切削工具的制作方法
【專利說明】切削工具
[0001]本發(fā)明涉及一種包括支架和可更換地布置于支架中的切削嵌件的切削工具。本發(fā)明還涉及用于這種切削工具的切削嵌件和用于該切削工具的支架。
[0002]這種切削工具一般用在金屬加工應(yīng)用中，特別用在銑削或車削應(yīng)用中。特別地，根據(jù)本發(fā)明的切削工具用于切入式車削或縱向車削。為了確保最佳的加工性能，從機(jī)械方面來看穩(wěn)固的嵌件支座，即在工具支架內(nèi)機(jī)械上穩(wěn)固接收切削嵌件，是極為重要的。為此，所用的切削嵌件適當(dāng)?shù)貖A緊或夾持在工具支架中兩個夾爪之間具有的接納部中。還有一個要重點確保的重要方面是切削嵌件的簡單且快速的可更換性，因為切削嵌件由于磨損而須定期更換。
[0003]EP O 312 223 Al示出了包括大體上為棱柱形的切削嵌件的工具，該切削嵌件具有凹狀頂面和凸?fàn)畹酌?。該切削嵌件布置于支架中的剛性下夾爪與可彈性擴(kuò)展的上夾爪之間。通過夾緊螺絲產(chǎn)生用于將切削嵌件夾緊在這兩個夾爪之間的夾緊力。為了在更換時能夠從支架中釋放切削嵌件，因此必須手動松開夾爪，然后一將新切削嵌件插入支架中就重新手動上緊夾爪。這不僅費力，而且費時。特別是在加工工具中時常出現(xiàn)的安裝空間狹小的情況下，若不將支架本身從其夾持中移除，上述手動安裝和拆卸通?？赡芊浅＠щy，有時甚至是完全不可能的。
[0004]EP I 205 273 Al示出了另一切削工具，其包括具有用于接收切削嵌件的至少一個凹陷的盤形或片形基本元件。通過形成凹陷的上定位面的可彈性擴(kuò)展的夾緊臂適當(dāng)?shù)乜筛鼡Q地夾緊切削嵌件。切削嵌件和凹陷設(shè)計為在其彼此的定位面上形狀相合。借此實現(xiàn)了所謂的“自夾緊原理”。由此能夠省去如根據(jù)EP O 312 223 Al必要的夾緊螺絲。為了能夠更換切削嵌件，上夾緊臂在此必須手動擴(kuò)展。已有顯示，在此情況下不能一直保證持久穩(wěn)定的嵌件支座。上夾緊臂的頻繁擴(kuò)展有時能夠?qū)е虏牧掀?，從而無法持久保證支座與切削嵌件之間的夾緊力。
[0005]由于上夾爪必需的彈性特點，通向切削嵌件接納部的支架側(cè)端的可擴(kuò)展槽在由EPO 312 223 Al和EP I 205 273 Al已知的工具中都是必要的。沒有這些可擴(kuò)展槽，上夾爪會相應(yīng)地剛性配置，使得其不能再擴(kuò)展，或只能費很大的力來擴(kuò)展。雖然這種擴(kuò)展槽不應(yīng)從原則上認(rèn)為是缺點，然而由此增加了在支架上必須提供的安裝空間，結(jié)果只能是在這樣的實施方式中很難保證緊湊的工具或緊湊的支架。此外，提供這樣的擴(kuò)展槽需要在這樣的支架制造中的進(jìn)一步的加工步驟。這種擴(kuò)展槽的制作有時會比較復(fù)雜。而且，不管是否有擴(kuò)展槽，這里必須注意確保夾頭的整體穩(wěn)定性。
[0006]還應(yīng)指出的是，在上述由現(xiàn)有技術(shù)所知的兩種工具中，切削嵌件相應(yīng)地借助其支架側(cè)面支承工具支架。為此，在兩種工具中都在切削嵌件接納部底面中提供了定位面。在由EP O 312 223 Al所知的工具中，為此還在切削嵌件接納部的底面中布置了額外的限位止動元件。在兩種情況中，由于這種限位止動或由于這種接觸，只憑借非常小的制作公差就能夠?qū)崿F(xiàn)足夠精確的尖端高度。
[0007]本發(fā)明的目的是提供一種上述所述類型的切削工具，相對于現(xiàn)有技術(shù)，其特征在于緊湊的設(shè)計并且在其中仍能夠易于更換切削嵌件。特別地，這里旨在實現(xiàn)緊湊且在機(jī)械上還非常穩(wěn)固的嵌件支座。
[0008]該目的通過包括具有用于接收切削嵌件的槽形、弧形接納部的支架來實現(xiàn)，該接納部具有下支承面和上支承面，下支承面和上支承面中的每一個都布置在支架的相應(yīng)的剛性夾爪處，切削嵌件具有帶有下定位面和上定位面的弧形柄部，并具有帶有切削刃的切削頭，該切削頭設(shè)置在柄部的工件側(cè)端上，其中切削嵌件可更換地布置在接納部中，其中分別在接納部的下支承面和切削嵌件的下定位面上測量，弧形接納部和弧形柄部分別延伸超過至少90°，其中接納部延伸跨越的角度范圍大于切削嵌件的柄部，其中柄部保持在接納部中以使柄部的支架側(cè)端與接納部的支架側(cè)端分離開。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該目的通過用于切削工具的切削嵌件來實現(xiàn)，該切削工具包括支架和切削嵌件，其中支架具有用于接收切削嵌件的槽形、弧形接納部，接納部具有下支承面和上支承面，下支承面和上支承面中的每一個都布置在支架的相應(yīng)的剛性夾爪處，其中切削嵌件具有帶有下定位面和上定位面的弧形柄部，并具有帶有切削刃的切削頭，該切削頭設(shè)置在柄部的工件側(cè)端上，其中切削嵌件配置為可更換地布置在接納部中，其中在切削嵌件的下定位面上測量，弧形柄部延伸超過至少90°，其中切削嵌件的柄部延伸跨越的角度范圍小于支架的接納部，其中柄部配置為通過使柄部的支架側(cè)端與接納部的支架側(cè)端分離開的方式保持在接納部中。
[0010]另外，上述目的根據(jù)另一方面通過用于切削工具的支架來實現(xiàn)，其中支架具有用于接收切削嵌件的槽形、弧形接納部，該切削嵌件具有帶有下定位面和上定位面的弧形柄部并配備帶有切削刃的切削頭，該切削頭設(shè)置在柄部的工件側(cè)端上，所述支架接納部具有下支承面和上支承面，下支承面和上支承面中的每一個都配置在支架的相應(yīng)的剛性夾爪處，其中在接納部的下支承面上測量，弧形接納部延伸超過至少90°，其中接納部延伸跨越的角度范圍大于切削嵌件的柄部，其中支架配置為通過使柄部的支架側(cè)端與接納部的支架側(cè)端分離開的方式使柄部保持在接納部中。
[0011]由此完全實現(xiàn)了上述目的。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，切削嵌件的柄部和工具支架上的接納部因而都為弧形結(jié)構(gòu)。此處工具支架上設(shè)置的夾爪為剛性配置，相對于現(xiàn)有技術(shù)，使得夾爪不必為插入或更換切削嵌件而擴(kuò)張。在插入過程中，切削嵌件只要推入這些剛性夾爪之間，或者由于弧形形狀，可以說是轉(zhuǎn)入或旋入支架的接納部。隨即形成切削嵌件在剛性夾爪之間的自夾持。之后切削嵌件借助其下、上定位面支承抵靠對應(yīng)的支架接納部的下、上支承面。
[0013]因為接納部延伸跨越的角度范圍大于切削嵌件的柄部，在安裝狀態(tài)中，柄部的支架側(cè)端與接納部的支架側(cè)端分離開。在位于切削嵌件的或與柄部的工件側(cè)端相對的支架側(cè)面上，切削嵌件因而與支架無接觸。在根據(jù)本發(fā)明的工具中的該位置不提供限位止動件。
[0014]相對于來自現(xiàn)有技術(shù)的上述工具，根據(jù)本發(fā)明的工具因而獲得了下列差異和下列由此產(chǎn)生的優(yōu)勢:根據(jù)本發(fā)明的支架的夾爪大體上為剛性配置。特別地，上夾爪在此情況下也為剛性配置。這導(dǎo)致的不只是機(jī)械上更為穩(wěn)固的嵌件支座。由此能夠省去額外的夾緊手段，例如夾緊螺絲。而且也不必再為插入切削嵌件而擴(kuò)張上夾爪。只要將切削嵌件推入工具支架的接納部直至夾緊點。由此大大簡化了切削嵌件的插入和更換。
[0015]夾爪大體上的剛性結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了在此情況下不必在支架中額外提供上述擴(kuò)展槽。這簡化了支架的生產(chǎn)。然而，主要優(yōu)勢在于由此能夠大幅減小夾頭尺寸。這最終實現(xiàn)了夾頭或支架以及工具整體上非常緊湊的結(jié)構(gòu)。由此也減少了材料消耗。很明顯這也節(jié)約了生產(chǎn)成本。
[0016]由于在切削嵌件的下、上定位面及切削嵌件接納部的下、上支承面之間的形狀相合的接觸，即使沒有頂側(cè)止動件(在切削嵌件柄部的支架側(cè)面上)也實現(xiàn)了精確限定的嵌件支座。
[0017]可以理解，上述“剛性夾爪”理解為大體上剛性的夾爪。當(dāng)然，由于支架材料自然存在的彈性(例如鋼)，兩個夾爪彼此之間仍然會有微小的彈性。這里“剛性夾爪”應(yīng)理解為并非設(shè)計為借助消耗很小或適當(dāng)?shù)牧Χ鴶U(kuò)張的夾爪，因為如上已述，這對于插入或更換切削嵌件并不是必要的。
[0018]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，下支承面和下定位面具有等尺寸的第一曲率半徑。同樣地，優(yōu)選地，上支承面和上定位面具有等尺寸的第二曲率半徑。
[0019]切削嵌件和支架分別對應(yīng)的接觸及支承面因此至少在有些地方具有相等的曲率。術(shù)語“第一曲率半徑”和“第二曲率半徑”與其數(shù)字無關(guān)，而僅是在不同曲率半徑間用作區(qū)分?？梢岳斫獾?，下定位面或下支承面的第一曲率半徑大于上定位面或上支承面的第二曲率半徑。
[0020]特別地，在支架和切削嵌件柄部上設(shè)計等尺寸曲率半徑的目的在于在切削嵌件柄部的定位面與支架的支承面之間至少有些地方形成形式封閉。如上已述，該形狀相合的接觸實現(xiàn)了固定且機(jī)械上穩(wěn)固的嵌件支座。切削嵌件在加工期間幾乎是不可能無意釋放的。由于切削嵌件提供的弧形配置并且由于在支架內(nèi)有意夾緊的類型，有效避免了切削嵌件在工具從工件重置運動期間的無意釋放。還應(yīng)提到的是，構(gòu)造切削嵌件的弧形配置的方式為切削嵌件柄部的上定位面形成凸?fàn)疃邢髑都康南露ㄎ幻嫘纬砂紶睢?br>[0021]根據(jù)本發(fā)明另一實施方式，接納部至少有一個支承面在接納部的支架側(cè)端的區(qū)域中成直線形配置。根據(jù)該實施方式，柄部至少有一個定位面在柄部的支架側(cè)端的區(qū)域中也成直線形配置。根據(jù)該變化，這些直線形配置的支承和定位面彼此對應(yīng)。接納部的直支承面和切削嵌件柄部的直定位面因而都設(shè)置在支架側(cè)端的區(qū)域中，即接納部或柄部的后端區(qū)域。
[0022]優(yōu)選地，支架的上支承面的一部分和切削嵌件的上定位面的一部分分別配置為直線形。在該情況下，“直線形”理解為與弧形形式不同的接觸或支承面的非彎曲部分。優(yōu)選地，支架的上支承面的第一部分為弧形(彎曲)配置，該第一部分位于工件側(cè)端的區(qū)域中，支架上設(shè)置的上支承面的第二部分為直線形，即非彎曲配置，該第二部分位于接納部的支架側(cè)端的區(qū)域中。對此相應(yīng)地，切削嵌件在上定位面的第一部分中(在工件側(cè)端的區(qū)域中)成彎曲或弧形配置，而在上定位面的第二部分中(在支架側(cè)端的區(qū)域中)成直線或非彎曲配置。
[0023]在將切削嵌件插入支架的過程中，切削嵌件推入或旋入為此在支架上設(shè)置的接納部中直至上定位面和上支承面的直線或非彎曲配置的部分彼此支承抵靠的位置。由此實現(xiàn)了大體上的平面接觸。這產(chǎn)生了精確限定的嵌件支座，以及與此相關(guān)地精確限定的切削刃的尖