用于仿形車削的切削刀片和用于接納切削刀片的卡座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于仿形車削的切削刀片，特別是用于車輪仿形車削的切削刀片，并且涉及用于接納切削刀片的卡座，該卡座能夠被安裝在機床上。
【背景技術(shù)】
[0002]此類切削刀片和相關(guān)聯(lián)的卡座可用于重新加工使用過的和新的車輪，特別是鐵路車輪。將切削刀片接納在安裝于機床上的卡座內(nèi)。通過機床使卡座和接納在其中的切削刀片沿著車輪移動。在此過程中，機床使切削刀片沿著車輪踏面表面移動到車輪凸緣表面，然后沿著車輪凸緣表面繼續(xù)移動。切削刀片具有用于移除車輪踏面表面和車輪凸緣表面上的磨損材料的至少一個切削刃，該切削刃直接在車輪踏面表面和車輪凸緣表面上移動。切削刃、切削刀片的相關(guān)表面以及鄰接切削刃的區(qū)域的設(shè)計使設(shè)置切削刀片的切削深度和切屑折斷特性成為可能。
[0003]已證實，存在于車輪踏面表面和車輪凸緣表面上的待移除的磨損材料的問題是具有不同的厚度，并因此對于切削刀片、其切削深度和切屑形成提出了不同要求。特別是，這涉及從車輪踏面表面到車輪凸緣表面的過渡，因為切屑控制在該區(qū)域中是尤其困難的。此夕卜，并非總是可以一次性移除所有材料，因此需要撤回并重新布置切削刀片，以便首先加工車輪踏面表面然后加工車輪凸緣表面。一個或多個完整切削過程也是可能的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明的目的在于使工件并且特別是鐵路車輪的車輪凸緣能夠以有效方式被重新加工。
[0005]根據(jù)本發(fā)明通過用于仿形車削(特別是用于車輪仿形車削)的切削刀片滿足該目的，該切削刀片包括上表面、下表面和側(cè)表面，其中用于加工工件的兩個切削刃和各自具有兩個端部的兩個其他棱邊在從上表面到側(cè)表面的過渡處形成，兩個切削刃被設(shè)計為部分圓形的，它們各自從兩個棱邊中的一者的一個端部延伸到兩個棱邊中的另一者的相對置的端部。
[0006]本發(fā)明的基本概念規(guī)定，形成于切削刀片上的切削刃為無間斷點的部分圓形并且因此具有全半徑。這使得鐵路車輪(即車輪踏面表面和車輪凸緣表面)可以在不撤回切削刀片的情況下被一次性加工。該優(yōu)點主要在車輪踏面表面和車輪凸緣表面之間的過渡處獲得，因為全半徑切削刃使具有改善的切屑控制成為可能。這是因為被加工工件表面上的切削刃的傾角由于部分圓形的全半徑切削刃而在整個切削刃上是相同的，并因此與工件的待加工表面相對于切削刃的位置無關(guān)。此外，憑借根據(jù)本發(fā)明的切削刀片，可以使用不同的技術(shù)加工車輪，例如仿形車削和仿形端面車削。特別是，根據(jù)本發(fā)明的切削刀片可以進(jìn)行車輪的重新壓型。使用根據(jù)本發(fā)明的切削刀片，可因此特別有效地并且根據(jù)具體要求加工車輪。
[0007]根據(jù)切削刀片的尺寸和所選擇的切削刃半徑，在切削刃在工件上的接觸區(qū)域內(nèi)獲得相應(yīng)尺寸的切削表面、切削線或切削點，由此使車輪的精確重新加工成為可能。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，如果從下表面到側(cè)表面的過渡被設(shè)計為類似于從上表面到側(cè)表面的過渡，則使得切削刀片具有四個部分圓形的切削刃。因此，如果切削刃中的一者被磨損，則可以通過旋轉(zhuǎn)切削刀片和使用另一側(cè)的切削刃繼續(xù)使用該切削刀片。
[0009]本發(fā)明的另一個方面規(guī)定，棱邊筆直延伸，特別是它們彼此平行形成。這形成了筆直延伸并且彼此平行的兩個側(cè)表面，其可用于貼靠在內(nèi)部可以是嵌入式的卡座中。筆直側(cè)表面允許較大的表面貼靠接觸，使得可將較高的力從切削刀片傳送到接納切削刀片的卡座。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，部分圓形的切削刃被設(shè)計為半圓形。因此切削刃覆蓋大約180°的角度范圍。因此，從切削刃到棱邊的過渡為平滑的，換句話講沒有拐角或點。
[0011]本發(fā)明的另一個方面規(guī)定，上表面和/或下表面參照其在中心延伸的縱向軸線和/或橫向軸線是鏡像對稱的，特別是相對中心成中心對稱。由于上表面和/或下表面的對稱設(shè)計，切削刀片可用作可轉(zhuǎn)位切削刀片，因為其可在上表面和/或下表面的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)180°，從而能夠使用同一^^座內(nèi)的至少兩個切削刃。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，切削刀片參照其在中心延伸的縱向軸線和/或橫向軸線是鏡像對稱的，特別是相對中心成中心對稱。以這種方式設(shè)計的切削刀片甚至可四次折疊使用，因為其可在上表面或下表面的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)180°，即，在切削刀片的縱向軸線的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)180°，并且還關(guān)于切削刀片的橫向軸線旋轉(zhuǎn)180°。這形成了總共四個不同的固定位置，使得所有四個切削刃均可被使用。這顯著地增加了切削刀片的壽命。
[0013]本發(fā)明的另一個方面規(guī)定，在其上形成棱邊的側(cè)表面中形成孔口，該孔口與固定機構(gòu)配合作用。通過該固定機構(gòu)將切削刀片固定于卡座上，特別是固定于卡座的接收凹腔中。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在部分圓形的切削刃和/或棱邊上設(shè)置排屑槽。排屑槽(也稱為切屑分裂機)確保被移除的切屑不會堵塞在機床中，因為切屑被以特定長度分裂或折斷并被運輸離開機床。排屑槽可具有各種設(shè)計，例如用于粗加工或精加工。
[0015]進(jìn)一步通過用于接納切削刀片的卡座滿足該目的，該卡座能夠被安裝在機床上并且包括用于切削刀片的接收凹腔，特別是用于上述類型的切削刀片的接收凹腔，憑借該切削刀片可對具有旋轉(zhuǎn)軸線的工件進(jìn)行加工，接收凹腔具有主貼靠表面，切削刀片的側(cè)表面可抵靠該主貼靠表面貼靠，該主貼靠表面相對于工件的旋轉(zhuǎn)軸線具有大于90°的平面角，特別是93°的平面角。由于根據(jù)本發(fā)明的卡座，插入的切削刀片相對于車輪踏面表面成更陡峭的角度(特別是通過其橫向軸線)，該車輪踏面表面相對于工件的旋轉(zhuǎn)軸線同樣具有一定的角度。迄今為止，已通過使主貼靠表面相對于旋轉(zhuǎn)軸線具有補償車輪踏面表面與旋轉(zhuǎn)軸線之間的角度，即小于90°的角度來設(shè)計卡座。這是必要的，因為切削刃未被設(shè)計成具有全半徑的部分圓形。然而，這導(dǎo)致了在從車輪踏面表面到車輪凸緣表面的過渡處的諸多問題，因為被加工表面相對于旋轉(zhuǎn)軸線的角度在此處改變。憑借本發(fā)明的卡座的設(shè)計，確保在從車輪踏面表面到車輪凸緣表面的過渡處的磨損材料可以受控方式可靠地移除。通過此類卡座設(shè)計同樣極大改善了在從車輪踏面表面到車輪凸緣表面的過渡處以及在車輪自身的凸緣處的切屑折斷特性。當(dāng)使用具有全半徑切削刃的切削刀片時，這些優(yōu)點變得甚至更加明顯。
[0016]本發(fā)明的另一個方面規(guī)定，卡座具有垂直于主貼靠表面的第二貼靠表面。第二貼靠表面改善了切削刀片在卡座中的精確定位，特別是在其接收凹腔中的精確定位，以及切削刀片在接收凹腔中的固定支撐。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在主貼靠表面上設(shè)置用于固定切削刀片的固定機構(gòu)的元件。將切削刀片主要固定到被設(shè)計為大于第二貼靠表面的主貼靠表面，從而改善切削刀片在接收凹腔中的固定安裝。
[0018]本發(fā)明的另一個方面規(guī)定，固定機構(gòu)的元件的中心軸線相對于主貼靠表面具有不同于90°的角度。固定機構(gòu)的元件的傾斜取向確保在固定切削刀片時，切削刀片不僅抵靠主貼靠表面而且抵靠第二貼靠表面被牽拉，從而使其到達(dá)其預(yù)定位置。固定機構(gòu)的元件可為固定銷的形式。
【附圖說明】
[0019]通過以下說明和參考圖，本發(fā)明的其他優(yōu)點和特性將變得顯而易見，其中:
[0020]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的切削刀片的側(cè)視圖。
[0021]圖2示出了圖1的切削刀片的頂視圖，
[0022]圖3示出了圖1和圖2的切削刀片的上表面的細(xì)部透視圖，
[0023]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的卡座的頂視圖，
[0024]圖5示出了圖4的卡座的側(cè)視圖，
[0025]圖6示出了圖4和圖5的卡座的透視圖，該卡座具有接納的圖1和圖2的切削刀片，
[0026]圖7以頂視圖示出了圖6的卡座，
[0027]圖8示出了圖6和圖7的卡座的側(cè)視圖，
[0028]圖9示出了在加工車輪的過程中在第一時間點A處，具有固定好的卡座和接納在其中的切削刀片的機床的一部分，
[0029]圖10示出了在第二時間點B處的圖9的組件，以及
[0030]圖11示出了在第三時間點C處的圖9和圖10的組件。
【具體實施方式】
[0031]圖1以側(cè)視圖示出了切削刀片10。切削刀片10具有通過側(cè)表面16互連的上表面12和下表面14。在圖1中，完全不出了一個側(cè)表面16a,并且部分不出了兩個另外的側(cè)表面16b、16c。切削刀片10此外具有與側(cè)表面16a相對的另一個側(cè)表面16d,未在圖1中不出。
[0032]在從上表面12到側(cè)表面16a的過渡處形成棱邊18a，并且在從下表面14到側(cè)表面16a的過渡處形成棱邊20a。此外，在每種情況下，在從上表面12到側(cè)表面16b的過渡處和到側(cè)表面16c的過渡處形成切削刃22a、22b，并且在從下表面14到側(cè)表面16b、16c中的每一個的過渡處形成另外的切削刃24a、24b。
[0033]此外，在上表面12到側(cè)表面16d的過渡處以及在下表面14到側(cè)表面16d的過渡處分別形成另外的棱邊18b、20b，然而其未在圖1中示出。
[0034]切削刀片10此外在側(cè)表面16a中具有孔口 26，該孔口穿過整個切削刀片10延伸至相對的側(cè)表面16d?？卓?26用于將切削刀片10固定在卡座(此處未示出)上。
[0035]此外，切削刀片10被設(shè)計為參照其縱向軸線LS和橫向軸線QS是鏡像對稱的，從而導(dǎo)致切削刀片10參照其中心MS成中心對稱。
[0036]圖2示出了圖1的切削刀片10的上表面12的頂視圖。從圖2可以看出，上表面12相對于相應(yīng)的側(cè)表面16形成兩個筆直且平行的棱邊18a、18b和兩個半圓形切削刃22a、22b。在棱邊18a、18b的各自相對置的端部處，兩個切削刃22a、22b過渡到所述棱邊。切削刃22a將棱邊18a的第一端部18a’連接到其他棱邊18b的相對的第一端部18b’，并且切削刃22b將棱邊18a的第二端部18a〃連接到其他棱邊18b的相對的第二端部18b〃。由于切削刃22a、22b的半圓形設(shè)計，切削刀片10具有切削刃22a、22b，其具有全半徑并且覆蓋大約180°的角度范圍。
[0037]切削刃22a、22b和棱邊18a、18b此外具有相關(guān)聯(lián)的排屑槽28、30。可通過排屑槽28、30控制在工件(例如鐵路車輪)的重新加工過程中移除的切屑。與切削刃22a、22b相關(guān)聯(lián)的排屑槽28可具有不同于被分配給棱邊18a、18b的排屑槽30的構(gòu)型，從而形成不同的切屑折斷特性。在圖3中詳細(xì)示出了排屑槽28的透視圖。
[0038]切削刀片10的上表面12被設(shè)計為類似下表面14，從而使下表面14具有匹配的相同布置和構(gòu)型。
[0039]上表面12和下表面14均參照其縱向軸線L和橫向軸線Q是鏡像對稱的。因此，上表面12和