[发明专利]用于去屑金属加工的车削刀片、刀具部件、方法以及机床

说明书

技术领域

本发明总体上涉及通过车削进行的去屑金属加工。更准确地说，本发明涉及被形成为用于工件的去屑金属加工的车削刀片，所述工件在第一旋转方向上以第一旋转速度围绕工件轴线旋转，车削刀片包括前表面、包络面和位于前表面与包络面相遇处的圆形切削刃，切削刃围绕前表面延伸且位于与包络面形成角度α的平面中，刀具轴线在相对于所述平面的法线方向上延伸通过车削刀片，且车削刀片在去屑金属加工过程中形成为以第二旋转速度围绕刀具轴线旋转。

本发明还涉及根据权利要求15的前序部分的用于去屑金属加工的刀具部件、根据权利要求17的前序部分的用于去屑金属加工的方法，以及根据权利要求20的前序部分的用于去屑金属加工的机床。

背景技术

US-7,156,006公开了通过引言表明的类型的车削刀片。该车削刀片旨在用于保持旋转的工件的机床，车削刀片与工件切削接合且同时围绕其自身轴线旋转。旋转的车削刀片被保持在旋转的刀具保持架中。旋转的车削刀片的前表面形成为切屑表面且可包括用于切断在加工中形成的切屑的装置。

US-7,325,471公开了类似于US-7,156,066中公开的车削刀片且旨在用于类似的机床中。

因此，根据本发明的车削刀片旨在用于工件旋转的车削加工的类型中。在常规的车削加工中，其中车削刀片是固定的，即，车削刀片不围绕其自身轴线旋转，车削刀片的同一区域将在整个车削操作中与工件接合。这意味着这一区域的发热变高且由此同一区域的磨损变大。这则不利地影响使用寿命。

通过使车削刀片能够围绕其自身轴线旋转，切削刃的与工件接合的部分将连续地移位，使得新的切削刃一直向前进给。这样，切削刃的与工件接合的部分有可能冷却，由此与常规的车削相比，切削刃的温度能保持在较低水平。这意味着刀具的使用寿命能提高。可选地，能在维持的高温下提高加工的强度。较长的使用寿命有很大益处，因为能在不更换或较少更换车削刀片的情形下进行车削操作。除了较高的效率和由此实现的经济利益外，这也是有利的，因为难以避免在更换车削刀片之后在已加工表面中的不规则性。

发明内容

上面提到的US-7,156,006中公开的技术具有缺陷，即围绕其自身中心轴线旋转的刀具必须是相对长且又细的，特别是在工件具有大直径的情形中。这是因为刀具的旋转轴线基本上与工件成切向地延伸且刀具的形状和尺寸必须使得除了车削刀片外，刀具的任何部分都不能在加工过程中接触工件。为此，也难于利用US-7,156,006和US-7,325,471中公开的技术来表面车削工件的端面，特别是如果端面的半径长于刀具的细长的前面部分的话。

本发明的目的是实现去屑金属加工，其中车削刀片能实现长使用寿命以及从而长的加工时间。去屑金属加工也应是灵活的且适用于不同类型工件的加工，特别是大直径的工件。而且，去屑金属加工应能通过相对简单的机床且以相对简单的方法实现。

这一目的通过引言表明的车削刀片来实现，其特征在于，包络面形成切屑表面且设置成接触在去屑金属加工中形成的切屑，且切屑表面包括断屑装置。

通过围绕其自身刀具轴线旋转的这样的车削刀片，实现了以下优势：新的作用的切削刃被连续地进给到与工件接合。因此，作用的切削刃的每一部分将只在加工的相对较短的时间内与工件接合。在切削刃不与工件接合的期间，其能冷却，由此切削刃的温度能保持在相对低的水平。车削刀片的包络面形成切屑表面的事实需要刀具能被制作得相对较短，因为刀具远离工件延伸。因此，避免了刀具的部分在加工过程中接触工件的危险。这是特别有利的，以便允许加工大直径的工件并允许表面车削。加工也因刀具沿其刀具轴线相对较短而得到促进，这意味着振动和不平衡问题可保持在低水平。

根据本发明的一个实施例，切屑表面包括接壤切削刃的周向第一部分和接壤第一部分的周向第二部分。所述断屑装置可由第二部分组成。因此，断屑装置位于距适当的切削刃一定距离处。

根据本发明的一个实施例，第一部分具有旋转对称的第一延伸部。

根据本发明的一个实施例，角度α相对于第一部分小于或等于90°。因此，第一部分可为锥形。但是，应注意，第一部分也可为柱形，即，角度α等于90°。

根据本发明的一个实施例，在包括刀具轴线的截面平面中看，第一部分具有凹形形状。凹形形状可延伸跨过整个第一部分，即第一部分是凹的。也可使凹形形状形成所述断屑装置的至少部分。在此情形中，第一部分的凹形形状可具有相对小的曲率半径，使得撞击第一部分的切屑突然地被弯曲，使得其也被切断。