專利名稱：在支承件和鑲齒之間具有曲線形狀的隆脊和溝槽的連接表面的用于去除切屑機加工的工 ...的制作方法
技術領域：
在第一方面，本發(fā)明涉及一種打算用于去除切屑機加工的工具，該類型的工具包括兩個部件，例如基體和切削鑲齒，該兩個部件具有布置成相互接合的連接表面。
背景技術：
通常，上述種類的工具一般用于對金屬工件進行機加工，該金屬例如是鋼，鋁，鈦等。工具的基體可以例如為車削目的而固定安裝，或者為銑削或鉆孔目的而可以移動例如可旋轉。切削主體由具有比基體顯著低的使用壽命的可延展材料構成，因此，以可分離的方式與基體連接，以便能夠更換。根據用途，切削鑲齒可以是高度變化的形狀。切削鑲齒的頻繁出現的形狀可以是由平展和多邊形或圓形體組成，該形狀鑲齒具有一個頂面，至少一個側表面或圓周表面，和一個底面，因此，在頂面和圓周表面之間的過渡區(qū)域內形成了一個或多個切削刃。其它切削鑲齒可由可旋轉體組成，該可旋轉體具有旋轉對稱的包絡面，其上形成有切削刃。這種切削鑲齒例如在鉆具，立銑刀等中出現。
人們一直企望以盡可能穩(wěn)定和可靠的方式將切削鑲齒和基體連接。以前，傳統(tǒng)上，平展的切削鑲齒無例外的設有平滑的底面，因此，切削鑲齒安裝在底座或所謂的鑲齒支座上，該底座一方面具有一個平底面，切削鑲齒的底面壓靠在該平底面上，另一方面，具有一個或多個側壁，切削鑲齒的側表面壓靠在該側壁上。然而，最近，在刀具行業(yè)發(fā)現常使用相互作用的設有隆脊的連接表面或所謂的隆脊齒。
在專利文獻中大量描述了相互作用的設有隆脊的連接表面的不同的實施例。例如參見US 6 102 630(Tool Flo Manufacturing Inc)，WO99/19104(Sandvik AB)，WO 99/19105(Sandvik AB)，WO 97/16276(Sandvik AB)，SE 9702500-1(509 540)(SECO Tools AB)，AU 213 925(Stanislas Kryszek)和US 5 810 518(Sandvik AB)。在這些專利公開文件公開的刀具中，兩個相互作用的連接表面中的任一個包括若干長且窄的隆脊，由溝槽分隔，溝槽是直的和平行的，并通常是梯形橫截面形狀。最普通類型的隆脊設有相互形成約60°角的平面或平滑側面。而且，所述類型的連接表面或交界面的特點在于隆脊的峰尖或頂點不與附屬溝槽中的底面接觸。以這種方式，保證僅隆脊的側表面相互壓靠住，這樣隆脊相互楔抵住。
上述類型的連接表面相對于以一定角度作用在隆脊上的力對切削鑲齒提供良好的抓握或良好的夾固。然而，由于其直線的基本形狀，隆脊不會響應平行于隆脊作用的力提供任何夾固效應。這意味著在平行于隆脊的方向固定切削鑲齒取決于其它支撐表面，例如在鑲齒支座內形成的這種支撐表面，切削鑲齒的側表面壓靠住該鑲齒支座。實際上，這可能導致相對于切削鑲齒的準確位置來說差的精度，且切削鑲齒危險去除。

發(fā)明內容
在第一方面，本發(fā)明的目的是克服在先公開的切削刀具存在的上述缺陷，并提供一種改進的切削刀具。因此，本發(fā)明的一個主要目的是提供一種刀具，其中基體和切削鑲齒的連接表面確保切削鑲齒以簡單和有效的方式可靠的固定在期望的位置。更精確的，連接表面應已經確保切削鑲齒在構想的坐標系統(tǒng)中在全部三個方向的精確定位，切削鑲齒僅在其中一個所述坐標方向受壓而非在其它量度上。換句話說，通過單獨在y方向夾固，應有可能將切削鑲齒緊緊固定在x方向以及z方向，這都是為了使指向切削鑲齒的一個或多個側表面上的各種形式的單獨支撐成為不必要。
根據本發(fā)明，至少主要目的是由權利要求1的特征部分限定的特征實現。根據本發(fā)明的刀具的優(yōu)選實施例進一步由從屬權利要求2-13限定。
在第二方面，本發(fā)明的目的還在于提供一種切削鑲齒，它以穩(wěn)定的方式固定在附屬基體或墊板上。根據本發(fā)明的切削鑲齒的特征參見獨立權利要求14。切削鑲齒的優(yōu)選實施例進一步由從屬權利要求15-24限定。
根據本發(fā)明的總體假想的概述根據本發(fā)明，通過分別在基體和切削鑲齒的連接表面內形成相互作用的彎曲形式隆脊和溝槽，其優(yōu)點在于，一旦借助作用在y方向的張力將切削鑲齒固定就位，切削鑲齒將不能在假想的坐標系統(tǒng)的x方向或者z方向移動。


在附圖中圖1是表示根據本發(fā)明的并設有連接表面的可旋轉基體和與其分離的切削鑲齒的分解透視圖，圖2具有安裝的切削鑲齒的基體的側視圖，圖3是圖2的A-A部分放大的剖面詳圖，圖4是對應于圖3的剖面，它表示出切削鑲齒以及與基體的鑲齒支座保持一定距離的夾固螺釘，圖5是表示將切削鑲齒夾固在鑲齒支座內的替代方式的詳細剖面圖，圖6是對應圖5的剖面，它表示切削鑲齒處于與鑲齒支座保持一定距離的狀態(tài)，圖7是僅經過根據本發(fā)明的一個切削鑲齒的橫截面圖，和圖8-11是在切削鑲齒的底部上的連接表面的四個不同的實施例的從下面看去的平面圖(圖7的B-B)。
具體實施例方式
在圖1-4中，表示了一種打算用于形成切屑或去除切屑機加工的刀具，它包括基體1和可分離的切削鑲齒2。在實例中，假定基體可旋轉，并由銑頭組成。在基體的周圍形成底座或所謂的鑲齒支座3，圖1僅表示了其中一個支座。在選定的實施例中，切削鑲齒2為圓形。更精確的，切削鑲齒由頂面4，底面5以及具有可旋轉對稱形狀的環(huán)形側表面6限定。然而，現在已經指出切削鑲齒可具有任意基本形狀，特別是多邊形，例如三角形，方形，矩形，長斜方形或類似形狀。切削鑲齒2中的材料應較硬，并耐磨。例如，切削鑲齒可以由傳統(tǒng)的硬質合金，陶瓷或類似物形成。然而，基體1可以由更具彈性或柔性的材料例如鋼或類似物制成。
切削鑲齒可以以不同方式安裝和緊固在鑲齒支座3內。在實例中表示了切削鑲齒如何通過傳統(tǒng)的夾緊螺釘7安裝，該夾緊螺釘7可經過切削鑲齒內的中心孔8插入，并且其外螺紋9緊固在中心孔11內的內螺紋10中，在中心孔一部分中形成有從基體突出的鑲齒支座3。
第一連接表面12在切削鑲齒2的底面5上形成，它布置成與鑲齒支座3內的第二連接表面13相互作用。在實例中，第一連接表面12包括若干隆脊15，隆脊由溝槽14分隔，隆脊以公知方式分別具有橫截面呈錐形的基本形狀。更精確的，各個隆脊在從切削鑲齒向下的方向漸縮，同時周圍的溝槽14在向上的方向漸縮。以類似的方式，第二連接表面13包括若干隆脊16，隆脊由溝槽17分隔，各個隆脊16在向上的方向漸縮，同時各個溝槽17在向下的方向橫截面漸縮。
在圖1中，C代表穿過孔8，11的幾何中心軸線。
直到所示的刀具已經在此描述，同樣基本上在先已公開該刀具。在在先公開的刀具中，在兩個相互作用的連接表面中，上述隆脊和溝槽分別具有直線形狀。與此相反，在根據本發(fā)明的刀具中的連接表面的隆脊和溝槽通常成幾何彎曲曲線形狀。從下面的說明可見，所述曲線或者可以是封閉的，即環(huán)形的，或者可以是有限長的。
在圖1-4的實例中(也可參見圖7和8)，兩個連接表面12，13包括若干隆脊，隆脊由溝槽分隔。更精確的，連接表面12，13中的每一個分別包括三個隆脊15和16，它們具有封閉的旋轉對稱或圓曲線形狀。所述圓具有不同的尺寸范圍，以致各個圓具有比布置在外面的每個圓小的直徑。切削鑲齒2的最內的隆脊具有與鑲齒支座的連接表面內的最內的溝槽相同的直徑，然后，鑲齒支座的連接表面內的外隆脊具有與切削鑲齒的連接表面內的外溝槽相同的直徑。
有利的但非必須的是，每個單獨的連接表面12和13分別為平面，以致隆脊15和16的峰尖分別定位在同一個平面內。每個單獨的隆脊可以沿其整個縱向伸展部分連續(xù)伸展，盡管形成同樣的一個和多個斷開處在本質上這也是可行的。這樣，在本發(fā)明的范圍內，可行的是形成適合與彼此相互接隨并且它們之間存在空間的若干雙頭螺栓或突起的溝槽相接合的隆脊。然而，隆脊最適合具有均勻厚度，是連續(xù)的，并沿其整個縱向延伸部分具有一個相同的橫截面形狀。以類似方式，各個溝槽沿其整個縱向伸展部分有利的具有一個相同的深度和一個相同的橫截面形狀。
在這些連接中，應指出連接表面可以設有相對于基體將切削鑲齒旋轉鎖定的裝置。這種裝置由突起構成，突起在隆脊上形成，隆脊具有均勻的厚度，突起可以與在溝槽的底部形成的相同形狀的埋頭孔接合。當突起與埋頭孔接合時，切削鑲齒不可能相對于鑲齒支座轉動。
在圖3和4中表示了切削鑲齒2如何借助夾緊螺釘7可以夾固在鑲齒支座內。當螺釘緊固時，單獨的壓力作用在切削鑲齒上，該力在假想的三維坐標系統(tǒng)中沿系統(tǒng)的y軸作用，因此，固定狀態(tài)的切削鑲齒相對于沿著坐標系統(tǒng)的x軸和z軸作用的力以不可移動的方式被鎖定。換句話說，由于切削鑲齒僅僅在一個單獨的軸向上借助螺釘受壓，從而強迫切削鑲齒直線向下到鑲齒支座上，同時楔住附屬溝槽的連接表面的隆脊，因此，切削鑲齒和基體之間的交界面保證了切削鑲齒三維上精確定位。這樣，切削鑲齒與鑲齒支座之間的交界面僅受壓力作用，并因此抵抗很高的載荷。
在圖5和6中，示例表示了將切削鑲齒固定在鑲齒支座內的另一種方式。代替螺釘的是，在這種情況下采用夾18，通過材料固有的彈性，夾18具有將切削鑲齒夾固在鑲齒支座內的能力，這如圖5所示。夾18可以借助鍵(未圖示)與鑲齒支座保持一定距離，鍵插入基體內的孔19中，并分別夾固，以便使夾在圖6的箭頭方向向上轉向，從而能夠分別安裝和拆卸切削鑲齒。
在圖9中，圖示了本發(fā)明的替代的實施例。在這種情況下，切削鑲齒包括一個單獨的曲線形隆脊20，在兩端21之間伸展。所述曲線的形狀可以是任意的，只要其不是圓形的或線形即可。隆脊布置成接合在溝槽內，該溝槽在鑲齒支座內形成，溝槽形成鑲齒支座的連接表面，并與隆脊20的形狀相同。有利的，隆脊和溝槽基本上具有相等長度，盡管形成具有比隆脊大的長度的溝槽也是可行的。
在圖10中，表示了另一個替代的實施例，根據該實施例，切削鑲齒具有兩個有限長的曲線形狀的隆脊20’。而且，在這種情況下，曲線形狀可以是非圓形的。在這種情況下曲線局部為圓形也是可行的。只要圓形不與切削鑲齒的中心同心即可。以這種方式，保證了切削鑲齒不能相對于鑲齒支座扭曲。
在圖11中，圖示了具有封閉的曲線形狀的隆脊15’的一個附加的實例。在這種情況下，隆脊具有多邊形的形狀，更精確的，多邊形由三個弧形側邊22限定，該側邊22借助圓角23(具有比側邊22更小的弧半徑)相互轉換。
發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明的一個主要優(yōu)點是切削鑲齒(或刀具的其它部分)可以借助在一個單一的方向(沿坐標系統(tǒng)的y軸)在切削鑲齒上施加壓力的簡單措施，與基體連接在一起，并從而相對于基體固定，因此，切削鑲齒在坐標系統(tǒng)的給定點可獲得很精確的位置。換句話說，根據本發(fā)明的連接表面無需借助任何朝向切削鑲齒側表面的支撐表面，即可在坐標系統(tǒng)的原點提供切削鑲齒的中心自動定位。實際上，這意味著在鑲齒支座內的這種支撐表面可以省卻；某種程度上便于在更大范圍內制造刀具。除此之外，在切削鑲齒和基體之間由兩個連接表面形成的交界面在任意載荷方向抵抗很高的載荷。
本發(fā)明的可行的修改本發(fā)明不僅限于上述實施例和附圖示例所示。這樣，本發(fā)明不僅可用于銑刀，而且可用于其它任意的切削刀具，例如車刀，鉆具，等。而且，連接表面不一定需要精確設置在切削鑲齒和基體上。這樣，連接表面可以包含在兩個或多個部件上，例如一起形成基體的延伸部件上。還可行的是在墊板上形成所述類型的連接表面，該墊板可設在切削鑲齒和基體之間。還應指出，隆脊和溝槽的曲線形狀分別可以顯著的改變。例如它們可具有比圓形和多邊形更精確的其它封閉的曲線形狀，例如橢圓形。而且，本發(fā)明可以借助不同于螺釘和夾的其它方式將切削鑲齒緊固在鑲齒支座內。例如，切削鑲齒可以以磁性方式例如借助磁鐵緊固，該磁鐵燒結在切削鑲齒的底部，通過靠近基體內的鑲齒支座的電磁鐵致動。還可行的是借助真空緊固切削鑲齒，例如借助置于鑲齒支座內的裝置通過在切削鑲齒底部內的小空間產生的負壓，該裝置從空間抽出空氣形成真空，例如具有緊密螺紋的螺釘。如前所指出，切削鑲齒可具有與前面的圓形不同的其它形狀，這在圖示的實施例中表示。例如，切削鑲齒可以是方形，矩形，長斜方形，三角形等。
參考標號列表1 ＝基體2 ＝切削鑲齒3 ＝鑲齒支座4 ＝切削鑲齒的頂面5 ＝切削鑲齒的底面6 ＝切削鑲齒的側表面7 ＝夾緊螺釘8 ＝孔9 ＝外螺紋10 ＝內螺紋11 ＝孔12 ＝第一連接表面13 ＝第二連接表面14 ＝溝槽15 ＝隆脊16 ＝隆脊17 ＝溝槽18 ＝夾19 ＝孔20 ＝隆脊21 ＝隆脊的端22 ＝多邊形的側邊23 ＝圓角
權利要求
1.用于去除切屑機加工的刀具，該刀具包括兩個部件，基體(1)和切削鑲齒(2)，該基體和切削鑲齒具有布置成相互接合的連接表面(12，13)，其特征在于，隆脊(15，15’，20，20’)具有橫截面漸縮的形狀并在其中一個連接表面(12)上形成，在第二連接表面(13)中具有橫截面漸縮形狀的溝槽(17)，溝槽容納隆脊，所述溝槽和隆脊均為曲線形狀。
2.根據權利要求1所述的刀具，其特征在于隆脊(15，15’，20，20’)和溝槽(17)基本上長度相同。
3.根據權利要求1或2所述的刀具，其特征在于曲線是封閉的。
4.根據權利要求3所述的刀具，其特征在于第一連接表面(12)包括若干第一隆脊(15)，該第一隆脊借助溝槽(14)分開，該隆脊具有不同的尺寸，并被布置成接合在對應數量的溝槽(17)內，所述凹槽(17)位于第二連接表面(13)內的類似的第二隆脊(16)之間。
5.根據權利要求4所述的刀具，其特征在于各個連接表面為平面，在此范圍內，全部隆脊(15)的峰尖定位在同一個平面內。
6.根據權利要求3-5中任一所述的刀具，其特征在于各個封閉的曲線旋轉對稱。
7.根據權利要求3-5中任一所述的刀具，其特征在于各個封閉的曲線為橢圓形。
8.根據權利要求3-5中任一所述的刀具，其特征在于各個封閉的曲線成多邊形的形式。
9.根據權利要求8所述的刀具，其特征在于多邊形由借助圓角(23)相互轉換的三個弧形側邊(22)限定而成。
10.根據權利要求3-9中任一所述的刀具，其特征在于各個隆脊(15，15’，20，20’)沿其整個縱向伸展部分連續(xù)伸展。
11.根據前述任一權利要求所述的刀具，其特征在于隆脊(15，15’，20，20’)沿其整個縱向伸展部分具有均勻的厚度。
12.根據前述任一權利要求所述的刀具，其特征在于各個溝槽(14，17)沿其整個縱向伸展部分具有一個相同的深度。
13.根據權利要求7所述的刀具，其特征在于連接表面包括鎖定裝置，以便相對于基體將切削鑲齒的旋轉鎖定。
14.用于去除切屑機加工的切削鑲齒，該切削鑲齒包括連接表面(12)，以便與刀具部件例如基體中的類似的連接表面相互作用，其特征在于所述連接表面包括成曲線形式的橫截面漸縮形隆脊(15，15’，20，20’)。
15.根據權利要求14所述的切削鑲齒，其特征在于該曲線是封閉的。
16.根據權利要求14或15所述的切削鑲齒，其特征在于所述連接表面(12)包括若干隆脊(15)，該隆脊具有不同的尺寸，并借助溝槽分開。
17.根據權利要求16所述的切削鑲齒，其特征在于連接表面(12)為平面，在此范圍內，全部隆脊的峰尖定位在同一個平面內。
18.根據權利要求15-17中任一所述的切削鑲齒，其特征在于各個封閉的曲線旋轉對稱。
19.根據權利要求15-17中任一所述的切削鑲齒，其特征在于各個封閉的曲線為橢圓形。
20.根據權利要求15-17中任一所述的切削鑲齒，其特征在于各個封閉的曲線成多邊形的形式。
21.根據權利要求20所述的切削鑲齒，其特征在于多邊形由借助圓角(23)相互轉換的三個弧形側邊(22)限定而成。
22.根據權利要求15-21中任一所述的切削鑲齒，其特征在于各個隆脊沿整個封閉曲線連續(xù)伸展。
23.根據權利要求16-19中任一所述的切削鑲齒，其特征在于各個溝槽沿其整個縱向伸展部分具有一個相同的深度。
24.根據權利要求22或23所述的切削鑲齒，其特征在于隆脊沿其整個縱向延伸部分具有均勻的厚度。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于去除切屑機加工的刀具，該刀具包括兩個部件，基體(1)和切削鑲齒(2)，該基體和切削鑲齒具有布置成相互接合的連接表面(12，13)。根據本發(fā)明，隆脊(15)形成在其中一個連接表面(12)上并具有橫截面漸縮形狀，在第二連接表面(13)中具有類似的橫截面漸縮形溝槽(17)，溝槽容納隆脊，它們均為曲線形狀。曲線形狀例如可以是圓形，橢圓，多邊形或類似形狀。
文檔編號B23C5/06GK1620350SQ03802530
公開日2005年5月25日 申請日期2003年3月17日 優(yōu)先權日2002年3月21日
發(fā)明者彼得·阿維德松 申請人:山特維克公司