具有两个有效中断切削刃和轴向支撑件的球头铣刀制造技术

本发明专利技术涉及具有两个有效中断切削刃和轴向支撑件的球头铣刀。本发明专利技术提供一种独特解决方案，所述独特解决方案用于在球头刀架中为具有两个长切削刃的所述球头切削刀片提供可靠轴向支撑，以便防止所述切削刀片在繁重加工过程中在球头刀架的所述槽中旋转。本发明专利技术通过分别在所述球头切削刀片的每个头部拐角之下截短的两个开端凹槽在所述球头切削刀片的底部处提供一种独特结构。所述两个开端凹槽的所述两个凹槽接合面彼此不平行，但是所具有的到紧固件孔中心的距离相同。两个凹槽接合面之间的所述不平行特征通过调整所述两个不平行凹槽之间的角度来帮助在整体切削刀片强度、轴向支撑充分性以及槽耐久性之间进行最佳平衡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种球头切削工具，所述球头切削工具包括各自具有一个长切削刃的 两个等同球头切削刀片以及一个球头刀架，用于在金属加工中进行铣削操作。根据本专利技术 的切削刀片在冲模和模具仿形铣削应用和仿形铣削高温合金组分中特别有用。在严苛切削 条件下使用球头切削工具时存在问题，因为球形切削刀片很可能在球头刀架上的切削刀片 接收槽中旋转。本专利技术提供一种独特解决方案，所述独特解决方案用于在球头刀架中为具 有两个长切削刃的球头切削刀片提供可靠轴向支撑件，以便防止所述切削刀片在繁重加工 过程中在球头刀架的槽中旋转。
技术介绍
具有长切削刃的典型球头切削刀片提供两个切削刃，这两个切削刃各自包括具有 圆直径到球头切削直径的弯曲切削刃以及直的切削刃。此外，第一切削刃的弯曲切削刃和 直的切削刃的长度不同于第二切削刃的弯曲切削刃和直的切削刃的长度。由于弯曲切削刃 部分的相对较大半径和较长弯曲圆弧加繁重切削条件，因此难以可靠且精确地将球头切削 刀片固定在球头刀架上的切削刀片接收槽中。在一些其他情况下，为了实现固定且精确定 位，球头切削刀片和刀架上的对应槽在几何上变得复杂并且难以制造。 美国专利5, 951，213提出用于将球头切削刀片固定在刀架上的对应槽中的三种 不同方法。第一种方法在切削刀片上无凹槽并且在槽上无突起，这将难以防止球头刀片在 切削刀片接收槽中旋转。第二种方法是形成于槽基部上的单一突起，以接合形成于切削刀 片的底部处的两个凹槽之一，使得提供抵消轴向切削力的轴向支撑并且防止切削刀片旋 转。第三种方法使用销钉替代单一突起以用于相同功能和目的。没有关于球头切削刀片的 底部上的凹槽的清晰描述并且没有几何附图。然而，基于对美国专利5, 951，213中所述的 槽设计中的逻辑推理，由于刀架的槽基部上的突起（或销钉）的单一结构和孤岛位置，切削 刀片的底部上的两个凹槽必须平行。每个凹槽与中心孔（凹槽与中心孔均在切削刀片上） 之间的距离可相等或不等，这取决于槽上的突起（或销钉）与螺纹孔之间的距离是否等于 同一刀架的另一个槽上的突起（或销钉）与螺纹孔之间的距离。 美国专利8, 066, 454提出一种通过以下方式将球头切削刀片固定在刀架上的对 应槽中的方法：在切削刀片的底部上形成两个闭端凹槽，每个凹槽到切削刀片的中心孔的 距离不等；并且相应地通过在槽基部上形成两个突起。尽管这种方法可能能够精确且可靠 地将切削刀片固定在刀架上的槽中，但是这增加了在槽基部上制造突起和在切削刀片的底 部上制造凹槽的复杂性和难度。另外，切削刀片与切削刀片接收槽之间的组合几何关系是 基于切削刀片的底部上的两个凹槽和槽上的两个突起，因此切削刀片上的两个凹槽必须平 行并且槽上的两个突起也必须平行，这要求对几何尺寸和公差（⑶&T)进行较严格控制，以 便保证凹槽和突起（或销钉）一起工作。因此，需要开发出一种更经济和更稳健的方法，以 将具有可转位长切削刃的球头切削刀片有效地固定在球头刀架的切削刀片接收槽中，以防 止切削刀片在加工过程中旋转。
技术实现思路
本专利技术提供将具有长切削刃的球头切削刀片固定在球头刀架上的切削刀片接收 槽中的独特概念。包括具有长切削刃的球头切削刀片的球头切削工具由于以下原因而通常 用于冲模和模具和/或复杂航空防御部件中：它们的圆形切削刃，以及由组合的弯曲切削 刃和直的切削刃所获得的相对较大的切削深度。本专利技术中所提出的球头切削刀片的每个切 削刃包括以中断刃轮廓为特征的弯曲切削刃部分以及直的切削刃。弯曲切削刃首先由多个 修圆凹槽构成，所述修圆凹槽是通过在大体上垂直于球头切削刀片的底面的方向上从切削 刃部分减去一定体积来形成，并且随后还由多个切削刃构成，所述切削刃在垂直于底面的 方向上向下倾斜并且分别在对应修圆凹槽处终止。在球头切削刀片的弯曲切削刃部分处的 多对组合修圆凹槽和向下倾斜刃的目的在于将原始切削单刃分成多个区段，从而产生在径 向方向（如从顶部看）和竖直方向（如从侧部看）两者上偏离原始圆的中断弯曲切削刃。 由此形成具有中断特征的切削刃在以下繁重切削条件下特别有效：帮助将在加工过程中产 生的切肩断裂成较小片段、改进沿切削刃的应力分布以及提高严苛加工和粗加工过程中的 操作稳定性。 本专利技术通过分别在所述球头切削刀片的每个头部拐角之下截短的两个开端凹槽 在所述球头切削刀片的底部处提供一种独特结构。两个开端凹槽的两个凹槽接合面（用 于接合切削刀片接收槽中的接触面）彼此不平行，但是所具有的到紧固件孔中心的距离相 同。两个凹槽接合面之间的不平行特征通过调整所述两个不平行凹槽之间的角度来帮助在 整体切削刀片强度、轴向支撑充分性以及槽耐久性之间进行最佳平衡。在每个切削刀片接 收槽的端部处，抵靠槽壁形成简单阶梯，由此提供平的槽基部，这与单一孤岛形突起或双突 起相比制造起来更加容易且更便宜。另外，与从槽基部凸起的单一突起或双突起相比，因为 平的槽基部而不存在由内切锤击效应造成的磨损问题。【附图说明】 图1是根据本专利技术的包括两个有效切削刃的球头切削刀片的实施例的三维透视 图。 图2是与图1中早已呈现的切削刀片相同的球头切削刀片的顶视图。 图3示出与以上图1和图2所示相同的球头切削刀片的一个底视图连同两个截面 图。 图4示出与图1-3中所示相同的球头切削刀片的两个凹槽接合表面之间的不平行 和到紧固件孔的相同距离的独特特征的原理和优点。 图5包括图5㈧和图5(B)，其中图5㈧示出根据本专利技术的球头切削刀片的实施 例的透视图连同详细视图A，图5(B)示出根据本专利技术的切削刀片接收槽的实施例的透视图 连同详细视图B。 图6示出根据本专利技术的包括一个球头刀架和两个等同球头切削刀片的球头切削 工具的实施例。 图7示出根据本专利技术的球头切削刀片的一些实施例，球头切削刀片各自包括两个 开端凹槽，其中来自任一个或两个开端凹槽的凹槽接合面可相对于球头切削刀片的底面具 有各种角度，例如从45度到135度不等。【具体实施方式】 在关于非限制性实施例的本说明书中和权利要求中，除了在操作实例中或另外指 明的情况下，表示成分和产物的量或特征、加工条件等的所有数字均应理解为在所有情况 下用术语"约"来修饰。因此，除非有相反的说明，否则在以下描述和所附权利要求中阐述 的任何数值参数均为近似值，其可根据想要在根据本专利技术的装置和方法中获得的所需性质 而变化。至少且并不试图限制将等同原则应用于权利要求书的范围，每个数值参数应至少 根据记录的有效数位的数目并且通过应用惯常的四舍五入法来进行解释。 被叙述为以引用方式整体或部分并入本文的任何专利、出版物或其他公开材料仅 以并入材料不与本专利技术中阐述的现有定义、表达或其他公开材料相冲突的程度并入本文。 因此，并且在必要的程度内，本文阐述的公开内容取代以引用方式并入本文的任何冲突材 料。被叙述为以引用方式并入本文但与本文阐述的现有定义、表达或其他公开材料相冲突 的任何材料或其一部分仅以并入材料与现有公开材料之间不发生冲突的程度并入。 具有长切削刃的球头切削刀片由于以下原因而通常用于冲模和模具和/或复杂 航空防御部件中：它们的圆形切削刃，以及与修圆形切削刀片相比由包括弯曲部分和直的 部分的相对较长的组合切削刃所获得的相对较大的切削深度。 图1是根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球头切削刀片，包括：顶面、底面、多个侧间隙面、两个头部拐角以及在所述顶面处的两个长切削刃，并且其中所述切削刀片包括各自在所述切削刀片的头部拐角下方截短的两个开端凹槽，并且其中一个所述开端凹槽的所述接合表面不与另一个所述开端凹槽的所述接合表面平行；并且其中从第一开端凹槽的所述接合表面到所述切削刀片上的紧固件孔中心的距离与从第二开端凹槽的所述接合表面到所述紧固件孔中心的距离相同。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JL·杜弗，X·D·方，D·J·威尔斯，K·G·L·霍布斯，
申请(专利权)人：钴碳化钨硬质合金公司，
类型：发明
国别省市：美国;US