[发明专利]棱柱形和圆柱形切削刀片

说明书

技术领域

本发明涉及可转位切削刀片和用于具有正切削几何形状的平行四边形切削刀片的刀架。在一个非限制性实施例中，根据本发明的切削刀片在用于加工难加工材料的圆周旋转铣削应用中特别有用。在另一个非限制性实施例中，在加工铸铁及其合金、中高碳钢、纤维增强复合材料时，根据本发明的切削刀片唯一地可用于生成分段切屑的圆周旋转铣削应用。

背景技术

熟知的是，切削刀片在圆周旋转铣削应用中具有有限的使用寿命，特别是在加工难加工材料时尤为如此，所述难加工材料包括例如特种金属，诸如钛和钛合金、镍和镍合金、超合金、某些异金属，以及纤维增强的聚合物复合材料。在轴向切削面和径向切削面上包括正切削几何形状的切削刀片常用于这样的铣削操作，该铣削操作涉及具有可转位能力的圆周旋转刀架的使用。切削刀片的正切削几何形状减小了切削力，从而导致更有效的铣削操作。单面平行四边形切削刀片(通常称为A式刀片)具有当从刀片顶部表面上方的某个点观察时的大体平行四边形的轮廓，其中两个长边形成两个主切削刃，并且两个短边形成两个副切削刃。这些类型的切削刀片由于其正切削刃而提供更有效的加工，方法是由于更长的平行四边形切削刃而提供更大切削深度的能力。

使用双面切削刀片越来越普及，只因为可用切削刃的双倍数量有助于为切削工具最终用户和切削工具制造商两者带来成本降低的益处。然而，与传统的单面切削刀片相比，由于将双面切削刀片定位在切削刀架上的刀片凹座中以便在接合切削刃周围实现足够的正切削几何形状的复杂性，因此用于圆周旋转铣削的双面切削刀片的几何形状设计成为更具挑战性的任务。双面平行四边形切削刀片具有当从刀片顶部表面上方的某个点观察时的大体平行四边形的轮廓，其中在顶面和底面的每一者上，两个长边形成两个主切削刃，并且两个短边形成两个副切削刃。双面平行四边形切削刀片至少在径向切削面上包括负切削几何形状。

在行业中所作出的开发新的或改善的平行四边形切削刀片的努力已经趋向于实现减小的切削力、减小的功率消耗、增加的切削刃强度和增加的工具寿命。从几何设计的角度来看，保持正切削作用一直是这些努力的基本目的。然而，用于铣削操作的常规平行四边形切削刀片仅局限于用于单面切削刀片的两个正切削刃，或用于双面切削刀片的四个大体为负的切削刃。

发明内容

本发明提供用于设计平行四边形切削刀片的创新和独特概念。本发明的切削刀片具有棱柱形和/或圆柱形形状，所述形状具有多个正切削齿，所述正切削齿在切削刃周围具有正切削几何形状。换句话讲，每个切削齿相当于单面平行四边形切削刀片的可转位切削刃(两个正切削刃)，然而，切削齿的数量可以为三、四、五甚至更大。与传统的单面平行四边形切削刀片相比，这允许更多可用的长的正切削刃。此外，根据本发明公开内容的棱柱形或圆柱形切削刀片可通过提供至少相同数量的、长的正切削刃而展示出优于现有技术双面平行四边形切削刀片(通常为负几何形状)的优点。

根据本发明的一个非限制性方面，具有棱柱形和/或圆柱形(包括锥形或圆锥形)形状的切削刀片包括多个切削齿，每个切削齿相当于单面平行四边形切削刀片(在切削工具行业中被称为具有两个可用切削刃的A式切削刀片)的切削刃。根据本发明的棱柱形和圆柱形切削刀片具有多个可转位正切削刃，该多个可转位正切削刃根据实际铣削应用在四到六或甚至更多个的范围内。棱柱形和圆柱形切削刀片可用于加工大范围的材料，包括难加工材料、铸铁及其合金、铝及其合金、碳钢和纤维增强复合材料。

根据本发明公开内容的大体棱柱形和圆柱形的切削刀片包括多个可转位切削齿，并且每个切削齿包括顶面；至少一个与顶面相交的径向间隙面；至少一个与顶面相交的轴向间隙面；和至少一个圆锥形间隙面，其与顶面相交并且连接所述至少一个径向间隙面和所述至少一个径向间隙面；以及位于顶面和第一径向间隙面的相交处的长切削刃，位于顶面和第一圆锥形间隙面的相交处的弯曲切削刃，和位于顶面和第一轴向间隙面的相交处的直切削刃。

另外，根据本发明的铣削刀架包括柄；至少刀片接纳凹座，其围绕铣削刀架的周边内置并且包括底部座置面、径向座置面和周边座置面；包括顶面的至少棱柱形和圆柱形切削刀片；至少一个与顶面相交的径向间隙面；至少一个与顶面相交的轴向间隙面；和至少一个圆锥形间隙面，其与顶面相交并且连接所述至少一个径向间隙面和所述至少一个径向间隙面；以及位于顶面和第一径向间隙面的相交处的长切削刃，位于顶面和第一圆锥形间隙面的相交处的弯曲切削刃，和位于顶面和第一轴向间隙面的相交处的直切削刃。

附图说明