專利名稱：用于去屑加工的、具有過渡部分和帶螺紋的凸起部分的刀具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于去屑加工的刀具，其具有用于刀具的凸起部分和支架，且更具體涉及這樣的一種刀具，其中所述凸起部分和所述支架之間的連接處包括位于所述凸起部分的大直徑和小直徑部分之間的過渡部分。
背景技術(shù)：
對(duì)于帶有連接于可再次使用的刀桿上的可更換凸起部分的刀具而言，其有各式各樣的應(yīng)用，例如美國(guó)專利編號(hào)5,971,670中所公開的端銑刀。所述凸起部分可以由高硬度材料形成，例如硬質(zhì)合金，而所述刀桿可由更容易機(jī)加工的的材料組成，例如鋼。所述凸起部分可具有外螺紋，且所述支架可具有用于將所述凸起部分固定在所述支架上的內(nèi)螺紋。
所述凸起部分可以具有工作部分，比如切削刃。通常希望使所述工作部分相對(duì)于所述刀桿得以精確定位，例如在自動(dòng)加工操作期間。一般通過在所述凸起部分和所述支架上設(shè)置徑向延伸的抵靠表面來限制所述凸起部分相對(duì)于所述支架的軸向移動(dòng)。美國(guó)專利編號(hào)5,598,751公開了一種包括切削刀片的刀具，通過使刀片的外螺紋部分的基部抵靠于所述刀具支架的內(nèi)螺紋部分的底部，防止了所述切削刀片沿刀具支架的軸線軸向運(yùn)動(dòng)通過某個(gè)特定點(diǎn)。美國(guó)專利編號(hào)6,485,220公開了一種包括切削刀片的刀具，通過使所述刀片的環(huán)形凸肩抵靠于所述支架的環(huán)形凸肩，從而阻止所述切削刀片沿著所述刀具支架的軸線軸向移動(dòng)通過某個(gè)特定點(diǎn)。所述刀片相對(duì)于所述支架的徑向運(yùn)動(dòng)典型地是通過內(nèi)外螺紋或通過直圓柱狀或截頭圓錐形的徑向支撐和定位表面來限制。通常，所述外螺紋具有基本上與任何不連續(xù)的徑向支撐和定位表面的最窄部分相同的直徑。

發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種刀具的凸起部分，包括沿所述刀具的凸起部分軸線設(shè)置在第一位置處的徑向和軸向支撐定位部分，用于在支架的前端處對(duì)所述刀具的凸起部分進(jìn)行徑向和軸向支撐和定位。所述凸起部分還包括沿所述刀具的凸起部分軸線設(shè)置在第二位置處的外螺紋部分，用于與所述支架的內(nèi)螺紋部分相結(jié)合，所述外螺紋部分的最大直徑小于所述徑向和軸向支撐定位部分的最小直徑。所述凸起部分還包括沿著所述刀具的凸起部分軸線設(shè)置在所述徑向和軸向支撐定位部分的徑向最大部分與所述外螺紋部分之間的過渡部分。
依照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種刀具，包括可更換的凸起部分和適合于可更換地安裝所述凸起部分的支架。所述凸起部分包括沿所述刀具軸線設(shè)置在第一位置處的的徑向和軸向支撐定位部分，用于在所述支架的前端處對(duì)所述凸起部分進(jìn)行徑向和軸向支撐和定位；沿所述凸起部分軸線設(shè)置在第二位置處的外螺紋部分，用于與所述支架的內(nèi)螺紋部分相結(jié)合，并且所述外螺紋部分的最大直徑小于所述徑向和軸向支撐定位部分的最小直徑；以及沿所述凸起部分軸線設(shè)置在所述徑向和軸向支撐定位部分的徑向最大部分與所述外螺紋部分之間的過渡部分。所述支架包括軸向延伸開口，內(nèi)螺紋部分沿著該軸向延伸開口延伸；用于抵靠所述徑向和軸向支撐定位部分的至少軸向支撐定位部分的至少一個(gè)抵靠表面；以及位于所述內(nèi)螺紋部分和所述至少一個(gè)抵靠表面之間的卸載部分，當(dāng)所述凸起部分安裝在所述支架的前端時(shí)，所述凸起部分的過渡部分鄰近所述卸載部分并與之間隔設(shè)置。


通過閱讀下面的詳細(xì)說明并結(jié)合附圖可以對(duì)本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)有更透徹地理解，附圖中相同的數(shù)字附圖標(biāo)記代表相同的部件，其中
圖1是依照本發(fā)明實(shí)施例的刀具的側(cè)面的剖視圖；圖2是依照本發(fā)明實(shí)施例的刀具的透視圖；圖3是依照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的刀具的側(cè)面的剖視圖；以及圖4是圖1中的刀具的端面視圖。
具體實(shí)施例方式
刀具21的實(shí)施例如圖1所示，所述刀具21包括可更換的凸起部分23和適合于可更換地安裝所述凸起部分的支架25。所述刀具21的透視圖如圖2所示。在本發(fā)明的所有實(shí)施例中，所述凸起部分可以是可更換的刀具，例如由諸如硬質(zhì)合金這樣的硬質(zhì)材料制成的切削刀具，而所述支架可以由更容易進(jìn)行機(jī)加工的材料組成，例如鋼。
所述凸起部分23包括沿所述刀具21的軸線設(shè)置在第一位置處的徑向和軸向支撐定位部分27，其用于在所述支架25的前端29對(duì)所述凸起部分進(jìn)行徑向和軸向支撐定位。外螺紋部分31沿著所述凸起部分23的軸線設(shè)置在第二位置上，用于與所述支架25的內(nèi)螺紋部分33相結(jié)合。
因?yàn)榉N種理由，確定是希望提供一種刀具，所述刀具具有帶外螺紋31的凸起部分23，在徑向支撐定位部分處或在用于限制徑向移動(dòng)的抵靠表面43處，外螺紋31的直徑小于所述凸起部分的直徑。例如，通過使所述外螺紋部分具有比在用于限制徑向移動(dòng)的所述抵靠表面處小的直徑，對(duì)于在由相對(duì)較軟的材料制成的、圍繞相對(duì)堅(jiān)硬的所述凸起部分的外螺紋的所述支架25上提供更多的材料可能是有用的。而且，提供帶有減小直徑的螺紋部分可以使所述支架25具有比另外可能需要的直徑更小的直徑。
為了便于所述凸起部分23的螺紋部分31插入到所述支架25的內(nèi)螺紋部分33中，所述外螺紋部分的徑向最大部分小于所述徑向和軸向支撐定位部分27的徑向最小部分。有過渡部分35沿著所述凸起部分23的軸線設(shè)置，并且實(shí)現(xiàn)了位于所述徑向和軸向支撐定位部分27的徑向最大部分與所述外螺紋部分31之間的直徑上的至少部分地過渡。在圖1所示的實(shí)施中，所述過渡部分35還設(shè)置在所述徑向和軸向支撐定位部分27的徑向最小的部分(具體而言，是徑向支撐和定位部分47的徑向最小部分)和所述外螺紋部分31之間。
在具有凸起部分和可再次使用支架類型的刀具中，常常出現(xiàn)所述凸起部分折斷在所述可再次使用支架中的情況。當(dāng)然，除非完全移除所述凸起部分，否則所述支架不能再次使用。在此，所述的過渡部分35被限定沿著所述凸起部分的軸線延伸足夠的距離的部分，以允許在所述徑向和軸向支撐定位部分27與所述外螺紋部分31之間直徑上的逐漸過渡，尤其是容許避免在常常發(fā)生失效的直徑上的突然或急劇地變化。因此，本發(fā)明所討論類型的過渡部分35通常沿著所述凸起部分23的軸線延伸一段重要(non-trivial)的距離。所述重要的距離是指它取決于所述凸起部分的尺寸，并隨所述尺寸的變化而變化。
所述支架25包括軸向延伸開口39，內(nèi)螺紋部分33沿著所述軸向延伸開口39延伸；用于抵靠所述徑向和軸向支撐定位部分27的至少徑向支撐定位部分47的至少一個(gè)抵靠表面41；以及位于所述內(nèi)螺紋部分與所述至少一個(gè)抵靠表面之間的卸載部分45。因?yàn)榫哂兴鲂遁d部分45，就無需例如通過機(jī)加工以與形成所述至少一個(gè)抵靠表面41所希望的精度水平相同的精度在所述內(nèi)螺紋部分33與所述支架的前端29之間形成所述支架25的整個(gè)開口39。由于所述至少一個(gè)抵靠表面的尺寸和位置在確定例如所述凸起部分23的工作端處的切削部分49的位置時(shí)是非常重要的因素，因此希望的是以高精確度形成所述至少一個(gè)抵靠表面41，。
在圖1所示的實(shí)施例中，當(dāng)所述凸起部分安裝在所述支架的前端29處時(shí)，所述凸起部分23的過渡部分35鄰近所述卸載部分45并與之間隔設(shè)置。在這個(gè)實(shí)施例中，所述徑向和軸向支撐定位部分27包括徑向延伸表面47和軸向延伸表面43。
刀具121的另一個(gè)實(shí)施例如圖3所示，其包括可更換的凸起部分123和適合于可更換地安裝所述凸起部分的支架125。所述凸起部分123包括沿所述刀具121的軸線設(shè)置在第一位置處的徑向和軸向支撐定位部分127，以用于在所述支架125的前端129處對(duì)所述凸起部分進(jìn)行徑向和軸向支撐和定位。外螺紋部分131沿著所述凸起部分123的軸線設(shè)置在第二位置處，以用于與所述支架125的內(nèi)螺紋部分133相結(jié)合。
為了便于所述凸起部分123的螺紋部分131插入到所述支架125的內(nèi)螺紋部分133中，所述外螺紋部分的徑向最大部分小于所述徑向和軸向支撐定位部分127的徑向最小部分。有過渡部分135沿著所述凸起部分123的軸線設(shè)置，并且實(shí)現(xiàn)了位于所述徑向和軸向支撐定位部分127的徑向最大部分與所述外螺紋部分131之間的直徑上至少部分的過渡。在此，所述過渡部分135被限定為沿著所述凸起部分的軸線延伸充分的距離的部分，以允許在所述徑向軸向的支撐定位部分127與所述外螺紋部分131之間實(shí)現(xiàn)直徑上的逐漸過渡，尤其是容許避免在常常發(fā)生失效的直徑上的突然地或急劇地變化。過渡部分135通常沿著所述凸起部分123的軸線延伸一段重要的距離。所述重要的距離是指它取決于所述凸起部分的尺寸，并與所述尺寸的變化而變化。
所述支架125包括軸向延伸開口139，內(nèi)螺紋部分133沿著所述軸向延伸開口139延伸；用于抵靠所述徑向和軸向支撐定位部分127的至少一個(gè)抵靠表面141；以及位于所述內(nèi)螺紋部分與所述至少一個(gè)抵靠表面之間的卸載部分145。
在圖3所示的實(shí)施例中，所述徑向和軸向支撐定位部分127包括截頭圓錐形支承面147，其至少一部分是所述過渡部分135。所述截頭圓錐體支承面147可以形成所述徑向和軸向支撐定位部分127的一些或全部。所述過渡部分135可以形成所述截頭圓錐形支承面147的一些或全部。在這種情況下，所述截頭圓錐形支承面147和所述過渡部分135具有相同的錐角。當(dāng)然，如果需要，則所述過渡部分135可以例如以一種類似于如圖1所示的所述過渡部分35從所述徑向和軸向支撐定位部分27是不連續(xù)的方式的方式從所述徑向和軸向支撐定位部分127是不連續(xù)的。所述抵靠表面141和所述截頭圓錐形支承面147的錐角被選擇成大得足以使得由于所述表面147和141的抵靠而使所述凸起部分123不能相對(duì)于所述支架125軸向地移動(dòng)通過預(yù)定位置。
除非有另外的特別的說明，本發(fā)明的特征將按照如圖1所示的實(shí)施例進(jìn)行以下的描述，應(yīng)當(dāng)理解的是，所述描述同樣也適合于如圖3所示的實(shí)施例。如圖1所示，所述卸載部分45可以包括過渡部分51(它可以是截頭圓錐形的)和軸向延伸部分53。所述過渡部分51通常在任意的軸向延伸部分53和所述支架25的內(nèi)螺紋部分33之間延伸。
所述凸起部分23可以包括從所述凸起部分的后端57沿著所述凸起部分的軸線延伸的非圓形的開口55，進(jìn)一步而言，該開口55從所述徑向和軸向支撐定位部分27(而不是從所述外螺紋部分31)延伸到至少鄰近所述徑向和軸向支撐定位部分的位置。所述凸起部分23通常還包括遠(yuǎn)離任意工作區(qū)域、例如切削刃49的外部支承面59。所述支承面59可以是例如使扳手放置于其上、以相對(duì)于所述支架25緊緊地固定所述凸起部分23的六角形表面。
所述非圓形的開口55還可以用來相對(duì)于所述支架25固定所述凸起部分23，并將所述凸起部分從所述支架上移除。如果需要，則所述非圓形的開口55可以沿著所述凸起部分23的整個(gè)長(zhǎng)度延伸，并且希望的是所述非圓形的開口至少延伸到鄰近所述支承面59的區(qū)域。這樣，萬一所述凸起部分23在所述支承面59和所述凸起部分的后端57之間的某一位置處發(fā)生斷裂，則所述非圓形的開口55可以用來容許操作者通過在所述非圓形的開口55中安置合適的非圓形工具而移除所述凸起部分23的剩余部分，從而移除凸起部分。例如，當(dāng)所述非圓形的開口55是六角形時(shí)，可以使用六角扳手移除所述凸起部分的剩余部分。如圖1和圖4所示，所述非圓形的開口55可以終止在鄰近所述切削49的位置處，并且可以提供另外的開口60，從所述非圓形的開口延伸到所述凸起部分23的外部。所述另外的開口60可用于向所述切削刃49和工件提供例如潤(rùn)滑劑或冷卻劑。
所述支架25還可以包括容許通向所述凸起部分23的后端57的開口61。因此，如果希望以不使用支承面59(例如可以被省略的情況下)的方式安裝或移除所述凸起部分，則可以將非圓形的工具通過在所述支架25中的所述開口61插入到所述凸起部分23的非圓形的開口55中，。
所述凸起部分23可以包括沿著所述凸起部分的軸線設(shè)置在螺紋部分31(而非過渡部分35)相對(duì)端的輔助徑向支撐部分63。所述徑向支撐部分63可以包括軸向延伸表面65，其被設(shè)置用來裝配到所述支架中相應(yīng)的開口67內(nèi)，并且為所述凸起部分23提供輔助的徑向支撐和穩(wěn)定性。
如圖1所示，所述外螺紋部分31和內(nèi)螺紋部分33在其整個(gè)長(zhǎng)度上可以具有基本上恒定的直徑。然而，如點(diǎn)劃線所示，所述外螺紋部分和內(nèi)螺紋部分可以是圓錐形的，例如沿著所述遠(yuǎn)離過渡部分的軸線方向具有減少的直徑。對(duì)于所述螺紋部分而言，所述圓錐形可以多少有助于快速安裝凸起部分23到支架上，盡管圓錐形內(nèi)外螺紋部分可能比直螺紋部分較難成形。
盡管本發(fā)明已經(jīng)依照一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了圖解說明和詳細(xì)描述，但是需要認(rèn)識(shí)的是，在不偏離本發(fā)明的、如權(quán)利要求中所闡述內(nèi)容的情況下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行變動(dòng)和替換。
權(quán)利要求
1.刀具的凸起部分，包括沿著所述刀具(21、121)的凸起部分(23、123)的軸線設(shè)置在第一位置處的徑向和軸向支撐定位部分(27、127)，用于在支架(25、125)的前端(41、141)對(duì)所述刀具(21、121)的凸起部分(23、123)進(jìn)行徑向和軸向支撐和定位；和沿著所述刀具(21、121)的凸起部分(23、123)的軸線設(shè)置在第二位置處的外螺紋部分(31、131)，用于與所述支架(25、125)的內(nèi)螺紋部分(33、133)相結(jié)合，其特征在于，所述外螺紋部分(31、131)的最大直徑小于所述徑向和軸向支撐定位部分(27、127)的最小直徑；并且沿著所述刀具(21、1 21)的凸起部分(23、123)的軸線，在所述徑向和軸向支撐定位部分(27、127)的徑向最大部分(39，139)與所述外螺紋部分(31、131)之間配置有過渡部分(35、135)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具的凸起部分，其特征在于，所述徑向和軸向支撐定位部分(27)包括徑向延伸表面(47)和軸向延伸表面(43)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具的凸起部分，其特征在于，所述徑向和軸向支撐定位部分(127)包括截頭圓錐形支承面(147)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的刀具的凸起部分，其特征在于，所述過渡部分(135)形成至少一部分的所述截頭圓錐形支承面(127)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具的凸起部分，其特征在于，所述過渡部分(35、135)沿著所述凸起部分(23、123)的軸線延伸一段重要的距離。
6.刀具，包括可更換的凸起部分(23、123)和適合于可更換地安裝所述凸起部分(23、123)的支架(25、125)，所述凸起部分(23、123)包括沿著所述刀具(21、121)的軸線設(shè)置在第一位置處的徑向和軸向支撐定位部分(27、127)，其用于在所述支架(25、125)的前端(41、141)對(duì)所述凸起部分(23、123)進(jìn)行徑向和軸向地支撐和定位；沿著所述凸起部分(23、123)的軸線設(shè)置在第二位置處的外螺紋部分(31、131)，其用于與所述支架(25、125)的內(nèi)螺紋部分相結(jié)合，其特征在于，所述外螺紋部分(31、131)的最大直徑小于所述徑向和軸向支撐定位部分(27、127)的最小直徑，并且沿著所述凸起部分(23、123)的軸線，在所述徑向和軸向支撐定位部分(27、127)的徑向最大部分與所述外螺紋部分(31、131)之間設(shè)置有過渡部分(35、135)；并且所述支架(25、125)包括軸向延伸開口(61)，所述內(nèi)螺紋部分(33、133)沿著該軸向延伸開口(61)延伸；用于抵靠所述徑向和軸向支撐定位部分(27、127)的至少軸向支撐定位部分(43、147)的至少一個(gè)抵靠表面(41)；以及位于所述內(nèi)螺紋部分(33、133)和所述至少一個(gè)抵靠表面(41)之間的卸載部分(45)，當(dāng)所述凸起部分(23、123)安裝在所述支架(25、125)的前端(41、141)時(shí)，所述凸起部分(23、123)的過渡部分(35、135)鄰近所述卸載部分(45)并與之間隔設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的刀具，其特征在于，所述徑向和軸向支撐定位部分(27)包括徑向延伸表面(47)和軸向延伸表面(43)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的刀具，其特征在于，所述徑向和軸向支撐定位部分(127)包括截頭圓錐形支承面(147)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的刀具，其特征在于，所述過渡部分(135)形成至少一部分的所述截頭圓錐形支承面(147)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的刀具，其特征在于，所述刀具(21、121)還包括非圓形的開口(55)，其沿著所述凸起部分(23、123)的軸線從所述凸起部分(23、123)的端部延伸，進(jìn)一步的，其從所述徑向和軸向支撐定位部分(27、127)、而非從所述外螺紋部分(31、131)延伸到至少鄰近所述徑向和軸向支撐定位部分(27、127)的位置。
全文摘要
所述本發(fā)明涉及用于去屑加工的刀具和凸起部分。所述刀具(21)包括凸起部分(23)和用于所述凸起部分的支架(25)。所述凸起部分包括徑向和軸向支撐定位部分(27)，以及螺紋部分(31)。外螺紋部分的最大直徑小于所述徑向和軸向支撐定位部分的最小直徑。沿著所述凸起部分的軸線，在所述徑向和軸向支撐定位部分(27)的徑向最大部分與所述外螺紋部分(31)之間設(shè)置有過渡部分(35)。
文檔編號(hào)B23B29/04GK101027154SQ200580032132
公開日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2005年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
發(fā)明者克里斯特·榮松, 本特·赫格雷柳斯, 揚(yáng)·埃里克松, 克里斯特·艾德克林特, 卡爾-艾里克·貝里勒夫, 約爾馬·科斯基寧, 約納斯·布勞曼 申請(qǐng)人:山高刀具公司