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CN1308106C - 具有可调切削刀片的可转位刀具 - Google Patents

具有可调切削刀片的可转位刀具 Download PDF

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CN1308106C CNB028232224A CN02823222A CN1308106C CN 1308106 C CN1308106 C CN 1308106C CN B028232224 A CNB028232224 A CN B028232224A CN 02823222 A CN02823222 A CN 02823222A CN 1308106 C CN1308106 C CN 1308106C
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Abstract

本发明涉及一种可转位切削刀具，例如铣刀，其包括：基体(1)和切削刀片(2)，切削刀片除了两相对侧面(10)以外，还具有前后端面(8、9)。为了可轴向微调切削刀片，可设置有一定位螺钉(14)，上述定位螺钉(14)位于切削刀片之后的区域内，并相对切削刀片上的侧面(10)以一钝角(α)倾斜，以便于在上述定位螺钉螺松出上述孔的过程中，将上述螺钉的自由端压靠在切削刀片的后端面(9)上，从而在轴向向前的方向上移动切削刀片，而上述螺钉由于上述倾斜可通过实际的切削刀片(2)被离心固定。

Description

具有可调切削刀片的可转位刀具
技术领域
本发明涉及一种可转位刀具，其包括：绕几何轴线旋转的基体和切削刀片，切削刀片除了两相对侧面以外还具有前后端面，并可被安装在形成于基体上的底座上，该基体具有压靠在上述切削刀片底侧的底面；由径向和/或切向力将切削刀片固定的机构；由于轴向力将切削刀片夹紧的夹紧单元；以及可轴向微调切削刀片的定位螺钉。
上述所涉及的刀具可包括有铣削刀具。
背景技术
除了底面和固定径向支撑也可由固定轴向支撑来限定，即基体上以某一角度形成的固定面作为上述底面以及径向支撑面以外，老式铣削刀具一般都形成有切削刀片底座。但是，对于轴向力和径向力，具有固定支撑面的底座的一个缺点就是在刀具基体的制造过程中需要有非常严格的精确度，这从而就增加了相当大的制造成本。出于这个原因，当切削刀片上的轴向力由锁紧螺钉等夹紧单元所固定时，铣削刀具近来的发展就仅仅是取决于切削刀片的一个固定支撑，即径向支撑。上述夹紧单元可用于将切削刀片固定在上述底座上。US5542793公开有这样的铣削刀具的实例。申请人自己的瑞典专利申请0102682-2(2001年8月9日申请)中公开了另一实例。通过使锁紧螺钉承载上述切削刀片上的轴向力，上述固定轴向支撑就可得以分担。通过这种方式，可省略大量需要精确加工的操作。
在多种形式的铣削，例如端面铣削，立铣等铣削过程中，需要在轴向方向上微调上述切削刀片，将切削力分散在刀具中的不同切削刀片上。由于这个原因，就需要使用前述的定位螺钉，但是包括这种定位螺钉的机械结构都或多或少地比较复杂，不但使刀具成本十分昂贵，而且也难以保证离心可靠性。
发明内容
本发明致力于克服上述已知可转位切削刀具的缺陷，并提供一种改进的刀具。所以，本发明的主要目的就是提供一种切削刀具，通过定位螺钉，切削刀片可由简易而又快速的方式进行微调，并能保证离心的可靠性。本发明的另一目的就是提供一种切削刀具，结构单一且制造简单。
根据本发明，为实现本发明的目的提供一种可转位刀具，包括绕几何轴线旋转的基体和切削刀片，切削刀片除了两相对侧面以外还具有前后端面，并可被安装在形成于基体上的底座上，该基体具有压靠在上述切削刀片底侧的底面；用于固定切削刀片的径向支撑；由于轴向力将切削刀片夹紧的夹紧单元；以及可轴向微调切削刀片的定位螺钉，其特征在于，上述定位螺钉通过阳螺纹和上述基体上形成的孔内的阴螺纹相配合，并在一突出自由端具有一键槽，上述孔并从而上述定位螺钉位于切削刀片之后的区域内，并相对切削刀片上的侧面以一钝角倾斜，以便于在上述定位螺钉螺松出上述孔的过程中，将上述螺钉的自由端压靠在切削刀片的后端面上，从而在轴向向前的方向上移动上述切削刀片，而上述螺钉由于上述倾斜可通过实际的切削刀片被离心固定。
所述类型的刀具主要但并不必须用于金属工件的去屑加工。
附图说明
附图中：
图1是一分解视图，描述了部分剖视的铣削体或基体，以及部分间隔的切削刀片，
图2是上述铣削体的部分侧视图，并部分示出了切削刀片，
图3是从图1后面通过上述铣削体的部分剖视图，
图4是结合有切削刀片的铣削体的部分平面图。
具体实施方式
在附图中，参考标号1总体上指可转位的基体，2为可替换的切削刀片。该基体1最好是但并不必要为铣削刀具的一部分。该基体可绕着几何轴线R转动，这由图简要所示，但是并没有主张权利，仅仅为了用以正确定位上述基体的包络面3。上述基体的转向可由箭头A所指示。对于每一切削刀片2(在图1中仅仅示出了一个)，由底部4以及径向支撑5所限定的底座或所谓刀片座都形成在基体上。在该实施例中，底部4具有一和切削刀片2上的平面底部6可配合操作的平面形状。但是上述底部也可以形成为锯齿，以和上述切削刀片底侧上的对应锯齿相配合。而且上述径向支撑5所述的形式为单一连续的平面。但是在实际应用中，上述径向支撑也可以由两个轴向间隔的支撑面所构成，上述支撑面都具有限定的区域。
上述切削刀片2一般具有扁平形状，除了上述底部6，还可由顶部7以及四个在顶部7和底部6之间延伸的表面所限定。当切削刀片安装在上述底座上时，在这四个表面中，其中一个形成前端面8，另一个形成后端面9。
而且，两个侧面10在上述前后端面8、9之间延伸，但在图中仅仅示出了一个，即被压靠在上述径向支撑5上的上述侧面。
上述切削刀片通过一夹紧单元，可被固定在一底座中，该夹紧单元可以是锁紧螺钉11，该螺钉穿过切削刀片中的通孔12，并由设在底座底面4上的螺纹孔13内的阳螺纹所紧固。
上述作用在切削刀片上的径向和/或切向力可由底面4和径向支撑面5所承载。作用在切削刀片上的上述轴向力由螺钉11所承载。换句话说，上述底座或切削底座没有老式铣削刀具中任一形式的固定轴向支撑面。为了能够承受上述轴向力，锁紧螺钉11应该被特定设计，例如通过本发明申请人的专利SE 0102682-2所公开的方式设计。
为了轴向微调切削刀片2，可以设置有定位螺钉14。
就这里所示的刀具，已经示出了所有前述的主要特征。
本发明的特征在于上述定位螺钉14具有位于切削刀片后面区域的外部件或头部15，并相对于切削刀片的侧面10、以一钝角α倾斜。该螺钉14被安装在基体部分的一孔16内。该孔16定位于径向支撑5的后面并靠近该径向支撑。该孔包括有和上述螺钉14阳螺纹18相配合的阴螺纹17。在实践中，上述定位螺钉14和上述孔应位于和上述切削刀片2同一平面上，即位于一平行于上述切削底座底面4的平面上。上述角α可以变化，但应该在91-120度范围内，最好是95-110度。在图示的实施例中，上述角α为100度。
如图所示，定位螺钉的头部15形成有一旋转对称包络面19，用以压靠在上述切削刀片的后端面9上，即如图4所示，压靠在切削刀片的角部区域。尽管其他的几何形状例如凸曲面也可以，但上述包络面19最好为圆锥形。
键槽20设置在上述头部15的端面内。在实施例中，上述键槽由容纳内六角的凹槽座所构成。但是上述键槽也可以有任意形状，例如可以由直槽或者星形插座构成。
在实际中，上述定位螺钉应制造得可使其以某一张紧预应力压靠在上述切削刀片的后端面上。这样的预应力可以由没有螺纹的光滑柄部相邻靠在阴螺纹17的中心轴线C1和上述孔16端口部分16’的中心轴线C2上，并彼此偏心设置(即偏移)所提供(参考图4)。通过这种方式，如图4所示，上述螺钉在松开的时候，能够以某一摩擦力靠在上述孔16的端口面上，同时上述头部的直径相对包络面部被弹性夹紧在上述切削刀片的后端面上。由于后续的张紧预应力以及同步的摩擦邻接，所以就可保证上述定位螺钉在每一给定装配过程中的自锁紧。
当上述锁紧螺钉11最后被夹紧时，即由预定扭矩夹紧时，该螺钉就可保证上述切削刀片的轴向夹紧，以及还可保证切削刀片的侧面10压靠在上述径向支撑5上。在该状态下，上述作用在切削刀片上的轴向力就可以由上述锁紧螺钉所承担，而径向和切向力由径向支撑5以及底面4来承担。在该径向的固定状态中，上述切削刀片假定一位置，在该位置处，切削刀片的切削刃通常和该所需的规定位置几乎没有什么不同。但只是时常会发生小的定位偏移。在这种情况下，切削刀片在螺松阴螺纹17的方向上可通过定位螺钉14进行微调。这可以由插入到上述键槽20的键来完成。在螺松的过程中，可在上述切削刀片上应用将切削刀片在轴向向前方向上压出的力向量。通过选择上述倾斜角α，可相对于切削刀片的形状，尤其是以合适方式接触定位螺钉的后端面的形状，能够以1/1000-1/100mm的范围进行微调螺纹17、18的节距和包络面19的几何构形。
根据本发明中刀具的主要优点，除了通过能够可选微调切削刀片的单一机构以外，相对实际切削刀片也不需任意其他的辅助方式，所以上述定位螺钉就能够以可靠方式离心固定。如果上述定位螺钉在高速旋转下因离心力的作用而蠕动出上述孔，由于切削刀片可防止从给定位置上螺松，所以上述切削刀片的后端面就可将上述定位螺钉固定在该给定位置上。
在此，应该指出的是，在切削刀片的微调过程中，可有两种不同的方式来螺紧上述锁紧螺钉。其中一种就是上述锁紧螺钉从完全螺紧状态稍微放松，以便于用预定扭矩完成微调之后再完全螺紧。第二种就是通过定位螺钉进行的微调在最后螺紧上述锁紧螺钉11之后进行，而切削刀片(动作非常小)的过渡运动由上述锁紧螺钉柄部的弹性变形所吸收。
本发明不仅仅限定于上述以及附图所示的实施例。也可以不需要形成于刀具基体上的固定径向支撑，代替以具有耦接在切削刀片和基体之间锯齿的固定径向支撑，即切削底座底部上的第一锯齿面以及切削刀片底部内的对应锯齿面也可替代所示的平面底部4。而且，应该指出的是，除了螺钉，其他的夹紧单元也可用于夹紧上述切削刀片。例如可以使用夹具。

Claims (4)

1.一种可转位刀具，包括绕几何轴线(R)旋转的基体(1)和切削刀片(2)，切削刀片除了两相对侧面(10)以外还具有前后端面(8、9)，并可被安装在形成于基体上的底座上，该基体具有压靠在上述切削刀片(2)底侧(6)的底面(4)；用于固定切削刀片的径向支撑(5)；由于轴向力将切削刀片夹紧的夹紧单元(11)；以及可轴向微调切削刀片的定位螺钉(14)，其特征在于，上述定位螺钉(14)通过阳螺纹(18)和上述基体上形成的孔(16)内的阴螺纹(17)相配合，并在一突出自由端具有一键槽(20)，上述孔(16)并从而上述定位螺钉(14)位于切削刀片之后的区域内，并相对切削刀片上的侧面(10)以一钝角(α)倾斜，以便于在上述定位螺钉螺松出上述孔的过程中，将上述螺钉的自由端压靠在切削刀片的后端面(9)上，从而在轴向向前的方向上移动上述切削刀片，而上述螺钉由于上述倾斜可通过实际的切削刀片被离心固定。
2.如权利要求1所述的可转位刀具，其特征在于，上述定位螺钉(14)、孔(16)和切削刀片定位在相同的平面上。
3.如权利要求1所述的可转位刀具，其特征在于，定位螺钉(14)上的头部(15)形成有一旋转对称包络面(19)，用以压靠在上述切削刀片的后端面(9)上。
4.如上述权利要求中的任一项所述的可转位刀具，其特征在于，上述用以定位螺钉(14)的孔(16)的端口部(16’)可相对上述阴螺纹(17)偏心设置，以便于可弹性夹紧上述定位螺钉靠在上述切削刀片上，并可保证其自锁紧。
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