[发明专利]双面可转位车削刀片

说明书

技术领域

本发明涉及具有多边形基本形状的类型的双面可转位车削刀片，所述刀片包括：至少三个角部以及上侧和下侧，在所述上侧和下侧中，包括一对相对的平面支撑表面，所述一对相对的平面支撑表面被界定在外侧轮廓线内且相互平行，而且与位于两个支撑表面之间的中间的中性平面平行；多个切削刃，所述多个切削刃沿着上侧以及下侧定位并且每个切削刃包括鼻刃和朝鼻刃汇合的两个主刃，沿各上侧或下侧的所有鼻刃位于共同的参考平面上，所述参考平面相对于支撑表面是下陷的；以及与周围间隙表面相邻的周向切屑表面，各主刃在切屑表面和间隙表面的在两个角部之间延伸的部分之间形成，并且各鼻刃在切屑表面和间隙表面的凸形部分之间形成；和侧表面，所述侧表面朝着切屑表面倾斜并且从支撑表面的外侧轮廓线延伸，此外各主刃在侧视图中观察从邻近鼻刃的最高点朝着两个角部之间的最低点倾斜。

总体地在上文中被提到的类型的车削刀片以前通过US4411565已知。

背景技术

金属或复合材料的工件的车削是下述加工方法，其被用以制造大批量的、廉价的产品，也被用于制造独特的和昂贵的产品。此外，被包括在用于例如飞机的喷气发动机中的薄壁环属于后一类型。该环与更多的环一起组装起来以形成发动机中的燃烧室，并且可以具有2000mm或更大的直径，大约100mm的宽度以及4-5mm的厚度。在完成状态下，环可能具有大约25000欧元的价值。环的材料(例如INCONEL)必须耐热并且坚硬，并且因此在实践中，该环的材料加工困难。一个难于掌握的要求是环的尺寸精度必须严密，同时被车削的表面必须完全没有任何缺陷，所述缺陷具有裂纹开始的形成点的风险，这在运行期间可能引起灾难性的发动机故障。为了避免裂纹开始的所有可能点，此外必要的是，各车削操作，例如环的内部(或其外部)的加工，必须能够在没有中断的单次走刀(pass)中操作。即，如果考虑的车削刀具和尤为重要的其可替换的车削刀片在进行中的操作期间在操作已经完成之前发生故障，则不存在避免表面缺陷(所谓的痕迹)的现实可能性，该表面缺陷可能引起环中的裂纹形成。另一个要求是环的完成的已加工的表面应该是尺寸精确并且尽可能光滑。因此，至关重要的是，最后一次走刀(如果需要数次走刀)以温和并且可预见的方式实施。在这方面，需要指出的是：在此类被考虑的环的车削中的尺寸精度的要求通常是0.01mm的级别。

从以上所述的内容中看到，应该能够完成被考虑的任务的双面车削刀片必须具有足够的使用寿命，以便确定地能够在单次走刀中没有中断地加工环的各表面。小心的加工还需要车削刀片提供良好的切屑控制，目前为止最重要的是被移除的切屑必须不能接触已加工的表面。换句话说，切屑必须被指向远离已加工的表面并且最优选地断裂成较小的碎片。

与车削有关的因素

为了便于理解本发明的性质，首先参考附图1至图3，其中图1至图3示意性地示出与切削相关的具有特别关注点的某个现象。在图1至图3中，CE表示具有正切削几何形状的切削刃并且该切削刃被界定在切屑表面CS和间隙表面CLS之间。表面CS和CLS彼此以锐角相遇，并且因此切削刃的前角RA变成小于90°。在示例中，RA达到大约15°。支承表面SS经由边界线BL转变成朝底部B倾斜的侧表面FS，所述底部B形成到切屑表面CS的过渡部。边界线BL和切削刃CE的切削刃线之间的距离表示为L。切削刃CE所移除的切屑用一种简化的方式被示出，呈弧线CH的形式。

在金属切屑移除加工的所有形式中，包括车削，其都遵循切屑“是天生卷曲的”的原则，即紧跟在移除时刻之后，切屑获得被卷曲的内在目的。切屑的形状，此外其曲率半径，由许多因素决定，与车削相关的因素中最重要的因素是刀具的进给、切削刃的前角以及考虑的切削深度。在移除之后，切屑将垂直于切削刃的每一无穷小部分移动。如果切削刃是笔直的，则切屑因此变成在横截面上是平坦的或矩形的，但是如果切削刃是整体地或部分地呈弧形的，则切屑也会变成在横截面上整体地或部分地呈弧形。

在图1中，示出切屑CH被形成而不撞上侧表面FS。这意味着切屑以不受控制的方式而没有受引导地形成。该切屑最通常地卷曲成长的、电话线状的螺钉形状，该螺钉形状此外可能撞上工件的已加工的表面或者纠缠于刀具和/或机床中。在根据图1的示例中，与距离L有关的在支承表面SS和切削刃CE之间的高度差或侧表面FS高于切削刃CE的高度H1对于切屑而言太小，以至于无法接触侧表面FS。