專利名稱：用于回轉(zhuǎn)式切削工具的切削頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及回轉(zhuǎn)式切削工具，尤其是涉及用于如下這種類型的金屬加工操作的旋轉(zhuǎn)面開槽工具，即在加工操作中可置換的切削插件被保持在沿軸向和徑向可調(diào)節(jié)的刀架上。
背景技術(shù)：
這種回轉(zhuǎn)式切削工具在本領(lǐng)域內(nèi)是眾所周知的并被用于在切削插件繞切削工具的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過一個(gè)或多個(gè)切削插件在工件上形成至少一個(gè)具有給定寬度、深度以及直徑的環(huán)槽。在這些應(yīng)用中，為了形成不同寬度、直徑或深度的槽以及另外有時(shí)槽的至少一個(gè)邊緣必須被倒角，經(jīng)常需要改變至少一個(gè)切削插件的軸向和徑向位置。這種帶有可調(diào)節(jié)的切削插件的切削工具通常包括工具主體，其中插入式支承刀架被固定在該主體上。實(shí)現(xiàn)徑向調(diào)節(jié)的公知方法之一是采用具有鋸齒形安裝表面的刀架和具有對應(yīng)的鋸齒形主體端面的工具主體，其中刀架被固定在所述鋸齒形主體端面上。為了改變插件的軸向位置，刀架通常包括兩部分，其中，連接切削插件的一部分可相對應(yīng)另一部分滑動(dòng)調(diào)節(jié)。對這種現(xiàn)有技術(shù)的刀架公知的是所述兩部分可通過沿軸向延伸的鋸齒形表面滑動(dòng)連接，這兩部分通過鎖緊螺釘相互固定在一起。為了實(shí)現(xiàn)軸向調(diào)節(jié)，緊固螺釘必須被松開并在調(diào)節(jié)后再被上緊，因此當(dāng)兩部分在重力作用下相互移動(dòng)分開時(shí)，切削插件的切削刃存在著位置精度損失。切削插件通過螺釘固定在插入式支承刀架的插口內(nèi)。在加工操作過程中，切削插件承受由螺釘吸收的切削力和離心力。這就降低了切削插件的剛度和強(qiáng)度，尤其是在高轉(zhuǎn)速下，導(dǎo)致了插件的操作切削刃的位置不準(zhǔn)確，從而使加工質(zhì)量變差。所述力也會(huì)導(dǎo)致緊固螺釘?shù)膹澢踔潦羌羟袛嗔选?br> 美國專利4,101,239中披露了一種具有固定在插件夾持器(或刃型切削工具)內(nèi)的切削插件的鉆具，所述插件夾持器可沿軸向相對于主體件調(diào)節(jié)。夾持器的安裝表面和主體件的端面具有相互配合的V形槽，所述槽對準(zhǔn)于夾持器的調(diào)節(jié)方向。切削插件在主體件的軸向上不可調(diào)。而且，每個(gè)切削插件既可被釬焊在插口內(nèi)，也可通過螺釘固定在其內(nèi)。
美國專利3,755,868中披露了一種如下類型的可調(diào)節(jié)的切削工具，其中刀架被固定在工具夾持器上并可沿縱向或橫向被調(diào)節(jié)。更具體地說，美國專利3,755,868中披露了一種鏜桿類型的可調(diào)節(jié)刀架，其經(jīng)常被用于加工金屬工件的內(nèi)徑。切削插件通過銷式裝置固定在刀架的端部。通過兩個(gè)楔塊進(jìn)行縱向和橫向調(diào)節(jié)。
在美國專利4,332,513和5,638,728中披露了采用開槽插件在工件上產(chǎn)生環(huán)槽的工具，所述開槽插件通常在底爪和夾爪之間被牢固地保持在刀具夾持器內(nèi)。但是，這些工具是只能加工由底爪支承刃的形狀決定的給定直徑的環(huán)槽的非回轉(zhuǎn)式工具。
本發(fā)明的目的是提供一種有效地降低或克服上述缺點(diǎn)的回轉(zhuǎn)式切削工具以及用于該工具的切削插件刀架。

發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明提出一種用于滑動(dòng)固定在具有旋轉(zhuǎn)軸線并進(jìn)行金屬切削加工的回轉(zhuǎn)式金屬切削工具的工具柄部上的切削頭，所述切削頭包括具有凹口的殼體，所述凹口具有滑動(dòng)固定在其內(nèi)并可沿軸向調(diào)節(jié)的刀架，所述凹口具有底部以及與所述底部垂直并軸向延伸的三個(gè)側(cè)壁，所述側(cè)壁中的兩個(gè)平行且鄰接的側(cè)壁相互垂直；刀架由一個(gè)整體單個(gè)工件構(gòu)成，具有相對平行的頂面和底面以及在它們之間延伸的外周側(cè)面，在所述外周側(cè)面的兩個(gè)相對側(cè)面之間延伸的切口從所述頂面向所述底面延伸，從而將所述刀架分成夾緊部分和主體部分，所述夾緊部分與所述主體部分彈性連接；通過將開通到所述頂面區(qū)域處的所述切口加寬來形成用于保持切削插件的插口，所述切削插件被牢固地保持在所述主體部分和夾緊部分之間的所述插口內(nèi)。
如果需要，所述插口鄰接所述兩個(gè)側(cè)面之一。
依照本發(fā)明，一夾緊部件將所述夾緊部分壓向所述主體部分，由此產(chǎn)生夾緊力以可靠地將所述切削插件保持在所述插口內(nèi)。
通常，所述夾緊部件是穿過所述夾緊部分上的夾緊通孔并與所述主體部分上帶螺紋的夾緊孔螺紋接合的夾緊螺釘。
優(yōu)選地是，所述夾緊部分上的所述夾緊通孔和帶螺紋的夾緊孔不與所述插口相交。
通常，所述切削插件沿基本軸向方向從所述刀架的頂面突出。
依照本發(fā)明，通過穿過所述殼體上的調(diào)節(jié)通孔并與所述主體部分上沿軸向延伸的帶螺紋的調(diào)節(jié)孔螺紋接合的調(diào)節(jié)螺釘，所述刀架可沿軸向被調(diào)節(jié)。
進(jìn)一步依照本發(fā)明，通過穿過所述殼體上的緊固通孔并與所述主體部分上帶螺紋的緊固孔螺紋連接的緊固螺釘，所述刀架相對于所述殼體被緊固在預(yù)定的軸向位置，所述帶螺紋的緊固孔于所述帶螺紋的調(diào)節(jié)孔。
優(yōu)選地是，所述刀架通過偏壓件與所述三個(gè)側(cè)壁中的兩個(gè)緊固接合。
更優(yōu)選地是，所述偏壓件是具有與所述刀架接合的球的彈簧偏壓球塞，所述偏壓件與所述殼體上帶螺紋的偏壓通孔螺紋接合。
依照本發(fā)明，所述殼體具有與所述工具柄部的鋸齒形端面嚙合的據(jù)齒形安裝面。
優(yōu)選地是，所述殼體通過穿過其的鎖緊螺釘被固定在所述工具柄部的所述鋸齒形端面上。


為了更好的理解本發(fā)明并顯示如何在實(shí)踐中實(shí)施本發(fā)明，現(xiàn)參照附圖進(jìn)行描述，其中圖1是依照本發(fā)明的切削工具的透視圖；圖2是本發(fā)明的殼體的第一前部分解透視圖；圖3是本發(fā)明的殼體的第二前部分解透視圖；圖4是本發(fā)明的殼體的后部分解透視圖；圖5是本發(fā)明的殼體的底部分解透視圖；圖6是本發(fā)明的刀架的頂視圖；以及圖7是本發(fā)明的刀架的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
首先關(guān)注圖1表示回轉(zhuǎn)式金屬切削工具10，其具有旋轉(zhuǎn)軸線A并包括兩個(gè)切削頭12，每個(gè)切削頭12通過鎖緊螺釘16固定在工具柄部14上。柄部14具有與旋轉(zhuǎn)軸線A垂直的端面18。端面18沿其整個(gè)表面成鋸齒形，所述整個(gè)表面具有覆蓋其延伸的平行的鋸齒，并且端面18還具有兩個(gè)槽20(在圖1中僅示出一個(gè))，每個(gè)槽平行于所述鋸齒延伸。在每個(gè)槽20內(nèi)有一個(gè)鎖緊螺母(未示出)，鎖緊螺釘16與其螺紋接合，從而將切削頭12夾緊在工具柄部14上。
切削頭12包括殼體22、鋸齒形固定表面28以及沿軸向延伸穿過殼體22的鎖緊通孔30，殼體22具有凹口24和在凹口24內(nèi)滑動(dòng)固定并沿軸向可調(diào)的刀架26。殼體22的鋸齒形固定表面28與工具柄部14的鋸齒形端面18嚙合，使得鋸齒的嚙合便于切削頭12的滑動(dòng)可調(diào)定位，而且防止切削頭12橫向于鋸齒延伸的方向移動(dòng)。
在殼體22上的凹口24具有底部32以及三個(gè)與底部垂直并軸向延伸的側(cè)壁。三個(gè)側(cè)壁中的第一側(cè)壁34和第二側(cè)壁36相互平行，而后壁38在第一和第二側(cè)壁34、36之間延伸。后壁38的至少一中心部分與側(cè)壁垂直。
刀架由一個(gè)整體單個(gè)工件構(gòu)成，具有通常平行相對的頂面和底面40、42以及在它們之間延伸的外周側(cè)面44。外周側(cè)面44具有相對的前面和后面46、48以及相互平行并在前面和后面46、48之間延伸的第一和第二側(cè)面50、52。后面48及第一和第二側(cè)面50、52通常與頂面和底面40、42垂直。在第一和第二側(cè)面50、52之間延伸的切口54從頂面40延伸向底面42延伸，直到環(huán)槽56處，從而將刀架26分成主體部分58和夾緊部分60，夾緊部分60與主體部分58彈性連接。通過對切口54接近第一側(cè)面50的區(qū)域加寬并開通到頂面40來形成保持切削插件64的插口62。插口62具有兩個(gè)夾緊面63a、63b，一個(gè)夾緊面63a是主體部分58的一部分，另一個(gè)夾緊面63b是夾緊部分60的一部分。
切削插件64通常由非常堅(jiān)硬和耐磨的單個(gè)工件材料例如硬質(zhì)合金制成，也可由沖壓成形或用粘合劑對碳化物粉末注模而后燒結(jié)來制成切削插件64。切削插件具有兩個(gè)切削刃，在切削插件64兩端設(shè)置操作切削刃66和非操作切削刃68。中心定位的夾緊部件70具有兩個(gè)相對的接合面，上接合面72和下接合面74。在附圖中所示的切削插件64中，上接合面72被限制在接合部分，而下接合面74沿切削插件64的整個(gè)長度延伸。在金屬切削加工過程中，通過從刀架26的頂面40突出的操作切削刃66去除金屬，同時(shí)非操作切削刃68位于插口62內(nèi)。插口的夾緊面63a、63b的形狀與切削插件的接合面72、74的形狀一致，并與它們接合以將切削插件64的夾緊部件70可靠地保持在夾緊部分60和刀架26的主體部分58之間。
刀架26的夾緊部分60通過夾緊螺釘76被壓向主體部分58，夾緊螺釘76穿過在夾緊部分60上的夾緊通孔78并與刀架26的主體部分48上帶螺紋的夾緊孔80螺紋接合，由此在刀架的夾緊部分60上施加夾緊力，以將切削插件64可靠地保持在切削插件插口62內(nèi)。在夾緊部分60的夾緊通孔78和在刀架26的主體部分48上帶螺紋的夾緊孔80不會(huì)與插口62相交，并且不會(huì)干涉切削插件64。通過這一配置，切削插件64可靠并剛性地保持在插口62內(nèi)，并且作用在切削插件64上的切削力和離心力被刀架26的夾緊部分和主體部分60、58吸收。
為了便于切削插件64的操作切削刃66的精確軸向定位，通過調(diào)節(jié)螺釘82調(diào)節(jié)刀架26的軸向位置，調(diào)節(jié)螺釘82穿過殼體22上通常軸向延伸的調(diào)節(jié)通孔84并與刀架26的主體部分58上通常軸向延伸的帶螺紋的調(diào)節(jié)孔86螺紋接合。對于右旋調(diào)節(jié)螺釘82，調(diào)節(jié)螺釘?shù)捻槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(也就是“上緊”調(diào)節(jié)螺釘)將會(huì)使刀架26相對于殼體22沿軸向向內(nèi)移動(dòng)(也就是向著殼體22的凹口24的底部32移動(dòng))，而調(diào)節(jié)螺釘82的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)將會(huì)使刀架26相對于殼體22沿軸向向外移動(dòng)(也就是遠(yuǎn)離殼體22的凹口24的底部32)。為了確保調(diào)節(jié)螺釘82的頭部保持在殼體22上的調(diào)節(jié)通孔84內(nèi)，止動(dòng)彈簧88位于調(diào)節(jié)通孔84上的環(huán)形凹槽89內(nèi)。
當(dāng)?shù)都?6已經(jīng)達(dá)到所需的相對于殼體22的軸向位置時(shí)，則通過穿過殼體22上的緊固通孔92并與刀架26的主體部分58上帶螺紋的緊固孔94螺紋接合的緊固螺釘90將其固定在所需的軸向位置。在刀架26的主體部分58上帶螺紋的緊固孔94與帶螺紋的調(diào)節(jié)孔86垂直，并穿過或接近刀架26的緊固轉(zhuǎn)角96，緊固轉(zhuǎn)角96位于刀架26的后面48和第一側(cè)面50之間并與它們結(jié)合在一起。殼體22上的緊固通孔92具有通常軸向的細(xì)長槽的形狀，以便于緊固螺釘?shù)妮S向移動(dòng)。因此，緊固通孔92的軸向范圍限定了刀架26以及被夾緊在其內(nèi)的切削插件64的軸向調(diào)節(jié)的范圍。緊固通孔92穿過殼體22，在殼體22的內(nèi)緊固轉(zhuǎn)角98和殼體的外緊固轉(zhuǎn)角100之間延伸，內(nèi)緊固轉(zhuǎn)角98位于凹口24的后壁38和第一側(cè)壁34之間并與它們結(jié)合在一起。
為了避免在軸向調(diào)節(jié)過程中刀架26楔緊以及也確保刀架26相對于殼體22平滑移動(dòng)，刀架26的緊固轉(zhuǎn)角96一直通過彈簧偏壓球塞102被壓向殼體22的內(nèi)緊固轉(zhuǎn)角98。因此，刀架26與殼體22的三個(gè)側(cè)壁中兩個(gè)緊固連接，連接面是接合抵靠在凹口24的第一側(cè)壁34上的刀架26的第一側(cè)面50以及接合抵靠在凹口24的后壁38上的刀架26的后面48。
彈簧偏壓球塞102螺紋接合在殼體22上帶螺紋的偏壓通孔104內(nèi)，帶螺紋的偏壓通孔104通常向殼體22的內(nèi)緊固轉(zhuǎn)角98延伸。在彈簧偏壓球塞102前端的球106與刀架26的支承面108接合。支承面108是位于刀架26的第二側(cè)面52內(nèi)基本上呈V形的槽110的兩個(gè)側(cè)面之一。支承面108通常是平的并在刀架26被安裝在凹口24內(nèi)時(shí)基本上與偏壓通孔104垂直。
盡管已經(jīng)在一定具體程度上對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到在不脫離以下所要求的本發(fā)明范圍的前提下可做出各種變化和改變。例如，在附圖中所示的切削插件的接合面是V形槽形式的，并且插口的夾緊面是與其配合的V形突起形式的。但是可以認(rèn)識(shí)到，切削插件的接合面和插口的夾緊面的形式并不局限于所示的形狀，并且可以采用任何常規(guī)形狀的表面。而且，切削插件的總體形狀并不局限于在附圖中所示的那樣。另外，其它實(shí)施例可采用其它形狀的刀架，或采用施加夾緊力以將刀架夾緊部分壓向刀架主體部分的其它裝置，例如杠桿、夾子或楔塊。
權(quán)利要求
1.一種用于可滑動(dòng)安裝在具有旋轉(zhuǎn)軸線(A)的回轉(zhuǎn)式金屬切削工具(10)的工具柄部(14)上的切削頭(12)，所述切削頭(12)包括具有凹口(24)的殼體(22)，所述凹口(24)具有滑動(dòng)固定在其內(nèi)并可沿軸向調(diào)節(jié)的刀架(26)，所述凹口(24)具有底部(32)以及與所述底部垂直并軸向延伸的三個(gè)側(cè)壁(34，36，38)，所述側(cè)壁中的兩個(gè)側(cè)壁(34，36)平行且鄰近的側(cè)壁相互垂直；刀架(26)由一個(gè)整體單個(gè)工件構(gòu)成，具有相對平行的頂面和底面(40，42)以及在它們之間延伸的外周側(cè)面(44)，在所述外周側(cè)面(44)的兩個(gè)相對側(cè)面(50，52)之間延伸的切口(54)從所述頂面(40)向所述底面(42)延伸，從而將所述刀架(26)分成夾緊部分(60)和主體部分(58)，所述夾緊部分(60)與所述主體部分(58)彈性連接；通過將所述切口(54)開通到所述頂面(40)的區(qū)域處加寬來形成用于保持切削插件(64)的插口(62)，所述切削插件(64)被牢固地保持在所述主體部分(58)和夾緊部分(60)之間的所述插口(62)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的切削頭(12)，其特征在于，所述插口(62)鄰接所述兩個(gè)側(cè)面(50，52)之一。
3.如權(quán)利要求2所述的切削頭(12)，其特征在于，一夾緊部件將所述夾緊部分(60)壓向所述主體部分(58)，由此產(chǎn)生夾緊力以可靠地將所述切削插件(64)保持在所述插口(62)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的切削頭(12)，其特征在于，所述夾緊部件是穿過所述夾緊部分(60)上的夾緊通孔(78)并與所述主體部分(58)上帶螺紋的夾緊孔(80)螺紋接合的夾緊螺釘(76)。
5.如權(quán)利要求4所述的切削頭(12)，其特征在于，所述夾緊部分(60)上的所述夾緊通孔(78)和帶螺紋的夾緊孔(80)不與所述插口(62)相交。
6.如權(quán)利要求5所述的切削頭(12)，其特征在于，所述切削插件(64)沿基本軸向方向從所述刀架(26)的頂面(40)突出。
7.如權(quán)利要求1至6所述的切削頭(12)，其特征在于，通過穿過所述殼體上的調(diào)節(jié)通孔(84)并與所述主體部分(58)上沿軸向延伸的帶螺紋的調(diào)節(jié)孔(86)螺紋接合的調(diào)節(jié)螺釘(82)，所述刀架(26)可沿軸向被調(diào)節(jié)。
8.如權(quán)利要求7所述的切削頭(12)，其特征在于，通過穿過所述殼體(22)上的緊固通孔(92)并與所述主體部分(58)上帶螺紋的緊固孔(94)螺紋連接的緊固螺釘(90)，所述刀架(26)相對于所述殼體(22)被緊固在預(yù)定的軸向位置，所述帶螺紋的緊固孔(94)橫向于所述帶螺紋的調(diào)節(jié)孔(86)。
9.如權(quán)利要求8所述的切削頭(12)，其特征在于，所述刀架(26)通過一偏壓件與所述三個(gè)側(cè)壁中的兩個(gè)(34，38)緊固接合。
10.如權(quán)利要求8所述的切削頭(12)，其特征在于，所述偏壓件是具有與所述刀架(26)接合的球(106)的彈簧偏壓球塞(102)，所述偏壓件與所述殼體(22)上帶螺紋的偏壓通孔(104)螺紋接合。
11.如權(quán)利要求1所述的切削頭(12)，其特征在于，所述殼體(22)具有與所述工具柄部(14)的鋸齒形端面(18)嚙合的鋸齒形安裝面(28)。
12.如權(quán)利要求11所述的切削頭(12)，其特征在于，所述殼體(22)通過穿過其的鎖緊螺釘(16)被固定在所述工具柄部(14)的所述鋸齒形端面(18)上。
全文摘要
一種用于進(jìn)行金屬切削加工的回轉(zhuǎn)式切削工具的切削頭。所述切削頭具有由整體一個(gè)工件構(gòu)成的可軸向調(diào)節(jié)的刀架。切口將刀架分成夾緊部分和主體部分，夾緊部分與主體部分彈性連接。用于保持切削插件的插口通過加寬切口來形成，使得切削插件能牢固地保持在主體部分和夾緊部分之間的插口內(nèi)。
文檔編號(hào)B23C5/22GK1826201SQ200480020900
公開日2006年8月30日 申請日期2004年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月21日
發(fā)明者M·埃爾巴茨, H·沙欣 申請人:伊斯卡有限公司