專利名稱：轉(zhuǎn)動(dòng)刀具以及組成該刀具的切削件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)動(dòng)刀具，尤其用于切屑去除加工，該刀具例如包括銑刀或鉆頭，并且包括軸、位于該軸上并與其一端相連的錐形座、具有外錐形部分的夾具以及切削件，所述夾具具有用于安置該切削件的元件以及用于沿軸的軸向向該夾具施力的元件。另外本發(fā)明還涉及一種切削件，該切削件構(gòu)成符合本發(fā)明刀具的一可更換部分。
歐洲專利文獻(xiàn)EPO 776 719A1介紹了一種公知的刀具，該刀具具有可更換的切削頭，切削頭具有肩部、一錐形部分以及一陽部分(male part)，該陽部分用于形成一種燕尾型連接件的一部分。刀具柄上具有一止動(dòng)面、一錐形座以及內(nèi)螺紋，所述內(nèi)螺紋與夾具上的外螺紋嚙合，此外還具有陰部分(female part)，它與燕尾型連接件成為一整體。在安裝切削頭時(shí)，最好利用鍵，切削頭轉(zhuǎn)動(dòng)，切削頭的肩部抵靠著軸的止動(dòng)面，幾乎在同時(shí)切削頭的錐體部分抵靠著軸上的錐形座。所存在的問題是，公差不允許它們完全在同一時(shí)刻發(fā)生，這意味著或者肩部抵靠著止動(dòng)面，或者錐形部分抵靠著錐形座。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠保持可接受公差的適用于切屑去除加工的轉(zhuǎn)動(dòng)刀具。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，用于固定可拆卸切削頭的元件在刀具的軸向上應(yīng)該具有較短的尺寸。
利用具有獨(dú)立權(quán)利要求1所述特征的轉(zhuǎn)動(dòng)刀具，至少可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的主要目的。本發(fā)明的最佳實(shí)施例確定了從屬權(quán)利要求。
圖2是一個(gè)從組成

圖1所示刀具一部分的切削件的斜下方所看到的透視圖；圖3是一個(gè)從組成圖1所示刀具一部分的夾具的斜上方所看到的透視圖；圖4是一個(gè)圖1所示刀具的縱向剖視分解視圖；圖5是一個(gè)通過圖1所示刀具縱斷面的視圖，其中該刀具的各部分已經(jīng)被組裝完畢，也就是準(zhǔn)備被使用；圖6顯示了符合本發(fā)明另一實(shí)施例的刀具的縱斷面；圖7顯示了組成本發(fā)明刀具的切削件的另一實(shí)施例；圖8顯示了被裝配在圖7所示切削件上的另一種夾具，該夾具被包含在根據(jù)本發(fā)明的刀具內(nèi)。
軸1具有軸向延伸的通孔7。從圖4中可以更清楚地看到，其端部將容置夾具3和切削件5，軸1配備有內(nèi)螺紋9以及位于螺紋9外部的錐形座10。內(nèi)螺紋9直接鄰接通孔7。
夾具3具有外螺紋部分11以及固定部分12，在固定部分12上具有4個(gè)軸向延伸的槽13，槽13的端部到達(dá)夾具3高度的一半。固定部分12的外側(cè)大致是錐形的，因此沿從外螺紋部分11到固定部分12的方向，固定部分12的外橫截面尺寸增大。在固定部分12內(nèi)，設(shè)置一稍微錐形的凹入部分14，沿凹入部分14的敞開端方向，該凹入部分14的橫截面尺寸遞減。此外，凹入部分14具有兩個(gè)相對(duì)的第一平面15，沿凹入部分14的敞開端方向，這兩個(gè)平面趨向于彼此會(huì)聚。如圖4所示，槽13軸向延伸穿過凹入部分14的底面16。
切削件5具有銷20和頭部21，僅僅示意性被顯示的切削件5的某些部分即切削刃，以及其它被包含在切削幾何形狀內(nèi)的部分被省略。在銷20和頭部21之間的過渡部分，切削件5配備有環(huán)形肩部22，在安裝位置，所述肩部22將抵靠軸1的端面2。
包含在切削件5內(nèi)的銷20通常具有很小的錐度，在銷20的自由端區(qū)域具有增大的橫截面尺寸。銷20的錐度與凹入部分14的錐度相適應(yīng)，將在下文對(duì)此進(jìn)行更詳盡地介紹，同時(shí)在下文介紹符合本發(fā)明刀具的元件如何相互作用。銷20還具有兩個(gè)對(duì)角分布的第二平面23，沿朝向頭部21的方向，這兩個(gè)平面彼此略微分開。
切削件5還具有鍵槽24，利用所述鍵槽24，帶動(dòng)切削件5轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖1和4采用分解視圖的方式顯示了包含在符合本發(fā)明刀具內(nèi)的元件。采用獲得圖5所示刀具的方式將這些元件彼此連接在一起。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，將切削件5的銷20推到夾具3的帶槽的固定部分12內(nèi)。在這種連接方式下，銷20的第二平面23與凹入部分14的第一平面15準(zhǔn)確地彼此相對(duì)。這是確保銷20被推入凹槽14中的前提條件。在此階段，固定部分12空載，這也是一種先決條件，以便確保銷20被推進(jìn)凹入部分14內(nèi)。
銷20的錐度與凹入部分14的錐度相適應(yīng)，當(dāng)各個(gè)元件彼此完全連接在一起時(shí)，一個(gè)重要的目的是實(shí)現(xiàn)最佳的錐度一致，如圖5所示。
當(dāng)切削件5的銷20已經(jīng)被推進(jìn)凹入部分14內(nèi)后，將夾具3的外螺紋部分11插入軸1內(nèi)，外螺紋部分11與內(nèi)螺紋9嚙合。通過轉(zhuǎn)動(dòng)切削件5和夾具3可以實(shí)現(xiàn)所述嚙合，通過將鍵(未示出)壓入切削件5的頭部21上的鍵槽24內(nèi)，實(shí)現(xiàn)所述切削件5和夾具3的轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)切削件5時(shí)，由于凹入部分14上的平面15和銷20上的平面23相互作用，從而驅(qū)動(dòng)夾具3。
當(dāng)外螺紋部分11已經(jīng)進(jìn)入內(nèi)螺紋9內(nèi)一定距離后，錐形也就是固定部分12的外部將與軸1的錐形座10接觸。當(dāng)切削件5和夾具3在軸1內(nèi)連續(xù)地軸向向內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于固定部分12上設(shè)置有軸向延伸槽13，夾具3的固定部分12將稍微變形。通過錐形座10和固定部分12的外部錐形之間的接觸，引起所述變形。
當(dāng)切削件5連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在錐形座10和固定部分12的外部錐形之間建立更緊密的接觸。在這種連接中，變形繼續(xù)發(fā)生，固定部分12將圍繞銷20受壓，這可以利用軸向延伸槽13的存在而實(shí)現(xiàn)。當(dāng)切削件5被最后安裝在軸1上時(shí)，頭21的肩部22將與軸1的端面2鄰接。從而實(shí)現(xiàn)將切削件5特別可靠地安裝在軸1上，切削件5和軸1之間的接合采用一種令人滿意的方式承受切削件5將要受到的載荷，例如彎曲載荷。當(dāng)夾具3處于軸1內(nèi)的最終位置時(shí)，如圖5所示，銷20固定在凹入部分14內(nèi)，銷20的錐度與凹入部分20的錐度一致。
當(dāng)符合本發(fā)明的切削件5磨損后，采用與安裝切削件5的步驟相反的步驟，拆卸切削件5。在這里利用鍵，切削件5沿與安裝切削件時(shí)相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，夾具3被移動(dòng)，外螺紋部分11與內(nèi)螺紋9脫離嚙合。當(dāng)磨損后的切削件5與夾具3一起從軸1上被拆卸后，將切削件5從夾具3上拆卸下。此后通過與上述方式相同的方式將銷20推壓入夾具3上的凹入部分14內(nèi)，從而將一個(gè)新的切削件5安裝在夾具3上。采用與上述相同的方式，將切削件5與夾具3一起安裝在軸1上。
圖6顯示了符合本發(fā)明的刀具的一個(gè)縱向斷面圖。具體地說，圖6所示刀具與圖1、4和5所示刀具不同之處在于，夾具103與拉桿104是一體的，在拉桿104與夾具103相連端相反的一端上加工出外螺紋部分111。軸101上具有通孔107，拉桿104被容置在該通孔107內(nèi)。具有內(nèi)螺紋109的套筒118被容置在通孔107內(nèi)。套筒118上與內(nèi)螺紋109相反一端上加工出鍵槽119。最好利用被插入鍵槽119內(nèi)的六角套筒扳手使套筒118轉(zhuǎn)動(dòng)，從而內(nèi)螺紋109與拉桿104的外螺紋部分111相互作用。在此，具有固定部分112的拉桿軸向運(yùn)動(dòng)，從而出現(xiàn)上述實(shí)施例所述的相互作用。
對(duì)于符合圖6所示實(shí)施例的夾具103的固定部分112來說，它采用與固定部分12大致相同的方式被形成，也就是配備有軸向延伸槽113和錐形凹入部分114。
圖6所示切削件5和上述實(shí)施例的切削件5相同。這意味著當(dāng)采用與圖1、4和5所示實(shí)施例大致相同的方式安裝切削件5時(shí)，切削件5的銷20與凹入部分114相互作用。同樣當(dāng)切削件5磨損后，將切削件5從圖6所示的刀具上拆卸下。
圖7顯示了符合本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的刀具內(nèi)的切削件105，該切削件105與上述實(shí)施例內(nèi)的切削件5之間的主要區(qū)別在于銷120的設(shè)計(jì)不同，也就是切削件105的頭部21可以與上述實(shí)施例內(nèi)的切削件5的頭部21相同。采用與切削件5相應(yīng)的方式，切削件105的銷120稍微有些錐形，然而在錐形包絡(luò)面上沒有任何平面。在銷120的自由端具有四角形125，在所示實(shí)施例內(nèi)，該自由端具有圓角。各對(duì)角設(shè)置的角之間的四角形125的橫截面尺寸基本上等于銷120自由端的直徑，所述自由端就是四角形125與銷120的連接部分。最好四角形125與銷120整體形成。在所示實(shí)施例內(nèi)，四角形125的軸向尺寸比銷120的軸向尺寸小。
圖8顯示了符合本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的刀具內(nèi)的夾具103，該夾具103與上述實(shí)施例內(nèi)的夾具3之間的主要區(qū)別在于固定部分112上的凹入部分114，也就是夾具103的外螺紋部分111可以與夾具3的外螺紋部分11相同。
凹入部分114具有底面116，所述底面116在其周圍具有邊界117，從底面116的平面視圖上看，邊界117具有與四角形125相同的四角形狀。通常邊界117和四角形125具有基本上相同的軸向尺寸。
當(dāng)將切削件105的銷120推壓進(jìn)入凹入部分114內(nèi)時(shí)，應(yīng)該確保四角形125與邊界117所確定的間隙無定形地相匹配。此后切削件105和夾具103被安裝在軸上，該軸可以與圖1、4和5所示軸1相同。當(dāng)切削件105轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于四角形125和邊界117相互作用時(shí)，夾具103移動(dòng)。關(guān)于銷120在凹入部分114內(nèi)的夾緊，它以與上述實(shí)施例所述方式基本相同的方式實(shí)現(xiàn)。采用與上述實(shí)施例基本相同的方式拆卸切削件105。
在上述兩個(gè)實(shí)施例內(nèi)，術(shù)語“稍微錐形”涉及凹入部分14、114以及銷20、120的的錐度。關(guān)于這個(gè)術(shù)語可以理解，錐角大于0°，但是小于或等于5°。本發(fā)明的可行性變型在上述實(shí)施例內(nèi)，夾具3和103的固定部分12和112配備有4個(gè)軸向延伸的槽13和113。但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以想象配備有更多或更少的槽。
在上述實(shí)施例的圖7所示切削件105和圖8所示夾具103內(nèi)，切削件105具有四角形125，凹入部分114具有與該四角形125相適應(yīng)的四角形邊界117。然而在本發(fā)明范圍內(nèi)，銷的自由端上可以設(shè)置具有其它幾何形狀的元件，邊界的形狀與其相適應(yīng)。從示意性而非限制性的角度出發(fā)，可以具有三角形、五角形或六角形。然而在這種連接中，重要的是銷可以被輕易地安裝在凹入部分內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)令人滿意的結(jié)合，所述結(jié)合確保夾具和切削件一起移動(dòng)。
在上述用于切屑去除加工的刀具的實(shí)施例中，軸1、101上具有通孔7、107，所述通孔被用作冷卻通道。然而在本發(fā)明范圍內(nèi)，可以省略通孔7、107，而采用其它方式進(jìn)行冷卻。
在上述實(shí)施例中，夾具3、103是一個(gè)一體件。然而在本發(fā)明范圍內(nèi)，可以想象固定部分12、112可以例如由硬質(zhì)合金制成，而夾具3、103的其它部分由鋼制成。
附圖標(biāo)記清單1；101軸2；102端面3；103夾具104 拉桿5；105切削件7；107通孔9；109內(nèi)螺紋10；110 錐形座11；111 外螺紋部分12；112 固定部分13；113 槽14；114 凹入部分15第一平面16；116 底面117 邊界20；120 錐形銷21頭22肩部23第二平面24鍵槽125 四角形
權(quán)利要求
1.一種用于切屑去除加工的轉(zhuǎn)動(dòng)刀具，該刀具例如包括銑刀或鉆頭，并且包括軸(1；101)、位于軸(1；101)上并與該軸一端相連接的錐形座(10；110)、具有外錐形部分的夾具(3；103)以及切削件(5；105)，所述夾具(3)具有用于安置切削件(5；105)的元件(14；114)以及沿軸(1；101)的軸向向夾具(3；103)施加力的元件(9，11；109，111)，其特征在于所述夾具(3；103)具有輕微錐形的凹入部分(4；114)，沿凹入部分(14；114)的敞開端方向，凹入部分(14；114)的橫截面尺寸減小，所述切削件(5；105)具有輕微錐形的銷(20；120)，所述銷被容置在所述凹入部分(14；114)內(nèi)，沿銷(20；120)自由端方向，所述銷(20；120)的橫截面尺寸增加，所述凹入部分(14；114)具有可變形形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具，其特征在于通過使夾具(3；103)上具有與凹入部分(4；114)相連的軸向槽(13；113)，從而獲得所述凹入部分(4；114)的可變形形狀，所述槽(13；113)穿過所述凹入部分(14；114)的界面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的刀具，其特征在于所述凹入部分(14；114)和銷(20；120)分別具有用于彼此驅(qū)動(dòng)的元件(15，23；117，125)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的刀具，其特征在于所述凹入部分(14)和銷(20)分別具有對(duì)角設(shè)置的平面(15；23)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的刀具，其特征在于所述凹入部分(114)具有一在平面視圖上是四角形的邊界(117)，所述銷(120)的自由端具有四角形(125)，其形狀與邊界(117)相對(duì)應(yīng)。
6.根據(jù)上述任一個(gè)或幾個(gè)權(quán)利要求所述的刀具，其特征在于所述夾具(3)具有螺紋部分(11)，所述軸具有與螺紋部分(11)相作用的螺紋(9)。
7.根據(jù)上述任一個(gè)或幾個(gè)權(quán)利要求所述的刀具，其特征在于所述夾具(103)與拉桿(104)是一體的，在與夾具(103)相反的拉桿的端部具有螺紋部分(111)，軸(101)具有與螺紋部分(111)相互作用的內(nèi)螺紋(109)。
8.根據(jù)上述任一個(gè)或幾個(gè)權(quán)利要求所述的刀具，其特征在于所述切削件(5；105)具有環(huán)形肩部(22)，在工作位置，所述肩部抵靠在軸(1；101)的端面(2；102)上。
9.一種切削件(5；105)，它具有用于切屑去除加工的頭(21)，所述切削件(5；105)被設(shè)計(jì)成用于切屑去除加工的刀具的一部分，其特征在于所述切削件(5；105)具有稍微錐形的銷(20；120)，沿所述銷的自由端方向，所述銷具有增加的橫截面尺寸，所述切削件(5；105)具有環(huán)形肩部(22)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的切削件(5；105)，其特征在于在與銷(20；120)連接時(shí)，所述肩部(22)被設(shè)置在頭(21)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于切屑去除加工的轉(zhuǎn)動(dòng)刀具，例如銑刀或鉆頭，該刀具包括軸、位于軸(1)上并與該軸一端相連接的錐形座(10)、具有外錐形部分的夾具(3)以及切削件(5)，該夾具(3)具有用于安置切削件(5)的元件(14)以及沿軸(1)的軸向向夾具(3)施力的元件(9，11)。另外本發(fā)明還涉及一種切削件(5)。根據(jù)本發(fā)明的刀具的特征在于夾具(3)具有輕微錐形的凹入部分(14)，沿凹入部分(14)的敞開端方向，凹入部分(14)的橫截面尺寸減小，切削件(5)具有輕微錐形的銷(20)，所述銷被容置在所述凹入部分(14)內(nèi)，沿銷(20)自由端方向，銷(20)的橫截面尺寸增加，凹入部分(14)具有可變形形狀。
文檔編號(hào)B23C5/10GK1446665SQ03107628
公開日2003年10月8日 申請(qǐng)日期2003年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月21日
發(fā)明者伊薩克·凱凱, 拉爾斯－貢納爾·瓦爾斯特倫 申請(qǐng)人:桑德維克公司