[发明专利]切削镶刀

说明书

本发明涉及一种用于形成切屑的切削加工用刀具、特别是用于像钻孔、镗孔和车削这样的操作的刀具的切削镶刀。

众所周知，在切削镶刀的设计和它在切削刀具上的安装中，必须提供合适的切削前角和后角以确保最小能量消耗与过度削弱切削刃相平衡的有效切削。与此同时必须保证有效地清除切削过程中所产生的切屑。在切削刀具处于一个非常有限的空间的场合下(如钻孔操作)，后面的这个要求特别重要。

有效地去除所产生的切屑在很大程度上依赖于提供有效的切屑控制，该控制被设计成确保以最低的能量消耗和有效的散热使切屑从已变形的切削区域移开并撕裂和破碎成相对较短的切屑。

为此目的，众所同知的是提供一种镶刀，在其或每个切削刃的区域带有适当成形的凹陷或沟槽或带有凸起，所有这些凹陷、沟槽和凸起都被设计成使切屑变形、转向和被撕裂以便达到上述的要求。

因此，例如在US 4,215,957中揭示了一种镶刀的大体上平坦的前面，它在其切削刀附近形成一系列凹陷，为避免过大地削弱切削刃，这些凹陷被充分宽的前面的中间部分沿切削刃分隔开。

另一方面，在EP 0,307,563中揭示了一种镶刀，该镶刀所具有的前面在切削刃和垂直于该切削刀的两个方向上呈波浪状地起伏，从而构成了一条连续的、平滑起伏的切屑形成沟槽以及随后的在其不同区域的平滑过渡，其设置是这样的，即在垂直于切削刃的方向上在切屑形成沟槽的不同区域的排屑角是不同的。

然而，由于该切屑形成沟槽的特殊形状和其不同部分之间的平滑过渡，这样一条切削形成沟槽在切削操作过程中提供有效的切屑方向控制的能力在很大程度上依靠镶刀在刀具中的定位。因此，特别是在切削镶刀被以负的前角定位于刀具上时，可能会经常发生被切削刀切下的切屑以向着而不是离开工件的方向偏转，随后可能损害工件和引起刀具振动。这种情形示意地图示在附图的图11中。

特别是在用双侧面可分度镶刀时将产生这样的问题。这种镶刀可以有一个负后面的几何形状，如US 3,963,365所揭示的那样，或者可以有所谓的＂双正＂后面的几何形状，对于这些几何形状本发明特别但不是唯一地涉及，而且这些几何形状揭示在例如DE1,602,795中。对于这样的镶刀，为了有效地发挥其双侧面的特性以及使用最大数量的切削刃，该镶刀由相同的对置切削前面和支承表面以及在各自的前面附近的外周侧后表面或后面所形成，每个外周侧后表面或后面向内倾斜以便在一个假想的横向中央平面上与对应的对置切削前面的向内倾斜的外周侧后表面或后面会合。这样，在中央平面一侧的镶刀部分是在中央平面的另外的对置侧的部分的镜象。然而为了确保这种镶刀在各处都有足够的间隙，不得不将它们以负前角定位。从经济的角度来看使用这些镶刀是较好的，因为它们有最大数量的切削刃。然而在以上所详细说明的，在让切屑排出的空间非常有限的操作中，使用这种镶刀使有效地转移切屑的问题更加严重。

本发明的一个目的是提供一种用于切削刀具中的新的、改进了的镶刀，它具有能有效地进行切屑控制的切屑形成沟槽。

本发明的另一个目的是提供一种改进了的可分度切削镶刀，该镶刀具有一个双正后面(relief flank)的几何形状并带有能有效地进行切屑控制的切屑形成沟槽。

根据本发明提供了一种用于切削刀具的切削镶刀，所说镶刀有上、下和侧表面和至少一条在其上表面和侧表面的交线上所形成的切削刃，靠近切削刃的上和侧表面分别构成前面和后面，该前面带有起伏的切屑形成沟槽，该沟槽沿至少一条所说切削刃延伸并包括一系列交替着的凹陷和凸起部分，其特征在于每个凸起部分带有基本上截去顶的部分，该截顶部分的宽度显著地小于两个相邻截顶部分之间的距离。

更好地，这些凹陷和凸起部分在垂直于切削刃的方向沿切屑形成沟槽的整个宽度上延伸。

在这种镶刀中起伏的切屑形成沟槽在其长度方向有一系列窄的截顶部分，每个截顶部分在沿切屑形成沟槽的宽度上延伸，在相邻的截顶部分之间形成了将切屑流导向希望的离开切削刀的方向的通道，在工件加工过程中所产生的切屑与该通道接触的面积受到了充分的限制，从而使镶刀的热负荷得以减小。

每个截顶部分的宽度在其长度方向上可以是不变的或在离开切削刃的方向上可以是减小的，或在沿其长度方向上带有不同形状的弯曲部分以改变其宽度。该截顶部分可形成有凹陷或凸出。

在一个本发明的较优实施例中，切屑形成沟槽在垂直于切削刃的方向上的形状大体上是凹形，该切屑形成沟槽有倾斜的表面，该倾斜的表面向下延伸离开切削刀并平滑地与在离开该倾斜表面的方向上向上升起的切屑偏转表面汇合。