技术领域
[0001] 本
发明涉及一种铣削刀具，该类型的铣削刀具包括前刀头和后刀架，前刀头和后刀架借助于凸出/凹进联接而被可拆卸地联接，所述凸出/凹进联接包括在刀座和被包括在刀架的前部中的凸出构件，所述刀座开口于头部的后端中并经由肩部转变成更宽的腔，该腔邻近环表面开口于头部的前端中，
垫圈借助于
螺纹接头被压靠于所述肩部，所述螺纹接头一方面包括在设有
螺钉头的螺钉上的阳型螺纹且另一方面包括被包括在通孔中的阴型螺纹，所述通孔延伸穿过刀架并用作将
流体输送到所述腔的主管道，分支管道从所述主管道朝前刀头的周边中的各个铣削刀片和切屑槽延伸，以便分别地将流体供给到各个铣削刀片和切屑槽，并且腔借助于
盖子被密封，该盖子被保持抵靠于环表面施加。
背景技术
[0002] 通过切削或去屑加工金属诸如
钢、
铝、
铸铁等的
工件，上述类型的刀具用于铣削。上述类型的刀具还可用于铣削
复合材料。
[0003] 在一些应用中，需要将冲洗流体供应到在其中安装铣削刀片的各个切屑槽，以便首先尽可能地将从工件去除下来的切屑带走，但是通常还用以冷却铣削刀片及铣削刀片的周围部分。当期望排放切屑的效果以及冷却效果时，通常使用一些形式的液体，比如
水或油乳剂。如果流体仅具有去屑效果，则流体可有利地为气态的，优选地呈空气的形式。为此，目前的铣削刀具构造有内部的、合适地是位于中心的孔，该孔形成主管道，流体能够通过该主管道而从驱动机器中或驱动机器附近的储存容器向上被供给到刀头，流体在刀头处以一种方式或其他方式被向外分布到位于周边的铣削刀片。关于将流体供应到铣削刀片，目前的刀具可分成两种主要类型，其中第一种利用形成在刀头的前部中的腔并且流体经由主管道而被供给到该腔，以便随后经由各个内部分支管道而分别地向外分布到铣削刀片，最常见地内部分支管道呈钻孔或孔的形式。第二种类型的刀具利用
喷嘴，该喷嘴被布置在刀头的前部中且经由多个小的喷嘴孔而以散乱的淋浴状的流的形式将流体向外分布到铣削刀片。第二种类型的刀具的缺点是：一旦初始加压的流体通
过喷嘴冲出，其便快速地失去流体的压
力，于是在流体到达切屑槽之前需要行进相对较长的距离。因此，铣削刀片和切屑槽的冲洗变得相当平庸。
附图说明
[0004] 在更详细地描述根据本发明的铣削刀具以及与先前已知的铣削刀具相比的本发明的优点之前，借助于附图，本发明的刀具的一般结构特征将变得清晰。在附图中：
[0005] 图1是根据本发明的铣削刀具的透视图，
[0006] 图2是剖视地示出刀具的内部的类似透视图，
[0007] 图3是示出刀具的刀头和刀具的刀架的一较小部分的放大的剖视透视图，[0008] 图4是以剖视的状态示出与刀架间隔开的刀头的分解透视图，
[0009] 图5是示出用于将刀头固定在刀架上的螺钉的顶部透视图，
[0010] 图6是同一螺钉的底部透视图，
[0011] 图7是与螺钉相配合的垫圈的透视图，
[0012] 图8是盖子的顶部透视图，盖子用于密封被包括在刀头中的腔，
[0013] 图9是同一盖子的底部透视图，
[0014] 图10是穿过与根据本发明的刀具属于相同类型的先前已知铣削刀具(
现有技术)的纵剖面视图，
[0015] 图11是示出本发明的替代性的
实施例的局部剖视透视图，
[0016] 图12是示出被包括在根据图11的实施例中的盖子和螺钉的分解图，以及[0017] 图13是示出被包括在本发明的另一替代性实施例中的盖子和螺钉的分解图。
具体实施方式
[0019] 参考图1-4以及图10，下面简要说明本发明类型的铣削刀具的一般结构特征。该铣削刀具的主要部件为前刀头1和后刀架(或适配接头)2，二者都具有
旋转对称的基本形状且在组合状态下与公共中
心轴线C同心，刀具能够围绕公共中心轴线C旋转。后刀架2旨在被固定在驱动机器(未示出)中且包括后凹部3，在本例中，后凹部3构成联接的其中一个部件，即联接中的凹进部件，联接中的凸出部件被包括在机器中。前刀头1以及后刀架2可有利地由钢制造。
[0020] 在前刀头1中，包括由比如硬质
合金制成的多个周向的、且切向地间隔开的铣削刀片5，铣削刀片5能够以常规的方式更换且被邻近每个切屑槽6放置。前部的圆柱形腔7和后部的同样为圆柱形的刀座8在前刀头1内(参见图4)，作为腔7的直径被给予比刀座8的直径大的结果，在前部的圆柱形腔7和后部的同样为圆柱形的刀座8之间设置环形肩部或
支撑表面9。腔7在前刀头1的前端中开口，且该腔7的嘴部由环形表面10包围(下文称为“环表面”)。呈钻孔形式的分支管道11从腔7延伸，分支管道11开口于前刀头1的外部。更具体地，各个分支管道11延伸到切屑槽6且分支管道11具有位于铣削刀片5附近的嘴部。各个分支管道11有利地以一定
角度钻入，使得通过的密集的液体射流被引导朝向铣削刀片5的切屑表面。
[0021] 前刀头1和后刀架2经由凸出/凹进联接而被可拆卸地相互连接，除刀座8外，后刀架2还包括呈插口形式的凸出构件12，该凸出构件12被包括在后刀架2的前部中并具有旋转对称的基本形状。在该示例中，插口的外部13以及刀座8的内部14为圆柱形的，但是也可设想锥形形状。插口12比刀座8短，因此当前刀头和刀架的连接已经实现时，插口12的前部的环形端表面15将轴向地
定位于肩部9的后面。
[0022] 为了将部件1和2保持在一起，使用具有螺钉头17的螺钉16，该螺钉头被保持压靠于垫圈18，使垫圈18邻接抵靠肩部9。所述螺钉16具有阳型螺纹19a，该阳型螺纹19a能够被拧紧在阴型螺纹19b中，该阴型螺纹19b被包括在中心通孔20的前段中，中心通孔20用作使
冷却液体在向前方向上被供给通过刀具的主管道。在本例中，螺钉16为实心的，即无孔，且可有利地由钢制造(与前刀头1和刀架2一样)。
[0023] 在该刀具中，还包括盖子21，盖子21的目的是密封腔7，从而迫使所供给的冷却液体通过分支管道11出来。
[0024] 现有技术
[0025] 现参考图10，其示出通过公开使用而之前已知的铣削刀具(由SANDVIK COROMANT AB销售)。该刀具以及根据本发明的刀具的优点是冷却液体(或别的适合的流体)能够在加压状态下被供给到刀头的收集腔，且在此之后经由内部分支管道以不同的密集射流的形式被分布到铣削刀片/切屑槽，该不同的密集射流以有效的方式将切屑从铣削刀片及其周围移除。然而，根据图10的已知刀具的缺点是：具有密封腔7的目的的盖子21与螺钉16的螺钉头集成为一体且布置成借助于同一个螺纹接头而被密封地压靠于环表面10，螺纹接头的目的是通过将垫圈8压靠于肩部9而将前刀头1和后刀架2保持在一起。因而，在该情形中，螺钉16形成有中心孔22，中心孔22延伸穿过螺钉的螺纹杆部且在螺钉头17内部分支成多个分支管道23，同时垫圈18(除其中心孔之外)是实心的且因此不允许液体从刀座8流到腔7。在螺钉头中的键夹紧件24允许在拧固螺钉的同时将垫圈18抵靠于肩部9紧固并且将盖子21抵靠于环表面10紧固。而且，垫圈18可有利地由钢制成。
[0026] 为了能够借助于一个单个螺纹接头，即螺钉的阳型螺纹19a和孔20中的阴型螺纹19b而紧固垫圈18和盖子21两者，从制造和操作观点来看，以上述方式可能看起来有吸引力。然而，在实践中，该设计方案涉及到难以控制的问题。即，如果螺钉的尺寸
精度，尤其是关于螺钉头的轴向延伸的尺寸精度变得不精确，则在盖子和周围的环表面10之间引起
泄漏危险。在由
指定的
扭矩拧紧螺钉16之后，盖子21能够相应地停止在距离环表面10一定距离处，从而液体能够以淋浴状的流的形式漏出，这取决于泄漏的量而减小了液体压力，并且从而减小穿过分支管道11的目标射流的效率。换句话说，液体冲洗的效率下降，同时不必要大的量的液体无效力地飞溅。或者，由于盖子过早地被压靠于环表面10，盖子可能会防止螺钉通过足够大的力来将刀头和刀架保持在一起。
[0027] 本发明优选实施例的详述
[0028] 本发明的特征(参见示出本发明的第一实施例的图1-9)在于：盖子21借助于第二螺纹接头能够抵靠环表面10紧固，该第二螺纹接头独立于使垫圈18压靠于肩部9的第一螺纹接头。在根据图1-9的优选实施例中，这已经通过使螺钉16的螺钉头17形成有与在圆柱形封套(cuff)27内侧上的第二螺纹(阴型螺纹)26相配合的第一螺纹(阳型螺纹)25来实现，圆柱形封套27可被包括作为盖子21的一体部分。更具体地，封套27被布置在盖子的后侧上，同时盖子包括键夹紧件28，其能够从前面接近且能够借助于键夹紧件28将盖子拧在螺钉头上以及从螺钉头拧下来。在本例中，螺钉为实心的，使得螺钉没有液体管道。键夹紧件24开口于螺钉头的前侧中，且能够仅借助于键夹紧件24而将合适的螺钉16抵靠垫圈18拧紧。
[0029] 在本例中，将前刀头1施加到刀架2，刀架2的主管道20分支成多个钻孔30，钻孔30在其一端开口于主管道20中，且钻孔30在其另一端开口于插口12的前端表面15中。此外，合适数量的通孔32形成在垫圈18中，来自主管道20和分支孔30的液体经由通孔32而能够通过刀座8和腔7之间。在该示例中，孔32的数量为4个。垫圈中的中心孔33具有比螺钉略大的直径。
[0030] 盖子21可与刀具的其他部件一样由钢制成。可替代地，盖子21还可由具有比钢大的弹性和比钢低的重量的材料制成，比如由铝、塑料或各种复合材料制成。而且，应指出，在该示例中，盖子的键夹紧件28呈通孔的形式。如果盖子被给予足够的厚度，则键夹紧件还能够形成为盖子的上侧中的刀座沉孔的形式。
[0031] 盖子的凸出封套27外并且形成周边边缘的那一部分可有利地相对较薄，以保证盖子的一定弹性。因而，厚度应在0.5-2mm的范围内。而且，边缘的直径应大于封套的直径的至少50％，合适地为至多100％。
[0032] 本发明的功能和优点
[0033] 当刀具的不同部件应被联接在一起时，将插口12施加到刀座8，除刀座8之外，垫圈18邻接抵靠肩部9。在下一步骤中，将螺钉16放置在位且通过合适的扭矩将螺钉16拧紧在阴型螺纹19b中。这样，前刀头1经由垫圈18被
锁紧到刀架2。在最后的步骤中，通过由相配合的第一和第二螺纹(阳型和阴型螺纹)25、26构成的第二螺纹接头将盖子21施加并紧固。作为能够独立于彼此致动的两个所描述的螺纹接头的结果，保证了盖子的周边抵靠环表面10的可靠密封。因而，密封效果将不依赖于相配合的部件，即垫圈、螺钉头和盖子的尺寸精度。盖子不会不利地影响螺钉的正确紧固。
[0034] 本发明可替代实施例的简述
[0035] 现参考图11和12，其示出根据本发明的铣削刀具的可替代的实施例。与根据图10的已知刀具一样，在本例中，刀具包括螺钉16，螺钉16包括中心孔22，该中心孔22延伸穿过螺钉的螺纹杆部并在螺钉头17内分支成多个分支管道23。然而，在本例中，孔22一直在螺钉的相对端之间延伸并包括在螺钉头17中的加宽段34。此外，螺钉头17根据本发明形成有用于与包括在盖子21的封套27中的阴型螺纹26相配合的外部螺纹25。
[0036] 在根据图11和12的实施例中，键夹紧件28呈形成在中心加厚旋钮中的凹座的形式，该中心加厚旋钮被容纳在孔22的加宽段34中。当盖子被紧固在螺钉上时，封套的后端表面将位于分支管道23上方，使得所供给的流体能够自由地通过到达腔7中。
[0037] 最后，在图13中，示出可替代的实施例，在该实施例中，必要的分支管道呈在盖子21的封套27中的径向孔35的形式。这些孔35紧邻盖子的边缘定位。在本例中，分支管道不需要钻入螺钉16的螺钉头17中，因为穿过孔22被供给的流体能够经由在封套中的孔35而分布到周围腔中。
[0038] 在所有实施例中，优选地是：在两个分开的螺纹接头中形成相应的螺纹，使得螺纹在相同的方向上延伸。例如，如果图5所示的阳型螺纹19a为右旋螺纹，则第一螺纹(阳型螺纹)25也被制成为右旋螺纹。这样，保证了螺钉的最初紧固不冒被密封盖子21的随后紧固抵消的危险。换句话说，螺钉的紧固以及盖子的紧固在同一方向上执行。更重要的，该方向可被选择成使得该方向与刀具的旋转方向一致，以致旋转有助于分别地紧固螺钉和盖子而不是松开螺钉和盖子。
[0039] 为了完整性起见，还应指出部件1、2、16和21都与公共中心轴线C同心。
[0040] 现有技术的进一步阐明
[0041] 通过US 6450738和WO 2007/085281，先前已知的铣削刀具属于如下类型的铣削刀具，即：该铣削刀具分布以外部、散乱的流的形式的冷却液体，更具体地说经由邻近各个切屑槽和铣削刀片的周边狭缝从中心喷嘴分布冷却液体。由于这样，不能够经由内部分支管道提供可
感知压力的不同射流。
[0042] 在SE 517817中，示出了这样一种铣削刀具，该铣削刀具本身包括意图分别地将冷却液体分布到各个铣削刀片的分支管道的形式。然而，在该情形中，分支管道呈在铣刀头部的前表面中的开放凹槽的形式且在刀具中根本不包括密封盖子。
[0044] 本发明不仅仅限于上述且在附图中示出的示例。因而，在盖子的管段和收集腔的内表面之间而不是在管段和螺钉头之间布置用于分开地紧固密封盖子的第二螺纹接头是可行的。在该示例中，螺钉头中的键夹紧件大于盖子中的键夹紧件。当盖子的键夹紧件呈通孔的形式时，相反的替代也是可行的，即盖子的键夹紧件被制成大于或宽于螺钉的键夹紧件。这样，在不必首先从螺钉头移除盖子(例如，关于螺钉的松动)的情况下，螺钉的键就能够被插入其键夹紧件中。此外，将流体以两种流的形式从主管道供给到在前部刀头中的腔是可行的，即图1-9所示的类型的第一种流以及经由图11-13所示的类型的中空螺钉实现的第二种流，其中第一种流经由刀架中的倾斜管道和垫圈中的孔来实现供给。流体以两种流的形式的供给在一些应用中可能是有利的，即如果刀具本体中的管道和螺钉可利用空间分别是有限的的时候。
