用于切削刀片的安裝機構、切削刀片以及使用所述刀片的切削工具的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請的主題是在切削工具的領域中，特別地，在將切削刀片的機構安裝且固定至切削工具保持器上的領域中。
[0002]背景
[0003]切削工具通常形成有至少一個切削刃，且切削工具適合于通過使切削刃與工件接觸且相對于工件放置切削刃或者通過相對于工件放置切削工具或反之亦然從工件移除材料。
[0004]當用于切削操作時，特別是當切削例如金屬的硬材料時，切削工具的切削刃迅速地磨損，且因此切削刃必須頻繁地替換或重新磨銳利。在例如適合于研磨機/鉆孔機/車床的工具的許多類型的切削工具中，切削工具可以包括多個切削刀片，每個形成有至少一個切削刃，刀片被固定在切削工具保持器的基座內以形成切削工具。
[0005]在常規的切削工具中，切削刀片通過穿過切削刀片中的孔進入至切削工具的基座的底部中的緊固件而被附接在切削工具的基座內。換位(或完全替換)切削刀片以能夠使用另一個切削刃(或與另一個刀片一起)要求移除緊固件、重新定位或移除切削刀片，以及通過緊固件在切削工具的基座內重新附接切削刀片。這些操作中的每個涉及時間和勞動，且由于切削工具通常包括多個這樣的切削刀片，在切削工具中對切削刀片進行換位所涉及的時間和成本是相當大的。
[0006]為了克服技術問題，其中一個是上面所呈現的，將切削刀片安裝至切削工具保持器上的可選擇的方法已經被設計，如在W02008/149371中向申請者公開的。
[0007]將切削刀片緊固至切削工具保持器上的其它方法包括使用夾具和杠桿機構，夾具和杠桿機構通常是包括至少一個移動部分的機械組件的形式，該至少一個移動部分構造成移位以便與切削刀片的指定表面接觸且為了固定切削刀片的目的向切削刀片施加壓力。這樣的布置的示例被公開在US3027623A、US3138846A以及其它中。
[0008]另外的示例包括EP0037554、US3，341，919、US3，805，351、US3，913，197、US 3,946,473以及US 5，199，828，這些示例公開在切削刀片的安裝/拆卸的過程中緊固螺釘保持與工具保持器接合的布置。
[0009]本文上面參考文獻的確認不應推斷為意味著這些以任何方式與本發明公開的主題的專利性相關。
[0010]—般描述
[0011]根據本申請的主題的一方面，提供適用于將切削刀片安裝在其上的切削工具保持器，該切削刀片具有頂面、底面以及在所述頂面和所述底面之間延伸且具有內表面的刀片孔;所述保持器包括由底座表面和與所述底座表面成角度的至少一個側壁界定的基座、沿孔軸線延伸且在所述底座表面處具有開口端部的基座孔；固定布置，其包括在近端與遠端之間延伸的固定構件，該固定構件具有在所述近端處的頭部部分且使得其遠端容納在所述基座孔內，和移位布置，其適用于使固定構件沿著所述基座孔的孔軸線在安裝位置與固定位置之間移位，在該安裝位置中，所述頭部部分從在基座孔內突出穿過所述底座表面進入至所述基座中第一長度，界定所述頭部部分與所述至少一個側壁之間的第一間隙距離，允許所述切削刀片被放置在基座內和/或從基座完全移除，在該固定位置中，所述頭部部分從在基座孔內突出穿過所述底座表面進入至所述基座中比所述第一長度小的第二長度，界定比所述第一間隙距離小的在所述頭部部分與所述至少一個側壁之間的第二間隙距離，以便接合所述刀片孔的內表面，因此將所述刀片固定在頭部部分與至少一個側壁之間，且其中，所述刀片基座還形成有構造成至少在所述固定位置中接合所述固定構件的頭部部分且向所述固定構件的頭部部分提供支撐的支撐表面。
[0012]根據不同的示例，支撐表面可以由以下構成:
[0013]-底座表面自身的一部分，其鄰近所述基座孔的開口；
[0014]-表面，其從底座表面延伸至基座孔，形成基座孔的一部分內表面且定向成與所述基座表面成一定角度;和
[0015]-支撐結構的表面，其從底座表面延伸至所述基座。
[0016]根據上面的示例，所述支撐表面可以分別為以下中的至少一個:
[0017]-置于所述底座表面上方；
[0018]-置于所述底座表面處;和
[0019]-置于所述底座表面下方。
[0020]應注意，根據上面的示例，該基座可以包括多于一個支撐表面，和/或具有在底座表面下方延伸的第一部分和在底座表面上方延伸的第二部分的一個寬廣的支撐表面。
[0021]在上面的布置的情況下，固定構件的頭部部分被支撐在至少兩個不同的位置中-切削刀片的刀片孔的內表面和支撐表面。根據特別的設計，刀片孔的內表面和支撐表面可以相對抵制，使得頭部部分構成插入在刀片孔的內表面和支撐表面之間的楔形物。
[0022]具體地，至少在固定位置中沿孔軸線的平面截取的切削工具的橫截面中，元件的布置如下:基座的至少一個側壁、通過頭部部分牢固地壓在側壁上的切削刀片的一部分、固定構件的頭部部分、牢固地壓在頭部部分上的支撐表面，以及切削刀片的相對部分(刀片的距側壁最遠的部分)。
[0023]根據上面的第三示例，支撐結構可以延伸至刀片孔中。在這種情況下，在切削刀片的相對部分處在支撐結構與刀片孔的內表面之間延伸微小的間隙。
[0024]支撐表面的存在在與更靠近側壁的切削刀片的部分的側面相對的側面上向緊固構件的頭部部分提供背部支撐。這樣的支撐表面的一個益處是當固定構件被插入至基座孔中時阻止固定構件的彎曲和變形。
[0025]具體地，當固定構件被更深地移動至基座孔中時，頭部部分向鄰近側壁的切削刀片的部分施加壓力。當切削刀片的部分被壓在側壁上時，進一步嘗試將固定構件更深地插入至基座孔中可以引起頭部部分在遠離側壁的方向上相對于固定構件的軸線彎曲和變形。即，反過來，導致對固定構件的不可逆的損壞以及減弱切削刀片上的緊固強度。
[0026]孔軸線可以正角度與至少一個側壁成角度，使得基座孔的開口端部是基座孔的距側壁最遠的部分，使得當固定構件從基座孔被逐漸移除時(但不是一直)，頭部部分移動遠離基座的側壁。
[0027]固定構件的頭部部分可以包括錐形表面。具體地，該錐形表面可以具有錐角，該錐角使得該錐形表面的至少一個節段在沿緊固構件的縱向軸線的橫截面中平行于至少一個側壁。
[0028]根據具體的示例，頭部部分可以包括具有朝外分開的錐角的第一錐形部分和具有朝內收斂的錐角的第二錐形部分，該第一錐形部分構造成與切削刀片的內表面和與支撐表面接觸，且第二錐形部分構造成允許移除切削刀片而不阻礙切削刀片。
[0029]應理解，頭部部分的形狀以與刀片孔互補的方式被設計，使得當在頭部部分上方嘗試拉動切削刀片時，頭部部分不會阻礙切削刀片。
[0030]第二錐形部分的錐角可以是底座表面與側壁之間的角度的一半。另外，所述第二錐形部分的至少一個節段可以在沿緊固構件的縱向軸線的橫截面中平行于切削刀片的內表面。而且，該錐角可以使得所述第二錐形部分的至少一個節段在沿緊固構件的縱向軸線的橫截面中平行于第一錐形部分的一個節段。
[0031]在操作中，在安裝位置與固定位置之間轉移時，由于孔的有角度的軸線，錐形部分可以執行朝向至少一個側壁的側向移位，且反之亦然。
[0032]根據特別的示例，螺釘可以具有內接圓柱，該圓柱的直徑不比刀片孔大。因此，在固定構件的安裝位置中，切削刀片可以通過在頭部部分上方滑動其刀片孔而被放置至基座中。
[0033]該固定構件可以是緊固螺釘，且頭部部分可以包括用于待被容納在其中的指定工具例如改錐的端口。可選擇地，或此外，固定構件的遠端可以包括允許操作者從其接近固定構件的第二端口。
[0034]該緊固螺釘可以包括柄部部分和螺紋部分，且所述基座孔可以分別具有構造成適當地容納螺釘的對應的非螺紋部分和螺紋部分。
[0035]根據一個示例，所述非螺紋部分可以具有比所述柄部部分大的直徑。可選擇地，根據另一個示例，所述非螺紋部分可以具有對應于柄部部分的直徑的直徑。
[0036]側壁可以包括支撐部分和置于底座表面與支撐部分之間的切除部分，其中，所述支撐部分構造成接合切削刀片的外表面，且所述切除部分構造成保持不與外表面接觸。
[0037]在該布置下，由于切削刀片與支撐部分接觸，同時外表面的底部部分沒有接觸，按壓切削刀片朝向至少一個側壁需要在外表面的頂部部分上施加壓力。因此，施加切削刀片的合力，切削刀片的遠離側壁的部分通過該合力被向下按壓在底座表面上，因此在切削操作的過程中阻止切削刀片的上升。
[0038]根據一個示例，基座可以包括彼此成角度以形成角的第一側壁和第二側壁，且基座孔可以與底座表面成角度且朝向所述角。
[0039]根據具體的設計實施方案，緊固螺釘不與基座孔螺紋接合，而是所述切削工具保持器還包括容納在與所述基座孔相交的通道內的螺紋元件，且包括構造成接合夾緊螺釘的內螺紋。
[0040]該螺紋元件可以構造成執行下面中的至少一個:
[0041]-圍繞通道的軸線旋轉;和
[0042]-沿該通道軸向移位。
[0043]根據本申請的主題的另一個方面，提供用于將切削刀片安裝至根據前面的方面的切削工具保持器的基座上以形成切削工具的方法，所述方法包括以下步驟:
[0044]a)將緊固構件移位至安裝位置中，同時，緊固構件的遠端仍然容納在基座孔內；
[0045]b)將切削刀片放置在基座上，在緊固構件的頭部部分上方滑動刀片孔;和
[0046]c)將緊固構件移位至固定位置中。
[0047]構造成安裝在切削工具保持器上的切削刀片的刀片孔可以包括構造成與切削工具保持器的固定構件接觸的第一內表面，和構造成提供用于從切削工具保持器安裝/移除切削刀片的足夠的空間的第二內表面。
[0048]根據特別的示例，第一內表面可以是錐形的且與固定構件的角度互補的角度逐漸變小，且第二內表面可以是圓柱形的。第一內表面與第二內表面可以在錐形體的底座合并，使得圓柱部分的直徑等同于錐形部分的底座的直徑。
[0049]切削刀片可以是可逆的。
[0050]根據一個示例，切削刀片的刀片孔的內表面可以包括與切削刀片的頂面相關的多個第一接觸表面和與切削刀片的底面相關的多個第二接觸表面。第一接觸表面與第二接觸表面構造成與固定構件的頭部部分接觸。第一接觸表面與第二接觸表面可以沿刀片孔的內表面交替地布置。
[0051]此外，切削刀片可以包括與切削刀片的底面相關的多個第一通路切除部和與切削刀片的頂面相關且構造成允許固定構件的柄部穿入至基座孔中的多個第二通路切除部。
[0052]根據另一個設計實施方案，刀片孔的內表面可以包括多個凸起，每個凸起具有構造成與固定構件的頭部部分接觸的接觸表面。該切削刀片可以構造成安裝在突出至基座中的支撐結構上，且可以構造成容納在刀片孔內。
[0053]該布置為使得支撐結構具有直徑對應于刀片孔的直徑的內接圓，同時，凸起具有直徑更小的內接圓。
[0054]在上述的布置下，一方面，嘗試安裝具有直徑對應于支撐結構的直徑的規則圓柱孔而不具有凸起的切削刀片將阻止固定構件的頭部部分適當地與切削刀片的內表面接觸，因此阻止它們的適當固定。另一方面，嘗試安裝具有直徑對應于凸起的更小的內接圓的直徑的規則圓柱孔的切削刀片將阻止支撐結構適當地容納在其內，因此，再次阻止切削刀片在基座內的適當固定。因此，只有上面描述的類型的刀片(或類似的)可以與這樣的切削工具保持器一起使用。
[0055]根據又一個示例，基座的側壁可以銳角與底座表面成角度，且頭部部分可以具有第一錐形部分和第二錐形部分，因此產生切削刀片的“燕尾”固定。特別地，錐形部分的底座與側壁上的第一點之間的距離比錐形體上的任何其它點與側壁上的更靠近