用于旋转切削加工的刀具的制作方法
【专利说明】用于旋转切削加工的刀具
[0001]本申请是申请号为200980112964.2、申请日为2009年4月14日的名称为“用于旋转切削加工的刀具”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于旋转切削加工的刀具，该刀具具有刀具本体以及能够可拆卸地附接至刀具本体的可更换切削头。本发明还涉及一种被包括在这种刀具中的刀具本体和切削头。
【背景技术】
[0003]根据权利要求1的前序部分的刀具早先可从US 5 988 953A和US 5 971 673A获知。在这种已知的刀具中，刀具本体和切削头的相互夹紧表面为锥形，且其在分别朝向切削头和刀具本体的后端方向上变宽，从而实现刀具本体与切削头之间轴向方向上的强制锁定(positive locking)。此强制锁定例如在从用刀具钻出的孔将刀具拉出时，防止切削头在轴向方向上远离刀具本体移位。这些锥形夹紧表面的不利之处在于对这些表面的公差要求很高，而且通过机械加工来实现这些公差要求很麻烦。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是通过引入一种新型且优选的设计来实现上述类型的刀具。
[0005]根据本发明，通过具有权利要求1限定的特征的刀具来实现所述目的。
[0006]在根据本发明突出刀具中，借助凸肩防止切削头在轴向方向上远离刀具本体移位，该凸肩从各个联接支腿的扭矩承载止挡表面突出，且设计成在切削头附接至刀具本体时在面向切削头前端的切削头的凸肩上方伸出。切削头相对于刀具本体在远离刀具本体的方向上的轴向自由移动因此通过刀具本体的联接支腿的这些凸肩得以限制，且在轴向方向上将刀具本体从通过刀具钻出的孔拉出时，切削头被这些凸肩迫使跟随刀具本体。利用根据本发明的解决方案，实现了切削头与刀具本体的轴向锁定，而不需要刀具本体和切削头的相互夹紧表面的任何锥形截面。由此，针对刀具本体和切削头的制造，能给予这些夹紧表面以简单而又优选的形状。
[0007]根据本发明的优选实施例，各个联接支腿的止挡表面平行于刀具本体的中心轴线延伸，且切削头的对应止挡表面平行于切削头的中心轴线延伸。通过使得刀具本体的止挡表面平行于刀具本体的中心轴线，通过对准备用于形成刀具本体的坯料的机械加工来获得这些止挡表面变得更容易，并且通过使得切削头的止挡表面平行于切削头的中心轴线，通过对准备用于形成切削头的坯料的机械加工来获得这些止挡表面也变得更容易。
[0008]根据本发明的另一优选实施例，联接支腿的止挡表面与从此止挡表面突出的凸肩之间的夹角处于80° -90°之间，优选为90°。90°的角度在此尤其优选，其原因是这将实现有利于刀具本体制造的直角设计。
[0009]根据本发明的另一优选实施例，在刀具的正常状态下，当切削头附接至刀具本体时，联接支腿的各个凸肩与切削头的对应凸肩之间存在间隙。因此，相互协作的凸肩之间不存在磨损风险，且对这些凸肩的公差要求也非常低。
[0010]根据本发明的又一优选实施例，切削头的每个所述凸肩都被布置在切削头的上面，且优选地由布置在切削头上面的间隙表面中的凹口形成。借此，能以简单方式实现切削头的凸肩，且这些凸肩不会影响切削头的其余设计。
[0011]根据本发明的又一优选实施例，刀具本体的联接部分的内夹紧表面为柱形，并平行于刀具本体的中心轴线延伸，且切削头的联接部分的外夹紧表面也为柱形，平行于切削头的中心轴线延伸，并具有比所述内夹紧表面半径更大的半径。通过使得刀具本体的夹紧表面为柱形并平行于刀具本体的中心轴线，通过对准备用于形成刀具本体的坯料的机械加工来获得这些夹紧表面变得更容易，并且通过使得切削头的夹紧表面为柱形并平行于切削头的中心轴线，通过对准备用于形成切削头的坯料的机械加工来获得这些夹紧表面也变得更容易。
[0012]根据本发明的又一优选实施例，刀具本体的联接部分的内夹紧表面在联接支腿止挡表面的高度上被布置在所述联接支腿中的相应一个的内侧上，而切削头的联接部分的外夹紧表面被布置在切削头止挡表面的高度上。因此，能给予刀具本体的联接部分以及切削头的联接部分轴向延伸长度相对较短的相对紧凑的设计。
[0013]从从属权利要求和以下描述中，根据本发明的刀具的其他优选特征将变得显而易见。
[0014]本发明还涉及具有权利要求11限定的特征的刀具本体以及具有权利要求15限定的特征的切削头。
[0015]从从属权利要求和以下描述中，根据本发明的刀具本体以及根据本发明的切削头的其他优选特征将变得显而易见。
【附图说明】
[0016]下面参照附图通过实施例示例更详细地描述本发明。
[0017]附图中:
[0018]图1是被包括在根据本发明实施例的螺旋钻形式刀具中的切削头和刀具本体的透视图，其中，切削头和刀具本体彼此分开示出，
[0019]图2是与图1相对应的透视图，但其中切削头附接至刀具本体，
[0020]图3是根据图2的刀具的侧视图，
[0021]图4是根据图2的刀具的前部的透视图，
[0022]图5是被包括在根据图2的刀具中的刀具本体前部的第一旋转位置时的侧视图，
[0023]图6是刀具本体前部的第二旋转位置时的侧视图，
[0024]图7是刀具本体前部的透视图，
[0025]图8是从被包括在根据图2的切削头的前面看的透视图，
[0026]图9是切削头的侧视图，
[0027]图10是从切削头的后面看的透视图，
[0028]图11是沿图3中的线X1-XI截取的横截面，其中，示出了处于接合位置的切削头，并且
[0029]图12是图11的横截面，其中，示出了处于自由位置的切削头。
【具体实施方式】
[0030]本发明的刀具1意图旋转，用于工件的切削加工。在所示示例中，刀具被设计成螺旋钻，但也可将本发明的刀具设计成用于旋转切削加工的另一种刀具，例如铣刀等。
[0031]用于加工的刀具1的意图旋转方向在图2、图4以及图11-12中以箭头R标示。下文中将此旋转方向命名为“旋转加工方向”，且因此构成刀具旋转以实现优选为金属的工件的切削加工的旋转方向。可供选择地，工件能旋转，而刀具保持不动。
[0032]刀具1包括刀具本体10以及能够可拆卸地附接至刀具本体的可更换切削头30。
[0033]切削头30形成在一块合适的硬质合金中，亦即，由压制或注射成型的硬质合金制成。“硬质合金”此处指的是与粘结金属如Co或Ni烧结在一起的WC、TiC、TaC、NbC等。切削端优选例如至少部分地涂覆有A1203、TiN和/或TiCN层。在某些情况下，适于通过钎焊来附接由超硬材料如CBN或PCD制成的切削刃。同样，刀具本体10优选地由钢或其他合适的金属材料制成为一体件。
[0034]刀具本体10从横截面上看为对称设计。刀具本体10在其后端具有附接部分11，刀具本体经由该附接部分附接至钻床或其他适用类型的加工机械的夹盘或类似部件。刀具本体在其前端具有用于容纳切削头的对应联接部分32的联接部分12。从图5至图7可见，刀具本体的联接部分12设有两个联接支腿13a、13b，这两个联接支腿在刀具本体的轴向方向上突出，并布置在刀具本体的中心轴线C1的相对侧上。在联接支腿13a、13b之间具有用于容纳切削头的联接部分32的空间14。内夹紧表面15a、15b被布置在此空间14内。这些内夹紧表面设计成与切削头联接部分的对应外夹紧表面35a、35b(参见图8至图12)接合(下面将作详细描述