[go: up one dir, main page]

CN108136510A - 车削刀片和方法 - Google Patents

车削刀片和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108136510A
CN108136510A CN201680059142.2A CN201680059142A CN108136510A CN 108136510 A CN108136510 A CN 108136510A CN 201680059142 A CN201680059142 A CN 201680059142A CN 108136510 A CN108136510 A CN 108136510A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cutting edge
turning insert
distance
turning
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680059142.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108136510B (zh
Inventor
罗尼·洛夫
亚当·约翰松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sandvik Intellectual Property AB
Original Assignee
Sandvik Intellectual Property AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sandvik Intellectual Property AB filed Critical Sandvik Intellectual Property AB
Publication of CN108136510A publication Critical patent/CN108136510A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108136510B publication Critical patent/CN108136510B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/16Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped
    • B23B27/1625Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with plate-like cutting inserts of special shape clamped by a clamping member acting almost perpendicularly on the chip-forming plane
    • B23B27/164Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with plate-like cutting inserts of special shape clamped by a clamping member acting almost perpendicularly on the chip-forming plane characterised by having a special shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B1/00Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/16Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped
    • B23B27/1644Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with plate-like cutting inserts of special shape clamped by a clamping member acting almost perpendicularly on the chip-forming plane and at the same time upon the wall of a hole in the cutting insert
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/16Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped
    • B23B27/1644Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with plate-like cutting inserts of special shape clamped by a clamping member acting almost perpendicularly on the chip-forming plane and at the same time upon the wall of a hole in the cutting insert
    • B23B27/1651Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped with plate-like cutting inserts of special shape clamped by a clamping member acting almost perpendicularly on the chip-forming plane and at the same time upon the wall of a hole in the cutting insert characterised by having a special shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2200/00Details of cutting inserts
    • B23B2200/04Overall shape
    • B23B2200/0447Parallelogram
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2200/00Details of cutting inserts
    • B23B2200/04Overall shape
    • B23B2200/0447Parallelogram
    • B23B2200/0452Parallelogram rounded
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2200/00Details of cutting inserts
    • B23B2200/08Rake or top surfaces
    • B23B2200/081Rake or top surfaces with projections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2200/00Details of cutting inserts
    • B23B2200/12Side or flank surfaces
    • B23B2200/128Side or flank surfaces with one or more grooves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2200/00Details of cutting inserts
    • B23B2200/20Top or side views of the cutting edge
    • B23B2200/202Top or side views of the cutting edge with curved cutting edge
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2200/00Details of cutting inserts
    • B23B2200/20Top or side views of the cutting edge
    • B23B2200/204Top or side views of the cutting edge with discontinuous cutting edge
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2200/00Details of cutting inserts
    • B23B2200/32Chip breaking or chip evacuation
    • B23B2200/321Chip breaking or chip evacuation by chip breaking projections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Turning (AREA)

Abstract

本发明涉及一种车削刀片(1),包括:顶表面(8);相反的底表面(9);侧表面(13、13’),所述侧表面(13、13’)将所述顶表面(8)和底表面(9)连接;以及两个相反的刀尖部(15、15’)。每个刀尖部(15、15’)包括凸形刀尖切削刃(10、10')、第一切削刃(11、11')和第二切削刃(12、12')。所述凸形刀尖切削刃(10、10')将所述第一切削刃(11、11')和第二切削刃(12、12')连接。参考平面(RP)与所述顶表面(8)和底表面(9)平行地定位并且位于所述顶表面(8)和底表面(9)之间。中心轴线(A1)与所述参考平面(RP)垂直地延伸。二等分线(7)从所述第一切削刃(11)和第二切削刃(12)等距地延伸。在顶视图中,同一刀尖部(15)上的所述第一切削刃(11)和第二切削刃(12)相对于彼此形成70‑85°的刀尖角α。每个刀尖部(15、15’)包括:第三凸形切削刃(60),该第三凸形切削刃(60)与所述第一切削刃(11)相邻;和第四切削刃(61),该第四切削刃(61)与所述第三切削刃(60)相邻。在顶视图中,所述第四切削刃(61)相对于所述二等分线(7)形成0‑34°的角度(β)。从所述第四切削刃(61)到所述参考平面(RP)的距离随着离开所述刀尖切削刃(10)而减小。

Description

车削刀片和方法
发明技术领域
本发明属于金属切削的技术领域。更具体地是,本发明属于在诸如数控机床的机床中用于金属切削的车削刀片的领域。
发明背景和现有技术
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的车削刀片。在US4632608中公开了这种车削刀片。在金属工件的车削中,金属工件绕中心轴线旋转。金属工件在一端处由卡盘或夹爪或者由其它装置夹紧,该装置旋转。被夹紧的工件的端部能够称为夹紧端或驱动端。为了稳定的夹紧,金属工件的夹紧端或驱动端具有比金属工件的相反端大的直径,和/或具有位于夹紧端与相反端之间的金属工件的部分的直径较大。可替代地是,金属工件在加工操作、即金属切削操作之前具有恒定的直径。车削刀片相对于金属工件移动。该相对移动被称为进刀。车削刀片的移动能够在与金属工件的中心轴线平行的方向上,这通常称为纵向进刀或轴向进刀。车削刀片的移动此外能够在与金属工件的中心轴线垂直的方向上,这通常称为径向进刀或表面切削(facing)。其它角度的移动也是可能的,这通常被称为仿形切削或仿形车削。在车削刀片的相对移动期间,来自金属工件的材料以切屑的形式被移除。切屑优选地是短的和/或具有防止切屑堵塞和/或不会给予被加工表面的差的表面光洁度的形状或移动方向。
可用于广泛范围的进刀方向的车削刀片的常见形状是菱形车削刀片。这种刀片在顶视图中,即在朝向观察者的前刀面中具有菱形的形状。位于彼此相距最大距离处的菱形的两个角部形成刀尖切削刃,其通常具有在0.2-2.0mm的范围内的曲率半径。这两个角部可具有55°的刀尖角。根据ISO标准,这种车削刀片的实例通常被称为DNMG和DCMT,并且通常至少部分地由硬质合金或立方氮化硼(CBN)或陶瓷或金属陶瓷制成。
通常在径向车削中,进刀方向朝向金属工件的旋转轴线。尽管离开金属工件的旋转轴线的径向车削,也被称为外表面切削,在理论上当加工某些部件时是有利的,但是如果使用诸如DNMG或DCMT的常见车削刀片,则差的切屑控制和快的刀片磨损会发生。
在US4632608中的车削刀片旨在克服外表面切削中的缺点。刀片具有三角形和菱形形状,其中菱形形状刀片包括四个刀尖部,其中两个相反的刀尖部位于菱形的锐角处,包括呈至少180°的角度的圆弧的形状的切削刃。圆弧形切削刃的一部分在外表面切削中是唯一的工作切削刃。在US4632608中的车削刀片可用于加工金属工件中的形成外部90°角部的两个壁,其中一个壁垂直于旋转轴线并且一个圆柱形壁平行于旋转轴线,其中两个壁由圆形段连接。
通常在轴向车削中,当对与金属工件的旋转轴线平行的金属工件中的外部90°角部的壁表面进行加工时,进刀方向朝向与金属工件的旋转轴线垂直的壁表面。在US4632608中的车削刀片也以这种方式使用。
发明内容
发明人已经发现,加工在金属工件中的形成外部90°角部的两个壁表面的替代方式在刀片磨损和/或断屑和/或切屑控制方面更有效,并且与先前已知的车削刀片相比,新的车削刀片给出了进一步改进。更具体地是,发明人已经发现,离开工件的夹紧端和/或离开外部90°角部的轴向车削、即与金属工件的旋转轴线平行的进刀给予了减少的刀片磨损和改进的断屑和/或切屑控制。当离开夹紧端进刀时,生成表面的刀尖切削刃在进刀方向上位于工作主切削刃之后,这与生成表面的刀尖切削刃在进刀方向上位于工作主切削刃之前的常规轴向车削相反。
发明人已经发现,与已知的车削刀片相比,用于该目的的新的车削刀片给出了甚至进一步的改进。
本发明的目的是提供车削刀片,该车削刀片包括两个刀尖部,适合用于加工金属工件中的形成外部90°角部的两个壁表面,该车削刀片在离开工件的夹紧端和/或离开外部90°角部的轴向车削、即与金属工件的旋转轴线平行的进刀中具有减小的刀片磨损和/或改进的断屑和/或切屑控制。进一步目的是提供车削刀片,该车削刀片具有在工作刀尖部上的生成表面的工作刀尖切削刃,该车削刀片能够不仅用于相反方向上的轴向进刀而且用于相反方向上的径向进刀,其中同一工作刀尖部能够用于加工由两个壁形成的90°角部,所述两个壁由具有与车削刀片的刀尖切削刃相同的曲率半径的弯曲段连接。
至少主要目的通过最初限定的车削刀片来实现,车削刀片的特征在于,每个刀尖部包括第一切削刃和第二切削刃,其中,凸形刀尖切削刃将第一切削刃和第二切削刃连接,
其中,二等分线从第一切削刃和第二切削刃等距地延伸,其中,在顶视图中,同一刀尖部上的第一切削刃和第二切削刃相对于彼此形成70-85°的刀尖角α,其中,每个刀尖部包括:第三凸形切削刃,第三凸形切削刃与第一切削刃相邻;和第四切削刃,第四切削刃与第三凸形切削刃相邻,其中,在顶视图中,第四切削刃相对于二等分线形成0-34°的角度β,并且其中从第四切削刃到参考平面的距离随着离开刀尖切削刃而减小。
通过这种刀片,发明人已经发现,当将车削刀片离开金属工件的夹紧端部和/或离开由两个壁表面形成的外部90°角部轴向进刀时,刀片磨损减小并且断屑和/或切屑控制被改善。相对大的刀尖角给予刀尖切削刃处的减小的刀片磨损。刀尖角足够小,小于或等于85°,使得90°角部能够被加工出来。第四切削刃布置成,使得其相对于二等分线形成0-34°的角度。在加工外部90°角部过程中,第一切削刃和第二切削刃布置在具有作为边界的外部90°角部的壁表面的扇形内。第一切削刃和第二切削刃布置成,使得当朝向并且垂直于金属工件的旋转轴线进刀时以及当朝向金属工件的夹紧端轴向进刀时,它们提供至少3°但优选地是至少8°的足够间隙。第四切削刃布置成当离开夹紧端和/或90°角部轴向车削时,作为主切削刃,即移除大部分金属工件材料。在这种操作中,第四切削刃布置成,使得其形成20-40°的进入角度。从第四切削刃到参考平面的距离随着距刀尖切削刃的距离增大而减小,这给出了甚至进一步改善切屑控制的进一步效果。第四切削刃优选地相对于参考平面形成3-5°的角度。
顶表面包括前刀面。底表面包括安置表面。换言之,底表面的至少一部分布置成与刀体的安置表面或位于刀体的刀片座中的垫片接触。参考平面平行于顶表面上的刀尖切削刃所位于的平面。以使得从参考平面到顶表面和底表面的距离相等的方式,参考平面位于顶表面和底表面之间。顶表面和底表面可以是平坦的。顶表面优选地不是平坦的。刀尖切削刃位于与中心轴线相等的距离处。中心轴线穿过刀片的几何中心。优选地是,中心轴线与具有在顶表面和底表面中的开口的通孔的中心轴线重合。刀尖切削刃形成车削刀片的最远侧部,换言之,刀尖切削刃是位于离中心轴线最大距离处的切削刀片的那一部分。刀尖部是切削刀片的周边部,在该切削刀片的周边部处,前刀面形成在第一切削刃、第二切削刃和刀尖切削刃之间的顶表面上。刀尖切削刃具有其中心位于第一切削刃和第二切削刃之间的圆弧或圆的一部分的形状,其中该圆优选地具有0.2-2.0mm的半径。换言之,刀尖切削刃优选地是具有0.2-2.0mm的曲率半径的凸形切削刃。70-85°的刀尖角给出的优点是,在无需车削刀片的任何重新定向的情况下,90°角部、即彼此垂直的两个壁表面能够用车削刀片的一个刀尖部加工出来。或者,70-85°的刀尖角等于具有70-85°的角度的圆弧的形状的刀尖切削刃。刀尖切削刃可具有略微偏离完美圆弧的形状。顶视图是顶表面面向观察者并且底表面背对观察者的视图。第一切削刃和第二切削刃在顶视图中优选地是直的。如果第一切削刃和第二切削刃不是直的,例如略微凸形、略微凹形或锯齿状,则角度分别使用第一切削刃和第二切削刃的端点之间的直线进行测量。第一切削刃和第二切削刃优选地具有0.5-20.0mm的长度,甚至更优选地1.0-3.0mm的长度。在侧视图中,第四切削刃离开刀尖切削刃地朝向底表面和参考平面倾斜。所有的刀尖切削刃优选地都位于与参考平面平行的共同平面中。切削刃是与前刀面和间隙表面接界的车削刀片的边缘。车削刀片的所有部分都位于具有作为边界的第一切削刃和第二切削刃的延伸部的扇形内。这给出了在无需重新定向车削刀片的情况下加工90°角部的壁表面的优点。两个刀尖部彼此相反,即每个刀尖部相对于另一个刀尖部绕中心轴线形成180°的角度。
根据本发明的实施例,车削刀片进一步包括:第五凸形切削刃,第五凸形切削刃与第二切削刃相邻;和第六切削刃,第六切削刃与第五切削刃相邻,其中在顶视图中,第六切削刃相对于二等分线形成0-34°的角度。
通过这种车削刀片,实现了在外表面切削中振动的降低的风险和切屑堵塞的降低的风险。
根据本发明的实施例,在顶视图中,第一切削刃、第二切削刃和第四切削刃是直线的或直的。
通过这种车削刀片,切削力方向和/或切屑流动方向将更少地取决于切削深度,即切削的深度。
在本上下文中,大于200mm的凹曲率半径或凸曲率半径被认为是直的或直线的。如果第一切削刃、第二切削刃和第四切削刃中的任何切削刃具有大于200mm的曲率半径,则该曲率半径比第三切削刃的曲率半径大得多或者10倍以上大。
根据本发明的实施例,二等分线在共同方向上延伸,使得每条二等分线与中心轴线A1相交,其中每个刀尖部相对于二等分线对称,其中,车削刀片是180°对称的,并且其中角度β是10-20°。
通过这种车削刀片,可将刀片用于在相反两端处被夹紧的金属工件。
因此,每个刀尖部关于二等分线对称,即每个刀尖部具有在与参考平面垂直并且包括二等分线的平面中成镜像的形状。换言之,位于二等分线的一侧上的刀尖部的一半是位于二等分线的相反侧上的刀尖部的另一半的镜像形状。在这个意义上的对称是切削刃和顶表面的形貌(topography)、例如断屑器构造的形状和延伸部。车削刀片是180°对称的,换言之,如果车削刀片绕中心轴线A1旋转180°,则车削刀片是相同的。换言之,两个相反的刀尖部是相同的。
根据本发明的实施例,在顶视图中,第三切削刃的曲率半径大于刀尖切削刃的曲率半径。
通过这种车削刀片,刀片磨损减小,尤其是在第三切削刃处的磨损。
根据本发明的实施例,从第一切削刃到参考平面RP的距离随着距刀尖切削刃的距离增大而减小。
通过这种车削刀片,当轴向切削时,切屑控制进一步被改善,尤其是在低切削深度处,使得第一切削刃是工作的。
从第一切削刃到参考平面的距离随着距刀尖切削刃的距离增大而减小,即,从第一切削刃的不同点到参考平面的距离以使得该距离随着距刀尖切削刃的距离增大而减小的方式变化。换言之,在侧视图中,第一切削刃朝向参考平面倾斜。换言之,刀尖切削刃位于距参考平面的距离比至少大部分第一切削刃更大。
优选地是,第一切削刃相对于参考平面形成1-3°的角度。
根据本发明的实施例,从第三切削刃到参考平面的距离随着距刀尖切削刃的距离增大而减小。
优选地是,第三切削刃相对于参考平面形成1-3°的角度。
通过这种车削刀片,切屑控制进一步被改善。
根据本发明的实施例,顶表面包括突起,该突起包括第一断屑器壁,第一断屑器壁面向第四切削刃,其中从第四切削刃到第一断屑器壁的距离随着离开刀尖切削刃而增大。
通过这种车削刀片,切屑控制进一步被改善。例如,切屑堵塞或切屑撞击金属工件的风险降低。
突起比顶表面的周围部更远地离开参考平面延伸。突起优选地具有沿二等分线的延伸部。突起优选地包括第二断屑器壁,第二断屑器壁面向第六切削刃。从第四切削刃到第一断屑器壁的距离是在与第四切削刃垂直的方向上以及在与参考平面、第一断屑器壁平行的平面中测量的。突起以及因此第一断屑器壁不一定必须沿第四切削刃的整个长度延伸。
根据本发明的实施例,在与参考平面RP垂直的平面中测量到的、在突起的顶表面和第四切削刃的最低点之间的距离D1是0.28-0.35mm。
通过这种车削刀片,断屑和/或切屑控制进一步被改善。一个进一步效果是:存在切屑撞击被加工表面的降低的风险,切屑撞击被加工表面可能降低所加工的金属工件、即部件的表面质量。
因此,在侧视图中,在突起的顶表面、即最高点和第四切削刃的最低点之间的高度差是0.28-0.35mm。
根据本发明的实施例,凸块形成在顶表面处,凸块位于距第四切削刃一定距离处,凸块位于第四切削刃和第一断屑器壁之间,凸块在与第四切削刃垂直或大致垂直的方向上具有主延伸部。
通过这种车削刀片,当第四切削刃以10-45°的进入角度工作时,切屑将是宽且薄的,并且具有由于凸起而包括伸长沟槽的底表面。这使得切屑更稳定并且更易于抵靠第一断屑器壁断裂。凸块的主延伸部给出以下效果,直到凸块的磨损降低凸块对切屑的影响为止的时间增大。
凸块或突起是相对于周围区域离开参考平面延伸的顶表面的部分。在顶视图中,凸块优选地具有卵圆形或大致卵圆形形状。在顶视图中,主延伸部在与第四切削刃垂直或大致垂直的方向上。凸块彼此分开。凸块优选地位于彼此相距恒定距离处。凸块优选地位于距第四切削刃恒定的距离或大致恒定的距离处。凸块优选地位于距第四切削刃距离0.3-0.6mm处。凸块优选地是伸长突起,其具有在范围0.8-3.0mm内的与相邻切削刃垂直的长度和在范围0.2-1.5mm内的与相邻切削刃平行的宽度,宽度小于长度。大致垂直于第四切削刃意味着离垂直于第四切削刃在+/-20°内。
根据本发明的实施例,凸块形成在顶表面处,凸块中的至少一个凸块与第三切削刃垂直地定位并且在与第三切削刃垂直的方向上具有主延伸部,凸块中的至少一个凸块与第一切削刃垂直地定位并且在与第一切削刃垂直的方向上具有主延伸部。
通过这种车削刀片,断屑和/或切屑控制进一步被改善,尤其是在较低切削深度处,即当切削的深度使得第一切削刃是工作的并且第四切削刃是不工作的时。在这种低切削深度处,切屑由于第一切削刃的低进入角度而是非常薄的,并且凸块功能用作断屑器。凸块的主延伸部给出以下效果,直到凸块的磨损降低凸块对切屑的影响为止的时间增大。
凸块或突起是相对于周围区域离开参考平面延伸的顶表面的部分。在顶视图中,凸块优选地具有卵圆形或大致卵圆形形状。凸块彼此分开。凸块优选地位于彼此相距恒定距离处。
根据本发明的实施例,顶表面和底表面是相同的,并且其中顶表面和底表面包括安置表面,该安置表面定位成距参考平面RP的距离比从参考平面RP到切削刃的距离更大。
通过这种车削刀片,设定车削刀片的使用极限的切削时间能够增大。
安置表面优选地包括突起的顶表面。
根据本发明的实施例,车刀包括刀体和根据本发明的车削刀片,刀体包括前端、相反的后端、主延伸部、刀片座,主延伸部沿纵向轴线A2从前端延伸到后端,刀片座形成在前端中,车削刀片能够安装在该刀片座中,使得在顶视图中,从工作刀尖部的第四切削刃到刀体的纵向轴线的距离短于从工作刀尖部的第二切削刃到刀体的纵向轴线A2的距离,其中工作刀尖部的第四切削刃相对于刀体的纵向轴线A2形成45-80°的角度。
换言之,当车刀在与刀体的纵向轴线A2垂直的方向上移动时,第四切削刃形成10-45°的进入角度κ1。
通过这种车削工具,当车刀离开夹紧端和/或90°角部在与刀体的纵向轴线垂直并且与金属工件的旋转轴线平行的方向上移动时,当切削深度足够大使得第四切削刃是工作的时,性能进一步被改善。如果进入角度小于10°,则切屑宽度会过宽,从而导致差的切屑控制,并且振动的风险会增大。而且,较小的切削深度是可能的。如果进入角度大于45°,则刀片磨损会增加。
工作刀尖部是在安装好的状态下包括刀尖切削刃的刀尖部,在顶视图中,该刀尖切削刃是相对于刀体的后端并且相对于刀体的纵向轴线最远侧的车削刀片的那一部分。工作刀尖部的第一切削刃相对于刀体的纵向轴线形成的角度大于工作刀尖部的第二切削刃相对于刀体的纵向轴线形成的角度。工作刀尖部的第四切削刃相对于刀体的纵向轴线形成的角度大于工作刀尖部的第六切削刃相对于刀体的纵向轴线形成的角度。处于安装好的状态下的车削刀片的中心轴线相对于刀体的纵向轴线大致垂直。刀体的刀片座是车削刀片可以安装在其中的敞开空腔或切口。用于安装刀片的装置的实例包括螺钉和顶夹具。刀体的后端是位于离工作刀尖切削刃最大距离处的刀体的那一部分。
根据本发明的实施例,刀片座包括侧壁,侧壁面向与位于工作刀尖部处的第六切削刃相邻的间隙表面。
当车削刀片安装在刀座中时,或者至少在加工期间当第四切削刃是工作的时,面向与位于工作刀尖部处的第六切削刃相邻的间隙表面的刀片座的侧壁与所述间隙表面接触。
根据本发明的实施例,用以加工金属工件的方法使用包括根据本发明的车削刀片的车刀来执行。该方法包括步骤:使金属工件绕旋转轴线A3旋转;定位工作刀尖部的第一切削刃,使得第一切削刃相对于金属工件的旋转轴线A3形成的角度小于由第二切削刃相对于金属工件的旋转轴线A3形成的角度;在与旋转轴线A3平行的方向上移动车削刀片,使得第一切削刃是工作的且在车削刀片的移动方向上位于生成表面的刀尖切削刃之前,并且使得第四切削刃以10-45°的第一进入角度κ1工作。
圆柱形表面是具有沿金属工件的旋转轴线的延伸部并且位于离金属工件的旋转轴线恒定距离处的表面。恒定距离是指波高小于0.10毫米的波浪表面。工作刀尖部是以下刀尖部,其定位成使得在切削期间该刀尖部包括从金属工件上切削切屑的至少一个切削刃。工作刀尖部定位成比相反的且不工作的刀尖部更靠近于金属工件的旋转轴线并且更靠近于金属工件的第一端。第四切削刃是工作的,意味着第四切削刃从金属工件上切削切屑。第一切削刃是工作的。进一步的,与工作第一切削刃相邻的刀尖切削刃的那一部分是工作的。与第一切削刃是工作的同时,形成在与第一切削刃相同的刀尖部上的第二切削刃是不工作的。车削刀片的移动通常称为进刀,在这种情况下轴向进刀。轴向进刀优选地在离开金属工件的夹紧端的方向上。
根据本发明的实施例,用以加工金属工件的方法使用包括根据本发明的车削刀片的车刀来执行。该方法包括步骤:将金属工件夹紧在第一端处;使金属工件绕旋转轴线A3旋转;将刀体的纵向轴线A2与金属工件的旋转轴线A3垂直地定位;定位工作刀尖部的第一切削刃,使得第一切削刃相对于金属工件的旋转轴线A3形成的角度小于由工作刀尖部的第二切削刃相对于金属工件的旋转轴线A3形成的角度;将工作刀尖部的第一切削刃定位成距刀体的纵向轴线A2的距离比从工作刀尖部的第二切削刃到刀体的纵向轴线A2的距离短;将刀尖切削刃定位成更靠近于金属工件的旋转轴线A3并且距刀体的纵向轴线A2的距离比车削刀片的所有其它部分大;在与旋转轴线A3平行的方向上移动车削刀片,使得第一切削刃是工作的并且在车削刀片的移动方向上位于生成表面的刀尖切削刃之前,并且使得第四切削刃以10-45°的第一进入角度κ1工作。
工作刀尖部是以下刀尖部,其定位成使得在切削期间该刀尖部包括从金属工件上切削切屑的至少一个切削刃。与第一切削刃是工作的同时,形成在与第一切削刃相同的刀尖部上的第二切削刃是不工作的。车削刀片的移动通常称为进刀,在这种情况下轴向进给或纵向进刀。
附图说明
现在将通过描述本发明的不同实施例并且通过参照附图更详细地解释本发明。
图1是示出了通过根据第一实施例的车削刀片进行的圆柱形表面的常规车削的示意图。
图2是示出了通过根据第一实施例的车削刀片进行的圆柱形表面的车削的示意图。
图3是示出了通过根据第一实施例的车削刀片进行的金属工件的、包括轴向车削和外表面切削的车削的示意图。
图4是常规车削刀片的刀尖部的示意性顶视图,示出了由常规车削引起的磨损。
图5是实施例的刀尖部的示意性顶视图,示出了由图6中的车削引起的磨损。
图6是示出了通过根据第一实施例的车削刀片进行的90°角部的车削的示意图。
图7a是示出了根据第一实施例的车削刀片的透视图。
图7b是图7a中的车削刀片的前视图。
图7c是图7a中的车削刀片的侧面。
图7d是图7a中的车削刀片的顶视图。
图7e是刀体和图7a中的车削刀片的顶视图。
图7f是图7e中的刀体的顶视图。
图8是示出了安置在刀体中的图7a中的车削刀片的透视图。
图9是示出了刀体和图7a中的车削刀片的透视图。
图10是示出了图8中的车削刀片和刀体的顶视图。
图11a是示出了根据第二实施例的车削刀片的透视图。
图11b是图11a中的车削刀片的顶视图。
图11c是图11a中的车削刀片的底视图。
图11d是图11a中的车削刀片的侧视图。
图11e是图11a中的车削刀片的前视顶视图。
图12a是示出了根据第三实施例的车削刀片的透视图。
图12b是图12a中的车削刀片的顶视图。
图12c是图12a中的车削刀片的底视图。
图12d是图12a中的车削刀片的侧视图。
图12e是图12a中的车削刀片的前视顶视图。
图13a是示出了根据第四实施例的车削刀片的透视图。
图13b是图13a中的车削刀片的顶视图。
图13c是图13a中的车削刀片的底视图。
图13d是图13a中的车削刀片的侧视图。
图13e是图13a中的车削刀片的前视顶视图。
图14a是示出了根据第五实施例的车削刀片的透视图。
图14b是图14a中的车削刀片的顶视图。
图14c是图14a中的车削刀片的底视图。
图14d是图14a中的车削刀片的侧视图。
图14e是图14a中的车削刀片的前视顶视图。
图15a是示出了根据第六实施例的车削刀片的透视图。
图15b是图15a中的车削刀片的顶视图。
图15c是图15a中的车削刀片的底视图。
图15d是图15a中的车削刀片的侧视图。
图15e是图15a中的车削刀片的前视顶视图。
所有车削刀片图都已经按比例绘制。
具体实施方式
参考图1,其示出了通过使用根据实施例的车削刀片1进行车削的常规金属切削操作。金属工件50由夹爪52夹紧,夹爪52连接到诸如数控机床或车床的包括未示出的电机的机床。夹爪压靠在金属工件50的第一端54或夹紧端处的外表面上。金属工件50的相反的第二端55是自由端。金属工件50绕旋转轴线A3旋转。车削刀片1可靠地且可移除地夹紧在刀体2中的刀片座或刀槽中。刀体2具有纵向轴线A2,纵向轴线A2从后端延伸到前端,刀片座或刀槽位于前端中。刀体2和车削刀片1一起形成车刀3。车刀3相对于金属工件50移动,通常称为进刀。在图1中,进刀是轴向的,也称为纵向进刀,即进刀的方向平行于旋转轴线A3。这样,圆柱形表面53形成。车削刀片1具有工作刀尖,该工作刀尖具有80°的刀尖角α。随着车削用刀片1到达更接近于与旋转轴线A3垂直的壁表面,因为对于切屑从切削区域离开存在不多空间,所以切屑控制差。还存在切屑撞击或损坏所加工的表面的风险。主切削刃位于刀尖切削刃之后,换言之,进入角度超过90°,在图1中为约95°。
参照图2,其示出了使用根据第一实施例的车削刀片进行的车削。如在图1中,金属工件由未示出的夹爪夹紧,夹爪压靠在金属工件的第一端54或夹紧端处的外表面上。金属工件的相反的第二端55是自由端。金属工件绕旋转轴线A3旋转。在顶视图中看到,车削刀片借助于螺钉可靠地且可移除地夹紧在刀体2中的刀片座或刀槽中。刀体2具有纵向轴线A2,纵向轴线A2从后端延伸到前端,刀片座或刀槽位于前端中。在图2中,进刀在最大程度上是轴向的,也称为纵向进刀,即进刀的方向平行于旋转轴线A3。这样,外部圆柱形表面53形成。在每次切削的进入时或者紧接在轴向进刀之前,以使得车削刀片沿圆的圆弧移动的方式,进刀具有径向分量。车削刀片包括绕车削刀片1的中心轴线彼此相对180°形成的两个相反且相同的刀尖部15、15'。每个刀尖部15、15'包括第一切削刃11、第二切削刃12以及凸形刀尖切削刃10,凸形尖切削刃10将第一切削刃11和第二切削刃12连接。位于比相反的不工作的刀尖部15'更靠近于旋转轴线A3的一个刀尖部15是工作的。工作意味着刀尖部放置成使得它能够用于从金属工件50上切削切屑。从第一切削刃11和第二切削刃12等距地延伸的二等分线7与刀尖切削刃10的中心和车削刀片的中心轴线A1相交。第一切削刃11和第二切削刃12会聚在车削刀片之外的未示出的点处。工作刀尖部15的二等分线相对于纵向轴线A2形成40-50°的角度θ。
在顶视图中,同一刀尖部15上的第一切削刃11和第二切削刃12相对于彼此形成70-85°的刀尖角α,刀尖角α在图2中是80°。第三凸形切削刃60与第一切削刃11相邻地形成。第四切削刃61与第三切削刃60相邻地形成,离开刀尖切削刃10更远。第五凸形切削刃62与第二切削刃12相邻地形成。第六切削刃63与第五切削刃62相邻地形成,离开刀尖切削刃10更远。在顶视图中,如在图2中,第一切削刃11、第二切削刃12、第四切削刃61和第六切削刃63是直线或直的,或者大致直线的或直的。在图2中朝向右侧的主进刀方向平行于旋转轴线A3并且离开金属工件50的第一端54或夹紧端。在所述进刀方向上,第四切削刃61以10-45°、优选地是20-40°的进入角度κ1工作,进入角度κ1在图2中是30°。第四切削刃63在所述进刀方向上是主切削刃,即大部分切屑由第四切削刃63至少以中等到高的切削深度切削。在较小程度上,第三切削刃60、第一切削刃11和刀尖切削刃10也是工作的。第一切削刃在所述轴向进刀方向上位于刀尖切削刃10之前。车削刀片的所有部分都在所述进刀方向上位于工作刀尖切削刃10之前。形成在工作刀尖部15上的第二切削刃11是不工作的。
在轴向车削操作中,特别是与进刀朝向夹紧端并且朝向壁表面的图1中所示的加工相比,切屑能够以无阻碍的方式从金属工件被引导离开。在图2中的加工步骤中,车削刀片1进入到金属工件50中,使得刀尖切削刃10沿圆的圆弧移动。车削刀片1进入金属工件50中,或者进行切削,使得在进入期间的切屑厚度是恒定的或大致恒定的。在进入时,切削深度从零切削深度增大。这种优选的进入降低了刀片磨损,特别是在刀尖切削刃10处的磨损。切屑厚度定义为进刀速率乘以进入角度。因此,通过在进入期间选择和/或改变车削刀片的进刀速率和移动和/或方向,切屑厚度能够是恒定的或大致恒定的。在进入期间的进刀速率优选地小于或等于0.50毫米/转。在进入期间的切屑厚度优选地小于或等于在随后的切削或加工期间的切屑厚度。
如果以使得进刀方向会垂直于旋转轴线A3并且离开旋转轴线A3的方式,进刀方向会是径向的,则第六切削刃63将以10-45°、优选地是20-40°的进入角度κ2工作。
至少部分地由图1和2中的刀尖切削刃生成或形成的圆柱形表面53或旋转对称表面具有波浪形状,该波浪形状具有小的波峰部和波谷部,并且波浪形状至少部分受刀尖半径的曲率和进刀速率影响。波高小于0.10毫米,优选地是小于0.05毫米。在这个意义上,螺纹轮廓不是圆柱形表面53。
在图3中,图2中的车削刀片和刀体在替代性的加工操作中能够被看到,示出了车刀的多用途应用领域,特别是关于进刀方向。示出了六个步骤的加工序列。步骤1是底切操作。步骤2是离开金属工件的第一端54或夹紧端的轴向车削。步骤3是生成圆锥形或截头圆锥形表面的、呈具有轴向分量和径向分量两者的进刀的形式的仿形切削操作。步骤4是与步骤2类似的操作。步骤5是生成位于与金属工件的旋转轴线A3垂直的平面中的平坦表面的外表面切削操作。步骤6是在金属工件的第二端55或自由端处的外表面切削操作。
图4示出了常规车削的原理,其中C1表示图1中的进刀方向,并且D1表示由这种操作引起的刀尖部上的磨损。C3表示常规的表面切削操作,即垂直于旋转轴线A3并且朝向旋转轴线A3的进刀,并且D3表示由这种操作引起的在刀尖部上的磨损。在C1进刀方向上,第二切削刃12是工作切削刃。在C3进刀方向上,第一切削刃11是工作切削刃。凸形刀尖切削刃10将第一切削刃11和第二切削刃12连接。过渡点T1、T2分别表示刀尖切削刃10与第一切削刃11和第二切削刃12之间的过渡部。磨损D1、D3取决于切削深度和进刀速率两者。然而,显然,D1和D3重叠,导致在刀尖切削刃10处或至少在刀尖切削刃10的中心部分的高磨损。
图5示出了本发明的和替代性的车削方法的原理。C2表示图2中的主进刀方向,或者图6中的走刀(pass)2、4、6和8中的主进刀方向,即离开金属工件的夹紧端的轴向进刀方向。D2表示由这种操作引起的在刀尖部上的磨损。C4表示外表面切削的操作,即垂直于旋转轴线A3和离开旋转轴线A3的进刀,如在图6中的走刀1、3、5和7中的主进刀方向上所看到的那样。D4表示由这种操作引起的在刀尖部上的磨损。在C4进刀方向上,第二切削刃12是工作切削刃。在C2进刀方向上,第一切削刃11是工作切削刃。凸形切削刃10将第一切削刃11和第二切削刃12连接。过渡点T1、T2分别表示刀尖切削刃10与第一切削刃11和第二切削刃12之间的过渡部。磨损D2、D4取决于切削深度和进刀速率两者。然而,显然,D2和D4没有重叠,或者至少在比图4中较小的程度上重叠,从而导致在刀尖切削刃10处的减小的磨损,或者至少在刀尖切削刃10的中心部处的减小的磨损。与图11相比,第一切削刃11和第二切削刃12的磨损处于更宽的范围上。然而,因为与C1和C3上的较大进入角相比,在进刀C2和C4上的进入角较小,所以图5中的切屑厚度将是较薄的并因此给出相对小的磨损。在恒定的进刀速率和切削深度下,D2的面积等于D3的面积,并且D1的面积等于D4的面积。
图6示出了使用根据第一实施例的车削刀片的加工序列的实例。左手侧是金属工件的夹紧端。包括圆柱形表面53和平坦表面56的90°角部通过车削形成。示出了一系列步骤1-8。针对每个步骤的进入被示出为垂直于每个步骤的主进刀方向。在步骤1、3、5和7中的主进刀方向垂直于旋转轴线A3并且离开旋转轴线A3。在步骤2、4、6和8中的主进刀方向平行于旋转轴线A3并且离开夹紧端。针对每次切削的进入优选如结合图2所述。在图10中所示的一系列步骤之后的车削刀片1的磨损与图5中所示的磨损相似或相同
图7a-f和图8-10进一步描述了根据第一实施例的车削刀片1以及车刀3,车刀3包括车削刀片1和刀体2。车削刀片1包括:顶表面8,顶表面8是前刀面14或包括前刀面14;和相反的底表面9,相反的底表面9功能用作安置表面。参考平面RP与顶表面8和底表面9平行地定位并且位于顶表面8和底表面9之间。中心轴线A1与参考平面RP垂直地延伸并且与参考平面RP、顶表面8和底表面9相交。在顶表面8和底表面9中具有开口的螺钉孔与中心轴线A1同心。
车削刀片1包括侧表面13,侧表面13功能用作间隙表面,侧表面13将顶表面8和底表面9连接。两个相反的刀尖部15、15'相对于中心轴线A1或绕中心轴线A1对称地形成。刀尖部15、15'是相同的。每个刀尖部15、15'包括第一切削刃11、第二切削刃12以及凸形刀尖切削刃10,凸形刀尖切削刃10将第一切削刃11和第二切削刃12连接。每个刀尖部15、15'进一步包括:第三凸形切削刃60,第三凸形切削刃60与第一切削刃11相邻地形成;以及第四切削刃61,第四切削刃61与第三切削刃60相邻地形成、离开刀尖切削刃10更远。每个刀尖部15、15'进一步包括:第五凸形切削刃62,第五凸形切削刃62与第二切削刃12相邻地形成;以及第六切削刃63,第六切削刃63与第五切削刃62相邻地形成、离开刀尖切削刃10更远。在顶视图中,如在图7d中,第一切削刃11、第二切削刃12、第四切削刃61和第六切削刃63是直线的或直的,或大致直线的或直的。
刀尖切削刃10、10'位于距中心轴线A1最大的距离处,即距中心轴线A1的距离比车削刀片的所有其它部分大。
在图7d中看见的顶视图中,同一刀尖部15上的第一切削刃11和第二切削刃12相对于彼此形成75-85°的刀尖角α,在图7d中刀尖角α是80°。在侧视图中,诸如在图7c中,每个刀尖部15、15’、15”上的第四切削刃61和第六切削刃63的至少一部分朝向底表面9倾斜,使得在侧视图中,第四切削刃61和第六切削刃63具有在同一刀尖部15上的更靠近于刀尖切削刃10的其最高点。换言之,从第四切削刃61和第六切削刃63到参考平面RP的距离以使得该距离随着距刀尖切削刃10的距离增大而减小的方式变化。进一步地是,第一切削刃11、第二切削刃12、第三切削刃60和第五切削刃62以对应的方式朝向底表面9倾斜,使得相对于底表面9,刀尖切削刃10比第一切削刃11和第二切削刃12离开更远,第一切削刃11和第二切削刃12又比第三切削刃60和第五切削刃62离开更远,第三切削刃60和第五切削刃62又比第四切削刃61和第六切削刃63离开更远。二等分线7、7'从每对第一切削刃11、11'和第二切削刃12、12'等距地延伸。每条二等分线7、7'与中心轴线A1相交,并且二等分线7、7'在共同的方向上延伸。底表面9与顶表面8相同。在顶视图中,如在图7d中,第四切削刃61相对于二等分线7形成0-34°的角度β,在图7d中该角度β是10-20°。顶表面8包括突起30,突起30包括第一断屑器壁34,第一断屑器壁34面向第四切削刃61。从第四切削刃61到第一断屑器壁34的距离随着离开刀尖切削刃10而增加。突起30旨在功能用作安置表面,并且每个突起的顶表面是平坦的并且平行于参考平面RP。突起30是位于距参考平面RP最大距离处的车削刀片1的那一部分。突起包括第二断屑器壁,第二断屑器壁面向第六切削刃。从第四切削刃61到第一断屑器壁34的距离是在与第四切削刃61垂直的方向上以及在与参考平面RP、第一断屑器壁34平行的平面中测量的。突起30以及因此第一断屑器壁34不一定必须沿第四切削刃61的整个长度延伸。仍然,从第四切削刃61到第一断屑器壁34的距离在第四切削刃61的部分处增大,在该第四切削刃61的部分处,第一断屑器壁34与该第四切削刃61垂直地延伸。
在与参考平面RP垂直的平面中测量到的、在突起30的顶表面和第四切削刃61的最低点之间的距离D1是0.28-0.35mm。
凸块80或突起形成在顶表面8中。凸块80位于距第四切削刃61大于0.3mm且小于3.0mm的距离处。凸块80位于第四切削刃61和第一断屑器壁34之间。在顶视图中,凸块80具有非圆形形状,使得凸块的0.8-3.0mm的主延伸部在与第四切削刃61大致垂直或垂直的方向上。与主延伸部垂直的凸块的次要(minor)延伸部是0.5-2.0毫米。凸块80或突起是相对于周围区域离开参考平面延伸的顶表面8的部分。在如图7d中所示的顶视图中,凸块80优选地具有卵圆形或大致卵圆形形状。凸块80彼此分开。凸块80优选地位于彼此相距恒定距离处。凸块80优选地位于距第四切削刃61恒定距离处。在第一实施例中,存在5个与第四切削刃相邻的凸块。优选地是,具有2-10个与第四切削刃相邻的凸块。
存在与第三切削刃60垂直地定位并且在与第三切削刃60垂直的方向上具有主延伸部的至少一个另外的凸块80,在第一实施例中是2-3个凸块80,并且存在与第一切削刃11垂直地定位并且在与第一切削刃11垂直的方向上具有主延伸部的至少一个另外的凸块80,在第一实施例中是1-2个凸块80。
根据第一实施例的车削刀片1关于二等分线7、7'的相反两侧镜像对称。因此,凸块80以对应的方式形成在距第二切削刃12、第五切削刃62和第六切削刃63一定距离处。
通过这种车削刀片1,断屑和/或切屑控制进一步被改善,尤其是在较低切削深度处,即当切削深度使得第一切削刃11是工作的并且第四切削刃61是不工作的时。在这种低切削深度处,切屑由于第一切削刃11的低进入角度而是非常薄的,并且最靠近于第一切削刃11的凸块或多个凸块80功能用作断屑器。凸块80的主延伸部给出以下效果,直到凸块80的磨损降低凸块80对切屑的影响为止的时间增大。
现在参考图2和图7e-10,图2和图7e-10示出了车刀3,车刀3包括刀体2和根据第一实施例的车削刀片1。刀体2包括前端、相反的后端,并且具有沿纵向轴线A2从前端44延伸到后端的主延伸部。刀片座4形成前端44中,车削刀片1可以安装在前端44中。刀体4是方形刀柄,其在横截面中具有25毫米的宽度和25毫米的高度。纵向轴线位于该横截面的中心处。可替代地是,刀体能够具有不同的形状,例如包括适合于被夹紧在数控机床中的刀具主轴中的圆锥形或者截头圆锥形后部的形状。在这种情况下,纵向轴线A2位于该圆锥体的中心处。工作刀尖部15的二等分线相对于纵向轴线A2形成40-50°的角度θ。从工作刀尖部15的第四切削刃61到刀体的纵向轴线A2的距离短于从同一工作刀尖部15的第二切削刃12到刀体的纵向轴线A2的距离。在轴向车削操作中,即当车刀在与旋转轴线A3平行的方向上移动时,其中第四切削刃61以10-45°的进入角度κ1工作,如在图2中所示,切削力具有引起车削刀片绕其中心轴线A1在顺时针方向上旋转的趋势,如图2中的顶视图中所示。为了降低该风险,刀片座4包括侧壁70,侧壁70在图7f和9中清楚地看到,侧壁70面向与位于工作刀尖部处的第六切削刃63相邻的间隙表面13。当车削刀片1安装在刀体2的刀片座4中时,侧壁70与相邻于位于工作刀尖部处的第六切削刃63的间隙表面13接触。车削刀片1通过诸如夹具95的夹紧装置可靠地夹紧或定位在刀片座4中,如在图8-10所示。诸如延伸穿过车削刀片1中的中心通孔的夹紧螺钉的其它夹紧装置是可能的。
以使得顶表面8和底表面9是相同的方式,根据第一实施例的车削刀片1是双面的,或者可在颠倒位置下使用。顶表面8和底表面9的面积在大小上是相同的。
现在参考图11-图14a-e,图11-图14a-e分别示出了根据第二实施例、第三实施例、第四实施例和第五实施例的车削刀片。这些实施例仅在底表面和侧表面方面与第一实施例不同。
因此,分别在图11-图14a-e中示出的根据第二实施例、第三实施例、第四实施例和第五实施例的车削刀片1在顶表面8、参考平面RP、螺钉孔、第一切削刃11,刀尖切削刃10、第二切削刃12、第三切削刃60、第四切削刃61、第五切削刃62、第六切削刃63、刀尖角α、二等分线7、角度β、前刀面14、突起30、第一断屑器壁34、第二断屑器壁、距离D1以及凸块80方面具有与第一实施例同一或相同的形状、形式、尺寸、值以及特征和元件之间的相互关系。
根据第二实施例、第三实施例、第四实施例和第五实施例的车削刀片,分别如图11-图14a-e中所示,形成为使得第一侧表面13包括:第一间隙表面21,第一间隙表面21与第一切削刃11相邻;第三间隙表面23;以及第二间隙表面22,第二间隙表面22位于第一间隙表面21和第三间隙表面23之间。
在与第一切削刃11垂直的平面中测量到的第二间隙表面22相对于底表面9形成的角度大于在与第一切削刃11垂直的平面中测量到的第三间隙表面23相对于底表面形成的角度。
在与第一切削刃11垂直的平面中测量到的第二间隙表面22相对于底表面9形成的角度大于在与第一切削刃11垂直的平面中测量到的第一间隙表面21相对于底表面形成的角度。
每个刀尖部15、15'的侧表面13、13'关于与参考平面RP垂直且包括二等分线7的平面对称地构造。
与第二切削刃12相邻的间隙表面以对应的方式形成或布置。
由间隙表面布置带来的优点是,外表面切削能够在较小的金属工件直径下执行,并且较大的切削深度在外表面切削中是可能的。
现在参考图11a-e,图11a-e示出了根据第二实施例的车削刀片1。底表面9包括转动防止装置40,以便减少在加工期间车削刀片1相对于刀片座4的移动。转动防止装置40呈具有共同的主延伸部的两个沟槽40、40'的形式,该主延伸部对应于二等分线7、7'的延伸部。
现在参考图12a-e,图12a-e示出了根据第三实施例的车削刀片1。底表面9包括转动防止装置40,以便减少在加工期间车削刀片1相对于刀片座4的移动。转动防止装置40呈具有共同的主延伸部的两个沟槽40、40'的形式,该主延伸部对应于二等分线7、7'的延伸部。每个沟槽40、40'均包括相对于彼此形成在100-160°的范围内的钝角的两个表面。
现在参考图13a-e,图13a-e示出了根据第四实施例的车削刀片1。底表面9包括转动防止装置40,以便减少在加工期间车削刀片1相对于刀片座4的移动。转动防止装置40呈具有共同的主延伸部的两个凸脊40、40'的形式,该主延伸部对应于二等分线7、7'的延伸部。
现在参考图14a-e,图14a-e示出了根据第五实施例的车削刀片1。底表面9包括平坦表面9,平坦表面9平行于参考平面RP。
现在参考图15a-e,图15a-e示出了根据第六实施例的车削刀片1。底表面9包括平坦表面9,平坦表面9平行于参考平面RP。平坦表面9是绕车削刀片的中心轴线的环状的表面。
第一侧表面13包括:第一间隙表面21,第一间隙表面21与第一切削刃11相邻;和第三间隙表面23。第三间隙表面23与底表面9接界。
在与第一切削刃11垂直的平面中测量到的第一间隙表面21相对于底表面9形成的角度大于在与第一切削刃11垂直的平面中测量到的第三间隙表面23相对于底表面形成的角度。
与第二切削刃12相邻的间隙表面以对应的方式形成或布置。
由间隙表面布置带来的优点是,外表面切削能够在较小的金属工件直径下执行,并且较大的切削深度在外表面切削中是可能的。
突起30包括形成在突起30的顶表面中的沟槽。该沟槽具有与二等分线7垂直的主延伸部。
对于所有实施例,作为第一切削刃11和第二切削刃12之间的角度的刀尖角α是75-85°,角度β是10-20°,并且在顶视图中,刀尖切削刃10的曲率半径小于第三切削刃的曲率半径。在所有切削刃之间的过渡部是平滑的,而没有尖锐角部。通过具有相对大的刀尖角α,刀尖切削刃10的强度增大,从而导致较少的磨损。通过具有相对大的刀尖角α,第一切削刃11的进入角度相对小,是2.5-7.5°,这给予第一切削刃的减小的磨损。通过具有相对小的刀尖切削刃10的曲率半径,部件上的小半径能够被加工出来,并且车削刀片1能够用于加工更宽范围的形状。通过具有10-20°的角度β(第一切削刃11的进入角度),在第一切削刃11是工作的情况下,振动趋势在较高切削深度下减小。
本发明不限于所公开的实施例,而是可在所附权利要求书的范围内变化和更改。

Claims (16)

1.一种车削刀片(1),包括:
顶表面(8),
相反的底表面(9),
侧表面(13、13’),所述侧表面(13、13’)将所述顶表面(8)和所述底表面(9)连接,
两个相反的刀尖部(15、15’),
每个所述刀尖部(15、15’)包括凸形刀尖切削刃(10、10’),
参考平面(RP)与所述顶表面(8)和所述底表面(9)平行地定位并且位于所述顶表面(8)和所述底表面(9)之间,
中心轴线(A1)与所述参考平面(RP)垂直地延伸,
其特征在于,
每个所述刀尖部(15、15’)包括第一切削刃(11、11’)和第二切削刃(12、12’),
其中,所述凸形刀尖切削刃(10、10’)将所述第一切削刃(11、11’)和所述第二切削刃(12、12’)连接,
其中,二等分线(7)从所述第一切削刃(11、11’)和所述第二切削刃(12、12’)等距地延伸,
其中,在顶视图中,同一刀尖部(15)上的所述第一切削刃(11)和所述第二切削刃(12)相对于彼此形成70-85°的刀尖角(α),
其中,每个所述刀尖部(15、15’)包括:第三凸形切削刃(60),所述第三凸形切削刃(60)与所述第一切削刃(11)相邻;以及第四切削刃(61),所述第四切削刃(61)与所述第三凸形切削刃(60)相邻,
其中,在顶视图中,所述第四切削刃(61)相对于所述二等分线(7)形成0-34°的角度(β),
并且其中,从所述第四切削刃(61)到所述参考平面(RP)的距离随着离开所述刀尖切削刃(10)而减小。
2.根据权利要求1所述的车削刀片(1),其中,所述车削刀片(1)包括:第五凸形切削刃(62),所述第五凸形切削刃(62)与所述第二切削刃(12)相邻;以及第六切削刃(63),所述第六切削刃(63)与所述第五凸切削刃(62)相邻,
其中,在顶视图中,所述第六切削刃(63)相对于所述二等分线(7)形成0-34°的角度。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1),其中,在顶视图中,所述第一、第二和第四切削刃(11、12、61)是直线的或直的。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1),其中,所述二等分线(7、7’)在共同方向上延伸,使得每条所述二等分线(7、7’)与所述中心轴线(A1)相交,其中每个所述刀尖部(15、15’)关于所述二等分线(7、7’)对称,其中,所述车削刀片(1)是180°对称的,并且其中所述角度(β)是10-20°。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1),其中,在顶视图中,所述第三切削刃(60)的曲率半径大于所述刀尖切削刃(10)的曲率半径。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1),其中,从所述第一切削刃(11、11’)到所述参考平面(RP)的距离随着距所述刀尖切削刃(10、10’)的距离增大而减小。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1),其中,从所述第三切削刃(60)到所述参考平面(RP)的距离随着距所述刀尖切削刃(10)的距离增大而减小。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1),其中,所述顶表面(8)包括突起(30),所述突起(30)包括第一断屑器壁(34),所述第一断屑器壁(34)面向所述第四切削刃(61),并且其中,从所述第四切削刃(61)到所述第一断屑器壁(34)的距离随着离开所述刀尖切削刃(10)而增加。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1),其中,在与所述参考平面(RP)垂直的平面中测量到的、在所述突起(30)的顶表面和所述第四切削刃(61)的最低点之间的距离(D1)是0.28-0.35mm。
10.根据权利要求8或9所述的车削刀片(1),其中,凸块(80)形成在所述顶表面(8)处,所述凸块(80)位于距所述第四切削刃(61)一定距离处,所述凸块(80)位于所述第四切削刃(61)和所述第一断屑器壁(34)之间,所述凸块(80)在与所述第四切削刃(61)垂直或大致垂直的方向上具有主延伸部。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1),其中,凸块(80)形成在所述顶表面(8)处,所述凸块(80)中的至少一个凸块与所述第三切削刃(60)垂直地定位并且在与所述第三切削刃(60)垂直的方向上具有主延伸部,所述凸块(80)中的至少一个凸块与所述第一切削刃(11)垂直地定位并且在与所述第一切削刃(11)垂直的方向上具有主延伸部。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1),其中,所述顶表面(8)和所述底表面(9)是相同的,并且其中所述顶表面(8)和所述底表面(9)包括安置表面,所述安置表面定位成距所述参考平面(RP)的距离比从所述参考平面(RP)到所述切削刃(10、11、12、60、61、62、63)的距离大。
13.一种车刀(3),所述车刀(3)包括刀体(2)和根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1),所述刀体(2)包括前端(44)、相反的后端、主延伸部、刀片座(4),所述主延伸部沿纵向轴线(A2)从所述前端(44)延伸到所述后端,所述刀片座(4)形成在所述前端(44)中,所述车削刀片(1)能够安装在所述刀片座(4)中,使得在顶视图中,从工作刀尖部(15)的所述第四切削刃(61)到所述刀体的所述纵向轴线(A2)的距离短于从工作刀尖部(15)的所述第二切削刃(12)到所述刀体的所述纵向轴线(A2)的距离,其中工作刀尖部(15)的所述第四切削刃(61)相对于所述刀体的所述纵向轴线(A2)形成45-80°的角度。
14.根据权利要求12所述的车刀(3),其中,所述刀片座(4)包括侧壁(70),所述侧壁(70)面向与位于所述工作刀尖部处的所述第六切削刃(63)相邻的间隙表面(13)。
15.一种利用根据前述权利要求中的任一项所述的车削刀片(1)或车刀(3)在金属工件(50)上生成圆柱形表面(53)的方法,包括步骤:
使所述金属工件(50)绕旋转轴线(A3)旋转,
定位工作刀尖部(15)的所述第一切削刃(11),使得所述第一切削刃(11)相对于所述金属工件(50)的所述旋转轴线(A3)形成的角度小于由所述第二切削刃(12)相对于所述金属工件(50)的所述旋转轴线(A3)形成的角度,
在与所述旋转轴线(A3)平行的方向上移动所述车削刀片(1),使得所述第一切削刃是工作的并且在所述车削刀片(1)的所述移动方向上位于生成表面的所述刀尖切削刃(10)之前,并且使得所述第四切削刃(61)以10-45°的第一进入角度(κ1)工作。
16.一种利用根据权利要求13或14所述的车刀(3)加工金属工件(50)的方法,包括步骤:
将所述金属工件(50)夹紧在第一端(54)处,
使所述金属工件(50)绕旋转轴线(A3)旋转,
将所述刀体(2)的所述纵向轴线(A2)与所述金属工件(50)的所述旋转轴线(A3)垂直地定位,
定位工作刀尖部(15)的所述第一切削刃(11),使得所述第一切削刃(11)相对于所述金属工件(50)的所述旋转轴线(A3)形成的角度小于由工作刀尖部(15)的所述第二切削刃(12)相对于所述金属工件(50)的所述旋转轴线形成的角度,
将工作刀尖部(15)的所述第一切削刃(11)定位成距所述刀体(2)的所述纵向轴线(A2)的距离比从工作刀尖部(15)的所述第二切削刃(12)到所述刀体(2)的所述纵向轴线(A2)的距离短,
将所述刀尖切削刃(10)定位成更靠近于所述金属工件(50)的所述旋转轴线(A3)并且距所述刀体(2)的所述纵向轴线(A2)的距离比所述车削刀片(1)的所有其它部分大,
在与所述旋转轴线(A3)平行的方向上移动所述车削刀片(1),使得所述第一切削刃是工作的并且在所述车削刀片(1)的所述移动方向上位于生成表面的所述刀尖切削刃(10)之前,并且使得所述第四切削刃(61)以10-45°的第一进入角度(κ1)工作。
CN201680059142.2A 2015-10-09 2016-09-07 车削刀片和方法 Active CN108136510B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15189175.1 2015-10-09
EP15189175.1A EP3153261B1 (en) 2015-10-09 2015-10-09 Turning insert and method
PCT/EP2016/071093 WO2017060026A1 (en) 2015-10-09 2016-09-07 Turning insert and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108136510A true CN108136510A (zh) 2018-06-08
CN108136510B CN108136510B (zh) 2019-08-06

Family

ID=54292692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680059142.2A Active CN108136510B (zh) 2015-10-09 2016-09-07 车削刀片和方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9737935B2 (zh)
EP (1) EP3153261B1 (zh)
JP (1) JP7034067B2 (zh)
KR (1) KR102624246B1 (zh)
CN (1) CN108136510B (zh)
MX (1) MX381880B (zh)
WO (1) WO2017060026A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113396026A (zh) * 2019-02-28 2021-09-14 山特维克科洛曼特公司 用于金属切削的车削刀片
CN117483851A (zh) * 2023-12-29 2024-02-02 成都和鸿科技股份有限公司 一种环形薄壁件加工进刀方法

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3153257B1 (en) * 2015-10-09 2019-07-17 Sandvik Intellectual Property AB Method to machine a metal work piece by turning
JP6708183B2 (ja) * 2017-08-10 2020-06-10 株式会社タンガロイ 切削インサート及び切削工具
EP3476508A1 (en) 2017-10-31 2019-05-01 Sandvik Intellectual Property AB Turning insert
TWI773866B (zh) * 2018-02-28 2022-08-11 以色列商艾斯卡公司 具有含間隔開的向上凸起刃帶部之刃帶的切削嵌件、及設有該切削嵌件的非旋轉式切削刀具
EP3536425B1 (en) 2018-03-08 2023-08-16 AB Sandvik Coromant Turning method for a cnc-lathe
EP3536427B1 (en) * 2018-03-08 2022-08-17 AB Sandvik Coromant Turning tool and turning method for cnc-machines
EP3539696B1 (en) * 2018-03-13 2023-10-11 AB Sandvik Coromant Turning tool for metal cutting comprising a coolant channel
KR102393186B1 (ko) * 2018-03-28 2022-05-02 대구텍 유한책임회사 인서트 및 이를 포함하는 절삭 공구 조립체
EP3560638B1 (en) * 2018-04-26 2021-01-13 AB Sandvik Coromant Turning insert
DE102018133164A1 (de) * 2018-12-20 2020-06-25 Zcc Cutting Tools Europe Gmbh Schneidwerkzeug
DE102019128697A1 (de) * 2019-01-18 2020-07-23 Diametal A.G. Drehwerkzeug
EP3738697B1 (en) * 2019-05-16 2023-02-22 AB Sandvik Coromant Turning tool for metal cutting
EP4015118A1 (en) * 2020-12-15 2022-06-22 AB Sandvik Coromant A metal cutting turning tool
EP4091749A1 (en) 2021-05-20 2022-11-23 AB Sandvik Coromant A metal cutting turning tool
KR20250100648A (ko) * 2022-11-07 2025-07-03 스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤 절삭 인서트 및 가공 방법
CN121194844A (zh) * 2023-05-31 2025-12-23 住友电工硬质合金株式会社 切削刀片以及加工方法
US20250222525A1 (en) 2024-01-08 2025-07-10 Iscar, Ltd. Turning cutting insert with corner cutting portion having reduced nose angle and turning tool

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3777341A (en) * 1971-05-28 1973-12-11 Sandvik Ab Cutting insert and cutting tool assembly
US4065223A (en) * 1975-07-31 1977-12-27 Nelson Stanford C Disposable cutting insert and tool holder therefor
EP0699495A1 (en) * 1994-08-25 1996-03-06 Iscar Ltd. A rotary milling cutter
US6217263B1 (en) * 1998-06-05 2001-04-17 Sandvik Aktiebolag Indexable insert for copy turning having a cutting corner formed by curved segments
CN1695851A (zh) * 2004-05-14 2005-11-16 山特维克公司 车削刀片
WO2014190363A1 (de) * 2013-05-27 2014-12-04 Ceratizit Austria Gesellschaft M.B.H. Schneideinsatz aus hartmetall oder cermet für die drehbearbeitung

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3314126A (en) * 1966-04-07 1967-04-18 Carmet Co Tools
SE454420B (sv) 1984-05-14 1988-05-02 Santrade Ltd Sker for lengs-, slipsleppnings- eller kopiersvarvning
JPH06277901A (ja) * 1993-03-30 1994-10-04 Ntn Corp 切削刃具の制御方法及び装置
SE509224C2 (sv) * 1994-05-19 1998-12-21 Sandvik Ab Vändskär
US5779400A (en) * 1996-04-10 1998-07-14 Fountaine; William R. Small-shank tool for automatic lathes
JP2001212703A (ja) 1999-11-25 2001-08-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 多結晶硬質焼結体切削工具
JP4576735B2 (ja) * 2000-05-23 2010-11-10 三菱マテリアル株式会社 スローアウェイチップ及びスローアウェイ式カッタ
SE523620C2 (sv) * 2001-10-01 2004-05-04 Sandvik Ab Skär för spånavskiljande bearbetning med ytavstrykande eggsegment.
JP4121449B2 (ja) * 2003-01-16 2008-07-23 日本特殊陶業株式会社 スローアウェイチップ及びバイト
SE527378C2 (sv) * 2003-05-08 2006-02-21 Sandvik Intellectual Property Skär för svarvning försett med en eggfas
SE530090C2 (sv) * 2006-06-27 2008-02-26 Sandvik Intellectual Property Planfrässkär med flera bågformiga deleggar och konvexa släppningsytor
US7905689B2 (en) * 2008-05-07 2011-03-15 Tdy Industries, Inc. Cutting tool system, cutting insert, and tool holder
US20130330136A1 (en) * 2012-06-06 2013-12-12 Iscar, Ltd. Cutting Insert and Tool Having an Anti-Slip Arrangement
SE1350348A1 (sv) 2013-03-20 2014-09-21 Sandvik Intellectual Property Dubbelsidigt, indexerbart svarvskär
US9475136B2 (en) * 2013-07-30 2016-10-25 Kennametal Inc. High-speed milling cutter and cutting insert therefor
JP6272453B2 (ja) * 2014-02-26 2018-01-31 京セラ株式会社 切削インサートおよび切削工具並びに切削加工物の製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3777341A (en) * 1971-05-28 1973-12-11 Sandvik Ab Cutting insert and cutting tool assembly
US3777341B1 (zh) * 1971-05-28 1982-10-26
US4065223A (en) * 1975-07-31 1977-12-27 Nelson Stanford C Disposable cutting insert and tool holder therefor
EP0699495A1 (en) * 1994-08-25 1996-03-06 Iscar Ltd. A rotary milling cutter
US6217263B1 (en) * 1998-06-05 2001-04-17 Sandvik Aktiebolag Indexable insert for copy turning having a cutting corner formed by curved segments
CN1695851A (zh) * 2004-05-14 2005-11-16 山特维克公司 车削刀片
WO2014190363A1 (de) * 2013-05-27 2014-12-04 Ceratizit Austria Gesellschaft M.B.H. Schneideinsatz aus hartmetall oder cermet für die drehbearbeitung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113396026A (zh) * 2019-02-28 2021-09-14 山特维克科洛曼特公司 用于金属切削的车削刀片
CN113396026B (zh) * 2019-02-28 2023-11-28 山特维克科洛曼特公司 用于金属切削的车削刀片
CN117483851A (zh) * 2023-12-29 2024-02-02 成都和鸿科技股份有限公司 一种环形薄壁件加工进刀方法
CN117483851B (zh) * 2023-12-29 2024-04-30 成都和鸿科技股份有限公司 一种环形薄壁件加工进刀方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7034067B2 (ja) 2022-03-11
CN108136510B (zh) 2019-08-06
EP3153261A1 (en) 2017-04-12
MX381880B (es) 2025-03-13
JP2018534159A (ja) 2018-11-22
WO2017060026A1 (en) 2017-04-13
EP3153261B1 (en) 2018-04-04
KR102624246B1 (ko) 2024-01-11
US20170100778A1 (en) 2017-04-13
KR20180063117A (ko) 2018-06-11
US9737935B2 (en) 2017-08-22
MX2018004078A (es) 2018-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108136510B (zh) 车削刀片和方法
KR102548552B1 (ko) 선삭 인서트
CN112041105B (zh) 车削刀片
US10780505B2 (en) Face grooving tool body for metal cutting
JP7355736B2 (ja) 旋削インサート
US11247360B2 (en) Blade portion for a metal cutting grooving tool
CN108602132A (zh) 面切槽用的金属切槽刀片
US10974330B2 (en) Cutting insert
CA3049475C (en) Blade portion for a metal cutting grooving tool

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant