CN101203346A - 切削刀头 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种切削刀头(10)，它包括两个相对的端表面(12)，一在它们之间伸展的周向侧表面(14)和一在每个端表面(12)与周向侧表面(14)相交处形成的周向边缘(30)，至少一个周向边缘(30)包括两个小边缘(36)和一在它们之间伸展的切削边缘(32)，每个小边缘的第一段(38)由切削边缘(32)大致朝向相对的端表面(12)伸展。

Description

切削刀头
技术领域
一般说来，本发明涉及一种在金属切削过程中使用的大致正方形的切削刀头(切削嵌入件)，具体地说，涉及用于在径向上和轴向上旋转的切削刀头。
背景技术
这样的切削刀头具有横向的表面，这些表面在倒圆的角部(at aradiused corner)相交，这些倒圆的角部具有给定的半径，并且与表面之间形成一个角部角(a corner angle)。该角部角越大，半径可能越小，而不必考虑角部的断裂(the corner breaking)。如果这样的切削刀头的角部被切断，每个横向表面与被截断的角部(truncated corner)的表面之间形成的角度将会变大，结果，将每个横向表面与被截断的角部的表面连接起来的半径可能比较小。与每个横向表面相关联并在小的半径处终止的切削边缘形成更均匀的切屑，这将减少对于切削刀头的磨损。
为了提高切削刀头转换角度的能力，每个横向的表面最好与被截断的角部的表面形成相等的角度。然而，当切削刀头在它的切削边缘与进给方向之间具有标准的45°进入角时，被截断的角部的表面可能与工件出现不希望出现的接合。
本发明的目的是提供一种正方形的切削刀头，它具有改进的被截断的角部，这种角部明显地减少或者克服上面提到的缺点。
用按照相应的权利要求的内容实现本发明的目的。
发明内容
按照本发明提供有一种切削刀头，它包括两个相对的端表面，这两个端表面从中穿过的第一轴线，在端表面之间伸展的周向侧表面，以及在每个端表面与周向侧表面相交处形成的周向边缘，至少一个周向边缘包括两个小边缘和在它们之间伸展的切削边缘，周向侧表面包括两个小表面，两个小表面中的每个小表面与在它们之间伸展的大表面形成内部的钝角，切削边缘与该大表面相关联，并且，每个小边缘的第一段与相应的小表面相关联，该第一段由切削边缘大致朝向相对的端表面伸展。
典型地，切削刀头关于第一轴线具有180°的转动对称性。
最好，与第一轴线垂直的第二轴线穿过大表面，并且，切削刀头具有由围绕第二轴线旋转180°加上围绕第一轴线旋转90°确定的对称性。
典型地，每个端表面包括一个支承表面，并且，每个切削边缘在第一轴线的方向上具有支承表面的相对的部分。
最好，在每个小表面与相邻的大表面之间形成相同的内部的钝角。
典型地，每个小边缘具有第二段，该第二段由第一段大致离开相对的端表面伸展，该第二段不与小表面相关联。
本发明提供了下面的有利的优点。在每个小表面与大表面之间可以形成较大的角度、并因此形成较小的半径，这有利于形成更均匀的切屑。每个小表面设有特殊成形的小边缘，这确保它不会与工件接合。进而，位于切削刀头的相对端表面上的切削边缘可以被支承表面支承，克服在切削过程中作用在其上的作用力。
附图说明
为了更好地理解本发明，并且为了示出如何可在实践中实施本发明，现在将参考附图进行说明，在附图：
图1是按照本发明的切削刀头(或切削嵌入件)的顶透视图；
图2是该切削刀头的底透视图；
图3是该切削刀头的部分剖面的顶视图；
图4是该切削刀头的侧视图；
图5是带有安装在其中的按照本发明的切削刀头的切削工具的顶视图；
图6是图5中的某些细节部分；
图7是沿着图6中的线VII-VII取的部分剖视图；以及
图8是沿着图6中的线VIII-VIII取的部分剖视图。
具体实施方式
首先注意图1到3，这些图示出了一个可以转换角度的切削刀头10，典型地通过对碳化物粉末进行成形加压(form pressing)和烧结制作出这种刀头。应当注意的是，在整个说明和权利要求书中出现的带方向性的术语例如“前面”，“后面”等(以及它们的衍生物)仅只是为了说明的目的，而非试图限制所附的权利要求书的范围。
切削刀头10具有两个相同的相对的端表面12，以及在这些端表面之间伸展的周向侧表面14。切削刀头10为负面类型的(negative type)，且因此，周向侧表面14大致与两个端表面12垂直。切削刀头10的第一轴线A穿过端表面12和一个通孔16，该通孔的孔轴线与第一轴线A重合，该孔轴线在端表面12之间伸展。切削刀头10的周向侧表面14包括四个相同的大表面18和四个相同的小表面20。每个大表面18与相对的大表面18平行，并且与相邻的大表面18垂直。每个小表面20在一对相邻的大表面18之间延伸，并且与相邻的大表面18中的每个表面形成一个内钝角β(见图3)。在本实施例中，相邻的大表面18彼此相互垂直，角度β的数值为135°。每个大表面18的第一端22邻近一个端表面12，而它的第二端24邻近相对的端表面12。
每个端表面12包括一个支承表面26和两个前倾表面(two rakesurfaces)28，其中，在该支承表面上把切削刀头10支承在一个刀头凹窝(a insert pocket)中。在每个端表面12与周向侧表面14的相交处形成一个周向边缘30。周向边缘30具有两个相同的相对的切削边缘(或切削刃)32，两个相同的相对的支承边缘34和四个相同的小边缘36，每个小边缘位于相邻的切削边缘32与支承边缘34之间。支承边缘34并不形成能够进行切削的边缘，因此不把它们看作为切削边缘。此后，有时把它们称为“非切削边缘”。每个切削边缘32与相应的端表面12的一个给定的前倾表面28相关联，并且与一个给定的大表面18的第一端22相关联。每个支承边缘34与相应的端表面12的支承表面26相关联，并且与一个给定的大表面18的第二端24相关联。
每个小边缘36具有与一个给定的小表面20相关联的第一段38和与相邻的大表面18的第二端24的一部分相关联且与给定的小表面20不相关联的第二段40。第一段38在横过第一轴线A并朝向相反的端表面12的方向上离开相邻的切削边缘32伸展。第二段40在横过第一轴线A并离开相反的端表面12的方向上离开第一段38伸展到相邻的支承边缘34。切削刀头10的第二轴线B与第一轴线A垂直，且穿过一对相对的大表面18。
切削刀头10围绕第一轴线A具有180°的对称性。切削刀头也具有由围绕第二轴线B旋转180°加上围绕第一轴线A旋转90°确定的第二对称性。应当注意的是，可能特别是由于每个小表面20同样地横截着一对相邻的大表面18的原因出现了切削刀头10的第二对称性。
现在另外地注意图4，在该图中可以看到，在第一轴线A的方向上，切削刀头的支承表面26相对于切削边缘32向外突伸。因此，将支承表面26相对于相邻的切削边缘32升高，或者换句话说，使切削边缘32在沿着第一轴线A的切削刀头的厚度方向上相对于相邻的支承表面26凹进。结果，支承表面26可能是基面(ground)，不会损坏切削表面32，并且当把切削刀头10支承在刀头凹窝中时，切削边缘32将不会损坏刀头凹窝。将会认识到，由于切削刀头的第二对称性，切削刀头的转换角度的能力使得每个切削边缘32在第一轴线A的方向上具有一个伸展到支承边缘34的相对的支承表面26。这给切削刀头10提供了克服在切削过程中在第一轴线A方向上作用在切削边缘32上的切削作用力的支承。
现在注意图5到7，一工件42的转动轴线C确定转动方向R，而用于进行旋转的标准切削工具44具有纵向进给方向和径向进给方向。将切削刀头10支承在切削工具44中，并且该切削刀头具有一个与工件42接合的一个工作的(operative)切削边缘32。与工作的切削边缘32相关联的前倾表面28大致面向与转动方向R相反的方向。工作的切削边缘32和转动轴线C处在一个平面中，并且穿过该工作的切削边缘的一个虚线L与转动轴线C形成一个大约45°的角度。切削刀头10在切削工具44中的取向使得它关于工作的切削边缘32转动(即，倾斜)，方式是使与该工作的切削边缘32相关联的大表面18(在图5和6中这些相关联的大表面18被遮挡看不见)离开工件42地伸展，在相反的端表面的方向上，大表面18与工件42之间的间距(逐渐)增加。这种取向有利于使切削刀头10沿着大表面18由工件42上脱开。
另外注意图8，由该图可以看到，切削刀头10也沿着小表面20由工件42脱开。切削刀头关于工作的切削边缘32的转动(即，倾斜)也有利于这种脱开，且这种脱开的特征在于是，小表面20离开工件42伸展，在相反的端表面的方向上，小表面20与工件42之间的间距(逐渐)增加。
切削刀头10具有一个邻近工作的切削边缘32的工作的小边缘36。该工作的小边缘36与面向与纵向进给方向垂直的方向的那个小表面20相关联。在工作的小边缘36的第一段38与工件42之间形成一个间隙46。该间隙46沿着第一段38朝向工作的切削边缘32(逐渐)减小，并且可以与工件42接合，以及起邻近该工作的切削边缘32的一个清理件(a wiper)的作用。每个小边缘36的第二段40与相应的端表面12的支承表面26之间的交会点48(在图1和6中最清楚地看到)与相邻的大表面18的第二端24相关联。这确保在整个切削过程中在与工作的小边缘36相关联的小表面20与工件42之间保持间隙46，这除了紧靠近工作的切削边缘32的部位以外，在那些部位，工作的小边缘36可以与工件接合，并且作为一个清理件，如上面讨论过的那样。
应该注意的是，切削工具44可以在径向进给方向上对工件42的表面进行机械加工。在这种情况下，邻近工作的切削边缘32且与面对与径向进给方向垂直的方向的那个小表面20相关联的小边缘36将是工作的小边缘36，并且将在它的小表面20与工件42之间提供间隙46。
由上述内容可以看到，当切削刀头座落在一个旋转的工具中时切削刀头具有一个工作的切削边缘，将所述工具的构形做成对一个沿着纵向轴线转动的工件的表面进行机械加工。一个与该工作的切削边缘相邻的小边缘用做一个工作的小边缘。该工作的小边缘具有相关联的工作的小表面，并且在该工作的小表面与工件之间存在一个间隙。该工作的小表面是面向与进给方向垂直的方向的那个表面。
本发明潜在地提供了多个优点。首先，在每个小表面与大表面之间可以形成较大的角度，并因此形成较小的半径，这有利于形成更均匀的切屑。第二，每个小表面设有特殊成形的小边缘，这确保它不会与工件接合。最后，位于切削刀头的相对端表面上的切削边缘可以由支承表面支承，克服在切削过程中作用在其上的作用力。
虽然已经将本发明描述到一定的具体程度，但是应当理解，可以实现多种变化和改进，而不偏离在后面提出权利要求的本发明的范围。

Claims (19)

1.一种切削刀头(10)，它包括两个相对的端表面(12)，所述两个端表面具有穿过它们的第一轴线(A)，还包括在所述端表面(12)之间伸展的周向侧表面(14)和在每个所述端表面(12)与所述周向侧表面(14)相交处形成的周向边缘(30)，至少一个所述周向边缘(30)包括两个小边缘(36)和在它们之间伸展的切削边缘(32)，所述周向侧表面(14)包括两个小表面(20)，所述小表面中的每个小表面与在它们之间伸展的大表面(18)形成内部的钝角(β)，所述切削边缘(32)与所述大表面(18)相关联，并且，每个所述小边缘具有与所述小表面(20)相关联的第一段，所述第一段由所述切削边缘(32)大致朝向相对的端表面(12)伸展。
2.按照权利要求1所述的切削刀头(10)，其特征在于，所述切削刀头(10)关于所述第一轴线(A)具有180°的转动对称性。
3.按照权利要求2所述的切削刀头(10)，其特征在于，
与所述第一轴线(A)垂直的第二轴线(B)穿过所述大表面(18)；以及
所述切削刀头(10)具有由围绕所述第二轴线(B)旋转180°加上围绕所述第一轴线(A)旋转90°确定的对称性。
4.按照权利要求1所述的切削刀头(10)，其特征在于，
与所述第一轴线(A)垂直的第二轴线(B)穿过所述大表面(18)；以及
所述切削刀头(10)具有由围绕所述第二轴线(B)旋转180°加上围绕所述第一轴线(A)旋转90°确定的对称性。
5.按照权利要求4所述的切削刀头(10)，其特征在于，每个所述周向边缘(30)包括至少一个支承边缘(34)，所述支承边缘的位置在所述第一轴线(A)的方向上与给定的切削边缘相对。
6.按照权利要求1所述的切削刀头(10)，其特征在于，在每个所述小表面(20)与相邻的所述大表面(18)之间形成相同的内部的钝角(β)。
7.按照权利要求1所述的切削刀头(10)，其特征在于，每个所述小边缘(36)具有第二段(40)，所述第二段由所述第一段(38)大致离开相对的所述端表面(12)伸展，所述第二段(40)不与所述小表面(20)相关联。
8.一种切削刀头(10)，它包括：
两个相对的端表面(12)，所述两个端表面具有穿过它们的第一轴线(A)；
在所述两个相对的端表面(12)之间伸展的通孔(16)，所述通孔具有孔轴线，所述孔轴线与所述第一轴线(A)重合；
在所述端表面(12)之间伸展的周向侧表面(14)；
在每个所述端表面(12)与周向侧表面(14)相交处形成的周向边缘(30)；其中，
所述周向侧表面(14)包括四个相同的大表面(18)和四个相同的小表面(20)，每个所述大表面(18)具有邻近一个端表面(12)的第一端(22)和邻近相对的所述端表面(12)的第二端(24)；
每个所述大表面(18)在所述两个小表面(20)之间伸展，所述两个小表面中的每个小表面与在它们之间伸展的所述大表面(18)形成内部的钝角(β)；
每个所述周向边缘(30)包括两个相同的相对的切削边缘(32)，两个相同的相对的非切削的支承边缘(34)，以及四个相同的小边缘(36)，每个所述小边缘(36)位于邻近的切削边缘(32)与非切削的支承边缘(34)之间；
每个所述切削边缘(32)与所述大表面(18)相关联；并且
每个所述小边缘(36)具有与相应的所述小表面(20)相关联的第一段(38)，所述第一段(38)由所述切削边缘(32)大致朝向相对的所述端表面(18)伸展。
9.按照权利要求8所述的切削刀头，其特征在于，所述切削刀头关于所述第一轴线(A)具有180°的转动对称性。
10.按照权利要求9所述的切削刀头，其特征在于，
与所述第一轴线垂直的第二轴线(B)穿过所述大表面；以及
所述切削刀头具有由围绕所述第二轴线(B)旋转180°加上围绕所述第一轴线(A)旋转90°确定的对称性。
11.按照权利要求8所述的切削刀头，其特征在于，
与所述第一轴线垂直的第二轴线(B)穿过所述大表面；以及
所述切削刀头具有由围绕所述第二轴线(B)旋转180°加上围绕所述第一轴线(A)旋转90°确定的对称性。
12.按照权利要求11所述的切削刀头，其特征在于，每个所述周向边缘包括至少一个支承边缘，所述支承边缘的位置在所述第一轴线的方向上与给定的切削边缘相对。
13.按照权利要求8所述的切削刀头，其特征在于，在每个所述小表面与相邻的所述大表面之间形成相同的内部的钝角。
14.按照权利要求8所述的切削刀头，其特征在于，每个所述小边缘具有第二段，所述第二段由所述第一段大致离开相对的所述端表面地伸展，所述第二段不与所述小表面相关联。
15.一种包括按照权利要求8所述的切削刀头的旋转工具，当座落在所述旋转工具中时，所述切削刀头具有工作的切削边缘。
16.按照权利要求15所述的旋转工具与沿着纵向轴线转动的工件相结合，其特征在于，将所述旋转工具的构形做成对工件进行机械加工；
邻近工作的切削边缘的小边缘用做工作的小边缘；
所述工作的小边缘具有相关联的工作的小表面；以及
在所述工作的小表面与所述工件之间存在间隙。
17.按照权利要求16所述的旋转工具，其特征在于，将所述旋转工具的构形做成对沿着纵向进给方向转动工件的表面进行机械加工，其中，
所述工作的小表面面对与所述纵向进给方向垂直的方向。
18.按照权利要求16所述的旋转工具，其特征在于，将所述旋转工具的构形做成对沿着纵向进给方向转动工件的表面进行机械加工，其中，
所述工作的小表面面对与所述径向进给方向垂直的方向。
19.按照权利要求16所述的旋转工具，其特征在于，在所述工作的小表面与所述工件之间的所述间隙在相对的所述端表面的方向上增大。
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