專利名稱：用于重型機加工操作的切削鑲片和墊片的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及一種切削鑲片和切削刀具，并且具體地涉及一種用于銑刀的切削鑲片與墊片的組合，，它們在產生高的切削力的區域中相互接觸，以此幫助分散在切削操作過程中遇到的負荷(應力)、同樣還在鑲片失效的情況下提供對鑲片凹座的保護。
背景技術：
常規刀夾具遇到的一個問題是將切削鑲片牢固地保持在刀夾具的凹座之中的問題。在切削操作開始時，鑲片上從無負荷到極端壓力負荷的突然轉變會使鑲片在夾具中移動位置并且由此影響了預定切口的準確度。在切削操作結束時，切削鑲片從工件上的突然脫離接合使壓力負荷突然從鑲片上去除。負荷的這種突然變化會導致遇到鑲片移位以及任 何可復現的尺寸準確度受損，這對于大多數刀夾具而言是至關重要的，尤其在數控機床中使用的切削鑲片。在切削操作過程中，在切削鑲片上可能會遇到高達35，000磅的負荷，如果該鑲片沒有被精確地定位并且牢固地保持在該夾具中而開始，還會在切削操作過程中引起鑲片的移動。因此，重要的是提供可以精確地且牢固地坐入一個切削鑲片并且接著在重負荷切削操作的所有階段中牢固地將切削鑲片保持在位的一種刀夾具。

發明內容
在本發明的一個方面，一種用于重型機加工操作的切削鑲片與墊片的組合。該切削鑲片包括兩個相反的端表面，在這兩個相反的端表面之間延伸的兩個相反的次要側表面，在這些端表面與這些次要側表面之間延伸的兩個相反的主要側表面，每個端表面具有四個拐角，這四個拐角包括兩個降低的拐角以及兩個升起的拐角，每個端表面配備有兩個升起的對接構件以及兩個降低的對接構件，每個降低的對接構件具有一個墊片對接表面，其中這些墊片對接表面相對于該切削鑲片的第二中央軸線在對角線上是彼此相反的。該墊片包括兩個相反的端表面，在這兩個相反的端表面之間延伸的兩個相反的次要側表面，在這些端表面與這些次要側表面之間延伸的兩個相反的主要側表面，一個端表面具有四個拐角，這四個拐角包括兩個降低的拐角以及兩個升起的拐角，該一個端表面配備有兩個升起的對接構件以及兩個降低的對接構件，每個升起的對接構件具有一個鑲片對接表面，其中這些鑲片對接表面相對于該墊片的第二中央軸線在對角線上是彼此相反的。當該切削鑲片與墊片被安裝在一個切削刀具的鑲片凹座之內時，該切削鑲片的墊片對接表面與該墊片的鑲片對接表面相接合。在另一個方面，一個包括多個鑲片凹座的銑刀，并且在每個鑲片凹座中坐入了這種切削鑲片與墊片的組合。


雖然展示了本發明的不同實施方案，但是不應認為所示的具體實施方案限制了權利要求。在此預期的是在不脫離本發明的范圍的情況下可以作出各種改變和修改。圖I是本發明的一個切削鑲片的示例性實施方案的等軸視圖；圖2是圖I的切削鑲片的示例性實施方案的另一個等軸視圖；圖3是圖I的切削鑲片的示例性實施方案的一個端視圖；圖4是圖I的切削鑲片的示例性實施方案的另一個端視圖；圖5是圖I的切削鑲片的示例性實施方案的一個側視圖；圖6是本發明的一個墊片的示例性實施方案的等軸視圖； 圖7是圖6的墊片的示例性實施方案的另一個等軸視圖；圖8是圖6的墊片的示例性實施方案的一個端視圖；圖9是圖6的墊片的示例性實施方案的另一個端視圖；圖10是圖6的墊片的示例性實施方案的一個側視圖；圖11是組合(切削鑲片與墊片)的示例性實施方案的一個等軸視圖；圖12是組合(切削鑲片與墊片)的示例性實施方案的一個側視圖；圖13是具有坐入鑲片凹座中的切削鑲片與墊片組合的一個銑刀的示例性實施方案的等軸視圖；并且圖14是圖13的銑刀的示例性實施方案的一個側視圖。
具體實施例方式現在參見圖I至圖5，示出了根據本發明的一個實施方案的切削鑲片10。總體上，切削鑲片10是正切的并且可轉位的。切削鑲片10典型地是通過使用本領域熟知的多種方法將碳化物粉末進行成形壓制和燒結來制造的。切削鑲片10的形狀總體上是矩形的并且具有兩個完全相同且相反的端表面12、在這兩個相反的端表面12之間伸展的兩個完全相同且相反的次要側表面14、在這些端表面12與這些次要側表面14之間延伸的兩個完全相同且相反的主要側表面16。每個端表面12具有圍繞一條穿過這兩個端表面12的第一中央軸線Al的180°旋轉對稱性，每個次要側表面14具有圍繞一條穿過這兩個次要側表面14的第二中央軸線A2的180°旋轉對稱性，并且每個主要側表面16具有圍繞一條穿過這兩個主要側表面16的第三中央軸線A3的180°旋轉對稱性。第二中央軸線A2是垂直于第一中央軸線Al，并且第三中央軸線A3是垂直第一中央軸線Al并且垂直于第二中央軸線A2。切削鑲片10還包括位于這些主要和次要側表面14、16以及端表面12之間的四個相反的拐角側表面18。每個端表面12具有四個拐角兩個在對角線上相反的降低的拐角20以及兩個在對角線上相反的的升起的拐角22。這些降低的拐角20比這些升起的拐角22更靠近第二中央軸線A2。每個拐角側表面18在這兩個相反的端表面12之一的升起的拐角22與在這兩個相反的端表面12中另一個的降低的拐角20之間延伸。每個端表面12配備有兩個升起的構件24 (每個升起的構件24具有一個表面26)，以及兩個降低的對接構件28 (每個降低的對接構件28具有一個墊片對接表面30用于接觸墊片60)。墊片對接表面30相對于第二中央軸線A2彼此在對角線上是相反的。如在圖2和圖3中見到的，這些墊片對接表面30基本上是彼此共面的，并且與切削鑲片的第二中央軸線A2和第三中央軸線A3都是平行的。
兩個相反的主邊緣32形成在每個端表面12和這些主要側表面16的相交處，兩個相反的次邊緣34形成在每個端表面12和這些次要側表面14的相交處，而兩個相反的拐角邊緣36形成在每個拐角側表面18和這些主要側表面16的相交處。一個主切削刃38形成在每個主邊緣32和端表面12的相交處，并且基本上沿著與其相關聯的主邊緣32的整個長度延伸。一個次切削刃40形成在每個次邊緣34和端表面的相交處，并且沿著與其相關聯的次邊緣34的至少一半的長度延伸。一個拐角切削刃42形成在主切削刃和次切削刃38、40的相交處。主切削刃38鄰近這個升起的拐角22的區段構成了主切削刃38的一個前導端44，而主切削刃38鄰近這個降低的拐角20的區段 構成了主切削刃38的一個跟隨端46。如圖3中所見，次邊緣34被分成三個基本上直的區段；一個第一區段48，該第一區段從這個升起的拐角22延伸到距中央軸線Al大致一半距離；一個第二區段50，從第一區段48延伸到大致中央軸線Al ；以及一個第三區段52，從中央軸線Al延伸到這個降低的拐角20。如圖3中所見，當從切削鑲片10的側面觀察時，次邊緣34總體上是L形。S卩，第一區段48和第三區段52基本上是相互平行的并且平行于第三中央軸線A3。換而言之，當從切削鑲片10的側面觀察時，第一和第三區段48、52沒有重疊并且沒有位于一個公共直線上。現在參見圖6至圖10，示出了根據本發明的一個實施方案的墊片60。總體上，墊片60的形狀總體上是矩形的并且具有兩個完全相同且相反的端表面62、在這兩個相反的端表面62之間伸展的兩個完全相同且相反的次要側表面64、在這些端表面62與這些次要側表面64之間延伸的兩個完全相同且相反的主要側表面66。每個端表面62具有圍繞一條穿過這兩個端表面62的第一中央軸線Al的180°旋轉對稱性，每個次要側表面64圍繞一條穿過這兩個次要側表面64的第二中央軸線A2是不對稱的，并且每個主要側表面66具有圍繞一條穿過這兩個主要側表面66的第三中央軸線A3的180°旋轉對稱性。第二中央軸線A2是垂直于第一中央軸線Al，并且第三中央軸線A3是垂直第一中央軸線Al并且垂直于第二中央軸線A2。切削鑲片10還包括位于這些主要和次要側表面64、66以及端表面62之間的四個相反的拐角側表面68。與切削鑲片10類似，這些端表面62之一具有四個拐角；兩個在對角線上相反的降低的拐角70以及兩個在對角線上相反的升起的拐角72。與切削鑲片10不同的是，另一個端表面62基本上是平面的用于接合鑲片凹座的后壁，如以下說明的。這些降低的拐角70比這些升起的拐角72更靠近第二中央軸線A2。每個拐角側表面68在這兩個相反的端表面62之一的升起的拐角72與在這兩個相反的端表面62中另一個的降低的拐角70之間延伸。端表面62之一配備有兩個升起的對接構件74 (每個升起的對接構件74具有一個鑲片對接表面76用于接觸鑲片10)，以及兩個降低的構件78 (每個降低的構件78具有一個表面80)。這些鑲片對接表面76相對于第二中央軸線A2彼此在對角線上是相反的。如圖6和圖8中所見，這些鑲片對接表面76基本上是彼此共面的。另外，這些鑲片對接表面76基本上與第二中央軸線A2和第三中央軸線A3都是平行的。兩個相反的主邊緣82形成在每個端表面62和這些主要側表面66的相交處，兩個相反的次邊緣84形成在每個端表面62和這些次要側表面64的相交處，而兩個相反的拐角邊緣86形成在每個拐角側表面68和這些主要側表面66的相交處。如圖8中所見，次邊緣84被分成三個基本上直的區段；一個第一區段88，該第一區段從這個征稿的拐角72延伸到距該中央軸線Al大致一半距離；一個第二區段90，從該第一區段88延伸到大致該中央軸線Al ；以及一個第三區段92，從該軸向軸線Al延伸到這個更低的拐角70。如圖8中所見，次邊緣84在側視圖上總體上是L形的，類似于切削鑲片10的次邊緣34。S卩，第一區段88和第三區段92基本上是相互平行的并且平行于第三中央軸線A3。換言之，當從該墊片60的側表面觀察時，第一和第三區段88、92并且沒有重疊在或位于一個共有的直線上。現在參見圖11和12，如與傳統的切削鑲片與墊片相比較，鑲片10與墊片60相互接觸以提供額外的支持，從而允許適當的坐入座并且減少在重型機加工應用過程中切削鑲片10的旋轉。具體地講，在切削鑲片10的端表面12上在對角線上相反的鑲片對接表面26與墊片60在對角線上相反的鑲片對接表面76相接合。切削鑲片10與墊片60在對角線上相反的接合被定位在區域94中，在該區域中在重型機加工應用過程會產生高的切削力。因為切削鑲片10與墊片60在這個產生高的切削力(以及高的應力)區域94中相互接觸，，所以本發明的鑲片10與墊片60提供了額外的支持以便允許適當坐入以及減少切削鑲片10 的旋轉。現在參見圖13和圖14，示出了根據本發明的一個實施方案的一種銑刀100。銑刀100具有一條旋轉軸線R以及帶有多個鑲片凹槽104的刀具本體102。在每個鑲片凹座104中，本發明的切削鑲片10和墊片60是通過夾緊螺釘106、108分別正切地安裝到刀具本體102上。如所能見到的，每個切削鑲片10的坐入方式使得在工件(未示出)與切削鑲片10的次要側表面14、墊片60的次要側表面64與切削鑲片100的端面110之間存在一個間隙，鑲片凹座104包括一個側壁112以及總體上橫切于底壁116的一個后壁114。每個壁112、114、116總體上是平面的。當坐入鑲片凹座104中時，切削鑲片10的次要側表面14之一與側壁112相鄰并且與其相接合，并且切削鑲片10的主要側表面16之一與鑲片凹座104的底壁116相鄰并且與其相接合。類似地，墊片60的次要側表面64之一與側壁112相鄰并且與其相接合，而墊片60的主要側表面66之一與鑲片凹座104的底壁116相鄰并且與其相接合。另外，切削鑲片10的端表面12上在對角線上相反的墊片對接表面26與墊片60在對角線上相反的鑲片對接表面76相接合，以便允許適當的坐入以及在重型機加工操作過程中減少切削鑲片10的旋轉。在此提及的專利以及公開文獻特此通過引用結合在此。在此已說明的本發明的當前優選實施方案可以在所附權利要求范圍內以其他方式實現。
權利要求
1.用于重型機加工操作的一個切削鑲片(10)與一個墊片(60)的組合， 該切削鑲片(10)包括 兩個相反的端表面(12)、在這兩個相反的端表面(12)之間延伸的兩個相反的次要側表面(14)、以及在這些端表面(12)與這些次要側表面(14)之間延伸的兩個相反的主要側表面(16);每個端表面具有四個拐角，這四個拐角包括兩個降低的拐角(20)以及兩個升起的拐角(22)，每個端表面(12)配備有兩個升起的構件(24)以及兩個降低的對接構件(28)，每個降低的對接構件(28)具有一個墊片對接表面(30)，其中這些墊片對接表面相對于該切削鑲片的一條第二中央軸線(A2 )在對角線上是彼此相反的， 該墊片(60)包括 兩個相反的端表面(62)、在這兩個相反的端表面之間延伸的兩個相反的次要側表面(64)，在這些端表面與這些次要側表面之間延伸的兩個相反的主要側表面(66)，一個端表面具有四個拐角，這四個拐角包括兩個降低的拐角(70)以及兩個升起的拐角(72)，一個端表面配有兩個升起的對接構件(74)以及兩個降低的構件(78)，每個升起的對接構件(74)具有一個鑲片對接表面(76)，其中這些鑲片對接表面相對于該墊片的一條第二中央軸線(A2)在對角線上是彼此相反的， 其中，在將該切削鑲片和墊片安裝到一個切削刀具(100)的鑲片凹座之內(104)時，該切削鑲片(10)的這些墊片對接表面(30)與該墊片(60)的這些鑲片對接表面(76)接合。
2.如權利要求I所述的組合，其中該切削鑲片(10)的每個端表面(12)具有圍繞穿過這兩個端表面的一條第一中央軸線(Al)的180°旋轉對稱性，每個次要側表面(14)具有圍繞穿過這兩個次要側表面(14)的第二中央軸線(A2)的180°旋轉對稱性，并且每個主要側表面(16)具有圍繞穿過這兩個主要側表面(16)的一條第三中央軸線(A3)的180°旋轉對稱性，并且其中該第二中央軸線(A2)是垂直于該第一中央軸線(Al)，而該第三中央軸線(A3)是垂直于該第一中央軸線(Al)并且垂直于該第二中央軸線(A2)。
3.如權利要求2所述的組合，其中這些墊片對接表面(30)是基本上是彼此共面的并且基本上與該切削鑲片(10)的第二中央軸線(A2)和第三中央軸線(A3)都是平行的。
4.如權利要求I所述的組合，其中該墊片(60)的一個端表面(62)具有圍繞穿過這兩個端表面(62)的一條第一中央軸線(Al)的180°旋轉對稱性，每個次要側表面(64)是圍繞穿過這兩個次要側表面(64)的第二中央軸線(A2)不對稱的，并且每個主要側表面(66)具有圍繞穿過這兩個主要側表面(66)的一條第三中央軸線(A3)的180°旋轉對稱性，并且其中該第二中央軸線(A2)是垂直于該第一中央軸線(Al)，而該第三中央軸線(A3)是垂直于該第一中央軸線(Al)并且垂直于該第二中央軸線(A2)。
5.如權利要求4所述的組合，其中這些鑲片對接表面(80)是基本上是彼此共面的并且基本上與該墊片(60)的第二中央軸線(A2)和第三中央軸線(A3)都是平行的。
6.如權利要求I所述的組合，其中該切削鑲片(10)進一步包括在這些主要和次要側表面(14，16)與這些端表面(12)之間的四個相反的拐角側表面(18)。
7.如權利要求6所述的組合，其中該切削鑲片進一步包括形成在每個端表面(12)與這些主要側表面(14)的一個相交處的兩個相反的主邊緣(32)、形成在每個端表面(12)與這些次要側表面(14)的一個相交處的兩個相反的次邊緣(34)、以及形成在每個拐角側表面(18)與這些主要側表面(16)的一個相交處的兩個相反的拐角邊緣(36)。
8.如權利要求7所述的組合，其中該切削鑲片(10)進一步包括形成在每個主邊緣(32)與端表面(12)的一個相交處且基本上沿著與其相關聯的主邊緣的整個長度延伸的一個主切削刃(38)、以及形成在每個次邊緣(34)與端表面(12)的一個相交處并且沿著與其相關聯的次邊緣的至少一半的長度延伸的一個次切削刃(40)、以及形成在該主切削刃和次切削刃(38，40)的一個相交處的一個拐角切削刃(42)。
9.如權利要求8所述的組合，其中，該主切削刃(38)鄰近這個升起的拐角(22)的區段構成了該主切削刃的一個前導端(44)，并且其中該主切削刃(38)鄰近這個降低的拐角(20)的區段構成了該主切削刃(38)的一個跟隨端(46)。
10.一種銑刀(100)，包括 多個鑲片凹座(104);以及 根據權利要求I所述的坐入該多個鑲片凹座(104)的每一個中的一個切削鑲片(10)與一個墊片(60)的一種組合。
全文摘要
在此披露了切削鑲片(10)與墊片(60)的一種組合。這種切削鑲片和墊片具有兩個相反的端表面(12，62)，并且帶有兩個相同且相反的主要側表面(16，66)以及兩個相同且相反的次要側表面(14，64)，這兩個相反的端表面在這些次要側表面(14，64)之間延伸。鑲片(10)的每個端表面具有兩個降低的對接構件(28)，每個構件具有一個用于接觸墊片(60)的墊片對接表面(30)。墊片(60)的一個端表面(62)具有兩個升起的對接構件(74)，每個構件具有一個用于接觸鑲片(10)的鑲片對接表面(76)。這些對接表面(30，76)在一個區域中彼此接觸，在這個區域中會產生高的切削力以便幫助分散在切削操作中遇到的負荷，同樣還在鑲片失效的情況下提供對鑲片凹座(104)的保護。
文檔編號B23C5/20GK102665983SQ201080053851
公開日2012年9月12日 申請日期2010年11月18日 優先權日2009年12月2日
發明者J·F·科瓦克, K·R·梅拉瓦蘭·尼基萊什 申請人:鈷碳化鎢硬質合金公司