專利名稱：用于包括帶肋的夾緊表面的鑲刀的刀具夾持刀架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將主要是用于金屬切削機(jī)加工的切削鑲刀固定于鑲刀夾持刀架的裝置。
不同的切削鑲刀和可轉(zhuǎn)換角度的鑲刀以幾種不同的已知方式固定于刀具夾持刀架上。最普通的方式是鑲刀具有貫通的中央孔，刀架中的鑲刀容置器具有螺孔。鎖定螺釘被插入到鑲刀的中央孔中，然后再通過適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)矩螺入到刀架的螺孔中，具有中央孔的墊片通常也被螺合在螺釘上并位于鑲刀和底部的支承表面之間。通常，切削鑲刀也包括兩個(gè)實(shí)質(zhì)上內(nèi)在相垂直的抵靠表面，或者三個(gè)抵靠點(diǎn)，用于抵靠鑲刀的兩個(gè)側(cè)面。具有這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是當(dāng)使用一定時(shí)間后就會(huì)很容易出現(xiàn)一定的松動(dòng)。另一個(gè)缺點(diǎn)是一個(gè)人就可以很猛地將螺釘擰緊，以致將其損壞或者甚至引起斷裂。
其它已知的鑲刀夾持刀架具有夾具或類似的緊固裝置，該裝置壓在鑲刀的上側(cè)以便將鑲刀夾緊在鑲刀容置器中。夾具的壓力能夠通過螺釘加以調(diào)整。這種結(jié)構(gòu)例如可以用于固定切削鑲刀而無需中央孔，這尤其是適合用于切斷鑲刀。
為了避免任何活動(dòng)并獲得比切削鑲刀一般緊固更穩(wěn)定的緊固，一些結(jié)構(gòu)已被建議，根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，切削鑲刀的下側(cè)和底部支承表面上已被形成為帶肋的表面，以使它們相互匹配。這種結(jié)構(gòu)公開在US-A-2 140 940中，另一種公開在US-A-2 453 464中。然而，這些實(shí)施例的缺點(diǎn)是切削鑲刀或刀架或者二者的帶肋的表面必須進(jìn)行很可觀的大量的磨削。再一缺點(diǎn)是即使鑲刀已在垂直于肋的方向上被固定，對(duì)于兩個(gè)完全平的抵靠表面而言，在這些結(jié)構(gòu)中可能會(huì)出現(xiàn)垂直方向的活動(dòng)，特別是在具有震動(dòng)趨向的機(jī)加工操作中。
在US-A-4 437 802中描述了如何將切削鑲刀固定于鉆頭上，該切削鑲刀包括兩個(gè)槽，而鉆頭的支承表面上具有兩個(gè)相應(yīng)的肋，該肋準(zhǔn)確地與槽相配合并占據(jù)它們的整個(gè)橫截面移。而且，一個(gè)問題是軸向活動(dòng)很容易出現(xiàn)特別是如果鉆頭承受震動(dòng)時(shí)，此外，肋或者槽要求進(jìn)行很大的磨削，以便獲得必要的尺寸精度。
因此，本發(fā)明的首要任務(wù)是提出一種可獲得將切削鑲刀穩(wěn)定地、無活動(dòng)地固定于鑲刀夾持刀架上的裝置，例如在鑲刀承受震動(dòng)時(shí)，也會(huì)具有很長(zhǎng)的壽命。
本發(fā)明的第二目的是使切削鑲刀在鑲刀夾持刀架上的獲得穩(wěn)定的、無活動(dòng)的固定，而無需任何昂貴的費(fèi)時(shí)的磨削。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是避免要求很高尺寸精度的鑲刀容置器中的抵靠表面或點(diǎn)的必要性。
這些和其它目的已經(jīng)通過形成根據(jù)權(quán)利要求1的切削鑲刀在鑲刀夾持器中的固定而達(dá)到了。
本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例將在下面結(jié)合附圖作出進(jìn)一步描述。這些附圖是

圖1是以從上方傾斜地看的立體圖表示的根據(jù)本發(fā)明的夾持裝置。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的切削鑲刀和夾持刀架的剖視圖。
圖3是表示直接從上方看的根據(jù)本發(fā)明的鑲刀夾持刀架的俯視圖。
圖4是表示與圖2中相同的切削鑲刀的相同的剖視圖。
圖5是表示與圖2中相同的切削鑲刀夾持刀架的相同的剖視圖。
圖6是以從上方傾斜地看的立體圖表示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的切削鑲刀的底側(cè)。
圖7是以從上方傾斜地看的立體圖表示與圖6中相同的切削鑲刀的頂側(cè)。
在這些圖中，切削鑲刀以1或1’表示，夾持刀架以2或2’表示。切削鑲刀由適合的硬質(zhì)材料如帶涂層或不帶涂層的硬質(zhì)合金制成。某些陶瓷和立方的氮化硼也可以使用。首先，本發(fā)明是想用作不同的車削應(yīng)用，例如，縱向車削、仿形、開槽及分離(切削)，但本發(fā)明也可有利地用于使銑銷鑲刀的固定。
夾持刀架2的上方前部設(shè)置有平的夾持表面3。在夾持表面上設(shè)置有實(shí)質(zhì)上內(nèi)在相互平行的細(xì)長(zhǎng)的肋4。根據(jù)圖1，肋從夾持刀架的前方表面向后延伸，并且實(shí)質(zhì)上與夾持刀架的縱向延伸部相平行。然而，原則上，該肋可以具有任意的取向，例如垂直于圖1中所示的方向。肋4的至少與鑲刀相嚙合的那部分具有基本恒定的橫截面幾何形狀。該幾何形狀具有錐形的形式或者更準(zhǔn)確地是截錐形、等邊三角形的形式，其形狀由兩側(cè)面5和頂面6限定。側(cè)面5和夾持表面3之間的過渡既可以沿截?cái)嗑€也可以沿具有小直徑的倒圓來完成，該倒圓應(yīng)位于與切削鑲刀1、1’相接觸的接觸區(qū)域之外。肋的頂角α適合于在40°和80°之間，最好在50°和70之間，特別是在55°和65°之間。夾持表面3的部分表面7延伸在肋之間，它實(shí)質(zhì)上是平的并且具有這樣的寬度，即該寬度適合地相當(dāng)于肋的基本寬度的1和4倍之間，最好是在1.5和2.5倍之間。肋可以以整體形式延伸至夾持表面的后邊界線，然而，由于生產(chǎn)技術(shù)的原因，肋適合于在該邊界線之前的一定距離處終止，最好通過過渡部分來完成，即肋的高度逐漸減小直至最終消失。
切削鑲刀1、1’通過鎖定螺釘8固定，螺釘8先穿過鑲刀的中央孔9，然后再螺入到夾持刀架2的螺孔10中。適合地，該孔的中心線位于肋的縱向中心線上。該鑲刀的底側(cè)被形成為具有要與肋4相適應(yīng)的實(shí)質(zhì)上平行的槽11。本發(fā)明的基本特征是在硬質(zhì)合金或其它硬質(zhì)材料被燒結(jié)之前，這些槽11被直接壓出，這樣，就不再需要磨削。它們具有扇形的角，該角完全與肋的頂角α相應(yīng)，或者比頂角α略小，然而不能小得超過2°，最好不超過1°，出于生產(chǎn)技術(shù)的原因，槽的底部最好是倒圓的；當(dāng)然，倒圓部分12不應(yīng)干擾槽的側(cè)面13，該側(cè)面將與肋的側(cè)面5相接觸。槽到切削鑲刀的底側(cè)14的過渡既可沿尖的截?cái)嗑€完成，也可沿小的半徑來完成。側(cè)面13應(yīng)該是完全平的，以便獲得與肋的側(cè)面5的良好的接觸。
如上所述，切削鑲刀，也包括槽11，作為一個(gè)整體壓出。因而，槽中的表面結(jié)構(gòu)就要有一定的粗糙度，只有磨削它才會(huì)消失。燒結(jié)并冷卻之后所獲得的尺寸隨后就要與夾持刀架的肋的生產(chǎn)制造中的值相配合。這些肋的一定的磨削就不再是很昂貴的了，因?yàn)橐粋€(gè)單獨(dú)的夾持刀架可以用于大量的切削鑲刀。
當(dāng)固定切削鑲刀時(shí)，根據(jù)圖1至5，鑲刀被放在肋4上并通過螺釘8緊固。在此情況下，本發(fā)明的一個(gè)基本特征是在切削鑲刀的底側(cè)14和夾持刀架的部分表面7之間沒有接觸。如在圖2中所看到的，在所述表面7和14之間就有一間隙。該間隙可以在大于0(如0.02mm)和0.2mm之間的尺寸范圍。此外，本發(fā)明的另一基本特征是肋的頂部沒有到達(dá)槽的底部，這也可在圖2中看到。通過所述兩個(gè)基本特征，當(dāng)鎖定螺釘被擰緊時(shí)，楔入擠壓作用就可能分別在肋和槽的側(cè)面5和13之間完成。這種楔入作用就會(huì)導(dǎo)致鑲刀的具有迄今未獲得的穩(wěn)定性和強(qiáng)度的緊固。這樣，對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用中的抵靠表面和抵靠點(diǎn)就變得多余了，這正如圖1和3中所看到的。這簡(jiǎn)化了鑲刀容置器的生產(chǎn)制造。而且，直接壓出的槽的輕微的表面粗糙度積極地影響固定的強(qiáng)度和耐久性。
切削鑲刀也可以用適當(dāng)?shù)膴A緊裝置而不是螺釘來加以緊固，盡管它沒有構(gòu)成本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在此情況下，夾具的施壓點(diǎn)應(yīng)該位于中間槽的正上方。
操作切削刃被用壞以后，鑲刀可以被松開并圍繞螺釘8的中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)180°，以便轉(zhuǎn)換到新的切削刃。
正如主要從圖1中看到的，夾持刀架的螺孔10位于中間肋上。該孔設(shè)在肋上而不是例如兩肋之間的部分表面7上的原因是如果鑲刀在其支承線間受到力作用，它可以被夾緊。為了給鑲刀在中間槽的兩側(cè)施以對(duì)稱的緊固力，鑲刀和夾持刀架被分別形成為分別具有奇數(shù)個(gè)槽和肋。
根據(jù)本發(fā)明而構(gòu)成的切削鑲刀很好地適合于吸收軸向和徑向的力。作為一個(gè)應(yīng)用例子，根據(jù)圖3、6和7而制造的雙功能的鑲刀能夠應(yīng)用。通過這種鑲刀的直的前刃14，以及與前者的兩側(cè)相鄰的曲線邊切削刃15，這種鑲刀可被用來橫向車削和軸向仿形，以及形成徑向車削的鑲刀。因而，可以獲得很多不同的形狀輪廓。
盡管不是必須，為了具有很大徑向切削力的一定的應(yīng)用，根據(jù)本發(fā)明的肋和槽可以與例如圖1中的表面16的切削鑲刀的后部支承表面相接合。
權(quán)利要求
1.一種將用于主要是金屬切削機(jī)加工的切削鑲刀(1，1’)緊固于鑲刀夾持刀架(2，2’)的裝置，鑲刀的底面(14)上具有實(shí)質(zhì)上內(nèi)在相平行的槽(11)，夾持刀架的夾持表面(3，7)上具有與槽相應(yīng)的實(shí)質(zhì)上平行的肋(4)，該肋與所述槽(11)相配合，其特征在于，當(dāng)切削鑲刀安裝于夾持刀架上時(shí)，在切削鑲刀的底側(cè)(14)和夾持表面(7)之間具有間隙(S)。
2.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，肋(4)的頂部(6)與槽(11)的底部(12)不相接觸。
3.如權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于，切削鑲刀被直接壓出而不磨削。
4.如權(quán)利要求1至3的裝置，其特征在于，肋的斷面具有梯形、等邊三角形的形式。
5.通過根據(jù)權(quán)利要求1至4的裝置緊固于鑲刀夾持刀架的切削鑲刀，其底側(cè)(14)具有實(shí)質(zhì)上平等的槽(11)，其特征在于，垂直于槽的、相鄰兩槽之間的距離與和槽的底側(cè)相水平的槽的寬度之間的關(guān)系是在1∶1和4∶1之間。
全文摘要
一種將用于金屬切削機(jī)加工的切削鑲刀固定于鑲刀夾持刀架的緊固裝置以這樣的方式設(shè)置，它包括位于鑲刀的底側(cè)上的槽(11)和位于鑲刀夾持刀架(2)上的肋(4)，肋匹配于槽中。切削鑲刀螺接于刀架之上，由于鑲刀的下側(cè)不抵靠于肋之間的平的部分平面(7)，以及由于肋的頂部不與槽的底部相接觸，因而在槽和肋之間可獲得楔入作用。
文檔編號(hào)B23B29/04GK1146738SQ95192750
公開日1997年4月2日 申請(qǐng)日期1995年4月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月27日
發(fā)明者倫納特·比斯特倫, 約根·威曼 申請(qǐng)人:桑德維克公司