專利名稱：銑削刀具以及銑削刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在第一方面，本發(fā)明涉及下面類型的銑削刀具，其包括基體和雙面、可轉(zhuǎn)位的銑削刀片，基體包括如端和后端以及刀座，中心軸線延伸于如端和后端之間，基體能夠在中心軸線上旋轉(zhuǎn)且包絡(luò)表面與中心軸線同心，刀座形成有連接表面且位于包絡(luò)表面與前端之間的過渡區(qū)中；雙面、可轉(zhuǎn)位的銑削刀片包括沿著中心軸線分隔開且垂直于中心軸線的兩個前刀面，前刀面與中性平面等距分隔開且余隙面在前刀面之間延伸，余隙面過渡到前刀面且與前刀面一起形成外圍切削刃，刀座的連接表面位于基體中的鑲裝空間位置，在鑲裝空間位置，軸向鑲裝角以及徑向鑲裝角為負(fù)的，以便在銑削刀片的作用切削刃后方提供余隙，且銑削刀片借助于緊固裝置而被夾持在刀座中且借助于在基體和銑削刀片中的協(xié)作的鎖定機(jī)構(gòu)而旋轉(zhuǎn)地緊固到若干轉(zhuǎn)位位置之一。在第二方面，本發(fā)明還涉及一種適合于銑削刀具且為下面類型的雙面且可轉(zhuǎn)位的銑削刀片，該銑削刀片包括:兩個前刀面，沿著中心軸線分隔開且垂直于中心軸線，前刀面與中性平面等距分隔開且余隙面在前刀面之間延伸，余隙面過渡到前刀面且與前刀面一起形成外圍切削刃，每個前刀面包括用于將銑削刀片旋轉(zhuǎn)地緊固于若干轉(zhuǎn)位位置之一的鎖定機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明源自配備了雙面、可轉(zhuǎn)位銑削刀片的銑削刀具，雙面、可轉(zhuǎn)位銑削刀片即為在通常由硬質(zhì)合金制成的同一個主體中包括多個可用的切削刃，更確切地說沿著銑削刀片的兩個前刀面中的每一個前刀面包括同樣大量相同切削刃的銑削刀片。與具有正的宏觀幾何形狀的單面銑削刀片相比，雙面且可翻轉(zhuǎn)的銑削刀片可形成有兩倍的切削刃。但雙面銑削刀片的問題在于未作用、未用的切削刃以及包括于朝上的前刀面中的未用的支承表面暴露于來自目前向前轉(zhuǎn)位的作用切削刃所產(chǎn)生的切屑的不利沖擊。如果作用切削刃所移除的切屑擊打相鄰的未用切削刃，則存在剛提到的未用切削刃的微觀幾何形狀，例如切削刃倒圓度(cutting edge rounding)、倒角角度和倒角寬度以不利方式變化的風(fēng)險。此外，也可能會損壞和部分地破壞可能的表面加強(qiáng)的涂層。敲擊的切屑也可鉆入到包括于銑削刀片的朝上的前刀面中的(多個)未用的支承表面內(nèi)。當(dāng)然后使銑削刀片翻轉(zhuǎn)時，支承表面的損壞可導(dǎo)致在向前轉(zhuǎn)位的作用切削刃下方的支承變得差(減小的且不平的支撐表面)，繼而可造成使銑削刀片斷裂的彎曲和/或拉應(yīng)力。由于敲擊的切屑對銑削刀片造成損壞可能引起工件中所生成的表面的降低的尺寸準(zhǔn)確度和表面光潔度，且導(dǎo)致刀具的銑削刀片使用壽命縮短，以至于損壞的銑削刀片不得不過早地不能再使用。同一個銑削刀片以及不同銑削刀片的不同切削刃的使用壽命可以以不受控制的方式變化可給使用者帶來困難，使用者對于他們的生產(chǎn)依賴可預(yù)測且可靠的生產(chǎn)過程，在這樣的生產(chǎn)過程中，包括于銑削刀具中的所有銑削刀片幾乎同時被消耗且適合于在同一時機(jī)進(jìn)行替換。現(xiàn)有技術(shù)最初提到類型的銑削刀片在先前通過US 2011/0103905已知。在此情況下，銑削刀片包括環(huán)形且平面的支承表面，該環(huán)形且平面的支承表面形成于各個前刀面中且完全位于無端的外圍前刀面的徑向內(nèi)側(cè)且意圖壓靠在刀具的基體中的刀座的底部的圓柱形盤的中央平面支撐表面上，借助于緊固螺釘來固定銑削刀片。為了相對于該刀座旋轉(zhuǎn)地緊固銑削刀片，沿著銑削刀片的支承表面形成多個切向間隔開的突出部，且這些突出部被布置成接合包括該支撐表面的圓盤中的外圍凹口。在該文獻(xiàn)中所例示的實(shí)施例中，協(xié)作的突出部和凹口的數(shù)量為六個。這意味著銑削刀片可轉(zhuǎn)位到六個不同的轉(zhuǎn)位位置，使得沿前刀面之一的圓形切削刃的六個60度的切削刃段可用于銑削。在銑削刀片翻轉(zhuǎn)之后，可利用額外六個這樣的刃段。這種已知的銑削刀片的缺點(diǎn)在于，如上文所示的那樣，具體而言，支承表面以及非作用的刃段自由暴露于從作用的刃段發(fā)出的切屑且非作用的刃段的方向和強(qiáng)度可以以不能預(yù)見的方式改變，從而損壞支承表面以及切削刃的未用的刃段。

發(fā)明內(nèi)容
_7] 發(fā)明目的和特征 本發(fā)明的目的在于避免上述問題且提供所討論類型的改進(jìn)的銑削刀片。因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種雙面且可轉(zhuǎn)位的銑削刀片，借助于這種銑削刀片，可控制切屑流，使得不僅包括于銑削刀片的朝上的作用前刀面中的一個或多個未用的支承表面，而且沿著同一前刀面的切削刃的未作用的刃段也受到保護(hù)，避免切削流的不利的沖擊。另一目的在于提供一種銑削刀片，這種銑削刀片的設(shè)計(jì)允許將銑削刀片安裝于該刀具基體中精確的空間位置。根據(jù)本發(fā)明，至少通過以下事實(shí)而實(shí)現(xiàn)了這個主要目的:銑削刀片形成有多個切削刃，多個切削刃沿著各個前刀面的外圍在切向上間隔開且分別單獨(dú)地從第一端朝向第二端以銳角俯仰角相對于銑削刀片的中心軸線在軸向上升高，此外，徑向上位于各個切削刃內(nèi)側(cè)的前刀表面允許通過從下邊界線升高到峰頂而跟著切削刃，前刀表面經(jīng)由峰頂轉(zhuǎn)變?yōu)橄陆档募绮勘砻妫撓陆档募绮勘砻婵蓧嚎吭诎ㄓ诘蹲倪B接表面中的止擋表面上，從而與止擋表面一起形成鎖定機(jī)構(gòu)，該鎖定機(jī)構(gòu)將銑削刀片旋轉(zhuǎn)地緊固于所需的轉(zhuǎn)位位置。而且，包括于銑削刀片的前刀面中的支承表面位于成對的相鄰前刀表面之間且處在不同于該成對的相鄰前刀表面的另一高度。所述支承表面可壓靠在包括于刀座的連接表面中且形成于凸出部上的支撐表面上，凸出部的每一個凸出部包括擋止表面，且在止擋表面之間延伸有凹谷表面。通過使各個前刀表面的峰頂與銑削刀片的各個支承表面之間的高度差小于在凸出部上的支撐表面與相鄰的凹谷表面之間的高度差，當(dāng)銑削刀片安裝于刀座中時，銑削刀片的前刀表面被保持與連接表面的凹谷表面間隔開。通過以上文所述的方式來形成刀具，實(shí)現(xiàn)了來自作用切削刃和其前刀表面的切屑流被引導(dǎo)離開相鄰的未作用的切削刃以及朝向上的支承表面，朝向上的支承表面在銑削刀片翻轉(zhuǎn)之后將抵靠該刀座的連接表面的協(xié)作支撐表面。換言之，未用的切削刃和未用的支承表面沿著銑削刀片的朝向上的前刀面受到保護(hù)，避免來自被移除的切屑的不利沖擊。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，銑削刀片的各個支承表面形成于各個肩部表面附近且相對于在肩部表面與相鄰前刀表面之間的峰頂埋頭的。以此方式，支承表面得到被良好地隱藏且受保護(hù)避開切削流的位置。
在一個實(shí)施例中，銑削刀片的各個支承表面相對于關(guān)于相鄰前刀表面的下邊界線埋頭。通過以此方式將支承表面進(jìn)一步埋頭，支承表面距離經(jīng)過的切削流更遠(yuǎn)距離。在一個實(shí)施例中，銑削刀片的各個支承表面可為楔形，由朝向前刀面的外圍會聚的邊界線界定，此外，刀座的連接表面的相對應(yīng)的支撐表面為楔形。以此方式，可給予支承表面在徑向上充分的延伸范圍，這保證了穩(wěn)定地支撐銑削刀片和因此良好地承受主切削力，即，沿著銑刀主體在切向上導(dǎo)向的力。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，包括在銑削刀片的前刀面中的峰頂與關(guān)于包括該峰頂?shù)那暗侗砻娴淖钕旅娴倪吔缇€之間的軸向高度差保持在銑削刀片的厚度5-15%區(qū)間內(nèi)，銑削刀片的厚度是在兩個相反的前刀面之間計(jì)算出來的。通過使所述高度差為至少5%，保證了切屑流在后面的前刀表面和切削刃上方充分的高度上被可靠地甩出。通過使高度差最大為15%，關(guān)于銑削操作維持可接受的切削幾何形狀。在一個實(shí)施例中，銑削刀片的各個肩部表面以陡角下降，該陡角在與峰頂橫交的任意截面中為至多50°。通過限制陡角為這個值，限制了前刀面的總投影面積中的肩部表面的份額，這意味著前刀面的投影面積可用于最優(yōu)化支承表面的面積。而且，前刀表面之間的銑削刀片的各個支承表面可為平面的且位于與銑削刀片的中性平面平行的一共同平面中，此外，連接表面的凸出部上的支撐表面同樣為平面的且位于一共同平面中。以此方式，可以以極好的精度來制造凸出部的支撐表面，即，通過在僅一個易于接近的平面中進(jìn)行研磨。
而且，根據(jù)本發(fā)明的銑削刀具可被制成具有下面這樣的銑削刀片，即；在銑削刀片中，各個支承表面的數(shù)量分別等于各個前刀面的前刀表面和切削刃的數(shù)量，此外，刀座的連接表面形成有相對應(yīng)數(shù)量的支撐凸出部。以此方式，銑削刀片得到最佳支撐和對切向切削力最佳的耐受性。在一個實(shí)施例中，在基體的刀座中的連接表面可形成于墊板的上側(cè)中，墊板半永久性地連接到基體。如果銑削刀片位置所必需的連接表面遭到損壞，例如，在刀片開裂的情況下，單獨(dú)的墊板可容易地用新墊板來替換。換言之，在開裂之后，無需丟棄整個銑刀主體。在附圖解釋說明的一個實(shí)施例中，借助于管狀螺釘將墊板固定于刀座中，管狀螺釘延伸穿過墊板中的孔，且管狀螺釘包括陽型螺紋和陰型螺紋，陽型螺紋被緊固于刀座中的底部開口的孔中的陰型螺紋中，而緊固螺釘?shù)年栃吐菁y能被緊固于管狀螺釘?shù)年幮吐菁y中，緊固螺釘延伸穿過銑削刀片中的孔且具有將銑削刀片的面朝向下的前刀面夾持抵靠于墊板的連接表面的目的。以此方式，實(shí)現(xiàn)了以簡單方式來夾持半永久性安裝的墊板，同時，易于替換銑削刀片，更確切地說，通過從管狀螺釘松動該緊固螺釘?shù)暮唵未胧﹣硖鎿Q。而且，墊板可具有圓形基本形狀且包括從墊板上側(cè)朝向墊板下側(cè)會聚的圓錐形包絡(luò)表面。以此方式，保證了在旋轉(zhuǎn)方向上位于銑削刀片后方的墊板得到離所銑削的表面的可靠余隙。當(dāng)墊板的包絡(luò)表面為圓錐形時，包絡(luò)表面可形成有兩個平面的鎖定表面，這兩個平面的鎖定表面相對于彼此以一定角度伸展，從而能壓靠在位于刀座中且相對于彼此以相同角度伸展的兩個側(cè)支撐表面上。以此方式，易于得到墊板的可靠旋轉(zhuǎn)緊固。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，銑削刀片以及墊板由硬質(zhì)合金制成，而基體由鋼制成。通過不僅制造硬質(zhì)合金的銑削刀片而且制造硬質(zhì)合金的墊板，使得墊板能良好地耐受在切屑移除過程中在銑削刀片的區(qū)域中生成的壓力和熱的不利影響。此外，銑削刀片以及墊板可被給予良好的制造精度。


在附圖中:圖1為示出處于組裝、操作狀態(tài)的根據(jù)本發(fā)明具有基體和可替換銑削刀片的銑削刀具的仰視圖，圖2為示出與刀具的基體中的刀座分開的銑削刀片和墊板以及用于固定墊板的兩個螺釘?shù)耐敢暦纸鈭D，圖3示出與基體中的刀座分開的墊板和用于墊板的管狀螺釘?shù)姆糯笸敢暦纸鈭D，圖4示出安裝于刀座中的墊板的透視圖，圖5示出銑削刀片 如何鑲裝(tipped-1n)到基體中的軸向負(fù)的空間位置的局部示意詳細(xì)側(cè)視圖。圖6示出銑削刀片的徑向負(fù)的空間位置的詳細(xì)視圖，圖7是為了便于理解銑削刀片的本質(zhì)的虛構(gòu)的幾何圖，圖8為首先示出包括于銑削刀片中的兩個相同前刀面之一的設(shè)計(jì)的透視圖，圖9為銑削刀片的側(cè)視圖，圖10為銑削刀片的平面圖，圖11為圖10的平面視圖的放大扇形部分，圖12為圖11的放大截面XI1-XII，圖13為在圖11中的示意詳細(xì)側(cè)視圖XII1-XIII,圖14為包括于銑削刀片中的各個切削刃的俯仰角的幾何圖，圖15為以仰視圖示出銑削刀片和以俯視圖示出包括于墊板中的連接表面的分解圖，圖16為僅墊板的仰視圖，圖17為僅在銑削期間處于其鑲裝狀態(tài)下的銑削刀片的正視圖，圖18為僅示出安裝于基體的刀座中的墊板的放大詳細(xì)截面，圖19為示出也安裝于刀座中的銑削刀片的類似的詳細(xì)截面，圖20為根據(jù)本發(fā)明的銑削刀片的第二可替代實(shí)施例的透視圖，以及圖21為銑削刀片的第三可替代實(shí)施例的透視圖。
具體實(shí)施例術(shù)語在詳細(xì)描述本發(fā)明之前，為了提供明確的概念，應(yīng)將對于理解本發(fā)明而言重要的某些功能性概念解釋清楚。因此，概念“前刀面”涉及銑削刀片兩端中的任何一端，周向余隙面在兩端之間延伸。各個前刀面在其安裝于基體的刀座中的狀態(tài)下可形成上側(cè)或下側(cè)。在每個前刀面中，包括最靠近每個切削刃的多個單獨(dú)部分表面。這些部分表面被稱作“前刀表面”。在下文中，還將分別解釋概念“可翻轉(zhuǎn)”和“可轉(zhuǎn)位”。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的銑削刀片“翻轉(zhuǎn)”時，這意味著先前向上暴露的前刀表面轉(zhuǎn)為向下朝向位于刀座中且承載切向力的底部或連接表面，目的是為了使另一前刀面向上暴露。當(dāng)銑削刀片“轉(zhuǎn)位”時，這意味著銑削刀片在分離之后在其自己的中心軸線上少許旋轉(zhuǎn)并且然后再次被固定到刀座中。銑削刀片翻轉(zhuǎn)以及轉(zhuǎn)位的目的通常是為了在先前作用的切削刃磨損之后變換到未用的切削刃。這樣一來，每個單獨(dú)的切削刃應(yīng)占據(jù)相對于基體的同一個空間位置。本發(fā)明的可行實(shí)施例的詳細(xì)描述在圖1至圖6中，示出了銑削刀具，銑削刀具具有雙面且可轉(zhuǎn)位的銑削刀片，該雙面且可轉(zhuǎn)位的銑削刀片根據(jù)本發(fā)明形成且具有圓形基本形狀。刀具的兩個基本部件為呈所謂銑刀主體形式的基體I和可替換的銑削刀片2。在圖示示例中，還包括墊板3以及用于固定墊板的兩個螺釘，即，管狀螺釘4，以及用于固定銑削刀片的緊固螺釘5。基體I包括如端6和后端7，在如端6與后端7之間延伸有中心軸線Cl，基體能夠在中心軸線Cl上旋轉(zhuǎn)，更確切地說在箭頭R的方向上旋轉(zhuǎn)。從后端7延伸出旋轉(zhuǎn)對稱的包絡(luò)表面8，旋轉(zhuǎn)對稱的包絡(luò)表面8在此情況下經(jīng)由截面圓形凸出部9轉(zhuǎn)變?yōu)榍岸恕？傮w上標(biāo)示為10的容屑槽相對于包絡(luò)表面8和凸出部9埋頭。大體上標(biāo)示為11的刀座鄰近容屑槽
10。在這里應(yīng)當(dāng)指出的是，刀座11由平面的底表面12和側(cè)壁界定，側(cè)壁大體上標(biāo)示為13且具有弧形基本形狀。 在圖3中，看出具有陰型螺紋15的孔14在底表面12中開口。所述孔的中心軸線被標(biāo)示為C2。在此情況下，墊板3大體上為圓形且包括上側(cè)16、下側(cè)17 (參看圖16)以及旋轉(zhuǎn)對稱的包絡(luò)表面18。在上側(cè)16中，包括總體上標(biāo)示為19的連接表面,該連接表面預(yù)期與銑削刀片的面朝向下的前刀面協(xié)作，且將在下文中更詳細(xì)地描述連接表面。具有內(nèi)部環(huán)形肩部表面21的通孔20在墊板的上側(cè)與下側(cè)之間伸展。包絡(luò)表面18為略微圓錐形的，更確切地說使得包絡(luò)表面從上側(cè)16朝向下側(cè)17會聚。如在圖16中看出的那樣，在包絡(luò)表面18中，形成兩個平面的鎖定表面22，這兩個平面的鎖定表面22彼此以90°角伸展。這些鎖定表面22預(yù)期與包括于刀座的側(cè)壁13的兩個直部分表面24 (參看圖3)協(xié)作，且兩個直部分表面24同樣彼此以90°角伸展。在該示例中，部分表面24在截面中凸起以便提供對平面的鎖定表面22的線接觸。換言之，部分表面24形成用于墊板3的側(cè)支撐表面。內(nèi)圓角(fillets)25在部分表面24與底表面12之間，該內(nèi)圓角25保證了墊板3的下邊界邊緣不與刀座的側(cè)表面接觸。如在圖3中進(jìn)一步看出的那樣，除了頭部27之外，管狀螺釘4還包括陽型螺紋26。陰型螺紋(未圖示)在管狀螺釘?shù)膬?nèi)部的下部，而上部包括鍵夾緊部28，用以允許緊固該管狀螺釘。當(dāng)使管狀螺釘穿過墊板中的孔20并使陽型螺紋與孔14的陰型螺紋15接合而緊固時，頭部27將經(jīng)由肩部表面21將墊板壓靠并固定到刀座的下部上。更確切地說，管狀螺釘4將墊板3的底側(cè)17壓靠在刀座的底表面12上，同時，鎖定表面22壓靠在側(cè)支撐表面24上。在此狀態(tài)下，將墊板固定在墊板不能旋轉(zhuǎn)的位置，更確切地說，由于在(一方面)鎖定表面22與(另一方面)直側(cè)支撐表面24之間的接觸而使墊板不能旋轉(zhuǎn)。這意味著墊板的上側(cè)16的連接表面19在基體I中得到精確、預(yù)定的空間位置。關(guān)于圖3和圖4，還應(yīng)提到刀座11的側(cè)壁13包括兩個額外的部分表面29，兩個額外的部分表面29位于比墊板的側(cè)支撐表面24高的高度且經(jīng)由凹槽30與墊板的側(cè)支撐表面24隔開。與直部分表面24相反，部分表面29具有凹型彎曲的形狀，以便與銑削刀片的凸型的外圍表面部分協(xié)作。換言之，部分表面29可用作用于銑削刀片的側(cè)支撐表面。
盡管如在該示例中所示，優(yōu)選地在單獨(dú)的可替換的墊板3中形成連接表面19，但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也可在基體中，即，在刀座11的底部中直接形成連接表面。在圖3和圖4所示的狀態(tài)下，墊板3以及管狀螺釘4的中心軸線與孔14的中心軸線C2重合且因此并未單獨(dú)標(biāo)示。由于銑削刀片為雙面的，S卩，是可翻轉(zhuǎn)的，所以里面安裝有銑削刀片的刀座必須如先前所指出的那樣占據(jù)基體I中的特殊鑲裝位置，以提供在銑削刀片的作用的切屑移除的切削刃后方所必需的余隙。在圖5和圖6中看到這個位置，這個位置被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱作負(fù)的鑲裝位置。因此，在圖5中，示出了銑削刀片的作用的前刀面在銑削刀具的旋轉(zhuǎn)方向上在軸向向前/向上以角度α傾斜。利用這種軸向負(fù)的鑲裝角，保證了銑削刀片不接觸所生成的表面，即徑向上在銑削刀片內(nèi)側(cè)的表面SI (也參看圖17)。在圖6中示出了類似的徑向負(fù)的鑲裝角β。由于銑削刀片也以此方式在徑向鑲裝，所以銑削刀片的余隙面也不接觸在工件中徑向上在平面表面SI的外側(cè)所生成的弧形表面S2。在更詳細(xì)描述銑削刀片2本身之前，參看圖7，其示出了具有圓形基本形狀的虛構(gòu)幾何圖。在該圖中，RP標(biāo)示兩個相同的圓形參考平面，與中心軸線C3同心的圓柱CY在兩個參考平面之間延伸。兩個參考平面RP垂直于中心軸線C3延伸，這意味著這兩個參考平面RP彼此平行。它們也平行于中性平面NP，兩個參考平面RP也與中性平面NP等距間隔開。換言之，中性平面NP位于參考平面RP之間的中途。圓柱CY由假設(shè)平行于中心軸線C3的直母線G所生成的旋轉(zhuǎn)面組成。應(yīng)當(dāng)指出的是，在圖7頂部示出的參考平面RP被遮蔽，以在圖中提供空間感 。兩個參考平面RP的外圍為形成圓柱CY的邊界線的圓?，F(xiàn)參考圖8至圖14，圖8至圖14更詳細(xì)地示出了銑削刀片2的具體設(shè)計(jì)。如在圖8和圖9中可最佳地看出的那樣，銑削刀片2包括兩個相反的前刀面31，周向余隙面在兩個前刀面31之間延伸，周向余隙面總體上標(biāo)注為32。前刀面的位置由前述參考平面RP限定，更確切地說由沿著前刀面外圍位于最高處的觸及各個參考平面的相應(yīng)點(diǎn)限定。因此，前刀面通常(盡管其不規(guī)則的形貌)在幾何上彼此平行且平行于中性平面NP。由以下事實(shí)而限定圓形或圓柱形的形狀:沿著離銑削刀片的中心軸線C3在徑向上最遠(yuǎn)間隔開的各個前刀面外圍的這樣的相應(yīng)點(diǎn)或軌跡觸及上述圓柱CY。相應(yīng)前刀面31的形貌形狀相同且具有下面這樣的性質(zhì):總體上標(biāo)示為33的多個相同的切削刃沿著各個前刀面的外圍形成。在該示例中，切削刃33的數(shù)量為六個，即，每個切削刃占據(jù)60°的弧度。每個切削刃33從第一基本上點(diǎn)狀端部34 (參看圖9)朝向第二端部35以一定銳角俯仰角在軸向上升高，其中第一端34位于最低處且第二端35位于最高處。更確切地說，所有的最高點(diǎn)35都共同地觸及參考平面RP。標(biāo)示為36的前刀表面徑向上在各個切削刃33的內(nèi)側(cè)，通過從下部或最低處的邊界線37朝向較高處的邊界線38升高，前刀表面跟著切削刃的形狀，較高處的邊界線38形成前刀表面上的峰頂(參看圖8和圖11)。在徑向向內(nèi)的方向上，在此情況下，前刀表面36由兩條邊界線39、40界定，這兩條邊界線39、40就像切削刃那樣從第一或較低邊界線37朝向較高處的峰頂38連續(xù)升高。前刀表面36經(jīng)由峰頂38轉(zhuǎn)變?yōu)橄陆档募绮勘砻?1，該下降的肩部表面41以比前刀表面36的俯仰角顯著陡的陡角降低。此外，多個支承表面43 (參看圖8和圖11)被包括在每個前刀面31中，支承表面43為楔形(熨斗狀)且位于成對的相鄰前刀表面36之間，在圖11中，相鄰的前刀表面36被補(bǔ)充后綴a、b以進(jìn)行區(qū)分。各個肩部表面43的楔形輪廓由兩條邊界線44、45界定，這兩條邊界線44、45在向外朝向前刀面外圍的方向上會聚。楔形支承表面43為平面的，且在圖示實(shí)施例中，楔形支承表面43存在于所有成對的相鄰前刀表面36之間。換言之，每個前刀面在此情況下包括六個作用支承表面43。在圖示示例中，在前刀表面36與環(huán)形邊界46之間(參看圖8和圖11)，在穿過銑削刀片的通孔47周圍額外地布置環(huán)形支承表面48，楔形肩部表面43連接到該環(huán)形支承表面48，且所有表面43、48位于一共同平面中，從而一起形成具有日冕狀形狀的單個連續(xù)支承表面。在該示例中，各個支承表面43不僅相對于前刀表面的峰頂38埋頭，而且也相對于前刀表面最低處的邊界線37埋頭。換言之，前刀表面36完全位于比支承表面43/48高的高度。應(yīng)當(dāng)指出的是，沿著肩部表面41伸展的支承表面43的邊界線44 (參看圖11)比峰頂38短，且肩部表面41的徑向外部連接到相鄰前刀表面36b的后邊界線37。在圖12中，Y標(biāo)示肩部表面41遠(yuǎn)離峰頂38朝向支承表面43下降或降低的陡角。在該示例中，此角度Y為45°，但其可以向上以及向下變化，但最合適地是向下變化。小角度Y標(biāo)示肩部表面41相當(dāng)陡地下降且僅占據(jù)前刀面的總投影面積的一小部分。這意味著Y越小，支承表面43能占整個投影面積的部分就越大。如在根據(jù)圖11的平面正視圖中所看到的那樣，在此情況下，切削刃33為弧形的。但是，該弧形并不與銑削刀片的大體上圓形的形狀重合，例如，這個弧形由虛構(gòu)的圓柱CY限定，因?yàn)榍邢魅?3從圓柱CY在從第一端34朝向第二端35的方向上連續(xù)向內(nèi)延伸。以此方式，前刀表面36a的第二端35與前刀表面36b的第一端34之間的過渡突脊49將完全位于圓柱CY內(nèi)側(cè)。因此，切削刃的所謂的零點(diǎn)(見圖11中的“六點(diǎn)鐘”)位于作用切削刃的第一端34附近，而此切削刃與后面的下一切削刃之間的過渡不會干擾所生成的平面表面(見圖17中的表面SI)。
在示例性實(shí)施例中，銑削刀片2具有雙向正的宏觀幾何形狀(double positivemacro geometry),以至于周向余隙面32包括兩個余隙表面50 (見圖8和圖9),兩個余隙表面50大體上為圓錐形且從位于中性平面NP的腰部51朝向兩個前刀面31的外圍，即朝向切削刃33的切削刃線發(fā)散?，F(xiàn)參考圖13和圖14，其中，RLl標(biāo)示在限定各個切削刃33的第一端34和第二端35的那兩個點(diǎn)之間的直參考線。相對于端點(diǎn)35觸及的參考平面RP，參考線RLl形成角度S，角度δ為端部34、35之間的切削刃的俯仰角。在圖14中，切削刃的第一端點(diǎn)34處于參考平面RP下方的深度標(biāo)示為DE。此深度DE應(yīng)占銑削刀片的厚度的至少5%且至多15%，銑削刀片的厚度以參考平面RP之間的軸向距離來測量。俯仰角δ取決于深度DE以及端點(diǎn)34、35之間的切削刃的長度而變化。但是，δ應(yīng)為至少1°且至多為15°。參看圖10，其中以平面正視圖示出了銑削刀片，應(yīng)當(dāng)指出的是，各個前刀表面36的輪廓形狀部分地由構(gòu)成前刀表面的峰頂?shù)倪吔缇€38來確定。在圖10中，邊界線38與銑削刀片的中心軸線C3和邊界線38的外端之間的直線之間的外圍角被標(biāo)示為ε。在該示例中，ε等于約27°。如果ε增加，則相鄰支承表面43的面積可以以前刀表面36的面積為代價而增加，且反之亦然。為了將支承表面43定位于盡可能受保護(hù)的位置，ε應(yīng)不大于40°。另一方面，ε應(yīng)為至少15°以保證支承表面43變得足夠大，以保證穩(wěn)定地支撐刀座中的銑削刀片。
各個前刀表面36可為平面，但也可為弧形。特別地，可賦予前刀表面36由徑向母線限定的凹型的弧形形狀，徑向母線朝向切削刃33延伸且為具有略微上升的弧形。以此方式，前刀表面呈淺槽的性質(zhì)，切屑沿著該淺槽被徑向向內(nèi)朝向峰頂38引導(dǎo)，而不是徑向向外引導(dǎo)。現(xiàn)參看圖15，圖15示出了銑削刀片2的面朝向下的前刀面31與包括于墊板3中的連接表面19之間的交界面。在連接表面19中，包括與銑削刀片的前刀面31中的支承表面43的數(shù)量同樣多數(shù)量的凸出部52。凸出部52具有與支承表面43大約相同的楔形且分別單獨(dú)地由一錐形的上支承表面53以及兩個側(cè)表面54限定。所有凸出部52連接到一共同的環(huán)形的軸環(huán)55，軸環(huán)55包圍墊板的孔20且包括平面環(huán)形的上表面56，該平面環(huán)形的上表面56與楔形支撐表面53 —起形成單個連續(xù)的日冕狀支撐表面，銑削刀片的前刀面的相對應(yīng)的支承表面43/48能抵靠于該支撐表面。處于共同平面中的平面凹谷表面57在相鄰?fù)钩霾?2之間延伸。支撐表面53與凹谷表面57之間的高度差大于支承表面43與沿著銑削刀片的前刀表面36的峰頂38之間的高度差。因此，當(dāng)銑削刀片以其支承表面43靠在墊板的支撐表面53上時，前刀表面36和關(guān)連的切削刃33將不接觸凹谷表面57。在這方面，各個凸出部52的一個側(cè)面54將用作止擋表面，與前刀表面36的峰頂38相鄰的各個肩部表面41能夠壓靠在該止擋表面上，且以此方式來防止銑削刀片相對于連接表面旋轉(zhuǎn)。換言之，側(cè)面54和肩部表面41用作銑削刀片旋轉(zhuǎn)緊固的協(xié)作的鎖定機(jī)構(gòu)。在圖18中，墊板3被示出安裝在基體I中的刀座11中。在此狀態(tài)下，管狀螺釘4被緊固在孔14中的陰型螺紋15中，孔14在刀座的底表面12中開口，且墊板的下側(cè)被保持壓靠在底表面12上，同時鎖定表面22被保持壓靠在刀座中的側(cè)支撐表面24上。在此狀態(tài)下，用于銑削刀片2的側(cè)支撐表面29在墊板3上方自由暴露。
在圖19中，銑削刀片2也被示出安裝在刀座中，更確切地說，借助于螺釘5安裝在刀座中，螺釘5具有被緊固到管狀螺釘4的陰型螺紋內(nèi)的陽型螺紋。在此狀態(tài)下，銑削刀片的面朝向下的前刀面的支承表面43壓靠在凸出部52的支撐表面53上。同時，前刀表面36和切削刃33不接觸位于凸出部之間的凹谷表面57 (在圖19中看不到)。銑削刀片的腰部51可被壓成與刀座中的側(cè)支撐表面29直接接觸，或者位于非?？拷鼈?cè)支撐表面29的位置(游隙〈0.0lmm),以便在需要的情況下能靠在側(cè)支撐表面29上。本發(fā)明的功能和優(yōu)點(diǎn)當(dāng)沿著銑削刀片的作用切削刃產(chǎn)生切屑流時，更確切地說，通過使切屑沿著關(guān)連的前刀表面卷曲，切屑將沿著連續(xù)升高的前刀表面?zhèn)鬟f且首先經(jīng)由峰頂且在某種程度上也經(jīng)由內(nèi)邊界線離開前刀表面，而不碰撞該作用前刀面的支承表面，也不碰撞與作用切削刃在切向上間隔開的未作用切削刃。換言之，支承表面以及未用的切削刃受到保護(hù)，以避免切屑的不利沖擊。在將銑削刀片翻轉(zhuǎn)后，保證了壓靠在連接表面的凸出部上的支撐表面上的支承表面是平面的、光滑的且未受損的。這保障了將銑削刀片穩(wěn)定夾持在基體中預(yù)期精確的空間位置。本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例的簡要描述在圖20中，示出了根據(jù)本發(fā)明的銑削刀片的替代實(shí)施例。此實(shí)施例與先前的實(shí)施例的不同基本上僅在于:切削刃33為直的，而不是凸型的弧形。但是，銑削刀片的基本形狀仍然為圓形，以至于沿著前刀面外圍的徑向最外部的點(diǎn)相應(yīng)觸及根據(jù)圖7的虛構(gòu)圓柱CY。而且，銑削刀片的余隙面的腰部具有圓柱形狀。根據(jù)圖21的第三替代實(shí)施例與前面的實(shí)施例的差別在于:其切削幾何形狀為負(fù)的，即，余隙面32為圓柱形且沒有腰部。而且，各個前刀面31的支承表面43仍相對于沿著相鄰前刀表面36的峰頂38埋頭。但是，同一支承表面43相對于包圍該支承表面43的前刀表面36為抬高的，即，支承表面位于前刀表面36與峰頂38之間的中間高度。本發(fā)明的可行的修改 本發(fā)明并不僅限于上文所述和附圖所示的實(shí)施例。因此，以另一方式來固定銑削刀片，而不確切地借助于緊固螺釘，例如夾具或類似的，也是可行的。而且，與銑削刀片的面朝向下的前刀面協(xié)作所必需的連接表面可直接形成于基體中，而不是如上文所例示的那樣形成于單獨(dú)的墊板中。
權(quán)利要求
1.一種銑削刀具，包括基體(I)和雙面、可轉(zhuǎn)位的銑削刀片(2)，所述基體(I)包括前端和后端(6，7)以及刀座(11)，中心軸線(Cl)在所述前端和后端(6，7)之間延伸，所述基體能夠在所述中心軸線(Cl)上旋轉(zhuǎn)，且包絡(luò)表面(8)與所述中心軸線(Cl)同心，所述刀座(11)形成有連接表面(19)且位于所述包絡(luò)表面與所述前端之間的過渡區(qū)中；所述雙面、可轉(zhuǎn)位的銑削刀片(2)包括沿著中心軸線(C3)分隔開且垂直于所述中心軸線(C3)的兩個前刀面(31)，所述前刀面與中性平面(NP)等距分隔開，且余隙面(32)在所述前刀面之間延伸，所述余隙面(32)過渡到所述前刀面(31)且與所述前刀面(31)—起形成外圍切削刃(33)，所述刀座(11)的所述連接表面(19)位于所述基體中的鑲裝空間位置，在所述鑲裝空間位置，軸向鑲裝角U )以及徑向鑲裝角(β )為負(fù)的，以便在所述銑削刀片的作用切削刃后方提供余隙，且所述銑削刀片借助于緊固裝置(5)而被夾持在所述刀座(11)中并且借助于所述銑削刀片(2)的所述前刀面(31)和所述刀座(11)中的所述連接表面(19)中的協(xié)作的鎖定機(jī)構(gòu)(41，54)而被旋轉(zhuǎn)地固定于若干轉(zhuǎn)位位置中的一個轉(zhuǎn)位位置，其特征在于，所述銑削刀片(2)形成有多個切削刃(33)，所述多個切削刃(33)沿著各個所述前刀面(31)的外圍在切向上間隔開且分別單獨(dú)地從第一端(34)朝向第二端(35)以銳角俯仰角(δ )相對于所述銑削刀片的所述中心軸線(C3)軸向地升高，徑向上位于各個切削刃內(nèi)側(cè)的前刀表面(36)則通過從下邊界線(37)升高到峰頂(38)而跟著所述切削刃，且所述前刀表面經(jīng)由所述峰頂(38)轉(zhuǎn)變成下降的肩部表面(41)，所述下降的肩部表面(41)被壓靠在包括于所述刀座的所述連接表面(19 )中的止擋表面(54 )上，從而與所述止擋表面一起形成所述鎖定機(jī)構(gòu)，且包括于所述銑削刀片(2)的各個所述前刀面(31)中的支承表面(43)位于成對的相鄰前刀表面(36)之間并且處在與所述成對的相鄰前刀表面(36)不同的高度，并且被壓靠在包括于所述刀座的所述連接表面(19)中且形成于凸出部(52)上的支撐表面(53)上，所述凸出部(52 )中的每一個包括止擋表面(54 )，且在所述凸出部(52 )之間延伸有凹谷表面(57 )，各個所述前刀表面的所述峰頂(38)與所述銑削刀片的各個所述支承表面(43)之間的高度差小于所述凸出部(52)的所述支撐表面(53)與相鄰的凹谷表面(57)之間的高度差，從而保持所述銑削刀片的所述前刀表面(36)與所述連接表面的所述凹谷表面間隔開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 銑削刀具，其特征在于，所述銑削刀片(2)的各個所述支承表面(43)鄰近肩部表面(41)形成且相對于峰頂(38)埋頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的銑削刀具，其特征在于，所述銑削刀片(2)的各個所述支承表面(43 )還相對于關(guān)于相鄰的前刀表面(36 )的所述下邊界線(37 )埋頭。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的銑削刀具，其特征在于，所述銑削刀片的各個所述支承表面(43)為楔形且由朝向所述前刀面的外圍會聚的邊界線界定，除此之外，所述連接表面(19)的所述凸出部(52)上的所述支撐表面(53)也為楔形且由在徑向向外的方向上會聚的邊界線界定。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的銑削刀具，其特征在于，包括于所述銑削刀片的所述前刀面(31)中的所述峰頂(38)與關(guān)于所述前刀表面(36)的第一、最下面的邊界線(37)之間的軸向高度差占所述銑削刀片的厚度的至少5%且至多15%，所述銑削刀片的厚度是在兩個相反的前刀面(31)之間計(jì)算出來的。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的銑削刀具，其特征在于，所述銑削刀片的各個所述肩部表面(41)以陡角(Y )下降，所述陡角(Y )在與所述峰頂(38)橫交的任意截面中為至多50°。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的銑削刀具，其特征在于，所述前刀表面(36)之間的所述銑削刀片的各個所述支承表面(43)為平面且位于平行于所述銑削刀片的所述中性平面(NP)的一共同平面中，且所述連接表面(19)的所述凸出部(52)上的所述支撐表面(53)為平面且位于一共同平面中。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的銑削刀具，其特征在于，所述連接表面(19)的凸出部(52)的數(shù)量和位于所述銑削刀片(2)的相鄰前刀表面(36)之間的各個支承表面(43)的數(shù)量等于所述銑削刀片的前刀表面(36)的數(shù)量。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的銑削刀具，其特征在于，所述刀座(11)的所述連接表面(19)形成于墊板(3)的上側(cè)(16)中，所述墊板(3)半永久性地連接到所述基體(I)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的銑削刀具，其特征在于，所述墊板(3)借助于管狀螺釘(4)固定，所述管狀螺釘(4)延伸穿過所述墊板(3)中的孔(20)，且所述管狀螺釘(4)包括陽型螺紋(26)和陰型螺紋 ，所述陽型螺紋(26)被緊固于在所述刀座(11)中的底部(12)開口的孔(14)內(nèi)的陰型螺紋中，延伸穿過所述銑削刀片(2)中的孔(47)的緊固螺釘(5)的陽型螺紋則被緊固在所述管狀螺釘(4)的所述陰型螺紋中。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的銑削刀具，其特征在于，所述墊板(3)具有圓形基本形狀且包括圓錐形包絡(luò)表面(18)，所述圓錐形包絡(luò)表面(18)從所述墊板的上側(cè)(16)朝向所述墊板的下側(cè)(17)會聚。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的銑削刀具，其特征在于，在所述墊板的所述包絡(luò)表面(18)中，形成有兩個平面的鎖定表面(22)，所述鎖定表面(22)相對于彼此以一定角度伸展并且被壓靠在所述刀座(11)中的相對于彼此以相同角度伸展的兩個側(cè)支撐表面(24)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的銑削刀具，其特征在于，所述銑削刀片(2)以及所述墊板(3)由硬質(zhì)合金制成，而所述基體(I)由鋼制成。
14.一種雙面、可轉(zhuǎn)位的銑削刀片，包括沿著中心軸線(C3)分隔開且垂直于所述中心軸線(C3)的兩個前刀面(31)，所述前刀面與中性平面(NP)等距分隔開，且余隙面(32)在所述前刀面之間延伸，所述余隙面(32)過渡到所述前刀面且與所述前刀面(31)—起形成外圍切削刃(33)，每個前刀面(31)包括用于將所述銑削刀片旋轉(zhuǎn)地緊固于若干轉(zhuǎn)位位置中的一個轉(zhuǎn)位位置的鎖定機(jī)構(gòu)(41)，其特征在于，沿著各個所述前刀面(31)的外圍，形成多個切向間隔開的切削刃(33)，所述切削刃(33)分別單獨(dú)地從第一端(34)朝向第二端(34)以銳角俯仰角(S )沿軸向升高，徑向上位于各個切削刃內(nèi)側(cè)的前刀表面(36)則通過從下邊界線(37)升高到峰頂(38)而跟著所述切削刃，所述前刀表面(36)經(jīng)由所述峰頂(38)轉(zhuǎn)變?yōu)橄陆档募绮勘砻?41)，所述下降的肩部表面(41)具有用作鎖定機(jī)構(gòu)的目的，且每個前刀面(31)包括各個支承表面(43)，各個所述支承表面(43)位于成對的相鄰前刀表面(36)之間且處在與所述成對的相鄰前刀表面(36)不同的高度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的銑削刀片，其特征在于，各個所述支承表面(43)鄰近肩部表面(41)形成且比所述肩部表面(41)短，并且還相對于所述峰頂(38 )埋頭。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的銑削刀片，其特征在于，所述支承表面(43)還相對于周圍的前刀表面(36)埋頭。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)所述的銑削刀片，其特征在于，一方面各個所述峰頂(38)與另一方面位于所述中心軸線(C3)與所述峰頂?shù)膹较蛲舛酥g的直線參考線之間的外圍角(ε )為至少10°。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至17中任一項(xiàng)所述的銑削刀片，其特征在于，各個所述支承表面(43)為楔形且由朝向所述前刀面(31)的外圍會聚的兩條邊界線界定。
19.根據(jù)權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的銑削刀片，其特征在于，所述切削刃(33)的所述俯仰角(S)為至少1°且至多為15°，諸如，該角度由所述中性平面(NP)與位于所述切削刃(33)的兩個端部(34，35)之間的直線參考線表示。
20.根據(jù)權(quán)利要求14至19中任一項(xiàng)所述的銑削刀片，其特征在于，第一前刀表面(36a)的峰頂與關(guān)于相鄰的前刀表面(36b)的最下面的邊界線(37)之間的軸向高度差為所述銑削刀片(2)的厚度的至少5%且至多15%。
21.根據(jù)權(quán)利要求14至20中任一項(xiàng)所述的銑削刀片，其特征在于，在與峰頂(38)橫交的任意截面中，各個所述肩部表面(41)的所述陡角(Y)為至多50°。
22.根據(jù)權(quán)利要求14至21中任一項(xiàng)所述的銑削刀片，其特征在于，位于成對的前刀表面(36)之間的各個所述支承表面(43)為平面且位于與所述中性平面(NP)平行的一共同平面中。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的銑削刀片，其特征在于，所述支承表面(43)的數(shù)量等于所述前刀表面(36)的數(shù)量。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的銑削刀片，其特征在于，無端環(huán)形且平面的表面(48)在各個所述支承表面(43)的徑向內(nèi)側(cè)，所述無端環(huán)形且平面的表面(48)位于與各個所述支承表面相同的平面中，且所 述無端環(huán)形且平面的表面(48 )與各個所述支承表面一起形成連續(xù)的日冕狀的支承表面。
25.根據(jù)權(quán)利要求14至24中任一項(xiàng)所述的銑削刀片，其特征在于，由于以下事實(shí)，所述銑削刀片具有雙面正的宏觀幾何形狀:所述余隙面(32)包括從所述中性平面(NP)向所述前刀面(31)的外圍發(fā)散的兩個圓錐形余隙表面(50)。
全文摘要
本發(fā)明涉及銑削刀具和銑削刀片。一種雙面可轉(zhuǎn)位的銑削刀片包括兩個前刀面，在該前刀面之間延伸有周向余隙面，該余隙面過渡到前刀面并且與前刀面一起形成外圍切削刃，每個前刀面包括用于將銑削刀片旋轉(zhuǎn)緊固于若干轉(zhuǎn)位位置之一的鎖定機(jī)構(gòu)。沿著各個前刀面的外圍形成多個切向間隔開的切削刃，該切削刃分別從第一端向第二端以銳角俯仰角升高，徑向上位于各個切削刃內(nèi)側(cè)的前刀面則通過從下邊界線升高到峰頂而跟著切削刃，且該前刀面經(jīng)由所述峰頂轉(zhuǎn)變?yōu)橄陆档募绮勘砻妫摷绮勘砻嬗米餍D(zhuǎn)緊固的鎖定機(jī)構(gòu)。每個前刀面包括各個支承表面，該支承表面位于成對的相鄰前刀面之間且處在與成對的相鄰前刀面不同的高度。銑削刀具配備一個或多個所述銑削刀片。
文檔編號B23C5/20GK103223518SQ20131003546
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月30日
發(fā)明者安德斯·諾爾斯泰特, 烏爾里克·蘇恩維烏斯 申請人:山特維克知識產(chǎn)權(quán)股份有限公司