[发明专利]用于圆形镶片的抗转动式安装机构

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于切削镶片的安装机构，并且特别地涉及用于防止安装在切削刀具本体上的圆形切削镶片转动的一种机构。 

背景技术

在刀具（例如铣刀）中使用的这些镶片是安装在围绕刀具本体周边间隔开的多个互补形状的凹座中。镶片典型地是通过从设置在镶片中心内的孔中插入穿过的夹紧螺钉来固定在其对应的凹座中。在切削操作过程中，这类镶片经常不仅经受压缩力和振动力，而且还经受着因这些镶片的切削刃与工件之间的夹角所引起的某一量值的扭矩。对于具有非圆形形状的切削镶片而言，由于在这类镶片的成角度的侧壁与接收这类镶片的凹座的这些互补形状的壁之间的过盈式配合使得这种扭矩不会导致镶片转动。相比之下，圆形镶片可以在其对应的凹座中转动，因为在圆形镶片的圆柱形或截头锥形的侧壁与接收这些圆形镶片的凹座的环形壁之间不会自然产生这种机械过盈。所引起的转动能够使得将镶片固定在其对应凹座中的夹紧螺钉变松。如果该夹紧螺钉变得足够松，它会在环绕的凹座内产生剧烈振动而足以变得碎裂或开裂，这不仅使镶片毁坏而且还会危及工件上的切削质量。 

为了防止这种不希望的转动，在现有技术中已经开发了若干个抗转动式机构。在一个这样的机构中，在该镶片的侧壁周围提供了多个深的半圆形凹陷。在该刀具本体中的镶片接收凹座的侧壁附近提供了一个销，该销与该镶片周围的凹陷是形状上互补的。在操作中，将该镶片安装在铣刀或其他刀具的凹座上，其中该凹座的销被插入该镶片的这些半圆形凹陷之一中。在使用过程中，该镶片被分度成使其切削刃上的磨损均匀化，这是通过将其从该凹座中周期性地取出、部分地 转动并且将它重新安装而使得该销被一个不同的凹陷接收。在另一个类型的抗转动式机构中，在该镶片的环形侧壁周围提供了一个多边形的小面图案。在美国专利号5,346,336中披露了这样的一种机构。该镶片接收凹座配备有多边形壁的互补形状的图案，用于接收该镶片的这些小面。该镶片的分度总体上是按与第一机构中所述的相同方式进行的。 

不幸的是，已经注意到与每个设计相关联的多个缺陷。例如，诸位申请人已经观察到，相对于该第一设计，在镶片的硬质碳化物材料中形成的这些完整半径、半圆形凹陷的边缘会缓慢切削该凹座中的钢销，这是由于该销与该凹陷的边缘之间的振动，该凹陷相对于该销的轴线是基本上垂直定向的。另外地，在该镶片本体的底部周围提供此类深凹陷导致该镶片本体的一种不希望的削弱，这是由于要形成这些凹陷就必需去除材料。在'336专利中披露的停止件机构同样有缺陷，尽管并不相同。例如，在该镶片的本体周围提供的这些小面是成角度的，所处的角度比提供在该镶片接收凹座周围的这些扁平壁的略微更锐利，以便避免该凹座的这些壁与该镶片的较弱的底部之间的接触。然而，通过这样的设计所提供的受限制的接触可以导致这些镶片小面的边缘与该凹座的这些扁平壁之间的一点式接触。此外，因为该镶片与该凹座之间唯一的接触是沿着该镶片的上部，所以该镶片的这个相对小的面积必须吸收当该镶片切削工作件时在该镶片与该凹座之间产生的所有应力。因此，该镶片与该凹座之间的有限的并且有时为一点式的接触会随着时间的推移而导致该镶片的局部碎裂、开裂、或破裂。 

为了克服这些缺陷，美国专利6,238,133描述了一种抗转动式机构100，该抗转动式机构在该切削镶片和该镶片凹座二者上具有互补的弯曲表面。该抗转动式机构100的操作可以相对于图8、9以及10得到最好的理解。虽然该镶片103的这些停止表面135与该凹座105的抗转动式表面136之间的曲率基本上是互补的，但这两个表面有意地隔开一个距离D，该距离典型地是一英寸的千分之几（具体见图 9）。这两个表面135、136之间的这样一个小的间隙在该镶片103被夹紧到该凹座105中之后允许该镶片103转过在1°与10°之间的一个角度。这样的小幅度的转动移动（即，一种同步）允许了这些停止表面135的倾斜接合部分137a、b之一与该抗转动式表面136的接合部分158a、b之一进行接触，如图10展示的。这种相对平缓倾斜的、大的局部半径的曲线，限定了这些停止表面135和该抗转动式表面136，有利的导致该镶片103与尖端154a、b之间的宽线或透镜状（lenticular）接触。