專利名稱：具有可自動調(diào)節(jié)斷屑臺的改進型金屬切削刀具組件的制作方法
發(fā)明的背景本發(fā)明一般涉及金屬切削刀具，特別涉及一種由金屬切削鑲?cè)?刀片)和斷屑裝置組成的刀具組件，該斷屑裝置可自動調(diào)節(jié)而有效地切斷金屬切削過程中產(chǎn)生的種種厚度的金屬切屑。
現(xiàn)有技術(shù)中有種種由金屬切削鑲?cè)信c斷屑臺組合而成的金屬切削刀具組件。鑲?cè)幸话阌赡腿?、有涂層的滲碳碳化物材料之類的極硬、極耐磨材料制成。盡管這類鑲?cè)锌捎蟹N種不同的幾何形狀，但它們都有至少一條抵靠并切削金屬工件的切削刃。工作時，切削鑲?cè)锌尚断碌匮b在刀具架的端部上，其切削刃緊抵用車床之類機床轉(zhuǎn)動的金屬工件，當(dāng)鑲?cè)械那邢魅星邢鹘饘俟ぜr，產(chǎn)生一長條稱為“切屑”的金屬滑過鑲?cè)械那邢魅?。如果沒有把這類切屑斷成一小段一小段的裝置，切屑就會卷繞過機床的物理邊界或卷繞在工件和機床上從而損壞它們。因此，現(xiàn)有技術(shù)中用斷屑裝置把這類切屑斷成長度不足2英寸的容易處置的一段段斷屑。
現(xiàn)有斷屑臺可分成兩大類，包括(1)可與裝在刀具架上的切削鑲?cè)蟹珠_的斷屑臺，(2)與鑲?cè)兄瞥梢惑w的斷屑臺。在斷屑臺與鑲?cè)蟹珠_的情況下，該斷屑臺在鑲?cè)星邢魅械木o后方可有一凹槽或槽形表面。工作時，金屬切屑從鑲?cè)械那邢鞅砻嫘币迫胗蓴嘈寂_該凹槽形成的該表面，該表面轉(zhuǎn)而使切屑向工件卷回，由于金屬切屑因卷曲而發(fā)生加工硬化而變脆，因此立即斷成一段段碎屑。有時，切屑卷曲回工件表面上后斷成碎屑。但是，在這種情況下，可把鑲?cè)械姆较蛟O(shè)計成把切屑導(dǎo)向工件的尚未到達鑲?cè)械牟糠郑瑥亩鸭庸け砻娌粫蚺c切屑接觸而被擦傷。與切削鑲?cè)兄瞥梢惑w的斷屑臺的工作原理大致相同。制成一體的斷屑臺的斷屑面可包括從切削刃向下傾斜的第一表面，它稱為斷屑臺斜垂壁；與該第一壁的底線連接的第二平直表面，它稱為切屑槽底面；以及從切屑槽底面的后進線斜向向上的稱為后壁的第三表面。
上述斷屑臺的一個缺點是界定斷屑面的凹槽無法有效地切斷各種厚度的切屑。當(dāng)使用切削鑲?cè)袑饘俟ぜM行精加工時，所產(chǎn)生的金屬切屑薄如箔紙，而要有效地卷曲、加工硬化并切斷如比薄的切屑，界定斷屑面的凹槽的彎度必須較緊，盡管這類緊彎度凹槽可切斷中等厚度的切屑，但由較厚切屑與抵靠這些切屑的凹槽表面上的部位之間的較大摩擦而在凹槽上產(chǎn)生的過多熱量會使斷屑臺的局部表面熔化，最終形成凹坑。這種情況稱為斷屑過度控制，由于它造成斷屑面的過快磨損，因此應(yīng)該避免。若用只用來精加工的斷屑臺不斷提高進刀量，達到一定程度時，切屑就會厚到它們只是完全滑過由斷屑面形成的凹槽而根本不產(chǎn)生碎屑，這種情況稱為斷屑控制不足，即使可把斷屑槽的尺寸做成可有效地切斷種種中等厚度的切屑，但尚未見使用尺寸固定的凹槽就能切斷因種種不同切削深度而產(chǎn)生的厚薄不論的金屬切屑。
盡管可以按照切削鑲?cè)懈挠脭嘈寂_來切斷比先前產(chǎn)生的切屑更厚或更薄的切屑，但因更換可分開的斷屑臺而造成的切削刀具的停工會使生產(chǎn)率下降，而且給工人帶來不便和負(fù)擔(dān)。當(dāng)然，在斷屑臺與鑲?cè)兄瞥梢惑w的情況下，每當(dāng)工人必須以極為不同的切削深度加工轉(zhuǎn)動工件時，必須更換鑲齒。這同樣導(dǎo)致生產(chǎn)率下降，并同樣給工人帶來不便和負(fù)擔(dān)，現(xiàn)有斷屑臺的這些不足在加工切屑厚度變動極大的低碳鋼時顯得特別麻煩。
顯然，需要有一種具有一斷屑臺的金屬切削刀具組件，而該斷屑臺能切斷厚度范圍要比現(xiàn)有技術(shù)更大的切屑。理想的情況是，這一斷屑裝置結(jié)構(gòu)簡單、可方便地裝到機床的普通六角刀架或心軸上。最后，這一斷屑臺應(yīng)能切斷厚度不同的種種切屑，而又既不發(fā)生切屑的控制不足(即碎屑的長度超過2英寸)，又不發(fā)生控制過度而使切屑上的彎力太大而在斷屑面上產(chǎn)生過多摩擦熱量而形成凹坑。
發(fā)明的綜述總的說來，本發(fā)明是一種經(jīng)改進的金屬切削刀具組件，它有一可克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點的自動可調(diào)斷屑臺。本發(fā)明一般為一種金屬切削刀具，包括一刀具架和一安裝在該刀具架上、在切削加工中用來切削一相對轉(zhuǎn)動的工件的切削鑲?cè)?，其改進之處在于一自動可調(diào)斷屑臺，當(dāng)鑲?cè)性诠ぜ献鞑煌疃惹邢鲿r用來切斷所生成的厚度極為不同的金屬切屑。本發(fā)明包括一把斷屑臺可動地安裝到刀具架上的安裝裝置，該安裝裝置包括一圈簧或板簧，從而按照鑲?cè)兴傻那行嫉暮穸茸詣诱{(diào)節(jié)斷屑與鑲?cè)械那邢魅兄g的距離。不同厚度的切屑以不同的力作用到斷屑臺上，該彈性件的偏移程度上切屑作用在斷屑臺上的力的大小成正比，從而切屑較厚時把斷屑面移遠(yuǎn)鑲?cè)械那邢魅?，而切屑較薄時把斷屑面移近鑲?cè)械那邢魅?，從而合適地變動由鑲?cè)泻蛿嘈寂_界定的斷屑槽的長度。
在本發(fā)明一實施例中，該安裝裝置把斷屑臺可來回滑動地裝到刀具架上，從而斷屑面在與切屑滑離鑲?cè)蟹较蚱叫械姆较蛏舷鄬﹁側(cè)械那邢魅凶魉揭苿印Ｔ诘诙嵤├?，該裝置把斷屑臺可滑動地裝到刀具架上而使斷屑面相對切屑滑離鑲?cè)械姆较?，垂直地來回移動。在該兩實施例中，該彈性?可以是一具有線性壓縮特性的圈簧)使斷屑臺向鑲齒偏置。
在本發(fā)明的其它實施例中，斷屑臺的第一端借助一支軸件可相對刀具架作樞軸轉(zhuǎn)動或用一燕尾件以樞軸裝到刀具架上。該斷屑臺的第二端相對鑲?cè)械那邢魅械霓D(zhuǎn)動范圍可由一止動螺釘和刀具架的一相對面限定。在本發(fā)明另一實施例中，斷屑臺的第一端可用一裝到切屑臺上的軸可圍繞樞軸轉(zhuǎn)動地裝到刀具架上，該軸可轉(zhuǎn)動地裝在刀具架的一孔中，這與普通的鉸鏈一樣。刀具架上可有一與該孔的軸線平行的狹縫供與斷屑臺連接的軸自由插入。在該實施例中，斷屑臺第二端的樞軸轉(zhuǎn)動范圍可由連接到斷屑臺第一端上的軸插入其中的孔的該狹縫的寬度限定。
在本發(fā)明的最后一個實施例中，該安裝裝置的彈性件包括其一端懸伸在刀具架上的一板簧，其另一端支撐斷屑臺。該彈性件還包括一放置在斷屑臺與刀具架之間的高彈體泡沫塑料，以便加硬、加固以懸臂方式把斷屑臺裝到刀具架上的板簧，在本發(fā)明該實施例中，斷屑面可分為分別抵靠并切斷小、中和大厚度的幾部分，這些切屑作用到斷屑面上的抵靠力轉(zhuǎn)動板簧而使小、中和大厚度的切屑抵靠斷屑面的各對應(yīng)部分。
本發(fā)明所有實施例都能自動、有效地切斷厚度范圍很大的切屑而無需改裝該切屑刀具組件的斷屑臺。對附圖的簡要說明

圖1為本發(fā)明改進型金屬切削刀具組件的局部立體圖，它包括一安裝裝置，該裝置在切削加工時使斷屑臺可在刀具架頂面上滑動；圖2A和2B為沿2A，B-2A，B線剖取的圖1所示刀具組件的側(cè)視剖面圖，示出厚薄不等的金屬切屑把斷屑臺的斷屑面推離鑲?cè)械那邢魅械某潭?，從而調(diào)節(jié)斷屑槽；圖3為本發(fā)明金屬切削刀具組件第二實施例的局剖立體圖，示出一使斷屑臺在刀具架的一凹座中靠彈性垂直地來回移動的安裝裝置；圖4A和4B為沿4A，B-4A，B剖取的圖3所示金屬切削刀具組件的側(cè)視剖面圖；示出厚薄不等的金屬切屑把斷屑臺向下推入刃具架的程度、從而調(diào)節(jié)斷屑槽；圖5為本發(fā)明金屬切削刀具組件第三實施例的局部立體圖，表示一與第二實施例一樣使斷屑臺靠彈性在刀具架的一凹座中垂直地來回移動的安裝裝置；圖6A和6B為沿6A，B-6A，B線剖取的圖5所示金屬切削刀具組件的側(cè)視剖面圖，示出厚薄不等的切屑作用于斷屑臺表面而把該斷屑臺壓入刀具架的程度、從而調(diào)節(jié)斷屑槽；圖7為本發(fā)明金屬切削刀具組件第四實施例的局部立體圖，示出使斷屑臺相對刀具架作樞軸轉(zhuǎn)動的另一種安裝裝置；圖8A和8B為沿8A，B-8A，B線剖取的圖7刀具組件的側(cè)視剖面圖，示出厚薄不等的切屑作用在斷屑臺表面上的力如何以不同程度向下轉(zhuǎn)動斷屑臺，從而調(diào)節(jié)斷屑槽；圖8為本發(fā)明金屬切削刀具組件第五實施例，示出使斷屑臺相對刀具架作樞軸轉(zhuǎn)動的又一安裝裝置；圖9A為沿9A-9A線剖取的圖8所示刀具組件的側(cè)視剖面圖，示出該安裝裝置的固定螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)；圖9B和9C為沿9B，C-9B，C線剖取的圖8所示金屬切削刀具組件的側(cè)視剖面圖，示出厚薄不等的金屬切屑如何把力施加在斷屑臺表面上而以不同程度向下轉(zhuǎn)動斷屑臺，從而調(diào)節(jié)斷屑槽；圖10為本發(fā)明第五實施例的局部立體圖，示出使斷屑臺相對刀具架作樞軸轉(zhuǎn)動的又一安裝裝置；圖11A和11B為圖10金屬切削刀具組件的側(cè)視剖面圖；示出厚薄不等的金屬切屑如何把不同的力施加在斷屑臺表面上而以不同程度向下轉(zhuǎn)動斷屑臺，從而調(diào)節(jié)斷屑槽；圖12為本發(fā)明第七實施例的局部立體圖，示出使斷屑臺相對刀具架作樞軸轉(zhuǎn)動的又一種安裝裝置；圖13A和13B為沿13A，B-13A，B線剖取的圖12金屬切削刀具組件的側(cè)視剖面圖，示出不同厚度的金屬切屑如何使該安裝裝置的板簧偏轉(zhuǎn)不同程度，從而調(diào)節(jié)斷屑臺；以及圖14A，14B和14C為本發(fā)明第七實施例的斷屑臺表面的放大圖，示出由板簧安裝裝置造成的樞軸轉(zhuǎn)動使不同厚度的切屑抵靠斷屑臺表面的不同部分。優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明從圖1，2A和2B中可看到，本發(fā)明改進型金屬切削刀具1一般包括一刀具架3，其近端4最終連接到一鑲?cè)序?qū)動器5(只簡示出)上，而其傾斜的頂端7上有一供切削鑲?cè)?1安裝其上的凹座9在本發(fā)明所有優(yōu)選實施例中，切削鑲?cè)?1為一扁平件13，其形狀一般與刀具架3上用來安裝它的凹座9相配。鑲?cè)?1側(cè)面16上有一孔15，安裝螺釘17插入此孔而把鑲?cè)?1緊固在刀具架3的凹座9中。
或者，也可用賓夕法尼亞洲拉特羅布的Kennametal Inc.制造的KL或LP系列刀具架鎖銷代替安裝螺釘17。鑲?cè)?1的頂端有刃19，用來如圖2A和2B所示抵靠并切削一轉(zhuǎn)動工件20。一切屑引導(dǎo)面21與切削刃19的側(cè)面相接，從而把切削刃19生成的金屬切屑引入一斷屑臺。為延長鑲?cè)?1的使用壽命，鑲?cè)械锥松峡闪碛幸磺行既?未畫出)，以便頂端切削刃19磨損后使用。
在所有優(yōu)選實施例中，切削鑲?cè)?1用堅硬，耐磨材料制成?？梢允褂肒C850R、KC950R或KC990R等級材料之類的耐熔、有涂層的滲碳碳化物材料。也可使用KyonR4000之類的陶瓷材料。
KC850R是Kennametal Inc.的一個商標(biāo)，表示一種有涂層的碳化物，即在一基質(zhì)上涂TcC/TiCN/TiN。在C多孔性碳化物基質(zhì)的外層中摻有鈷。涂層結(jié)構(gòu)的詳情可見公告日為1977年7月12日的Smith等人的題為“具有三涂層的滲碳碳化物燒結(jié)體”的美國專利4,035,541，該專利轉(zhuǎn)讓給了本發(fā)明受讓人。
KC950R為Kennametal Inc.的一個商標(biāo)，表示一種在基質(zhì)上涂TiC/Al2O3/TiN的陶瓷涂層碳化物。碳化物基質(zhì)的外層摻鈷。該材料的詳情可見公告日為1986年9月9日授予Nemeth等人的題為“最好是加有粘合劑的滲碳碳化物體及其制造方法”的美國專利4,610,931，該專利轉(zhuǎn)讓給了本發(fā)明的受讓人。(KC850R和KC950R的詳情還可見Kennametal于1985年發(fā)表的題為切屑控制鑲?cè)小钡膹V告，該廣告的發(fā)表號為MM8507。
KC990R為Kennametal Inc.的一個商標(biāo)，表示一種在基質(zhì)上涂TiC/Al2O3/TiN的多涂層碳化物。該材料的組成詳情可見公靠日為1991年1月15日、授予Bryant等人的題為“多涂層碳化物切削鑲?cè)小钡拿绹鴮＠?,984,940，該專利轉(zhuǎn)讓給了本發(fā)明的受讓人。KC990R與KC950R和KC990R用作切削鑲?cè)械那闆r介紹一起還可見Kennametal于1989年發(fā)表的題為“KC990多涂層新產(chǎn)品…其先進性使您的生產(chǎn)率提前進入下一個十年”的廣告，該廣告的發(fā)表號為A89-45(25)C9。
Kennametal產(chǎn)品目錄的284-291頁中以發(fā)表號A84-18(140)J4于1984發(fā)表的“可提高生產(chǎn)率的Kennametal/85金屬切削刀具”一文提供了KC850R和KC950R的進一步細(xì)節(jié)，包括使用這些材料制成發(fā)削鑲?cè)械膽?yīng)用。
KyonR4000為Kennametal Inc.的一商標(biāo)，表示一種陶瓷成分材料，含有約1.5％的碳化硅晶須；約10％的氧化鋯，其中至少約60-70％為四方形氧化鋯；以及可有可無的少量(比方說約0.55％)鎂添加劑，它們都擴散在氧化鋯基質(zhì)中。KyonR4000型切削鑲?cè)械脑斍榭梢娒绹鴮＠?,959,331和4,959,332以及公告日為1991年8月25日、授予Beeghly等人的美國專利5,141,367，后一專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。
上述所有美國專利和出版物因此作為參考材料包括在本說明書中。
緊接引導(dǎo)面21之后的是一個一般呈長方體25的斷屑臺23，其側(cè)部至少有一斷屑斜面27。使用一安裝裝置30即可使斷屑臺23自動可調(diào)，該安裝裝置30把斷屑臺23的主體25可來回滑動地裝到刀具架3頂端7的頂面32上，該安裝裝置30包括一安裝螺釘34，其螺紋端36旋入刀具架的一孔38中，螺釘34的上端有一可自由穿過斷屑臺23主體25中央處的一槽42的圓柱形無螺紋部分40。安裝螺釘34的頭部43緊靠在斷屑臺主體25中一凹座的頂面44上，從而把斷屑臺23連接到刀具架3上。斷屑臺主體25后方有一擋塊45，以便限制斷屑臺主體25所能來回移離切削刃19的范圍。一對安裝螺釘46a，b把擋塊45緊固到刀具架3上。一對導(dǎo)軌47a，b與擋塊制成一體而如圖所示引導(dǎo)斷屑臺主體25的兩邊在其中滑動。擋塊45的中央部有一孔48用來安放一壓縮彈簧50，彈簧50最好具有線性壓縮特性，它使斷屑臺主體25的前端向鑲?cè)?1的凹座54偏置。
安裝裝置30自動調(diào)節(jié)斷屑臺23與引導(dǎo)面21之間的斷屑槽的工作原理從圖2A和2B中可看得最清楚。當(dāng)鑲?cè)序?qū)動器5只在鑲?cè)?1的切削刃19與轉(zhuǎn)動工件20之間施加較輕抵靠力時，只產(chǎn)生較薄金屬切屑55。這些薄切屑55越過鑲?cè)?1的切屑引導(dǎo)面21后立刻抵靠斷屑臺25的斷屑面27。較薄切屑55作用在斷屑臺23的斷屑面27上的力不足以克服彈簧50的偏置力。這使得斷屑臺主體25的斜面端緊靠鑲?cè)?9中的凹座54，從而形成由鑲?cè)?1的引導(dǎo)面19與斷屑面27的傾斜底部界定的一較短斷屑槽。但是，當(dāng)如圖2B所示生成較厚切屑56時，該切屑56作用在斷屑面27上的力大到足以克服壓縮彈簧50的一部分或全部偏置力，從而使斷屑臺主體25向后滑向擋塊45。斷屑面27的傾斜底端移離鑲?cè)?1的切削刃而加長形成在引導(dǎo)面21與斷屑面27之間的斷屑槽。從而，安裝裝置30賦予斷屑臺23的來回、彈性運動使得斷屑臺30能相繼切斷厚度極為不同的金屬切屑，即形成較短的斷屑槽從而有效地切斷薄金屬切屑55，而形成較長斷屑槽從而有效地切斷厚金屬切屑56。
圖3，4A和4B示出本發(fā)明刀具組件1的第二實施例。與上述實施例一樣，該第二實施例包括一斷屑臺57，其主體58一般呈長方體，包括至少一傾斜側(cè)部而形成斷屑面59。但是，該實施例的安裝裝置60靠在垂直方向上而非水平方向上來回移動斷屑臺來加長斷屑槽。為此，第二實施例的安裝裝置60在刀具架3頂端7的頂面上有一可以是方形的凹座62供斷屑臺支撐件66的腿部64在其中滑動。斷屑臺支撐件66包括一支撐斷屑臺主體58的支撐臺68。安裝裝置60還包括一安裝螺釘70，其螺紋端72(大部分以虛線表示)的頂端旋入刀具架3頂端7處的一螺紋孔74中。一彈簧75自由地套在安裝螺釘70的中部。彈簧75的底部自由地裝在螺紋孔74的一擴大部中，而其頂端裝在斷屑臺支撐件66腿部64底壁上的一環(huán)形凹座中。螺釘70頂端的圓柱形無螺紋部分76可在一穿過斷屑臺支撐件66頂部和斷屑臺主體58的孔78中自由滑動。安裝螺釘70的頭部把斷屑臺主體58和斷屑臺支撐件66夾持在刀具架3中，并限定斷屑臺主體58的垂直運動的上限，而刀具架3中的方形凹座62的底面限定斷屑臺主體58和斷屑臺支撐件66向下運動的下限。
本發(fā)明第二實施例1的工作情況從圖4A和4B中可看得最清楚。當(dāng)鑲?cè)序?qū)動器5施加的力較輕時，鑲?cè)?1的切削刃19生成的金屬切屑84較薄。如此薄的切屑84作用在斷屑臺57的斷屑面59上的力不足以克服彈簧75的偏置力。但當(dāng)鑲?cè)序?qū)動器5施加的力增大而生成較厚切屑86時，這些較厚切屑86作用于斷屑面59的力克服彈簧75的偏置力而如圖4B所示使斷屑臺主體58向下移動。該向下運動使切屑86抵靠表面59的更高部分從而增加引導(dǎo)臺21與斷屑面59之間的斷屑槽的長度。因此，本發(fā)明第二實施例1能成功切斷厚度范圍很大的金屬切屑。
圖5，6A和6B示出本發(fā)明金屬切削刀具組件1第三實施例，它同樣包括其主體88呈長方體的一斷屑臺87，其側(cè)部至少有一斜面而形成斷屑面89。與第二實施例中所述安裝裝置同樣，安裝裝置90使得斷屑臺主體88隨著厚薄不等的金屬切屑作用于斷屑面89的不同的抵靠力而作上下來回彈性移動。但是，這一機械運動由完全不同的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。
確切地說，安裝裝置90包括其上有一平臺94的支撐件92，該平臺可在一形狀相配的長方形凹座96中上下移動。平臺94底面上有至少兩個導(dǎo)銷98a，b，它們可在一對豎向孔100a，b中滑動。斷屑臺主體88和支撐件92用一安裝螺釘102可動地裝在該長方形凹座96中。螺釘102的螺紋端104旋入在刀具架3頂端7的一螺紋孔106中。一彈簧107自由地套在螺釘102中部而座落在孔104的一擴大部中。彈簧107的長短確定成在圖6A所示位置時受壓縮而把一向上偏置力作用在支撐件92的平臺94上的底面上。螺釘102的上部有一圓柱形無螺紋部分108可在一穿過平臺94和斷屑臺主體88的孔110中自由滑動。螺釘102的頭部112把支撐件92和斷屑體88夾持在刀具架3的長方形凹座96中并界定斷屑臺主體88的垂直運動的上限。長方形凹座96的底面界定斷屑臺主體88垂直運動的下限。
工作時，若鑲?cè)序?qū)動器5對刀具架3施加的力不大，從而鑲?cè)?1的切削刃19只以很淺的進刀切削轉(zhuǎn)動工件20，則生成較薄切屑118。這些薄切屑118滑過引導(dǎo)面21后抵靠斷屑臺87的斷屑面89。引導(dǎo)面21與圖6A所示位置的斷屑面89之間的斷屑槽的大小做成可有效地加工硬化并斷開薄切屑118。但是，或鑲?cè)?施加到刀具架3上的力增大而形成比方說圖6B所示較厚切屑120，則切屑120向下加于斷屑臺87表面89的力使得斷屑臺87克服彈簧107的偏置力直到平臺94的底面接靠長方形凹槽96的頂面。這一機械作用因使較厚切屑120抵靠斷屑面89的較高部位而加長引導(dǎo)面21與斷屑面89之間的斷屑槽。由這兩個表面界定的較長斷屑槽選定成有效地加工硬化、卷曲并切斷較厚切屑120。從而，本發(fā)明第三實施例能切斷厚度范圍很大的金屬切屑。
圖7、8A和8B示出本發(fā)明金屬切削刀具組件的第四實施例。該實施例同樣包括一具有一長方體123的斷屑臺122，其側(cè)部有至少一傾斜部而形成一斷屑面124。但是，本實施例的安裝裝置125使斷屑臺122作樞軸轉(zhuǎn)動而非來回運動。
如圖所示，安裝裝置125位于刀具架3頂端7處一長方形凹座129的頂面127上方。安裝裝置125包括一可作樞軸轉(zhuǎn)動的支撐件131，該支撐件131包括一支撐斷屑臺主體123的支撐平臺132。平臺132的后端有一支軸件133，而平臺132的前端為可作樞軸轉(zhuǎn)動的自由端。一對安裝螺釘136a，b把斷屑臺主體123緊固到支撐件131的平臺133上。安裝裝置還包括另一個較長安裝螺釘137，其螺紋端139旋入刀具架3中的一孔141中。一彈簧142套在螺釘137的中部而可自由移動地裝在孔141的一擴大部中。彈簧142把向上的偏置力加到可作樞軸轉(zhuǎn)動地支撐件131的底面上。螺釘137的上部有一圓柱形無螺紋部分143自由穿過一穿透平臺132和斷屑臺主體123的中部的孔145。安裝螺釘137的頭部147把斷屑臺主體123和可作樞軸驅(qū)動的支撐件131夾持在長方形凹座129中并用作界定斷屑臺主體123相對刀具架3向上運動的上限的止擋。長方形凹座129底面的靠近鑲?cè)?1的部位149用作界定可作樞軸轉(zhuǎn)動的支撐件131的自由端135的運動下限的止擋。
本發(fā)明第四實施例的工作情況從圖8A和8B中可看得最清楚。若鑲刀驅(qū)動器5施加于刀具架3的力不大，從而鑲?cè)?1的切削刃19從轉(zhuǎn)動工件20上只切削下薄切屑151，則該切屑151作用于斷屑面124的力不足以克服彈簧142作用于斷屑臺主體的偏置力。因此，薄切屑151抵靠由鑲?cè)?1的引導(dǎo)面121和斷屑面124下部152界定的斷屑槽。但是，若鑲?cè)序?qū)動器5所施加的抵靠力增大，從而如圖8B所示鑲?cè)?1的切削刃19產(chǎn)生較厚切屑153，則切屑153作用于斷屑面124的力增大而克服彈簧142的偏置力而使可作樞軸轉(zhuǎn)動的支撐件131的自由端135轉(zhuǎn)到所示位置。這一轉(zhuǎn)動因使切屑153抵靠斷屑面124的較高部位154而加長形成在引導(dǎo)面121與斷屑面124之間的斷屑槽。由于較短槽可有效地切斷較薄切屑151，而較長槽可有效地切斷較厚切屑153，因此圖7，8A和8B所示本發(fā)明實施例能切斷厚度范圍很大的金屬切屑。
圖8，9A，9B和9C示出本發(fā)明金屬切削刀具組件的第五實施例。本發(fā)明該實施例同樣包括一斷屑臺156，它具有一長方體157，其側(cè)部有至少一傾斜部形成斷屑面158。該實施例的安裝160與上述第四實施例的安裝裝置125一樣使斷屑面158作樞軸轉(zhuǎn)動。不過，實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)不同。
第五實施例的安裝裝置160位于刀具架3頂端7處一長方形凹座164的頂面162的上方。該裝置160包括一用樞軸安裝的支撐件166，其上有一支撐斷屑臺主體157的支撐平臺168。一燕尾槽接頭170作為樞軸把支撐件168安裝到刀具架3頂端7處的一臺肩上。支撐件168的另一端為可作樞軸轉(zhuǎn)動的自由端172。安裝裝置160包括一對引導(dǎo)螺釘174，用來引導(dǎo)斷屑臺主體157和支撐平臺168的運動并作為限制斷屑臺主體157向上運動的止擋。引導(dǎo)螺釘174a，b從圖9A中可看得最清楚，它包括一螺紋端176旋入從長方形凹座164頂面162向下伸展的一孔177中。每一個引導(dǎo)螺釘174a，b的上端有一圓柱形無螺紋部分178可自由穿過一穿過支撐件168和斷屑臺主體157的孔179。每一引導(dǎo)螺釘174a，b的頭部180如前所述界定斷屑臺主體157的樞軸轉(zhuǎn)動的上限。
從圖9B和9C中可看到，斷屑臺主體157用一安裝螺釘183緊固到支撐平臺168上。刀具架3在兩引導(dǎo)螺釘174a，b之間有一孔185用來自由安放一彈簧187。該彈簧187選定成可不斷把向上的偏置力加于支撐平臺168上。
刀具組件1第五實施例的工作情況從圖9B和9C中可看得最清楚。與圖7，8A和8B所示第四實施例一樣，薄切屑188無法克服彈簧187的偏置力從而抵靠斷屑面158的下部189，而較厚切屑190卻能克服該偏置力從而使平臺168的自由端172作樞軸轉(zhuǎn)動。由于這類樞軸轉(zhuǎn)動會加長由引導(dǎo)面21和斷屑面158界定的斷屑槽，因此本發(fā)明該實施例出于本發(fā)明第四實施例給出的同樣理由而能卷曲、加工硬化并切斷厚度變動很大的切屑。
圖10，11A和11B示出本發(fā)明第六實施例，同樣包括一般呈長方體192的斷屑臺191，側(cè)接一傾斜部而構(gòu)成斷屑193。與上述第四和第五實施例一樣，該實施例包括一安裝裝置195，當(dāng)超過一定厚度的切屑抵靠斷屑面193時它使斷屑臺主體192作樞軸轉(zhuǎn)動。該安裝裝置198位于刀具架3頂端7的一長方形凹座199的頂面197的上方。該安裝裝置195包括一以樞軸安裝的支撐件201，支撐件201有一支撐平臺203。平臺203支撐一斷屑臺191，斷屑臺191的主體192用一安裝螺釘204安裝到該平臺上。支撐件201的后端用樞軸接頭206可動地裝到刀具架3上，而該支撐件201的前端為如圖11A和11B所示作樞軸轉(zhuǎn)動的自由端207。
樞軸接頭206包括一與支撐件201后端制成一體的軸209。軸209可滑動地插入在刀具架3上部的一孔211中。如圖所示，孔211包括一狹縫213。為了防止軸209從孔211中滑出，在孔211的中部設(shè)有一環(huán)形槽215和定位螺釘217。如圖所示，定位螺釘217的頂端插入環(huán)形槽215中，從而防止軸219從孔211中滑出。狹縫213的且表面219形成一限制支撐件201的向上轉(zhuǎn)動的上部止擋。長方形凹座199的頂面197的靠近鑲?cè)?1的部位221形成支撐件201的下部止擋。刀具架3中有一孔223用來放置不斷把向上偏置力作用到支撐平臺203上的一彈簧224。
本發(fā)明第六實施例的工作情況從圖11A和11B中可看得最清楚。由于這一工作情況與第四和第五實施例基本相同，因此不再贅述。
圖12，13A和13B示出本發(fā)明金屬切削刀具組件第七實施例。與所有其它實施例一樣，該實施例包括一具有主體232的斷屑臺231，其側(cè)面有一傾斜部構(gòu)成一斷屑面223。但是，該實施例的安裝裝置235與前述各安裝裝置有很大的不同。如圖所示，該裝置235裝在一長方形凹座239的頂面237的上方。該裝置235還包括一支撐平臺241，斷屑臺主體232用一安裝螺釘243緊固其上。但是，代替樞軸連接，支撐平臺241的后端用一板簧245懸伸在長方形凹座239上方。平臺241的前端如圖所示為自由端，與第五和第六實施例一樣，長方形凹座239頂面237靠近鑲?cè)?1的部位249構(gòu)成下部止擋。需要時，可在支撐平臺241底面與長方形凹座239頂面237之間放置一塊高彈體泡沫塑料251(用虛線表示)或其它彈性材料以便加強板簧245的強度。
本發(fā)明第七實施例的工作情況如圖13A和13B所示。薄切屑255A向下作用于斷屑臺231的斷屑面233的力很小，從而使安裝裝置235的板簧245不發(fā)生偏轉(zhuǎn)或只發(fā)生很小偏轉(zhuǎn)。但較厚切屑255c向下作用于斷屑臺231的力很大而使板簧235以其最大程度偏轉(zhuǎn)，如圖13B所示。這一偏轉(zhuǎn)加長了由引導(dǎo)面21和斷屑233界定的斷屑槽，從而當(dāng)然更有效地卷曲、加工硬化并切斷較厚切屑255c。
圖14A、14B和14C詳示出當(dāng)較厚切屑抵靠斷屑233時由引導(dǎo)而21和斷屑面233界定的斷屑槽是如何加長的。如圖14A所示，較薄切屑255a所施加的力不足以使板簧245發(fā)生很大偏轉(zhuǎn)。因此，這類薄切屑255a在引導(dǎo)面上滑入斷屑面233的第一下部部位260a。但當(dāng)如圖14B所示鑲?cè)?1的切削刃19生成較厚切屑255b時，切屑255b作用于斷屑臺231的向下力增大。，從而使板簧245發(fā)生更大角度的偏轉(zhuǎn)。因此，這類中等厚度切屑255b抵靠斷屑臺231的斷屑面233的中部260b。最后，當(dāng)鑲?cè)?1的切削刃19產(chǎn)生更厚切屑255c時，作用于斷屑臺231的力足以使板簧245發(fā)生最大偏轉(zhuǎn)，從而支撐平臺241的自由端247抵靠表面245。這一轉(zhuǎn)動繼而使厚切屑255c滑過引導(dǎo)面221后抵靠斷屑面233的最遠(yuǎn)部位260c。從而使形成在這兩個表面之間的斷屑槽伸展得最長。
盡管只結(jié)合本發(fā)明第七實施例詳述了安裝裝置將其斷屑臺置于適于切斷中等厚度切屑的中部位置的能力，但本發(fā)明所有其它實施例都有此能力。本發(fā)明的其它種種修正和改動對于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人來說是一目了然的、所有這類修正和改動都應(yīng)視作包括在只由后附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種改進型金屬切削刀具組件，它包括其上有一切削一相對轉(zhuǎn)動工件的切削刃的切削鑲?cè)小⒁辉谒鲨側(cè)信c所述工件之間施加切削力的鑲?cè)序?qū)動器以及一支撐該鑲?cè)械闹Ъ?，所述支架與該鑲?cè)序?qū)動器連接，其中，不同厚度的金屬切屑在切削加工時沿同一方向滑離所述鑲?cè)?，其特征是包括一用來切斷切削加工所生成的金屬切屑的斷屑裝置，所述斷屑裝置有一斷屑面，當(dāng)它位于離開鑲?cè)械那邢魅胁煌嚯x處時切斷不同厚度的切屑；以及一把所述斷屑裝置可動地安裝到所述支架上的安裝裝置，包括根據(jù)所述鑲?cè)猩傻那行嫉暮穸茸詣诱{(diào)節(jié)所述斷屑面與所述切削刃之間的距離的彈性裝置，從而使所述斷屑面切斷所述切屑。
2.按權(quán)利要求1所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，不同厚度的切屑把不同的力加到斷屑裝置上，所述彈性裝置的偏移度與所述切屑加到所述斷屑裝置上的力的大小成正比，從而在切屑較厚時把斷屑面移遠(yuǎn)所述切削刃，而在切屑較薄時把斷屑面移近所述切削刃。
3.按權(quán)利要求2所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述安裝裝置包括把所述斷屑裝置可滑動地裝到所述支架上而使所述斷屑面可在與所述切屑滑離所述鑲?cè)械姆较蚱叫械姆较蛏舷鄬λ鲨側(cè)械乃銮邢魅衼砘鼗瑒拥难b置；所述彈性裝置使所述斷屑裝置向所述切削刃偏置。
4.按權(quán)利要求2所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述安裝裝置包括把所述斷屑裝置可滑動地裝到所述支架上而使所述斷屑面可在與所述切屑滑離所述鑲?cè)械姆较蛘坏姆较蛏舷鄬λ鲨側(cè)械乃銮邢魅衼砘鼗瑒拥难b置；所述彈性裝置使所述斷屑裝置向所述切削刃偏置。
5.按權(quán)利要求3所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述彈性裝置為一大致具有線性壓縮特性的圈簧；所述圈簧放置在所述支架與所述斷屑裝置之間，從而不同厚度的切屑把所述圈簧壓縮成不同長度。
6.按權(quán)利要求4所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述彈性裝置為一大致具有線性壓縮特性的圈簧；所述圈簧放置在所述支架與所述斷屑裝置之間，從而不同厚度的切屑把所述圈簧壓縮成不同長度。
7.按權(quán)利要求2所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述安裝裝置包括在與所述切屑滑離所述鑲?cè)蟹较虺山嵌鹊姆较蛏舷鄬λ鲨側(cè)械那邢魅袕椥砸苿铀鰯嘈佳b置的裝置。
8.按權(quán)利要求7所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述斷屑裝置包括可相對所述支架作樞軸轉(zhuǎn)的第一端和包括所述斷屑面的第二端；所述彈性裝置位于所述斷屑裝置的底面與所述支架的相對表面之間。
9.按權(quán)利要求8所述的改進型金屬切削刀具組件，進一步包括限制所述斷屑面相對所述鑲?cè)械那邢魅械臉休S轉(zhuǎn)動的裝置，包括限制所述斷屑裝置第二端的底面與所述支架的相對表面之間的最大距離的止擋裝置。
10.按權(quán)利要求7所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述彈性件包括其一端懸伸在所述支架上、另一端支撐所述斷屑裝置的板簧。
11.一種改進型金屬切削刀具組件，它包括一切削相對轉(zhuǎn)動工件的切削鑲?cè)?、一在鑲?cè)信c工件之間施加切削力的鑲?cè)序?qū)動器和一支撐鑲?cè)械闹Ъ?，所述支架與鑲?cè)序?qū)動器連接，其中，厚度不等的金屬切屑在切削加工時沿同一方向滑離所述鑲?cè)?；其特征是包括一切斷切削加工中所生的金屬切屑的斷屑裝置，所述斷屑裝置有一斷屑面，當(dāng)它位于離開所述鑲?cè)械那邢魅胁煌嚯x處時切斷不同厚度的切屑；以及一把所述斷屑裝置可滑動地裝到所述支架上的安裝裝置，包括根據(jù)鑲?cè)兴傻那行嫉暮穸茸詣诱{(diào)節(jié)所述斷屑面與所述切削刃之間距離的彈性裝置，其中，不同厚度的切屑施加到斷屑裝置上的力不同，而所述彈性裝置的偏移度與所述力的大小成正比，從而在切屑較厚時使所述斷屑而移遠(yuǎn)所述的切削刃，而在切屑較薄時使所述斷屑面移近所述切削刃。
12.按權(quán)利要求11所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述安裝裝置包括把所述斷屑裝置可滑動地裝到所述支架上而使所述斷屑面可在與所述切屑滑離所述鑲?cè)蟹较蚱叫械姆较蛏舷鄬λ鲨側(cè)械乃銮邢魅衼砘匾苿拥难b置；所述彈性裝置為一大致具有線性壓縮特性的圈簧，它放置在所述支架與所述斷屑裝置一端之間，從而較厚切屑以更大程度壓縮所述圈簧。
13.按權(quán)利要求11所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述安裝裝置包括把所述斷屑裝置可滑動地裝到所述支架上而使所述斷屑面可在與所述切屑滑離所述鑲?cè)蟹较蛘坏姆较蛏舷鄬λ鲨側(cè)械乃銮邢魅衼砘匾苿拥难b置；所述彈性裝置為一大致具有線性壓縮特性的圈簧，它放置在所述支架與所述斷屑裝置一端之間，從而較厚切屑以更大程度壓縮所述圈簧。
14.按權(quán)利要求11所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述安裝裝置包括在所述切屑滑離所述鑲?cè)蟹较虺山嵌鹊姆较蛏舷鄬λ鲧R刃的切削刃彈性轉(zhuǎn)動所述斷屑臺的裝置。
15.按權(quán)利要求14所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述斷屑裝置的所述表面包括用來切斷不同厚度切屑的表面部分；所述彈性裝置包括一使所述斷屑裝置與所述支架互相連接的板簧，其中，所述彈性件的偏轉(zhuǎn)度決定于切屑厚度，從而一定厚度的切屑抵靠所述斷屑面與所述厚度對應(yīng)的部分。
16.按權(quán)利要求15所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述彈性件還包括一塊放置在所述板簧與所述限制裝置之間的彈性材料。
17.按權(quán)利要求15所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述斷屑裝置的所述表面包括分別抵靠并切斷小、中和大厚度切屑的第一、第二和第三部分；所述小、中和大厚度切屑施加到所述斷屑裝置的所述表面上的各抵靠力轉(zhuǎn)動所述板簧而使所述第一、第二或第三部分分別抵靠所述切屑。
18.按權(quán)利要求15所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述板簧以其一端與所述支架連成一體。
19.按權(quán)利要求11所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述斷屑裝置的所述表面包括切斷不同厚度的切屑的不同表面部分，所述斷屑裝置包括可相對所述支架作樞軸轉(zhuǎn)動的第一端和包括所述斷屑面的第二端；所述彈性件位于所述斷屑裝置的底面與所述支架的一相對表面之間；所述彈性件的偏轉(zhuǎn)度決定于切屑厚度，從而一定厚度的切屑抵靠所述斷屑面與所述厚度對應(yīng)的部分。
20.按權(quán)利要求19所述的改進型金屬切削刀具組件，進一步包括限制所述斷屑面相對所述鑲?cè)械那邢魅械臉休S轉(zhuǎn)動的裝置，包括限制所述斷屑裝置第二端的底面與所述支架的相對表面之間最大距離的止擋裝置。
21.按權(quán)利要求20所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述止擋裝置包括至少一個螺釘件，該螺釘件的一端旋入所述支架中，其無螺紋部分自由穿過所述斷屑裝置的一孔中，其頭部緊抵在所述斷屑裝置的頂面上，從而所述斷屑裝置的第二端的運動被限制在所述支架的所述頂面與所述螺釘頭之間。
22.按權(quán)利要求21所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述支架包括圍住所述螺釘?shù)乃鰺o螺紋部分的一孔，所述彈性件為一放置在所述孔中套住所述無螺紋部分的圈簧。
23.按權(quán)利要求19所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述安裝裝置包括用樞軸把所述斷屑裝置的第一端裝到所述支架上的裝置。
24.按權(quán)利要求23所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述安裝裝置包括一在所述斷屑裝置與所述支架之間的燕尾槽接頭。
25.按權(quán)利要求24所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述安裝裝置包括一在所述斷屑裝置的所述第一端上的軸和一在所述支架中的孔，該孔有一與其轉(zhuǎn)動軸線平行的狹縫，以使所述軸滑動地插入該孔中。
26.按權(quán)利要求25所述的改進型金屬切削刀具組件，進一步包括限制所述斷屑面相對所述鑲?cè)械那邢魅械臉休S轉(zhuǎn)動的裝置，該裝置包括限制所述斷屑裝置的第二端的底面與所述支架的相對表面之間的最大距離的止擋裝置。
27.按權(quán)利要求26所述的改進型金屬切削刀具組件，其中，所述止擋裝置包括所述孔的狹隙的一條邊。
全文摘要
一種具有自動可調(diào)斷屑臺(23)的金屬切削刀具組件(1)，包括一切削一相對轉(zhuǎn)動工件的切削鑲?cè)?11)；一支撐該鑲?cè)?11)的支架(3)；一在鑲?cè)?11)與工件之間施加切削力的鑲?cè)序?qū)動器(5)；一具有一表面(27)的切屑臺(23)，該表面在離鑲?cè)?11)的切削刃(19)不同距離處時可有效切斷不同厚度的切屑(55，56)，以及一把斷屑臺(23)可動地裝到支架(3)上的安裝裝置(30)。該安裝裝置(30)包括一彈簧(50)，該彈簧根據(jù)切削加工中生成的金屬切屑(55，56)作用在切斷屑臺(23)上的力的大小自動調(diào)節(jié)斷屑臺(23)的斷屑面(27)與鑲?cè)?11)的切削刃(19)之間的距離。該安裝裝置(30)可使斷屑臺(23)或在支架(3)上來回滑動而移向或移遠(yuǎn)切削刃(19)，或以樞軸相對切削刃(19)轉(zhuǎn)動。在這兩種情況下，彈簧(50)的偏移度與抵靠斷屑面(27)的金屬切屑(55，56)的厚度成正比，從而自動形成恰當(dāng)?shù)臄嘈冀Y(jié)構(gòu)。本發(fā)明刀具組件在用切削鑲?cè)?11)作種種不同切削加工時，可用同一斷屑臺(23)有效地切斷厚度變化很大的切屑(55，56)。
文檔編號B23B27/16GK1133573SQ94193868
公開日1996年10月16日 申請日期1994年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月22日
發(fā)明者約翰·P·阿什利, 肯尼斯·L·尼鮑爾 申請人:鈷碳化鎢硬質(zhì)合金公司