專利名稱：切削刀具組件及其切削刀片嵌件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車削用的切削刀具組件。具體地說，本發(fā)明涉及用于車削階梯形垂直軸肩的切削刀具組件及其切削刀片嵌件。
為了車削工件上的階梯形之垂直軸肩，切削刀具組件需要一種具有銳角作業(yè)的刀片切削角部、一個沿其非作業(yè)切削刃的刀具后前傾斜Kη及一沿著其作業(yè)切削刃的鈍角進入角K。這樣的進入角能夠?qū)崿F(xiàn)一個車削成垂直軸肩用的向外方向的送進運動。具體地說，在沿外周縱向車削作業(yè)的情況下實現(xiàn)一個沿徑向向外的送進運動；以及在沿外側(cè)徑向車削作業(yè)的情況下可實現(xiàn)一個沿軸向向外的送進運動。
就這些限制條件來說，用于車削階梯形垂直軸肩的切削刀片通常是棱形的或者是三角形的，由此在其為單面刀時分別具有兩個或三個可更換的刀片切削角部。例如，這樣的刀片已在EP 0 162 029 A2中展示和介紹過，其每個刀片切削角部被制作在向中心方向下降的刀片側(cè)邊之間接合處并為一突出的刀尖部分上。這類切削刀片最好被制成雙面的，以便可分別形成四個或六個可更換的刀片切削角部。
本發(fā)明的目的是提供一種用于車削階梯形垂直軸肩的切削刀具組件，此組件適用于一種有多個可更替刀片切削角部的切削刀片。
根據(jù)本發(fā)明的一個主要方面，提供一種用于在工件上車削階梯形垂直軸肩的切削刀具組件，該組件包括一個以可更替方式接納一切削刀片的刀桿，此刀片在其大體上為凹形的作業(yè)(刃)與非作業(yè)切削刃交匯處有一銳角刀片切削角部，其特征在于，所述切削刀片嵌件大體上為正方形，而且此刀片在刀具組件頂視圖中被配置得在沿其切削刃的相等距離處，位于作業(yè)切削刃與階梯形垂直軸肩之第一表面間的間隙小于位于非作業(yè)切削刃與階梯形垂直軸肩之第二表面間的距離，由此沿其作業(yè)切削刃上存在這樣的位置，在此位置處離所述第一表面為一最小間隙，依此限制該切削刀具組件的最大切削深度要小于此切削刀片側(cè)邊的長度。
本發(fā)明基于這樣的構(gòu)思方案一種具有凹形側(cè)刃的、能完全更換的、大體上為正方形的切削刀片嵌件在下列情況下可以用于在工件上車削階梯形垂直軸肩沿大體垂直(橫向)于該切削刀具組件之初始送進方向的那方向上最大期望的切削深度小于此切削刀片側(cè)邊的長度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種切削刀片嵌件，此刀片包括一大體為正方形的上表面，一下表面，以及在其四條大體凹形的側(cè)刃處與該上表面相交的側(cè)面，每條側(cè)刃在相鄰的橫向部份之間有一中央部份，每對相鄰橫向部份均在一銳角刀片切削角部處相交，其特征在于，每個所述中央部份大體上是直的，而且每個所述銳角刀片切削角部之角度約為83°±5°的范圍。
具有前述權(quán)利要求4前序部份的一種切削刀片嵌件已在US 5503509的美國專利圖3中展示和被介紹過，但該刀片是用于鉆削作業(yè)的，其要求切削刃的全部長度均作業(yè)。如在圖中展示的那樣，該切削刀片的側(cè)刃沒有大體上直的中央部份，而且其以“c”標示的各銳角刀片切削角部的角度在70°范圍內(nèi)。
本發(fā)明切削刀片嵌件的特征是其每條側(cè)刃均有一大體直的中央部份，而且其每個銳角刀片切削角部的角度在83°±5°范圍內(nèi)。此種結(jié)構(gòu)一方面可以確保切削刀片在其刀片切削角部和其截面積最小的最弱部份兩處的強度被加強，其中，最小截面通常是在其通孔處；在另一方面又可以確保在其被穩(wěn)定地安裝在刀桿上時，其作業(yè)刀片切削角部的角度仍為銳角。
該切削刀片最好是雙面的，這樣它就可以被制成總數(shù)為8個的可更替刀片切削角部。此切削刀片可以是負的或雙正的后角面幾何形狀。作為一種替換，此切削刀片可以是單面的及可以是正的后角面幾何形狀。
為了更好地理解本發(fā)明和更好地展示本發(fā)明是如何在實際中實施的，現(xiàn)參考附圖進行解釋。各附圖為

圖1是本發(fā)明第一實施例切削刀具組件在工件上沿縱向車削外圓形成垂直軸肩時的俯視圖；圖2是圖1所示切削刀具正在作業(yè)的刀片切削角部的局部放大圖；圖3，4分別是圖1所示切削刀具組件的側(cè)視圖和端視圖；圖5是本發(fā)明第二實施例切削刀具組件用于在工件的外端面上、車削臺階式垂直軸肩俯視圖；圖6是圖5所示切削刀具組件正在作業(yè)的刀片切削角部的局部放大圖；圖7是用于圖1，5所示切削刀具組件的一切削刀片的俯視圖8-10展示沿圖7中E-E線剖切的各種可能的橫截面。
現(xiàn)在參看圖1-4，切削刀具組件1適合于在工件W上并環(huán)繞其中心線A的回轉(zhuǎn)中沿縱向切削外圓形成一沿徑向為一限定切削深度的垂直軸肩S，其情況在下面將進行介紹。
切削刀具組件1有一雙負傾斜的刀桿2，刀桿2在其前端處有一用于以可更替方式接納一雙面切削刀片4的刀片接納座3。刀片4是圖7-9中所展示的那種類型，它被(未示出的)一種壓緊裝置5固緊于座3中。
切削刀具組件1將一尖銳的作業(yè)刀片切削角部7引向2件W，而角部7處于一非作業(yè)凹形切削刃8及一凹形作業(yè)切削刃10的交匯處，該切削刃10有一個鄰近作業(yè)切削角部7的橫向部分10A。
如圖2所示，將切削刀片4放置得使切削刃10與軸肩端面之間的間隙d1在沿切削刃8和10的相等距離x處小于切削刃8與軸肩圓周面間的間隙d2，該垂直軸肩的端面和圓周面分別構(gòu)成軸肩的第一、二表面。
因此，在此方案中，該非作業(yè)切削刃的尾端8B與此軸肩的圓周面間有一背隙C，同時，作業(yè)切削刃的橫向部份10A則確定一個鈍進入角K，這樣就可以有一個沿徑向向外的送進運動P。
如圖1，2所示，由于作業(yè)切削刃10是凹形的，因此存在著這樣一個位置，在此處與軸肩端面間有一最小間隙。這就限定了切削刀具組件1切削的最大徑向深度在沿送進運動方向P切削垂直的軸肩時要小于此切削刀片的側(cè)邊長。
如圖3和4所示，由刀桿2賦予的通常的前傾角分別是一種“負的縱向前角”(negative back rake angle)α1，以便沿著切削刃8的外露的側(cè)表面9提供一后角；及是一種“負的副前角”(negative siderake angle)a2，以便提供一個從該工件起沿切削刃10的外露側(cè)表面11的后角。此前傾面角的通常值如下α1≈α2≈6°。
現(xiàn)在再參看圖5，6，一種具有同樣切削刀片4的切削刀具組件1′適合于在可環(huán)繞回轉(zhuǎn)軸線B旋轉(zhuǎn)的工件W′上車削階梯狀垂直軸肩S的外端面。在此配置方案中，切削刀片4被配置得在作業(yè)切削刃8′與此軸肩圓周面間的間隙d3在沿切削刃8′和10′的相等距離x處小于在非作業(yè)切削刃10′與軸肩端面間的間隙d4，此垂直軸肩的圓柱面與端面分別構(gòu)成軸肩的第一、二表面。
結(jié)果如圖6所示，切削刃的尾端10′B與軸肩端面間有一間隙c′，同時，相鄰于作業(yè)刀片切削角部7′的作業(yè)切削刃橫向部分8′A則確定一鈍進入角K，這樣就可以實現(xiàn)一個沿軸向向外的進給運動Q。
因此，在此種情況下如圖5所示，由于作業(yè)切削刃8′是凹形的，因此存在這樣的一個位置，在該處時與軸肩圓周面間有一最小間隙。這樣就在沿方向Q切削出一垂直的階梯形軸肩時，限定了切削刀具組件1′最大軸向車削深度要小于此切削刀片的側(cè)邊長度。
現(xiàn)在參看圖7，一個總體上為正方形的切削刀片13具有一中心通孔14及一有四條側(cè)刃16的上表面15，每對相鄰的側(cè)刃16在刀片切削角部17處相交。
每條側(cè)刃16相對于構(gòu)成一假想正方形20之一側(cè)邊的并長度為L的假想直線19來說是凹彎的，其中，切削刀片13就是以其平面圖的形式描繪的。
每條側(cè)刃16有一處在相鄰的局部份22之間的一直中央部份21，還有一橫向部份22則分別構(gòu)成切削組件1和1′的橫向部份10A及8′A。相鄰橫向部份22的接合處確定一個83°的銳角刀片切削角部B。
每個中心部份21與通孔14共同擴展，而且與一假想的對中標記圓23相切。
切削刀片13可以是雙面切削刀片，由此可被制成總數(shù)為8個的切削角部，而且可以被制成一負后角側(cè)面幾何形狀13A(見圖8)，或被制成一雙正后角幾何形狀13B(見圖9)，以便通過合適的刀片座應(yīng)用在兩種切削刀具組1或1′中。
作為一種替換，切削刀片13也可以是一種單面正切削刀片BC(見圖10)，由此而構(gòu)成四個切削角部，并且形成后角側(cè)面形狀以用于安裝在具有α1≈α2≈0°的中性刀桿中，進而可適用于車削那些被限制最大徑向切削深度和最大軸向切削深度的階梯形垂直軸肩。作為一種替換，這種刀片可以具有大的后角，并由此可以被安裝在正類型的刀桿上。
雖然本發(fā)明已被結(jié)合有限數(shù)量的實施例作了介紹，但是應(yīng)該想到，可以做出本發(fā)明的各種變化、改型及具有其它用途。而且除了上面展示和介紹的用于外圓軸肩車削外，與之相似的刀具組件也可以用于鏜削內(nèi)孔中的垂直軸肩。此外，同樣的刀片可以等同地進行左、右方向車削。而且，此刀片可被改型設(shè)置得其銳角刀片切削角之角度β處于83°±5°之范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種用于在工件上車削階梯形垂直軸肩的切削刀具組件，包括一用于可更換方式接納一切削刀片的刀桿，該切削刀片在大體上為凹形的作業(yè)和非作業(yè)切削刃接合處呈現(xiàn)一銳角刀片切削角部，其特征在于，該切削刀片大體上呈正方形，而且在此切削刀具組件之俯視圖中被這樣配置從而使得在沿其切削刃的相等距離處，位于作業(yè)切削刃與階梯形垂直軸肩之第一表面間的間隙小于位于非作業(yè)切削刃與階梯形垂直軸肩之第二表面間的間隙，因此在作業(yè)切削刃上存在這樣的位置，在此處距該第一表面的間隙為最小，并且該位置限定了切削工具組件的最大切削深度小于該切削刀片的側(cè)邊長度。
2. 如權(quán)利要求1所述切削刀具組件，其特征在于，垂直軸肩的端面及圓周面分別構(gòu)成其第一、二表面，因而此刀具組件適用于車削一種被限制的最大徑向切削深度的階梯形垂直軸肩。
3. 如權(quán)利要求1所述切削刀具組件，其特征在于，垂直軸肩的圓周面及端面分別構(gòu)成其第一、二表面，從而使此刀具組件適用于車削一種被限制最大軸向切削深度的階梯形垂直軸肩。
4. 一種切削刀片嵌件，具有一大體上為正方的上表面，一下表面，和側(cè)表面，這些側(cè)表面在四個大體上為凹形側(cè)刃處與該上表面相交，每個側(cè)刃具有一個在相鄰的橫向部份間的中央部份，每對相鄰的橫向部份在銳角刀片切削角部處相交，其特征在于，每個所述中央部份大體上是直的，每個銳角刀片切削角部之角度約為83°±5°的范圍。
5. 如權(quán)利要求4所述切削刀片嵌件，其特征在于，該切削刀片有一個穿過所述上、下表面的中央通孔，每個中央部份至少是與該通孔共同擴張的。
6. 如權(quán)利要求4所述切削刀片嵌件，其特征在于，該切削刀片是雙面的，而且具有負的后角面幾何形狀。
7. 如權(quán)利要求4所述切削刀片嵌件，其特征在于，該切削刀片是雙面的，且有雙正后角面幾何形狀。
8. 如權(quán)利要求4所述切削刀片嵌件，其特征在于，該切削刀片是單面的，且有正的后角面幾何形狀。
全文摘要
一種用于在工件上車削被限制最大切削深度的階梯形垂直軸肩的切削刀具組件(1，1′)，它有一個刀桿，刀桿用來以可更換方式接納一大件上正方的切削刀片嵌件(13)，此刀片有凹形側(cè)邊刃(13)及銳角刀片切削角部(17)。
文檔編號B23B27/14GK1239910SQ97180369
公開日1999年12月29日 申請日期1997年12月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月6日
發(fā)明者B·貝特曼, G·博伊安久 申請人:伊斯卡有限公司