用于旋轉切削加工的刀具的制作方法
【專利說明】用于旋轉切削加工的刀具
[0001]本申請是申請號為200980112964.2、申請日為2009年4月14日的名稱為“用于旋轉切削加工的刀具”的中國專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分的用于旋轉切削加工的刀具，該刀具具有刀具本體以及能夠可拆卸地附接至刀具本體的可更換切削頭。本發明還涉及一種被包括在這種刀具中的刀具本體和切削頭。
【背景技術】
[0003]根據權利要求1的前序部分的刀具早先可從US 5 988 953A和US 5 971 673A獲知。在這種已知的刀具中，刀具本體和切削頭的相互夾緊表面為錐形，且其在分別朝向切削頭和刀具本體的后端方向上變寬，從而實現刀具本體與切削頭之間軸向方向上的強制鎖定(positive locking)。此強制鎖定例如在從用刀具鉆出的孔將刀具拉出時，防止切削頭在軸向方向上遠離刀具本體移位。這些錐形夾緊表面的不利之處在于對這些表面的公差要求很高，而且通過機械加工來實現這些公差要求很麻煩。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是通過引入一種新型且優選的設計來實現上述類型的刀具。
[0005]根據本發明，通過具有權利要求1限定的特征的刀具來實現所述目的。
[0006]在根據本發明突出刀具中，借助凸肩防止切削頭在軸向方向上遠離刀具本體移位，該凸肩從各個聯接支腿的扭矩承載止擋表面突出，且設計成在切削頭附接至刀具本體時在面向切削頭前端的切削頭的凸肩上方伸出。切削頭相對于刀具本體在遠離刀具本體的方向上的軸向自由移動因此通過刀具本體的聯接支腿的這些凸肩得以限制，且在軸向方向上將刀具本體從通過刀具鉆出的孔拉出時，切削頭被這些凸肩迫使跟隨刀具本體。利用根據本發明的解決方案，實現了切削頭與刀具本體的軸向鎖定，而不需要刀具本體和切削頭的相互夾緊表面的任何錐形截面。由此，針對刀具本體和切削頭的制造，能給予這些夾緊表面以簡單而又優選的形狀。
[0007]根據本發明的優選實施例，各個聯接支腿的止擋表面平行于刀具本體的中心軸線延伸，且切削頭的對應止擋表面平行于切削頭的中心軸線延伸。通過使得刀具本體的止擋表面平行于刀具本體的中心軸線，通過對準備用于形成刀具本體的坯料的機械加工來獲得這些止擋表面變得更容易，并且通過使得切削頭的止擋表面平行于切削頭的中心軸線，通過對準備用于形成切削頭的坯料的機械加工來獲得這些止擋表面也變得更容易。
[0008]根據本發明的另一優選實施例，聯接支腿的止擋表面與從此止擋表面突出的凸肩之間的夾角處于80° -90°之間，優選為90°。90°的角度在此尤其優選，其原因是這將實現有利于刀具本體制造的直角設計。
[0009]根據本發明的另一優選實施例，在刀具的正常狀態下，當切削頭附接至刀具本體時，聯接支腿的各個凸肩與切削頭的對應凸肩之間存在間隙。因此，相互協作的凸肩之間不存在磨損風險，且對這些凸肩的公差要求也非常低。
[0010]根據本發明的又一優選實施例，切削頭的每個所述凸肩都被布置在切削頭的上面，且優選地由布置在切削頭上面的間隙表面中的凹口形成。借此，能以簡單方式實現切削頭的凸肩，且這些凸肩不會影響切削頭的其余設計。
[0011]根據本發明的又一優選實施例，刀具本體的聯接部分的內夾緊表面為柱形，并平行于刀具本體的中心軸線延伸，且切削頭的聯接部分的外夾緊表面也為柱形，平行于切削頭的中心軸線延伸，并具有比所述內夾緊表面半徑更大的半徑。通過使得刀具本體的夾緊表面為柱形并平行于刀具本體的中心軸線，通過對準備用于形成刀具本體的坯料的機械加工來獲得這些夾緊表面變得更容易，并且通過使得切削頭的夾緊表面為柱形并平行于切削頭的中心軸線，通過對準備用于形成切削頭的坯料的機械加工來獲得這些夾緊表面也變得更容易。
[0012]根據本發明的又一優選實施例，刀具本體的聯接部分的內夾緊表面在聯接支腿止擋表面的高度上被布置在所述聯接支腿中的相應一個的內側上，而切削頭的聯接部分的外夾緊表面被布置在切削頭止擋表面的高度上。因此，能給予刀具本體的聯接部分以及切削頭的聯接部分軸向延伸長度相對較短的相對緊湊的設計。
[0013]從從屬權利要求和以下描述中，根據本發明的刀具的其他優選特征將變得顯而易見。
[0014]本發明還涉及具有權利要求11限定的特征的刀具本體以及具有權利要求15限定的特征的切削頭。
[0015]從從屬權利要求和以下描述中，根據本發明的刀具本體以及根據本發明的切削頭的其他優選特征將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0016]下面參照附圖通過實施例示例更詳細地描述本發明。
[0017]附圖中:
[0018]圖1是被包括在根據本發明實施例的螺旋鉆形式刀具中的切削頭和刀具本體的透視圖，其中，切削頭和刀具本體彼此分開示出，
[0019]圖2是與圖1相對應的透視圖，但其中切削頭附接至刀具本體，
[0020]圖3是根據圖2的刀具的側視圖，
[0021]圖4是根據圖2的刀具的前部的透視圖，
[0022]圖5是被包括在根據圖2的刀具中的刀具本體前部的第一旋轉位置時的側視圖，
[0023]圖6是刀具本體前部的第二旋轉位置時的側視圖，
[0024]圖7是刀具本體前部的透視圖，
[0025]圖8是從被包括在根據圖2的切削頭的前面看的透視圖，
[0026]圖9是切削頭的側視圖，
[0027]圖10是從切削頭的后面看的透視圖，
[0028]圖11是沿圖3中的線X1-XI截取的橫截面，其中，示出了處于接合位置的切削頭，并且
[0029]圖12是圖11的橫截面，其中，示出了處于自由位置的切削頭。
【具體實施方式】
[0030]本發明的刀具1意圖旋轉，用于工件的切削加工。在所示示例中，刀具被設計成螺旋鉆，但也可將本發明的刀具設計成用于旋轉切削加工的另一種刀具，例如銑刀等。
[0031]用于加工的刀具1的意圖旋轉方向在圖2、圖4以及圖11-12中以箭頭R標示。下文中將此旋轉方向命名為“旋轉加工方向”，且因此構成刀具旋轉以實現優選為金屬的工件的切削加工的旋轉方向。可供選擇地，工件能旋轉，而刀具保持不動。
[0032]刀具1包括刀具本體10以及能夠可拆卸地附接至刀具本體的可更換切削頭30。
[0033]切削頭30形成在一塊合適的硬質合金中，亦即，由壓制或注射成型的硬質合金制成。“硬質合金”此處指的是與粘結金屬如Co或Ni燒結在一起的WC、TiC、TaC、NbC等。切削端優選例如至少部分地涂覆有A1203、TiN和/或TiCN層。在某些情況下，適于通過釬焊來附接由超硬材料如CBN或PCD制成的切削刃。同樣，刀具本體10優選地由鋼或其他合適的金屬材料制成為一體件。
[0034]刀具本體10從橫截面上看為對稱設計。刀具本體10在其后端具有附接部分11，刀具本體經由該附接部分附接至鉆床或其他適用類型的加工機械的夾盤或類似部件。刀具本體在其前端具有用于容納切削頭的對應聯接部分32的聯接部分12。從圖5至圖7可見，刀具本體的聯接部分12設有兩個聯接支腿13a、13b，這兩個聯接支腿在刀具本體的軸向方向上突出，并布置在刀具本體的中心軸線C1的相對側上。在聯接支腿13a、13b之間具有用于容納切削頭的聯接部分32的空間14。內夾緊表面15a、15b被布置在此空間14內。這些內夾緊表面設計成與切削頭聯接部分的對應外夾緊表面35a、35b(參見圖8至圖12)接合(下面將作詳細描述