切削工具制造技术

本发明专利技术涉及具有至少一个插入口（１３）的切削工具架（１０）的实施例，其中至少一个插入口包括侧面（１５）和至少一个从侧面凸出的防旋转挡块（１６）。该防旋转挡块可包括至少两个基本平的表面。在一些实施例中，切削工具架可具有包括底面和基本垂直于底面的三个基本平的表面的防旋转挡块的口。防旋转挡块可与工具架是整体的，也可以独立生产并永久或暂时连接到工具架。实施例还可包括机械加工所期望的额外防旋转挡块。在一个实施例中，切削工具架包括工具架中的插入口和至少一个从插入口的侧壁和底面的至少一个中凸出的防旋转挡块，其中防旋转挡块包括至少两个基本平的表面。切削插入件（１２）可固定在工具架中，其中切削插入件具有与防旋转挡块的形状不互补的形状的凹槽（１７），并可由钨基硬质合金或金属陶瓷中制成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及材料切削工具。更特别地，本专利技术涉及工具架和切削插入件。本专利技术的工具架和切削插入件包括防旋转挡块，当插入件固定在工具架的插入口中时，该防旋转挡块用于防止插入件的转动。
技术介绍
早期的硬质合金切削工具一般是硬焊到钢支架的硬质合金坯料。坯料通过研磨可以重新变锋利。后角、刀口半径和其它性能也可提供给工具，以适合特定的切削操作。虽然这些早期的硬质合金切削工具提供了超过以前工具的显著生产量，但是一些缺点变得明显。重新研磨以使钝工具变锋利会改变切削插入件的尺寸和形状。这会使得每当工具变锋利后都需要调整切削工具和工件之间的关系以补偿工具的尺寸变小。此外，硬质合金插入件和支架之间的硬焊连接仅可抵抗有限的工作温度范围，从而减少了硬质合金工具的潜在应用场合。此外，带有涂覆表面的硬质合金插入件不能重新变锋利，而是必须更换。现在，可更换的、可标记(indexable)的插入件更加广泛地使用。可标记的插入件除了通过夹紧而不是硬焊将硬质合金插入件固定在支架中以外，与硬焊的工具相似。当切削刃钝化后，插入件可移出、旋转并替换，以提供用于进一步切削的新的锋利刃。这消除了在替换之间调整切削操作的需要。一般地，可标记的切削插入件用带有锥形头的螺钉夹持在适当位置，螺钉配合插入件中的圆锥孔，并将插入件可靠地夹持在工具架中。插入件顶部上的夹具也可用于与螺钉连接，以进一步将切削插入件固定到工具架。可标记插入件的主要优点是更换的一致性和简易性。从标记到标记的切削刃定位的一致性简化了机床调整，并帮助确保标准更加统一的产品。然而，在用于金属加工的工具架中使用圆形插入件可能会存在一些问题，特别是在铣削操作中。用圆形插入件加工的一般问题包括在加工操作中因与正方形或菱形插入件相比不精确的标记机制导致的不一致的插入件寿命，以及因没有用于标记的直边缘导致的圆形插入件的不可靠的夹紧和定位，插入在切削工具架的口中的圆形插入件的旋转以及其它原因可导致切削刃的缺损。已尝试了将一些工具架和圆形切削插入件与防旋转机制相结合，以克服在工具架中用圆形插入件加工金属的这些问题。例如，美国专利No.5,658,100描述了将圆形插入件固定在铣刀口中的机构，其中多个凹陷部建立在圆形插入件的顶表面上。该插入件而后通过支承在铣刀体上的夹紧爪固定在工具架中，以防止圆形插入件在铣刀口中旋转。然而，由于美国专利No.5,658,100中描述的夹紧爪与切削插入件的顶面接合，因此碎屑控制的几何形状(geometry)必须完成防止旋转和控制操作中插入件的切屑形成的双重功能。在美国专利No.6,053,671中，圆形插入件以这样的方式制造该插入件的边缘表面由通过一台阶分离的两部分组成。上部是用作正常圆切削表面的圆锥平截头体，下部是多边形形状，该多边形产生与口下壁的界面接触，从而防止圆形插入件相对口旋转。在美国专利No.5,346,336中，描述了包括多边形刻面型板的另一切削插入件。多边形型板位于圆形插入件的圆形侧面周围，并而后提供口的互补形状的多边形型板。在圆形插入件上的多边形刻面与铣刀体的相应口上的互补多边形壁通过界面连接，从而防止了圆形插入件在口中旋转。美国专利No.6,053,671和No.5,346,336在设计上基本相似，即，在圆形插入件上的多边形刻面与铣刀体上的容纳口中的互补形状的多边形壁相互作用。由硬质合金材料插入件上的多边形型板形成的全半径边缘可在加工操作期间缓慢地切削口销钉的相对较软的钢材料。此外，由这些插入件基于多边形型板的设计提供的有限接触可导致插入件刻面的边缘与口平壁之间的一点接触，这会导致插入件的过度局部切削或裂纹。在美国专利No.6,238,133中，描述了插入件和工具架，其中多个弯曲且倾斜的三维表面建立在圆形插入件的侧壁周围，该圆形插入件在铣刀体的插入件容纳口中与基本互补的也是三维的曲面通过界面连接，从而为铣刀上的口中的圆形插入件提供了防旋转机制。美国专利No.6,238,133提供了一种采用圆形插入件侧壁周围的弯曲阻挡表面和至少一个切削体口中的互补防旋转曲面的机制。两个曲面都由部分半径曲线限定，使得界面可以是宽阔/线型式的接触或双凸透镜式的接触。这很大程度上是因为插入件上没有锋利的刃来削弱硬质合金插入件和钢切削体上相对较软的口之间的接触界面。美国专利No.6,238,133中描述的机制中存在一些缺点和局限，这些缺点主要是因为口中弯曲且倾斜的三维表面的复杂性。具体地，首先，在插入件和相应的口的制造中，互补形状的倾斜的几何形状会需要复杂的加工程序以保证在插入件和口之间的接触界面处保持期望的功能性所需的必要几何和尺寸准确度。第二，弯曲且倾斜的三维表面将口的制造方法限制在沿着口轴线的轴向加工方法。第三，工具架的复杂几何形状的制造局限的结果是，它进一步限制了铣刀中口的数量，从而限制了齿的数量。铣刀上齿的数量是影响铣削操作的切削效率的重要因素。铣刀应具有足够的齿，以确保与工件不中断的接触。如果铣刀具有过少的齿，则一个齿在下一个齿与工件接合之前将失去与工件的接触。这将导致振动和抖动，从而导致较差的精加工、尺寸不准确和过度的工具磨损。使用更多齿的铣刀一般有更好的表面加工质量。虽然所有的上述机制提供了防止圆形插入件在铣刀体上的相应口中的不期望旋转的可行性手段，但是上述这些机制都具有一些缺点。因此，需要一种可标记的切削插入件和工具架，其有效地用于防止圆形插入件在插入口中的旋转，还易于制造并提供用于稳定且可靠定位的必要准确度。还需要一种可标记的切削插入件，例如，由钨基硬质合金或金属陶瓷制成的切削插入件和工具架结合，这使得可以增加切削体上齿的数量。
技术实现思路
本专利技术涉及具有至少一个插入口的切削工具架的实施例，其中至少一个插入口包括一侧面和至少一个从所述侧面凸出的防旋转挡块。该防旋转挡块可包括至少两个基本平的表面。在一些实施例中，切削工具架可具有包括底面和防旋转挡块的口(pocket)，该防旋转挡块具有基本垂直于底面的三个基本平的表面。防旋转挡块可与工具架是整体的，也可以独立生产并永久或暂时连接到工具架。实施例还可包括机械加工所期望的额外防旋转挡块。在一个实施例中，切削工具架包括工具架中的插入口和至少一个从插入口的侧壁和底面的至少一个中凸出的防旋转挡块，其中防旋转挡块包括至少两个基本平的表面。由钨基硬质合金或金属陶瓷制成的切削插入件可固定在工具架中，其中切削插入件具有一凹槽，该凹槽具有与防旋转挡块的形状不互补的形状。切削插入件可采用切向加工方法制造。该方法包括切向加工工具架中的至少一个防旋转挡块和一插入口，其中防旋转挡块包括至少两个基本平的表面。该方法还可包括用球磨机铣削所述口的顶表面。该切向加工方法比轴向加工方法允许在工具架的每直径上形成更多的口。附图说明图1是作为铣刀的工具架的实施例的透视图，工具架具有并入防旋转挡块的六个口，防旋转挡块具有至少两个基本平的表面；图2A、2B和2C是与图1的工具架相容的圆形切削插入件的透视图，其中该插入件具有用于在工具架中标记插入件的八个凹槽；图3是图1的工具架的一个口的放大视图；图4A、4B、4C、4D、4E、4F、4G和4H是本专利技术的防旋转挡块的不同实施例的透视图和横截面图；图5是固定在工具架的实施例中的插入件的横截面图；图6A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切削工具架，包括：所述工具架中的至少一个插入口；和至少一个对应于至少一个所述插入口的防旋转挡块，其中所述防旋转挡块包括至少两个基本平的表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：简卢克杜福尔，X丹尼尔方，戴维J威尔斯，
申请(专利权)人：TDY工业公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]