專利名稱：用于銑削的刀具和切削刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如在獨(dú)立權(quán)利要求的前敘部分中所述類型的、用于平面銑削的刀具和切削刀片。
現(xiàn)有技術(shù)在UK951624中已經(jīng)知道一種大體上具有上述類型的刀具和切削刀片，其中刀具被構(gòu)成為其切削刀片的工作角部上的所有切削刃在加工操作時(shí)均與工件嚙合。這意味著角部的所有切削刃同時(shí)磨損，并且具有新切削刃的例如四角形切削刀片至多可以轉(zhuǎn)換8個(gè)位置。US-A-4,6-6,962披露了一種四切削刃的銑削刀片。
本發(fā)明的目的本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于平面銑削的刀具，其中至少16個(gè)切削刃可以使用。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于平面銑削的切削刀片，帶有許多切削刃，使得使用經(jīng)濟(jì)性好。
本發(fā)明還有另一個(gè)目的是，按照另一個(gè)實(shí)施例提供一種切削刀片，該實(shí)施例進(jìn)行了改進(jìn)用于使切屑沿一個(gè)方向偏轉(zhuǎn)形成較少的接觸面，并且在切屑與切削刀片之間的摩擦系數(shù)低。
通過一種按照后面的權(quán)利要求并參考附圖的用于銑削的刀具和切削刀片，這些和其他目的得以實(shí)現(xiàn)。
附圖的簡要描述

圖1示出了按照本發(fā)明的四角形切削刀片的平面圖。
圖2示出了切削刀片的側(cè)視圖。
圖3A示出了切削刀片按照?qǐng)D1中的線Ⅲ-Ⅲ的剖面圖。
圖3B示出了圖3A的切削角部的放大的剖面圖。
圖4示出了按照?qǐng)D1中的線Ⅳ-Ⅳ的剖面圖。
圖5示出了按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的四角形切削刀片的平面圖。
圖6示出了該另一個(gè)切削刀片的側(cè)視圖。
圖7示出了切削刀片按照?qǐng)D5中的線Ⅻ-Ⅻ的剖面圖。
圖8示出了本發(fā)明的刀具的側(cè)視圖。
圖9和10示出了兩種替換的刀具的工作角部放大的視圖，二者是從朝著切削刀片的工作側(cè)面所在平面看的視圖。
圖11示出了按照本發(fā)明的切削刀片的另一實(shí)施例的平面圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述參考圖1-4和9，圖中示出了按照本發(fā)明的一種用于平面銑削的切削刀片11。切削刀片由一個(gè)燒結(jié)的、最好涂層的、硬質(zhì)合金的基體構(gòu)成，并且具有多邊形基本形狀，在所示情況下為四邊形基本形狀。切削刀片也可以為五邊形或六邊形。切削刀片11包括兩個(gè)大體平行的側(cè)面12、13以及與它們連接的刃面14A-14D。側(cè)面13和側(cè)面12相同，因此以后只描述一個(gè)側(cè)面。切削刀片11具有負(fù)幾何形狀，即，刃面與側(cè)面垂直連接。然而，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，切削刀片可以為雙正幾何形狀，即，通過在刃面14A-14D上設(shè)置一個(gè)中心圓槽，每一個(gè)刃面與所連接的側(cè)面形成銳角。切削刃15、16位于側(cè)面12與刃面14的交叉區(qū)域。在兩個(gè)相鄰的刃面，例如14A和14B，之間的切削角部17上設(shè)置有大體平面的或有點(diǎn)弧形的傾斜面18A和18B。設(shè)置在側(cè)面12與每一個(gè)傾斜面18交叉區(qū)域的刃圍繞切削角部17的平分線B的刃稱為小切削刃16。在所述切削刃平面銑削操作時(shí)，通過與工件的表面平行放置，所述切削刃在工件40上產(chǎn)生平面，工件的表面與銑削刀具的旋轉(zhuǎn)軸垂直放置。其他刃用于將材料的主要部分切削成切屑，被稱作主切削刃15。只有一個(gè)主切削刃和一個(gè)小切削刃同時(shí)嚙合，因此，這兩個(gè)刃成對(duì)工作。小切削刃16與相關(guān)的主切削刃15形成一個(gè)銳形外角α。角α在38°到42°之間，最好40°左右。
主切削刃15向內(nèi)與一個(gè)切屑上置表面或基本傾斜面19連接，如圖3B所示，面19形成側(cè)面12的主要周邊部分?；緝A斜面負(fù)面傾斜，并且不沿切削角部17延伸，因?yàn)樾∏邢魅?6應(yīng)當(dāng)盡可能尖并且盡可能便于切削，但是在切削刃16上選擇了一個(gè)合適的刃半徑代替。第一切屑形成表面20位于切屑上置表面19內(nèi)。第二切屑形成表面21在切削角部上位于小切削刃內(nèi)。第二切屑形成表面21，見圖4，比第一切屑形成表面20淺，用于在平面銑削操作時(shí)形成切屑。區(qū)域22設(shè)置在側(cè)面20上，相對(duì)于平分線B對(duì)稱，用于進(jìn)一步形成合適的切屑并且用于更好地支撐切削角部。
側(cè)視圖表明，小切削刃16設(shè)置在與側(cè)面平行的平面上，但是比相關(guān)的側(cè)面稍低一些。小切削刃16通過一個(gè)半徑R1與主切削刃15連接?；蛘甙霃絉1可以被一些小平面代替。“相關(guān)的主切削刃和小切削刃”在這里是指在銑削過程中只有這些刃工作，并且它們通過一個(gè)半徑彼此實(shí)際連接。相關(guān)的小切削刃16形成一個(gè)鈍內(nèi)角ε，其最大為170°，并且小切削刃圍繞平分線B呈鏡象對(duì)稱。每一個(gè)小切削刃在間隙面上與一個(gè)大體平面的傾斜面連接。
相鄰的傾斜面沿線E連接，其與平分線的平面一致。主切削刃15以半徑R2凹面彎曲以形成一個(gè)稍正的軸向角，盡管切削刀片已經(jīng)在銑削本體上負(fù)安裝。半徑R2比切削刀片的長度L大。主切削刃與相關(guān)側(cè)面的平面之間的最大距離在主切削刃的中間M處，所述距離小于1mm但是大于0.4mm。
為了能夠以最合適的方式使用所有16個(gè)切削刃對(duì)，主切削刃15不能使用超過其縱向一半，即，到切削刀片的中間。這意味著，切削深度不應(yīng)當(dāng)超過切削刀片的側(cè)面L的長度的一半，即，切削深度最大為A=L/2*SinK，其中K為設(shè)置角。
現(xiàn)在參考圖5-7，圖中示出了按照本發(fā)明的用于平面銑削的切削刀片11′的另一個(gè)實(shí)施例。在另一個(gè)實(shí)施例中相同的部分用相同的數(shù)字表示。切削刀片11′與前面描述的切削刀片的變化在于，除了切削刀片11′的角部外，還包括一些位于切屑形成表面20′上的槽23′，這些槽沿相關(guān)主切削刃15′分開并且相對(duì)于相關(guān)主切削刃15′大體側(cè)向延伸。槽圍繞切削刀片的中線M按七個(gè)一組或類似設(shè)置。頂部24′在切屑形成表面20′上，位于槽23′之間，所述頂部24′沿相關(guān)主切削刃15′的方向跨接槽23′。槽23′不沿與切削刃15′垂直的方向延伸，而是與和相關(guān)切削刃15′垂直的線形成一個(gè)銳角β，如圖5所示。角β在5°-55°之間，最好在10°-20°之間。角β的優(yōu)選值的大小為15°。這種切屑形狀的優(yōu)點(diǎn)在于看起來相對(duì)較小的熱量從切屑傳遞到切削刀片，因此與切削刃15′的較高溫度相關(guān)的問題，例如塑性變形和/或擴(kuò)散磨損，得以避免。這樣使得切削刃的磨損得到限制，并且在高溫時(shí)刀具壽命也較好。這種切屑形成方式與US-A5,074,720所描述的非常接近，其關(guān)于切屑形成的描述在此引用。
圖8中示出了按照本發(fā)明的一個(gè)平面銑削刀片，其包括一個(gè)銑削本體30，用于在一個(gè)銑削機(jī)床上旋轉(zhuǎn)。銑削本體包括一些用于容納四邊形、五邊形或六邊形切削刀片的座。設(shè)置了一個(gè)調(diào)整裝置31，以便在切削刀片座內(nèi)對(duì)切削刀片進(jìn)行細(xì)微調(diào)整。在調(diào)整之后，切削刀片通過已知的方法被一個(gè)夾緊裝置夾緊。正如在圖中所示的，相關(guān)的主切削刃15和小切削刃16設(shè)置在平分線B的一個(gè)同一側(cè)面上，并且兩個(gè)小切削刃在平分線B或其附近彼此連接。工作小切削刃16與平面銑削刀具的旋轉(zhuǎn)軸大體垂直安裝。一個(gè)小切削刃16A產(chǎn)生工件的表面，而其他的小切削刃16B設(shè)置在離工件表面一定距離的地方，與所述表面形成一個(gè)間隙角。該刀具有一個(gè)設(shè)置角K，其最大為42°。設(shè)置主切削刃15用于切削材料的主要部分，將其加工成切屑，主切削刃應(yīng)當(dāng)通過切屑上置表面19進(jìn)行加強(qiáng)，而小切削刃16A構(gòu)成最終切削刃，因此應(yīng)當(dāng)比主切削刃15更尖。
在圖8和圖10中，切削刀片11和11′分別顯示與工件40的嚙合。刀具以大約40°的設(shè)置角K、K′工作。
圖11示出了一個(gè)五邊形切削刀片11″，其中設(shè)置角K″選擇在15°到30°之間，最好在20°到25°之間。切削刀片11″有20對(duì)切削刃。
因此，本發(fā)明涉及一種用于平面銑削的刀具和切削刀片，其中至少有16個(gè)新切削刃可以使用。在一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上切削刀片至少有8對(duì)切削刃可以使用，并且在相反的旋轉(zhuǎn)方向上至少有8對(duì)切削刃可以使用，這樣改善了使用的經(jīng)濟(jì)性。
本發(fā)明并不限于上面描述的實(shí)施例。例如，切削刀片的基本形狀可以為五邊形或六邊形。此外，槽23′可以被相同形狀的突出部分取代。在附屬權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本發(fā)明在其他方面可以自由變化。
權(quán)利要求
1．用于平面銑削的切削刀片，其中切削刀片具有四邊形、五邊形或六邊形的基本形狀，所述切削刀片(11；11′；11″)包括兩個(gè)基本平行的側(cè)面(12,13；12′,13′)以及與它們連接的刃面(14A-14D；14A′-14D′)，并且包括一些設(shè)置在側(cè)面(12,13；12′,13′)與切削刀片的刃面(14A-14D；14A′-14D′)之間的過渡部分處的切削刃對(duì)，所述側(cè)面構(gòu)成切屑表面，所述刃面構(gòu)成間隙表面，每一個(gè)所述切削刃對(duì)包括一個(gè)主切削刃(15；15′)和一個(gè)小切削刃(16；16′)，它們?cè)谇邢鹘遣?17；17′)匯合，該角部有一個(gè)平分線(B；B′)，所述小切削刃被設(shè)置成在工件(40)上產(chǎn)生一個(gè)表面，其特征在于，相關(guān)的主切削刃(15；15′)和小切削刃(16；16′)設(shè)置在平分線(B；B′)的一個(gè)同一側(cè)面上，并且兩個(gè)小切削刃在平分線(B；B′)上或其附近彼此連接，并且彼此相互連接的小切削刃(16；16′)形成一個(gè)鈍內(nèi)角(ε；ε′)。
2．按照權(quán)利要求1的切削刀片，其特征在于，切削刀片(11；11′)至少包括16個(gè)切削刃對(duì)，并且，相關(guān)的主切削刃(15；15′)與小切削刃(16；16′)相互之間形成一個(gè)第一銳外角(α；α′)，所述角在38°到42°之間，最好為40°左右。
3．按照權(quán)利要求1或2的切削刀片，其特征在于，鈍內(nèi)角(ε；ε′)最大為170°，小切削刃(16；16′)圍繞平分線(B；B′)成鏡象，并且，每一個(gè)小切削刃(16；16′)在間隙面上與一個(gè)大體平面的傾斜面(18A-18D；18A′-18D′)連接，其中相鄰的傾斜面沿與平分線平面相同的線(E；E′)連接。
4．按照權(quán)利要求1,2或3的切削刀片，其特征在于，小切削刃(16；16′)比主切削刃(15；15′)尖，因?yàn)橹髑邢魅型ㄟ^一個(gè)切屑上置表面(19；19′)在切屑表面上與第一凹形切屑形成表面(20；20′)連接，而小切削刃直接與一個(gè)第二凹形切屑形成表面(21,21′)連接。
5．按照權(quán)利要求4的切削刀片，其特征在于，在第一凹形切屑形成表面(20；20′)上設(shè)置了一些相互分開的沿切削刃并且位于切削刃內(nèi)側(cè)的凹槽(23′)或突出部分，并且凹槽(23′)或突出部分沿一個(gè)方向縱向延伸，該方向和與相關(guān)切削刃(15′)垂直的線形成一個(gè)特定的角(β)，所述角(β)在5°-55°之間，在10°-20°之間較好，在15°左右最好。
6．平面銑削刀具，包括一個(gè)銑削本體(30)用于在銑削機(jī)床內(nèi)旋轉(zhuǎn)，其中，銑削本體包括一些用于安裝四邊形、五邊形、六邊形切削刀片(11；11′；11″)的座，所述切削刀片包括包括兩個(gè)基本平行的側(cè)面(12,13；12′,13′)以及與它們連接的刃面(14A-14D；14A′-14D′)，并且還包括一些設(shè)置在側(cè)面(12,13；12′,13′)與切削刀片的刃面(14A-14D；14A′-14D′)之間的過渡部分的切削刃對(duì)，所述側(cè)面構(gòu)成切屑表面，所述刃面構(gòu)成間隙表面，每一個(gè)所述切削刃對(duì)包括一個(gè)主切削刃(15；15′)和一個(gè)小切削刃(16；16′)，它們?cè)谇邢鹘遣?17；17′)匯合，該角部有一個(gè)平分線(B；B′)，所述小切削刃被設(shè)置成在工件(40)上產(chǎn)生一個(gè)表面，其特征在于，相關(guān)的主切削刃(15；15′)和小切削刃(16；16′)設(shè)置在平分線(B；B′)的一個(gè)同一側(cè)面上，且兩個(gè)小切削刃在平分線(B；B′)上或其附近彼此連接，并且，小切削刃(16；16′)被設(shè)置成與平面銑削刀具的旋轉(zhuǎn)軸基本垂直。
7．按照權(quán)利要求6的平面銑削刀具，其特征在于，切削刀片(11；11′；11″)至少包括16個(gè)切削刃對(duì)，并且，該刀具有一個(gè)設(shè)置角(K；K′；K″)，其最大為42°。
8．按照權(quán)利要求6或7的平面銑削刀具，其特征在于，兩個(gè)相互連接的小切削刃(16；16′)形成一個(gè)鈍內(nèi)角(ε；ε′)，其中一個(gè)小切削刃在工件上產(chǎn)生一個(gè)表面，而其它小切削刃設(shè)置得離工件一定距離，與所述表面形成一個(gè)間隙角。
9．按照權(quán)利要求6,7或8的平面銑削刀具，其特征在于，主切削刃(15；15′)設(shè)置成將材料的主要部分切削成切屑，并且小切削刃(16；16′)比主切削刃(15；15′)尖。
10．按照權(quán)利要求9的平面銑削刀具，其特征在于，在第一凹形切屑形成表面(20；20′)上設(shè)置了一些相互分開的沿切削刃并且位于切削刃內(nèi)側(cè)的凹槽(23′)或突出部分，并且，凹槽(23′)或突出部分沿一個(gè)方向縱向延伸，該方向和與相關(guān)切削刃(15′)垂直的線形成一個(gè)特定的角(β)，所述角(β)在5°-55°之間，在10°-20°之間較好，在15°左右最好。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于平面銑削的刀具和切削刀片。刀具包括一個(gè)銑削本體用于在銑削機(jī)床內(nèi)旋轉(zhuǎn)。銑削本體包括一些用于安裝四邊形、五邊形、六邊形切削刀片(11)的座。所述切削刀片包括兩個(gè)基本平行的側(cè)面以及與它們連接的刃面,并且還包括一些設(shè)置在側(cè)面與切削刀片的刃面之間的過渡部分的切削刃對(duì)。所述側(cè)面構(gòu)成切屑表面,刃面構(gòu)成一個(gè)間隙表面。每一個(gè)所述切削刃對(duì)包括一個(gè)主切削刃(15)和一個(gè)小切削刃(16),它們?cè)谇邢鹘遣?17)匯合,該角部有一個(gè)平分線(B)。所述小切削刃設(shè)置成在工件(40)上產(chǎn)生表面。相關(guān)的主切削刃(15)和小切削刃(16)設(shè)置在平分線(B)的一個(gè)同一側(cè)面上。兩個(gè)小切削刃在平分線(B)上或其附近彼此連接,所述小切削刃(16)設(shè)置成與平面銑削刀具的旋轉(zhuǎn)軸線基本垂直。
文檔編號(hào)B23C5/24GK1233201SQ9719885
公開日1999年10月27日 申請(qǐng)日期1997年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月17日
發(fā)明者謝爾·安德松 申請(qǐng)人:塞科機(jī)床公司