的螺紋孔68。
另外,在本發(fā)明的一些實施例中,螺紋孔68相對于中心孔66可以是偏心的。
盡管已在一定程度上具體地描述了本發(fā)明,但應當理解的是,能夠作出各種變更和修改,而不脫離如以下所要求保護的本發(fā)明的精神或范圍。