[发明专利]用于铣削刀具的可转位铣削刀片

说明书

技术领域

本发明涉及旨在用于在具有小直径的铣削刀具中、主要地在用于金属工件加工的带有旋转柄的端铣刀中使用的一种可转位铣削刀片和一种对应的基体。本发明还涉及一种具有被以可拆离方式安装在基体中的可转位铣削刀片的铣削刀具。

背景技术

端面铣削是用于加工表面的一种有效的方法。能够被用于端面铣削的铣削刀具之一是带柄端铣刀，带柄端铣刀有利地可以被用于例如肩台、凹槽和边缘的加工的操作，并且其被构造成赋予一个轴向可达范围(axial reach)。对于较大的轴向可达范围即铣削深度，能够在同一操作中移除更多的材料，这在经济方面是有利的。在小零件的加工中，需要具有小直径的铣刀。在本文中，就小直径而言，意图的是25mm和更小的直径、主要地8-12mm的直径。目前，需要在25mm和更小的直径范围中的铣刀的操作员不得不使用或者设置有长螺旋形切削刃的传统的整体带柄端铣刀，或者是具有一个或者多个被以可拆离方式安装的铣削刀片的铣刀。

整体铣刀通常由高速钢、涂覆硬质合金的高速钢或者由整体硬质合金制造。整体带柄端铣刀的缺点在于，当它们已经变得被磨损并且由此不再能够有效地并且精确地加工材料时，它们必须被重新研磨。重新研磨通常是昂贵的，因为硬质合金要求先进的研磨工具。刀具的重新研磨的另一缺点在于，从开始便已经具有旨在用于特殊操作例如特定凹槽宽度的特定直径的铣刀在研磨之后获得减小的直径。一种更加经济的和实用的方案是使用具有能够被拆离的铣削刀片的铣削刀具，其中一个或者多个硬质合金铣削刀片加工工件并且然后当它们变得磨损时进行更换。铣削刀片可以是可转位的，即，它们可以具有多个切削刃，这进一步有助于在经济方面的优点。

设置有铣削刀片的带柄端铣刀具有更高的加工能力但是在轴向切削深度方面受到刀片刀刃的长度所限制。长的刀片刀刃导致铣削刀片变得对切削力更加敏感，由此产生从它的位置脱离的风险。在铣削操作期间，铣削刀片将经受大的径向力但是经受适度的轴向力。这些力将作用，使铣削刀片移位并且转动，并且因此重要的是具有一种刚性夹持以避免振动和铣削刀片趋向于倾翻。对于“倾翻”，这里意指的是，因为作用于切削刃上的力，铣削刀片脱出它的位置。铣削刀片的数目和间距根据刀具的直径和将要执行哪一种铣削操作而改变。具有可转位铣削刀片的带柄端铣刀还可以被用于斜坡铣削(ramping)操作，斜坡铣削操作是径向和轴向进给方向的组合。然而，使得斜坡铣削操作能够执行的条件是一次走刀的径向切削深度不超过刀片宽度。

通常利用中心螺钉或者类似的紧固部件在基体中夹持可转位铣削刀片。随着刀具直径的减小，铣削刀片和利用其安装铣削刀片的螺钉的尺寸将因此而减小。小的螺钉或者其它紧固部件难以操控，因为它们在安装铣削刀片时易于跌落。小的螺钉还具有较低的机械强度并且更加难以拧入，这是因为螺纹和螺钉头更加脆弱并且对于螺钉在螺纹中的位置是敏感的。如果螺钉倾斜地进入螺丝孔中，则螺纹受到破坏的风险是高的，这具有螺钉受到破坏的后果。基体中的螺纹孔也可能受到损坏，这引起了大的另外的成本，这是因为可能需要更换整个基体。对于沿着轴向安装的铣削刀片，当铣削刀片将被安装时，还可能难以接触到刀具。因为基体的直径，当考虑小的铣削刀具时，可能安装的铣削刀片的数目也变得受到限制。通常，间距以如下方式形成，即：使得一个或者两个铣削刀片被同时地使用。

在例如US 6,872,034和US 7,241,082中公开了用于铣刀的、沿着切向安装的可转位铣削刀片，其中利用贯通螺钉安装可转位铣削刀片。由于铣削刀片被沿着切向安装在基体中的事实，通过刀具接触螺钉的问题变得较小。然而，具有小直径(＜25mm直径)的铣刀的问题仍然存在，这主要地在于以下事实，即，变松的零件变得难以操控，以及小的紧固部件在安装步骤中是敏感的并且具有较低的机械强度。

发明内容

本发明旨在提供适用于小直径(＜25mm)的可转位刀片和具有可转位铣削刀片的铣削刀具。

利用具有在权利要求1的特征部分中限定的特征的可转位铣削刀片、具有在权利要求12的特征部分中限定的特征的基体和在权利要求19的特征部分中限定的铣削刀具实现了所述目的。