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CN103328141B - 切削刀具 - Google Patents

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CN103328141B CN201180065957.9A CN201180065957A CN103328141B CN 103328141 B CN103328141 B CN 103328141B CN 201180065957 A CN201180065957 A CN 201180065957A CN 103328141 B CN103328141 B CN 103328141B
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Abstract

可通过在位于凹型联接构件(26)中的凸型联接构件(28)之间维持的摩擦力来将具有切削头(12)的切削刀具(10)可移除地固定到柄部(14)。凸型联接构件(28)的支承表面(32)接合着凹型联接构件(26)的支承壁(54)。支承表面(32)位于共同圆柱上，共同圆柱具有比支承壁(54)所在的共同圆柱更大的直径。支承壁(54)位于凹型联接构件(26)的周向连续内孔壁上。

Description

切削刀具
技术领域
本发明涉及一种用于金属切削操作的切削刀具，具有可释放地联接在一起的两个构件。
背景技术
通过将凸型联接构件插入于凹型联接构件内并且将它们同轴地联接在一起来组装这些切削刀具。
US5,971,673披露了一种刀具，其具有刀具主体和可分离地安装于刀具主体上的切削部。刀具主体包括形成于其外表面中的沟槽，和在刀具主体前端处的一对前突出部。切削部包括前沟槽，和与前沟槽中相应一个相连通的周向延伸的一对凹部。为了将该切削部连接到刀具主体，使切削部和刀具主体在一起从而使得突出部进入前沟槽。
通过使切削部和刀具主体相对于彼此旋转而将切削部和刀具主体以自夹持/夹紧的方式同轴地联接在一起，直到前沟槽与后沟槽对准、并且突出部进入凹部以与它形成一种卡口联接。在切削部与刀具主体之间相对旋转期间，突出部在径向弹性地弯曲。将切削部重复连接到刀具主体和/或将切削部与刀具主体重复断开连接降低了突出部的弹性，由此减弱了突出部的弹性，直到最终切削部和刀具主体可不再以自动夹持的方式联接在一起。
本发明的目的在于提供特定类型的切削刀具，这种类型的切削刀具具有以自动夹持的方式而同轴地联接在一起的切削部和刀具主体，这显著减轻或克服了前述缺点。
发明内容
根据本发明，提供一种切削刀具，切削刀具具有限定着前后方向的纵向轴线的切削刀具，该切削刀具包括：
切削头，包括切削部和从切削部在向后方向延伸的头夹持部;
柄部，包括一种用于牢固固定于刀夹（toolholder）中的安装部和一种从柄部的前端在向前方向延伸的刀具夹持部；
包括凸型联接构件或凹型联接构件的头夹持部、和包括相对应凹型联接构件或凸型联接构件的刀具夹持部；
凸型联接构件包括周向连续的周围表面，周向连续的周围表面具有至少两个纵向延伸的支承表面，并且具有在支承表面之间延伸的表面凹部，其中支承表面位于具有第一直径D1的共同第一圆柱形表面的表面上；
凹型联接构件包括接纳内孔，接纳内孔具有周向连续的内孔壁，周向连续的内孔壁包括至少两个纵向延伸的支承壁，并且壁凹部在支承壁之间延伸，其中支承壁位于具有第三直径D3的共同第三圆柱形表面的表面上，D3<D1；
凸型联接构件可插入于凹型联接构件内到释放位置，在释放位置，支承表面与壁凹部相对着而定位，并且可从那里绕所述纵向轴线旋转到锁定位置，在锁定位置，支承表面抵接着支承壁，由此提供凸型联接构件和凹型联接构件的自动夹持。
根据某些实施例，凸型联接构件的周围表面包括位于凸型联接构件末端处的引导构件，并且支承表面和表面凹部位于引导构件之间；其中引导构件为圆柱形，位于具有第二直径D2的共同第二圆柱形表面上，其中D2<D3<D1。
若需要，凸型联接构件包括凸型扭矩传输构件并且凹型联接构件包括凹型扭矩传输构件。
根据某些实施例，凸型扭矩传输构件包括从引导构件之一突伸出的突出构件，并且凹型扭矩传输构件包括扭矩传输凹部用于接纳和接合所述凸型扭矩传输构件。
根据一个实施例，凸型扭矩传输构件是凸型联接构件的整体部分。
根据另一实施例，凸型扭矩传输构件为凸型联接构件的非整体部分并且借助于螺钉而牢固固定到其上。
若需要，支承壁经由形成为圆柱的区段的一种过渡壁而与相邻壁凹部合并。
另外若需要，支承表面经由形成为圆柱的区段的一种过渡表面而与相邻表面凹部合并。
附图说明
图1为根据本发明的切削刀具的分解图；
图2为柄部的局部侧视图，示出了根据本发明的凸型联接构件28；
图3为沿着图2中的线III-III所截取的截面图；
图4为图3的细节；
图5为切削头的透视图，示出了根据本发明的凹型联接构件26；
图6为图5所示的切削头的局部侧视图；
图7为沿着图6中的线VII-VII所截取的截面图；
图8为图7的细节；
图9为图1所示的切削刀具的侧视图；
图10为沿着图9中的线X-X所截取的截面图，并且切削刀具处于释放位置；
图11为沿着图9中的线XI-XI所截取的截面图，其中切削刀具处于释放位置；
图12为沿着图12中的线X-X所截取的截面图，并且切削刀具处于锁定位置；以及
图13为沿着图12中的线XI-XI所截取的截面图，其中切削刀具处于锁定位置。
具体实施方式
在下文的描述中，将描述本发明的各种方面。出于解释说明目的，陈述了具体配置和细节以便提供对本发明的透彻理解。但对于本领域技术人员也显然，可在无本文所给出的具体细节的情况下实践本发明。而且，为了不混淆本发明，可能省略或简化熟知的特征。
参考图1，示出了根据本发明的某些实施例的切削刀具10的分解图。切削刀具10具有纵向轴线A，纵向轴线A限定纵向方向和在纵向上的前后方向，并且包括切削头12和柄部14。在切削操作期间，切削刀具10在切削旋转方向R1上绕纵向轴线A旋转。切削头12包括切削部16和从切削部16在向后方向延伸上的头夹持部18。柄部14包括在其后端处用于牢固固定于刀夹中的安装部20，和从柄部14的前端24在向前方向上延伸的刀具夹持部22。根据本发明的一些实施例，头夹持部18包括凹型联接构件26，并且刀具夹持部22包括相对应的凸型联接构件28。
现额外地将注意力转向至图2至图4，示出了根据本发明的实施例的凸型联接构件28。凸型联接构件28具有周向连续的周围表面30，具有三个纵向延伸的支承表面32。表面凹部34在每对支承表面32之间延伸。在垂直于轴线A穿过支承表面32和表面凹部34所截取的任何截面中，支承表面32在径向离轴线A比表面凹部34更远。支承表面32位于具有第一直径D1的共同第一圆柱形表面的表面上。
凸型联接构件28具有在纵向的两个末端，后末端36和前末端38。后末端36从柄部14的朝向前的前面40向前突出，并且凸型联接构件28的前末端38位于凸型联接构件28的自由端处。在每个末端处设有引导构件42。支承表面32和表面凹部34位于引导构件42之间。引导构件42为圆柱形并且位于具有第二直径D2的共同第二圆柱形表面上。第二直径D2小于第一直径D1。
凸型联接构件28具有两个凸型扭矩传输构件44。凸型扭矩传输构件44可为从位于凸型联接构件28的后末端36处的引导构件42突伸出的突出构件。凸型扭矩传输构件44可从柄部14的前面40突伸出。凸型扭矩传输构件44可为可移除的构件，并且可借助于螺钉46而牢固固定到凸型联接构件28。根据某些实施例，凸型扭矩传输构件44可为凸型联接构件28的整体部分。
为了形成在支承表面32与相邻表面凹部34之间的平稳过渡，支承表面32可经由过渡表面48而与相邻表面凹部34合并，如图4所示。过渡表面48可例如形成为圆柱的区段。
现在将注意力转向至图5至图8，示出了根据本发明的实施例的凹型联接构件26。凹型联接构件26具有接纳内孔50，接纳内孔50具有连续内孔壁52。内孔壁52具有三个纵向延伸的支承壁54。壁凹部56在每对支承壁54之间延伸。在垂直于轴线A穿过支承壁54和壁凹部56所截取的任何截面中，支承壁54在径向离轴线A比壁凹部56更近。支承壁54位于具有第三直径D3的共同第三圆柱形表面的表面上。第三直径D3小于第一直径D1。此外，第三直径D3大于第二直径D2。因此，以下关系成立：D2<D3<D1。凹型联接构件26具有两个凹型扭矩传输构件58。凹型扭矩传输构件58可为一对周向间隔开的扭矩传输凹部用于在止挡表面60处接纳并且接合凸型扭矩传输构件44用于防止凹型夹持构件26和凸型夹持构件28相对于彼此的相对旋转。凹型扭矩传输构件58位于切削头12的朝向后的后面62相邻处。切削头12的后面62因而可具有形成于其中的非圆形开口80，非圆形开口80与接纳内孔50相连通。非圆形开口80可包括中心区，中心区连接到中心区的相对侧上的周向间隔开的凹型扭矩传输构件58。由于它们的形状和位置，凹型扭矩传输构件58位于朝向后的后面62的薄腹板部78相邻处。
为了形成在支承壁54与相邻壁凹部56之间的平稳过渡，支承壁54可经由过渡壁64与相邻壁凹部56合并，如图8所示。过渡壁64可例如形成为圆柱的区段。
现将注意力转至图9至图13，示出了切削刀具10的组件。通过首先将凸型联接构件28插入于凹型联接构件26内进入到释放位置来组装了切削刀具10，如图10所示。在释放位置，支承表面32位于与壁凹部56相对处，并且凸型扭矩传输构件44位于凹型扭矩传输构件58内，但并不接合止挡表面60，如图11所示。支承表面32和壁凹部56的尺寸确定为使得确保它们在释放位置并不彼此接合。
通过使凸型联接构件28在锁定旋转方向R2相对于凹型联接构件26而绕纵向轴线A旋转，使凸型联接构件28从释放位置旋转到锁定位置。在锁定位置，支承表面32抵接着支承壁54，如图12所示，以提供凹型联接构件26与凸型联接构件28的自动夹持。通过在支承表面32与支承壁54之间的摩擦而提供了自动夹持，这种摩擦一般由于D3小于D1而生成。在锁定位置，凸型扭矩传输构件44接合着凹型扭矩传输构件58的止挡表面60，如图13所示，由此，防止凹型联接构件28和凸型联接构件28的进一步相对旋转。凸型联接构件28的锁定旋转方向R2为与在切削操作期间所述切削刀具10的切削旋转方向R1相同的方向。因此，在切削操作期间，切削刀具10的旋转维持了锁定力。通过相对于凹部联接构件26而在与锁定旋转方向R2相反的方向上将凸型联接构件28从锁定位置旋转到释放位置来执行了切削刀具10的拆卸。
从图10显然，在释放位置，在支承表面32与支承壁54之间不存在接触。因此，在释放位置，引导构件42辅助进行将凹型联接构件26与凸型联接构件28对准，保持它们同轴。在凸型联接构件28的前末端38处的引导构件42也在组装所述切削刀具10期间辅助引导所述凸型联接构件28到凹型联接构件26内。
凹型联接构件26具有特定程度弹性。需要这种弹性是因为D3小于D1、并且为了在锁定位置在接纳内孔50中容纳凸型联接构件28，则凹型联接构件26必须可膨胀。使凹型联接构件26的支承壁54位于周向连续内孔壁52上是有利的，优于具有位于不连续壁上的支承壁的那些夹持机构。由于闭合的结构，周向连续的内孔壁52提供比不连续壁更大的强度，并且也增加了凹型联接构件26的有效寿命时间。位于非连续壁上的支承壁倾向于更快速地失去它们的弹性(和因此它们的夹持能力)。即，具有位于非连续壁上的支承壁的凹型联接构件可更少次数使用，以与根据本发明的凹型联接构件26相比，组装和拆卸切削刀具。
还应当指出的是，在本发明中，尽管由凹型夹持构件26的支承壁54所限定的直径D3小于由凸型夹持构件28的支承表面32所限定的直径D1，也可实现将凸型夹持构件28插入于凹型夹持构件26内，而不施加热以使凹型夹持构件26膨胀，诸如呈“收缩配合”型联接件。
尽管已在某些程度和特定方面描述了本发明，应了解在不偏离如下文所所要求保护的本发明的范围的情况下可做出各种更改和修改。

Claims (8)

1.一种具有限定前后方向的纵向轴线(A)的切削刀具(10)，所述切削刀具(10)包括：
切削头(12)，包括切削部(16)和从所述切削部(16)在向后方向上延伸的头夹持部(18)；
柄部(14)，包括用于牢固固定于刀夹中的安装部、和从所述柄部(14)的前端在向前方向延伸的刀具夹持部(22)；
包括凸型联接构件(28)或凹型联接构件(26)的头夹持部(18)，和所述刀具夹持部(22)包括相对应凹型联接构件(26)或凸型联接构件(28)；
其特征在于：
所述凸型联接构件(28)包括周向连续的周围表面(30)，所述周向连续的周围表面(30)具有至少两个纵向延伸支承表面(32)，并且具有在所述支承表面(32)之间延伸的表面凹部(34)，其中所述支承表面(32)位于具有第一直径D1的共同第一圆柱形表面的表面上；
所述凹型联接构件(26)包括接纳内孔(50)，所述接纳内孔(50)具有周向连续的内孔壁(52)，所述周向连续的内孔壁(52)包括至少两个纵向延伸的支承壁(54)，并且壁凹部(56)在所述支承壁(54)之间延伸，其中所述支承壁(54)位于具有第三直径D3的共同第三圆柱形表面的表面上，其中D3<D1；
所述凸型联接构件(28)可插入于所述凹型联接构件(26)内到释放位置，在所述释放位置，所述支承表面(32)与所述壁凹部(56)相对定位，并且可从那里绕所述纵向轴线(A)旋转到锁定位置，在所述锁定位置，所述支承表面(32)抵接所述支承壁(54)，由此提供所述凸型联接构件和凹型联接构件(26)的自动夹持；
其中，所述凸型联接构件(28)包括凸型扭矩传输构件(44)，并且所述凹型联接构件(26)包括凹型扭矩传输构件(58)。
2.根据权利要求1所述的切削刀具(10)，其中，所述凸型联接构件(28)的所述周围表面(30)包括位于所述凸型联接构件(28)末端处的引导构件，并且所述支承表面(32)和表面凹部(34)位于所述引导构件之间；其中所述引导构件为圆柱形，位于具有第二直径D2的共同第二圆柱形表面上，其中D2<D3<D1。
3.根据权利要求2所述的切削刀具(10)，其中，所述凸型扭矩传输构件(44)包括从所述引导构件(42)之一突伸出的突出构件，并且所述凹型扭矩传输构件(58)包括扭矩传输凹部用于接纳和接合所述凸型扭矩传输构件(44)。
4.根据权利要求3所述的切削刀具(10)，其中，所述凸型扭矩传输构件(44)是凸型联接构件(28)的整体部分。
5.根据权利要求3所述的切削刀具(10)，其中，所述凸型扭矩传输构件(44)为所述凸型联接构件(28)的非整体部分，并且借助于螺钉(46)而牢固固定到其上。
6.根据权利要求1所述的切削刀具(10)，其中，所述支承壁(54)经由形成为圆柱的区段的过渡壁(64)而与相邻壁凹部(56)合并。
7.根据权利要求1所述的切削刀具(10)，其中，所述支承表面(32)经由形成为圆柱的区段的过渡表面(48)而与相邻表面凹部(34)合并。
8.根据权利要求1所述的切削刀具(10)，其中，所述凸型联接构件(28)可插入于所述凹型联接构件(26)内，在不施加热的情况下以使所述凹型联接构件(26)的内孔膨胀。
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