本實用新型涉及一種用于安放在刀具的安裝刀柄的槽中的刀片，所述刀具尤其是靠模銑刀。另外，本實用新型涉及一種刀具。

背景技術(shù)：

就像尤其用在鍛模制造和模具制造或者航天航空中那樣的自由形狀表面的加工一般借助靠模銑刀進(jìn)行，它在繞其中心軸線回轉(zhuǎn)時塑造出球形或環(huán)面形狀。在此情況下通常使用雙刃可換刀片來銑削和鉆削，其居中安置在安裝刀柄中，該安裝刀柄具有用于安放刀片且具有圓形通孔的端側(cè)槽，緊固件被旋擰穿過該通孔以便定位該刀片?？磕ｃ姷侗挥糜诮饘俨牧弦约胺墙饘俨牧系拇旨庸せ蚓庸?。

在此情況下，它不僅是尤其與標(biāo)準(zhǔn)刀片的片形、后角和片厚相關(guān)的DIN ISO1832。有別于DIN ISO1832或者DIN ISO6987所述的片形(根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)有時在其背面或周面以及在其切削正面的局部在燒結(jié)之后不經(jīng)歷例如借助磨削的宏觀形狀的其它除材加工)，從現(xiàn)有技術(shù)中知道的靠模銑刀刀片在其周面(即背面)區(qū)域中、或沿安放面和切削正面被機械除材二次加工。

另外，靠模銑刀的刀片在刀片固定方面不同于如DIN ISO1832或者DIN ISO6987所述的刀片。在根據(jù)DIN ISO1832的刀片中固定借助螺釘來實現(xiàn)，或夾緊利用鉗或銷來實現(xiàn)，從而在這里該刀片在一側(cè)被壓緊至支座上，而靠模銑刀的刀片在第一和第二端部之間在包含刀片通孔和端部內(nèi)通孔情況下借助緊固螺釘被固定在刀具的安裝刀柄的槽中，從而出現(xiàn)兩側(cè)支承。

通過在現(xiàn)有技術(shù)中公開的靠模銑刀刀片所執(zhí)行的磨削，可能沿刀刃出現(xiàn)呈開裂、崩刃、疤瘤或呈內(nèi)應(yīng)力變換形式的組織損傷形式的缺陷，其是由因熱變 化過程而引起的磨削發(fā)熱造成。同樣，在冷卻潤滑劑幫助下執(zhí)行的磨削通常導(dǎo)致粉末冶金制造的以鈷為結(jié)合相的刀具材料的腐蝕。這種腐蝕在所述刀片中因出現(xiàn)所謂的鈷浸出即鈷含量洗出而引人注意。刀刃的開裂、崩刃或疤瘤形成或組織損傷以及鈷浸出在刀片的性能方面表現(xiàn)明顯。例如，無法排除在工作不久之后就提前失效。

除了在磨削時要額外完成的工序所出現(xiàn)的高昂成本外還有另一個缺點，因為材料去除導(dǎo)致就刀具材料充分利用而言的效率降低。例如，在磨削后需要刀具材料漿體的相應(yīng)清除或再生。

在EP 0 523 404 B1、DE 103 08 036 B4和DE 600 06 839 T2中描述了刀片，其中設(shè)有錯開180°的刀刃。通過松開緊固螺釘，用舊的刀刃可以被換掉或轉(zhuǎn)位，以便將在該刀片上的另一個切削部投入使用。

DE 10 2011 087 507 A1描述了一種通過坯件燒結(jié)而制造的呈回轉(zhuǎn)刀片形式的陶瓷刀片，其具有分別具有用于裝夾入刀具刀夾中的安放面的頂面和底面以及連接頂面和底面的側(cè)面和用于工件切削加工的刀刃。與刀刃相鄰地可設(shè)有環(huán)繞的圍繞安放面的切削正面，其中，所述側(cè)面、刀刃和切削正面由燒結(jié)所形成的燒結(jié)皮層構(gòu)成，并且沒有遇到由除材加工而造成的損傷，只有安放面接受除材加工并且不是由燒結(jié)所生成的燒結(jié)皮層構(gòu)成。

雖然在DE 10 2011 087 507 A1中確實指出了燒結(jié)皮層的有利作用，其中聲稱它能提高耐磨性。但要考慮因看上去閃亮或暗灰的燒結(jié)皮層而出現(xiàn)下述表面粗糙度：其在切削加工過程中尤其可能在刀刃區(qū)域阻礙切屑排走。不利的刀片表面性能此時促成刀片與待去除材料之間的附著，這導(dǎo)致有疤瘤的刀的形成。除了易于附著外，燒結(jié)坯層以及上述的鈷浸出還導(dǎo)致與刀片材料可被涂層浸潤相關(guān)的問題。弱的可浸潤性在借助CVD方法或PVD方法所涂覆的刀片中同樣導(dǎo)致減弱的性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本實用新型的任務(wù)是提供用于安放在刀具尤其是靠模銑刀的安裝刀 柄的槽內(nèi)的刀片，其可以低成本地制造并且保證刀片的長使用壽命。

根據(jù)本實用新型，該任務(wù)將通過一種刀片來完成。所述刀片用于安放在刀具尤其是靠模銑刀的安裝刀柄的槽中，所述刀片具有至少一個刀刃、切削正面和背面以及放置面，還具有用于借助緊固螺釘將該刀片緊固在該槽中的通孔，其中，該刀片通過刀具材料粉末的壓制和燒結(jié)制成，并且所述至少一個刀刃、切削正面和背面被保留在燒結(jié)狀態(tài)。

優(yōu)選地，該刀片可以滿足按照根據(jù)DIN ISO1832的公差等級J、K、L、M和N的尺寸穩(wěn)定性，其中，與直徑和刀片長度相關(guān)的公差可以為±0.05毫米。

優(yōu)選地，該刀片的通孔可以具有在燒結(jié)后未經(jīng)歷進(jìn)一步加工的圓形橫截面。

優(yōu)選地，該刀具材料粉末可以具有下述材料中的一種或多種：

-WC-Co硬質(zhì)金屬，

-WC-(Ti/Ta/Nb)C-Co硬質(zhì)金屬，

-TiC/TiN-Co/Ni金屬陶瓷，

-PM-HSS；

-刀具陶瓷材料。

即，根據(jù)本實用新型，至少一個刀刃、切削正面和背面保留在燒結(jié)狀態(tài)下。本實用新型的特點因此是通過使用直接壓制而最佳利用了刀具材料資源，這明顯降低了本實用新型刀片的制造成本。在某些應(yīng)用場合中，例如當(dāng)?shù)镀O(shè)置用于粗加工時，安放面(即與刀片厚度相鄰接的兩個面)也可保留在燒結(jié)狀態(tài)下。但根據(jù)相應(yīng)的要求，這兩個安放面也可以被除材加工。因為刀片安放面未介入隨后的切削過程且因而與真正的刀片切削功能無關(guān)，故在此情況下本實用新型刀片的工作面也未被除材加工。

本實用新型解決方案的另一個主要優(yōu)點在于，因放棄有目的地沿刀刃的磨削加工而沒有熱量輸入刀片，因此不會出現(xiàn)組織轉(zhuǎn)變并且避免或許由此導(dǎo)致的受損。

據(jù)此，在本實用新型中存在制造時區(qū)別對待，這是因為該刀片在周面或背面不接受進(jìn)一步的除材加工。或許需要的安放面除材加工只用于在制造中除去 現(xiàn)有的余量，因而制造出厚度很準(zhǔn)確穩(wěn)定的刀片。該制造原理可以不僅用于只有一個切削部的刀片，也可用于具有多個切削部的刀片。

本實用新型的一個很有利的性能在于，刀刃可以呈振動形式或弧形構(gòu)成，從而切削是柔和完成的，同時不再執(zhí)行磨削二次加工。

在本實用新型的一個很有利的改進(jìn)方案中可以規(guī)定，該刀片滿足按照根據(jù)DIN ISO1832的公差等級J、K、L、M和N的尺寸穩(wěn)定性，在此，關(guān)于直徑和刀片長度的公差為±0.05mm。由此，刀片原則上可被用于所有出現(xiàn)的應(yīng)用場合。

當(dāng)?shù)镀耐拙哂性跓Y(jié)之后不經(jīng)歷進(jìn)一步加工的圓形橫截面時，可以獲得刀片制造成本的進(jìn)一步降低。

另外可以規(guī)定，刀具材料粉末具有下述材料中的一種或多種：WC-Co硬質(zhì)金屬、WC-(Ti/Ta/Nb)C-Co硬質(zhì)金屬、TiC/TiN-Co/Ni金屬陶瓷、PM-HSS或刀具陶瓷材料。這些材料在切削加工時的大多數(shù)應(yīng)用場合中被證明是很適用的，其中，該刀片可以用硬質(zhì)金屬-刀具材料粉末很好地制造。

一種具有本實用新型刀片的刀具，其具有安裝刀柄和緊固螺釘，該安裝刀柄具有被分為第一端部和第二端部的末端，在所述第一端部和所述第二端部之間形成具有平行內(nèi)側(cè)壁的用于安放刀片的槽，該緊固螺釘具有頭部和帶有外螺紋的桿部，并且能按照下述方式被擰入垂直于該安裝刀柄的縱軸線且垂直于該槽的平行內(nèi)側(cè)壁延伸的孔中以便固定該刀片的位置，即，該緊固螺釘在擰入狀態(tài)下延伸穿過該刀片內(nèi)的通孔，其中，該孔具有延伸穿過該安裝刀柄的第一端部的第一孔段和延伸穿過該安裝刀柄的第二端部的第二孔段，并且所述第二孔段具有對應(yīng)于該桿部的外螺紋的內(nèi)螺紋，其中，該刀片是本實用新型的刀片。

優(yōu)選地，該緊固螺釘與該刀片的通孔的橫截面的圓形可以形成單點支承。

根據(jù)本實用新型所設(shè)計的刀片和與之匹配的本實用新型的刀具允許簡單可靠地對準(zhǔn)刀片在刀具內(nèi)的方向且將刀片固定在刀具內(nèi)，因此相對于現(xiàn)有技術(shù)是一項有利的可選替代方案。在此刀具中省掉了在刀片更換或刀片回轉(zhuǎn)后的刀片重新調(diào)節(jié)。

為了獲得刀片在刀具的槽內(nèi)的很準(zhǔn)確支承而可以規(guī)定，該緊固螺釘與刀片 通孔的橫截面的圓形一起形成單點支承。

附圖說明

以下，結(jié)合附圖來描述本實用新型實施例的原理，其中：

圖1是本實用新型的刀具的分解立體視圖；

圖2示出圖1的刀具的安裝刀柄的前側(cè)部分；

圖3a-3g是具有呈弧形的各種刀刃的單面刀片的概覽視圖；

圖4a-4b示出具有以180°錯開的用于雙重應(yīng)用的刀刃的兩個刀片；

圖5a-5b是兩個刀片的細(xì)節(jié)圖；

圖6是刀刃的細(xì)節(jié)圖；

圖7示出用于將刀片固定在安裝刀柄上的緊固螺釘；

圖8示出刀具在刀片安放區(qū)域內(nèi)的截面；

圖9a-9b示出刀具在刀片安放區(qū)域內(nèi)的截面；

圖10示出用于制造刀片的壓制模具。

具體實施方式

如圖1總體示出且如圖2放大示出的刀具1具有安裝刀柄2，其被構(gòu)造用于安放在未示出的機床中。安裝刀柄2具有用于安置刀片4的槽3以及孔6，在所述孔中可旋擰入用于將刀片4定位在刀具1上的緊固螺釘5。在這里，刀具1是靠模銑刀(或仿形銑刀)，以下詳述的刀片4尤其適合用于靠模銑刀。

安裝刀柄2的前部被分為第一端部21和第二端部22，槽3位于兩者之間。槽3向前敞開構(gòu)成并且具有兩個平行于安裝刀柄2的縱軸線25的內(nèi)側(cè)壁以及底面35。

孔6在安裝刀柄2的前部，垂直于安裝刀柄2的縱軸線25且也垂直于槽3的平行內(nèi)側(cè)壁31、32延伸。在此，孔6由延伸穿過安裝刀柄2的第一端部21的第一孔段61和延伸穿過安裝刀柄2的第二端部22的第二孔段62構(gòu)成。

第一孔段61從安裝刀柄2的第一端部21的周向區(qū)域開始具有漏斗形凹陷部，用于引導(dǎo)和定位緊固螺釘5的相應(yīng)構(gòu)成的頭部51。

第二孔段62具有內(nèi)螺紋621(如圖8所示)，用于擰入緊固螺釘5的桿部53的相應(yīng)外螺紋531。

為了在刀具1的安裝刀柄2的槽3中定位或固定刀片4，使緊固螺釘5穿過孔6的第一孔段61和相應(yīng)安置在槽3內(nèi)的刀片4的通孔45并擰入孔6的第二孔段62的內(nèi)螺紋621中。此時，刀片4的通孔45在其邊緣具有斜面，這使得緊固螺釘5穿過通孔45變得簡單。在此，該斜面是朝向刀片4的各安放面46、47設(shè)置的。

在圖3a-3g中示出刀片4的各不同實施方式。圖4a和4b示出刀片4的另外兩個實施方式，分別以錯開180°的刀刃用于雙重應(yīng)用，其中在圖4a中示出了用于球銑刀的刀片4，在圖4b中示出了用于環(huán)面銑刀的刀片4。圖5a放大示出圖4a的雙面刀片4。相似地，圖5b放大示出圖3e的單面刀片4。在圖6中再次放大示出圖5a的刀片4的刀刃。這些圖突顯出本實用新型可以被用于很多類型的刀片4。

上述圖的所有刀片4仍具有至少一個、在這種情況下分別是兩個刀刃41、42或者多個刀刃411、421、412、422、多個切削正面481、482、483、484、多個背面491、492、493、494、通孔45和兩個相互對置的安放面46、47。刀刃41、42或411、421或412、422此時如已知的那樣設(shè)置在切削正面481、482或483、484與構(gòu)成背面491、492或493、494的周面之間。對比如各圖所示的刀片4可知，這些刀片既可以具有簡單而筆直的具有側(cè)凹的刀刃41、42或411、421或412、422，也可以具有表現(xiàn)復(fù)雜的具有側(cè)凹的刀刃41、42或411、421或412、422。

刀片4通過壓制和燒結(jié)刀具材料粉末來制造。WC-Co硬質(zhì)金屬、WC-(Ti/Ta/Nb)C-Co硬質(zhì)金屬、TiC/TiN-Co/Ni金屬陶瓷、PM-HSS或刀具陶瓷材料優(yōu)選作為刀具材料粉末，在這里，硬質(zhì)金屬-刀具材料粉末是尤其優(yōu)選的。在壓制和燒結(jié)之后，可以根據(jù)需要只去除材料地加工、尤其是磨削安放面46、 47，而所述至少一個刀刃41、42、411、421、412、422、切削正面481、482、483、484和背面491、492、493、494保留在燒結(jié)狀態(tài)下。安放面46、47也可以或許保留在燒結(jié)狀態(tài)下。通過沒有后續(xù)的除材加工處理的壓制和燒結(jié)，可以制造出這樣的刀片4，其滿足按照根據(jù)DIN ISO1832的公差等級J、K、L、M和N的尺寸穩(wěn)定性。關(guān)于直徑和刀片長度的公差在此為±0.05mm。

通過安放面46、47的除材加工，在相應(yīng)要求這樣做時保證了刀片4精確配合地平貼在槽3的內(nèi)側(cè)壁31、32上。在至少一個刀刃41、42、411、421、412、422、切削正面481、482、483、484和背面491、492、493、494情況下，對于精確配合地安放刀片4在刀具1中而言，放棄安放面46、47的除材加工，而是保留其在燒結(jié)狀態(tài)下，就完全足夠了，允許簡單、快速且低成本地制造刀片4。

如圖7放大所示的緊固螺釘5在其頭部51和桿部53之間具有直徑擴(kuò)大部分或加粗部分或加粗的壓緊部52，其連續(xù)地過渡至桿部53。壓緊部52用于在刀片4、緊固螺釘5和安裝刀柄2之間產(chǎn)生預(yù)緊，借此將刀片4壓入槽3內(nèi)的規(guī)定的優(yōu)選位置。壓緊部52最好如此構(gòu)成，即，在緊固螺釘5的加粗壓緊部52和刀片4的通孔45的周面之間出現(xiàn)點接觸，由此該刀片4相對于刀具1被很準(zhǔn)確地定位。

為了將刀片4置入安裝刀柄2的槽3中的規(guī)定優(yōu)選位置，首先如圖8所示，用手將刀片4放入槽3中。這在以上參照圖5a和5b所詳述和標(biāo)出的刀片4的支承面43、44、431、432、441、442和槽3的內(nèi)側(cè)壁31、32之間進(jìn)行。為了隨后獲得可靠支承，相應(yīng)地使刀片4的通孔45的中心軸線和孔6的第二孔段62的中心軸線略微相對錯開。通過這種方式，得到刀片4在槽3內(nèi)的預(yù)緊。緊固螺釘5還是可以被穿過第一孔段61和通孔45并且被擰入第二孔段62中，因為孔6的第一孔段61的直徑以及刀片4的通孔45的最小直徑4至少具有緊固螺釘5的壓緊部52的最大直徑，因而大于緊固螺釘5的桿部53的直徑。

如果現(xiàn)在將緊固螺釘5的桿部53穿過刀片4的通孔45擰入孔6的第二孔段62中，則緊固螺釘5的壓緊部52被拉向刀片4的通孔45的方向R1。由于壓緊部52具有至緊固螺釘5的桿部53的連續(xù)過渡，故緊固螺釘5的直徑在與 刀片4通孔45的接觸區(qū)內(nèi)隨著緊固螺釘5擰入也總在變大并因此逐漸壓迫到刀片4的通孔45的朝向槽3底面35的一側(cè)，結(jié)果刀片4被壓向槽3底面35的方向R2。由此一來，刀片4承受預(yù)緊。

另外按下述方式使得刀片4被進(jìn)一步預(yù)緊至刀具1的槽3：緊固螺釘5呈沉頭螺釘形式，即，頭部51呈錐形，并且如上所述，在安裝刀柄2的第一端部21中的孔6的第一孔段61與之匹配地具有漏斗形凹陷部，其中，該孔6的軸線相對于刀片4的通孔45的軸向朝向槽3底面35的方向錯移。如果現(xiàn)在緊固螺釘5被擰入，則其壓緊部52還在方向R2上加強壓迫槽3底面35并增強壓迫通孔45的內(nèi)壁，進(jìn)而將刀片4向該槽3預(yù)緊。

當(dāng)進(jìn)一步擰緊該緊固螺釘5時，槽3的內(nèi)側(cè)壁31、32被拉近并且形狀摩擦配合地包夾刀片4的側(cè)壁46、47，由此，刀片4的夾緊、進(jìn)而其在刀具1中的定向和固定或轉(zhuǎn)位(Indexierung)得以進(jìn)一步改善。

在圖9a中示出了可轉(zhuǎn)位刀片4或回轉(zhuǎn)刀片4，在圖9b中示出了單面刀片4。圖9a和9b尤其突顯了刀片4的通孔45具有圓形橫截面。通孔45的圓形橫截面同樣在燒結(jié)之后保留下來且未被加工。圓形橫截面允許如圖9a和9b所示的緊固螺釘5在通孔45上的單點支承A3，這是通過直徑擴(kuò)大部分、加粗部分或加粗的壓緊部52獲得的。緊固螺釘5的壓緊部52在緊固螺釘5在孔6的第二孔段62的內(nèi)螺紋621中擰緊時與刀片4通孔45的圓形橫截面一起在內(nèi)壁處形成單點支承A3(如圖9a和9b所示)，由此同樣導(dǎo)致刀片4朝向刀具1的槽3預(yù)緊。另外，在圖9a和9b的刀片4的兩個實施方式中獲得刀片4在槽底面35上的兩點支承A1、A2。通過相應(yīng)構(gòu)成的固定棱柱體，刀片4此時處于明確無疑的優(yōu)選姿態(tài)。兩點支承A1、A2的點A1、A2以及單點支承A的點A3此時形成“力三角形”，其尤其有助于將刀片4可靠保持在刀具1的安裝刀柄2的槽3內(nèi)。

通過刀具1繞在對準(zhǔn)時刀片4在安裝刀柄2前端位于兩個端部21和22之間的其縱軸線25回轉(zhuǎn)并且通過使刀片4接觸未示出的工件，實現(xiàn)待加工工件的切削。此時，在單面刀片4情況下的刀刃41、42或在轉(zhuǎn)位刀片情況下的刀刃 411、421或412、422通過呈弧形或螺旋形的設(shè)計逐漸切入材料中。通過這種柔和的切入，作用于刀刃41、42或411、421或412、422的負(fù)荷連續(xù)增大并保證盡最大可能的穩(wěn)定。與此不同，在就像在像現(xiàn)有技術(shù)中那樣猛然切入材料時出現(xiàn)突然負(fù)荷，結(jié)果可能出現(xiàn)呈崩刃或疤瘤形式的刀片提前失效，最糟糕時可能出現(xiàn)刀片斷裂。

為了制造之前所介紹的刀片4而采用了壓制和燒結(jié)。在此，采用如圖10所示的壓制模具7，其具有上沖模71、下沖模72和兩個活動凹模73、74。壓制模具7的其它組成部分是芯桿75，其被用于產(chǎn)生刀片4的通孔45。在此，刀片4的切削正面481、482、483、484的幾何形狀已經(jīng)在壓制模具7制造時集成在上沖模71以及下沖模72中。周面即背面491、492、493、494的幾何形狀此時被集成到凹模73、74中。

為了制造刀片4，首先將刀具材料粉末填充入作為陰模的閉合凹模73、74中。此時采用未示出的裝填靴塊，其被引導(dǎo)到各自的凹模73、74上方且從料箱獲得刀具材料粉末供應(yīng)物。在填充之后，通過上沖模71、下沖模72和芯桿75的運動而開始壓制過程。壓坯的頂出一方面通過上沖模71、下沖模72和芯桿75與壓制方向相反地移動且另一方面通過凹模73、74沿縱向L1或L2的運動來實現(xiàn)。在壓制之后進(jìn)行燒結(jié)，由此壓坯獲得其最終強度；接著如上所述，只有安放面46、47在相應(yīng)要求情況下經(jīng)歷除材加工。

在此，切削正面41、42或411、421或412、422以及背面491、492或493、494都已經(jīng)在壓制模具7的設(shè)計中獲得其形狀最終造型。由于該形狀最終造型除了已經(jīng)如上所述的跟在壓制和燒結(jié)之后的安放面46、47的除材加工之外都利用壓制模具7獲得，故不需要呈磨削形式的除材加工，結(jié)果消除了刀刃41、42或411、421或412、422受損。同樣，與鈷浸出相關(guān)的危險被降至合理的最低程度。

為了補償在燒結(jié)時出現(xiàn)的壓制坯件收縮，最好先根據(jù)經(jīng)驗來確定，即通過在重復(fù)過程中的多次制造和測量不同尺寸的刀片坯件來確定燒結(jié)坯的形狀相對于壓制坯件的形狀如何改變。接著調(diào)整壓制模具7，使得燒結(jié)坯除了在刀片4 的安放面46、47處的除材加工之外，根本不再接受加工來獲得其最終造型。

作為改善刀刃41、42或411、421或412、422性能的其它制造方法，可以采用噴丸加工。此時，刀刃41、42或411、421或412、422借助粒徑為8微米至27微米的氧化鋁在1.5-5.0巴壓力下被噴射。通過噴射，明顯改善了用于與后續(xù)涂覆過程相關(guān)的最佳層膜附著的敏感性，因為存在的燒結(jié)皮層可以被相應(yīng)浸潤。在噴丸處理之后進(jìn)行借助PVD方法或者CVD方法的刀片4涂覆。