專利名稱：用于去屑的刀具裝置和刀具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據獨立權利要求1前序部分的用于旋轉去屑加工的刀具裝置和刀具。
背景技術：
對于以小尺寸提供具有可互換切削刃的銑削和鉆削刀具的問題提供一種解決方案，已經通過美國專利US-A-4,850,759公知。EP-B1-942798公開了一種銑削或鉆削刀具，如果發生折斷，例如在下面的
圖1中所示，則該刀具難以進行更換。圖1中所發生的折斷僅余留很少的材料用于扳手夾持以更換該刀具。在US-A-6,273,650中公開了該領域中的另一種刀具。
發明內容
本發明的一個目的在于提供一種即使當刀具折斷時也易于拆卸的刀具裝置和刀具。
本發明的另一個目的在于提供一種刀具裝置和刀具，其獲得良好的冷卻。
通過一種具有如權利要求1中所述特征的刀具裝置和刀具，實現了本發明的這些以及其它的目的。
附圖簡要說明下面將參考附圖描述本發明的實施例，其中圖1以立體視圖示出具有已折斷刀具的現有技術刀具裝置；圖2A和2B示出根據本發明刀具的側視圖和俯視圖；
圖2C、2D和2E示出在圖2A中分別沿著線C-C、D-D和E-E的截面；圖3以立體視圖示出具有已折斷刀具的根據本發明的刀具裝置；圖4A-4F示出用于刀具中的沖洗通道的另一種截面；圖5以截面視圖示出根據本發明的刀具裝置；圖6A和6B分別以側視圖和在圖6A中沿著線B-B的截面視圖示出根據本發明的刀具的可選實施例。
具體實施例方式
示于圖5中的根據本發明的刀具裝置的實施例包括刀具10、鎖緊螺釘11以及刀柄12。該刀具裝置包括軸向通道，該通道分別延伸超過刀具裝置和鎖緊螺釘上的鉤形裝置15、19。該通道行進通過刀具的鉤形裝置15，但是優選并不延伸通過鎖緊螺釘的鉤形裝置19。軸向或中心通道34的主要功能在于在已折斷刀具中構成扳手夾口(key grip)。該通道也可將沖洗介質輸送到主和/或副切削刃27、30并且降低裝置的質量。該通道穿過刀具的鉤形裝置15的邊界表面而中斷，并且該通道在鉤形裝置的區域中比在鎖緊螺釘中占據刀具中的更大的空間。以此方式，在鉤形裝置區域中的重心其移位更加靠近刀具裝置的旋轉軸線CL，并且因此該刀具裝置可動態地居中。由具有最大密度的材料制成的非對稱裝置15包括用于降低質量的凹槽。刀具10是一體單元并且在遠離刀柄12的端部13處設有至少一個切削刃，根據所應用領域賦予該切削刃以不同的設計。刀具10的前端的一種優選形狀在圖2A、2B和2E中詳細示出。該刀具10由硬質材料優選為硬質合金制成并且包括三個螺旋形的第一切削刃或主切削刃27。可選的，主切削刃的數目可以是一個、兩個或四到六個。各個主切削刃27沿著間隙表面或凸臺28與切屑表面或切屑槽29的交線形成。主切削刃27位于公共的、假想的圓柱體內，該圓柱體與該刀具和刀具裝置的旋轉軸線CL同心。各個切屑槽29成凹形地形成并且沿著從刀具的斜面或自由端13軸向向內的方向從連接的第二切削刃或副切削刃30延伸。副切削刃30形成在切屑槽29和端表面31的相交處并且主要具有從假想圓柱體向內的徑向延伸部，其中的一個切削刃30，見圖2B，基本連接到刀具旋轉軸線CL，從而該刀具能夠在銑削期間向下鉆進到工件中。每對主和副切削刃經由孔33被供給沖洗介質。三個孔33圍繞刀具旋轉軸線適當對稱地設置。這些孔連接到中心通道34，該通道終止于刀具的其它自由端的區域中。該通道34具有形成如在圖2B的截面中所示的非圓形空間的非圓形截面以提供扳手夾口。在該實施例中，其具有六邊形的形狀。至少切削刃30與非圓形軸向通道34的假想延伸部相交，這意味著沿軸向在通道34之前設有穿孔的硬質合金材料。該刀具設有三個切削刃30，它們與該刀具形成為一體。該刀具具有三個切屑槽29。各個切削刃30經由連接到軸向通道34的孔33被供給沖洗介質，由此提供三個終止于刀具第一自由端13處的孔33。這些孔33與中心通道34相交。非圓形中心通道34沿軸向遠離刀具10的第一自由端13終止。軸向通道34、34′的端部34A、34A′包括至少部分地阻斷該軸向通道的材料。
圖4A-4F示出多個用于刀具中的沖洗通道的可選截面，例如菱形、八邊形、五邊形、菲利普斯式截面、方形和五角星形。
在面向刀柄12的端部處，該刀具設有第一圓錐形部分14，該部分設有第一接合裝置15，該裝置在所示實施例中包括第一凸緣16以及第一凹槽17。刀具10的中間部分設有扳手夾口32，其應用在下面描述。優選由鋼制成的鎖緊螺釘11在面向刀具的端部處具有第二圓錐形部分18，該部分設有第二接合裝置19，該裝置用于配合第一接合裝置15。如圖5所示，設置第二接合裝置19意味著第二圓錐形部分18的很大部分被去除。第二接合裝置19包括第二凸緣20以及第二凹槽21。在作用位置中，第一凸緣16與第二凹槽21相配合并且第二凸緣20與第一凹槽17相配合。第二凸緣20優選保持完整，即在該凸緣中未形成用于沖洗介質的凹槽，并且因此第二接合裝置19中的質量比較類似于第一接合裝置15的質量，從而可基本消除顫動。
在第二接合裝置19的沿軸向內側，鎖緊螺釘11沿著軸向方向具有帶外螺紋的、優選為圓柱形的部分22。艾倫內六角扳手(Allen key)夾口23設置在軸向鎖緊螺釘11的沿軸向的最內端處，由此通過刀柄12的內部通道24而使得擰松或擰緊鎖緊螺釘11成為可能。但是通常是通過外部扳手夾口32完成對鎖緊螺釘的擰緊或擰松。優選的，該同樣的扳手可適合于孔34和23。可選的，螺紋26可設置于可拆卸套筒的一端處，然后其另一端設有外螺紋以及扳手夾口。
刀柄12在面向刀具10的端部處設有圓錐形底座25，該底座分別容納刀具10和鎖緊螺釘11的第一和第二圓錐形部分14和18。在圓錐形底座25內側，刀柄12具有基本圓柱形的、帶有內螺紋的部分26，該部分與鎖緊螺釘11的外螺紋部分22相配合。該部分26沿著軸向位于上述通道24的外側。
在US-A-4,850,759中更加詳細描述了對刀具裝置的一個實施例的安裝和拆卸操作。外螺紋22和內螺紋26之間的配合沿著軸向移動鎖緊螺釘11并且由此還將刀具10移動進入刀柄12中，直至圓錐形部分14抵靠圓錐形底座25，即達到根據圖5所示的位置。現在該刀具10以令人滿意的方式錨固在刀柄12中。由此經由凹槽24、24A、34和33形成用于沖洗介質的貫通該刀具裝置的通道。
螺紋22和26在用于右手切削的刀具裝置上形成為右手螺紋并且在用于左手切削的刀具裝置上形成為左手螺紋。
對于上述實施例，對于刀具和底座錐角應該小于25°并且對于圓柱形軸為0°。而且，應該指出，所述實施例涉及銑削或鉆削刀具裝置，即圍繞它們的縱向中心軸線旋轉的刀具裝置。具有小切削部的銑刀是本發明所期的第一應用領域，但是鉆削刀具裝置也位于本發明的范圍內。
可選的，刀具可具有圓柱形軸，該軸具有用以替代圓錐形部分14的內(未示出)或外螺紋14′作為緊固裝置，如在圖6A和6B的刀具10′中所示。優選的，螺紋14′終止于肩臺35′處。通道34′的截面用于商標為Torx(Camcar Textron公司的注冊商標)的扳手。
通道34、34′的軸向長度應該足以達到經常位于刀柄12自由端附近處的預定折斷區域。換言之，朝向通道34、34′的自由端13的長度由阻斷所述通道的材料34A、34A′確定。
如果刀具如圖1所示發生折斷，則不能在刀柄仍然固定在機床中的情況下拆卸該刀具裝置，而是需要拆除整個刀具裝置，從而導致不必要的停工。通過將刀具10、10′構造成具有非圓形中心通道34，可插入扳手以便相對于刀柄12旋轉刀具。由此，該刀具易于更換。
本發明決不限制于上述實施例，而是可在所附權利要求的范圍內自由改動。
上述實施例以及優點僅為示例性的，并且不應被理解為用于限制本發明。本發明內容能夠易于應用到其它的設備類型中。同樣，對本發明實施例的描述意在示例，而不是限制權利要求的范圍，并且很多替代、修改和變化對于本領域普通技術人員而言將是顯而易見的。
權利要求
1.一種用于去屑加工的切削刀具裝置，包括刀具(10；10’)、緊固裝置(11；14)以及刀柄(12)，所述刀具具有軸向通道(34；34’)，所述刀具為整體單元，其特征在于，所述軸向通道(34；34’)具有非圓形的截面以提供扳手夾口，并且軸向通道(34；34’)的端部(34A、34A′)包括至少部分地阻斷該軸向通道的材料。
2.根據權利要求1所述的切削刀具裝置，其特征在于，通道(34；34’)適于向刀具的一個或多個切削刃(27；30)輸送沖洗介質，并且切削刃(30)基本連接到刀具旋轉軸線(CL)。
3.根據權利要求1或2所述的切削刀具裝置，其特征在于，切削刃(30)與軸向通道(34；34’)的假想延伸部相交。
4.根據權利要求1、2或3所述的切削刀具裝置，其特征在于，通道(34；34’)具有六邊形的形狀。
5.根據權利要求1、2或3所述的切削刀具裝置，其特征在于，該刀具設有三個切削刃(30)，它們與該刀具形成為一體，所述刀具具有三個切屑槽(29)，其中各個切削刃(30)經由連接到軸向通道(34；34’)的孔(33)被供給沖洗介質，由此提供三個終止于刀具第一自由端(13)處的孔(33)，并且這些孔(33)與中心通道(34；34’)相交。
6.根據權利要求1所述的切削刀具裝置，其特征在于，非圓形中心通道(34；34’)沿軸向遠離刀具(10；10’)的第一自由端(13)終止。
7.一種用于去屑加工的刀具，包括緊固裝置(14)，所述刀具具有軸向通道(34；34’)，所述刀具為整體單元，其特征在于，所述軸向通道(34；34’)具有非圓形的截面以提供扳手夾口，并且軸向通道(34；34’)的端部(34A、34A′)包括至少部分地阻斷該軸向通道的材料。
8.根據權利要求7所述的刀具，其特征在于，通道(34；34’)適于向刀具的一個或多個切削刃(27；30)輸送沖洗介質，并且切削刃(30)基本連接到刀具旋轉軸線(CL)。
9.根據權利要求7或8所述的刀具，其特征在于，切削刃(30)與軸向通道的假想延伸部相交。
10.根據權利要求7、8或9所述的刀具，其特征在于，通道(34；34’)具有六邊形的形狀。
11.根據權利要求7、8、9或10所述的刀具，其特征在于，該刀具設有三個切削刃(30)，它們與該刀具形成為一體，所述刀具具有三個切屑槽(29)，其中各個切削刃(30)經由連接到軸向通道(34；34’)的孔(33)被供給沖洗介質，由此提供三個終止于刀具第一自由端(13)處的孔(33)，并且這些孔(33)與中心通道(34；34’)相交。
12.根據權利要求7所述的刀具，其特征在于，非圓形中心通道(34；34’)沿軸向遠離刀具(10；10’)的第一自由端(13)終止。
全文摘要
本發明涉及一種用于去屑加工的切削刀具裝置和刀具(10)。該切削刀具裝置包括刀具(10)、緊固裝置以及刀柄(12)。該刀具為整體單元。軸向通道(34)具有非圓形的截面以提供扳手夾口。軸向通道(34)的端部包括至少部分地阻斷該軸向通道的材料。
文檔編號B23C5/00GK1845809SQ200480024917
公開日2006年10月11日 申請日期2004年8月13日 優先權日2003年8月28日
發明者卡爾-埃里克·貝里勒夫 申請人:山高刀具公司