[发明专利]一种用于切削加工的刀具和刀架

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于金属切削加工的刀具，其具有一个刀架、一个刀片和与刀片分离的排屑槽部件，其中刀片放置在刀架的刀片承窝中，采用刀片紧固件固定于刀架上。此外，本发明还涉及一种刀架，特别是涉及到这种刀架的应用，它具有用于安装刀片的刀片承窝，还具有用于安装排屑槽构件的排屑槽承窝。

背景技术

此类刀具常用于金属切削加工，特别是用在车削、铣削和钻孔加工中。其中刀具典型地包括刀架和刀片，刀片或者直接嵌入刀架，或者钎焊在刀架上，或者以独立的刀片形式安装在刀架上，例如通过螺纹紧固。此外，应通过针对性的切屑成形，避免工件和刀具之间的切屑积压，当切屑滞留在工件和刀具之间时，会损坏工件表面，或者毁坏刀具。

切削过程中，刀尖从工件上切下材料，在刀尖处产生切屑，它们在刀片的切削面上滑动。根据工件的材料和表面特性不同、切割和进刀速度、以及刀头的不同设计，会产生不同形状的切屑。产生的切屑可分为带状切屑、絮状切屑、螺钉状切屑、螺旋切屑和碎片状切屑。各种切屑形状不但决定了以后形成的工件表面质量，还具有更重要的意义，它对切屑的空间需求和以后的回收利用可能性有显著影响。在金属加工中，人们大都希望得到很短的切屑，因为与长的螺旋切屑相反，短切屑只只需消耗很小的空间，并且可以避免切屑卡在卡盘或机床的其他部件中。在大多数情况下，应当避免产生可以形成切屑团的较长切屑。

为了产生符合要求的切屑，常在刀具上安装一个排屑槽，使得切屑具有特定的方向和形状。切屑的断裂是其副作用。流出的切屑撞击在阻挡结构上，或经排屑槽的斜面转向以及变形，或者受到弯曲应力并因其脆性而断裂。

此类排屑槽大都直接集成在刀片或刀尖上，或者通过磨削形成，或者通过预先设计的形状实现，例如在DE 4239236A1中所描述的示例。采用直接在刀片上烧结排屑槽以及成型排屑槽的方法，这样的刀片的生产成本相对昂贵。除此之外还有另外一种缺点，在刀片磨损的情况下，排屑槽也要被更换，尽管在通常情况下，排屑槽的磨损远比刀尖本身磨损轻微得多。

另外一些情况下，排屑槽作为独立的构件使用，其通过夹紧片、夹紧爪或者一般的螺钉紧固方法，在刀片上夹紧或者旋紧。例如在US 4,135,845A，US 6,733,215B2和CH 304805B中就是用这种方法实现的。由于刀片夹在排屑槽和刀架间，拆卸刀片一般较为繁琐和费时。另外，在每次更换刀片后，排屑槽还须重新校准或定位。

发明内容

因此，本发明的任务在于，进一步改善上述的用于切削加工的刀具，以便在更换刀片时简化操作，并且在采用排屑槽的情况下，尽可能降低所插入刀片的生产成本。

此项任务的解决途径是，从上述的刀具出发，通过使用一种排屑槽紧固件将排屑槽构件固定在刀架上，通过这样的方式，刀片和排屑槽构件可相互独立地从刀架上松开和拆卸，无须每次拆卸其他的构件和其紧固件。

此外，此项任务还通过如下方式解决，即从上述的刀架出发，在所述刀架上安装独立的刀片和排屑槽固定件，以便刀片和排屑槽构件可以相互独立地从刀架上松开和拆卸，无须每次拆卸其他的构件和其紧固件。

通过以上方式可以将该任务完全解决。

发明人认识到，可以将排屑槽构件作为独立的构件固定在刀架上，并通过独立的固定装置，尤其是可以通过一个单独的螺钉紧固独立与刀片而拆卸。由于该排屑槽构件没有如US 4,135,845A，US 6,733,215B2和CH 304805B提供的方案那样夹紧在刀片上，本方案中刀片也可以通过打开刀片固定装置，与排屑槽构件相互独立地拆卸和更换。“相互独立”在此理解为，在拆卸和更换刀片或者排屑槽构件时，其他各构件在刀架上的位置可以保持不变。与US 4,135,845A，US 6,733,215B2和CH 304805B提供的方案不同，当刀片更换时，无须松开排屑槽紧固定件(例如固定排屑槽构件的螺钉)，因为这两个构件不像该出版物描述的那样，通过相同的紧固件夹固在刀架上。因此只需要将刀片紧固件打开即可。

其好处在于，一方面在更换刀片时极大地简化安装过程，同时排屑槽构件保持安装状态不变。这样非常有意义，因为刀片的磨损远比排屑槽构件的磨损严重，因此经常需要更换。如果，像本发明那样，排屑槽构件在更换刀片的时候保持安装状态不变，就能缩短装配时间。此外，排屑槽构件在更换刀片的时候也不必经常校准，而是能够保持在已经校准的正确位置上不变。

此外，排屑槽构件优选采用切屑罩的形式，因为在切屑罩的前面有自带例如倾斜面的形式的切屑槽。切屑罩盖住刀片，直接装在或者用螺钉固定在刀架上。