切削刀片套组、铣削刀具和切削刀片.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200980120594.7

申请日:

2009.06.03

公开号:

CN102046313A

公开日:

2011.05.04

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B23C 5/02申请日:20090603|||公开

IPC分类号:

B23C5/02; B23B51/00

主分类号:

B23C5/02

申请人:

塞科机床公司

发明人:

B·米舍莱; B·里维埃; C·朱布洛; F·奥泽纳特

地址:

瑞典法格什塔

优先权:

2008.06.26 SE 0801512-5; 2008.06.26 SE 0801513-3

专利代理机构:

永新专利商标代理有限公司 72002

代理人:

蔡胜利

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内容摘要

一种切削刀片套组包括不同的多个刀片,每个刀片具有不同的几何形状。对于所述不同的多个刀片中的每个刀片,切削刃和相应刀片支撑表面之间的距离被选择,以使得每个刀片被构造成适于安装在铣削刀具的刀架上的公共刀片容置凹座中,从而铣削刀具产生的外径相同,而不论所述多个刀片中的哪个刀片安装在凹座中。

权利要求书

1: 一种切削刀片套组, 包括不同的多个刀片 (21, 121, 221), 每个刀片具有不同的几何 形状, 其特征在于, 对于所述不同的多个刀片中的每个刀片, 切削刃 (35, 29 ; 135, 129 ; 235, 229) 和相应刀片支撑表面 (33, 45 ; 133, 145 ; 233, 245) 之间的距离被选择, 以使得每个刀片 被构造成适于安装在铣削刀具 (27) 的刀架 (25) 上的公共刀片容置凹座 (23) 中, 从而铣削 刀具产生的外径 (D) 相同, 而不论所述多个刀片中的哪个刀片安装在凹座中。
2: 根据权利要求 1 所述的切削刀片套组, 其特征在于, 从所述多个刀片中的安装在凹 座 (23) 内的每个刀片 (21, 121, 221) 上的最前部切削刃 (29, 129, 229) 至刀架 (25) 上的最 后部点 (31) 测量的铣削刀具 (27) 的轴向长度 (L) 相同, 而不论所述多个刀片中的哪个刀 片安装在凹座中。
3: 根据权利要求 1-2 中任一项所述的切削刀片套组, 其特征在于, 在俯视图中看, 所述 多个刀片 (21) 中的至少一个是大致圆形的。
4: 根据权利要求 1-3 中任一项所述的所述的切削刀片套组, 其特征在于, 在俯视图中 看, 所述多个刀片 (121, 221) 中的至少第一个具有多个侧面。
5: 根据权利要求 4 所述的切削刀片套组, 其特征在于, 所述多个刀片中的第一个刀片 的每个侧面包括切削刃 (129, 229 ; 135, 235) 和刀片支撑表面 (133, 233 ; 145, 245)。
6: 根据权利要求 5 所述的切削刀片套组, 其特征在于, 所述多个刀片中的第一个刀片 的每个切削刃 (129, 229 ; 135, 235) 限定了圆弧, 并且所述多个刀片中的第一个刀片的每个 刀片支撑表面 (133, 233 ; 145, 245) 具有平面 (P)。
7: 根据权利要求 5-6 中任一项所述的切削刀片套组, 其特征在于, 平分所述多个刀片 (121, 221) 中的第一个刀片的切削刃 (129, 229 ; 135, 235) 的圆弧的径向直线 (2L) 不垂直 于所述多个刀片中的第一个刀片的同一侧面上的刀片支撑表面 (133, 233 ; 145, 245)。
8: 一种切削刀片套组, 所述切削刀片套组中的每个切削刀片 (21, 121, 221) 具有底部 支撑表面 (39, 139, 239) 和旋转轴线 (A), 以及围绕旋转轴线布置的多个侧面刀片支撑表 面 (33, 45 ; 133, 145 ; 233, 245) 和多个切削刃部分 (35, 29 ; 135, 129 ; 235, 229), 每个切削刃 部分对应于所述多个侧面刀片支撑表面中的相应的一个, 每个刀片的切削刃部分是大致外 凸的, 并且套组中的至少一些不同刀片的切削刃部分具有不同的曲率, 其特征在于, 对于每 个切削刃, 平行于旋转轴线并且在切削刃上的表面接触点 (Y) 处与切削刃相切的第一平面 (P1) 布置成与延伸经过旋转轴线并且相对于第三平面 (P3) 转动预定角度 (α) 的平行的 第二平面 (P2) 相隔预定距离 (X), 所述第三平面沿着大致垂直于旋转轴线的直线 (41, 141, 241) 与相应侧面刀片支撑表面相交。
9: 根据权利要求 8 所述的切削刀片套组, 其特征在于, 所述预定角度 (α) 大致等于切 削刀片套组中的第一切削刀片 (121) 的偏置角度 (θ) 与第三平面相对于第四平面 (P4) 的 转动角度 (M) 之间的差值, 所述偏置角度 (θ) 是在第一平面 (P1) 和第四平面 (P4 之间 ) 测量的, 所述第四平面平行于旋转轴线 (A) 并且在切削刃 (129) 的相反端点 (161, 161) 之 间延伸。
10: 根据权利要求 8-9 中任一项所述的切削刀片套组, 其特征在于, 沿着旋转轴线 (A) 看, 切削刀片套组中的第二切削刀片 (21) 是大致圆形的, 并且所述预定距离 (X) 等于切削 刀片的半径 (R21), 其中, 第一切削刀片 (121) 的所述多个切削刃的半径 (R121) 大致等于第 二切削刀片的直径。 2
11: 根据权利要求 8-10 中任一项所述的切削刀片套组, 其特征在于, 所述预定角度 (α) 位于 -15°和 15°之间, 更优选位于 0°和 15°之间。
12: 根据权利要求 8-11 中任一项所述的切削刀片套组, 其特征在于, 所述侧面刀片支 撑表面 (33, 45 ; 133, 145 ; 233, 245) 为大致平面。
13: 一种铣削刀具装置 (27), 包括刀架 (25), 所述刀架包括本体和位于本体中的至少 一个刀片容置凹座 (23), 其特征在于, 所述至少一个刀片容置凹座被被构造成适于接纳根 据权利要求 1-13 中任一项所述的切削刀片套组 (21, 121, 221) 中的任何一个切削刀片。
14: 一种切削刀片 (221), 包括多个切削刃 (229, 235) 和多个位于这些切削刃之间的角 部 (261), 每个切削刃沿着相应的圆弧分布, 其特征在于, 延伸经过相应一个切削刃的中心 点 (CP) 和相应一个切削刃的相应圆的径向中心 (RC) 的第一直线 (1L) 与延伸经过相应一 个切削刃的中心点 (CP) 和刀片转动中心 (A) 的第二直线 (2L) 之间形成非零角度。
15: 根据权利要求 14 所述的切削刀片, 其特征在于, 具有对应于每个切削刃 (229, 235) 并且相对于每个切削刃位于刀片 (221) 的相反侧的刀片支撑表面 (233, 245), 每个刀片支 撑表面与垂直于第二直线 (2L) 的第三直线 (3L) 之间形成非零角度。

说明书


切削刀片套组、 铣削刀具和切削刀片

    【技术领域】
     本发明总体上涉及切削刀片, 特别涉及可用于相同刀架的切削刀片套组。背景技术 在铣削操作中, 使用圆形形状的刀片能够提供等于刀片直径一半的切割深度, 或 在工件底部产生具有半径的圆弧。具有圆形刀片的铣削刀具的导角取决于切割深度。切割 深度越大, 导角越大。 为了利用圆形刀片达到最大材料去除率, 传统方案是利用大的深度加 工, 并且避免达到高的每齿进给量。 这种方案趋向于产生高径向切削力, 当刀具悬伸量较小 时这样的径向切削力是可接受的, 但当刀具总长度较大时, 这样的径向切削力将产生震颤 作用。
     对于大进给量刀片, 例如具有四个切削刃的刀片, 由于刀片形状的原因, 最大切割 深度减小, 并且因此导角减小。 为了利用大进给量刀片达到最大材料去除率, 所采用的方案 不同于利用圆形刀片时的方案。 由于在多级刀片中相对于圆形刀片而言导角和切割深度典
     型地减小, 因此每齿进给量可以增大。这种方案趋向于减小径向切削力 ( 至少相对于大切 割深度和 / 或大导角操作 ), 这在需要长悬伸量时是必要的。
     当使用精加工刀片时, 切割深度和导角通常进一步减小, 并且进给速度可以进一 步增加。
     当从使用一种类型的刀片切换至另一种时, 通常需要调节 CNC 机床的各种设置参 数, 以应对切削刀具的不同长度和直径。 希望提供一种铣削刀架, 在其上若干不同的种类的 刀片可被安装, 以便用于各种操作, 例如仿形铣削, 面铣削, 插铣, 螺旋插补等等。还希望提 供这样的刀片, 其能够安装在相同刀架上, 以使得不论哪个刀片被安装在刀架上, 刀具都能 产生相同直径并且具有相同长度。 发明内容
     根据本发明的一个方面, 一种切削刀片套组包括多个不同的刀片, 每个刀片具有 不同的几何形状, 其中, 所述多个不同刀片中的每个刀片被构造成适于安装在铣削刀具的 刀架的公共刀片容置凹座中, 以使得铣削刀具产生的外径相同, 而不论所述多个刀片中的 哪个刀片安装在凹座中。
     根据本发明的另一个方面, 一种切削刀片套组被提供。套组中的每个切削刀片具 有底部支撑表面和旋转轴线, 以及围绕旋转轴线布置的多个侧面刀片支撑表面和多个切削 刃部分, 每个所述切削刃部分对应于所述多个侧面刀片支撑表面中相应的一个。每个刀片 的切削刃部分是大致外凸的, 并且套组中的至少一些不同刀片的切削刃部分具有不同的曲 率。对于每个切削刃, 平行于旋转轴线并且在切削刃上的表面接触点处与切削刃相切的第 一平面布置在与延伸经过旋转轴线并且以预定角度相对于第三平面转动的平行第二平面 相隔预定距离, 该第三平面沿着大致垂直于旋转轴线的直线与相应侧面刀片支撑表面相 交。根据本发明的另一个方面, 一种铣削刀具装置被提供并且包括刀架, 所述刀架包 括本体和位于本体中的至少一个刀片容置凹座, 所述至少一个刀片容置凹座被构造成适于 接纳切削刀片套组中的任何一个。
     根据本发明的另一个方面, 一种切削刀片包括多个切削刃和多个位于这些切削刃 之间的角部, 每个切削刃沿着相应的圆弧分布, 延伸经过相应一个切削刃的中心点和相应 一个切削刃的相应圆的径向中心的第一直线与延伸经过相应一个切削刃的中心点和刀片 转动中心的第二直线之间形成非零角度。 附图说明
     结合附图阅读下面的详细描述, 本发明的特征和优点将被更好地理解。 在附图中, 相同的附图标记表示相同的元件。
     图 1A、 1B 和 1C 是根据本发明各方面的刀片的透视图 ;
     图 2 是根据本发明的一个方面的刀架的透视图 ;
     图 3A、 3B 和 3C 是根据本发明各方面的铣削刀具的透视图 ;
     图 4A、 4B 和 4C 是根据本发明各方面的刀片的仰视图 ;
     图 5A、 5B 和 5C 是根据本发明各方面的刀架中的凹座的透视图 ;
     图 6A、 6B 和 6C 是根据本发明各方面的刀片的侧视图 ;
     图 7A、 7B 和 7C 是根据本发明各方面的刀片的仰视图 ;
     图 8 是根据本发明的一个方面的铣削刀具的各部分的示意图, 示出了铣削刀具的 下刀倾斜角 ;
     图 9A 和 9B 是根据本发明各方面的刀片的仰视图 ; 以及
     图 10 是根据本发明的一个方面的刀片的仰视图。 具体实施方式
     切削刀片套组中的不同刀片 21、 121、 221 被示于图 1A-1C。每个刀片 21、 121、 221 具有不同的几何形状, 例如, 但不是必须, 具有在俯视图中看时形状不同的切削刃。为了示 例的目的, 刀片 21 在俯视图中看时具有圆形的形状 ; 刀片 121 在俯视图中看时具有大致四 边形 ( 具有四个侧面 ) 的形状, 其切削刃的半径等于相应圆形刀片 21 中界定的圆的直径, 并且在切削刃之间的角部形成圆角 ; 刀片 221 在俯视图中看时具有大致四边形 ( 具有四个 侧面 ) 的形状, 其切削刃的半径大于刀片中界定的圆的直径, 并且在切削刃之间具有多个 ( 三个 ) 倒角。几何形状的差异可能涉及刀片的其他特征, 作为切削刃的替代或附加, 例如 存在或不存在断屑器, 平坦或弯曲的修光表面, 等等。
     所述多个不同刀片中的每个刀片 21、 121、 221 被构造成适于安装在刀架 25 上的公 共刀片容置凹座 23 中, 如见于图 2, 从而形成铣削刀具 27, 如见于图 3A-3C。 至少一个, 通常 为多个公共凹座 23, 被提供在刀架 25 上, 用于接纳相应多个刀片。通常, 如见于图 3A-3C, 在任何给定时间, 刀片套组中只有一种类型的刀片, 即多个刀片 2、 多个刀片 121 或多个刀 片 221, 被安装在刀架上, 然而, 也能够将刀片套组中不同类型的刀片, 例如, 刀片 21 与刀片 121 和 / 或 221, 安装在单一刀架上。
     根据本发明的一个方面, 凹座 23 和刀片 21、 121、 221 被构造成使得当刀片被安装在刀架中时形成的铣削刀具 27 产生的外径 D 可以相同, 而不论套组中的哪个刀片 21、 121 或 221 设置在凹座中。从安装在凹座 23 中时的所述多个刀片 21、 121、 221 中的每个刀片上 的最前部切削刃 29、 129、 229 至刀架上的最后部点 31 测量的铣削刀具 27 的轴向长度 L 可 以相同, 而不论所述多个刀片中的哪个刀片安装在凹座中。
     根据本发明的一个方面, 为了提供产生相同直径 D 的铣削刀具 27, 而不论哪个刀 片 21、 121 或 221 安装在刀架 25 的凹座中, 如示于例如图 4A-4C, 所述多个不同刀片中的每 个刀片具有至少一个具有平面 P 的刀片支撑表面 33、 133、 233, 以及与所述至少一个刀片支 撑表面相关并且相对于该刀片支撑表面位于刀片的大致相反侧的切削刃 35、 135、 235。刀 片 21、 121、 221 具有延伸在刀片顶部 37、 137、 237( 图 1A-1C) 和刀片底部 39、 139、 239 之间 的中心轴线 A。通常, 刀片可在绕中心轴线 A 的多个不同位置上转位安置, 以允许刀片上使 用不同的切削刃。
     如见于图 4A-4C, 对于切削刀片套组 21、 121、 221, 每个切削刀片具有底部支撑表 面 39、 139、 239 和旋转轴线 A。多个侧面刀片支撑表面 33、 45、 133、 145、 233、 245 和分别对 应于所述多个侧面刀片支撑表面中相应的一个的多个切削刃部分 35、 29、 135、 129、 235、 229 围绕旋转轴线 A 布置。每个刀片 21、 121、 221 的切削刃部分是大致外凸的, 并且不同刀片的 切削刃部分具有不同的曲率。对于每个切削刃部分, 平行于旋转轴线 A 并且在切削刃上的 表面接触点 Y( 或其它一些任意或非任意点 ) 处与切削刃相切的第一平面 P1 布置成与平行 的第二平面 P2 相隔预定距离 X, 所述第二平面延伸经过旋转轴线并且相对于第三平面 P3 以 预定角度 α 转动, 所述第三平面沿着大致垂直于旋转轴线 A 的直线 41、 141、 241( 图 4A-4C 和 10) 与相应侧面刀片支撑表面相交。直线 41、 141、 241 可以是 ( 但并非必须如此 ) 限定 出侧面刀片支撑表面基部的直线。图 4A-4C 示出了相对于平面 P3’ 测量的角度 α, 该平面 P3’ 平行于平面 P3 但相对于平面 P3 偏置从而类似于平面 P2 延伸经过旋转轴线。
     在示于图 4A-4C 中的刀片套组中, 切削刀片套组的一个切削刀片 21 当沿着旋转轴 线看时 A 是大致圆形的。因此, 全部刀片的预定距离 X 等于切削刀片 21 的半径。如果圆形 刀片不是刀片套组中的一个部件, 则距离 X 基本上可以是任何希望值。
     可以针对刀片套组的单一刀片确定预定角度 α, 并将其应用于套组中的其它部 件。图 10 示出了如何针对刀片 21、 121、 221 的套组中的刀片 121 来确定角度 α。角度 α 大致等于切削刀片 121 的偏置角度 θ 与第三平面 P3 相对于第四平面 P4 的转动角度 M 之 间的差值, 该第四平面平行于旋转轴线并且与一切削刃 ( 出于示例的目的, 刃 129 被示出 ) 的相反端点 161 相交, 该切削刃对应于与第三平面相交的侧面刀片支撑表面 ( 出于示例的 目的, 表面 145 被示出 ), 上述角度是在刀片沿着刀片的旋转轴线 A 在 “俯视图” 中观测的。 偏置角度 θ 是在第一平面 P1 与平行于旋转轴线 A 并在切削刃 129 的端点 161 之间延伸 ( 平行于平面 P4) 的第四平面 P4’ 之间测量的。换言之, 角度 α 是在平面 P1( 平行于 P2) 和平面 P3 之间测量的。角度 α 被描述为 “大致” 等于偏置角度 θ 和转动角度 M 之间的差 值, 因为可能希望进一步调节该角度以实现微调, 例如如果刀片被定向在非零轴向角度时, 即凹座 23 的底表面 49 的平面不平行于刀架 25 的旋转轴线 LA 时。例如, 取决于刀片在刀 架 25 中的轴向角度, 可能希望进一步调节角度 α, 例如, ± 大约 1°。
     在根据本发明的一个方面的实施方式中, 当沿着旋转轴线看时, 切削刀片套组的 第二切削刀片 21 是大致圆形的, 并且预定距离 X 等于切削刀片的半径 R21。第一切削刀片121 的多个切削刃 29、 35 的半径 R121 大致等于第二切削刀片的直径, 即 R21 的 2 倍。然而, 非圆形刀片的切削刃不是必须呈圆弧状, 即, 它们不必具有特定的半径。
     预定角度 α 通常在 15°和 -15°之间, 优选大于 0°。侧面刀片支撑表面可以是 ( 但并非必须如此 ) 大致平面状。 可以理解, 在侧面刀片支撑表面被描述为具有平面的情况 下, 这可以是指与该表面相关的参考平面, 而该表面并不必须是平面状。
     为提供如示于图 3A-3C 的铣削刀具 27, 其具有从安装在凹座 23 中时所述多个刀片 21、 121、 221 中的每个刀片的最前部切削刃 29、 129、 229 至刀架 25 上的最后部点 31 之间测 量的相同轴向长度 L, 切削刃 29、 129、 229 和刀片相反侧上的刀片支撑表面 45、 145、 245 之 间的关系与切削刃 35、 135、 235 和刀片相反侧上的刀片支撑表面 33、 133、 233 之间的关系相 同。 这种关系可以应用于并且通常确实被应用于任何刀片支撑表面和相对于刀片支撑表面 位于刀片相反侧的相关切削刃, 以使得铣削刀具 27 可产生相同直径 D 并且具有相同轴向长 度 L, 而不论任一刀片是如何绕轴线 A 转位安装的。
     如示于例如图 1A-1C 的刀片 21、 121、 221 被示出为具有一体的砧座 47、 147、 247, 例 如公开于 EP 0458003B1, 该文献以引用方式并入本申请。 一体砧座 47、 147、 247 的高度通常 为刀片 21、 121、 221 总厚度的大约 15%。不论是否有砧座被提供, 每个刀片 21、 121、 221 都 可以被构造成使得, 对于每个刀片, 刀片中界定的并且与每个刀片支撑表面的最低点相切 的圆具有相同直径。这种结构可以便于将不同刀片形状装配到相同尺寸的刀架凹座中。 如见于图 5A-5C, 凹座 23 通常包括平坦底表面 49, 以及平坦的大致轴向延伸的和 平坦的大致径向延伸的侧面抵接表面 51 和 53。刀片底表面 39、 139、 239 和刀片支撑表面 33、 133、 233 和 45、 145、 245 通常为 ( 但不是必须 ) 大致平坦和平面状的, 至少在它们用于 与凹座 23 中的相应抵接表面 49、 51、 53 抵接的各点处。当刀片 21、 121、 221 被安装在具有 两个抵接表面 51 和 53 的凹座 23 中时, 两个相继的刀片支撑表面 33、 133、 233 和 45、 145、 245 将接触抵接表面。 本申请中展示的刀片可转位到四个不同的位置, 以便使用提供在刀片 上的四个不同的切削刃, 并且可以理解, 利用特定的附图标记表示刀片支撑表面只是出于 讨论的目的, 而刀片典型地绕中心轴线 A 在彼此之间以 90°定向的四个不同位置上转动对 称。 在其它实施方式中, 刀片可以转位至四个之外的数量的不同位置, 例如两个或八个不同 的位置。
     在其它实施方式 ( 未示出 ) 中, 刀片底表面和凹座可被提供诸如配合凹入表面等 结构, 以便于将刀片以转动可能性减小的方式安置等等。 在其它实施方式中, 刀片的底部和 刀片支撑表面和 / 或凹座的底部和抵接表面可被提供诸如凹槽等结构, 以便于确保刀片表 面和相应凹座表面之间多点接触。凹座中的径向和轴向抵接表面不是必须、 并且通常也不 是只沿径向方向和轴向方向相对于刀架延伸。例如, 如见于图 8, 径向抵接表面 51( 虚线表 示 ) 相对于刀架 25 的轴线 LA 以角度 AR 延伸, 轴向抵接表面 53( 虚线表示 ) 相对于刀架的 轴线以角度 AA 延伸, 而底部抵接表面 49( 虚线表示 ) 相对于刀架轴线以角度 K( 图 2) 延伸。
     可以理解, 出于讨论的目的, 径向和轴向抵接表面 51 和 53 是大致平坦和平面状 的, 至少是在它们与刀片支撑表面抵接的部位, 并且径向和轴向抵接表面相对于刀架 25 只 径向和轴向延伸。 类似地, 进一步可以理解, 仅仅是出于讨论的目的, 刀片支撑表面 33、 133、 233 和 45、 145、 245 是大致平坦和平面状的, 至少是在它们与刀片支撑表面接触的部位, 并 且它们彼此之间大致垂直。
     抵接表面和刀片支撑表面的平坦表面用作支靠面, 并且在机加工操作中紧固刀片 以防止相对于刀架转动。示于图 5A 的凹座 23 示出了刀片 21 的刀片支撑表面部分 33 和 45( 未示于图 5A) 的径向和轴向抵接表面 51 和 53 上的大致接触区域 C’ , 示于图 5B 的凹 座 23 示出了刀片 121 的刀片支撑表面部分 133 和 145( 未示于图 5B) 的径向和轴向抵接表 面 51 和 53 上的大致接触区域 C” , 而示于图 5C 的凹座 23 示出了刀片支撑表面部分 233 和 245( 未示于图 5C) 的径向和轴向抵接表面 51 和 53 上的大致接触区域 C’ ” 。刀片套组中的 每个刀片不是必须具有相同的接触区域。 对于刀片支撑表面和它们相关的抵接表面中的任 何特定一对之间的抵接, 接触区域也不是必须相同, 虽然图 5A 示出了每个接触区域 C’ 大致 相同, 图 5B 示出了每个接触区域 C” 大致相同, 图 5C 示出了每个接触区域 C’ ” 大致相同。通 常, 如见于图 4A-4C 和 6A-6C, 刀片套组中的刀片 21、 121、 221 的刀片支撑表面 33、 133、 233 和 45、 145、 245 起始于一体砧座 47、 147、 247 的顶部、 终止于刀片后刀面 55、 155、 255 和 57、 157、 257 中的一些点, 通常在切削刃 29、 129、 229 和 35、 135、 235 下面。
     如见于图 6A、 6B 和 6C, 平坦刀片支撑表面 33、 133、 233 和 45、 145、 245 与平行于中 心轴线 A 的直线之间限定的角度通常大于后刀面 55、 155、 255 和 57、 157、 257。在一种实施 方式中, 刀片支撑表面 33、 133、 233 和 45、 145、 245 与平行于中心轴线 A 的直线之间限定的 角度 I 为 22°, 后刀面 55、 155、 255 和 57、 157、 257 与平行于中心轴线 A 的直线之间限定的 角度 J 为 15°。 在示于图 1A-1C、 3A-3C 和 4A-4C 的实施方式中的刀片 21、 121、 221 中, 刀片具有四 个刀片支撑表面和相对于刀片支撑表面位于刀片相反侧的四个相关的切削刃。 相邻刀片支 撑表面可以定向在围绕刀片旋转轴线 A 的 90°角度。当然, 其它实施方式可以具有更多或 更少的刀片支撑表面和切削刃。
     刀片 21 的刀片支撑表面 33 和 45 的高度为刀片总高度的大约 75%。刀片, 例如刀 片 21, 特别适合于提供大的最大切割深度 ap, 通常 ap =刀片直径 /2 = R21, 如见于图 7A, 并且典型地具有相对大的安装角或导角 Kr。当刀片 21 被用于适当的用途而提供大切割深 度 ap 时, 典型地不用于提供大进给速度。使用提供有圆形刀片 21 的铣削刀具 27 来达到最 大材料去除率, 通常涉及大切割深度 ap 而非大进给速度, 以及涉及高径向切削力。在这样 的操作中优选采用短刀具悬伸量以避免震颤。
     在示于图 1B、 3B 和 4B 的大进给量刀片 121 的实施方式中, 刀片是四边形 ( 具有四 个侧面 ) 的, 并且具有分别相对于切削刃 129 和 135 布置在刀片相反侧的刀片支撑表面 145 和 133。切削刃 129 和 135 是圆弧形的, 其半径 R121( 图 7B) 等于刀片 21 中界定的圆的直 径。刀片 121 中界定的圆的直径可以小于刀片 21 中界定的圆的直径, 以便于使得刀片在安 装在相同刀架上时可产生相同的直径和长度。设有四个刀片支撑表面, 并且相邻刀片支撑 表面可形成 90°的角度。如见于图 4B, 刀片支撑表面 145 和 133 可以 “转动” 或 “偏置” , 以 使得直线 141 与在刀片 121 的角部 161 处延伸经过切削刃 129 和 135 的端点的直线 159 之 间限定了角度 M。
     在大进给量刀片 121 的实施方式中, 角度 M 优选为 9°, 并且可以在 7°和 9°之 间 ( 或在一些其它范围内, 取决于刀片和刀架的配置 )。如见于图 8, 同 “位于中心” 的刀片 支撑表面即角度 M 为 0°的情况相比, 将刀片支撑表面偏置便于增大下刀倾斜角 (ramping angle)。特别地, 刀片支撑表面 133 和 145( 虚线表示 ) 的转动或偏置可以暴露出更多的倾
     斜切削刃 171( 在图 8 中以圆圈表示 ), 从而借助于当绕切削刀具的纵向轴线 LA 转动 180° 时倾斜切削刃端部和刀片 ( 虚线表示 ) 切削刃末端之间加大的下刀倾斜角 RA, 方便在刀具 中心没有切削刀片的铣削刀具 ( 未示于图 8) 进入工件。
     对于圆形刀片 21, 大进给量刀片 121 的最大切割深度 ap( 图 7B 和 8) 较小, 但每 齿进给量可以增加。通过偏置刀片支撑表面 133 和 145, 可以相对于具有与切削刃相反地 对中设置的刀片支撑表面刀片增加最大切割深度 ap。同等价圆形刀片相比, 导角 Kr 减小。 提供有大进给量刀片 121 的铣削刀具 27 趋向于径向切削力减小, 这在当刀具悬伸量太大时 可能是有益的。
     在示于图 1C、 3C 和 4C 的大进给量精加工刀片 221 实施方式中, 刀片是四边形 ( 具 有四个侧面 ) 的, 并且分别具有相对于切削刃 229 和 235 布置在刀片相反侧的刀片支撑表 面 245 和 233。切削刃 229 和 235 是圆弧状的, 其半径 R221( 图 7C) 大于刀片 221 中界定的 圆的直径, 例如, 该半径= 50mm, 或更大, 例如 100mm、 200mm, 等等。
     半径 R221 可以被 “偏置” , 如见于图 7C, 以使得每个切削刃可以被看作是沿着相应 的圆弧安置, 并且延伸经过每个切削刃 229、 235 中心点 CP 和其相应圆的径向中心 RC 的第 一直线 1L( 与半径 R 重合 ) 延伸经过每个切削刃的中心点和刀片轴向中心 ( 转动中心 )A 的第二直线 2L 与之间形成非零角度 G。与此不同, 示于图 7A 和 7B 的刀片 21 和 121 中的与 刀片的半径 R21 和 R121 重合并且延伸经过切削刃中心点 CP 的直线 1L 与延伸经过切削刃 中心点和刀片中心轴线 A 的直线 2L 之间形成 0°的角度。
     设有四个刀片支撑表面, 并且相邻刀片支撑表面之间可形成 90°的角度。如见于 图 4C, 刀片支撑表面 245 和 233 可以被 “转动” 或 “偏置” , 以使得直线 241 与在刀片 221 的 角部 261 处延伸经过切削刃 229 和 235 的端点的直线 259 之间限定了角度 N。如参照图 7C 所做的不同描述, 刀片支撑表面可以被看作是 “转动” 或 “偏置” , 以使得每个刀片支撑表面 与垂直于第二直线 2L 的第三直线 3L 之间形成非零角度 N。在一种实施方式中, 角度 N 优选 为 3.5°, 并且可以在 0.5°和 5°之间 ( 或位于一些其它范围内, 取决于刀片和刀架的配 置 ), 以便于在以大半径切削刃实现小切割深度的情况下减小导角, 这趋向于更适用于精加 工操作。刀片 221 中的 “转动” 角度 N 和刀片 121 中的角度 M 可以分别相对于直线 259 和 159 沿相反方向, 以实现理想的结果, 特别是在凹座 23 中的径向和轴向抵接表面 51 和 53 与 刀架 25 的轴线 LA 和与刀架轴线的垂线形成角度时。
     不论有多少切削刃被提供在刀片上, 至少在一些根据本发明实施方式的刀片中, 每个切削刃限定了圆弧, 并且所述多个刀片中的第二个刀片的每个刀片支撑表面具有平面 P。平分切削刃圆弧的径向直线 2L 可以垂直于刀片相同侧上的刀片支撑表面, 如示于图 4A 中的刀片 21 那样, 或不垂直于刀片相同侧上的刀片支撑表面, 如示于图 4B 和 4C 的刀片 121 和 221 那样。
     凹座 23, 除了具有底表面 49 和径向和轴向抵接表面 51 和 53 以外, 通常还在径向 表面和底表面之间的交线处具有凹槽 63, 在轴向抵接表面和底表面之间的交线处具有凹槽 65, 和在轴向抵接表面和径向抵接表面之间的交线处具有凹槽 67。 附加的凹槽 69 可以设置 在径向抵接表面 51 的后面。凹槽 63、 65、 67 和 69 可以便于将刀片安置在凹座 23 中, 而不 会出现刀片角部和凹座角部之间的冲突。
     如见于图 2, 刀片凹座 23 的轴向角度 K- 凹座的底表面 49 与刀架 25 的纵向轴线LA 之间形成的角度 - 可以设置为某个角度。角度 K 通常取决于刀片后刀面 55、 155、 255 和 57、 157、 257 的角度而被选择。例如, 在刀片后刀面 55、 155、 255 和 57、 157、 257 形成 15°的 角度 J 的情况下, 刀片凹座的轴向角度 K 可以设置为例如 9°, 这可以便于机加工各种材料, 特别是 “粘刀” 材料, 例如钛, 不锈钢, 和高温合金。
     在圆形刀片 21 中, 相邻切削刃之间的 “角部” 61 通常是圆形刃表面的延续部。在 大进给量刀片 121 中, 弯曲切削刃之间的角部 161 典型地是圆弧形式的 ( 具有半径 )。
     在精加工刀片 221 的实施方式中, 弯曲切削刃之间的角部 261 典型地被加工倒角, 以形成三个大致平坦倒角表面 273a、 273b、 273c( 图 7C), 它们与穿过切削刃端部的直线 259 之间形成不同的角度。在一种实施方式中, 表面 273a 形成 30°角度, 表面 273b 形成 45° 角度, 而表面 273c 形成 60°角度。这些倒角表面 273a、 273b、 273c, 与偏置的刀片支撑表面 和偏置的圆弧切削刃相组合, 有助于在低安装角的情况下增加切割深度。 例如, 如果切割深 度相对较小, 安装角可以为 30°, 而非立即过渡到例如 45°安装角。
     在刀片 21 的实施方式中, 切削刃 29 和 35 之间的后刀面 55 和 57 是截头圆锥的一 部分。然而, 如见于示于图 9A 的实施方式 21’ , 平坦修光表面 75’ 可以沿着具有半径 R 的另 一圆形切削刃 29’ 提供在笔直的修光刃 77’ 的下面, 或者, 如示于图 9B 的实施方式 21” 可 以看到, 弯曲修光表面 75” 可以提供在弯曲修光刃 77” 的下面, 该修光刃的半径 RWE 不同于 ( 通常大于 ) 切削刃 29” 其余部分的半径 R, 并且该半径不同于后刀面 55” 在沿着刀片轴线 A 的相同高度处的半径。位于刀片 121 和 221 的切削刃下面的后刀面通常是截头圆锥的弯 曲部分, 但如要必要, 可以具有平坦的修光表面, 或者该修光表面的半径不同于后刀面的半 径。使用带修光表面的刀片可以产生高质量的表面光洁度。
     刀片 21’ 和 21” 具有一或多个刀片支撑表面 33’ 和 33” , 对应于相应的修光表面 75’ 和 75” 和相应的修光刃 77’ 和 77” 。每个刀片支撑表面 33’ 和 33” 延伸经过绕刀片旋 转轴线 A 测量的第一角度 β1( 不是必须对于每个刀片相同 ), 而相应的修光刃 77’ 和 77” 和相应的修光表面 75’ 和 75” 延伸经过绕刀片旋转轴线 A 测量的第二角度 β2。平分第一 角度 β1 的中心线 γ1 与平分第二角度 β2 的中心线 γ2 之间形成非零角度 δ( 不是必须 对于每个刀片相同 )。
     在本申请中, 使用术语例如 “包括” 以及具有相同意义的术语例如 “包含” , 都是开 放式的, 并不排除存在其它结构、 材料或行为。类似地, 尽管使用了术语例如 “可能” 或 “可 以” , 但它们也是开放式的, 是指所涉及的结构、 材料或行为并非必需的, 没有使用这种术语 也不意味着指所涉及的结构、 材料或行为就是必要的。 若是有什么结构、 材料或行为是必要 的话, 一定会专门指出。
     虽然这里参照优选实施方式描述了本发明, 但可以认识到, 在不脱离权利要求中 限定的发明的范围内, 可以对它们作出各种修改和改造。
     被本申请要求优先权的瑞典专利申请 No.0801512-5 和 0801513-3 被以引用方式 并入本申请。

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1、10申请公布号CN102046313A43申请公布日20110504CN102046313ACN102046313A21申请号200980120594722申请日200906030801512520080626SE0801513320080626SEB23C5/02200601B23B51/0020060171申请人塞科机床公司地址瑞典法格什塔72发明人B米舍莱B里维埃C朱布洛F奥泽纳特74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人蔡胜利54发明名称切削刀片套组、铣削刀具和切削刀片57摘要一种切削刀片套组包括不同的多个刀片,每个刀片具有不同的几何形状。对于所述不同的多个刀片中的每个刀。

2、片,切削刃和相应刀片支撑表面之间的距离被选择,以使得每个刀片被构造成适于安装在铣削刀具的刀架上的公共刀片容置凹座中,从而铣削刀具产生的外径相同,而不论所述多个刀片中的哪个刀片安装在凹座中。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010120286PCT申请的申请数据PCT/SE2009/0506492009060387PCT申请的公布数据WO2009/157850EN2009123051INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书7页附图10页CN102046317A1/2页21一种切削刀片套组,包括不同的多个刀片21,121,221,每个刀片具有不同的几。

3、何形状,其特征在于,对于所述不同的多个刀片中的每个刀片,切削刃35,29;135,129;235,229和相应刀片支撑表面33,45;133,145;233,245之间的距离被选择,以使得每个刀片被构造成适于安装在铣削刀具27的刀架25上的公共刀片容置凹座23中,从而铣削刀具产生的外径D相同,而不论所述多个刀片中的哪个刀片安装在凹座中。2根据权利要求1所述的切削刀片套组,其特征在于,从所述多个刀片中的安装在凹座23内的每个刀片21,121,221上的最前部切削刃29,129,229至刀架25上的最后部点31测量的铣削刀具27的轴向长度L相同,而不论所述多个刀片中的哪个刀片安装在凹座中。3根据权。

4、利要求12中任一项所述的切削刀片套组,其特征在于,在俯视图中看,所述多个刀片21中的至少一个是大致圆形的。4根据权利要求13中任一项所述的所述的切削刀片套组,其特征在于,在俯视图中看,所述多个刀片121,221中的至少第一个具有多个侧面。5根据权利要求4所述的切削刀片套组,其特征在于,所述多个刀片中的第一个刀片的每个侧面包括切削刃129,229;135,235和刀片支撑表面133,233;145,245。6根据权利要求5所述的切削刀片套组,其特征在于,所述多个刀片中的第一个刀片的每个切削刃129,229;135,235限定了圆弧,并且所述多个刀片中的第一个刀片的每个刀片支撑表面133,233;。

5、145,245具有平面P。7根据权利要求56中任一项所述的切削刀片套组,其特征在于,平分所述多个刀片121,221中的第一个刀片的切削刃129,229;135,235的圆弧的径向直线2L不垂直于所述多个刀片中的第一个刀片的同一侧面上的刀片支撑表面133,233;145,245。8一种切削刀片套组,所述切削刀片套组中的每个切削刀片21,121,221具有底部支撑表面39,139,239和旋转轴线A,以及围绕旋转轴线布置的多个侧面刀片支撑表面33,45;133,145;233,245和多个切削刃部分35,29;135,129;235,229,每个切削刃部分对应于所述多个侧面刀片支撑表面中的相应的一。

6、个,每个刀片的切削刃部分是大致外凸的,并且套组中的至少一些不同刀片的切削刃部分具有不同的曲率,其特征在于,对于每个切削刃,平行于旋转轴线并且在切削刃上的表面接触点Y处与切削刃相切的第一平面P1布置成与延伸经过旋转轴线并且相对于第三平面P3转动预定角度的平行的第二平面P2相隔预定距离X,所述第三平面沿着大致垂直于旋转轴线的直线41,141,241与相应侧面刀片支撑表面相交。9根据权利要求8所述的切削刀片套组,其特征在于,所述预定角度大致等于切削刀片套组中的第一切削刀片121的偏置角度与第三平面相对于第四平面P4的转动角度M之间的差值,所述偏置角度是在第一平面P1和第四平面P4之间测量的,所述第四。

7、平面平行于旋转轴线A并且在切削刃129的相反端点161,161之间延伸。10根据权利要求89中任一项所述的切削刀片套组,其特征在于,沿着旋转轴线A看,切削刀片套组中的第二切削刀片21是大致圆形的,并且所述预定距离X等于切削刀片的半径R21,其中,第一切削刀片121的所述多个切削刃的半径R121大致等于第二切削刀片的直径。权利要求书CN102046313ACN102046317A2/2页311根据权利要求810中任一项所述的切削刀片套组,其特征在于,所述预定角度位于15和15之间,更优选位于0和15之间。12根据权利要求811中任一项所述的切削刀片套组,其特征在于,所述侧面刀片支撑表面33,45。

8、;133,145;233,245为大致平面。13一种铣削刀具装置27,包括刀架25,所述刀架包括本体和位于本体中的至少一个刀片容置凹座23,其特征在于,所述至少一个刀片容置凹座被被构造成适于接纳根据权利要求113中任一项所述的切削刀片套组21,121,221中的任何一个切削刀片。14一种切削刀片221,包括多个切削刃229,235和多个位于这些切削刃之间的角部261,每个切削刃沿着相应的圆弧分布,其特征在于,延伸经过相应一个切削刃的中心点CP和相应一个切削刃的相应圆的径向中心RC的第一直线1L与延伸经过相应一个切削刃的中心点CP和刀片转动中心A的第二直线2L之间形成非零角度。15根据权利要求1。

9、4所述的切削刀片,其特征在于,具有对应于每个切削刃229,235并且相对于每个切削刃位于刀片221的相反侧的刀片支撑表面233,245,每个刀片支撑表面与垂直于第二直线2L的第三直线3L之间形成非零角度。权利要求书CN102046313ACN102046317A1/7页4切削刀片套组、铣削刀具和切削刀片技术领域0001本发明总体上涉及切削刀片,特别涉及可用于相同刀架的切削刀片套组。背景技术0002在铣削操作中,使用圆形形状的刀片能够提供等于刀片直径一半的切割深度,或在工件底部产生具有半径的圆弧。具有圆形刀片的铣削刀具的导角取决于切割深度。切割深度越大,导角越大。为了利用圆形刀片达到最大材料去除。

10、率,传统方案是利用大的深度加工,并且避免达到高的每齿进给量。这种方案趋向于产生高径向切削力,当刀具悬伸量较小时这样的径向切削力是可接受的,但当刀具总长度较大时,这样的径向切削力将产生震颤作用。0003对于大进给量刀片,例如具有四个切削刃的刀片,由于刀片形状的原因,最大切割深度减小,并且因此导角减小。为了利用大进给量刀片达到最大材料去除率,所采用的方案不同于利用圆形刀片时的方案。由于在多级刀片中相对于圆形刀片而言导角和切割深度典型地减小,因此每齿进给量可以增大。这种方案趋向于减小径向切削力至少相对于大切割深度和/或大导角操作,这在需要长悬伸量时是必要的。0004当使用精加工刀片时,切割深度和导角。

11、通常进一步减小,并且进给速度可以进一步增加。0005当从使用一种类型的刀片切换至另一种时,通常需要调节CNC机床的各种设置参数,以应对切削刀具的不同长度和直径。希望提供一种铣削刀架,在其上若干不同的种类的刀片可被安装,以便用于各种操作,例如仿形铣削,面铣削,插铣,螺旋插补等等。还希望提供这样的刀片,其能够安装在相同刀架上,以使得不论哪个刀片被安装在刀架上,刀具都能产生相同直径并且具有相同长度。发明内容0006根据本发明的一个方面,一种切削刀片套组包括多个不同的刀片,每个刀片具有不同的几何形状,其中,所述多个不同刀片中的每个刀片被构造成适于安装在铣削刀具的刀架的公共刀片容置凹座中,以使得铣削刀具。

12、产生的外径相同,而不论所述多个刀片中的哪个刀片安装在凹座中。0007根据本发明的另一个方面,一种切削刀片套组被提供。套组中的每个切削刀片具有底部支撑表面和旋转轴线,以及围绕旋转轴线布置的多个侧面刀片支撑表面和多个切削刃部分,每个所述切削刃部分对应于所述多个侧面刀片支撑表面中相应的一个。每个刀片的切削刃部分是大致外凸的,并且套组中的至少一些不同刀片的切削刃部分具有不同的曲率。对于每个切削刃,平行于旋转轴线并且在切削刃上的表面接触点处与切削刃相切的第一平面布置在与延伸经过旋转轴线并且以预定角度相对于第三平面转动的平行第二平面相隔预定距离,该第三平面沿着大致垂直于旋转轴线的直线与相应侧面刀片支撑表面。

13、相交。说明书CN102046313ACN102046317A2/7页50008根据本发明的另一个方面,一种铣削刀具装置被提供并且包括刀架,所述刀架包括本体和位于本体中的至少一个刀片容置凹座,所述至少一个刀片容置凹座被构造成适于接纳切削刀片套组中的任何一个。0009根据本发明的另一个方面,一种切削刀片包括多个切削刃和多个位于这些切削刃之间的角部,每个切削刃沿着相应的圆弧分布,延伸经过相应一个切削刃的中心点和相应一个切削刃的相应圆的径向中心的第一直线与延伸经过相应一个切削刃的中心点和刀片转动中心的第二直线之间形成非零角度。附图说明0010结合附图阅读下面的详细描述,本发明的特征和优点将被更好地理解。

14、。在附图中,相同的附图标记表示相同的元件。0011图1A、1B和1C是根据本发明各方面的刀片的透视图;0012图2是根据本发明的一个方面的刀架的透视图;0013图3A、3B和3C是根据本发明各方面的铣削刀具的透视图;0014图4A、4B和4C是根据本发明各方面的刀片的仰视图;0015图5A、5B和5C是根据本发明各方面的刀架中的凹座的透视图;0016图6A、6B和6C是根据本发明各方面的刀片的侧视图;0017图7A、7B和7C是根据本发明各方面的刀片的仰视图;0018图8是根据本发明的一个方面的铣削刀具的各部分的示意图,示出了铣削刀具的下刀倾斜角;0019图9A和9B是根据本发明各方面的刀片的。

15、仰视图;以及0020图10是根据本发明的一个方面的刀片的仰视图。具体实施方式0021切削刀片套组中的不同刀片21、121、221被示于图1A1C。每个刀片21、121、221具有不同的几何形状,例如,但不是必须,具有在俯视图中看时形状不同的切削刃。为了示例的目的,刀片21在俯视图中看时具有圆形的形状;刀片121在俯视图中看时具有大致四边形具有四个侧面的形状,其切削刃的半径等于相应圆形刀片21中界定的圆的直径,并且在切削刃之间的角部形成圆角;刀片221在俯视图中看时具有大致四边形具有四个侧面的形状,其切削刃的半径大于刀片中界定的圆的直径,并且在切削刃之间具有多个三个倒角。几何形状的差异可能涉及刀。

16、片的其他特征,作为切削刃的替代或附加,例如存在或不存在断屑器,平坦或弯曲的修光表面,等等。0022所述多个不同刀片中的每个刀片21、121、221被构造成适于安装在刀架25上的公共刀片容置凹座23中,如见于图2,从而形成铣削刀具27,如见于图3A3C。至少一个,通常为多个公共凹座23,被提供在刀架25上,用于接纳相应多个刀片。通常,如见于图3A3C,在任何给定时间,刀片套组中只有一种类型的刀片,即多个刀片2、多个刀片121或多个刀片221,被安装在刀架上,然而,也能够将刀片套组中不同类型的刀片,例如,刀片21与刀片121和/或221,安装在单一刀架上。0023根据本发明的一个方面,凹座23和刀。

17、片21、121、221被构造成使得当刀片被安装说明书CN102046313ACN102046317A3/7页6在刀架中时形成的铣削刀具27产生的外径D可以相同,而不论套组中的哪个刀片21、121或221设置在凹座中。从安装在凹座23中时的所述多个刀片21、121、221中的每个刀片上的最前部切削刃29、129、229至刀架上的最后部点31测量的铣削刀具27的轴向长度L可以相同,而不论所述多个刀片中的哪个刀片安装在凹座中。0024根据本发明的一个方面,为了提供产生相同直径D的铣削刀具27,而不论哪个刀片21、121或221安装在刀架25的凹座中,如示于例如图4A4C,所述多个不同刀片中的每个刀片。

18、具有至少一个具有平面P的刀片支撑表面33、133、233,以及与所述至少一个刀片支撑表面相关并且相对于该刀片支撑表面位于刀片的大致相反侧的切削刃35、135、235。刀片21、121、221具有延伸在刀片顶部37、137、237图1A1C和刀片底部39、139、239之间的中心轴线A。通常,刀片可在绕中心轴线A的多个不同位置上转位安置,以允许刀片上使用不同的切削刃。0025如见于图4A4C,对于切削刀片套组21、121、221,每个切削刀片具有底部支撑表面39、139、239和旋转轴线A。多个侧面刀片支撑表面33、45、133、145、233、245和分别对应于所述多个侧面刀片支撑表面中相应的。

19、一个的多个切削刃部分35、29、135、129、235、229围绕旋转轴线A布置。每个刀片21、121、221的切削刃部分是大致外凸的,并且不同刀片的切削刃部分具有不同的曲率。对于每个切削刃部分,平行于旋转轴线A并且在切削刃上的表面接触点Y或其它一些任意或非任意点处与切削刃相切的第一平面P1布置成与平行的第二平面P2相隔预定距离X,所述第二平面延伸经过旋转轴线并且相对于第三平面P3以预定角度转动,所述第三平面沿着大致垂直于旋转轴线A的直线41、141、241图4A4C和10与相应侧面刀片支撑表面相交。直线41、141、241可以是但并非必须如此限定出侧面刀片支撑表面基部的直线。图4A4C示出了。

20、相对于平面P3测量的角度,该平面P3平行于平面P3但相对于平面P3偏置从而类似于平面P2延伸经过旋转轴线。0026在示于图4A4C中的刀片套组中,切削刀片套组的一个切削刀片21当沿着旋转轴线看时A是大致圆形的。因此,全部刀片的预定距离X等于切削刀片21的半径。如果圆形刀片不是刀片套组中的一个部件,则距离X基本上可以是任何希望值。0027可以针对刀片套组的单一刀片确定预定角度,并将其应用于套组中的其它部件。图10示出了如何针对刀片21、121、221的套组中的刀片121来确定角度。角度大致等于切削刀片121的偏置角度与第三平面P3相对于第四平面P4的转动角度M之间的差值,该第四平面平行于旋转轴线。

21、并且与一切削刃出于示例的目的,刃129被示出的相反端点161相交,该切削刃对应于与第三平面相交的侧面刀片支撑表面出于示例的目的,表面145被示出,上述角度是在刀片沿着刀片的旋转轴线A在“俯视图”中观测的。偏置角度是在第一平面P1与平行于旋转轴线A并在切削刃129的端点161之间延伸平行于平面P4的第四平面P4之间测量的。换言之,角度是在平面P1平行于P2和平面P3之间测量的。角度被描述为“大致”等于偏置角度和转动角度M之间的差值,因为可能希望进一步调节该角度以实现微调,例如如果刀片被定向在非零轴向角度时,即凹座23的底表面49的平面不平行于刀架25的旋转轴线LA时。例如,取决于刀片在刀架25中。

22、的轴向角度,可能希望进一步调节角度,例如,大约1。0028在根据本发明的一个方面的实施方式中,当沿着旋转轴线看时,切削刀片套组的第二切削刀片21是大致圆形的,并且预定距离X等于切削刀片的半径R21。第一切削刀片说明书CN102046313ACN102046317A4/7页7121的多个切削刃29、35的半径R121大致等于第二切削刀片的直径,即R21的2倍。然而,非圆形刀片的切削刃不是必须呈圆弧状,即,它们不必具有特定的半径。0029预定角度通常在15和15之间,优选大于0。侧面刀片支撑表面可以是但并非必须如此大致平面状。可以理解,在侧面刀片支撑表面被描述为具有平面的情况下,这可以是指与该表面。

23、相关的参考平面,而该表面并不必须是平面状。0030为提供如示于图3A3C的铣削刀具27,其具有从安装在凹座23中时所述多个刀片21、121、221中的每个刀片的最前部切削刃29、129、229至刀架25上的最后部点31之间测量的相同轴向长度L,切削刃29、129、229和刀片相反侧上的刀片支撑表面45、145、245之间的关系与切削刃35、135、235和刀片相反侧上的刀片支撑表面33、133、233之间的关系相同。这种关系可以应用于并且通常确实被应用于任何刀片支撑表面和相对于刀片支撑表面位于刀片相反侧的相关切削刃,以使得铣削刀具27可产生相同直径D并且具有相同轴向长度L,而不论任一刀片是如何。

24、绕轴线A转位安装的。0031如示于例如图1A1C的刀片21、121、221被示出为具有一体的砧座47、147、247,例如公开于EP0458003B1,该文献以引用方式并入本申请。一体砧座47、147、247的高度通常为刀片21、121、221总厚度的大约15。不论是否有砧座被提供,每个刀片21、121、221都可以被构造成使得,对于每个刀片,刀片中界定的并且与每个刀片支撑表面的最低点相切的圆具有相同直径。这种结构可以便于将不同刀片形状装配到相同尺寸的刀架凹座中。0032如见于图5A5C,凹座23通常包括平坦底表面49,以及平坦的大致轴向延伸的和平坦的大致径向延伸的侧面抵接表面51和53。刀片。

25、底表面39、139、239和刀片支撑表面33、133、233和45、145、245通常为但不是必须大致平坦和平面状的,至少在它们用于与凹座23中的相应抵接表面49、51、53抵接的各点处。当刀片21、121、221被安装在具有两个抵接表面51和53的凹座23中时,两个相继的刀片支撑表面33、133、233和45、145、245将接触抵接表面。本申请中展示的刀片可转位到四个不同的位置,以便使用提供在刀片上的四个不同的切削刃,并且可以理解,利用特定的附图标记表示刀片支撑表面只是出于讨论的目的,而刀片典型地绕中心轴线A在彼此之间以90定向的四个不同位置上转动对称。在其它实施方式中,刀片可以转位至四个。

26、之外的数量的不同位置,例如两个或八个不同的位置。0033在其它实施方式未示出中,刀片底表面和凹座可被提供诸如配合凹入表面等结构,以便于将刀片以转动可能性减小的方式安置等等。在其它实施方式中,刀片的底部和刀片支撑表面和/或凹座的底部和抵接表面可被提供诸如凹槽等结构,以便于确保刀片表面和相应凹座表面之间多点接触。凹座中的径向和轴向抵接表面不是必须、并且通常也不是只沿径向方向和轴向方向相对于刀架延伸。例如,如见于图8,径向抵接表面51虚线表示相对于刀架25的轴线LA以角度AR延伸,轴向抵接表面53虚线表示相对于刀架的轴线以角度AA延伸,而底部抵接表面49虚线表示相对于刀架轴线以角度K图2延伸。003。

27、4可以理解,出于讨论的目的,径向和轴向抵接表面51和53是大致平坦和平面状的,至少是在它们与刀片支撑表面抵接的部位,并且径向和轴向抵接表面相对于刀架25只径向和轴向延伸。类似地,进一步可以理解,仅仅是出于讨论的目的,刀片支撑表面33、133、233和45、145、245是大致平坦和平面状的,至少是在它们与刀片支撑表面接触的部位,并且它们彼此之间大致垂直。说明书CN102046313ACN102046317A5/7页80035抵接表面和刀片支撑表面的平坦表面用作支靠面,并且在机加工操作中紧固刀片以防止相对于刀架转动。示于图5A的凹座23示出了刀片21的刀片支撑表面部分33和45未示于图5A的径向。

28、和轴向抵接表面51和53上的大致接触区域C,示于图5B的凹座23示出了刀片121的刀片支撑表面部分133和145未示于图5B的径向和轴向抵接表面51和53上的大致接触区域C”,而示于图5C的凹座23示出了刀片支撑表面部分233和245未示于图5C的径向和轴向抵接表面51和53上的大致接触区域C”。刀片套组中的每个刀片不是必须具有相同的接触区域。对于刀片支撑表面和它们相关的抵接表面中的任何特定一对之间的抵接,接触区域也不是必须相同,虽然图5A示出了每个接触区域C大致相同,图5B示出了每个接触区域C”大致相同,图5C示出了每个接触区域C”大致相同。通常,如见于图4A4C和6A6C,刀片套组中的刀片。

29、21、121、221的刀片支撑表面33、133、233和45、145、245起始于一体砧座47、147、247的顶部、终止于刀片后刀面55、155、255和57、157、257中的一些点,通常在切削刃29、129、229和35、135、235下面。0036如见于图6A、6B和6C,平坦刀片支撑表面33、133、233和45、145、245与平行于中心轴线A的直线之间限定的角度通常大于后刀面55、155、255和57、157、257。在一种实施方式中,刀片支撑表面33、133、233和45、145、245与平行于中心轴线A的直线之间限定的角度I为22,后刀面55、155、255和57、157、2。

30、57与平行于中心轴线A的直线之间限定的角度J为15。0037在示于图1A1C、3A3C和4A4C的实施方式中的刀片21、121、221中,刀片具有四个刀片支撑表面和相对于刀片支撑表面位于刀片相反侧的四个相关的切削刃。相邻刀片支撑表面可以定向在围绕刀片旋转轴线A的90角度。当然,其它实施方式可以具有更多或更少的刀片支撑表面和切削刃。0038刀片21的刀片支撑表面33和45的高度为刀片总高度的大约75。刀片,例如刀片21,特别适合于提供大的最大切割深度AP,通常AP刀片直径/2R21,如见于图7A,并且典型地具有相对大的安装角或导角KR。当刀片21被用于适当的用途而提供大切割深度AP时,典型地不用。

31、于提供大进给速度。使用提供有圆形刀片21的铣削刀具27来达到最大材料去除率,通常涉及大切割深度AP而非大进给速度,以及涉及高径向切削力。在这样的操作中优选采用短刀具悬伸量以避免震颤。0039在示于图1B、3B和4B的大进给量刀片121的实施方式中,刀片是四边形具有四个侧面的,并且具有分别相对于切削刃129和135布置在刀片相反侧的刀片支撑表面145和133。切削刃129和135是圆弧形的,其半径R121图7B等于刀片21中界定的圆的直径。刀片121中界定的圆的直径可以小于刀片21中界定的圆的直径,以便于使得刀片在安装在相同刀架上时可产生相同的直径和长度。设有四个刀片支撑表面,并且相邻刀片支撑表。

32、面可形成90的角度。如见于图4B,刀片支撑表面145和133可以“转动”或“偏置”,以使得直线141与在刀片121的角部161处延伸经过切削刃129和135的端点的直线159之间限定了角度M。0040在大进给量刀片121的实施方式中,角度M优选为9,并且可以在7和9之间或在一些其它范围内,取决于刀片和刀架的配置。如见于图8,同“位于中心”的刀片支撑表面即角度M为0的情况相比,将刀片支撑表面偏置便于增大下刀倾斜角RAMPINGANGLE。特别地,刀片支撑表面133和145虚线表示的转动或偏置可以暴露出更多的倾说明书CN102046313ACN102046317A6/7页9斜切削刃171在图8中以。

33、圆圈表示,从而借助于当绕切削刀具的纵向轴线LA转动180时倾斜切削刃端部和刀片虚线表示切削刃末端之间加大的下刀倾斜角RA,方便在刀具中心没有切削刀片的铣削刀具未示于图8进入工件。0041对于圆形刀片21,大进给量刀片121的最大切割深度AP图7B和8较小,但每齿进给量可以增加。通过偏置刀片支撑表面133和145,可以相对于具有与切削刃相反地对中设置的刀片支撑表面刀片增加最大切割深度AP。同等价圆形刀片相比,导角KR减小。提供有大进给量刀片121的铣削刀具27趋向于径向切削力减小,这在当刀具悬伸量太大时可能是有益的。0042在示于图1C、3C和4C的大进给量精加工刀片221实施方式中,刀片是四边。

34、形具有四个侧面的,并且分别具有相对于切削刃229和235布置在刀片相反侧的刀片支撑表面245和233。切削刃229和235是圆弧状的,其半径R221图7C大于刀片221中界定的圆的直径,例如,该半径50MM,或更大,例如100MM、200MM,等等。0043半径R221可以被“偏置”,如见于图7C,以使得每个切削刃可以被看作是沿着相应的圆弧安置,并且延伸经过每个切削刃229、235中心点CP和其相应圆的径向中心RC的第一直线1L与半径R重合延伸经过每个切削刃的中心点和刀片轴向中心转动中心A的第二直线2L与之间形成非零角度G。与此不同,示于图7A和7B的刀片21和121中的与刀片的半径R21和R。

35、121重合并且延伸经过切削刃中心点CP的直线1L与延伸经过切削刃中心点和刀片中心轴线A的直线2L之间形成0的角度。0044设有四个刀片支撑表面,并且相邻刀片支撑表面之间可形成90的角度。如见于图4C,刀片支撑表面245和233可以被“转动”或“偏置”,以使得直线241与在刀片221的角部261处延伸经过切削刃229和235的端点的直线259之间限定了角度N。如参照图7C所做的不同描述,刀片支撑表面可以被看作是“转动”或“偏置”,以使得每个刀片支撑表面与垂直于第二直线2L的第三直线3L之间形成非零角度N。在一种实施方式中,角度N优选为35,并且可以在05和5之间或位于一些其它范围内,取决于刀片和。

36、刀架的配置,以便于在以大半径切削刃实现小切割深度的情况下减小导角,这趋向于更适用于精加工操作。刀片221中的“转动”角度N和刀片121中的角度M可以分别相对于直线259和159沿相反方向,以实现理想的结果,特别是在凹座23中的径向和轴向抵接表面51和53与刀架25的轴线LA和与刀架轴线的垂线形成角度时。0045不论有多少切削刃被提供在刀片上,至少在一些根据本发明实施方式的刀片中,每个切削刃限定了圆弧,并且所述多个刀片中的第二个刀片的每个刀片支撑表面具有平面P。平分切削刃圆弧的径向直线2L可以垂直于刀片相同侧上的刀片支撑表面,如示于图4A中的刀片21那样,或不垂直于刀片相同侧上的刀片支撑表面,如。

37、示于图4B和4C的刀片121和221那样。0046凹座23,除了具有底表面49和径向和轴向抵接表面51和53以外,通常还在径向表面和底表面之间的交线处具有凹槽63,在轴向抵接表面和底表面之间的交线处具有凹槽65,和在轴向抵接表面和径向抵接表面之间的交线处具有凹槽67。附加的凹槽69可以设置在径向抵接表面51的后面。凹槽63、65、67和69可以便于将刀片安置在凹座23中,而不会出现刀片角部和凹座角部之间的冲突。0047如见于图2,刀片凹座23的轴向角度K凹座的底表面49与刀架25的纵向轴线说明书CN102046313ACN102046317A7/7页10LA之间形成的角度可以设置为某个角度。角。

38、度K通常取决于刀片后刀面55、155、255和57、157、257的角度而被选择。例如,在刀片后刀面55、155、255和57、157、257形成15的角度J的情况下,刀片凹座的轴向角度K可以设置为例如9,这可以便于机加工各种材料,特别是“粘刀”材料,例如钛,不锈钢,和高温合金。0048在圆形刀片21中,相邻切削刃之间的“角部”61通常是圆形刃表面的延续部。在大进给量刀片121中,弯曲切削刃之间的角部161典型地是圆弧形式的具有半径。0049在精加工刀片221的实施方式中,弯曲切削刃之间的角部261典型地被加工倒角,以形成三个大致平坦倒角表面273A、273B、273C图7C,它们与穿过切削刃。

39、端部的直线259之间形成不同的角度。在一种实施方式中,表面273A形成30角度,表面273B形成45角度,而表面273C形成60角度。这些倒角表面273A、273B、273C,与偏置的刀片支撑表面和偏置的圆弧切削刃相组合,有助于在低安装角的情况下增加切割深度。例如,如果切割深度相对较小,安装角可以为30,而非立即过渡到例如45安装角。0050在刀片21的实施方式中,切削刃29和35之间的后刀面55和57是截头圆锥的一部分。然而,如见于示于图9A的实施方式21,平坦修光表面75可以沿着具有半径R的另一圆形切削刃29提供在笔直的修光刃77的下面,或者,如示于图9B的实施方式21”可以看到,弯曲修光。

40、表面75”可以提供在弯曲修光刃77”的下面,该修光刃的半径RWE不同于通常大于切削刃29”其余部分的半径R,并且该半径不同于后刀面55”在沿着刀片轴线A的相同高度处的半径。位于刀片121和221的切削刃下面的后刀面通常是截头圆锥的弯曲部分,但如要必要,可以具有平坦的修光表面,或者该修光表面的半径不同于后刀面的半径。使用带修光表面的刀片可以产生高质量的表面光洁度。0051刀片21和21”具有一或多个刀片支撑表面33和33”,对应于相应的修光表面75和75”和相应的修光刃77和77”。每个刀片支撑表面33和33”延伸经过绕刀片旋转轴线A测量的第一角度1不是必须对于每个刀片相同,而相应的修光刃77和。

41、77”和相应的修光表面75和75”延伸经过绕刀片旋转轴线A测量的第二角度2。平分第一角度1的中心线1与平分第二角度2的中心线2之间形成非零角度不是必须对于每个刀片相同。0052在本申请中,使用术语例如“包括”以及具有相同意义的术语例如“包含”,都是开放式的,并不排除存在其它结构、材料或行为。类似地,尽管使用了术语例如“可能”或“可以”,但它们也是开放式的,是指所涉及的结构、材料或行为并非必需的,没有使用这种术语也不意味着指所涉及的结构、材料或行为就是必要的。若是有什么结构、材料或行为是必要的话,一定会专门指出。0053虽然这里参照优选实施方式描述了本发明,但可以认识到,在不脱离权利要求中限定的。

42、发明的范围内,可以对它们作出各种修改和改造。0054被本申请要求优先权的瑞典专利申请NO08015125和08015133被以引用方式并入本申请。说明书CN102046313ACN102046317A1/10页11说明书附图CN102046313ACN102046317A2/10页12说明书附图CN102046313ACN102046317A3/10页13说明书附图CN102046313ACN102046317A4/10页14FIG5AFIG5B说明书附图CN102046313ACN102046317A5/10页15FIG5CFIG6A说明书附图CN102046313ACN102046317A6/10页16FIG6BFIG6C说明书附图CN102046313ACN102046317A7/10页17说明书附图CN102046313ACN102046317A8/10页18FIG8FIG9A说明书附图CN102046313ACN102046317A9/10页19FIG9B说明书附图CN102046313ACN102046317A10/10页20FIG10说明书附图CN102046313A。

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