一种组合式刀具制造技术

一种组合式刀具部件包括一刀夹（５０），该刀夹上设置有至少一个刀头支座（５２），和第一刀头（１０、８０）、第二刀头（１００、１０２），第一和第二刀头可交替装配在支座（５２）内。第一切削刀头（１０、８０）具有圆周侧面（１８），构造该圆周侧面以为关于刀头中心轴线ｍｘｎ次旋转对称的结构提供接合表面，从而可使其在ｍ×ｎ的任一角位置上固定在侧向支撑表面（５６、５８、６０）内，至少在ｍ和ｎ中的某一个值的角度位置上固定于所说的侧向支承表面上，其中ｎ大于等于３，而ｍ大于等于２。第二切削刀头（１００、１０２）具有一圆周侧面（１１０），构造该圆周侧面以形成仅具有ｎ次旋转对称的接合特征，该接合特征与ｎ×ｍ次旋转对称的情形相比对称的次数较小，从而使第二切削刀头可在ｎ个角度位置上固定于侧向支承表面上。至少第一切削刀头的圆周侧面（１８、１１０）被构造成这样：垂直中心轴线通过第一切削刀头的下部横截面具有凹入的形式。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种刀具，尤其涉及一种设置有刀头的组合式刀具，其中有不同次的旋转对称的刀头可与一个整体式刀具座一起使用。采用由各种硬质材料制成的切削刀头是公知的，这种刀头具有圆形、多边形或其它旋转对称的刀刃，并固定于刀具之刀夹的支座内。在机械切削的工作过程(转动、切削等)中，实际上一般仅有部分刀刃切削工件。这部分的大小决定于切削的深度。当规则的刀头(例如多边形的刀头)之部分可转动的刀刃完成切削后，刀头被换位以提供一个全新的刀刃。在设置有多边形刀刃的刀头之情况下，正确的操作只能通过将刀头可旋转地固定在支座内，以承受在使用过程中产生的切削力而得以实现。传统的现有技术依靠由切削刀头之固有的多边形形状形成的接合表面。可是，尤其是在大力矩作用或具有多个侧面的多边形的情况下，固有的接合形状不足以克服由切削力产生的力矩。具有圆形刀刃的切削刀头呈旋转对称形，而且在理论上可在任意角度位置连续换位，以调整实际观测到的磨损。实际上，圆形的刀刃也可只限于在不连续的转动位置上使用，这些不连续的转动位置以相等的位差角间隔分布。转动位置之间的位差角被称为刀头的“角距”。为实现圆形刀刃的最佳应用，在切削作业过程中，最好能够防止刃头在其旋转位置上的旋转，从而将磨损限制在刀刃的指定部分上。这样，实际上就确保重新定位后的刀刃不被使用。已经提出了许多防止圆形刀头旋转的固定方案。这些方案可被划分为两种类型，即“座-销式”(“seat-pinning”)和“侧向接合式”。座-销式的实例可见授权给Flueckiger的美国专利5,296,288和欧洲专利公报300,172。侧向接合的方案之实例可见授权给Rescigno的美国专利3,346,336。由于接触表面的不良的尺寸、设置和定位，使得所有这些现有技术都存在抗力矩能力差的缺陷。从上面的说明中可清楚地看到对切削刀头有效固定的要求一般与刀刃的几何形状密切相关。上述三角形、矩形、方形或圆形的每一种切削刀头都设置有与支座形状对应的专用刀夹。这样，多种刀头的使用往往伴随着准备和存储多种刀夹的费用，并且必然需要在切削作业之间更换整个刀具的额外劳动。为降低这些成本和劳动，开发出一种基于可更换卡盘的标准装置。这种装置的实例包括“Modulmill”系统和“NOVEX F 2010”系统，“Modulmill”系统可从SANDVIK Coromant公司购得，而“NOVEXF 2010”系统可从Walter GmbH公司购得。这些系统采用可更换的连接卡盘，每个卡盘上都设置有支座，支座具有与特定的切削刀头相配套的夹紧形状。尽管这些系统可使主要的刀夹与不同类型的切削刀头一起使用，但是卡盘的更换还是增加了无用的更换拆卸和装配的步骤。因此，需要一种组合式的刀具组件，这种刀具部件可在一个刀夹支座内交替使用多种具有不同旋转位置的切削刀头。而且，还需要用于这种组件的切削刀头及刀夹。本专利技术提供一种组合式的刀具组件，该刀具组件包括具有不同数目旋转位置或不同切削形状的切削刀头，这些刀头可在通用的刀夹支座结构内交替使用。根据本专利技术的一个方面，刀头支座构造成提供外接的“三点”定位或支承特征。根据本专利技术的另一方面，一较小对称的切削刀头设置有突出的特征，该特征可防止刀头在不正确角度位置上的错误换位。本专利技术的可换位刀头可形成配合的可互换刀头组的一部分，该刀头组可与一种尺寸和形状的刀夹一起使用。本专利技术的刀头和支座在许多应用领域都具有极高的价值，这些领域包括铣刀、拉刀、车刀等等，但不局限于这些应用。在一个实施例中，本专利技术提供一种可换位的刀头，该刀头设置有多个不连续的接合表面，其中三个接合表面同时使用。根据本专利技术，提供一种组合式的刀具组件，该组件包括(a)刀夹，刀夹上设置有至少一个刀头支承座，该支承座具有一底面和多个侧向支承表面；(b)可装配在支承座内的第一切削刀头，该第一切削刀头具有一上表面，该上表面被一刀刃、一底面和一圆周侧面所包围，设置圆周侧面以形成具有相对第一切削刀头之中心轴线n次旋转对称的接合特征，从而使第一切削刀头可在n个角位置上或至少为n的一个值的角位置上被固定在侧向支承表面上，其中n≥3，第一切削刀头构造成使得当固定于支座内时，第一切削刀头以相对进给方向的第一主偏角露出刀刃的主要工作部分；和(c)可容纳在支座内的第二切削刀头，第二切削刀头设置有一上表面，该上表面被刀刃、底面和圆周侧面所包围，设置圆周侧面以形成相对第二切削刀头之中心轴线n次旋转对称的接合特征，从而使第二切削刀头可在n个角度位置上固定于侧向支承表面上，第二切削刀头被构造成这样当固定于支座内时，第二切削刀头以相对进给方向的第二主偏角露出刀刃的主要工作部分，其中第二主偏角与第一主偏角不同。根据本专利技术的又一特征，第一主偏角与第二主偏角相差180°/n。根据本专利技术提供一种刀夹，该刀夹用于交替容纳可在n个旋转位置换位的第一切削刀头和可在m×n个旋转位置换位的第二切削刀头，或至少在n和m中的某一个值的位置上换位，其中n≥3而m≥2，该刀夹包括至少一个刀头支承座，该支承座相对穿过支座的轴线形成，其中支座与切削刀头的中心轴线对准，该支座包括(a)设置一用于外围表面的底面，以形成具有相对第一切削刀头之中心轴线m×n次旋转对称的接合特征，从而使第一切削刀头在m×n个角度位置上固定于侧向支承表面上，或至少为n的某个值及至少为m的某个值的旋转位置上固定于侧向支承表面上，其中n≥3而m≥2；和(c)可容纳于支座内的第二切削刀头，该第二切削刀头具有一上表面、一底面和一圆周侧面，圆周侧面构造成提供相对第二切削刀头之中心轴线具有n次旋转对称的较小对称(reduced-symmetry)的接合特征，从而使第二切削刀头仅在n个角位置上固定于侧向支承表面上，其中第一切削刀头的圆周侧面构造成使得垂直中心轴线通过第一切削刀头下部的下部横截面呈现凹入的形式。根据本专利技术的再一特征，第一切削刀头的圆周侧面被构造成这样垂直中心轴线并接近上表面通过第一切削刀头的上部横截面呈现出非凹入的形式。根据本专利技术的另一特征，上部横截面与具有n×m条边的规则多边形对应。根据本专利技术的又一特征，上部横截面基本为圆形。根据本专利技术的再一特征，第二切削刀头的圆周侧面被制造成形，以使在较靠近底面处垂直中心轴线通过第二切削刀头下部的横截面呈现出凹入的形式。根据本专利技术还提供一种组合式的刀具组件，它包括(a)一刀夹，该刀夹设置有至少一个刀头支承座，该支承座具有一底面和多个用于支承切削刀头的侧向支承表面；(b)第一、第二和第三侧向支承表面环绕轴线按照一定角度分布，而且距轴线基本等距；(c)一第一侧向凹入部分，设置于第一和第二侧向支承表面之间；及(d)一第二侧向凹入部分设置于第二和第三侧向支承表面之间，其中第一和第二侧向表面被制造成形，以使第一和第二侧向支承表面绕轴线旋转360°/(m×n)的旋转映射分别位于第一和第二侧向凹入部分。根据本专利技术的另一特征，第一、第二和第三侧向支承表面分别形成第一、第二和第三平面，第一平面相对第二平面绕轴线旋转360°/n。根据本专利技术的又一特征，支座的第二和第三平面基本共面。根据本专利技术的再一特征，n＝4、m＝2。根据本专利技术，提供一种具有n次旋转对称的切削刀头，其中n≥3，切削刀头只能在刀头支座内的n个旋转位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刀夹，用于交替容纳可在ｎ个旋转位置换位的第一切削刀头和可在ｎ×ｍ个旋转位置换位的第二切削刀头，对其中ｎ≥３而ｍ≥２的ｎ和ｍ中至少一个值，该刀夹包括至少一个刀头支承座，该支承座参照通过所说支承座的轴线形成，切削刀头的中心轴线与其对准，所说的支座包括： （ａ）用于支承切削刀头的底面； （ｂ）环绕所说的轴线按照一定角度分布并与所说的轴线等距的第一、第二和第三侧向支承表面； （ｃ）一第一侧向凹入部分设置于第一和第二侧向支承表面之间； （ｄ）一第二侧向凹入部分设置于所说的第二和第三侧向支承表面之间， 其中所说的第一和第二侧向凹入部分制成使所说的第一和第二侧向支承表面环绕轴线旋转３６０°／ｎ的几何形状映射分别位于第一和第二侧向凹入部分内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：阿米尔萨特兰，伊格尔瓦尔沙夫斯基，尤里梅恩，
申请(专利权)人：伊斯卡有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]