專利名稱：螺紋銑刀和螺紋銑削刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺紋銑刀，該螺紋銑刀包括一個具有若干切削刀片容槽的刀頭、若干接納在所述切削刀片容槽中的螺紋銑削刀片、以及與刀頭相結(jié)合并可接納在刀具聯(lián)軸器內(nèi)的附加元件。本發(fā)明還涉及一種安裝在螺紋銑刀中的螺紋銑削刀片。
現(xiàn)有技術(shù)US-A-5873684公開了一種螺紋銑刀，該螺紋銑刀所具有的刀頭設(shè)有許多切削刀片容槽，用于接納相應(yīng)數(shù)目的螺紋銑削刀片。通過在該螺紋銑削刀片和切削刀片容槽設(shè)置軸向延伸溝槽，從而將螺紋銑削刀片固定在其切削刀片容槽中。在切削刀片安裝在其切削刀片容槽中后，當(dāng)所述溝槽相互對齊時，將一個定位銷插入由該溝槽所限定的基本圓柱形的空間中。由此便將切削刀片的位置固定在切削刀片容槽中。上述定位銷被帶有螺紋的鎖緊螺釘固定進(jìn)銑刀主體的螺紋孔內(nèi)。這些孔的末端在銑刀主體的溝槽區(qū)域內(nèi)。由于對每個切削刀片都使用定位銷，因此使安裝變得冗長。另外，因為定位銷與切削刀片容槽的溝槽相互配合，所以不會滿意地將定位銷徑向定位，也就是說鎖緊螺釘作用在定位銷上的效果，不可能使切削刀片緊緊抵靠在切削刀片容槽的底部上。另外，在徑向切削力較大時，使定位銷與切削刀片容槽以及該切削刀片容槽上的溝槽相互配合不會充分準(zhǔn)確地使定位銷徑向定位，這樣會帶來危險，也就是說刀片會在徑向上產(chǎn)生一定的偏移。
在根據(jù)US-A-5873684的螺紋銑刀中，每個切削刀片僅具有一個切削刃，并且切削刀片設(shè)置有與切削刃相關(guān)的余隙。
發(fā)明目的和技術(shù)特征本發(fā)明的一個主要目的是提供一種上述類型的螺紋銑刀，該銑刀設(shè)有若干固定在相應(yīng)切削刀片容槽中的螺紋銑削刀片，以在結(jié)構(gòu)上顯著并且簡單的方式但仍然能令人滿意地實現(xiàn)所需功能。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種螺紋銑刀，在該銑刀中，螺紋銑削刀片在徑向和軸向上的定位非常獨特。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種螺紋銑刀，該銑刀所具有的部件要求尺寸小、這樣小尺寸的刀具就可能設(shè)有比現(xiàn)有中相應(yīng)尺寸刀具更多的刀片。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有較長工作壽命的螺紋銑削刀片。
本發(fā)明的一個或多個目的是通過一種螺紋銑刀和螺紋銑削刀片所實現(xiàn)的，該螺紋銑刀和螺紋銑削刀片已經(jīng)獲得如所附獨立權(quán)利要求的特征。在該獨立權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的最佳實施例。
附圖簡要描述現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明的許多最佳實施例進(jìn)行描述，其中附圖包括

圖1A示出準(zhǔn)備安裝在本發(fā)明螺紋銑刀上的本發(fā)明螺紋銑削刀片的透視圖；圖1B示出圖1A中螺紋銑削刀片的俯視圖；圖1C示出圖1A中螺紋銑削刀片的側(cè)視圖；圖1D示沿圖1B中ID-ID線所截取的截面圖2示出根據(jù)本發(fā)明螺紋銑刀的第一實施例的側(cè)視圖；圖3示沿圖2中III-III線所截取的截面圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明螺紋銑刀的第二實施例的側(cè)視圖；圖5示沿圖4中V-V線所截取的截面圖；圖6示出根據(jù)本發(fā)明螺紋銑刀的第三實施例的側(cè)視圖；圖7示沿圖6中VII-VII線所截取的截面圖。
最佳實施例的詳細(xì)描述如圖1A-1D所示，根據(jù)本發(fā)明的螺紋銑削刀片1大致為平行六面體的基本形狀，并具有一個刀片切削部位3和一個固定部位5。圖1C和圖1D示出螺紋銑削刀片1的縱向總平面L。該螺紋銑削刀片1最好由硬質(zhì)合金制成。刀片切削部位3設(shè)有兩個切削刃7，每個切削刃都包括許多刀齒。從圖1中可清楚地看到，螺紋銑削刀片1在刀片切削部位3處具有一個反向結(jié)構(gòu)，也就是說螺紋銑削刀片1在與其主平面L垂直并與切削刃7相連的余隙面4處并未示出任何嵌入的余隙。這樣就使得螺紋銑削刀片1能轉(zhuǎn)位，也就是說能將切削刃7應(yīng)用在本發(fā)明的螺紋銑刀中。在各個切削刃7內(nèi)部形成有刀面8。
螺紋銑削刀片1的固定部位5具有兩個相互平行并且分別位于螺紋銑削刀片1兩側(cè)的平坦支承面9。在該支承面9上設(shè)有若干凹進(jìn)部，在圖中示出3個，該凹進(jìn)部每個都具有一個與螺紋銑削刀片1的主平面L成銳角β的平面10。該凹進(jìn)部內(nèi)在最靠近刀片切削部位3的端部處設(shè)有一個臺階11，該臺階與支承面9相連。凹進(jìn)部表面10在面向刀片切削部位3的端部處將消失，也就是說該表面10處于周圍支承面9的同一水平面上。這就意味著在圖1D的截面ID-ID中，固定部位5為燕尾形狀。
根據(jù)螺紋銑削刀片1的所示實施例，在固定部位5處具有斜切的角部12。該角部位于螺紋銑削刀片1固定部位5的各個支承面9和平坦端面6之間。該端面6與螺紋銑削刀片1的主平面L構(gòu)成一個直角。
在圖1A中，螺紋銑削刀片1的長度已經(jīng)用M表示，而高度用H表示。根據(jù)螺紋銑削刀片1的一個最佳實施例，長度M為40mm，而高度H為7mm。根據(jù)本發(fā)明，M/H的比值應(yīng)當(dāng)在4-8的范圍內(nèi)。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明螺紋銑刀13的第一實施例，該螺紋銑刀包括一個具有刀片接納部分15的刀頭14。另外，該螺紋銑刀13包括一個附加元件16，該附加元件在圖中是桿狀。該附加元件16應(yīng)當(dāng)接納在刀具聯(lián)軸器內(nèi)。
刀頭14設(shè)有兩個根據(jù)本發(fā)明的螺紋銑削刀片1。從圖2可清楚看到每個螺紋銑削刀片1都利用三個螺釘17固定在刀頭14上，圖3更準(zhǔn)確地示出該螺釘?shù)墓δ堋?br> 從圖3中可清楚看出，刀片接納部分15設(shè)有兩個切削刀片容槽18，該切削刀片容槽18基本徑向延伸在該刀片接納部分15中。每個切削刀片容槽18接納著一個本發(fā)明的螺紋銑削刀片。在切削刀片容槽18內(nèi)的相對壁基本平行，也就是說切削刀片容槽18限定出一個平行六面體的空間，在其中接納本發(fā)明的螺紋銑削刀片。
與每個切削刀片容槽18相關(guān)地設(shè)有三個螺紋孔19，在每個螺紋孔內(nèi)接納有一個螺釘17。如圖3所示，該螺釘17設(shè)置在各個切削刀片容槽18沿螺紋銑刀徑向R的前方。從圖3也可以清楚地看出各個孔19與相應(yīng)切削刀片容槽18的相鄰壁相交，也就是說孔19與切削刀片容槽18連通。這就意味著當(dāng)螺紋銑削刀片1在被相應(yīng)的切削刀片容槽18所正確接納時，在孔19內(nèi)的一個螺釘17將能與構(gòu)成螺紋銑削刀片1的部分燕尾橫截面的一個凹進(jìn)部相接觸。該螺釘17的中心軸線垂直相交于該螺釘所相接合的凹進(jìn)部的表面10。在這里應(yīng)當(dāng)提及所述在螺紋銑削刀片1中高度/寬度的比值關(guān)系應(yīng)當(dāng)在4-8的范圍內(nèi)，這一點對于實現(xiàn)在相應(yīng)切削刀片容槽18的內(nèi)部剛性固定螺紋銑削刀片1非常重要。因為高度H比螺紋銑刀的長度M小，所以螺釘17作用在表面10上的作用點將相對靠近切削刃7，這樣就促進(jìn)了剛性固定該切削刃7。
螺釘17隨后壓緊在螺紋銑削刀片1的側(cè)邊內(nèi)背對螺釘17并面朝切削刀片容槽18上一個壁的支承面9，同樣也壓緊螺紋銑削刀片1上背對螺釘17并面朝切削刀片容槽18的上述壁和底部之間過渡部分的角部12。固定部位5中由凹進(jìn)部表面10所形成的楔形形狀使螺釘17在螺紋銑削刀片1上施加一個徑向向內(nèi)的作用力。這就確保了螺紋銑削刀片1和固定部位5的端面6能緊密抵靠在切削刀片容槽18的底部上。螺紋銑削刀片1在切削刀片容槽18中的位置最后就部分地由支承面9、部分地由端面6所限定。這兩個面位于相互垂直的平面內(nèi)。這將使得螺紋銑削刀片1在切削刀片容槽18中的位置以令人滿意的方式被限定住。在此，應(yīng)當(dāng)指出，在螺紋銑削刀片1上面朝螺釘17的支承面9和切削刀片容槽18上背對螺釘17的壁之間將不會有實質(zhì)上的接觸。
螺紋銑削刀片1在軸向上的定位是通過提供如下的切削刀片容槽18而實現(xiàn)的，即所述每個切削刀片容槽18在最靠近附加元件16的端部處都具有一個軸向擋塊。圖4更清楚地示出這一點。
例如從圖3中可清楚看出，螺紋銑削刀片1中具有相應(yīng)刀面8的切削刃7位于螺紋銑刀13穿過該銑刀13旋轉(zhuǎn)軸CL的軸向平面內(nèi)。螺紋銑削刀片1的主平面L與該軸向平面20形成一確定的銳角α，以便為切削刃7獲得所需的余隙，也就是說，在圖3中，螺紋銑削刀片1在該軸向平面20的每一側(cè)上延伸。
如圖2和圖3實施例所示，螺紋銑刀13的刀片接納部分15設(shè)有兩個在刀片接納部分15的軸向上延伸的冷卻通道21。該冷卻通道21相對螺紋銑刀13的旋轉(zhuǎn)軸CL軸向相對。如圖3所示，該冷卻通道21的末端結(jié)束在刀片接納部分15外殼表面的21a處，也就是在螺紋銑刀13的旋轉(zhuǎn)方向R內(nèi)相應(yīng)螺紋銑削刀片1的后部。
各個螺紋銑削刀片1都相同，從圖2中可清楚看出，螺紋銑削刀片1安裝在刀片接納部分15內(nèi)，這樣各個切削刃7的刀齒就處于同一個軸向水平面內(nèi)。利用這種構(gòu)造的螺紋銑削刀片1，則可以利用本發(fā)明的螺紋銑刀13通過循環(huán)插入來進(jìn)行機(jī)加工，也就是，在圍繞孔或套管的中心軸進(jìn)行機(jī)加工的過程中，循環(huán)轉(zhuǎn)動螺紋銑刀13的旋轉(zhuǎn)軸線CL，利用切削刃7的刀齒制造出內(nèi)螺紋或外螺紋。
當(dāng)螺紋銑削刀片1的第一切削刃7磨損時，擰松螺釘17，并使螺紋銑削刀片1轉(zhuǎn)位，這樣第二切削刃7將占據(jù)主動位置，也就是就位在軸向平面20內(nèi)。
螺紋銑刀13′的第二實施例如圖4和5所示，并具有與圖2和3所示螺紋銑刀13原則上相同的結(jié)構(gòu)設(shè)計。這樣該螺紋銑刀13′包括一個刀頭14′和一個附加元件16′。該螺紋銑刀13′的刀片接納部分15′設(shè)有三個切削刀片容槽18′。每個切削刀片容槽18′接納著一個螺紋銑削刀片1，該螺紋銑削刀片最好具有與與圖1-3所示螺紋銑削刀片1相同的結(jié)構(gòu)設(shè)計。這就意味著每個圖4和圖5所示的螺紋銑削刀片1都被三個螺釘17固定在刀片接納部分15′內(nèi)。為清楚起見，應(yīng)當(dāng)指出，切削刀片容槽18′示出一段與螺紋銑削刀片1′相適應(yīng)的長度。
與每個切削刀片容槽18′相關(guān)地設(shè)有三個螺紋孔19，用于接納螺釘17。該孔19以與圖2和圖3所示實施例相應(yīng)的方式相對切削刀片容槽18′定位，螺紋銑削刀片1′原則上是以與圖2和圖3所示實施例相應(yīng)的方式被固定的，因此，在切削刀片容槽18′內(nèi)固定螺紋銑削刀片1的過程，請參照以上的描述。
從圖5可清楚看出，刀片接納部分15′設(shè)有一個沿中心定位的冷卻通道21′，因為根據(jù)圖4和圖5的實施例，這樣一個通道具有足夠的空間。該冷卻通道21′在一定的軸向水平面內(nèi)分叉，并通過開口21′a終止在刀片接納部分15′的外殼表面21′a內(nèi)。
螺紋銑刀13″的第三實施例如圖6和7所示，并具有與上述實施例中螺紋銑刀13和13′原則上相同的結(jié)構(gòu)設(shè)計。這樣該螺紋銑刀13″包括一個刀頭14″和一個附加元件16″。該螺紋銑刀13″的刀片接納部分15″設(shè)有六個切削刀片容槽18″。每個切削刀片容槽18″接納著一個螺紋銑削刀片1，該螺紋銑削刀片與與圖1-5所示的螺紋銑削刀片1相同。這樣就使得根據(jù)圖6和7的每個螺紋銑削刀片1都被三個螺釘17固定在刀片接納部分15″內(nèi)。
結(jié)果，與每個切削刀片容槽18″相關(guān)地設(shè)有三個螺紋孔19，用于接納螺釘17。該孔19以與上述實施例相應(yīng)的方式相對切削刀片容槽18″定位，螺紋銑削刀片1′原則上是以與上述實施例相應(yīng)的方式被固定的，因此，在切削刀片容槽18″內(nèi)固定螺紋銑削刀片1的過程，請參照以上的描述。
本發(fā)明螺紋銑刀13″如圖6和7所示的實施例設(shè)有一個中心冷卻通道21″，該通道帶有一個邊緣并能被包容在刀片接納部分15″中。該冷卻通道21″在一定的軸向水平面內(nèi)分叉，并通過開口21″a終止在刀片接納部分15″的外殼表面21″a內(nèi)。
總之應(yīng)當(dāng)指出，根據(jù)本發(fā)明的螺紋銑刀13；13′；13″在刀片接納部分15；15′；15″中夾緊螺紋銑削刀片1的方面顯示出顯著簡單、操作友好并且可靠的有益效果。螺紋銑削刀片1的創(chuàng)造性設(shè)計使得僅需要有限數(shù)量的螺釘17即可以令人滿意地方式緊密固定住螺紋銑削刀片1。
本發(fā)明的可能變型例如，與圖2和3所示的實施例相關(guān)，螺釘17的中心軸線與凹進(jìn)部的表面10垂直相交，并且該螺釘17緊靠在于該凹進(jìn)部上。另外，螺釘17的中心軸線設(shè)在圖3中紙張所在的平面內(nèi)。為了在螺紋銑削刀片1的軸向方向內(nèi)獲得更顯著的定位，螺釘17的中心軸線可以相對紙張所在的平面傾斜。這種傾斜必須使螺釘17能沿軸向在朝著切削刀片容槽18；18′；18″上軸向擋塊的方向內(nèi)對螺紋銑削刀片1施加作用力，該軸向擋塊設(shè)在切削刀片容槽18；18′；18″面朝附加元件16；16′；16″的端部上。由此也能調(diào)整該凹進(jìn)部表面10的傾斜，這樣該表面10能經(jīng)常與螺釘17的中心軸線相垂直。
在以上實施例中，附加元件16；16′；16″都是由桿形成的。然而，可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)想象到該附加元件可具有根據(jù)所設(shè)置的刀具聯(lián)軸器類型而變化的其它結(jié)構(gòu)設(shè)計。
在上述實施例中，在刀片接納部分15；15′；15″中可接納兩件、三件或六件螺紋銑削刀片1。然而本發(fā)明不能被限定在螺紋銑削刀片1的準(zhǔn)確數(shù)目上，而應(yīng)當(dāng)是螺紋銑削刀片的數(shù)目能根據(jù)設(shè)計者的需要而變化。
權(quán)利要求
1.一種螺紋銑刀，該螺紋銑刀包括一個具有若干切削刀片容槽(18-18″)的刀頭(14-14″)、若干接納在所述切削刀片容槽(18-18″)中的螺紋銑削刀片(1)、以及與刀頭制成一體并可接納在刀具聯(lián)軸器內(nèi)的附加元件(16-16″)，其特征在于，與每個切削刀片容槽(18-18″)相關(guān)地設(shè)有至少一個與相應(yīng)切削刀片容槽(18-18″)連通的螺紋孔(19)；在每個螺紋孔(19)中接納著一個螺釘(17)；該螺釘(17)與螺紋銑削刀片(1)中固定部位(5)的一個表面(10)直接接觸，以便將該刀片固定在切削刀片容槽(18-18″)中；上述表面(10)與螺紋銑削刀片(1)的主平面(L)成一個銳角(β)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺紋銑刀，其特征在于，上述表面(10)構(gòu)成固定部位(5)中凹進(jìn)部的一部分；該凹進(jìn)部的表面(10)限定出固定部位(5)的一個楔形部位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺紋銑刀，其特征在于，上述楔形部位為燕尾形狀。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一個所述的螺紋銑刀，其特征在于，螺紋銑削刀片(1)的固定部位(5)具有一個端面(6)，該端面(6)用來抵靠在切削刀片容槽(18-18″)的底部上，上述螺釘(17)抵靠在凹進(jìn)部內(nèi)與端面(6)成一銳角的一個表面上。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一個所述的螺紋銑刀，其特征在于，螺紋銑削刀片(1)在切削刃(7)和固定部位(5)之間具有一個支承面(9)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任何一個所述的螺紋銑刀，其特征在于，螺紋銑削刀片(1)在螺紋銑刀(13；13′；13″)軸向平面(20)的兩側(cè)延伸，該軸向平面穿過該螺紋銑刀(13；13′；13″)的旋轉(zhuǎn)中心和螺紋銑削刀片(1)的切割刃(7)。
7.一種螺紋銑削刀片，包括一個刀片切削部位(3)和一個固定部位(5)，其特征在于，固定部位(5)具有至少一個表面(10)，該表面(10)在螺紋銑削刀片(1)的長度方向(M)上具有一段有限的延伸部，并且該表面(10)與螺紋銑削刀片(1)的主平面(L)成一個銳角(β)
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺紋銑削刀片，其特征在于，上述表面(10)構(gòu)成固定部位(5)中凹進(jìn)部的一部分；該凹進(jìn)部的表面(10)限定出固定部位(5)的一個楔形部位。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的螺紋銑削刀片，其特征在于，上述固定部位(5)包括一個支承面(9)。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求7-9中任何一個所述的螺紋銑削刀片，其特征在于，螺紋銑削刀片(1)在刀片切削部位(3)處具有一個反向切削結(jié)構(gòu)，也就是說位于切削刃(7)之間的余隙面與螺紋銑削刀片(1)的主平面(L)成直角。
全文摘要
本發(fā)明一種螺紋銑刀(13),該螺紋銑刀包括一個具有若干切削刀片容槽(18)的刀頭(14)、若干接納在所述切削刀片容槽(18)中的螺紋銑削刀片(1)、以及與刀頭(14)制成一體并可接納在刀具聯(lián)軸器內(nèi)的附加元件(16)。本發(fā)明還涉及一種安裝在螺紋銑刀(13)上的螺紋銑削刀片(1)。本發(fā)明螺紋銑刀(13)的特征在于,與每個切削刀片容槽(18)相關(guān)地設(shè)有至少一個與相應(yīng)切削刀片容槽(18)連通的螺紋孔(19);在每個螺紋孔(19)中接納著一個螺釘(17);該螺釘(17)與螺紋銑削刀片(1)中固定部位(5)的一個表面(10)直接接觸,以便將該刀片固定在切削刀片容槽(18)中;該表面(10)與螺紋銑削刀片(1)的主平面(L)成一個銳角(β)。
文檔編號B23G5/18GK1358122SQ00809468
公開日2002年7月10日 申請日期2000年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月29日
發(fā)明者邁克·帕克, 戴維·夸克 申請人:塞科機(jī)床公司