专利名称：用于去屑加工的刀具的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于去屑加工的刀具，该刀具包括刀片夹具，用于去屑加工的切削刀片，该切削刀片是可转位并可转动的，以及用于将该切削刀片固定于该刀片夹具的刀座中的装置。
背景技术：
上述用于去屑加工的刀具在SE-A-0201573-3中是已知的。其中，在该切削刀片的底侧，该切削刀片具有突出的凸形部件，其与刀座中的凹形部件的挠性部分合作。由于该刀具的底侧上具有凸形部件，该切削刀片不能转动。
刀具连接件在WO 01/87523 A1中是已知的，从而，根据上述技术领域部分用于去屑的加工刀具通过该文献中所描述的实施例是已知的。因此，包括在该刀具中的用于去屑加工的切削刀片也是已知的，并且包括在该刀具中的刀片夹具也是已知的。用于去屑加工的切削刀片在其底侧上具有凸形部件，而该刀片夹具具有与该凸形部件相对应的凹形部件。该凸形部件包括多个具有轴向和径向延伸部分的齿。该凹形部件包括多个凹槽，这些凹槽构造成接纳该凸形部件的齿。一般来说，该凸形部件和凹形部件均可以是圆锥形的。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种上述类型的刀具，以及包括在该刀具中的切削刀片和包括在该刀具中的刀片夹具，从而当该切削刀片在转动时该切削刀片在该刀片夹具的固定特别稳定。在这种情况下，特别重要的是该切削刀片能够经受变化的来自不同方向的作用力并且其固定不受实际加工条件引起的温度变化的实质性的影响。
本发明的另一个目的是在该刀片夹具和切削刀片中使用这样的材料，其材料的性能被最佳地使用。
至少本发明的主要目的通过上述类型的刀具实现，其具有在独立权利要求1中所限定的特征。其他的独立权利要求限定用于去屑加工的的该切削刀片和刀片夹具的特征。该刀具、该切削刀片和刀片夹具的优选实施例在从属权利要求中限定。
下面将参考附图描述本发明的多个实施例，其中图1示出根据本发明刀具的分解透视图；图2从斜上方示出包括在根据本发明的刀具中的切削刀片的透视图；图3从斜上方示出包括在该刀具中的刀片夹具的刀座的细节的透视图；图4从斜上方示出包括在该刀具中的另一种刀片夹具的刀座的细节的透视图；图5从斜上方示出包括在该刀具中的又一种刀片夹具的刀座的细节的透视图；图6示出根据本发明刀具的另一个实施例分解透视图。
具体实施例方式
在图1中，示出了根据本发明的刀具的分解图。该刀具包括刀片夹具1，用于去屑加工的切削刀片3以及锁紧螺钉5形式的固定装置，以便将该切削刀片3固定在该刀片夹具1的刀座7中。该锁紧螺钉5具有锥形的头部6。该锁紧螺钉5、切削刀片3和刀座7共有的中心轴线在图1中用C-C表示。
如在图2中可以最清楚地看到的，用于去屑加工的该切削刀片3具有两个基面4，在图2中只看到其中之一。该两个基面4相互平行。该切削刀片3还具有穿透的第一中心孔2，用于接纳锁紧螺钉5。该切削刀片3在其基面4上具有四个凹槽9，如图2所见。每个凹槽9大致具有一块蛋糕的形状。该四个凹槽9是同样的。在凹槽9之间形成有第一突起部分10，该第一突起部分也是四个。该四个第一突起部分10是同样的。
每个凹槽9由第一曲面圆周面11形成，其构成该凹槽9位于离该切削刀片3的中心最远的部分。每个凹槽9还由底面12形成，其大致平行于该切削刀片3的基面4。每个凹槽9还由两个侧面13形成，其大体具有朝向该切削刀片3的中心轴线C-C的径向延伸部分。
每个第一突出部分10形成大致的矩形表面15，其构成该切削刀片3的基面4的部分表面。而且，每个第一突起部分10形成面向该切削刀片3的中心的前表面16，该前表面沿着朝向该切削刀片3的一个邻近基面4的方向大体倾斜离开该切削刀片3的中心。包括在该凹槽9中的该侧面13是该凹槽9和该第一突起部分10共有的，即该侧面13也构成该第一突起部分10的边界表面。如果考虑属于一个并且是同一个第一突起部分10的两个侧面13，这两个侧面13沿着朝向该切削刀片3的邻近基面4的方向相互稍稍会聚。由于凹槽9和第一突起部分10是同样的这样一个事实，该切削刀片3是可转位的，即，当一个并且是同一个基面4邻接在该刀座7上时，该切削刀片3可以呈现四个不同位置。
切削刀片3具有凹的基本形状，并且具有第二基面，该第二基面在图2中被隐藏。所述第二基面关于凹槽9和第一突起部分10具有与所示的基面4同样的结构。这意味着该切削刀片3除了能够转位之外，还能够转动，也就是，两个基面4都可以邻接紧靠该刀片夹具1的刀座7。
图3所示的刀座7包括多个第二突起部分20，其从该刀片夹具1的支撑面21大体伸出。该第二突起部分20大体具有“蛋糕块”的形状，并且向内沿着朝向该刀座7的中心轴线C-C的方向具有尖锥形。每个第二突起部分20具有槽22，该槽22具有沿该第二突起部分20的大部分高度的轴向延伸部分和沿该第二突起部分20的整个径向的径向延伸部分。该槽22将该第二突起部分20分成两个同样大小的部分。该槽22的作用2将在下面详细描述。
每个第二突起部分20由第二曲面圆周面23形成，其构成该第二突起部分20位于离该刀座7的中心轴线C-C最远的部分。该第二曲面圆周面23与附属槽22相交。每个第二突起部分20还由两个上表面24形成，其大体具有三角形形状并与该刀座7的支撑表面21平行。每个第二突起部分20还由两个内侧表面25形成，该内侧表面大体上是平面并位于该槽22内。每个第二突起部分20还由两个外部第一和第二部分侧表面26和27形成，所述部分侧表面26和27由分隔线28分隔，该分隔线28平行于该刀座7的支撑表面21延伸。该第一部分侧表面26具有垂直于该支撑表面21的延伸部分，而该第二部分侧表面27沿着朝向该第二突起部分20的上表面24相互稍稍会聚。
该刀座7还具有内螺纹第二孔30，其用于接纳该锁紧螺钉5的外螺纹部分。
当将刀片3安装于刀片夹具1上时，该刀座7的第二突起部分20被接纳在该切削刀片3的凹槽9内。在这种情况下，该第二突起部分20的第二部分表面27邻接紧靠该切削刀片3的侧面13。因此，该第二部分表面27和侧面13相对于共同的基准面具有相应的倾斜度较为合适。这意味着当该切削刀片3安装在该刀片夹具1上时，该第二部分表面27和侧面13应当相互平行。当该切削刀片3正确地安装在该刀片夹具1上时，该切削刀片3的基面4邻靠该刀座7的支撑表面21。这种正确的安装位置通过螺钉5与该刀座7的内螺纹第二孔30相接合而得到，该螺钉5的外螺纹部分与该刀座7的内螺纹第二孔30相接合。在这种情况下，该螺钉5的圆锥形头部6将与该第一突起部分10的前表面16合作，从而，该切削刀片3的基面4令人满意地邻接紧靠该刀座7的支撑表面21。
如上所述，邻接还发生在该第二突起部分20的第二部分表面27和切削刀片3的侧面13之间。在这种连接中，该第二突起部分20将对该切削刀片3的第一突起部分10的两个侧面13施加相反反向的力，其在该切削刀片3的第一突起部分10产生压应力。当切削刀片3，并因此第一突起部分10，由通常不能承受拉伸应力的硬质合金或类似的硬材料制造时，这一点特别重要。
研究图3，图3示出设置在每个第二突起部分20的槽22，槽22确保该第二突起部分20具有一定的挠性，即，包括在该第二突起部分中的部分突起，在该切削刀片3安装在该刀片夹具1的情况下，能够在一定程度上相互相对位移。该相互相对的部分突起部分的相互位移通常发生在沿平行与该刀座7的支撑表面相平行的方向。该第二突起部分20的挠性确保在侧面13和第二部分侧表面27之间满意的邻接。从而，获得该切削刀片3在刀片夹具1上特别稳定的固定。
在图4所示的第一个可选实施例中，示出包括在本发明的刀具中的刀片夹具101的刀座107，该刀座107包括四个第二突起部分120，该四个第二突起部分是同样的并且围绕该刀座107的内螺纹中心孔130对称地设置。每个第二突起部分120由第二曲面圆周表面123构成，该圆周表面构成该第二突起部分120位于离该刀座107的中心轴线C-C最远的部分。每个第二突起部分120还由上表面124构成，该上表面124具有大体三角形的形状并平行于该刀座107的支撑表面121。每个第二突起部分120还由两个外部侧表面127构成，该外部侧表面大体具有径向延伸部分。该侧表面127沿着朝向该第二突起部分120的上表面124的方向相互稍稍会聚。
如从图4中最靠近观察者的两个第二突起部分120可以最清楚地看到的，每个第二突起部分120在该第二突起部分120和该支撑表面121之间，更准确地说，在该侧表面127与该刀座107的支撑表面121之间的连接区域具有凹口(切口)122，也就是，每个第二突起部分120具有两个凹口122。凹口122的设置使该第二突起部分120具有一定的挠性，从而能够实现邻近该侧表面127的该突起部分的边缘向下的偏转。该偏转通常发生在垂直于该刀座107的支撑表面的方向。就该侧表面127与该切削刀片(未示出)在该刀座107中被夹紧的相关表面的合作而言，该挠性是有利的。该未示出的切削刀片相应于上述切削刀片3具有凹槽和第一突起部分，它们的形成用于最佳地与该第二突起部分120合作。
在图5中，示出包括在根据本发明的刀具中的刀片夹具201的刀座207的第二个可选实施例。该刀座207包括四个第二突起部分220，这四个第二突起部分是同样的并且围绕该刀座207的内螺纹中心孔230对称地设置。每个第二突起部分220由第二曲面圆周表面223构成，该圆周表面构成该第二突起部分220位于离该刀座207的中心轴线C-C最远的部分。每个第二突起部分220还由上表面224构成，该上表面具有大体上三角形的形状并平行与该刀座207的支撑表面221。每个第二突起部分220还由两个外部第一和第二部分侧表面226和227构成，所述部分侧表面226和227被沿平行于该刀座207的支撑表面221延伸的分隔线228分隔开。该第一部分侧表面226具有垂直于该支撑表面221的延伸部分，而该第二部分侧表面227沿着朝向该第二突起部分220的上表面224的方向相互稍稍会聚。如在图5所见，该第二突起部分220位于最靠近该刀座207的中心轴线C-C的部分延伸一定距离进入该中心孔230。这意味着每个第二突起部分220的一部分不具有任何下面的支撑，这确保该第二突起部分220具有一定的挠性。在这种情况下，允许发生位于最靠近该中心轴线C-C的该第二突起部分220的边缘向下的偏转，该偏转通常沿垂直于该刀座207的支撑表面221的方向发生。该同样的挠性的意义在于特别应用于该第二部分侧表面227与该切削刀片(未示出)的第一突起部分的凹槽的合作，该切削刀片将被接纳在该刀座207中。
在图6中，示出根据本发明的另一个刀具的分解图。该刀具包括刀片夹具301，用于去屑加工的的刀片303和锁紧螺钉305形式的固定装置，用于将该切削刀片303固定于该刀片夹具301的刀座307中。该锁紧螺钉305具有圆锥形的头部306。该锁紧螺钉305、该切削刀片303和该刀座307的公共中心轴线在图1中用C-C表示。与图1的刀具相比，主要差别在于该切削刀片303具有三角形基本形状，并且该刀座301形成用于适合同样的三角形的基本形状。
该切削刀片303的凹槽309的数目是三个并由多个侧面构成。一般来说，凹槽309沿着朝向该切削刀片303的邻近基面304的方向具有稍稍变宽的形状。在凹槽309之间形成由第一突起部分310。
根据图6的刀座包括三个第二突起部分320，其具有基本上类似于图4中的第二突起部分120的结构，特别是考虑到第二突起部分320具有凹口322这一事实，该凹口322相应于第二突起部分120的凹口122。该第二突起部分320由多个侧表面构成，并且该第二突起部分320沿从该刀座307的支撑表面321的方向大体上在一定程度上具有尖锥形形状。以相应于该第二突起部分120的方式，凹口322赋予该第二突起部分320一定的挠性，所述挠性有助于与该切削刀片303的凹槽309的合作。
在上述的实施例中，已经指出，该切削刀片3、303具有多个凹槽9、309。为了强调所述凹槽可以具有各种不同的结构，在一些附加的权利要求中使用了所谓的凹形部件。
在上述的实施例中，已经指出，刀座7、107、207、307具有多个第二突起部分20、120、220、320。为了强调所述第二突起部分可以具有各种结构，在一些附加权利要求中使用了所谓的凸形部件。
本发明可行的修改在上述实施例中，已经给出结构设计的多个例子，以便赋予第二突起部分20、120、220、320一定的挠性。但是，在本发明的范围内，构思附加的结构设计以确保与该切削刀片3、303的凹槽9、309合作的突起部分20、120、220、320的表面具有一定的弹性是可行的。
在上述的实施例中，切削刀片3、303通过锁紧螺钉5、305固定，该锁紧螺钉5、305延伸通过该切削刀片3、303的中心孔2、302。但是，在本发明的范围内，构思该切削刀片以另外的方式固定在该夹具上是可行的，其中，作为举例说明而不是限制的目的，顶部夹子值得一提。
在上述的实施例中，该刀具包括通常是用于外部切削的切削刀片，该切削刀片3、303的切削刃一般具有平行于该刀座7、307的支撑表面21、321的延伸部分。但是，在本发明的范围内，构思该刀片夹具带有一个内部切削的切削刀片也是可行的，从而在这种情况下，切削刃一般具有相对于该刀座的横向的延伸部分。
在上述的实施例中，该切削刀片3、303的的凹槽9、309相互是同样的，并且该刀片夹具1、101、201、301的第二突起部分20、120、220、320相互是同样的。但是，该凹槽和该第二突起部分在本发明的范围内不必是同样的。举例来说，如果考虑所谓的仿形(copying)刀片(靠模(copyturning)刀片)，其只是在两个位置是可转位的，那么只需要在径向设置的突起部分是同样的即可。
在上述的实施例中，所有的第二突起部分20、120、220、320具有同样的形式，其赋予该第二突起部分20、120、220、320一定的挠性。但是，在本发明的范围内，包括在该刀座中的所有的第二突起部分不必具有同样的形式以便为第二突起部分带来挠性。组合不同类型的形式以便为包括在刀座中的第二突起部分带来挠性也是可行的。因此，一种第二突起部分，例如，可以具有径向槽，而另一种第二突起部分具有邻近支撑表面的凹口。其它两个第二突起部分可以没有带来挠性的形式。
在上述实施例中，底面12大体上平行于该切削刀片的基面4，并且上表面24、124、224大体上平行于该刀座7、107、207、307的支撑表面21、121、221、321。但是在本发明的范围内，构思所述的表面沿着朝向该中心轴线C-C的方向向内倾斜也是可行的。
权利要求
1.一种用于去屑加工的刀具，该刀具包括刀片夹具(1、101、201、301)，用于去屑加工的切削刀片(3、303)，该切削刀片(3、303)是可转位并且可转动的，以及用于将该切削刀片(3、303)固定在该刀片夹具(1、101、201、301)的刀座(7、107、207、307)中的固定装置(5、305)，其特征在于，该切削刀片(3、303)在其两个基面(4、304)上均具有多个凹形部件(9、309)，该刀座(7、107、207、307)具有多个凸形部件(20、120、220、320)，该凸形部件与该刀片夹具(1、101、201、301)是一体的，并且用于与该凹形部件(9、309)合作，并且该凸形部件(20、120、220、320)相对于该刀片夹具(1、101、201、301)具有一定的挠性。
2.根据权利要求1的刀具，其特征在于在该切削刀片(3、303)一侧上的该多个凹形部件(9、309)的数目等于该刀座(7、107、207、307)的凸形部件(20、120、220、320)的数目。
3.根据权利要求1或2的刀具，其特征在于用于将该切削刀片(3、303)固定在该刀片夹具(1、101、201、301)的刀座(7、107、207、307)中的固定装置(5、305)包括锁紧螺钉(5、305)，该切削刀片(3、303)具有第一中心孔(2、303)，并且，该刀座(7、107、207、307)具有第二中心孔(30、130、230、330)。
4.根据前述任何一项权利要求的的刀具，其特征在于，该刀座(7)的至少一个凸形部分(20)容纳在径向延伸的槽(22)中。
5.根据权利要求1至3中任何一项的刀具，其特征在于该至少一个凸形部件(120、320)在该凸形部件(120、320)和该刀片夹具(101、301)之间的连接区域内具有凹口(122、322)。
6.根据权利要求1至3中任何一项的刀具，其特征在于该至少一个凸形部件(220)的一部分延伸进入该刀座(207)的第二中心孔(230)中。
7.一种用于去屑加工的切削刀片(3、303)，该切削刀片(3、303)是可转位并可转动的，其特征在于在其两个基面(4、304)内具有多个凹形部件(9、309)。
8.根据权利要求7的切削刀片，其特征在于该凹形部件包括凹槽(9、309)，在该凹槽之间形成有第一突起部分(10、310)。
9.根据权利要求7或8的切削刀片，其特征在于凹形部件/凹槽(9、309)一般具有朝着邻近基面(4、304)逐渐变宽的形状。
10.一种刀片夹具(1、101、201、301)，包括用于容纳用于去屑加工的切削刀片(3、303)的刀座(7、107、207、307)，其特征在于该刀座(7、107、207、307)具有多个凸形部件(20、120、220、320)，该凸形部件相对于该刀座(7、107、207、307)的支撑表面(21、121、221、321)具有一定的挠性。
全文摘要
本发明涉及用于去屑加工的刀具，该刀具包括刀片夹具(1)，用于去屑加工的切削刀片(3)，该切削刀片(3)是可转位并可转动的，以及用于将该切削刀片(3)固定于该刀片夹具(1)的刀座(7)上的固定装置。本发明还涉及用于去屑加工的切削刀片以及刀片夹具。根据本发明的的刀具的特征在于该切削刀片(3)在其两个基画(4)上具有多个凹形部件，并且该刀座(7)具有多个的凸形部件(20)，其与该刀片夹具(1)一体的形成并用于与该凹形部件(9)合作，并且该凸形部件(20)相对于该刀片夹具(1)具有一定的挠性。
文档编号B23B27/16GK1623709SQ20041009624
公开日2005年6月8日 申请日期2004年11月25日 优先权日2003年11月25日
发明者约根·威曼 申请人:山特维克公司