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CN1054326C - 铣削刀片 - Google Patents

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Abstract

一种铣削刀片，包括一个上表面(2)、一个下表面(3)和连接上、下表面的侧表面(4)。在每一个工作切削角上有一个突起(17)，它相对于相邻的主切削刃(5)和角切削刃(6)下陷。在所述突起的前上缘有用于在工件上形成表面的滑动刃(16)。通过让所述切削刀片轴向成正角、径向成负角地倾斜，所述水平放置的滑动刃可以前倾与工件接触，同时，垂直设置的滑动刃向后倾斜，这样它不会触及工件。这样，便可以形成改善的轴向间隙，并避免在工件上形成不期望的沟槽，这种槽有可能由垂直设置的滑动刃形成。

Description

铣削刀片
本发明涉及一种铣削刀片，特别是基本上为方形的刀片，它具有一个用于在工件的内部直角断屑机加工的铣削刀片，该切削刀片包括一个上表面，一个下表面和连接上、下表面的侧表面，最好在所述侧表面之间形成圆形转角部分，上表面沿主切削刃与侧表面连接，并沿角切削刃与转角部分连接的凹陷的平行棱面，该切削刀片适于铣直角转角。通常，这种刀片是由涂层或非涂层烧结碳化物制成，但有时也可用某种陶瓷材料制成。
用于铣削工件的直角转角的带有可转位切削刀片的常见刀具，其刀片为菱形或三角形。这种刀片有2或3个刃口，但长期以来这种刀片被视为唯一能够以足够的侧面间隙切削直角转角的刀片。当把一种常规的直角的可转位切削刀片用于铣削或车削内侧面时，不能够以一个径向或轴向角定位而又不会由其下部的内角在所形成的表面上带出划痕。因此，在切削一个内90°的肩时，常见的做法是使用其主切削刃与次切削刃之间或与平行棱面之间分别成锐角的刀片，或是将直角切削刀片以一个负径向角和一个正轴向角插在刀体上。
US-A-632607中披露了一种基本上为方形的可转位切削刀片，这种刀片包括4个主切削刃，因而实现对切削效率的明显改善。这一效果是通过如下方式取得的：每个主切削刃有一个辅助的次切削刃，次切削刃设在所述方形基础形状外面的一个突出部上，该突出部沿大致平行于辅助主切削刃的方向伸出。该切削刀片在总切削深度小于主切削刃长度时能令人满意地工作。然而，如果要通过几次切削使总切削深度超过主切削刃的长度，突出部将会导致工件上出现一个不希望的槽。
US-A-5199827中披露了基本上为方形的、用于铣削的另一种可转位切削刀片。该刀片可在铣刀体内以轴向正角和径向负角倾斜。通过刀片的径向负角倾斜获得足够的轴向间隙。每个侧表面被成型为平的铣削面，其宽度沿朝向刀片一角的方向增加。通过平行棱面与相邻主切削刃之间0～2°的角度可获得平行棱面与主切削刃之间足够的径向间隙。然而，由于较短的平行棱面不得不承受很大的应力，它会被磨损，因此主切削刃会接触到在工件上形成的表面，使得表面的光洁度下降，产生的热量增加，并提高切削力。
因此，本发明的主要目的是提供一种具有改进的轴向间隙的铣削刀片。
本发明的另一个目的是设计一种铣削刀片，它能克服在US-A-4632607中所披露的切削刀片存在的缺点。
为了实现上述目的及其它目的，本发明提出了一种用于在工件的内部直角断屑机加工的铣削刀片，该切削刀片包括一个上表面，一个下表面和连接上、下表面的侧表面，最好在所述侧表面之间形成圆形转角部分，上表面沿主切削刃与侧表面连接，并沿角切削刃与转角部分连接，其改进是，在与每一工作转角部分的连接处设置一个突出部分或突起，其上表面相对相邻的主切削刃下陷，而其前部的上边缘至少部分地构成用于在工件上形成表面的滑动刃。
下面将结合附图对本发明作进一步说明，这种说明是解释性的，而非限定性的。包括以下附图：
图1是一种铣削镶嵌刀片的俯视图。
图1A表示图1所示铣削镶片之角部分的一种放大图。
图2是图1所示切削刀片的侧视图。
图3是沿图1中A-A线的横剖视图。
图4表示铣削刀片相对工件的功能性定位。
图5表示本发明铣削刀片的功能性定位。
图5A表示图5所示铣削刀片之角部分的一种放大图。
图6表示刀片角部的另一种改进的实施方案，是从下方斜看上去的视图。
图7是一种改进的角部分的俯视图，与图1A相似。
图8表示图6所示改进的角部分俯视图，与图6相似。
图9是一种改进的角部分的俯视图，与图1A相似方式。
图10是本发明另一种实施方案的俯视斜视透视图。
图11是图10所示铣削刀片的另一种透视图。
本发明的铣削镶嵌刀片统一用编号1表示。通常，它有一个上侧面2和一个大致为平面的下侧面3。如所示实施方案所示，由于所述切削刀片的优选形状基本上为方形，所述上、下表面之间是通过4个大小和形状大致相同的侧面4连接的。不过，刀片还可以有其它基本形状，如矩形或三角形。优选形状为方形的基本形状，因为唯有这种形状有可能提供4个可工作的主切削刃，当然，这对于切削经济性来说也是最为有利的。
上表面2和侧面4沿折断线汇合，由此构成主切削刃5。在角处，该主切削刃转变为角切削刃6，通常角切削刃是圆形的，但它也可以包括一个或几个基本垂直的削角。在上表面，有主棱面7与主切削刃和角切削刃邻接。排屑面8和9分别与该主棱面相邻接。在刀片角部处排屑面8和9之间的过渡是通过一个倾斜的换位表面10实现的。由于排屑面8的角端的位置高于角部排屑面9，所以换位表面10从排屑面9处向上朝着排屑面8倾斜。排屑面8和9及换位表面10的里侧由基本上为平面的部分上表面11限定，该上表面11大致平行于下表面3。在部分上表面的中央设有一个中央通孔21，用于安装合适的固定装置，如锁定螺栓、压紧装置、锁定销等。
该切削刀片具有正几何形状，即将侧面4安排在这样的平面上，即使其与下表面3构成钝角，与由主切削刃5限定的上表面构成锐角。优选的是，侧面4与主切削刃相邻部分的形状为平面或螺旋扭转的主退屑面12，其下部边界通过折断线与次退屑面13相连。不过，作为优选也可以这样处置主退屑面12，以使退屑面13与侧表面4相重合。分别将相应的主退屑面14和次退屑面15设在角切削刃6的下面。
本发明的实质特征在于平行棱面或平行棱面切削刃的形状，该切削刃就是用于形成表面的切削刀片的切削刃。在附图中，该切削刃用16、16A、16′或16″表示，并相对于主切削刃下降高度，且可能相对角切削刃下降高度，后者如图2和6所示。这一垂直高度差为0.05～0.5mm之间，最好是0.1～0.4mm之间。平行刃面切削刃设置在由切削刀片中央突出的突出部17上，该突出部连接到次退屑面19中，最好是通过折断线18或连接到一径向表面上。这个退屑面19可为平面或略呈弧形，其与次退屑面14和15之间由折断线20界定，或呈平滑的半径过渡。或者，退屑面19与次退屑面13位于同一平面上，此时，二者之间的折断线20没有了。
与其它退屑表面一样，平行棱面下方的次退屑面19是正(向)的，而且与下表面延长线的夹角为α。这一夹角以50～80°之间为宜，最好为60～77°之间。突出部17与该下表面的夹角β也可以与角α一样大，以使得该突出部的退屑面与退屑面19一致；或者最好是角β稍小于角α，以50～75℃之间为宜，最好为53～70°之间，前提是β≤α。α与β之间的差以4-20°之间为宜，最好为6-15°之间。
所述平行棱面切削刃16就是沿突出部17上前缘的折断线。如图1至9所示，该前缘由一个凹部或一个下陷的凹部22实现相对主切削刃的高度下降。与切削刀片的其余部分类似，最好是在烧结之前压制了所述凹陷，但也可以磨出凹陷。该凹陷的横截面的适宜形状为矩形、圆形、圆锥形或梯形。
从图3中沿A-A线的横剖视图看得最清楚，凹陷22相对下表面3的角度可以为负角。不过，该凹陷的倾斜度可在较宽范围内变化，例如在+20°至-20°之间，最好是在+5°至-10°之间。
通过平行棱面相对其它工作切削刃的凹陷和突出位置，取得了一些迄今为止未曾获得过的优点，从图4中可最清楚地看出这些优点。通过铣削刀片在铣刀体上的功能性定位，可以保证正的轴向倾斜，下部用于产生表面的平行棱面切削刃16A向前倾斜。例如，如果主切削刃与滑动刃之间的高度差为0.2mm，就可以产生滑动刃16A向前的正的轴向倾斜，与US-A-5199827中所披露的切削刀片相比，它能突出大约0.07mm。这可以增加所产生表面和主切削刃5A之间的间隙，从图4中所示的切削刃5A与工件25之间的楔形运动看出这一点。相应的，所述平行棱面切削刃16B可以向内倾斜，这是由切削刀片的负径向倾斜实现的，这样，该平行棱面切削刃不会接触工件的垂直面，因而不会在工件上产生任何沟槽。与此相反，主切削刃5B沿其整个长度接合，这也是我们所追求的目的。
在本发明的框架内，平行棱面切削刃16可具有若干实施方案。因此，它可以基本上为直的，并具有到角切削刃6的径向延伸部23，如图6和8所示，该径向延伸部形成凹陷的曲线。另外，所述平行棱面切削刃可以是直的，并具有大致为直的削角延长部分24，它延至转角的半径，如图7所示。另外，所示平行棱面切削刃可以略为弯曲或呈圆弧形，如图9中的切削刃16′所示。
此外，中行棱面切削刃还可以按照图10和11成型。与图1-8所示实施例相同，在主切削刃5与平行棱面16″之间首先有一个较尖的过渡部分26。然而，与上述实施方案不同的是，有一个通向角切削刃6″的无级连续的过渡部分，与主切削刃相比，该部分也是凹陷的。角切削刃6″从邻近平行棱面切削刃6″的最低的一点开始沿着朝向下一个主切削刃的方向升高。这样，主切削刃5的一部分也略为倾斜，即部分5″。这样，该向上的斜面在垂直方向上始于平行棱面切削刃16″，然后沿有切削刃6″连续并大致均匀地延伸，直到抵达切削刃5″与5之间的过渡部分为止。切削刃部分5″以≤3mm为宜。平行棱面切削刃为≤2mm为宜。
通过采用这种具有凹陷的角切削刃的结构，使得切削刀片变得更容易切削(低切削力)，它可以形成极为光滑的表面，而不会产生任何磨粒。另外，与图1～9所示实施方案相比，角切削刃可获得1～2°之间比较大间隙。

Claims (10)

1、用于在工件(25)的内部直角断屑机加工的铣削刀片，该切削刀片包括一个上表面(2)，一个下表面(3)和连接上、下表面的侧表面(4)，最好在所述侧表面之间形成圆形转角部分(14，15)，上表面(2)沿主切削刃(5)与侧表面(4)连接，并沿角切削刃(6)与转角部分连接，其特征在于，在与每一工作转角部分的连接处设置一个突出部分或突起(17)，其上表面相对相邻的主切削刃下陷，而其前部的上边缘至少部分地构成用于在工件上形成表面的滑动刃(16)。
2、如权利要求1的铣削刀片，其特征在于所述突起的上侧面是通过在所述切削刀片上一个凹陷部分而下降的。
3、如权利要求1或2的铣削刀片，其特征在于所述突出部分或突起(17)还相对于相邻的角切削刃(6，6′)下陷。
4、如权利要求1或2的铣削刀片，其特征在于所述角切削刃(6″)还相对于主切削刃下的陷，角切削刃(6″)的最低点与滑动刃(16″)连接，随后沿着朝向下一个主切削刃(5)的方向向上倾斜。
5、如权利要求1-2的铣削刀片，其特征在于它是正的，亦即，所述侧表面(4)与上表面(2)之间构成锐角，与下表面(3)之间构成钝角。
6、如权利要求5的铣削刀片，其特征在于所述位于突起(17)下面的次退屑表面(19)与由切削刀片下表面所限定的平面之间形成锐角(α)。
7、如上述权利要求中任一项的铣削刀片，其特征在于所述突起(17)的退屑侧面与由切削刀片的下表面所限定的平面之间形成锐角(β)，这一角度小于或等于相应的由次退屑面(19)所形成的角(α)。
8、如上述权利要求中任一项的铣削刀片，其特征在于其基本形状为方形，并包括4个滑动刃(16)，各自位于其辅助突起(17)上。
9、如上述权利要求中任一项的铣削刀片，其特征在于所述滑动刃(16，16′)为弧形或大致为直的。
10、用于在工件的内部直角断屑机加工的铣刀体，该铣刀体可绕一个中央的轴向转动轴线转动，它包括用于安装可拆卸的、可转位的铣削刀片的刀座，其特征在于它包括至少一个如权利要求1-9之任一的铣削刀片。
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