本發明涉及切削工具。更具體地講，本發明涉及用于銑削軌頂的切削工具，所述切削工具具有螺旋地安裝到切削工具上的多種不同類型的切削刀片。

背景技術：

用于銑削軌頂的常規切削工具由隨機間隔的切削刀片和用于容屑槽的方形凹座設計構成。因此，常規切削工具經歷了工具壓力增加、工具壽命縮短以及軌形銑削期間的效率下降。因此，需要提供這樣的切削工具，其提供更平滑、有效的軌形銑削，同時提供持續的工具壓力，從而改善工具壽命。

技術實現要素：

提供具有更平滑、有效的軌形銑削，同時提供持續的工具壓力和改善的工具壽命的切削工具的問題通過將多種不同類型的切削刀片螺旋地安裝到切削工具上來解決。

在本發明的一個方面，用于銑削軌頂的切削工具組件包括第一部分和安裝到第一部分的第二部分。每個部分包括用于接納多種不同類型的切削刀片的多個刀片接納凹座，其中所述多種不同類型的切削刀片被布置在由螺旋容屑槽間隔開的多個螺旋齒中。

在本發明的另一個方面，用于銑削軌頂的切削工具組件包括第一部分和安裝到第一部分的第二部分。每個部分包括用于接納多種不同類型的切削刀片的多個刀片接納凹座，所述多種不同類型的切削刀片被布置在由螺旋容屑槽間隔開的多個螺旋齒中，其中所述多種不同類型的切削刀片包括具有以半徑r形成的頂部表面的第一類型切削刀片、具有以小于半徑r的第一半徑r1形成的頂部表面的第二類型切削刀片以及具有以小于第一半徑r1的第二半徑r2形成的頂部表面的第三類型切削刀片。

在本發明的又一個方面，用于銑削軌頂的切削工具組件包括第一部分和安裝到第一部分的第二部分。每個部分包括用于接納多種不同類型的切削刀片的多個刀片接納凹座，所述多種不同類型的切削刀片被布置在由螺旋容屑槽間隔開的多個螺旋齒中，其中所述多種不同類型的切削刀片包括具有以半徑r形成的頂部表面的第一類型切削刀片、具有以小于半徑r的第一半徑r1形成的頂部表面的第二類型切削刀片以及具有以小于第一半徑r1的第二半徑r2形成的頂部表面的第三類型切削刀片。第一類型切削刀片在切削工具組件的縱向軸線的區域中接觸頂軌的側壁和頂部表面，并且第二類型切削刀片接觸頂軌的第一彎曲部分，并且第三類型切削刀片在銑削操作期間接觸頂軌的第二彎曲部分。

附圖說明

雖然示出了本發明的各種實施例，但是示出的具體實施例不應被解釋為限制權利要求。預期可以在不脫離本發明范圍的情況下進行各種變化和修改。

圖1為根據本發明的實施例的用于銑削頂軌的具有螺旋布置的切削刀片和容屑槽的切削工具組件的等軸視圖；

圖2為圖1的切削工具組件的另一個等軸視圖；

圖3為圖1的切削工具組件的左手切面的前視圖；

圖4為圖1的切削工具組件的右手切面的前視圖；

圖5為圖1的切削工具組件的前視圖；

圖6為根據本發明的實施例的用于切削工具組件的第一類型切削刀片的頂視圖；

圖7為沿圖6的線7-7截取的切削刀片的剖視圖；

圖8為根據本發明的實施例的用于切削工具組件的第二類型切削刀片的等軸視圖；

圖9為圖8的第二類型切削刀片的頂視圖；

圖10為沿圖9的線10-10截取的切削刀片的剖視圖；

圖11為根據本發明的實施例的用于切削工具組件的第三類型切削刀片的等軸視圖；

圖12為圖11的第二類型切削刀片的頂視圖；

圖13為沿圖12的線13-13截取的切削刀片的剖視圖；以及

圖14為在銑削操作期間形成頂軌的圖1的切削工具組件的放大局部視圖。

具體實施方式

現在參見圖1-圖5，切削工具組件10，例如用于銑削軌頂200的成形磨機，包括第一部分12和安裝到第一部分12的第二部分14。一般來講，每個部分12,14包括用于接納多種不同類型的切削刀片18,20,22的多個刀片接納凹座16。如圖3和圖4所示，每個部分12,14具有切削工具組件10的總寬度w約一半(1/2)的寬度w1,w2(圖5)。

一個部分12,14，例如第一部分12可包括定位銷23和錐樞25，用于確保第一部分12正確安裝到第二部分14(圖3)。切削工具組件10圍繞中央旋轉軸線24旋轉，并且還具有基本上垂直于中央旋轉軸線24的縱向軸線26。第一部分12通過將螺紋緊固件28插入第一部分12中的孔30，并將螺紋緊固件28擰入第二部分14中的螺紋孔(未示出)來固定到第二部分14。

在圖示實施例中，切削工具組件10可通過將心軸插入第二部分14的中央孔38來安裝到心軸(未示出)。一旦安裝到心軸，多個螺紋緊固件32即可插入第一部分12中的孔34和第二部分14中的孔36，然后切削工具組件10可固定到旋轉機器(未示出)。在圖示實施例中，螺紋緊固件28,32包括本領域熟知類型的內六角螺釘。應當指出的是，當切削工具組件10安裝到旋轉機器(未示出)時，第一部分12包括基本上平面的安裝表面40，并且第二部分14包括基本上平面的安裝表面42。

在本發明的一個方面，切削工具組件10包括多個螺旋齒44，該螺旋齒包括多種不同類型的切削刀片18,20,22。如本文所用，螺旋(或螺旋線)是平滑空間曲線的類型，即三維空間中的曲線。它具有以下性質：在任何點的切線與稱為軸線的固定直線成一恒定角。螺旋的例子是卷簧和螺旋式樓梯的扶手。螺旋可以是右手的或左手的。從沿螺旋軸線的視線觀察，如果順時針旋擰運動移動螺旋遠離觀察者，則稱為右手螺旋；如果朝向觀察者，則為左手螺旋。螺旋的間距為平行于螺旋軸線測量的一個完整螺旋圈的寬度。

在圖示實施例中，螺旋齒44以左手取向布置。然而，應當理解本發明可以以右手取向布置的螺旋齒44實施。在該實施例中，第二部分14將在縱向軸線26的左手側，而非圖1-圖5所示的右手側。換句話講，切削工具組件10將相對于圖1-圖5所示的實施例的縱向軸線26鏡像對稱。

在圖示實施例中，切削工具組件10具有總共七(7)行螺旋齒44，每個螺旋齒44包括總共十(10)個切削刀片18,20,22。在圖示實施例中，每個齒44具有總共六(6)個切削刀片18、兩(2)個切削刀片20和兩(2)個切削刀片22(一些切削刀片18,20,22可能在圖1-圖5中不可見)。每行螺旋地安裝的切削刀片18,20,22可被螺旋(或螺旋形)容屑槽46間隔開，以有助于在加工操作期間移除切屑。在圖示實施例中，切削工具組件10中存在總共七(7)個容屑槽46。然而，應當理解，本發明不受螺旋齒44的行數和螺旋容屑槽46的數量的限制，并且根據切削工具組件10的尺寸，本發明可具有任何所需數量的齒44和容屑槽46。還應當理解，本發明可在不存在螺旋容屑槽46的情況下實施。在該實施例中，切屑縫47可有助于在加工操作期間移除切屑。

現在參見圖6和圖7，根據本發明實施例示出了切削刀片18。切削刀片18包括第一表面48、與第一表面48相對的第二表面50，以及在第一表面48和第二表面50之間延伸的多個周圍側表面52,54,56,58。在一個實施例中，切削刀片18為基本上方形的形狀，以使得周圍側表面52,54,56,58接觸切削刀片18的內切圓ic。切削刀片18包括分別在第一表面48和周圍側表面52,54,56,58之間的相交處的多個切削刃60,62,64,66。相似地，切削刀片18包括分別在第二表面50和周圍側表面52,54,56,58之間的相交處的多個切削刃68,70,72,74(圖6和圖7中僅可見切削刃68,72)。因此，切削刀片18是具有總共八(8)個切削刃的雙面切削刀片，并且圍繞全部三個軸線(x、y和z)對稱。第一表面48和第二表面50可能以非常大的半徑r形成。在一個實施例中，半徑r為至少10.00英寸(254.00mm)。

切削刀片18包括在第一表面48和第二表面50之間延伸、用于容納安裝螺釘78的埋頭孔76(圖1)，用于將切削刀片18安裝到刀片接納凹座16內。切削刀片18可包括在第一表面48和第二表面50和周圍側表面52,54,56,58之間的相交處的斜面80，以防止切削刀片18的角損壞。在一個實施例中，斜面80相對于鄰近的周圍側表面52,54,56,58以約四十五(45)度的角82形成。

現在參見圖8-10，根據本發明實施例示出了切削刀片20。切削刀片20包括頂部表面84、與頂部表面84相對的底部表面86，以及在頂部表面84和底部表面86之間延伸的多個周圍側表面88,90,92,94。在一個實施例中，切削刀片20為基本上矩形的形狀。切削刀片20包括在頂部表面84和周圍側表面90之間的相交處的第一切削刃96，以及在頂部表面84和周圍側表面94之間的相交處的第二切削刃98。與切削刀片18不同的是，切削刀片20是具有總共兩(2)個切削刃的單面切削刀片，并且圍繞一(1)個軸線對稱并圍繞兩個軸線非對稱。此外，頂部表面84和切削刃96,98以適形于頂軌的半徑r1形成，如下文詳述的那樣。在一個實施例中，半徑r1在約1.00英寸(25.4mm)和約1.50英寸(38.1mm)之間。例如，半徑r1可為約1.25英寸(31.75mm)。

切削刀片20包括在頂部表面84和底部表面86之間延伸、用于容納安裝螺釘78的埋頭孔100(圖1)，用于將切削刀片20安裝到切削工具組件10的刀片接納凹座16內。切削刀片20可包括在頂部表面84和底部表面86和側表面88,92之間的相交處的斜面102，以防止切削刀片20的角損壞。

現在參見圖11-13，根據本發明實施例示出了切削刀片22。切削刀片22包括頂部表面104、與頂部表面104相對的底部表面106，以及在頂部表面104和底部表面106之間延伸的多個周圍側表面108,110,112,114。在一個實施例中，切削刀片22為基本上矩形的形狀。切削刀片22包括在頂部表面104和周圍側表面110之間的相交處的第一切削刃116，以及在頂部表面104和周圍側表面114之間的相交處的第二切削刃118。與切削刀片18不同的是，切削刀片22是具有總共兩(2)個切削刃的單面切削刀片，并且圍繞一(1)個軸線對稱并圍繞兩個軸線非對稱。此外，頂部表面104和切削刃116,118以適形于頂軌的半徑r2形成，如下文詳述的那樣。在一個實施例中，半徑r2在約0.50英寸(12.7mm)和約0.75英寸(19.05mm)之間。例如，半徑r2可為約0.562英寸(14.29mm)。因此，切削刀片22的半徑r2的相對值小于切削刀片20的半徑r1。

切削刀片22包括在頂部表面104和底部表面106之間延伸、用于容納安裝螺釘78的埋頭孔102(圖1)，用于將切削刀片22安裝到切削工具組件10的刀片接納凹座16內。切削刀片22可包括在頂部表面104和底部表面106和側表面108,112之間的相交處的斜面122，以防止切削刀片22的角損壞。

現在參見圖14，切削工具組件10設計為形成通常以200示出的頂軌，該頂軌以有效、高性價比的方式用于鐵軌(未示出)。如圖14所示，具有半徑r的切削刀片18的第一表面48和第二表面50在切削工具組件10的縱向軸線26的區域中接觸頂軌200的側壁202和頂部表面204。具有半徑r1的切削刀片20的頂部表面84接觸頂軌200的第一彎曲部分206，并且具有半徑r2的切削刀片22的頂部表面104接觸頂軌200的第二彎曲部分208。

已示出切削工具組件10工具壓力往往會將切削工具組件10推入心軸，而不是試圖將切削工具拉出心軸。因此，與其中切削刀片隨機布置在具有方形凹座容屑槽的切削工具上的常規切削工具相比，本發明的切削工具組件10提供了更平滑、有效的軌形銑削、銑削操作期間持續的工具壓力、改善的工具壽命以及更有效的切屑移除。具體地講，測試已顯示，與具有隨機布置的切削刀片和方形凹座容屑槽的常規切削工具相比，本發明的切削工具組件10減少了20-25％的功耗。

本文所提到的專利和出版物據此以引用方式并入。

雖然當前已描述了優選實施例，但本發明在所附權利要求書的范圍內可以其他方式體現。