用于重机械加工操作的切削刀片 |
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申请号 | CN201410560199.3 | 申请日 | 2014-10-21 | 公开(公告)号 | CN104708096A | 公开(公告)日 | 2015-06-17 |
申请人 | 钴碳化钨硬质合金公司; | 发明人 | L·D·布鲁内托; J·F·科瓦克; | ||||
摘要 | 本 发明 描述了一种用于重 机械加工 操作的 切削刀片 。所述切削刀片具有两个相对端表面、两个相同的相对主侧表面和两个相同的相对副侧表面。所述切削刀片还包括在每个主刃与所述端表面的交叉处形成的主切削刃、和在每个副刃与所述端表面的交叉处形成的副切削刃、以及在所述主切削刃与所述副切削刃的交叉处形成的拐 角 切削刃。所述主切削刃相对于穿过所述切削刀片的两个副侧表面的中 心轴 线A2具有非线性的可变斜率。 | ||||||
权利要求 | 1.一种用于重机械加工操作的切削刀片,其包括: |
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说明书全文 | 用于重机械加工操作的切削刀片技术领域[0001] 总体而言,本发明涉及切削刀片和切削工具,并且具体地讲,涉及用于铣刀的切削刀片,其在高切削力出现的区域中彼此接触以便有助于分散在切削操作中遇到的负载(应力),以及在刀片故障的情况下提供刀片凹座保护。 背景技术[0002] 常规刀架所遇到的一个问题是将切削刀片牢固地保持在刀架的凹座中。在切削操作开始时,对刀片从无负载到极端压力负载的突然转换可能使得刀片在刀架中偏移位置,从而影响计划中的切削的准确性。在切削操作结束时,切削刀片从工件的突然脱离使得压力负载突然从刀片移除。负载上的这种突然变化可使得刀片偏移并且破坏任何可重复的尺寸精度,所述尺寸精度对于大多数刀架,尤其是在数控机械中使用的切削刀片而言是必须满足的。 [0003] 在切削操作过程中,在切削刀片上可能遇到高至35,000磅的负载,如果一开始刀片没有精确定位并且牢固地保持在刀架中,则在切削操作过程中这也可引起刀片的偏移。因此,重要的是提供刀架,该刀架能够精确和牢固地坐置切削刀片并且然后在重型切削操作的所有阶段期间将切削刀片牢固地保持在适当位置。 发明内容[0004] 在本发明的一个方面,切削刀片包括两个相对端表面、在两个相对端表面之间延伸的两个相对的副侧表面,以及在端表面与副侧表面之间延伸的两个相对的主侧表面。每个端表面具有四个拐角,其包括两个下降拐角和两个升高拐角。每个端表面设有两个凸起构件和两个下降的邻接构件。每个下降的邻接构件具有垫片邻接表面。切削刀片还包括在每个端表面与主侧表面的交叉处形成的两个相对的主刃、在每个端表面与副侧表面的交叉处形成的两个相对的副刃,以及在每个拐角侧表面与主侧表面的交叉处形成的两个相对的拐角刃。切削刀片还包括在每个主刃与端表面的交叉处形成的主切削刃、和在每个副刃与端表面的交叉处形成的副切削刃,以及在主切削刃与副切削刃的交叉处形成的拐角切削刃。主切削刃相对于穿过切削刀片的两个副侧表面的中心轴线A2具有非线性的可变斜率。 [0007] 图1是本发明的切削刀片的示例性实施例的等轴视图; [0008] 图2是图1的切削刀片的示例性实施例的端视图; [0009] 图3是图1的切削刀片的示例性实施例的俯视图; [0010] 图4是图1的切削刀片的示例性实施例的前视图; [0011] 图5是沿图4的线5-5截取的切削刀片的示例性实施例的剖视图;以及[0012] 图6是具有图1的切削刀片的示例性实施例和坐置在铣刀的刀片凹座中的垫片的铣刀的示例性实施例的等轴视图。 具体实施方式[0013] 现在参见图1-5,根据本发明的实施例示出了切削刀片10。一般来讲,切削刀片10是切向的和可转位的。通常通过使用本领域已知的方法由成形压制和烧结碳化物粉末来制造切削刀片10。切削刀片10通常为矩形形状并且具有两个相同的相对端表面12、在两个相对的端表面12之间延伸的两个相同的相对副侧表面14,以及在端表面12与副侧表面14之间延伸的两个相同的相对主侧表面16。每个端表面12关于穿过两个端表面12的第一中心轴线A1 180°旋转对称,每个副侧表面14关于穿过两个副侧表面14的第二中心轴线A2180°旋转对称,并且每个主侧表面16关于穿过两个主侧表面16的第三中心轴线A3180°旋转对称。第二中心轴线A2垂直于第一中心轴线A1,并且第三中心轴线A3垂直于第一中心轴线A1和第二中心轴线A2。切削刀片10还包括在副侧表面14和主侧表面16与端表面 12之间的四个相对的拐角侧表面18。 [0014] 每个端表面12具有四个拐角;两个对角线相对的下降拐角20和两个对角线相对的升高拐角22。下降拐角20比升高拐角22更靠近第二中心轴线A2。每个拐角侧表面18在两个相对端表面12中的一者的升高拐角22与两个相对端表面12中的另一者的下降拐角20之间延伸。每个端表面12设有两个凸起构件24和两个下降的邻接构件28,每个凸起构件24具有表面26,每个下降的邻接构件28具有用于接触垫片60(图6)的垫片邻接表面30。垫片邻接表面30相对于第二中心轴线A2彼此对角线相对。如图2和图3中所示,垫片邻接表面30基本上彼此共面并且与第二中心轴线A2和第三中心轴线A3均基本上平行。 [0015] 两个相对的主刃32在每个端表面12与主侧表面16的交叉处形成,两个相对的副刃34在每个端表面12和副侧表面14的交叉处形成,并且两个相对的拐角刃36在每个拐角侧表面18与主侧表面16的交叉处形成。主切削刃38在每个主刃32与端表面12的交叉处形成并且基本上沿着其相关的主刃32的整个长度延伸。副切削刃40在每个副刃34与端表面14的交叉处形成并且延伸小于其相关副刃34的一半长度。拐角切削刃42在主切削刃38与副切削刃40的交叉处形成。靠近升高拐角22的主切削刃38的部分构成主切削刃38的前端44,而靠近下降拐角20的主切削刃38的部分构成主切削刃38的后端46,如图4所示。因为切削刀片10关于所有三条轴线A1、A2和A3对称,所以切削刀片10总共具有四个主切削刃38、四个副切削刃40和四个拐角切削刃42。 [0016] 如图2中所示,副刃34被分成三个基本上直的部分;从升高拐角22延伸至靠近中心轴线A1的第一部分48;从第一部分48延伸至大约中心轴线A1的第二部分50;以及从中心轴线A1延伸至靠近下降拐角20的第三部分52。如图2中所示,当从切削刀片10的侧面观察时,副刃34为大致L形状。即,第一部分48和第二部分50相对于第三中心轴线A3成角度,而第三部分52基本上平行于第三中心轴线A3。换句话讲,第一部分48、第二部分50和第三部分52不重叠,并且当从切削刀片10的侧面观察时并不位于共同直线上。 [0017] 本发明的一个方面是,主切削刃38相对于第二中心轴线A2具有非线性的可变斜率,如图4所示。在示出的实施例中,与具有线性切削主刃的常规切削刀片不同,靠近前端44的主切削刃38具有带有半径R1的略微凸形轮廓,而靠近后端46的主切削刃38具有带有半径R2的凹形轮廓,半径R2小于半径R1。更具体地讲,靠近前端44的主切削刃38相对于第二中心轴线A2限定在+5度至约+45度之间变化的角度54,该角度54与靠近后端46的主切削刃38在-5度至约+30度之间变化的角度不同。换句话讲,主切削刃38相对于第二中心轴线A2的斜率从前端44至后端46增加。主切削刃38的变化斜率和轮廓提供了稳定和自由的切削动作。 [0018] 现在参见图6,根据本发明的实施例示出了铣刀100。铣刀100具有旋转轴线R和带有多个刀片凹座104的刀具主体102。在每个刀片凹座104中,本发明的切削刀片10和垫片60通过使用夹紧螺钉106、108分别切向安装到刀具主体102。一般来讲,垫片60通常为矩形形状并且具有两个相对端表面62、在两个相对的端表面62之间延伸的两个相对的副侧表面64,以及在端表面62与副侧表面64之间延伸的两个相对的主侧表面66。可以看出,每个切削刀片10被坐置成使得工件(未示出)与切削刀片10的副侧表面14之间,垫片60的副侧表面64与铣刀100的面110之间存在间隙。 [0019] 刀片凹座104包括侧壁112和大致横截底壁116的后壁114。每个壁112、114、116是大致平坦的。当坐置在刀片凹座104中时,切削刀片10的副侧表面14之一与侧壁112相邻并且接合,而切削刀片10的主侧表面16之一与刀片凹座104的底壁116相邻并且接合。相似地,垫片60的副侧表面64之一与侧壁112相邻并且接合,而垫片60的主侧表面66与刀片凹座104的底壁116相邻并且接合。 [0020] 此外,在切削刀片10的端表面12上的两个对角线相对的垫片邻接表面26以这种方式接合垫片60的两个对角线相对的刀片邻接表面(未示出),以便在切削刀片10与垫片60之间提供两点接触。另外,在重机械加工应用期间,在高切削力出现的区域中,切削刀片 10与垫片60彼此接触,从而提供额外支撑以允许切削刀片10正确坐置和减少其旋转。 [0022] 当前已描述的本发明的优选实施例在所附权利要求书的范围内可以其他方式体现。 |