專利名稱：切削鑲塊和切削工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種總體用于金屬切削操作并特別是用于切削小半徑內(nèi)部拐角且同時(shí)用于下坡切削操作的切削鑲塊和切削工具。
背景技術(shù)：
在模子和模具以及具有復(fù)雜幾何表面和延長肩部的其它結(jié)構(gòu)的制造過程中，通常以端面銑刀和套式銑刀為形式的這種切削工具用于進(jìn)行金屬加工。在這些應(yīng)用中，有時(shí)經(jīng)常需要形成小于0.5mm的小半徑的內(nèi)部拐角。通常，使用球頭端面銑刀或具有圓形切削鑲塊的端面銑刀來在金屬工件中形成復(fù)雜幾何表面。沒有一種具有可更換切削鑲塊的球頭端面銑刀能夠形成0.5mm那樣小半徑的內(nèi)部拐角。同樣，沒有具有0.5mm那樣小的半徑的圓形切削鑲塊。
當(dāng)加工工件的大表面時(shí)，最為經(jīng)濟(jì)的方法是使用具有大半徑切削鑲塊的切削工具來形成表面的主要大尺寸結(jié)構(gòu)，并接著使用具有小半徑切削能力的工具來形成小尺寸結(jié)構(gòu)并減小所需內(nèi)部拐角的半徑。
具有小半徑切削能力的切削鑲塊通常是菱形形狀，具有所需小半徑的切削突出部(或拐角)。這種切削鑲塊和相關(guān)切削工具的實(shí)例在EP1156768A1中披露過。切削鑲塊具有正性幾何形狀，并因此只具有兩個(gè)切削拐角。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有四個(gè)切削拐角并能夠在工件中切削小半徑內(nèi)部拐角的切削鑲塊。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠設(shè)置這種切削鑲塊的例如端面銑刀的切削工具。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種還能夠進(jìn)行下坡切削操作的所述類型的切削鑲塊和切削工具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的切削鑲塊和切削工具設(shè)計(jì)用來切削金屬和合成物。通常，切削鑲塊通過成形壓制和燒結(jié)硬質(zhì)合金粉末來制造。但是，還可以使用注射模制技術(shù)。
按照本發(fā)明，提供一種用于銑削操作的切削工具中的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊，包括
兩個(gè)大致相同的菱形相對(duì)端表面；在兩個(gè)相對(duì)端表面之間延伸的周向側(cè)表面，周向側(cè)表面垂直于切削鑲塊的對(duì)稱面(M)；與每個(gè)端表面相關(guān)的兩個(gè)第一切削刃，與給定端表面相關(guān)的兩個(gè)第一切削刃相互平行，每個(gè)第一切削刃相對(duì)于對(duì)稱面M形成非零的第一角度；以及與每個(gè)端表面相關(guān)的兩個(gè)拐角切削刃，每個(gè)拐角切削刃和一個(gè)第一切削刃合并。
最好是，還具有與每個(gè)端表面相關(guān)的另外兩個(gè)第二切削刃，與給定端表面相關(guān)的兩個(gè)第二切削刃相互平行，每個(gè)第二切削刃相對(duì)于對(duì)稱面M形成非零的第二角度，每個(gè)拐角切削刃和一個(gè)第二切削刃合并。
如果需要，第一角度不同于第二角度。
另外，如果需要，第一角度等于第二角度。
按照本發(fā)明，連續(xù)的切削刃區(qū)段與每個(gè)拐角切削刃相關(guān)，給定切削刃區(qū)段包括給定的拐角切削刃以及與給定拐角切削刃合并的第一和第二切削刃。
通常，周向側(cè)表面包括六個(gè)部分側(cè)表面，四個(gè)部分側(cè)表面是大致平的主要側(cè)表面，并且兩個(gè)部分側(cè)表面是徑向相對(duì)的圓弧拐角側(cè)表面，每個(gè)拐角側(cè)表面位于兩個(gè)主要側(cè)表面之間并與其合并。
如果需要，周向側(cè)表面包括以兩個(gè)徑向相對(duì)的大致平的次要側(cè)表面為形式的兩個(gè)另外的部分側(cè)表面，每個(gè)次要側(cè)表面位于兩個(gè)主要側(cè)表面之間并與其合并。
按照本發(fā)明，每個(gè)端表面包括與每個(gè)切削刃區(qū)段相關(guān)的前刀面，前刀面從切削刃區(qū)段向內(nèi)朝著對(duì)稱面M延伸。
通常，前刀面沿著結(jié)合部與從結(jié)合部向上傾斜離開對(duì)稱面M的突出部合并。
另外通常是，與給定端表面相關(guān)的突出部從結(jié)合部延伸到給定端表面的平端部區(qū)域。
按照本發(fā)明，每個(gè)平端部區(qū)域平行于對(duì)稱面M。
如果需要，切削鑲塊設(shè)置穿過平端部區(qū)域的通孔。
通常，切削鑲塊圍繞每個(gè)第一、第二和第三轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱軸線R1、R2、R3具有180°的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱，第一軸線R1垂直于平端部區(qū)域，第二軸線R2穿過次要側(cè)表面，并且第三軸線R3穿過拐角側(cè)表面。
同樣按照本發(fā)明，提供一種用于銑削操作的切削工具，該切削工具具有轉(zhuǎn)動(dòng)軸線A，并包括按照本發(fā)明的多個(gè)可轉(zhuǎn)位切削鑲塊，每個(gè)切削鑲塊設(shè)置在鑲塊凹入部中，其中可操作的第一切削刃以給定軸向前刀面角(γ)定位。
通常是，軸向前刀面角(γ)在0°到5°的范圍內(nèi)。


為了更好地進(jìn)行理解，現(xiàn)在參考附圖，并只通過實(shí)例，描述本發(fā)明，附圖中圖1是按照本發(fā)明的切削鑲塊的透視圖；圖2是圖1所示切削鑲塊的端視圖；圖3是圖1所示切削鑲塊的側(cè)視圖；圖4是圖1所示切削鑲塊的另一側(cè)視圖；圖5A是沿著線VA-VA截取的圖2所示切削鑲塊的局部截面圖；圖5B是沿著線VB-VB截取的圖2所示切削鑲塊的局部截面圖；圖5 C是沿著線VC-VC截取的圖2所示切削鑲塊的局部截面圖；圖5 D是沿著線VD-VD截取的圖2所示切削鑲塊的局部截面圖；圖6是按照本發(fā)明的切削工具的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
首先參考表示按照本發(fā)明的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊10的圖1-4。切削鑲塊10具有兩個(gè)相同的大致菱形的端表面12，周向側(cè)表面14在其中延伸。每個(gè)端表面12鄰接周邊16，端表面12和周向側(cè)表面14在該周邊處合并。每個(gè)周邊16包括由兩個(gè)非切削刃區(qū)段20分開的兩個(gè)連續(xù)的切削刃區(qū)段18?？拷吮砻?2的大致平端部區(qū)域24的凹槽22鄰接每個(gè)切削刃區(qū)段18。因此，切削鑲塊10具有兩個(gè)相對(duì)的平端部區(qū)域24。兩個(gè)相對(duì)的平端部區(qū)域24相互平行并平行于位于平端部區(qū)域24中間的切削鑲塊10的對(duì)稱面M。
周向側(cè)表面14垂直于對(duì)稱面M并包括八個(gè)部分側(cè)表面，即四個(gè)大致平的主要側(cè)表面26、兩個(gè)徑向相對(duì)的圓弧拐角側(cè)表面28和兩個(gè)徑向相對(duì)的大致平的次要側(cè)表面30。每個(gè)次要側(cè)表面30位于兩個(gè)主要側(cè)表面26之間并與其合并。類似地，每個(gè)拐角側(cè)表面28位于兩個(gè)主要側(cè)表面26之間并與其合并。
每個(gè)切削刃區(qū)域18包括第一切削刃32、第二切削刃34和拐角切削刃36，第一和第二切削刃32、34在拐角切削刃36處合并。每個(gè)第一切削刃32延伸離開拐角切削刃36，第一切削刃和拐角切削刃合并到相鄰的非切削刃區(qū)段20上并朝著對(duì)稱面M。第一切削刃32最好是直的并相對(duì)于對(duì)稱面M以非零的第一角度θ1傾斜。類似地，每個(gè)第二切削刃34延伸離開拐角切削刃36，第二切削刃和拐角切削刃其合并到相鄰的非切削刃區(qū)段20上并朝著對(duì)稱面M。第一切削刃34最好是直的并相對(duì)于對(duì)稱面M以非零的第一角度θ2傾斜。第一和第二角度θ1、θ2可以相同或不同。與給定端表面12相關(guān)的兩個(gè)第一切削刃32相互平行，并且與給定端表面12相關(guān)的兩個(gè)第二切削刃34相互平行。平的次要側(cè)表面30形成切削鑲塊10的一對(duì)徑向相對(duì)的平拐角。
每個(gè)端表面12包括靠近每個(gè)切削刃區(qū)段18的前刀面38。前刀面38從切削刃區(qū)段18向內(nèi)朝著對(duì)稱面M延伸到與突出部42合并的結(jié)合部40，突出部42從結(jié)合部40傾斜離開對(duì)稱面M到平端部區(qū)域24。如圖2和5A-5D所示，靠近第一切削刃32的前刀面38沿著切削刃具有可變的長度(垂直于第一切削刃32測量)。它具有靠近相鄰非切削刃20的第一長度L1(在截面VA-VA處)以及靠近相鄰拐角切削刃36的第二長度L2(在截面VB-VB處)，其中第二長度L2大于第一長度L1并沿著切削刃在這兩個(gè)數(shù)值之間變化。另一方面，靠近第二切削刃34的前刀面38具有沿著第二切削刃34大致恒定的第三長度L3。為了清楚起見，指出的是在圖1和2作為結(jié)合部40的線只是說明性的。從圖5A-5D中可以明白結(jié)合部實(shí)際上是凹槽22的有限寬度形成部分的彎曲區(qū)域。
切削鑲塊10圍繞第一、第二和第三轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱軸線R1、R2、R3具有轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱。第一軸線R1垂直于平端部區(qū)域24，第二軸線R2穿過小的側(cè)表面30并且第三軸線R3穿過拐角側(cè)表面28。第二和第三軸線R2、R3位于對(duì)稱面M中，并且第一軸線R1垂直于第二和第二軸線R2、R3。切削鑲塊10設(shè)置具有作為第一轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱軸線R1的軸線的通孔44。通孔44在平端部區(qū)域24之間延伸，并限定切削鑲塊的軸向。從圖3和4的切削鑲塊10的側(cè)視圖中應(yīng)該注意到切削鑲塊10在平端部區(qū)域24直接相對(duì)的區(qū)域處在切削鑲塊10的軸向上是最寬的。換言之，平端部區(qū)域24形成切削鑲塊10的軸向最外面的伸出區(qū)域。通常，拐角切削刃36的半徑R在0.2-6.35mm的范圍內(nèi)。
現(xiàn)在參考表示按照本發(fā)明的切削工具46的圖6。切削工具46是能夠按照關(guān)鍵切削刃36的半徑R在工件48內(nèi)切削小半徑內(nèi)部拐角的端面銑刀。切削工具46還能夠通過第二切削刃34進(jìn)行下坡切削操作。切削工具46具有轉(zhuǎn)動(dòng)軸線A并包括切削主體50，其中按照本發(fā)明的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊10設(shè)置在切削主體50的鑲塊凹入部52內(nèi)。每個(gè)切削鑲塊10具有兩個(gè)有效操作切削刃一個(gè)操作第一切削刃32’和一個(gè)操作第二切削刃34’以及一個(gè)操作拐角切削刃36’。鑲塊凹入部52設(shè)計(jì)成操作第一切削刃32’以軸向前刀面角γ通常接近0°但通常不大于5°的方式定位。由于操作第一切削刃32’相對(duì)于切削鑲塊10的對(duì)稱面M形成第一角度θ1，因此在切削鑲塊10和靠近操作第二切削刃34’的工件48的表面部分之間獲得通常接近θ1但是不小于θ1-5°的固有的背隙α。
操作第一切削刃32’可以分成靠近操作切削拐角36’的導(dǎo)前部分、離開切削拐角36’的拖尾部分以及其中的中間部分。在涉及例如制造模子和模具的工件中的小直徑內(nèi)部拐角的制造的切削操作中，主要是操作切削拐角36’涉及切削操作。將理解到即使操作第一切削刃32’的導(dǎo)前部分也參與這種切削操作，凹槽22將靠近操作第一切削刃32’的整個(gè)長度從導(dǎo)前部分延伸到拖尾部分，以便在靠近操作第一切削刃32’的拖尾部分的端表面12和工件48之間提供間隙。還將理解到即使切削鑲塊具有伸出超過平的次要側(cè)表面30的拐角來代替平的次要側(cè)表面30，那么與操作第一切削刃32’相關(guān)的切削鑲塊伸出超過平的次要側(cè)表面30的部分將不利地進(jìn)入由操作第一切削刃32限定的切削圓。這在延長的肩部區(qū)域內(nèi)以及在上坡切削操作中尤其重要。
盡管在特定程度上描述了本發(fā)明，應(yīng)該理解到可以進(jìn)行多種變型和改型而不偏離此后要求保護(hù)的本發(fā)明的精神或范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于銑削操作的切削工具(44)中的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊(10)，包括兩個(gè)大致相同的菱形相對(duì)端表面(12)；在兩個(gè)相對(duì)端表面(12)之間延伸的周向側(cè)表面(14)，周向側(cè)表面(14)垂直于切削鑲塊的對(duì)稱面(M)；與每個(gè)端表面相關(guān)(12)的兩個(gè)第一切削刃(32)，與給定端表面(12)相關(guān)的兩個(gè)第一切削刃(32)相互平行，每個(gè)第一切削刃(32)相對(duì)于對(duì)稱面(M)形成非零的第一角度；以及與每個(gè)端表面(12)相關(guān)的兩個(gè)拐角切削刃(36)，每個(gè)拐角切削刃(36)和一個(gè)第一切削刃(32)合并。
2.如權(quán)利要求1所述的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊，其特征在于，還包括與每個(gè)端表面(12)相關(guān)的兩個(gè)第二切削刃(34)，與給定端表面(12)相關(guān)的兩個(gè)第二切削刃(34)相互平行，每個(gè)第二切削刃(34)相對(duì)于對(duì)稱面(M)形成非零的第二角度，每個(gè)拐角切削刃(36)和一個(gè)第二切削刃(34)合并。
3.如權(quán)利要求2所述的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊，其特征在于，第一角度不同于第二角度。
4.如權(quán)利要求3所述的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊，其特征在于，連續(xù)的切削刃區(qū)段(18)與每個(gè)拐角切削刃(36)相關(guān)，給定切削刃區(qū)段(18)包括給定的拐角切削刃(36)以及與給定拐角切削刃(36)合并的第一和第二切削刃(34)。
5.如權(quán)利要求4所述的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊，其特征在于，周向側(cè)表面(14)包括六個(gè)部分側(cè)表面，四個(gè)部分側(cè)表面是大致平的主要側(cè)表面(26)，并且兩個(gè)部分側(cè)表面是徑向相對(duì)的圓弧拐角側(cè)表面(28)，每個(gè)拐角側(cè)表面(28)位于兩個(gè)主要側(cè)表面之間(26)并與其合并。
6.如權(quán)利要求5所述的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊，其特征在于，還包括兩個(gè)徑向相對(duì)的大致平的次要側(cè)表面(30)，每個(gè)次要側(cè)表面(30)位于兩個(gè)主要側(cè)表面(26)之間并與其合并。
7.如權(quán)利要求6所述的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊，其特征在于，每個(gè)端表面(12)包括與每個(gè)切削刃區(qū)段(18)相關(guān)的前刀面(38)，前刀面(38)從切削刃區(qū)段(18)向內(nèi)朝著對(duì)稱面(M)延伸。
8.如權(quán)利要求7所述的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊，其特征在于，前刀面(38)沿著結(jié)合部(40)與從結(jié)合部(40)向上傾斜離開對(duì)稱面(M)的突出部(42)合并。
9.如權(quán)利要求8所述的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊，其特征在于，與給定端表面(12)相關(guān)的突出部(42)從結(jié)合部(40)延伸到給定端表面(12)的平端部區(qū)域(24)。
10.如權(quán)利要求9所述的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊，其特征在于，每個(gè)平端部區(qū)域(24)平行于對(duì)稱面(M)。
11.如權(quán)利要求10所述的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊，其特征在于，切削鑲塊(10)設(shè)置穿過平端部區(qū)域(24)的通孔。
12.如權(quán)利要求11所述的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊，其特征在于，切削鑲塊(10)圍繞每個(gè)第一、第二和第三轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱軸線(R1、R2、R3)具有180°的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱，第一軸線(R1)垂直于平端部區(qū)域(24)，第二軸線(R2)穿過次要側(cè)表面(30)，并且第三軸線(R3)穿過拐角側(cè)表面(28)。
13.一種用于銑削操作的切削工具(44)，該切削工具具有轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(A)，并包括如權(quán)利要求12所述的多個(gè)可轉(zhuǎn)位切削鑲塊(10)，每個(gè)切削鑲塊(10)設(shè)置在鑲塊凹入部中，其中可操作的第一切削刃(32’)以給定軸向前刀面角(γ)定位。
14.如權(quán)利要求13所述的切削工具，其特征在于，軸向前刀面角(γ)在0°到5°的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于銑削操作的切削工具(44)中的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊(10)。切削鑲塊(10)是具有在兩個(gè)相對(duì)端表面(12)之間延伸并與其垂直的周向側(cè)表面(14)的大致菱形形狀。切削刃區(qū)段與每個(gè)端表面(12)相關(guān)并包括在拐角切削刃(36)合并的第一和第二切削刃(32、34)。與每個(gè)端表面相關(guān)的兩個(gè)第一切削刃(32、34)相對(duì)于切削鑲塊(10)的對(duì)稱面(M)形成非零的第一角度。周向側(cè)表面(12)包括四個(gè)大致平的主要側(cè)表面(26)、兩個(gè)徑向相對(duì)的圓弧拐角側(cè)表面(28)以及兩個(gè)徑向相對(duì)的大致平的次要側(cè)表面(30)。每個(gè)端表面設(shè)置平端部區(qū)域(24)。平端部區(qū)域平行并形成切削鑲塊(10)的軸向最外面的伸出區(qū)域。
文檔編號(hào)B23CGK1717291SQ200380104239
公開日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2003年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月26日
發(fā)明者A·薩特蘭 申請(qǐng)人:伊斯卡有限公司