[发明专利]具有应力分解部的切削刀具

说明书

背景技术

在切削刀具(例如立铣刀切削刀具)中，已发现：较高的应力区 域在以一定半径相交时存在于在应力消除部处的刀片槽的角部。

如铣刀这样的切削刀具具有圆柱形、锥形、异形或盘形形式，其 具有多个切削刃。这类刀具可以以多种形式获得，如平面圆柱形侧面 铣削刀具、平面和端部铣刀、成形刀具以及标准的特定形状轮廓刀具。

使用了安装在刀具前端的刀片的立铣刀在本领域是已知的。立铣 刀根据安装在其中的切削刀片的结构可用于几种用途。切削刀片可具 有用于侧面铣削的周边面切削刃、用于表面铣削的前切削刃以及用于 各种仿形应用的所谓“球端”立铣刀的弧形切削刃、虽然四排屑槽铣 刀是最常用的，但是，也可以广泛采用2、3或6个排屑槽。由于立铣 刀能够实现各种铣削操作，立铣刀得到了广泛使用，并且，刀具的原 始成本也是适中的。除圆柱形以外的形状也是常用的。刀杆可以是平 行或锥形的，并且，不必等于刀齿直径。

通常在立铣刀工作时，会在刀具的一个刃上施加机加工力。通过 刚性夹持刀杆的刀具架抵抗合成力矩。如果忽略力矩方向会随刀具旋 转而持续变化的情况，则可以将刀具看作是作为悬臂被加压。

如图6所示，如立铣刀这样的切削刀具100包括刀具主体114， 该刀具主体包括顶面134、具有螺纹腔138的刀片接收凹腔122、侧壁 126以及位于刀片接收凹腔122和侧壁126之间的应力消除槽124。测 量结果显示了大约1.063xe⁵psi的最大等效应力位于与顶面134相邻的 应力消除槽124的区域处。

虽然上述应力问题涉及到避免刀具损坏，但是，其对于为了提高 精度和表面光洁度并减小振动和噪音而使刀具偏转降至最小来说则并 不是不重要。由于靠近刀具架以及在最靠近刀杆的刀齿排屑槽端部附 近的较大弯曲力矩会因机加工力而导致刀具弯曲，因此，恒定直径的 芯部会导致比必需更大刀具偏转。如果损害刀具的更高受压的有齿端 的情况下，以更好的方式(即，使更多金属位于更大应力下的部分处) 分布包括刀具芯体的刀具钢，则能够减小在切削刃处的合成刀具偏转。

因此，需要一种能够克服已知切削刀具的局限性并减小或消除切 削刀具的整个应力的改进型切削刀具。

发明内容

为了克服与常规刀具相关的这些和其它问题，本发明研发了一种 切削刀具，其包括刀具主体，该主体包括多个刀片接收凹腔和安装在 各凹腔中的至少一个切削刀片，以及包括第一部分和第二部分的顶面， 每个凹腔均包括凹腔底壁、侧壁和位于凹腔底壁和侧壁之间的应力消 除槽，其中，顶面还包括应力分解部，该应力分解部在第一和第二部 分的交界处，其中，应力分解部在机加工操作期间能够减小在应力消 除槽的区域中的最大应力量。

在本发明的另一个方面，一种刀具主体包括多个刀片接收凹腔以 及包括第一部分和第二部分的顶面，每个凹腔均包括凹腔底壁、侧壁 和位于凹腔底壁和侧壁之间的应力消除槽，其中，顶面还包括应力分 解部，该应力分解部在第一和第二部分之间的交界处，其中应力分解 部在机加工操作期间能够减小在应力消除槽的区域中的最大应力量。

附图说明

通过以下参照附图的详细说明，将能清楚地理解本发明的其它特 点以及由此得出的优点。

图1为本发明一个实施例的具有应力分解部的铣削刀具的透视 图。

图2为本发明另一实施例的不同类型的具有应力分解部的铣削刀 具的透视图。

图3为根据本发明的一个实施例，具有应力分解部并且为了清楚 而除去刀片的刀具主体的放大局部透视图。

图4显示了本发明一个实施例的具有应力分解部的刀具主体的应 力分布。

图5显示了本发明一个实施例的具有应力分解部的不同刀具主体 的应力分布。

图6为没有应力分解部的常规刀具主体的应力分布。

具体实施方式