[发明专利]切向切削刀片和铣削刀具

说明书

本发明涉及用于铣削刀具的切向切削刀片(1)，该切向切削刀片(1)包括具有三角形形状的两个相背的主表面(2，3)和在所述主表面(2，3)之间延伸的三个相同的侧表面(4)，其中所述切向切削刀片(1)包括形成在所述主表面(2，3)中的至少一个主表面和所述三个相同的侧表面(4)的相交处的至少三个相同且可转位的主切削刃(5)。每个侧表面(4)包括相对于所述主切削刃(5)凹进并且在每个侧表面(4)的纵向方向(9)上一个接一个地布置的三个平坦支撑表面(6，7，8)，其中第一平坦支撑表面(6)设置在每个侧表面(4)的中心处，并且形成相对于所述主切削刃(5)的最下侧的凹进支撑表面(6)，其中第二和第三平坦支撑表面(7，8)位于所述第一平坦支撑表面(6)的相反两侧上，并与所述第一平坦支撑表面(6)成钝角(β)延伸。此外，本发明涉及铣削刀具(11)，其具有构造用以接纳所述切向切削刀片(1)的多个刀片座(13)。

技术领域

本发明涉及一种用于去屑加工的切向切削刀片和铣削刀具，并且特别是涉及一种装备有所述切向切削刀片的所谓的长刃铣刀。

背景技术

本发明涉及铣削刀具的刀具寿命降低的问题，其由作用于安装在铣削刀具的刀片座中的切向切削刀片的切削刃上的大切削力引起。这种大切削力在所谓的长刃铣刀中尤其成问题，长刃铣刀也称为延伸排屑槽端铣刀，其通常用于在工件中以大轴向切削深度铣削深肩部。长刃铣刀(或延伸排屑槽端铣刀)包括多个切削刀片和刀片座，它们一个接一个地放置在沿着铣削刀具的刀具本体延伸的公共排屑槽中。这种铣削刀具适合于更深、更大和更重的铣削应用，因为长刃铣刀具有大的金属去除能力。然而，切削力相当大，使这成为一个艰难的铣削应用。此外，由于例如用长刃铣刀执行的向上和/或向下坡铣操作，大的切削力可能在方向上变化。如果切削刀片在刀具本体的刀片座中没有被充分支撑，大的和/或变化的切削力将使切削刀片在刀片座中轻微移动，其中即使是小的移动(微小移动)也会不仅在所加工的工件中产生差的表面质量，而且还会导致切削刀片本身磨损的增加。此外，铣削刀具的刀具本体中的刀片座可能经受由这种大的和/或变化的切削力引起的塑性变形。更准确地说，刀片座包括与切削刀片的几个支撑表面相邻接的几个接触表面，其中刀片座中的接触表面将由于切削力的负载而逐渐变劣。当刀片座中的接触表面的塑性变形已经变得太严重(即刀片座不再提供精确和稳定的支撑)时，铣削刀具的刀具本体被认为已经磨损。此外，虽然有可能通过使用具有有限(单个切削刀片)高度的端铣刀或肩铣刀来限制切削力并在几次走刀中加工出深的肩部或凹槽，但是在某些加工应用中(例如在航空航天工业中)的经济性(生产率要求)朝着更大的切削深度推进，这特别适合于长刃铣刀(延伸排屑槽端铣刀)。尽管在具有有限(单个切削刀片)高度的端铣刀/肩铣刀中也存在所提到的刀具寿命降低的问题，但是长刃铣刀的预期的刀具寿命通常小于可比的(单个切削刀片高度)肩铣刀/端铣刀的20％，这是因为对这种刀具的严格要求。因此，希望的是提高长刃铣刀的性能和刀具使用寿命。

EP2404690公开了一种长刃铣刀，其包括切向切削刀片，该切向切削刀片构造用于在刀片座中的稳定且精确支撑。切向切削刀片由此构造成具有形成前刀面的第一侧和形成用于支撑切向切削刀片的v形座置面的相背的第二侧。这种设计的一个缺点是切向刀片只有带有两个可转位(第一和第二)切削刃的一个前刀面，因为相背的第二侧(座置)表面专用于支撑切向刀片。因此，如果能够获得更多数量的可转位切削刃(前刀面)，同时确保切向切削刀片的稳定支撑，这将是有益的。

US9296054公开了一种用于肩铣刀的切向切削刀片。肩铣刀的高度有限(单个切削刀片)。然而，切向切削刀片是可转位且三角形的切削刀片，其与EP2404690中公开的切向切削刀片相比提供了增加数量的可转位切削刃(六个可转位主切削刃)。此外，切向切削刀片的每一侧包括相对于连接部分成一定角度形成的两个平面座置表面，其中这两个平面座置表面形成相对于切削刃埋头的凹部，以使切削刃具有正的前角，从而容易切削工件。当切向切削刀片处于安装位置时，这两个座置表面与第一或第二(主)表面一起使用，以提供三点接触。切削刀片因此被描述为具有异常的座置稳定性。然而，希望的是甚至进一步提高座置稳定性和切削性能，特别是因为在用以以大轴向切削深度加工的长刃铣刀(或延伸排屑槽端铣刀)中，切向切削刀片的整个主切削刃通常与工件接合。