切削刀片制造技术

金属切削刀片（１２）具有设于主体部分的两侧上的一对切削部分。在金属切削刀片上形成有一种结构，通过它可将刀片夹紧在刀杆上，以使其中一个切削部分处于机加工位置。各切削部分包括一个前切削刃（２０）和两个侧切削刃（２２ａ，２２ｂ）。各侧切削刃形成了凸架的一部分，该凸架包括切屑形成面／断屑面（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ）。各侧切削刃由切削面与侧面的上边界的接合来形成，切屑控制结构包括位于侧切削面附近的切屑偏转面，其包括多个凹槽，它可在切屑沿着切屑偏转面运动时使切削产生局部硬化。前切削刃可沿径向对旋转工作进行切削操作。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上涉及旋转工件的机加工，尤其涉及一种可用于执行开槽、车削、镗孔、端面开槽、端面车削和切断操作的切削刀片。
技术介绍
在本领域中数十年来均已知了金属切削刀片，尤其是所谓的八字试块形的类型，其具有可在径向和轴向方向上切除金属的能力。这类刀片最初被整体地磨削且未被赋于形貌特征(topographicalfeature)，以便减小切削力或帮助切屑的控制。对于大型工件来说切屑控制是很重要的，在这种情况下将有大量的毛坯材料以轴向方式从工件的外径上被切除。在这类操作期间不进行切屑控制将是不方便的和成本昂贵的。对这类早期刀片的改进是提供各类切屑控制装置，其可在径向和轴向方向上提供显著的切屑控制。这些早期的切屑控制增强手段一般还使径向模式的切屑变窄，以便于排屑。然而，这些增强用机构因切屑控制装置的位置、大小和类型而导致了切削力增大。本领域中的新近改进将重点放在切屑控制和降低切削力或者轴向模式中的至少一个特征的组合上，但并未在径向模式中提供类似的提高。还有一些其它的刀片提供了径向模式中的改进，但并不具有用于形成平底槽所需的均匀切削刃，或者不具有在生产方式下进行车削操作的能力。另外，一些切屑控制装置的定位方式或在尺寸上的限制使得它们无法在轴向模式中的整个切削深度范围内提供切屑控制。专利技术公开本专利技术提供了一种新型的改进的切削刀片，其能够进行多种机加工操作，例如车削、开槽、切断等，并且包括可在使用期间改善切屑管理的切屑控制面和断屑面。根据本专利技术，金属切削刀片具有前面和至少一个侧面。前面的上边界与前切削面相接，使得前切削面和前面的接合形成了前切削刃。侧面具有与侧切削面相连的上边界，使得侧切削面和侧面的上边界的接合形成了侧切削刃。侧切削刃形成了凸架(shelf)的一部分，该凸架包括切屑控制结构，其包括与切削面相邻的切屑偏转面。在优选的所示实施例中，切屑偏转面的宽度在远离前切削刃的方向上增大，并且切屑控制结构还包括多个沿着切屑偏转面间隔开的凹槽。在优选的所示实施例中，凹槽的尺寸在远离前切削刃的方向上增大，使得最接近前切削刃的凹槽是所有形成了切屑控制结构的一部分的凹槽中的最小凹槽。根据本专利技术，金属切削刀片可用于执行许多种任务。当刀具相对于旋转工件径向运动时，前切削刃通常可执行切断或开槽操作。当刀具相对于旋转工件轴向运动时，该刀具通常可执行车削操作。包括了侧切削刃和相关的切屑控制结构的凸架提供了增强的切屑控制。优选定位成与切削面紧密相邻的偏转面可诱使切屑卷曲。在该优选实施例中沿切屑偏转面定位的凹槽倾向于为切屑提供局部的硬化，这又使切屑相对较快地断裂，因而降低了可能会干涉机加工操作的较大、无法处理的切屑的产生机率。根据本专利技术的另一特征，前切屑控制结构与前切削刃相关。在所示实施例中，前切屑控制结构包括一对间隔开的斜面，其从刀片的角部延伸到中心线中间的位置，从而形成了一个从前切削刃朝向切削刀片的中间部分延伸的通道。通过这种公开的结构，当刀片的前刀刃接触到旋转工件时，所产生的切屑便在前切削刃面上运动，并到达至少部分地形成了斜面的间隔开的弧形凸脊上。由于切屑这样形成，它便由间隔开的凸脊所支撑，因此导致切屑因施加在切屑上的从通道上通过且未受到支撑的区域中的弯曲而硬化。作为这种硬化的结果，切屑便趋向于快速断裂，因此便降低了会干涉机加工操作的长切屑的产生机率。在示例性的实施例中，金属切削刀片的切削部分包括第二侧切削刃，其形成了第二凸架的一部分。在该优选实施例中，第二凸架包括与第一凸架基本上相同的切屑控制结构。通过这种优选的结构，刀片便可用于在任一轴向方向上进行切削。例如，金属刀片可径向地进入到旋转工件中，以便加工出宽度基本上等于金属刀片宽度的槽。然后，刀片可沿轴向在任一方向上运动，从而加宽该槽。根据本专利技术，前切削刃优选是连续的并位于一个共有平面内。通过这种结构，当金属刀片径向地进入到工件中，所形成的槽底基本上是平的。根据本专利技术的另一特征，金属切削刀片优选包括设于主体部分的任一侧上的金属切削部分。在这种优选的结构中，当一个切削部分磨损时，可从刀杆上取下刀片，然后将其旋转180°，从而将另一未使用过的切削部分定位到机加工位置中。在这种优选的结构中，刀片由相对较硬的材料如硬质合金、金属陶瓷或陶瓷形成。刀片也可通过本领域内已知的粉末冶金技术来模制出。在该优选实施例中，刀片采用已知的技术来模制，并用于一次性使用。在这种优选的结构中，切削刀片在其切削部分磨损后应被丢弃，不能用于再磨或再制造。通过阅读结合附图所进行的下述详细描述，可以更加清楚本专利技术的其它特征，并且得到更全面的理解。附图简介附图说明图1是根据本专利技术的优选实施例而构造的切削刀片的局部平面图； 图2是图1所示切削刀片的侧视图；图3是切削刀片的端视图；图4是图1所示切削刀片的切削部分的放大的局部剖视图；图5是从图4中的线5-5所处平面看去的局部剖视图；图6是从图4中的线6-6所处平面看去的局部剖视图；图7是从图4中的线7-7所处平面看去的局部剖视图；图8是从图1中的线8-8所处平面看去的局部剖视图；图9是从图1中的线9-9所处平面看去的局部剖视图；和，图10是从图1中的线10-10所处平面看去的局部剖视图。图11是从图1中的线11-11所处平面看去的局部剖视图。实施专利技术的最佳模式图1显示了根据本专利技术的优选实施例而构造的金属切削刀片12的整体结构。在使用中，刀片被夹紧在刀杆(未示出)上。通常来说，刀杆形成了滑动机构的一部分，其可使切削刀片12的切削刃与旋转工件(未示出)相接触，以便对工件进行切削或机加工操作。刀杆和/或使用了切削刀片的机加工刀具的其它部分是本领域中众所周知的，它们并不形成本专利技术的一部分。在所公开的实施例中，刀片12包括一对切削部分12a，12b，它们位于主体部分12c的两侧。在使用中，刀片12的主体部分12c被夹紧在刀杆上，刀杆将一个切削部分12a定位且支撑在机加工位置。在该切削部分12a磨损后，可将刀片12在刀杆中旋转180°，从而将另一切削部分12b定位在机加工位置。从图2和3中可最佳地看到，刀片12包括可与刀杆(未示出)相接合的向上延伸的突起13。突起13与刀杆的接合用于将刀片12刚性地固定在其操作位置中，并且其中一个切削部分处于可对旋转工件进行机加工操作的位置。所示的突起13应当被视为所公开的刀片如何被夹持在刀杆中的一个例子，本专利技术不应被视为限制为所示的刀杆接合结构13。在该优选实施例中，切削刀片12由相对较硬的材料如硬质合金、金属陶瓷、陶瓷等形成。刀片优选采用本领域内已知的粉末冶金技术来模制出。然而，本专利技术还可构思出其它用于形成或制造刀片的方法和技术，以及不同于上述的材料。刀片12的切削部分12a包括前切削刃20和一对侧切削刃22a，22b。该公开刀片的结构允许刀片用于车削和开槽/切断操作。通常来说，切削刀片12通过刀杆(未示出)而连接到其上的滑动机构(未示出)可使刀片12在两个相互正交的方向上运动。该运动路径由箭头26，28示出。当刀片12用于执行开槽或切断(有时采用术语“分离”)操作时，它便沿着箭头26所示的路径朝向旋转工件(未示出)运动。出于说明的目的，该方向称为“径向方向”。当切削刀片12用于执行车削操作时，它便沿着大致平行于工件(未示出)的旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属切削刀片，其具有前面和间隔开的侧面，所述前面的上边界与前切削面相接，所述前切削面和所述前面的接合形成了前切削刃，各所述侧面具有与侧切削面相连的上边界，所述侧面和相关侧面的上边界的接合形成了侧切削刃，各所述侧切削刃形成了凸架的一部分，所述凸架包括切屑控制结构，所述切屑控制结构包括与所述切削面紧密相邻的切屑偏转面，所述切屑偏转面的宽度在远离所述前切削刃的方向上增大，所述切屑控制结构包括多个沿着所述切屑偏转面间隔开的凹槽，各所述凹槽的大小在远离所述前切削刃的方向上增加。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：NPC童，
申请(专利权)人：曼彻斯特工具公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]