切削鑲刀和切削工具的制作方法
【專利摘要】切削鑲刀具有被第一周側(cè)表面連接的多邊形第一和第二端面，每個端面分別限定第一和第二端平面。周側(cè)表面具有沿周向方向與第二周側(cè)部分交替的第一周側(cè)部分。第一周側(cè)部分是第二周側(cè)部分的倒轉(zhuǎn)形式。每個周側(cè)部分包括第一和第二子表面，其與第一和第二端平面形成不同角度。第一和第二子表面在第一和第二端平面之間彼此相交，以形成與第一和第二端平面平行的直線。
【專利說明】切削鑲刀和切削工具【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)金屬切削工具以及可轉(zhuǎn)位可反轉(zhuǎn)的切削鑲刀，以大體用于金屬切削工藝并具體用于銑削操作。
【背景技術(shù)】
[0002]在銑削操作中使用的金屬切削工具(包括被可移除地固定到切削主體內(nèi)的切削鑲刀)在切削刃附近長期以來具有適當(dāng)硬度的材料，即硬質(zhì)合金，其中在丟棄了被磨損或損壞的切削鑲刀之后，由不太硬的材料制成的切削主體可被重復(fù)使用。
[0003]切削鑲刀被夾在位 于工具主體的周邊上的鑲刀接收凹座中，該鑲刀接收凹座用于在操作(例如銑削操作)期間沿軸向和徑向方向二者保持和支撐切削鑲刀。
[0004]授權(quán)給Stier 的名稱為 “Indexable and Reversible Cutting Inserts” 的美國專利號3，541，655涉及具有兩個平行的相同的不均勻多邊形端面的切削鑲刀。端面相對于彼此旋轉(zhuǎn)。梯形側(cè)面在其中一個多邊形端面的每側(cè)和另一端面的相應(yīng)側(cè)之間延伸。每兩個相鄰側(cè)面由兩個相反梯形形成。每個梯形側(cè)面與一個端面形成銳角，而與另一端面形成互補的鈍角。
[0005]授權(quán)給Wermeister 的名稱為“Cutting Insert for Turning and Milling” 的美國專利號7，037，051涉及具有設(shè)置成彼此基本平行的第一和第二多邊形主面的切削鑲刀。側(cè)面結(jié)構(gòu)互連第一和第二主面以限定周邊邊緣。主面包括朝向周邊邊緣延伸的凸起。每個凸起是由如下來形成的:第一主表面的限定釋放表面的一部分；側(cè)面結(jié)構(gòu)的限定前刀面的一部分；以及周邊邊緣的限定切削刃的一部分。切削鑲刀包括由第二主面的一部分以及側(cè)表面結(jié)構(gòu)的除前刀面之外的部分限定的支撐表面。
[0006]授權(quán)給Hessman的名稱為“Fine Milling Cutting Insert”的美國專利號5，957，629涉及雙側(cè)銑削切削鑲刀。鑲刀包括兩個平行主表面，其相對彼此轉(zhuǎn)動90度。每個主表面包括四個操作性切削角隅。在每個切削角隅內(nèi)，存在兩個傾斜表面，其相對于主表面的平面成角度。進一步，鑲刀的四個側(cè)表面在主表面之間成角度地延伸。
[0007]授權(quán)給Boone 的名稱為“Eight Edge Positive Chip Control Insert” 的美國專利號4，294，566涉及具有八個正切削刃和矩形棱柱構(gòu)造的切削鑲刀。鑲刀具有一對對置主要面和四個矩形側(cè)面，每個側(cè)面具有在其相對角隅內(nèi)的一對共面平坦的凸臺以用于正向定位和夾持鑲刀。每個側(cè)面也具有形成在其內(nèi)的一對橫向?qū)χ玫恼蛐鼻忻?，其以向?nèi)的斜坡相交于相應(yīng)主要面以限定用于鑲刀的中性切削刃。細長槽在每個側(cè)面的斜切面中間并且平行于中性切削刃延伸。
[0008]本發(fā)明的目標是提供一種改進的可轉(zhuǎn)位可反轉(zhuǎn)的切削鑲刀及其切削工具，該切削鑲刀具有多個切削刃，其可以相對于工件處于正軸向前傾和負徑向前傾被使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)本發(fā)明，提供一種具有鑲刀軸線的可轉(zhuǎn)位可反轉(zhuǎn)的切削鑲刀，并且所述切削鑲刀包括:
限定第一端平面的多邊形第一端面和限定第二端平面的多邊形第二端面，所述第一和第二端平面彼此平行；
在所述端面之間延伸的周側(cè)表面，所述周側(cè)表面包括沿周向方向與第二周側(cè)部分交替的第一周側(cè)部分；
沿所述第一端面與所述周側(cè)表面的交線形成的第一刃，所述第一刃包括與多個第二切削刃交替的多個第一切削刃；
沿所述第二端面與所述周側(cè)表面的交線形成的第二刃，所述第二刃包括與多個第二切削刃交替的多個第一切削刃；
其中:
每個第一周側(cè)部分包括與第一端平面形成第一鑲刀內(nèi)部角的第一子表面和與第二端平面形成為銳角的第二鑲刀內(nèi)部角的第二子表面，每個第一周側(cè)部分的所述第一子表面和所述第二子表面在第一直線處相交，所述第一直線距第一端平面為第一距離并且距第二端平面為第二距離；
每個第二周側(cè)部分包括與第二端平面形成第一鑲刀內(nèi)部角的第一子表面和與第一端平面形成為銳角的第二鑲刀內(nèi)部角的第二子表面，每個第二周側(cè)部分的所述第一子表面和所述第二子表面在第二直線處相交，所述第二直線距第二端平面為第一距離并且距第一端平面為第二距離。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供一種可轉(zhuǎn)位可反轉(zhuǎn)的切削鑲刀，包括:
第一多邊形端面和相同于且平行于第一端面的第二多邊形端面，所述第二端面相對于第一端面旋轉(zhuǎn)；
在所述端面之間延伸的周側(cè)表面，所述周側(cè)表面包括多個周側(cè)部分；
兩個連續(xù)周向切削刃，每個周向切削刃均沿每個端面與所述周側(cè)表面的整個交線形成，每個周向切削刃包括與多個第二切削刃交替的多個第一切削刃；
在其間延伸且開放到端面的中心通孔；以及
兩個鑲刀鄰接表面，每個鑲刀鄰接表面位于相應(yīng)端面上，其中:
每個所述周側(cè)部分包括第一子表面和與第一子表面不共面的第二子表面，所述第一和第二子表面限定位于端面之間且平行于端面的至少一個中間平面，所述第一和第二子表面相交于所述至少一個中間平面中的一個內(nèi)，并且其中，在每個周側(cè)部分內(nèi):
每個第一子表面在所述第一切削刃中的相應(yīng)一個和所述至少一個中間平面中的一個之間延伸，從而與由一個端面所限定的端平面形成第一鑲刀內(nèi)部角，
每個第二子表面在所述第二切削刃中的相應(yīng)另一個和所述至少一個中間平面中的一個之間延伸，從而與由一個端面所限定的另一端平面形成為銳角的第二鑲刀內(nèi)部角，所述第二鑲刀內(nèi)部角不同于第一鑲刀內(nèi)部角。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供一種具有縱向旋轉(zhuǎn)軸線的切削工具，所述切削工具包括:
工具主體，其具有在該工具主體的前端內(nèi)形成的至少一個鑲刀凹座；以及 如前所述的被保持在所述至少一個鑲刀凹座內(nèi)的切削鑲刀， 其中:
所述至少一個鑲刀凹座包括:
限定鄰接平面的凹座鄰接表面；
開放到凹座鄰接表面的螺紋孔；
從鄰接平面延伸的兩個凹座接收側(cè)壁，每個所述凹座接收側(cè)壁包括:
第一平面狀側(cè)壁區(qū)段，其與相交于第一平面狀側(cè)壁區(qū)段且平行于鄰接平面的平面形成鑲刀接收外部角；以及
第二平面狀側(cè)壁區(qū)段，其相交于相應(yīng)第一平面狀側(cè)壁區(qū)段并且朝向鄰接表面延伸以與所述鄰接表面形成為銳角的凹座外部角；
所述兩個鑲刀鄰接表面之一鄰接凹座鄰接表面；
切削鑲刀的兩個周側(cè)部分的第一子表面以燕尾形式鄰接第一側(cè)壁區(qū)段中的相應(yīng)一個；以及夾緊螺栓，其穿過切削鑲刀的中心通孔并且螺紋接合鑲刀凹座的螺紋孔。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的進一步實施例，提供一種具有縱向旋轉(zhuǎn)軸線的切削工具主體，所述切削工具主體具有前端，該前端具有形成在其內(nèi)的至少一個鑲刀凹座，其中:
所述至少一個鑲刀凹座包括:
限定鄰接平面的凹座鄰接表面；
開放到凹座鄰接表面的螺紋孔；以及
從鄰接平面延伸的兩個凹座接收側(cè)壁，每個所述凹座接收側(cè)壁包括:
第一平面狀側(cè)壁區(qū)段，其與相交于第一平面狀側(cè)壁區(qū)段且平行于鄰接平面的平面形成鑲刀接收外部角；以及
第二平面狀側(cè)壁區(qū)段，其相交于相應(yīng)第一平面狀側(cè)壁區(qū)段并且朝向鄰接表面延伸以與所述鄰接表面形成為銳角的凹座外部角；
其中在每個鑲刀凹座的主視圖中，所述兩個凹座接收側(cè)壁在其間形成大致直角。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為了更好地理解，現(xiàn)在參考附圖僅通過示例方式描述本發(fā)明，附圖中點劃線代表構(gòu)件的部分視圖的截去邊界，并且附圖中:
圖1A是根據(jù)本發(fā)明一些實施例的切削工具的透視圖；
圖1B是圖1A中所示的切削工具的分解側(cè)視圖，其顯示了鑲刀凹座；
圖1C是圖1B中所示的鑲刀凹座的透視圖；
圖1D是圖1B中所示的鑲刀凹座的主視圖；
圖1E是沿線V-V截取的圖1D中所示的鑲刀凹座的截面圖；
圖2A是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的切削鑲刀的透視圖；
圖2B是圖2A中所示的切削鑲刀的俯視圖；
圖2C是沿線1-1截取的圖2B中所示的切削鑲刀的截面圖；
圖2D是沿線I1-1I截取的圖2B中所示的切削鑲刀的截面圖；
圖3A是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的切削鑲刀的透視圖；
圖3B是圖3A中所示的切削鑲刀的俯視圖；
圖3C是沿線II1-1II截取的圖3B中所示的切削鑲刀的截面圖；以及 圖3D是沿線IV-1V截取的圖3B中所示的切削鑲刀的截面圖。
【具體實施方式】
[0014]本發(fā)明涉及可轉(zhuǎn)位可反轉(zhuǎn)的切削鑲刀，其具有兩個對置的多邊形端面以及在其間延伸的周側(cè)表面。本發(fā)明還涉及一種切削工具，當(dāng)接合工件時，所述切削工具使用處于正軸向前傾角和負徑向前傾角的切削鑲刀。
[0015]首先參考圖1A，其示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的切削工具100。切削工具100包括工具主體110。切削工具100具有縱向旋轉(zhuǎn)軸線B1、前端102和后端104。工具主體110包括安裝在其內(nèi)的多個切削鑲刀20、130。每個切削鑲刀20、130被安放在相應(yīng)鑲刀凹座106內(nèi)并且由相應(yīng)夾持螺栓108固定。
[0016]現(xiàn)在參考圖2A-2D，其示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的切削鑲刀20，所述切削鑲刀包括第一多邊形端面22和與第一端面22相同且大體平行的相對的第二多邊形端面24。第一端面22限定第一端平面Pl，并且第二端面24限定第二端平面P2，第一和第二端平面PU P2彼此平行。第一端平面Pl可以對應(yīng)于位于第一端面22上的平坦表面，而第二端平面P2可以對應(yīng)于第二端面24所在的平坦表面。因此，第一端平面Pl大體平行于第一端面22，并且在一些實施例中，在第一端面22的周邊處形成的多個切削刃(下文討論)可以均處于第一端平面Pl上或相對于第一端平面Pl具有一些其他共同的位置關(guān)系。第二端平面P2相對于第二端面24具有類似關(guān)系。
[0017]切削鑲刀20關(guān)于鑲刀軸線B2呈旋轉(zhuǎn)對稱。第二端面24相對于第一端面22繞鑲刀軸線B2旋轉(zhuǎn)。第一端面22和第二端面24兩者具有是不均勻八邊形的多邊形形狀，以致第二端面24相對于第一端面22旋轉(zhuǎn)45度角。因為兩個端面22、24是相同的但是相對彼此進行了旋轉(zhuǎn)，所以僅將具體描述這兩個端面中的一個。
[0018]切削鑲刀20進一步包括在相對的端面22、24之間延伸的周側(cè)表面26。周側(cè)表面26包括以交替取向周向設(shè)置的多個周側(cè)部分30、32。每個第一取向的周側(cè)部分30均是其相鄰第二取向的周側(cè)部分32的倒轉(zhuǎn)形式(即上下顛倒形式)。
[0019]第一端面22與周側(cè)表面26的交線形成第一連續(xù)周向切削刃46。第二端面24與周側(cè)表面26的交線形成第二連續(xù)周向切削刃48。沿著第一端面22與周側(cè)表面26的整個交線形成第一周向切削刃46。第一周向切削刃46包括四個相同的切削刃區(qū)段50。每個切削刃區(qū)段50在第一端面22的多邊形形狀的兩個頂點之間延伸。每個切削刃區(qū)段50包括第一切削刃58和第二切削刃60。周側(cè)部分30和32中的每一個在端面22、24的任一者上的第一切削刃之一與另一端面上的第二切削刃之一之間延伸。如圖2A所示，每個第一周側(cè)部分30在位于第一端面22上的第一切削刃58之一和位于第二端面24上的第二切削刃74之一之間延伸。周側(cè)部分32中的每一個在位于第二端面24上的第一切削刃52之一與位于第一端面22上的第二切削刃60之一之間延伸。
[0020]因為兩個端面22、24中的每一個的多邊形形狀均是不均勻八變形，所以每個端面
22、24具有四個長邊和四個短邊，它們沿其相應(yīng)周向切削刃46、48交替設(shè)置。在每個切削刃區(qū)段50中，第一切削刃58位于不均勻八邊形的其中一個長邊上，而第二切削刃60位于不均勻八邊形的其中一個短邊上。每個第一切削刃58具有第一長度A，并且每個第二切削刃60具有第二長度W。因此，每個第一切削刃58的第一長度A優(yōu)選地大于每個第二切削刃60的第二長度W。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，第二長度W和第一長度A之間的比率(B卩，W/A)處于l/10<W/A<2/3的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的進一步具體實施例，比率W/A=2/3。如圖2B所示，包含兩個相鄰切削刃區(qū)段50的第一切削刃58的兩條假想直線L1、L2在其間形成直角。
[0021]切削鑲刀20還包括在兩個端面22、24之間延伸且開放到兩個端面22、24的中心通孔62。第一端面22包括鑲刀鄰接表面64，其大致圍繞通孔62的開口并且朝向第一端面22的每個第二切削刃60延伸。因為每個周側(cè)部分30、32在端面22、24的任一者上的其中一個第一切削刃58、52與另一端面上的其中一個第二切削刃60、74之間延伸，所以由切削鑲刀20的相反側(cè)上的鑲刀鄰接表面64的一部分來支撐操作性的第一切削刃58，從而在金屬切削操作期間提供進一步的強度。
[0022]第一周側(cè)部分30與第二周側(cè)部分32在鑲刀的周向方向上交替。如圖2A所示，每個第一周側(cè)部分30包括在中間平面P3內(nèi)相交于直線NI的第一子表面70和第二子表面72。第一子表面70和第二子表面72位于非共面的表面上。每個周側(cè)部分32包括在中間平面P4內(nèi)相交于直線N2的第一子表面66和第二子表面68。第一子表面66和第二子表面68也位于非共面的表面上。因此，屬于每個第一周側(cè)部分30的兩個子表面相交于直線NI，所述直線NI —同限定第一中間平面P3 ;而屬于每個第二周側(cè)部分32的兩個子表面相交于直線N2，所述直線N 2 —同限定第二平面P4。
[0023]如圖2C和圖2D所示，中間平面P3和P4中的每個均位于端面22和24之間且與其平行。中間平面P3、P4彼此平行且間隔開，從而中間平面P3、P4與第一和第二端面22、24之間的第一距離dl分別小于端面22和24之間的厚度距離H(即，H是切削鑲刀20的厚
度)的一半。
[0024]第一周側(cè)部分30中每個的子表面70、72相交于第一直線NI，該第一直線距第一端平面Pl為第一距離dl并且距第二端平面P2為第二距離d2，而第二周側(cè)部分32中每個的子表面70、72相交于第二直線N2，該第二直線距第二端平面P2為第一距離dl并且距第一端平面Pl為第二距離d2。因此，如圖2C和圖2D所示，每個平面P3、P4距其中一個端平面為第一距離dl并且距另一端平面為互補的第二距離d2。
[0025]第一子表面中的每個在相應(yīng)一個第一切削刃和其中一個中間平面之間延伸，從而與端平面形成第一鑲刀內(nèi)部角α。如圖2C所示，第一子表面70與第一端平面Pl形成第一鑲刀內(nèi)部角α。類似地，如圖2D所不,第一子表面66與第二端平面Ρ2形成第一鑲刀內(nèi)部角α。
[0026]應(yīng)該意識到，貫穿說明書和權(quán)利要求使用的術(shù)語“內(nèi)部角”和“外部角”指代的是兩個平面狀表面部件之間的角度，所述角度分別在形成所述表面部件所在的構(gòu)件的內(nèi)部和外部被測量。
[0027]每個第二子表面在相應(yīng)一個第二切削刃和其中一個中間平面之間延伸，從而與端平面形成第二鑲刀內(nèi)部角Θ。如圖2C所示，第二子表面72與第二端平面Ρ2形成第二鑲刀內(nèi)部角Θ。類似地，如圖2D所示，第二子表面68與第一端平面Pl形成第二鑲刀內(nèi)部角
θ O
[0028]根據(jù)這本發(fā)明，第二鑲刀內(nèi)部角Θ是銳角，并且不同于第一鑲刀內(nèi)部角α。因為同一周側(cè)部分的第一子表面和第二子表面位于非共面的表面上，并且端平面Pl和Ρ2彼此平行，所以第一鑲刀內(nèi)部角Ct和第二鑲刀內(nèi)部角θ的和不是180度(即α + θ古180度)。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，第一鑲刀內(nèi)部角α處于85度至100度的范圍內(nèi)，并且第二鑲刀內(nèi)部角Θ處于65度至83度的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，第一鑲刀內(nèi)部角α是95度的角，并且第二鑲刀內(nèi)部角Θ是77度的角。
[0029]切削鑲刀20的第一鑲刀內(nèi)部角α和第二鑲刀內(nèi)部角Θ的這些典型值允許在操作期間將切削鑲刀20相對于工件表面定位處于正軸向前傾角。在切削鑲刀的端面的平面和與工件主體的下端的表面垂直且其內(nèi)包括切削鑲刀的最下方切削刃的平面之間測量所述軸向前傾角。進一步，切削鑲刀20的這些幾何特征允許在對工件進行操作期間將切削鑲刀20定位處于負徑向前傾角。在旋轉(zhuǎn)切削工具的半徑和切削鑲刀的最下方切削刃之間測量所述徑向前傾角。切削鑲刀的這種定位可以被看作是正-負鑲刀幾何構(gòu)型，其使得操作的切削工具具有顯著優(yōu)點，例如減少了操作切削工具的所需功率、更好的碎屑去除等等。
[0030]第一端面22包括多個前傾凹口 80，每個前傾凹口均具有細長形狀并且大致沿相應(yīng)的第一切削刃定位、并且從相應(yīng)第一切削刃向內(nèi)延伸。如圖2Β和圖2C所示，每個前傾凹口 80均沿第一切削刃58定位并且從第一切削刃58向內(nèi)延伸。當(dāng)切削鑲刀20被用于金屬切削時，第一切削刃58接觸工件的表面以便從其去除材料。以金屬碎屑形式的去除材料沿前傾凹口 80流動并且之后可以從切削區(qū)域被去除。
[0031]應(yīng)該注意到，切削鑲刀20是可轉(zhuǎn)位且可反轉(zhuǎn)的切削鑲刀，以致第一端面22上的任意切削刃區(qū)段50以 及位于第二端面24上的任意切削刃區(qū)段均可以等同地被用于金屬切肖IJ。一旦切削鑲刀的某個切削刃部分被磨損，則切削鑲刀(由操作者或被自動地)被旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)位過來，以便使用新的切削刃部分。
[0032]進一步應(yīng)該注意到，出現(xiàn)在圖2Α和圖2Β中的第一端面22上的數(shù)字標記“
是索引數(shù)字以便向切削鑲刀20的操作者表明正在使用哪個切削刃區(qū)段。額外的數(shù)字標記“5”- “8”出現(xiàn)在端面24上的類似位置。通過遵循端面22、24上的數(shù)字，切削鑲刀20的操作者可以確認在每個操作中正在使用八個切削刃區(qū)段中的哪一個。
[0033]雖然當(dāng)前描述的切削鑲刀包括作為不均勻八邊形形狀的端面，以致每個周向切削刃包括四個第一切削刃和四個第二切削刃，但是應(yīng)該意識到，端面可以具有任意其他的多邊形形狀，以便每個周向切削刃將包括N個切削刃區(qū)段，即N個第一切削刃和N個第二切削刃，其中N是正整數(shù)并且Ν>2。這樣的切削鑲刀還將包括2Ν個周側(cè)部分。
[0034]現(xiàn)在參考圖3A-3D，其示出了根據(jù)所公開技術(shù)的另一實施例的切削鑲刀130。切削鑲刀130包括第一多邊形端面132和與第一端面132相同且平行的相對的第二多邊形端面134。切削鑲刀130關(guān)于鑲刀軸線Β3呈旋轉(zhuǎn)對稱。第二端面134相對于第一端面132繞鑲刀軸線Β3旋轉(zhuǎn)。第一端面132和第二端面134兩者具有為不均勻八邊形的多邊形形狀，以致第二端面134相對于第一端面132旋轉(zhuǎn)45度角。切削鑲刀130具有中位平面Μ，其位于端面132和134之間并且平行于端面132和134。如圖3C和圖3D所示，從中位平面M到兩個端平面SI和S2的距離dl和d2具有相同的距離d，并且因此中位平面M距每個端面132和134以相等距離。
[0035]切削鑲刀130進一步包括在端面132和134之間延伸的周側(cè)表面136。周側(cè)表面136包括以交替取向周向設(shè)置的多個周側(cè)部分140和142。每個第一取向的周側(cè)部分140均是其相鄰第二取向的周側(cè)部分142的倒轉(zhuǎn)形式(即上下顛倒形式)。[0036]第一端面132與周側(cè)表面136的交線形成第一連續(xù)周向切削刃135。第二端面134與周側(cè)表面136的交線形成第二連續(xù)周向切削刃137。第一周向切削刃135包括四個相同的切削刃區(qū)段170。每個切削刃區(qū)段170在第一端面132的多邊形形狀的兩個頂點之間延伸。每個切削刃區(qū)段170包括第一切削刃161和第二切削刃163。
[0037]周側(cè)部分140和142中的每一個在端面132、134的任一者上的其中一個第一切削刃與另一端面上的其中一個第二切削刃之間延伸。如圖3A所示，每個周側(cè)部分140在位于第一端面132上的其中一個第一切削刃161和位于第二端面134上的其中一個第二切削刃167之間延伸。周側(cè)部分142中的每一個在位于第二端面134上的其中一個第一切削刃165與位于第一端面132上的其中一個第二切削刃163之間延伸。每個周側(cè)部分142包括第一子表面156和第二子表面158，并且每個周側(cè)部分140包括第一子表面160和第二子表面162。第一子表面156和第二子表面158位于非共面的平面上,并且第一子表面160和第二子表面162位于非共面的表面上。
[0038]切削鑲刀130基本類似于上面討論的切削鑲刀20，不同之處在于，周側(cè)部分的子表面相交于單個中位平面M。周側(cè)表面136的每個第一子表面在其中一個第一切削刃和中位平面M之間延伸，從而與端平面形成第一鑲刀內(nèi)部角φ。如圖3C所示，第一子表面160與由第一端面132限定的第一端平面SI形成第一鑲刀內(nèi)部角φ。類似地，如圖3D所示，第一子表面156與由第二端面134限定的第二端平面S2形成第一鑲刀內(nèi)部角φ。
[0039]周側(cè)表面136的每個第二子表面在其中一個第二切削刃和中位平面M之間延伸，從而與端平面形成第二鑲刀內(nèi)部角V。如圖3C所示，第二子表面162與第二端平面S2形成第二鑲刀內(nèi)部角Ψ。類似地，如圖3D所示，第二子表面158與第一參考平面SI形成第二鑲刀內(nèi)部角Ψ。
[0040]進一步參考圖1Α-1Ε，工具主體110包括安裝在其內(nèi)的多個切削鑲刀20，其中每個切削鑲刀均安放在相應(yīng)鑲刀凹座106內(nèi)并且被相應(yīng)夾持螺栓108固定。如圖1B和圖1C最佳所述，鑲刀凹座106包括:限定鄰接平面Ρ5的優(yōu)選為平面狀的凹座鄰接表面112 ;螺紋孔120 ;第一和第二凹座接收側(cè)壁IH1和1142 ;以及凹座間隙表面126。
[0041]螺紋孔120開放到凹座鄰接表面112。凹座接收側(cè)壁IH1UH2從凹座鄰接表面112沿工具主體110的大致切向方向延伸。因為兩個凹座接收側(cè)壁IH1UH2是相同的(只不過相對彼此呈角度)，所以將僅具體描述其中一個。凹座間隙表面126包括與凹座鄰接表面112聯(lián)接的第一端127以及第二端129。凹座間隙表面126從凹座鄰接表面112沿著工具主體110的底部端102 (圖1Α)延伸，且朝向第二端129沿向后方向(即遠離切削鑲刀20的底座)漸窄。當(dāng)切削鑲刀20可抵靠工件操作時，凹座間隙表面126提供用于操作性切削刃58的間隙。
[0042]工具主體110可以可選地包括冷卻劑通道115，其開放成鄰近于鑲刀凹座106，從而在抵靠工件操作期間提供朝向切削鑲刀20的操作性切削刃58的冷卻劑流體。這樣的冷卻劑流體可以是所需的或理想的，以便減少在金屬切削操作期間在切削刃和工件的接觸區(qū)域內(nèi)生成的熱。
[0043]第一凹座接收側(cè)壁IH1進一步包括第一平面狀側(cè)壁區(qū)段Iieitj如圖1E最佳所示，第一平面狀側(cè)壁區(qū)段Iie1與平面Ρ6形成鑲刀接收外部角β，所述平面Ρ6相交于第一平面狀側(cè)壁區(qū)段Iie1且平行于鄰接平面P5。第一凹座接收側(cè)壁IH1進一步包括第二平面狀側(cè)壁區(qū)段IlS1，其相交于第一平面狀側(cè)壁區(qū)段116i。第二平面狀側(cè)壁區(qū)段IlS1朝向鄰接平面P5延伸，從而與鄰接平面P5形成為銳角的凹座外部角Φ。第二凹座接收側(cè)壁1142類似地包括第一和第二平面狀側(cè)壁區(qū)段1162、1182。
[0044]如圖1D最佳示出的，在鑲刀凹座106的主視圖中，兩個相應(yīng)凹座接收側(cè)壁114工、1142中的每個分別包含相應(yīng)的假想線L3、L4。假想線L3、L4其間形成大致直角Y，并且因此凹座接收側(cè)壁IH1UH2本身能夠被看作在其間形成直角Y。角Y基本符合在包含兩個相鄰切削刃區(qū)段50的第一切削刃58的兩條假想線LI和L2 (如圖2B所示)之間形成的直角。應(yīng)該注意到，假想線L3和L4之間的角Y可以稍小于直角(例如Y=89.5度)，以便在切削鑲刀安放在凹座內(nèi)時減小凹座的第一側(cè)壁區(qū)段和切削鑲刀的相應(yīng)第一子表面之間的接觸表面。
[0045]切削鑲刀20被安放在鑲刀凹座106內(nèi)，以致第二端面24的鄰接表面抵靠于凹座鄰接表面112。此外，兩個第一周側(cè)部分30的第一子表面中的每一個(圖2Α)鄰靠于第一側(cè)壁區(qū)段IW1和1162中的相應(yīng)一個。以此方式，由于第一周側(cè)部分和接收側(cè)壁的對應(yīng)的相符形狀，所述第一周側(cè)部分30中的兩個相對于接收側(cè)壁IH1和1142以燕尾方式被夾持。另外，夾緊螺栓108穿過切削鑲刀20的中心通孔62并且螺紋接合凹座106的螺紋孔120，以便將切削鑲刀20固定就位以便操作。
[0046]為銳角的凹座外部角Φ稍小于第二鑲刀內(nèi)部角Θ，以便避免凹座的第二側(cè)壁區(qū)段和鑲刀的周側(cè)部分的相應(yīng)第二子表面之間的接觸。鑲刀接收外部角β稍大于第一鑲刀內(nèi)部角α，以便減少凹座的第一側(cè)壁區(qū)段和切削鑲刀的相應(yīng)第一子表面之間的接觸表面。在本發(fā)明的具體實施例中，鑲刀接收外部角β比第二鑲刀內(nèi)部角α大0.5度。應(yīng)該進一步注意到，每一個接收側(cè)壁IH1和1142的形狀基本符合相應(yīng)第一周側(cè)部分30的形狀。 [0047]雖然已經(jīng)以某種具體程度描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解的是，在不背離在下文要求保護的本發(fā)明的精神或范圍的情況下可以做出各種修改和改進。
【權(quán)利要求】
1.一種可轉(zhuǎn)位可反轉(zhuǎn)的切削鑲刀(20，130)，所述切削鑲刀具有鑲刀軸線(B2，B3)并且包括: 限定第一端平面(P1，SI)的多邊形第一端面(22，132)以及限定第二端平面(P2，S2)的多邊形第二端面(24，134)，所述第一端平面和第二端平面(P1，SI，P2，S2)彼此平行； 在所述端面(22，24，132，134)之間延伸的周側(cè)表面(26，136)，所述周側(cè)表面(26，136)包括沿周向方向與第二周側(cè)部分(32，142)交替的第一周側(cè)部分(30，140)； 沿所述第一端面(22，132)與所述周側(cè)表面(26，136)的交線形成的第一刃(46，135)，所述第一刃包括與多個第二切削刃(60，163)交替的多個第一切削刃(58，161)； 沿所述第二端面(24，134)與所述周側(cè)表面(26，136)的交線形成的第二刃(48，137)，所述第二刃包括與多個第二切削刃(74，167)交替的多個第一切削刃(52，165)； 其中: 每個所述第一周側(cè)部分(30，140)包括與所述第一端平面(P1，SI)形成第一鑲刀內(nèi)部角(α，帶)的第一子表面(70，160)以及與所述第二端平面(P2，S2)形成為銳角的第二鑲刀內(nèi)部角(0，Ψ)的第二子表面(72，162)，每個第一周側(cè)部分(30，140)的所述第一子表面和所述第二子表面在第一直線(NI)處相交，該第一直線距所述第一端平面(Pl，SI)為第一距離(dl，d)并且距所述第二端平面(P2，S2)為第二距離(d2，d)； 每個所述第二周側(cè)部分(32，142)包括與所述第二端平面(P2，S2)形成第一鑲刀內(nèi)部角(α，φ)的第一子表面(66,156)以及與所述第一端平面(Ρ1, SI)形成為銳角的第二鑲刀內(nèi)部角(θ，Ψ)的第二 子表面(68，158)，每個第二周側(cè)部分(32，142)的所述第一子表面和所述第二子表面在第二直線(Ν2)處相交，該第二直線距所述第二端平面(P2，S2)為第一距離(dl，d)并且距所述第一端平面(P1，SI)為第二距離(d2，d)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可轉(zhuǎn)位可反轉(zhuǎn)的切削鑲刀(20，130)，進一步包括: 在所述端面(22，24，132，134)之間延伸且開放到所述端面(22，24，132，134)的中心通孔(62)； 在每個端面(22，24，132，134)上形成的鑲刀鄰接表面(64)； 其中: 所述第二端面(24，134)相對于所述第一端面(22，132)旋轉(zhuǎn)； 每個所述第一周側(cè)部分(30，140)從與所述第一端面(22，132)關(guān)聯(lián)的第一切削刃(58，161)延伸到與所述第二端面(24，134)關(guān)聯(lián)的第二切削刃(74，167);和 每個所述第二周側(cè)部分(32，142)從與所述第二端面(24，134)關(guān)聯(lián)的第一切削刃(52，165)延伸到與所述第一端面(22，132)關(guān)聯(lián)的第二切削刃(60，163)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任意一項所述的可轉(zhuǎn)位可反轉(zhuǎn)的切削鑲刀(20)，其中: 所述第一距離(dl)和所述第二距離(d2 )彼此不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任意一項所述的可轉(zhuǎn)位可反轉(zhuǎn)的切削鑲刀(130)，其中: 所述第一距離(dl)和所述第二距離(d2 )彼此相同。
5.一種可轉(zhuǎn)位可反轉(zhuǎn)的切削鑲刀(20，130)，包括: 第一多邊形端面(22，132)以及與所述第一端面(22，132)相同且平行的第二多邊形端面(24，134)，所述第二端面(24，134)相對于所述第一端面(22，132)旋轉(zhuǎn)；在所述端面(22，24，132，134)之間延伸的周側(cè)表面(26，136)，所述周側(cè)表面(26，136)包括多個周側(cè)部分(30，32，140，142)； 兩個連續(xù)周向切削刃(46，48，135，137)，每個周向切削刃(46，48，135，137)均沿每個端面(22，24，132，134)與所述周側(cè)表面(26，136)的整個交線形成，每個周向切削刃(46，.48，135，137)包括與多個第二切削刃(60，74，163，167)交替的多個第一切削刃(52，58，.161,165)； 在所述端面(22，24，132，134)之間延伸且開放到所述端面(22，24，132，134)的中心通孔(62);以及 兩個鑲刀鄰接表面(64)，每個鑲刀鄰接表面(64)位于相應(yīng)端面(22，24，132，134)上，其中: 每個所述周側(cè)部分(30，32，140，142)包括第一子表面(66，70，156，160)以及與所述第一子表面(66, 70,156,160)不共面的第二子表面(68, 72,158,162),所述第一和第二子表面限定位于所述端面(22，24，132，134)之間且平行于所述端面(22，24，132，134)的至少一個中間平面(M，P3, P4)，所述第一和第二子表面相交于所述至少一個中間平面(M，P3, P4)中的一個，并且: 其中，在每個周側(cè)部分(30，32，140，142)中: 每個第一子表面(66，70，156，160)在所述第一切削刃(52，58，161，165)中的相應(yīng)一個和所述至少一個中間平面(M，P3，P4)中的一個之間延伸，從而與由一個所述端面(22，24，.132，134)所限定的端平面(？1，？2，SI，S2)形成第一鑲刀內(nèi)部角(α，φ)， 每個第二子表面(68，72，158，162)在所述第二切削刃(60，74，163，167)中的相應(yīng)一個和所述至少一個中間平面(Μ，Ρ3，Ρ4)中的一個之間延伸，從而與由一個所述端面(22，24，.132，134)所限定的另一端平面(Ρ1，Ρ2，SI，S2)形成為銳角的第二鑲刀內(nèi)部角(θ，ψ)，所述第二鑲刀內(nèi)部角(θ，Ψ)不同于所述第一鑲刀內(nèi)部角(α，φ)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的切削鑲刀(20)，其中相鄰周側(cè)部分(30，32)的所述子表面(66，68，70，72)在不同的間隔開的中間平面(Ρ3，Ρ4)中相交，并且其中所述間隔開的中間平面(Ρ3，Ρ4)中的每一個距離其最近的端平面(Ρ1，Ρ2)以類似的第一距離(dl)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的切削鑲刀(20)，其中所述兩個端面(22，24)相距為厚度距離H，并且其中所述第一距離(dl)小于所述厚度距離H的一半。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任意一項所述的切削鑲刀(130)，其中每個周側(cè)部分(140，142 )的所述子表面(156，158，160，162)相交于單個中位平面(M)內(nèi)，所述中位平面與所述端平面(SI，S2)是等距離的。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8中任意一項所述的切削鑲刀(20，130)，其中每個周向切削刃(46，.48，135，137)包括 N 個第一切削刃(52，58，161，165)和 N 個第二切削刃(60，74，163，167)，N是大于2的正整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5-9中任意一項所述的切削鑲刀(20，130)，其中所述端面(22，24，.132，134)中的每個的多邊形形狀是不均勻多邊形形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求5-10中任意一項所述的切削鑲刀(20，130)，其中所述第一鑲刀內(nèi)部角(α，φ)處于85度至100度的范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求5-11中任意一項所述的切削鑲刀(20，130)，其中所述第一鑲刀內(nèi)部角(α，φ)是95度角。
13.根據(jù)權(quán)利要求5-12中任意一項所述的切削鑲刀(20，130)，其中所述第二鑲刀內(nèi)部角(θ，ψ )處于65度至83度的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求5-13中任意一項所述的切削鑲刀(20，130)，其中所述第二鑲刀內(nèi)部角(θ，Ψ)是77度角。
15.根據(jù)權(quán)利要求5-14中任意一項所述的切削鑲刀(20，130)，其中所述第一切削刃(52，58，161，165)中的每個具有第一長度A并且所述第二切削刃(60，74，163，167)中的每個具有第二長度W，并且其中所述第一長度A大于所述第二長度W。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的切削鑲刀(20，130)，其中所述第一長度A和所述第二長度W限定比率W/A，并且其中所述比率W/A處于1/10≤W/A≤2/3的范圍內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的切削鑲刀(20，130)，其中W/A=2/3。
18.根據(jù)權(quán)利要求5-17中任意一項所述的切削鑲刀(20，130)，其中在每個端面(22，24，132，134)中，所述鑲刀鄰接表面(64)大致圍繞在相應(yīng)端面(22，24，132，134)上的所述通孔(62)的開口并且朝向所述相應(yīng)端面(22，24，132，134)的每個所述第二切削刃(60，74，163,167)延伸。
19.一種具有 縱向旋轉(zhuǎn)軸線(BI)的切削工具(100)，所述切削工具(100)包括: 工具主體(110)，其具有在該工具主體(110)的前端(102)內(nèi)形成的至少一個鑲刀凹座(106);以及 被固定在所述至少一個鑲刀凹座(106)內(nèi)的根據(jù)權(quán)利要求1-18中任意一項所述的切削鑲刀(20，130)， 其中: 所述至少一個鑲刀凹座(106)包括: 限定鄰接平面(P5)的凹座鄰接表面(112)； 開放到所述凹座鄰接表面(112)的螺紋孔(120)； 從所述鄰接平面(P5)延伸的兩個凹座接收側(cè)壁(IH1 ;1142)，每個所述凹座接收側(cè)壁(IH1 ;1142)包括: 第一平面狀側(cè)壁區(qū)段(Iie1,1162)，其與相交于所述第一平面狀側(cè)壁區(qū)段(1161; 1162)且平行于所述鄰接平面(P5)的平面(P6)形成鑲刀接收外部角(β );以及 第二平面狀側(cè)壁區(qū)段(1181;1182)，其相交于相應(yīng)第一平面狀側(cè)壁區(qū)段(1161;1162)并且朝向所述鄰接表面(Ρ5)延伸以與所述鄰接表面形成為銳角的凹座外部角(Φ ); 所述兩個鑲刀鄰接表面(64)之一鄰接所述凹座鄰接表面(112); 所述切削鑲刀(20，130)的兩個周側(cè)部分(30，32，140，142)的所述第一子表面(66，70，156,160)以燕尾形式鄰接所述第一側(cè)壁區(qū)段(1161;1162)中的相應(yīng)第一側(cè)壁區(qū)段；以及 夾緊螺栓(108)，其穿過所述切削鑲刀(20，130)的所述中心通孔(62)并且螺紋接合所述鑲刀凹座(106)的所述螺紋孔(120)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的切削工具(100)，其中所述凹座外部角(Φ)小于所述第二鑲刀內(nèi)部角(θ，V)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的切削工具(100)，其中所述鑲刀接收外部角(β)大于所述切削鑲刀(20，130)的所述第一鑲刀內(nèi)部角(α，φ)。
22.根據(jù)權(quán)利要求19-21中任意一項所述的切削工具(100)，其中以燕尾形式鄰接所述第一側(cè)壁區(qū)段(1161; 1162)中的相應(yīng)第一側(cè)壁區(qū)段的所述兩個第一子表面(66，70，156，160)與所述切削鑲刀(20，130)的同一端面(22，24，132，134)相關(guān)聯(lián)。
23.根據(jù)權(quán)利要求19-22中任意一項所述的切削工具(100)，其中在所述至少一個鑲刀凹座(106)的主視圖中，所述兩個相應(yīng)凹座接收側(cè)壁(1141;1142)在其間形成大致直角(Y )。
24.一種具有縱向旋轉(zhuǎn)軸線(BI)的切削工具主體(110)，所述切削工具主體(110)具有在其內(nèi)形成有至少一個鑲刀凹座(106)的前端(102)，其中: 所述至少一個鑲刀凹座包括: 限定鄰接平面(Ρ5)的凹座鄰接表面(112)； 開放到所述凹座鄰接表面(112)的螺紋孔(120);以及 從所述鄰接平面(Ρ5)延伸的兩個凹座接收側(cè)壁(IH1 ;1142)，每個所述凹座接收側(cè)壁(IH1 ;1142)包括: 第一平面狀側(cè)壁區(qū)段(Iie1,1162)，其與相交于所述第一平面狀側(cè)壁區(qū)段(1161; 1162)且平行于所述鄰接平面(Ρ5)的平面(Ρ6)形成鑲刀接收外部角(β );以及 第二平面狀側(cè)壁區(qū) 段(IlS1 ;1182)，其相交于相應(yīng)第一平面狀側(cè)壁區(qū)段(1161;1162)并且朝向所述鄰接表面(Ρ5)延伸以與所述鄰接表面形成為銳角的凹座外部角(Φ ); 其中在每個鑲刀凹座(106)的主視圖中，所述兩個凹座接收側(cè)壁(1141;1142)在其間形成大致直角(Y )。
【文檔編號】B23C5/06GK104023887SQ201280062565
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月19日
【發(fā)明者】A.薩特蘭, E.圖欽斯基 申請人:伊斯卡有限公司