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CN102458732A - 刀片和包括其的刀具组件 - Google Patents

刀片和包括其的刀具组件 Download PDF

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CN102458732A
CN102458732A CN2009801596809A CN200980159680A CN102458732A CN 102458732 A CN102458732 A CN 102458732A CN 2009801596809 A CN2009801596809 A CN 2009801596809A CN 200980159680 A CN200980159680 A CN 200980159680A CN 102458732 A CN102458732 A CN 102458732A
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chamber
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axial depression
knife rest
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CN2009801596809A
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金东燮
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Taegutec Ltd
Original Assignee
Taegutec Ltd
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Abstract

本发明公开了一种刀片和包括上述刀片和刀架的刀具组件，该刀片具有在其上形成的多个刀刃，刀片能够牢固地安装到刀架。根据本发明的刀片包括上表面、下表面、中央轴孔和多个侧表面，多个侧表面连接上表面和下表面，各侧表面在侧向上是凸形的，在上表面和各侧表面之间的边界部分以及在下表面和各侧表面之间的边界部分分别形成圆形的上刀刃和圆形的下刀刃，各侧表面包括轴向凹陷部分，轴向凹陷部分形成在上刀刃和下刀刃之间，轴向凹陷部分在宽度方向上延伸，且为垂直于上表面和下表面的平坦表面。一种根据本发明的刀具组件包括刀架和多个刀片，刀架上形成多个腔，各刀片安装在腔内。在刀具组件中，刀片包括上表面、下表面、中央轴孔和多个侧表面，多个侧表面连接上表面和下表面，各侧表面在侧向上是凸形的，在上表面和各侧表面之间的边界部分以及在下表面和各侧表面之间的边界部分分别形成圆形的上刀刃和圆形的下刀刃，各侧表面包括轴向凹陷部分，轴向凹陷部分形成在上刀刃和下刀刃之间，轴向凹陷部分在宽度方向上延伸，且为垂直于上表面和下表面的平坦表面。同时，在刀架上形成的腔包括底面和至少两个侧壁，并且刀片的下表面由腔的底面支撑，且侧表面由腔的侧壁支撑。

Description

刀片和包括其的刀具组件
技术领域
本发明涉及刀片和包括其的刀具组件，更具体地，涉及其上形成多个刀刃的刀片和包括上述刀片和刀架的刀具组件，所述刀片能够安全且稳定地安装在所述刀架上。
背景技术
总体上，球头端铣刀是用于加工圆形的工件的外形的设备。此球形端铣刀包括球形刀架和连接到刀架的柄。
图1是传统的球头端铣刀的局部立体图，且示出构成球头端铣刀的刀具组件10。刀具组件10包括如上所述的球形刀架11和多个刀片12，各刀片安装在形成在刀架11上的腔内。图2和图3简要地示出刀架11和安装到刀架11的插片12的结构。
图2是图1中示出的刀片12的立体图，六面体刀片12具有上表面12-5、下表面12-6和四个侧表面12-1、12-2、12-3和12-4。刀片12的截面面积朝向下表面12-6逐渐减少。因此，刀片12的四个侧表面12-1、12-2、12-3和12-4是朝向在中央部分形成的通孔12-7倾斜的斜面。
具有如上所述结构的刀片12具有两个刀刃e1和e2，该两个刀刃e1和e2形成在上表面12-5的两侧端。
图3是沿图1的线A-A的截面图，且示出在刀架11上形成的一个腔14和安装在腔14内的一个刀片12。同时，为方便起见，图3中示出非截面的刀片12。
在刀架11上形成的腔14具有类似于刀片12的形状，且刀片12的对应于一个刀刃(图3中示出且切割工件的e1)的一侧被打开，且对应于具有特定宽度、长度和深度的沟槽14-1。
当刀片12被安装在刀架11的腔14内时，下表面12-6和三个侧表面12-1、12-3和12-4与腔14的底面和三个侧壁接触，对应于刀刃e1的一个侧表面12-2与在腔14的外侧形成的沟槽14-1相对应。
具有上述示出结构的刀片12和腔14引起如下问题。
如图2和图3所示，刀片12具有两个刀刃e1和e2，该两个刀刃e1和e2形成在上表面12-5和第二侧表面12-2之间以及上表面12-5和第四侧表面12-4之间的边界部分。因此，在两个刀刃e1和e2损坏的情况下，刀片12应与刀架11分开，且自刀架11移除，且然后新的刀片12应安装到刀架11。具体地，由于刀片12具有截面面积朝向下表面12-6逐渐减小的形状，因此刀片12不能够以上表面12-5放置在腔14的底面上的状态安装在腔14内，且使得下表面12-6的边缘部分不能够用作刀刃。
同时，如图3所示，构成在刀架11上形成的腔14的三个侧壁平行于刀片12的通孔12-7的中心线，通孔12-7的中心线即固定螺钉13的中心线，且刀片12的侧表面12-1、12-3和12-4是相对于通孔12-7的中心线倾斜的斜面。因此，当刀片12安装在刀架11的腔14内时，刀片12的侧表面(图3中的12-4)与腔14的侧壁(图3中的14-4)没有完全地面接触。
因此，在腔14的垂直壁14-4和刀片12的斜侧表面12-4之间形成空间S。在此条件下，当进行用于切削工件的处理时，施加到刀片12的力只有一些被传递到腔14的侧壁14-4，大部分的力没有被传输到腔的壁。
因此，力过度地施加到将刀片12连接到刀架11的固定螺钉12，使得能够将固定螺钉13损坏或破损。
发明内容
技术问题
本发明用于解决刀具组件的上述提及的问题，本发明的目的是提供其上形成多个刀刃的刀片和包括上述刀片和刀架的刀具组件，所述刀片能够牢固地安装到所述刀架。
本发明的另一目的是提供一种刀具组件，其中在刀架上形成的各腔的侧壁与刀片的侧表面成面接触，以防止损坏固定螺钉。
技术方案
为实现上述目的，根据本发明的刀片包括上表面、下表面、中央轴孔和多个侧表面，所述多个侧表面连接所述上表面和所述下表面；各所述侧表面在侧向上是凸形的；分别在所述上表面和各侧表面之间的边界部分形成圆形的上刀刃，以及在所述下表面和各侧表面之间的边界部分形成圆形的下刀刃；各侧表面包括轴向凹陷部分，所述轴向凹陷部分形成在所述上刀刃和所述下刀刃之间，所述轴向凹陷部分在宽度方向上延伸，且为垂直于所述上表面和所述下表面的平坦表面。
这里，各侧表面包括上倾斜区域和下倾斜区域，所述上倾斜区域自所述上刀刃向所述轴向凹陷部分倾斜，所述下倾斜区域自所述下刀刃向所述轴向凹陷部分倾斜。在本发明的刀片中，各侧表面包括侧倾斜部分，所述侧倾斜部分在所述轴向凹陷部分的两侧形成，且向相邻的侧表面倾斜。
同时，所述上表面和所述下表面可以各具有倾斜部分，所述倾斜部分形成在所述上表面和所述下表面的外周，且向所述侧表面倾斜。
此外，根据本发明的刀片可以包括三个具有相同长度的侧表面，且沟槽可以形成在两个相邻的侧表面之间，并在轴向方向上延伸。
根据本发明的刀具组件包括刀架和多个刀片，所述刀架上形成多个腔，各所述刀片安装在所述腔内。在所述刀具组件中，所述刀片包括上表面、下表面、中央轴孔和多个侧表面，所述多个侧表面连接所述上表面和所述下表面，各所述侧表面在侧向上是凸形的，分别在所述上表面和各侧表面之间的边界部分形成圆形的上刀刃，以及在所述下表面和各侧表面之间的边界部分形成圆形的下刀刃，各侧表面具有轴向凹陷部分，所述轴向凹陷部分在所述上刀刃和所述下刀刃之间形成，所述轴向凹陷部分在宽度方向上延伸，且为垂直于所述上表面和所述下表面的平坦表面。同时，在所述刀架上形成的腔由底面和至少两个侧壁形成，以及所述刀片的下表面由所述腔的底面支撑，且所述侧表面由所述腔的侧壁支撑。
此时，所述腔的侧壁具有在其上形成的凸出的平坦部分，且所述凸出的平坦部分与所述刀片的侧表面的轴向凹陷的平坦部分成面接触。
有益效果
根据本发明的刀片和包括其的刀具组件具有如下优点。
由于在刀片的上表面的两侧边缘部分和下表面的两侧边缘部分形成多个刀刃，可能延长昂贵的刀片的使用寿命。
此外，刀片的下表面、至少两个侧表面分别与腔的底面、侧壁形成面接触，且因此刀片牢固且可靠地安装在腔内。
此外，在根据本发明的刀具组件中，当进行用于切削工件的处理时，施加到各刀片的力被全部传递到腔的壁，因此没有过度的力传递到固定螺钉，以防止损坏固定螺钉。
附图说明
图1是传统的球头端铣刀的局部立体图；
图2是图1所示的刀片的立体图；
图3是沿图1的线A-A切取的截面图；
图4是包括根据本发明的刀具组件的球头端铣刀的局部立体图；
图5和图6是根据一实施方式的图4所示的刀片的上侧立体图和下侧立体图；
图7是沿图5的线B-B切取的截面图，且示出刀片连同在刀架上形成的腔的一部分；
图8是示出一刀片自图4所示的刀架移除的状态以及示出在刀架上形成的腔的内部结构的示意图；
图9是根据本发明的另一实施方式的刀片的立体图；
图10是图9所示的刀片安装到其上的刀架的局部立体图。
具体实施方式
后文中，将结合附图详细描述根据本发明的刀片和包括其的刀具组件。同时，安装到球头端铣刀的刀具组件在本文中作为示例描述。然而，将理解，根据本发明的刀具组件能够被应用于所有包括刀架和安装到刀架的刀片的刀具。
图4是包括根据本发明的刀具组件的球头端铣刀的局部立体图，根据本发明的刀具组件包括球形刀架200和多个刀片100，该多个刀片100安装到刀架200。附图标记“400”表示连接到刀架200的柄。
参照图5、图6和图7描述刀架200和各刀片100的结构。
图5和图6是图4所示的刀片100的上侧立体图和下侧立体图。根据本发明的一实施方式的刀片100包括上表面150、下表面160、多个侧表面即第一侧表面到第四侧表面110、120、130和140，该多个侧表面连接上表面150以及下表面160。
刀片100具有中央轴孔170，该中央轴孔170穿过上表面150和下表面160的中央轴线，且形成在其中央部分，固定螺钉(图4中的300)穿过中央轴孔170且然后与在刀架200的腔的底面上形成的连接部分螺纹连接。且使得刀片100固定安装在腔内。
如图5和图6所示，侧表面110、120、130和140在侧向是凸的且在轴向方向是凹的。因此，上表面150和各侧表面的边界部分以及下表面160和各侧表面的边界部分用作圆形的上刀刃E11、E21、E31、E41和圆形的下刀刃E12、E22、E32、E42，圆形的上刀刃E11、E21、E31、E41和圆形的下刀刃E12、E22、E32、E42是向外凸的。
同时，在刀片100内，所有的侧表面110、120、130和140(后文中描述的基本上轴向地凹陷的部分)垂直于上表面150和下表面160，且两相对的侧表面即第一侧表面110和第三侧表面130以及第二侧表面120和第四侧表面140互相平行。
所有的侧表面110、120、130和140具有相同的形状，且因此仅刀片100的第一侧表面110的结构参照下文的图5和图7示出。
图7是沿图5的线B-B切取的截面图。如上所述，第一侧表面110是向外凸的(复数个)曲面，且上刀刃E11和下刀刃E12形成在第一侧表面110的上部和下部，即第一侧表面110与上表面150之间的边界部分以及第一侧表面110与下表面160之间的边界部分。第一侧表面110包括上倾斜区域111、下倾斜区域112和位于上倾斜区域111和下倾斜区域112之间的轴向凹陷部分113。该轴向凹陷部分113具有在宽度方向上延伸的沟槽形状。
在上刀刃E11和轴向凹陷部分113之间的区域以及下刀刃E12和轴向凹陷部分113之间的区域，即上倾斜区域111以及下倾斜区域112分别形成为自上刀刃E11向轴向凹陷部分113倾斜的斜面以及自下刀刃E12向轴向凹陷部分113倾斜的斜面。由于上述结构，形成具有正前角的上刀刃E11和下刀刃E12。
优选地，轴向凹陷部分113形成为垂直于上表面150和下表面160的平坦表面。这里，轴向凹陷部分113是中央平坦支撑表面，该中央平坦支撑表面与后文描述的腔的侧壁形成为面接触。
第一侧表面110还包括第一侧倾斜部分113-1和第二侧倾斜部分113-2，该第一侧倾斜部分113-1和第二侧倾斜部分113-2在轴向凹陷部分113的两侧形成，且分别向相邻的第二侧表面120和第四侧表面140倾斜，使得允许切削过程中产生的碎片平滑地移动。
同时，上表面150和下表面160具有外周斜面151和外周斜面161，外周斜面151和外周斜面161形成在上表面150和下表面160的外周，且朝侧表面110、120、130和140倾斜。这些外周斜面151和外周斜面161具有约10°的倾斜角度。由于上述外周斜面151和外周斜面161，刀片100的上刀刃E11、E21、E31、E41和下刀刃E12、E22、E32、E42具有合适的余隙角。
在图4所示且组成球头端铣刀的球形刀架200上，形成多个腔210，刀片100通过固定螺钉300安装在腔210内。
图8是示出一个刀片自图4所示的刀架移除的状态且示出构成腔210的底面213、侧壁211和侧壁212以及在腔210的前部和一侧形成的沟槽221和沟槽222。
在刀架200上形成的腔210的形状和尺寸对应于刀片100的形状和尺寸，且在腔210的前面和一侧形成具有与两个刀刃对应的特定宽度、长度和深度的沟槽213和沟槽214(即刀刃对应于工件)。
以下，参照图7和图8示出这样的结构：刀片100以如下状态安装在刀架200内：在第三侧表面130和第四侧表面140的上端形成的上刀刃E31和上刀刃E41对应于沟槽221和沟槽222。同时，图7示出刀片100连同在刀架200上形成的腔210的一部分。
当刀片100通过固定螺钉300固定地安装在腔210内时，刀片100的下表面由腔210的底面213支撑，第二侧表面120由腔210的侧壁211支撑且第一侧表面110由腔210的后侧壁212支撑。
腔210的侧壁211和后侧壁212是对应于刀片100的两个侧表面(例如侧表面110和侧表面120)的区域，且因此优选地，侧壁211和侧壁212的形状对应于具有上倾斜区域和下倾斜区域(例如上倾斜区域111和下倾斜区域112)的刀片的侧表面(例如侧表面110)的形状。
如图8所示，在腔210的侧壁212上形成凸出的平坦部分212-1，且因此刀片100的第一侧表面110的平坦的轴向凹陷部分113与腔210的侧壁212的凸出的平坦部分212-1形成面接触。
此外，在腔210的另一侧壁211上形成凸出的平坦部分211-1，且因此刀片100的第二侧表面120的平坦的凹陷部分(图6中的123)与腔210的侧壁211的凸出的平坦部分211-1形成面接触。
因此，刀片100的下表面160、第一侧表面110和第二侧表面120分别与腔210的底面213、侧壁211和侧壁212形成面接触，且因此刀片100牢固且可靠地安装在腔210内。
此外，由于具有上述结构的腔210和刀片100，当进行用于切削工件的处理时，施加到刀片100的力被完全地传递给腔210的侧壁211和侧壁212，该侧壁211和侧壁212与侧表面110和侧表面120面接触，使得没有过多的力传递给固定螺钉300，以防止固定螺钉300损坏。
具体地，由于在刀片100的上表面150的侧边缘部分以及下表面160的侧边缘部分形成多个刀刃(在图5和图6中，8个上、下刀刃E11、E21、E31、E41和E12、E22、E32、E42)，因此可能延长昂贵的刀片100的使用寿命。
这里，尽管图5和图7示出了具有四个侧表面110、120、130和140的刀片，但并不限制根据本发明的侧表面的数量。即可以在刀片上形成6个侧表面或8个侧表面。在此情况下，优选地侧表面安置成使得两侧表面关于中央轴孔互相对称地相对。
图9是根据本发明的另一实施方式的刀片的立体图，且示出具有3个侧表面的刀片。图10是图9所示的刀片100安装到其上的刀架400的局部立体图。
除刀片300具有以60°角连接的三个侧表面310、320、330，即刀片300具有三个相同长度的侧表面310、320、330外，图9所示的刀片300的整个结构与图5及图6所示的刀片的结构相同。另一方面，各沟槽361、362、363在两相邻侧表面之间的边界部分形成，且在轴向方向延伸。
如图10所示，刀架400具有腔410，腔410具有用于在其中安装图9所示的刀片300的三角形形状。即，各腔410由底面(未示出)和两侧壁412限定，且腔的部分413打开。这里，在腔410的各侧壁412上形成平坦的凸出部分(未示出，但具有与图8中由211-1和212-1指示的结构相同的结构)，且因此当刀片300安装在腔410内时，在刀片300的两侧表面上形成的轴向凹陷部分(例如，图9中的313和323)与在腔410的两侧壁412上形成的平坦的凸出部分形成面接触。
同时，当刀片300安装在腔410内时，刀片300的沟槽(图10中的361和362)通过腔410的开口部分413而部分暴露在外面。
在具有上述结构的刀架400中，腔410的两个侧壁412与刀片300的两侧表面(例如，310和320)通过在腔410的两个侧壁412上形成的平坦的凸出部分以及在刀片300的侧表面上(例如，310和320)形成的轴向凹陷部分(例如，331和323)而接触，且因此可能牢固且可靠地安装刀片300，且在工件的切削处理期间施加到刀片300的切削力全部传递给腔410的侧壁412，以防止固定螺钉损坏。
本发明的范围不限于上述实施方式，且本发明的范围仅由所附权利要求确定及限定。此外，本领域技术人员能够进行各种变化和改变，而不脱离其真实精神。因此，对本领域技术人员来说显而易见的各种变化和改变将落入本发明的范围。

Claims (7)

1.一种刀片，所述刀片包括上表面、下表面、中央轴孔和多个侧表面，所述多个侧表面连接所述上表面和所述下表面；
各所述侧表面在侧向上是凸形的；
分别在所述上表面和各所述侧表面之间的边界部分形成圆形的上刀刃，以及在所述下表面和各所述侧表面之间的边界部分形成圆形的下刀刃；
各所述侧表面包括轴向凹陷部分，所述轴向凹陷部分形成在所述上刀刃和所述下刀刃之间，所述轴向凹陷部分在宽度方向上延伸，且为垂直于所述上表面和所述下表面的平坦表面。
2.如权利要求1所述的刀片，其中，各所述侧表面包括上倾斜区域和下倾斜区域，所述上倾斜区域自所述上刀刃向所述轴向凹陷部分倾斜，所述下倾斜区域自所述下刀刃向所述轴向凹陷部分倾斜。
3.如权利要求1所述的刀片，其中，各所述侧表面包括侧倾斜部分，所述侧倾斜部分在所述轴向凹陷部分的两侧形成，且向相邻的侧表面倾斜。
4.如权利要求1所述的刀片，其中，所述上表面和所述下表面各具有倾斜部分，所述倾斜部分在所述上表面和所述下表面的外周形成，且向所述侧表面倾斜。
5.如权利要求1所述的刀片，其中，所述侧表面为三个具有相同长度的侧表面，且沟槽形成在两个相邻的所述侧表面之间，并在轴向方向上延伸。
6.一种刀具组件，所述刀具组件包括刀架和多个刀片，所述刀架上形成多个腔，各所述刀片安装在所述腔内，其中，所述刀片包括上表面、下表面、中央轴孔和多个侧表面，所述多个侧表面连接所述上表面和所述下表面，各所述侧表面在侧向上是凸形的，分别在所述上表面和各所述侧表面之间的边界部分形成圆形的上刀刃以及在所述下表面和各所述侧表面之间的边界部分形成圆形的下刀刃，各所述侧表面具有轴向凹陷部分，所述轴向凹陷部分形成在所述上刀刃和所述下刀刃之间，所述轴向凹陷部分在宽度方向上延伸，且为垂直于所述上表面和所述下表面的平坦表面，且
其中，在所述刀架上形成的所述腔包括底面和至少两个侧壁，以及
所述刀片的下表面由所述腔的所述底面支撑，且所述侧表面由所述腔的所述侧壁支撑。
7.如权利要求6所述的刀具组件，其中，所述腔的所述侧壁具有凸出的平坦部分，且所述凸出的平坦部分与所述刀片的侧表面的平坦的轴向凹陷部分成面接触。
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