包括振动阻尼构件的金属切削刀具制造技术

一种用于金属切削的切削刀具(1)，包括刀具本体(2)，其中所述刀具本体(2)包括刀片座(11)，其中凹部(9)形成在所述刀具本体(2)中，其中刀具本体(2)包括振动阻尼装置(4)，其中所述振动阻尼装置(4)包括悬臂构件(12)，其中所述悬臂构件(12)邻近所述凹部(9)，其中所述悬臂构件(12)包括悬臂梁(5)和端部质量块(8)，其中所述悬臂构件(12)在固定端(6)和自由端(7)之间延伸，其中所述固定端(6)永久连接到所述刀具本体(2)，其中所述悬臂梁(5)从所述固定端(6)延伸，并且其中所述端部质量块(8)从所述自由端(7)延伸。由端(7)延伸。由端(7)延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括振动阻尼构件的金属切削刀具


[0001]本专利技术属于金属切削
更具体地是，本专利技术属于包括振动阻尼装置的切削刀具的领域。

技术介绍

[0002]本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的车削刀具。换句话说，本专利技术涉及一种用于金属切削的切削刀具，包括刀具本体，其中刀具本体包括刀片座，其中凹部形成在刀具本体中，其中刀具本体包括振动阻尼装置。
[0003]在金属切削行业的激烈竞争下，提高生产率以降低金属切削操作的制造成本至关重要。更快的加工和更短的周期时间不断被作为目标，以提高生产率。为了满足这些要求，需要增加工艺参数，例如切削速度、进刀速度和切削深度。随着工艺参数的提高，较长且较细的切削刀具通常易于产生再生振动，即颤振。这些振动通常会导致切削工艺噪音大、表面光洁度差以及刀具寿命缩短。在极端情况下，颤振可能会损坏切削刀具，甚至损伤机床。
[0004]常见的切削刀具包括由钢制成的刀具本体和由硬质合金制成的切削刀片。
[0005]为了减少上述问题，即抑制颤振，已经提出了不同的解决方案。WO2017109771A1公开了一种切削刀具夹持器，其包括夹持器本体和配重组件，该配重组件包括位于配重孔内的配重部分。配重部分由比夹持器本体的材料密度更大的材料形成。
[0006]尽管在WO2017109771A1中公开的切削刀具夹持器宣称提高了振动阻尼，但是专利技术人已经发现需要一种改进的切削刀具。

技术实现思路

[0007]专利技术人已经发现，随着刀具的宽度变小，上述切削刀具夹持器的设计越来越难以设计和/或制造。换句话说，由于几何限制，特别是在窄和/或深的开槽和切断应用中，特别是当刀具的宽度为10mm或更小时，很难设计和/或制造这种刀具。此外，这种具有高密度质量的刀具具有缺点，例如当在例如切削刀具旋转的切削工艺中使用时，例如对于槽铣刀来说，功率消耗较高。换句话说，提供重量更轻的切削刀具是有好处的。此外，专利技术人已经发现，上述切削刀具制造起来相对昂贵，因为它包括若干个元件，其包括高密度元件。此外，需要一种具有改进的减振性能的切削刀具。
[0008]本专利技术的目的是减少至少一个上述问题。
[0009]这通过最初限定的切削刀具来实现，其中振动阻尼装置包括悬臂构件，其中悬臂构件邻近凹部，其中悬臂构件包括悬臂梁和端部质量块，其中悬臂构件在固定端和自由端之间延伸，其中固定端永久连接到刀具本体，其中悬臂梁从固定端延伸，并且其中端部质量块从自由端延伸。
[0010]为了克服上述障碍，已经研制了一种切削刀具，其使用来自刀具本体本身的材料来产生经调谐的质量阻尼器的效果。该阻尼器可以通过从原始刀具本体上切下材料来成形。经再成形的刀板(blade)将不会有额外的材料，也不会有复杂的额外特征。
[0011]该切削刀具适用于金属切削，并且优选地是切断和开槽刀具或槽铣刀具。切削刀具包括刀具本体，例如优选为切断和开槽刀板或槽铣刀本体。刀具本体优选由钢制成。
[0012]刀具本体包括用于一个或多个切削刀片的一个或多个刀片座。
[0013]切削刀具优选地是包括定位在刀片座中的切削刀片，其中切削刀片包括切削刃，其中切削刃限定刀片宽度。
[0014]所述刀片能够可拆卸地夹紧在刀片座中。刀具本体包括夹紧装置，诸如例如呈一个或多个螺钉、顶部夹具或弹性夹紧指状件的形式。
[0015]凹部形成在刀具本体中，优选呈通孔或狭槽的形式。可替代地是，凹部可以呈空腔的形式。凹部与刀片座间隔开。
[0016]刀具本体包括振动阻尼装置，即振动阻尼设备或振动阻尼构件。换句话说，刀具本体包括降低切削期间振动的风险的设备。振动阻尼装置与刀片座间隔开。
[0017]振动阻尼装置包括由凹部包围(除了固定端之外)的悬臂构件。
[0018]悬臂构件包括悬臂梁(即，悬臂梁构件)和端部质量块(即，端部质量块构件)。换句话说，悬臂构件包括杆部分和头部部分。
[0019]悬臂构件可以相对于刀具本体的包围部分振荡，以便抵消振动。
[0020]悬臂构件的横截面面积优选在距离固定端一距离处比在固定端处更大。更准确地说，悬臂构件的横截面面积优选在悬臂梁的中段处比在端部质量块的中段处更大，其中所述横截面面积垂直于悬臂梁的纵向轴线。
[0021]悬臂构件的质心不在自由端和固定端之间的中间。而是，从自由端到质心的距离比从固定端到质心的距离短。
[0022]悬臂构件和凹部被布置成使得悬臂构件能够振荡，以减小振动。
[0023]悬臂构件优选地是从固定端到自由端具有恒定的宽度。
[0024]悬臂梁优选地是具有0.5
‑
30mm的长度，更优选地是具有1.0
‑
20mm的长度，甚至更优选地是具有1.5
‑
10mm的长度。悬臂梁优选地是具有均匀或大体上均匀的横截面。悬臂梁优选地具是有矩形或正方形的横截面。悬臂梁优选为矩形长方体形状或立方体形状。
[0025]端部质量块优选为柱体形状，优选为圆柱体形状。
[0026]换句话说，悬臂构件优选包括实心矩形长方体和实心柱体，其中矩形长方体的一端连接到实心柱体，并且矩形长方体的相对端连接到刀具本体，即：矩形长方体的所述相对端限定悬臂构件的固定端。
[0027]根据实施例，刀具本体包括第一侧表面和相对的第二侧表面，其中所述凹部通入(opens into)第一侧表面和第二侧表面中，其中悬臂构件在第一侧表面和第二侧表面之间延伸。
[0028]通过这种切削刀具，可以以更经济的方式制造切削刀具。
[0029]悬臂构件被包括在第一侧表面和第二侧表面中。悬臂构件的宽度等于第一侧表面和第二侧表面之间的距离。凹部是在第一侧表面和第二侧表面之间延伸的通孔。换句话说，凹部是通入第一侧表面和第二侧表面中的通孔。凹部在侧视图中的轮廓或形状限定了悬臂构件在侧视图中的轮廓或形状。第一侧表面和第二侧表面是刀具本体的外表面，即外周表面。凹部在侧视图中的轮廓或形状优选包括由圆弧连接的两个平行的笔直部分。所述圆弧的半径大于所述两个平行的笔直部分之间的距离。所述圆弧的角度小于360
°
且大于180
°
。
优选地是，所述角度大于240
°
。
[0030]根据实施例，第一侧表面和第二侧表面之间的距离为0.5
‑
20mm，优选为0.5
‑
8mm。
[0031]通过这种切削刀具，可以加工出窄的沟槽。
[0032]第一侧表面和第二侧表面之间的距离是宽度。刀具本体可以具有恒定的或大体上恒定的宽度。例如，刀具本体可以呈具有恒定的或大体上恒定的宽度的切断刀板或槽铣刀本体的形式。可替代地是，刀具本体可以包括刀板部分或前部部分和后部部分或联接部分。在这种情况下，刀板部分包括所述第一侧表面和第二侧表面、刀片座、凹部和振动阻尼装置。后部部分优选比刀板部分宽。后部部分优选地包括适于连接到机器接口的联接部分。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于金属切削的切削刀具(1)，包括刀具本体(2)，其中所述刀具本体(2)包括刀片座(11)，其中凹部(9)形成在所述刀具本体(2)中，其中所述刀具本体(2)包括振动阻尼装置(4)，其特征在于，所述振动阻尼装置(4)包括悬臂构件(12)，其中所述悬臂构件(12)邻近所述凹部(9)，其中所述悬臂构件(12)包括悬臂梁(5)和端部质量块(8)，其中所述悬臂构件(12)在固定端(6)和自由端(7)之间延伸，其中所述固定端(6)永久地连接到所述刀具本体(2)，其中所述悬臂梁(5)从所述固定端(6)延伸，并且其中所述端部质量块(8)从所述自由端(7)延伸。2.根据权利要求1所述的切削刀具(1)，其中所述刀具本体(2)包括第一侧表面(15)和相对的第二侧表面(16)，其中所述凹部(9)通入所述第一侧表面(15)和所述第二侧表面(16)内，其中所述悬臂构件(12)在所述第一侧表面(15)和所述第二侧表面(16)之间延伸。3.根据权利要求2所述的切削刀具(1)，其中所述第一侧表面(15)和所述第二侧表面(16)之间的距离(17)为0.5
‑
20mm，优选为0.5
‑
8mm。4.根据权利要求2或3所述的切削刀具(1)，其中所述第一侧表面(15)和所述第二侧表面(16)平行或大体上平行。5.根据权利要求2至4中的任一项所述的切削刀具(1)，包括定位在所述刀片座(11)中的切削刀片(18)，其中所述切削刀片(18)包括切削刃(19)，其中所述切削刃(19)限定刀片宽度(20)，其中所述刀片宽度(20)大于所述第一侧表面(15)和所述第二侧表面(16)之间的距离(17)。6.根据权利要求5所述的切削刀具(1)，其中所述刀具本体(2)包括前端表面(21)，其中所述刀片座(11)通入所述前端表面(21)中，其中所述切削刃(19)部分地或完全地在公共平面中延伸，其中悬臂梁(5)的纵向轴线(A1)在平行于或大体上平行于所述公共平面的平面中延伸。7.根据前述权利要求中的任一项所述的切削刀具(1)，其中所述刀具本体(2)包括前端表面(21)，其中从所述前端表面(21)到所述悬臂构件(12)的所述自由端(7)的距离比从所述前端表面(21)到所述悬臂构件(12)的所述固定端(6)的距离长。8.根据前述权利要求中的任一项所述的切削刀具(1)，其中所述刀具本体(2)和所述悬臂构件(12)由相同的材料制成。9.根据前述权利要求中的任一项所述的切削刀具(1)，
其中所述凹部(9)和所述悬臂构件(12)具有对应的或大体上对应的形状，其中所述悬臂构件(12)和所述刀具本体(2)的包围部分之间的间隙宽度(13)是恒定的或大体上恒定的。10.根据权利要求9所述的切削刀具(1)，其中所述间隙宽度(13)为0.2
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴鹏，马丁，
申请(专利权)人：山特维克科洛曼特公司，
类型：发明
国别省市：