[发明专利]切削刀片和铣刀垫板

说明书

技术领域

本发明涉及执行切屑形成加工的方法和设备，其中，安装在刀具本体的金属切削刀片经受沿刀具本体的轴向和纵向方向的相当大的力。

背景技术

下面的背景讨论中，参照了一些结构和/或方法。但是，下面的参照不应被认为是承认这些结构和/或方法构成现有技术。申请人明确地保留证明这种结构和/或方法不限定为现有技术的权利。

用于金属工件的切屑形成加工的刀具通常采用刀具本体，在该刀具本体上安装薄的、多边形形状，诸如矩形（方形或非方形）和三角形的刀片。这种刀片具有通过侧表面相互连接的顶表面和底表面，侧表面与顶表面相交以由此形成切削刃。

例如，在长刃铣刀中，切削刀片布置在刀具本体上对应的刀座中，从而每个刀片的一个切削刃定位构成工作切削刃并基本上沿前后方向，即相对于刀具本体纵向轴线基本上径向地定向。这些切削刃通常对齐，以形成螺旋切削槽，且当刀具本体与工件之间的相对转动围绕刀具本体的纵向轴线发生时，这些切削刃切削工件。此外，刀具本体上每个最前面或端部的刀片具有相对于纵轴横向定向的工作的前切削刃。在切削过程中，所有的切削刀片都受到沿刀具本体的径向向内方向的力，这些力可通过安装刀片来抵抗，从而这些刀片抵靠刀具本体的径向向外面向的表面。此外，由于端部刀片的工作的横向切削刃的存在，端部刀片还受刀沿刀具本体的轴向向后方向的相当大的力。

施加至端部刀片的轴向向后力不能由安装螺丝完全抵抗，但可通过使刀片邻靠刀具本体的轴向向前面向的支承壁来进一步抵抗。但是，这增加了制造刀具本体的材料量，且可能对相邻定位的刀片的切屑形成造成干涉。而且，通过构造这种支承壁以符合邻靠刀片的邻靠面的形状，可能会发生刀具本体无法适应大范围的形状。

还已经提出通过在刀片的底表面设置凹陷来抵抗作用在端部刀片上的轴向力，该凹陷例如具有大致金字塔形并坐落于刀座的相应成形的向上突起上（例如参见美国专利US7,819,610）。但是，这种布置仅在有限的成功下得到满足。

在切削诸如铝的相对重量轻的材料的高速刀具的情形中，刀片受到高离心力。已经提出通过在切削刀片的底表面上设置平行于刀具本体的纵轴定向的锯齿状部来抵抗该离心力，该锯齿状部与形成在刀座中的相对应的锯齿状部啮合（例如参见美国专利US6,921,234）。但是，这种锯齿状部不能有效地抵抗施加至切削重量较重材料的低速刀具的端部刀片的轴向力。

美国专利US6,146,060和US7,585,137中，已经提出在切削刀片的底表面设有两组锯齿状部，每组的锯齿状部平行于彼此并垂直于另一组的锯齿状部定向。这些相对的锯齿状部组与形成在刀座中的相对应的锯齿状部啮合并由此提供对沿不同方向，例如轴向和径向施加的切削力的抵抗。虽然这是有效的，但该类型的刀片在制造上相对困难且昂贵。而且，由于另一组锯齿状部的存在，由每组锯齿状部限定的总的力抵抗表面面积减小。此外，将理解，一旦安装好刀片，其被抵抗沿任何方向的运动锁定，从而消除将刀片压靠于刀具本体的表面的能力，例如通过安装螺丝，以最大化刀片的稳定性。

刀座可以直接形成在刀具本体上，或通过介于刀片和刀具本体之间的单独的垫板而形成在刀具本体上。在切削操作过程中，在切削刀片灾难性失效情形中，这种垫板为刀具本体提供某种程度的保护。

从前面的讨论中，明显的是需要提供一种更好地抵抗向后轴向指向力的切削刀片。

发明内容

本文公开了用于切屑形成加工的切削刀片，包括多边形状本体，该多边形状本体包括顶表面和底表面，该顶表面和底表面由一对长侧面和一对短侧面相互连接，侧面与顶表面相交以与顶表面形成一对主切削刃和一对辅助切削刃。每个辅助切削刃比主切削刃短并与两个主切削刃均相交。顶表面的形状关于假想二等分线大体对称，该假想二等分线延伸穿过两个辅助切削刃。底表面具有形成在其中的多个锯齿状部。底表面中的所有锯齿状部平行于彼此定向并相对于该二等分线横向延伸。

还公开了限定切削刀片的刀座的垫板。该垫板包括第一部分和第二部分，第一部分具有大体平行的上表面和下表面并限定沿垫板的前后方向间隔开的前端和后端。上表面包括多个锯齿状部。形成在上表面中的所有锯齿状部平行于彼此并相对于前后方向横向延伸。第二部分至少布置在第一部分的前端处并形成唇部，该唇部向下凸出经过下表面。替代唇部，第一部分的下表面可设有平行锯齿状部。