有可更换的刀头的旋转切削刀具制造技术

本发明专利技术涉及一种旋转切削刀具（３），其由一个具有至少一个出屑槽（５）的刀杆（２）和一个可更换的刀头（１）组成，其中，用于安装所述刀头（１）的一凹槽（６）处于所述刀杆杆顶（４）旁和所述出屑槽（５）的壁内，该凹槽（６）在刀杆侧以一棱边（７）为界，刀头（１）在刀杆一侧的窄侧面（１２）贴靠在所述棱边（７）上。所述刀头（１）具有一用于安装在所述刀杆（２）的一个与刀具轴线（Ａ）同心的安装孔（１６）内的固定销柱（１５）。所述刀杆（２）在其圆周上具有一个带有一支承面（８）的凸臂（９），该支承面（８）相对于所述刀具轴线（Ａ）倾斜地设置并与在所述刀头（１）的一个刀片（１１）上的同样倾斜设置的支承面（１０）相对应，其中，所述支承面（８、１０）的倾斜方向与刀具旋转方向（Ｄ）一致。通过所述支承面（８、１０）的倾斜设置产生一个将刀头（１）保持固定在刀杆（２）上的轴向力。（*该技术在2023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按照权利要求1前序部分所述的由一刀杆和一可更换的刀头组成的旋转切削刀具，尤其是钻孔工具。例如由EP0118806B1已知一种有可更换的刀头的钻孔工具。这种钻孔工具有一个带有一安装孔的刀杆，可将所述刀头的一固定销柱插入到此安装孔内。在插装刀头时，将该刀头相对于刀杆旋转一个约45°的角度。不设其他附加的固定元件。所述刀头和刀体可设计为，使刀片在杆一侧的窄侧压靠到刀杆内的槽在杆一侧的棱边上。在刀杆与刀头之间的轴向力可这样产生，即，使所述槽在杆一侧的棱边沿钻孔方向略为升高，与此同时所述固定销柱借助在杆侧的展宽防止从刀杆中被拉出。由此当刀头钻孔时在刀片支座内产生张紧力，此张紧力在钻孔时随切削力的增大而增强。由此张紧力形成的轴向力将刀头从刀体中拉开。从而限制了将刀头固定在刀杆上的稳定性和整个钻孔工具的机械承载能力。按照由EP 0118806B1已知的钻孔工具的另一项设计，设在刀头中央的固定销柱具有沿钻孔旋转方向成螺线状略微上升的支承面。通过固定销柱上的与刀杆安装座上相应成形的支承面接触的支承面的这种略微螺线状的设计，将一轴向力朝刀体方向施加到刀头上。此轴向力在整个高度上作用在与钻头直径相比尺寸较小并因而能承受较小机械负荷的固定销柱上。除此之外在固定销柱上施加一扭矩，该扭矩进一步限制了刀杆与刀头之间连接的机械承载能力。本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种由一刀杆与一刀头在无需其他紧固件的条件下组成的旋转切削刀具，尤其是钻头，该旋转切削刀具在刀杆与刀头之间有特别稳固和能承载的连接。上述技术问题按照本专利技术通过权利要求1的特征得以解决。在这里，带有可更换的刀头的旋转切削刀具的刀杆，在刀具圆周上有一优选地总体上相对于刀具轴线倾斜设置的凸臂。在此凸臂或导片上嵌接所述刀头的一个刀片上的相应地倾斜设置的支承面。通过在刀具圆周上的这种倾斜设置的支承面，当将刀头旋入到刀杆内时产生一将刀头压靠在刀杆上的作用力。这种轴向压紧力在使用刀具时随着切削力的增大而增大。刀头及刀杆的外部直径区域用于在刀头与刀杆之间传递扭矩。通过将支承面布设在刀具圆周上，使为在刀杆与刀头之间传递扭矩所需的力限制在尽可能小的程度上。刀头只部分地在刀杆的杆顶处覆盖刀杆。尤其是刀杆的凸臂在杆顶未被刀头覆盖或只部分被其覆盖。因此，刀头的支承面除固定销柱外可以几乎沿其整个高度延伸。以此方式保证在刀头与刀杆之间大面积的力和扭矩的传递。在刀杆圆周上的用于传递扭矩的凸臂优选地几乎沿刀头的刀片的整个高度延伸，所以刀片在杆顶处只略微突出于凸臂。刀体的直径优选地略大于刀杆直径。从而以简单的方式确保，在切削加工时只有刀头加工工件表面。刀头在被置入到刀杆内时首先以固定销柱装入到一安装孔内，接着类似于卡口连接地旋转刀头。为了在装入刀头后、在旋转前保证刀头相对于刀杆处于一规定的轴向位置，按一项优选的扩展设计，在刀杆和刀头上都设有导引台阶。将刀头朝刀杆方向拉的轴向力取决于支承角，该支承角是刀头和刀杆的支承面相对于刀具轴线构成的夹角。刀杆的凸臂和刀头的刀片的足够大的轴向力以及稳定的结构，通过优选地采用最小15°和最大60°，最好为30°的支承角来实现。在出屑槽具有螺旋形构造的情况下，所述支承角优选地与该出屑槽的螺旋角一致。固定销柱与刀杆的对应安装孔优选地这样设计，即，使得该固定销柱在旋入到所述刀杆中时被夹紧。为此，所述固定销柱可具有椭圆形横截面，而安装孔具有圆形横截面。仅仅将固定销柱的横截面设计为椭圆形而具有的优点是，在制造刀具时也就是说只有在刀头上的一个外形轮廓需构造成椭圆形，而可以取消一种加工非常麻烦的孔的椭圆形构造。作为一个基本上为圆柱形销柱的替代形式，必要时可具有略成椭圆形的横截面，刀头也可以有一个圆锥形的销柱。在这种情况下所述刀杆的圆锥形安装孔，同样以在加工技术方面有利的方式可以有一种与销柱横截面略有不同的圆形横截面。销柱可以向下，亦即朝刀杆方向圆锥形地变细，由此可以非常容易地将销柱插入到刀杆内，或者与之不同销柱向下扩展，由此与椭圆形横截面形状相结合地增大刀头在刀杆内的夹紧度。因为刀杆的安装孔在出屑槽处是敞开的，因此在任何情况下都能够实现顺利地将刀头置入和夹紧在刀杆内。按一项优选的扩展设计，所述刀杆的凸臂和刀头的刀片分别除所述支承面外有一个与此支承面反向地相对于刀具轴线倾斜设置的附加支承面。这些附加支承面优选地与所述支承面相邻接，在这种情况下可以在这些表面之间设一个与所述支承面及附加支承面相比尺寸更小的过渡面。通过使支承面面朝刀顶以及附加支承面面朝刀杆，在按规定使用刀具时在刀杆的凸臂与相邻区域之间的承受机械负荷大的过渡区相宜地得到增强。总之，所述支承面和附加支承面构成一大面积的、用于在刀杆与刀头之间传力和扭矩的接触面。在这里，不仅所述支承面而且还有附加支承面除了可能存在的在各表面上的倒角部段外都与刀具圆周邻接，从而得到在扭矩传递方面特别有利的几何比例。与所述优选地与刀具轴线构成一个从15°至60°的支承角的支承面类似，附加支承面也优选地设置为相对于刀具轴线倾斜一个-10°至-60°的附加支承角。优选地将附加支承面倾斜地设置成其倾斜角在量值上比所述支承面的倾斜角略小。通过支承面产生一个将刀头朝刀杆方向拉的轴向力，而附加支承面引起一个沿反方向的轴向力。为保证一合力将刀头拧紧在刀杆上，令凸臂的支承面关于刀具轴线方向延伸的所谓支承高度，优选地大于该凸臂的附加支承面沿所述方向延伸的所谓相对支承高度。相应地这一情况同样适合于在刀头的刀片上的支承面和附加支承面。因而在支承面方面和在附加支承面方面的不同的尺寸设计也与不同表面在量值上不同的倾斜设置一样产生相同的效果，亦即使刀具运行时在刀杆与刀头之间产生一合成的拧紧力。下面借助附图详细说明本专利技术的实施方式。附图中附图说明图1表示一个由一钻杆和一刀头组成的旋转切削刀具；图2表示图1所示的旋转切削刀具的刀杆；图3表示图1所示的旋转切削刀具的刀头；图4用横截面图表示刀杆和刀头的被松开的固定销柱；图5用横截面图表示刀杆和刀头的已被夹紧的固定销柱；图6表示由一刀杆和一刀头组成的旋转切削刀具的另一种实施方式；图7表示按照图6所示的旋转切削刀具的刀杆；图8表示图7所示刀杆的一局部详图9表示图6所示旋转切削刀具的刀头；以及图10表示按图9所示刀头的一局部详图。在所有的附图中互相对应的构件以相同的附图标记标注。图1至3以透视图表示一设计为钻头的旋转切削刀具3的刀体或刀头1以及钻杆或刀杆2。例如扩孔刀具、铣削刀具或研磨工具也可按类似的方式构成。作为刀头1用的材料尤其考虑使用硬质合金、金属陶瓷、陶瓷和高速钢(HSS)，它们分别有或没有镀层。刀头1可以配备有PKD或CBN。刀头1例如或按传统的方式通过磨削完成加工，或借助所谓的“金属注模法”(MIM)制造。刀体1可以在刀杆3的杆顶4处置入到该刀杆内。为此以及为了从钻杆2上拆卸刀头1采用图中未示出的板手。用D表示刀具旋转方向，刀具轴线或钻头轴线用A表示。优选地用钢或硬质合金制成的钻杆2具有两个螺线状的、从一图中未示出的钻头安装座一直延伸到杆顶4的出屑槽5。作为两个螺线状出屑槽5的替代方式，钻杆2也可以有数量与之不同的直线的或螺线状出屑槽。在杆顶4处两个与出屑槽5邻接的凹槽6分别具有一个垂直于钻头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转切削刀具（３），其由一个具有至少一个出屑槽（５）的刀杆（２）和一个可更换的刀头（１）组成，在此刀具中，用于安装所述刀头（１）的一凹槽（６）处于所述刀杆杆顶（４）旁和所述出屑槽（５）的壁内，该凹槽（６）在刀杆侧以一棱边（７）为界，刀头（１）在刀杆一侧的窄侧面（１２）贴靠在所述棱边（７）上，以及在此刀具中，所述刀头（１）具有一用于安装在所述刀杆（２）的一个与刀具轴线（Ａ）同心的安装孔（１６）内的固定销柱（１５），其特征为：所述刀杆（２）在其圆周上具有一凸臂（９），该凸臂有一个与刀杆（２）的圆周邻接的支承面（８），该支承面（８）相对于所述刀具轴线（Ａ）倾斜地设置并与在所述刀头（１）的一个刀片（１１）上的同样倾斜设置的支承面（１０）相对应，其中，所述支承面（８，１０）的倾斜方向与刀具旋转方向（Ｄ）一致，以及所述刀头（１）只部分地覆盖所述刀杆（２）的杆顶（４）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伯恩哈德博谢特，迪特尔米尔弗里德尔，于尔根施瓦格尔，菲尔霍鲁伊弗罗塔德索扎，迈克尔D舒尔茨，迈克尔R麦科米克，罗伯特A埃里克森，
申请(专利权)人：肯纳梅泰尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]