專利名稱：具有徑向切削刃的切削刀具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及切削刀具。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的切削刀具中，切削刃布置在切削刀具的工作端，并沿從刀具旋轉(zhuǎn)軸線延伸的半徑定向。這些刀具形成與所述切屑刃附近的前刀面垂直的切屑，并且切屑被迫使進(jìn)入在連續(xù)的切削刃之間的排屑槽。排屑槽受刀具上的齒或槽的數(shù)量限制。在具有過(guò)多齒的情況下，排屑槽變得太小并且切屑被阻塞在排屑槽中。期望提供一種切削刀具，該切削刀具便于從切削刀具的排屑槽中移走切屑。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種切削刀具，該切削刀具包括具有工作端的主體；和位于主體的工作端處的多個(gè)切削刃。每個(gè)切削刃包括徑向切削刃部分。每個(gè)徑向切削刃部分以相對(duì)于從刀具的旋轉(zhuǎn)軸線延伸的半徑的一定的角度定向。


通過(guò)結(jié)合附圖閱讀以下的詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)被很好地理解，附圖中的同樣的附圖標(biāo)記表示相似的元件，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的切削刀具的側(cè)向局部剖視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的切削刀具的底視圖；圖3是圖2中的切削刀具沿截面3-3截取的側(cè)向部分剖視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的方面的切削刀具的切削刃的一部分的視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的方面的切削刀具的切削刃的一部分的橫截面視圖；和圖6是根據(jù)本發(fā)明的方面的切削刀具的示意性端視圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了切削刀具21，所述切削刀具21包括具有工作端25的主體23 ；和位于主體的工作端的多個(gè)切削刃27。如圖2所示，每個(gè)切削刃27包括徑向切削刃部分29， 其相對(duì)于從主體23的旋轉(zhuǎn)軸線A延伸的半徑R以一定的角度α定向；和軸向切削刃部分 31，如在圖3和圖4中所示，所述軸向切削刃部分31通常沿主體的旋轉(zhuǎn)軸線方向延伸。在圖1至圖4的實(shí)施例中，切削刃27與主體23整體成形，例如以由壓制和燒結(jié)的硬質(zhì)合金成形的切削刀具的形式，然而，切削刃可以成形為附接在刀夾主體上的可拆卸和/或可轉(zhuǎn)位的切削刀片(未示出)的一部分。如圖2，每個(gè)徑向切削刃部分四與相應(yīng)的半徑R在切削刀具21的周向外周P處相交。每個(gè)徑向切削刃部分四在切削刀具21的旋轉(zhuǎn)方向D上領(lǐng)先(lead)其相應(yīng)的半徑 R0通過(guò)這種方式，從工件形成的切屑趨向形成在連續(xù)的齒或切削刃之間的空間的外部，使得切削刃之間的排屑槽不限制切屑的大小。此外，以此方式，徑向切削刃部分四的定向趨于迫使切屑朝切削刀具21的周向外周P向外移動(dòng)，其中切屑能夠流動(dòng)通過(guò)切削刃27的連續(xù)的軸向切削刃部分31之間的空間33，從而從切削部位移走?？臻g33能夠具有螺旋形狀， 圖1中示出的實(shí)施例中的空間具有0°螺旋。在如圖2的實(shí)施例中，當(dāng)沿切削刀具21的軸線A觀察時(shí)，每個(gè)切削刃27是直的， 即當(dāng)沿切削刀具的軸線A觀察時(shí)，切削刃的唯一可見(jiàn)的部分即徑向切削刃部分四是直的。 沿每個(gè)切削刃27延伸的直線均相切于共同的圓C，并且工作端25的內(nèi)部49總體上由切削刃的內(nèi)端勾勒出輪廓，并且如圖3所示，該內(nèi)部49能夠延伸到工作端的最前端部分，或能夠相對(duì)于切削刃的內(nèi)端陷入。通道36能夠延伸穿過(guò)切削刀具到達(dá)內(nèi)部49，比如用于提供冷卻流體或潤(rùn)滑流體。如圖5所示，軸向間隙表面35在切削刀具21的旋轉(zhuǎn)方向D上跟隨在每個(gè)軸向切削刃部分31的至少一部分37之后。對(duì)于每個(gè)切削刃27，軸向間隙表面35不垂直于與切削刃的徑向切削刃部分四對(duì)應(yīng)的半徑R，且不垂直于徑向切削刃部分。在圖5的實(shí)施例中，軸向間隙表面35與徑向切削刃部分四的垂線形成大約1°的角θ。徑向間隙表面39通常也在切削刀具的旋轉(zhuǎn)方向D上跟隨在每個(gè)徑向切削刃部分四的至少一部分41之后。如圖 2所示，徑向間隙表面39通常為三角形形狀，其中后緣43位于排屑槽45之前，而排屑槽45 位于下一個(gè)切削刃27之前。排屑槽45通常相對(duì)于徑向間隙表面39大體上凹入，以便于切屑的形成。易于理解的是，徑向間隙表面39和軸向間隙表面35通常相互合并在一起。類似地，徑向切削刃部分四和軸向切削刃部分31通常相互合并在一起。如圖4所示，徑向切削刃部分四能夠被認(rèn)為是切削刃27的延伸到切削刀具21的周向外周P的部分，且軸向切削刃部分31能夠認(rèn)為是切削刃的沿外周延伸的部分。徑向切削刃部分四能夠是彎曲的，比如具有半徑，用以平滑地合并到軸向切削刃部分31。徑向切削刃部分四還能夠包括其他的半徑R2或直線段。圖4中所示的實(shí)施例示出了在垂直于切削刃且垂直于旋轉(zhuǎn)軸線A的方向上觀察的切削刃27，其中切削刃包括從刀具21的內(nèi)部49向通常與旋轉(zhuǎn)軸線A垂直的周向外周P延伸的直線段47。直線段47合并到具有半徑Rl的曲線段51，曲線段51合并到具有更小半徑R2的曲線段53，曲線段53則在外周P處合并到軸向切削刃部分31。為了比較本發(fā)明與傳統(tǒng)切削刀具，圖6示意性地示出了切削刀具121，該切削刀具具有在切削刀具的工作端的切削刃129。切削刀具121具有半徑R和R-Y進(jìn)給。對(duì)于具有沿徑向線定向的切屑刃的傳統(tǒng)切削刀具，S卩α =0°，在進(jìn)給R-Y下，切屑的長(zhǎng)度也為R-Y。 在本發(fā)明的切削刀具中，切削刃1 相對(duì)于半徑以非零角度定向，且在進(jìn)給R-Y下，切屑的長(zhǎng)度為L(zhǎng)"。L"能夠計(jì)算如下R2 = L2+X2L = (R2-X2)1/2Y2 = L' 2+X2 L' = (Y2-X2)1/2L = L' +L〃L" = L-L' = (R2-X2)1/2-(Y2-X2)1/2sin α = X/R因此，如果R = 8且Y = 6，那么若切削刃以例如α =18°的角度定向，則X = 2.48且1/ =2.19。如果R = 8且Y = 6，那么若切削刃以例如α =31°的角度定向，則當(dāng)α =31°時(shí)X = 4. 12，且L〃 =2.48。相反，在傳統(tǒng)的刀具中，α = 0°，切屑的長(zhǎng)度將是2。因此，比較在同樣轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度下操作的切削刀具，角度α越大，形成的切屑將會(huì)越薄。換句話說(shuō)，如果切削刀具的進(jìn)給量相同，則由于在同樣進(jìn)給量下每個(gè)切削刀具移除的材料的體積相同，所以形成更長(zhǎng)的切屑的切削刃，即夾角為α =18°或31°的切削刃通常形成更薄的切屑。按照大致相同的邏輯，相比于具有相同直徑和切削刃數(shù)量的傳統(tǒng)切削刀具，當(dāng)切削刀具以同樣轉(zhuǎn)速和比第二切削刀具更高的進(jìn)給速度操作時(shí)，本發(fā)明切削刀具121形成與第二切削刀具形成的切屑具有同樣厚度的切屑。換句話說(shuō)，替代于在相同進(jìn)給速度下產(chǎn)生更薄的切屑，切削刀具121能夠以更高的進(jìn)給速度產(chǎn)生同樣尺寸的切屑。根據(jù)本發(fā)明的切削刀具優(yōu)選地涉及非鉆削立銑銑刀領(lǐng)域。本發(fā)明的切削刀具比迄今已知的同樣直徑的刀具具有在圓C的徑向外部的、更長(zhǎng)的徑向切削刃，使得切削出更薄的切屑，同時(shí)在保持刀具壽命的情況下可以采用更高的進(jìn)給速度。另外，根據(jù)本發(fā)明的切削刀具的幾何構(gòu)造允許比迄今已知的同樣直徑的刀具設(shè)置更多的徑向切削刃，從而能夠使用甚至更高的進(jìn)給速度。在本申請(qǐng)中，使用的術(shù)語(yǔ)例如“包括(including)”是開(kāi)放式的，并且與術(shù)語(yǔ)例如 “包括(comprising)”有相同的意思，并且不排除其它結(jié)構(gòu)、材料或作用的存在。類似地，雖然使用的術(shù)語(yǔ)例如“能(can)”或“可以(may)”傾向于開(kāi)放式的并且用于反映所述結(jié)構(gòu)、材料或作用并不是必需的，但沒(méi)使用這個(gè)術(shù)語(yǔ)并不趨于反映所述結(jié)構(gòu)、材料或作用是不可或缺的。在所述結(jié)構(gòu)、材料或作用被認(rèn)為是不可或缺時(shí)，將對(duì)它們進(jìn)行標(biāo)示。雖然已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例解釋和描述了本發(fā)明，應(yīng)認(rèn)識(shí)到不偏離如權(quán)利要求書(shū)中所提出的本發(fā)明的前提下，可以進(jìn)行變化和改變。
權(quán)利要求
1.一種切削刀具(21)，所述切削刀具具有旋轉(zhuǎn)軸線(A)并且包括主體(23)，所述主體(23)具有工作端(25)；和多個(gè)切削刃(27)，所述多個(gè)切削刃(XT)位于所述主體03)的工作端(25)，每個(gè)切削刃07)包括徑向切削刃部分( )，其中每個(gè)徑向切削刃部分09)相對(duì)于從所述刀具的旋轉(zhuǎn)軸線㈧延伸的半徑(R)以一定的角度(α)定向，其特征在于所述切削刃07)的內(nèi)端位于共同的、與所述旋轉(zhuǎn)軸線(A)同心的圓(C)上，所述切削刃(XT)的每個(gè)所述內(nèi)端形成與所述圓(C)相切。
2.如權(quán)利要求1所述的切削刀具(21)，其特征在于所述切削刃(XT)與所述主體03) 整體地形成。
3.如權(quán)利要求1-2中任一所述的切削刀具(21)，其特征在于每個(gè)徑向切削刃部分 (29)與相應(yīng)的半徑(R)在所述切削刀具的周向外周⑵相交。
4.如權(quán)利要求3所述的切削刀具(21)，其特征在于每個(gè)徑向切削刃部分09)在所述切削刀具的旋轉(zhuǎn)方向(D)上領(lǐng)先其相應(yīng)的半徑(R)。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的切削刀具(21)，其特征在于每個(gè)切削刃(XT)進(jìn)一步包括在所述切削刀具的大致軸線方向上延伸的軸向切削刃部分(31)。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的切削刀具(21)，其特征在于軸向間隙表面(35)在所述切削刀具的旋轉(zhuǎn)方向(D)上跟隨在每個(gè)軸向切削刃部分(31)的至少一部分(37) 之后。
7.如權(quán)利要求6所述的切削刀具(21)，其特征在于對(duì)于每個(gè)切削刃(27)，所述軸向間隙表面(35)不垂直于與所述切削刃(XT)的所述徑向切削刃部分09)對(duì)應(yīng)的半徑㈨。
8.如權(quán)利要求6所述的切削刀具(21)，其特征在于徑向間隙表面(39)在所述切削刀具的旋轉(zhuǎn)方向(D)上跟隨在每個(gè)徑向切削刃部分09)的至少一部分Gl)之后。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的切削刀具(21)，其特征在于當(dāng)沿所述切削刀具 (21)的旋轉(zhuǎn)軸線(A)觀察時(shí)，每個(gè)切削刃(XT)為直的。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的切削刀具(21)，其特征在于沿每個(gè)切削刃(XT) 延伸的直線均與共同的圓(C)相切。
11.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的切削刀具(21)，其特征在于當(dāng)沿與所述切削刃 (27)垂直并且與所述旋轉(zhuǎn)軸線(A)垂直的方向觀察時(shí)，每個(gè)切削刃(XT)的至少一部分 (51，53)是彎曲的。
12.如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的切削刀具(21)，其特征在于與具有相同的直徑和切削刃數(shù)量的第二切削刀具相比，當(dāng)所述切削刀具在與第二切削刀具相同的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度下操作時(shí)，所述切削刀具形成更薄的切屑。
13.如權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的切削刀具(21)，其特征在于與具有相同的直徑和切削刃數(shù)量的第二切削刀具相比，當(dāng)所述切削刀具以與第二切削刀具相同的轉(zhuǎn)速和更高的進(jìn)給速度操作時(shí)，所述切削刀具形成與第二切削刀具所形成的切屑具有相同厚度的切屑。
全文摘要
一種切削刀具，其包括具有工作端的主體；和位于主體的工作端處的多個(gè)切削刃。每個(gè)切削刃包括徑向切削刃部分。每個(gè)徑向切削刃部分相對(duì)于從刀具的旋轉(zhuǎn)軸線延伸的半徑以一定的角度定向。
文檔編號(hào)B23C5/00GK102348524SQ201080011601
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2010年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者簡(jiǎn)-威廉·萬(wàn)伊佩 申請(qǐng)人:山高刀具公司