本發(fā)明為分案申請,其母案的申請?zhí)枮?01380069227.5,申請日為2013年12月4日且發(fā)明名稱為“切削刀具及其具有正好三個切削部的切削鑲塊”。
本發(fā)明涉及在溝槽車削操作和溝槽銑削操作中使用的金屬切削刀具,所述金屬切削刀具具有可轉(zhuǎn)位切削鑲塊(indexablecuttinginsert),所述可轉(zhuǎn)位切削鑲塊具有多個切削部。
背景技術(shù):
在溝槽車削操作和溝槽銑削操作中使用的金屬切削刀具領(lǐng)域中,以可移除方式固定在鑲塊保持器中的切削鑲塊長期以來提供了一種在切削刃附近利用合適硬度的材料(也就是,硬質(zhì)合金)執(zhí)行切削操作的方法,其中由不太堅(jiān)硬的材料制成的所述鑲塊保持器在磨損或損壞的切削鑲塊被丟棄之后可重復(fù)使用。
此種類型的切削刀具已經(jīng)被進(jìn)一步開發(fā),以利用具有增加數(shù)量的切削刃的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊,由于每個切削鑲塊提供增加數(shù)量的切削操作,進(jìn)而提供經(jīng)濟(jì)利益。此種類型的切削刀具還被開發(fā)以提供將可轉(zhuǎn)位鑲塊固定至鑲塊保持器的更為有效的方法。
us4,461,602公開一種由軸、切割件板和螺栓組成的銑削切割件,所述切割件板借助于所述螺栓以可拆開方式緊固于所述軸的前端處。所述螺栓在其正面中具有凹部。所述凹部由三個平面?zhèn)缺砻嫦薅ǎ鲗?cè)表面之間留有周邊間隙。大致上形成為三角形的切割件板裝配在凹部中,以便在徑向平面中不可移動。切割件板的突出部突出穿過所述間隙,并且分別配備切削刃。
us5,607,263公開一種具有圓盤形主體的切削板,所述切削板具有三個齒和單個一體成型的突出部。保持器具有正面凹部,所述正面凹部被保持器的壁全部包圍。如us5,607,263的圖5和圖6中示出,突出部具有與三角凸多邊形的輪廓的聯(lián)接面,并且所述凹部具有與三角凹多邊形的輪廓的對應(yīng)面,并且在負(fù)載狀態(tài)下,聯(lián)接面與對應(yīng)面之間形成三個接觸區(qū)域。
本發(fā)明的目的是提供改良的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊和切削刀具。
本發(fā)明的另一個目的是讓切削鑲塊能夠穩(wěn)定地固定至配合主體,并確??臻g高效使用。
本發(fā)明的另一個目的是提供適合于左手切削刀具和右手切削刀具二者的切削鑲塊。
本發(fā)明的又一個目的是提供對操作中的切削部具有良好支撐的切削刀具。
本發(fā)明的又另一個目的是提供可執(zhí)行內(nèi)溝槽車削操作的切削刀具,切削深度大于或等于工件孔徑的四分之一,保持部在所述工件中延伸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明,提供一種可轉(zhuǎn)位切削鑲塊,其包括:
兩個相對的端部表面,周邊側(cè)表面和中心軸線在所述兩個相對的端部表面之間延伸,
定位在所述兩個相對的端部表面之間的正中平面,
正好三個切削部,每一切削部具有從一個端部表面延伸至另一個端部表面的主切削刃,以及
從所述兩個相對的端部表面的每一個突出的中心凸臺,
其中,每一中心凸臺具有凸起的支撐表面,與定位在所述正中平面的同一側(cè)上的所述三個主切削刃上的任一點(diǎn)相比,所述凸起的支撐表面定位成在軸向上離所述正中平面更遠(yuǎn),
其中,所述三個主切削刃中的每一個由前刀面和留隙面的相交部形成,并且其中,所述前刀面和所述留隙面定位在所述周邊側(cè)表面上,
其中,所述三個切削部中的每一個具有徑向平面,所述徑向平面包含所述中心軸線以及位于其相應(yīng)主切削刃上的第一點(diǎn),并且
其中,在所述切削鑲塊的端部視圖中,每一切削部的所述前刀面的至少一部分與鄰近的留隙面位于所述切削部的相應(yīng)徑向平面的同一側(cè)上。
同樣根據(jù)本發(fā)明,提供一種切削刀具,所述切削刀具包括:鑲塊保持器,以及為上述類型的保留在鑲塊保持器中的至少一個切削鑲塊,其中每一切削鑲塊的正好一個切削部在操作中。
鑲塊保持器具有沿刀具縱軸延伸的保持部,所述保持部具有橫向于所述刀具縱軸的安置表面,其中每一切削鑲塊的一個支撐表面與所述安置表面夾緊接觸,并且
其中在所述切削刀具的端部視圖中,每一切削鑲塊中只有操作中的所述切削部位于所述安置表面的周邊外側(cè)。
附圖說明
為了更好地理解,現(xiàn)將參考附圖僅以舉例方式描述本發(fā)明,在所述附圖中鏈狀虛線表示用于構(gòu)件的部分視圖的切斷邊界,并且其中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的切削鑲塊的透視圖;
圖2是圖1中示出的切削鑲塊的端部視圖;
圖3是圖2中示出的切削鑲塊的橫截面視圖,沿線iii-iii得到;
圖4是圖3中示出的切削鑲塊的橫截面視圖,沿線iv-iv得到;
圖5是圖3中示出的切削鑲塊的詳細(xì)視圖;
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的切削刀具的分解透視圖;
圖7是圖6中示出的切削刀具的端部視圖,其中緊固件被移除;
圖8是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的鑲塊保持器的透視圖;并且
圖9是圖8中示出的鑲塊保持器的端部視圖。
具體實(shí)施方式
首先注意觀察圖1至圖5,示出可轉(zhuǎn)位切削鑲塊20,其可通過對諸如碳化鎢的硬質(zhì)合金進(jìn)行成形沖壓和燒結(jié)制造而成,或可加涂層或不加涂層。
根據(jù)本發(fā)明,切削鑲塊20具有:兩個相對的端部表面22,周邊側(cè)表面24和中心軸線a1在其之間延伸;以及正好三個切削部26。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,切削鑲塊20可圍繞中心軸線a1轉(zhuǎn)位。
根據(jù)本發(fā)明,周邊側(cè)表面24正好具有三個鄰接凹部28,并且三個切削部26的每一個具有從一個端部表面22延伸至另一個端部表面22的主切削刃30。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,如圖1和圖4中所示,三個主切削刃30的每一個可由前刀面(rakesurface)32和留隙面(clearancesurface)34的相交部形成,并且前刀面32和留隙面34可定位在周邊側(cè)表面24上。
而且,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,三個切削部26可在周向上圍繞中心軸線a1相等地隔開,與三個鄰接凹部28相間。
另外,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,三個切削部26可在周向上和徑向上與三個鄰接凹部28間隔開。
另外,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,三個切削部26可全部相同。
又另外,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,三個鄰接凹部28可全部相同。
應(yīng)當(dāng)了解的是,貫穿說明書和權(quán)利要求使用的術(shù)語“徑向”和“軸向”指代切削鑲塊20的元件相對于中心軸線a1的定位。
如圖2中所示,切削鑲塊20可顯示出圍繞中心軸線a1的旋轉(zhuǎn)對稱。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,如圖2中所示,三個切削部26的每一個可具有徑向平面p1,所述徑向平面p1包含中心軸線a1以及位于其相應(yīng)主切削刃30上的第一點(diǎn)n1。
而且,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,如圖2中所示,各徑向平面p1可與直的假想留隙線lc成內(nèi)留隙銳角α,所述直的假想留隙線lc與緊靠所述徑向平面p1的相應(yīng)第一點(diǎn)n1的留隙面34相切,并且內(nèi)留隙銳角α可具有大于或等于75度的值,也就是α≥75°。
將切削鑲塊20配置成具有大于或等于75度的留隙角α可在內(nèi)溝槽車削操作期間有利地為操作中的切削刃30提供穩(wěn)健支撐。
應(yīng)當(dāng)了解的是,貫穿說明書和權(quán)利要求使用的術(shù)語“內(nèi)角”和“外角”分別指代在構(gòu)件的內(nèi)部和外部測量的兩個平面和/或線性部件之間的角,這些部件形成在所述構(gòu)件上。
根據(jù)本發(fā)明,如圖3和圖5中所示,切削鑲塊20具有:定位在兩個相對的端部表面22之間的正中平面m,以及從兩個相對的端部表面22的至少一個突出的中心凸臺36。各中心凸臺36具有凸起的支撐表面38,比起定位在正中平面m的同一側(cè)上的三個主切削刃30上的任一點(diǎn),所述凸起的支撐表面38定位成在軸向上離所述正中平面m更遠(yuǎn)。
將切削鑲塊20配置成具有凸起的支撐表面38有利地允許對三個切削部26進(jìn)行修改,以在無需修改支撐表面38的情況下實(shí)現(xiàn)多個產(chǎn)品變體。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,三個切削部26的每一個可在徑向上與至少一個中心凸臺36間隔開。
而且,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,如圖2中所示,各中心凸臺36可具有包含在三個徑向平面p1中的三個第二點(diǎn)n2,并且各第二點(diǎn)n2可定位成其相應(yīng)中心凸臺36與其相應(yīng)第一點(diǎn)n1之間的最短距離。
另外,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,如圖2中所示,各第二點(diǎn)n2可定位在其相應(yīng)中心凸臺36的彎曲部76上,并且各彎曲部76可相對于中心軸線a1向外凸出。
將各彎曲部76配置成相對于中心軸線a1向外凸出有利地允許內(nèi)開槽操作的切削深度得到優(yōu)化。
另外,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,三個切削部26的每一個可具有兩個副切削刃40,各副切削刃40在朝向正中平面m的方向上遠(yuǎn)離其相關(guān)聯(lián)的主切削刃30延伸。
如圖3和圖5中所示,兩個端部表面22可具有中心凸臺36,以使得切削鑲塊20具有總計(jì)兩個中心凸臺36。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,如圖3中所示,各支撐表面38可為大致平面,并且垂直于中心軸線a1。
將各支撐表面38配置成平面且垂直于中心軸線a1有利地促進(jìn)切削鑲塊20的準(zhǔn)確和可重復(fù)轉(zhuǎn)位。
而且,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,如圖3和圖5中所示,各支撐表面38可為其相關(guān)聯(lián)端部表面22的軸向最外表面。
如圖3中所示,正中平面m可垂直于中心軸線a1。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,正中平面m可沿周邊側(cè)表面24的整個周長與周邊側(cè)表面24相交。
而且,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,如圖3中所示,切削鑲塊20可顯示出關(guān)于正中平面m的鏡像對稱。在這些實(shí)施例中,切削鑲塊20可逆轉(zhuǎn),并且可有利地適合于左手切削刀具和右手切削刀具二者。
根據(jù)本發(fā)明,在切削鑲塊20的端部視圖中,如圖2中所示,三個鄰接凹部28的每一個可見,并且至少部分位于外接可見中心凸臺36的第一假想圓c1內(nèi)。第一假想圓c1具有第一直徑d1。
將切削鑲塊20配置成使三個鄰接凹部28位于第一假想圓c1內(nèi)有利地允許切削鑲塊20穩(wěn)定地固定至配合主體,并確保空間高效使用。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,三個鄰接凹部28的每一個可在切削鑲塊20的兩個端部視圖中可見。
而且,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,三個鄰接凹部28的每一個可橫穿每一中心凸臺36。
在本發(fā)明的替代實(shí)施例(未圖示)中,各中心凸臺可包括具有共面支撐次表面的三個間隔開的突出部。
如圖2中所示,三個主切削刃30可限定具有第二直徑d2的第二假想圓c2,所述第二假想圓c2外接周邊側(cè)表面24。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,第二假想圓c2的圓心可與中心軸線a1重合。
而且,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,第一直徑d1可小于或等于第二直徑d2的三分之二,也就是d1≤2/3d2。
另外,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,各彎曲部76可具有一半徑,所述半徑小于或等于第二假想圓c2的半徑。
將各彎曲部76的半徑配置成小于或等于第二假想圓c2的半徑有利地允許小直徑孔中的內(nèi)開槽操作的切削深度得到優(yōu)化。
在切削鑲塊20的端部視圖中,如圖2中所示,第三假想圓c3可包含可見中心凸臺36以及三個切削部26中的正好兩個。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,第二假想圓c2和第三假想圓c3可具有相同的第二直徑d2,并且第二假想圓c2與第三假想圓c3的圓心之間的偏移距離o可大于或等于其第二直徑d2的四分之一,也就是o≥d2/4。
在切削鑲塊20的端部視圖中,如圖2和圖4中所示,三個鄰接凹部28的每一個可具有形成v形的一對間隔開的鄰接表面44a、44b。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,每一對鄰接表面44a、44b可由彎曲的連接表面46間隔開,并且各連接表面46可包含其相關(guān)聯(lián)的鄰接凹部28的徑向最內(nèi)點(diǎn)。
而且,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,各鄰接表面44a、44b可包含平行于中心軸線a1的直的假想鄰接線la。
另外,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,各鄰接表面44a、44b可為大致平面,并且在垂直于中心軸線a1的平面中得到的切削鑲塊20的橫截面中,如圖4中所示,每一對鄰接表面44a、44b可形成具有介于60度與120度之間的值的外凹部角β,也就是60°<β<120°。
另外,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,在垂直于中心軸線a1的平面中得到的切削鑲塊20的任何橫截面中,每一對鄰接表面44a、44b之間的凹部角β可具有介于60度與120度之間的值。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,各端部表面22可包括下表面48,所述下表面48在徑向上從三個切削部26的每一個向內(nèi)延伸。
如圖5中所示,比起其相關(guān)聯(lián)切削部26的主切削刃30的一部分,各下表面48可在軸向上更接近正中平面m。
而且,如圖5中所示,各下表面48可為大致平面且垂直于中心軸線a1,并且各下表面48可限定下平面p2,所述下平面p2與其相關(guān)聯(lián)切削部26的主切削刃30相交。
現(xiàn)注意觀察圖6和圖7,圖中示出根據(jù)本發(fā)明的切削刀具50,所述切削刀具50包括鑲塊保持器52和至少一個切削鑲塊20。
所述至少一個切削鑲塊20借助于緊固件54以可移除方式固定至鑲塊保持器52。
如圖8和圖9中所示,鑲塊保持器52具有沿刀具縱軸a2延伸的保持部56,并且所述保持部56具有橫向于刀具縱軸a2的安置表面58,其中至少一個凸起60a、60b從所述安置表面58突出。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,安置表面58可為大致平面,并且垂直于刀具縱軸a2。
根據(jù)本發(fā)明,如圖7中所示,各切削鑲塊20的正好一個切削部26在操作中,各切削鑲塊20的一個支撐表面38與安置表面58夾緊接觸,并且各切削鑲塊20的三個鄰接凹部28的正好兩個與至少一個凸起60a、60b接合。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,如圖7中所示,至少一個凸起60a、60b的正好兩個間隔開的轉(zhuǎn)角部42a、42b可定位在各切削鑲塊20的第一假想圓c1內(nèi)。
而且,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,如圖2和圖7中所示,各切削鑲塊20可包括中心孔62,所述中心孔62與其中心軸線a1同軸延伸。
另外,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,中心孔62可在切削鑲塊20的兩個端部視圖中可見。
另外,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,如圖6中所示,緊固件54可為夾緊螺釘64的形式,所述夾緊螺釘64延伸通過切削鑲塊的中心孔62并且接合保持部56的安置表面58中的螺紋孔66。
如圖7中所示,各切削鑲塊20的前刀面32可大體上面向圍繞中心軸線a1的第一周向方向d1,并且各切削鑲塊20的接合至少一個凸起60a、60b的正好兩個鄰接凹部28可為在圍繞其中心軸線a1的相對的第二周向方向d2上最接近其操作中的切削部26a的鄰接凹部(firstclosestabutmentrecess)28a和次接近其操作中的切削部26a的鄰接凹部(secondclosestabutmentrecess)28b。同時,在圍繞中心軸線a1的第一周向方向d1上最接近的鄰接凹部28c未接合。
配置切削刀具50,以使得在第二周向方向d2上最接近其操作中的切削部26a的鄰接凹部28a與至少一個凸起60a、60b接合可有利地支撐操作中的切削部26a,并吸收操作切削力。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,與在第二周向方向d2上最接近其操作中的切削部26a的鄰接凹部28a相關(guān)聯(lián)的兩個鄰接表面44a、44b可與至少一個凸起60a、60b夾緊接觸,并且與在第二周向方向d2上次接近其操作中的切削部26a的鄰接凹部28b相關(guān)聯(lián)的僅一個鄰接表面44a可與至少一個凸起60a、60b夾緊接觸。
而且,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,與在第二周向方向d2上最接近其操作中的切削部26a的鄰接凹部28a相關(guān)聯(lián)的兩個鄰接表面44a、44b可與至少一個凸起60a、60b的對應(yīng)第一反作用壁68和對應(yīng)第二反作用壁70夾緊接觸;并且與在第二周向方向d2上次接近其操作中的切削部26a的鄰接凹部28b相關(guān)聯(lián)的單個鄰接表面44a可與至少一個凸起60a、60b的對應(yīng)第三反作用壁72夾緊接觸,并且所述第一反作用壁68、第二反作用壁70、第三反作用壁72的每一個可包含平行于刀具縱軸a2的直的假想反作用線lr。
如圖7中所示,與第三反作用壁72夾緊接觸的單個鄰接表面44a可大體上面向圍繞其中心軸線a1的第二周向方向d2。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,各螺紋孔66可相對于其相應(yīng)中心孔62偏心。在這些實(shí)施例中,夾緊螺釘64在其螺紋孔66中的擰緊在相對于刀具縱軸a2的橫向方向上推動各切削鑲塊20,進(jìn)而確保其鄰接表面44a、44b中的三個與三個對應(yīng)反作用壁68、70、72之間的夾緊接觸。
而且,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,如圖6和圖7中所示,正好一個切削鑲塊20可固定至鑲塊保持器52,正好兩個間隔開的凸起60a、60b可從安置表面58突出,并且第一反作用壁68和第二反作用壁70可定位在第一凸起60a上,且第三反作用壁72可定位在第二凸起60b上。在這些實(shí)施例中,第一凸起60a具有第一轉(zhuǎn)角部42a,且第二凸起60b具有第二轉(zhuǎn)角部42b。
將鑲塊保持器52配置成具有正好兩個間隔開的凸起60a、60b有利地確保單個切削鑲塊20固定至鑲塊保持器52,并確保空間高效使用。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,由于將正好一個切削鑲塊20固定至鑲塊保持器52,保持部56可為細(xì)長的,并且在縱向上遠(yuǎn)離柄部74延伸。
在切削刀具50的端部視圖中,如圖7中所示,第二假想圓c2可包含整個保持部56。
而且,在切削刀具50的端部視圖中,如圖7中所示,第三假想圓c3可包含整個保持部56。
因?yàn)榈诙傧雸Ac2和第三假想圓c3的圓心之間的偏移距離o可大于或等于其第二直徑d2的四分之一,也就是o≥d2/4,所以切削刀具50可有利地用于執(zhí)行內(nèi)溝槽車削操作,切削深度大于或等于工件孔徑的四分之一,保持部56在所述工件中延伸。
在本發(fā)明的替代實(shí)施例(未圖示)中,切削刀具可具有以可移除方式固定至鑲塊保持器的安置表面的多個切削鑲塊,并且切削刀具可圍繞刀具縱軸旋轉(zhuǎn)并在溝槽銑削操作中使用。
雖然已經(jīng)本著一定的特殊性描述本發(fā)明,但是應(yīng)理解的是,可在不脫離上文所要求的本發(fā)明的精神或范圍的情況下進(jìn)行各種變更和修改。