[发明专利]铣刀及其切削刀片

说明书

本申请是2011年1月28日提交的、名称为“铣刀及其切削刀片”、申请号为200980129725.8的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种可转位切削刀片（insert）及具有相同的多个可转位切削刀片的铣刀，大体上用于金属切削过程，具体地用于铣削过程。

背景技术

在一定的旋转切削工具操作条件下，会发生振动或颤动，导致工具磨损加速，表面光洁度水平下降，并且持续情况下造成主轴损害。为消除或减少这些振动而又不求助于替代工具，需要调整操作参数，包括切削深度、切削速度和进给率，这经常会导致生产率和效率下降。

以下现有技术的例子讨论替代工具的发明，其目的在于减少/消除颤动或振动的负面影响，同时保持足够高的机加工效率、精度和质量水平。

US4808044公开了一种面铣刀，其包括刀体及多个相同切削刀片，多个相同切削刀片可拆卸地安装在形成于刀体内的圆周间隔的凹穴（pocket）内。第一和第二凹部形成于交替的凹穴内，其中第一凹部具有大致面向旋转方向的底部，第二凹部具有关于第一凹部略微倾斜的底部。每个刀片为大致四边形，具有形成在前刀面与四个侧面的相交处上的四个主切削刃，以及经支撑部件与凹部底部联系并由楔部件可释放地固定的平后面。安装在具有第一凹部的凹穴内的刀片比安装在具有第二凹部的相邻凹穴内的刀片具有更小的轴向前角（rake angle）和更大的径向前角。由于轴向和径向前角不同，第一和第二凹部内的刀片在与工件接合时受到不同的冲击力，使得刀体不与机床共振，防止颤动。

US6619891公开了一种铣刀，其包括主体和可拆卸地安装在分离的座上的至少一组周向隔开的相同切削刀片，其中每组包括至少三个切削刀片。每个刀片有位于前刀面与后刀面之间的工作切削刃，其中前刀面大致面向旋转方向，后刀面大致面向径向向外。设置刀体上的座使得其中一个切削刀片的间隙角大于同一组中至少两个其它刀片的间隙角。这种组合使得在铣刀中，较大间隙角的刀片产生具有较高精度的更平滑的表面光洁度，而较小间隙角的刀片则倾向于抑制振动并提供更高的稳定性。

US6997651公开了一种端铣刀，其具有在硬质合金柱形体中形成的多个排屑槽，其中每个排屑槽具有相关联的外周切削刃和端切削刃。从柱形体的圆周方向上看时，第一和第二外周切削刃交替布置，相应的第一和第二端切削刃也如此。第一和第二外周切削刃具有第一和第二径向前角，第一和第二端切削刃具有第一和第二轴向前角。第一径向前角大于第二径向前角，第一轴向角小于第二轴向前角。该布置允许切削阻力均匀分布到端铣刀的所有切削刃上，从而防止颤动。

关于减少或防止颤动，以上讨论的每个现有技术发明通过采用具有单个几何构造的切削工具而提出了不同的解决方案。

本发明的一个目标是提供一种可转位切削刀片，其可用于旋转切削工具，尤其是铣刀，其中，通过在同一刀片接收凹穴内转位至少一个切削刀片实现多于一个几何构造，以提供替代解决方案减少振动和颤动，同时保持优化的操作参数。

本发明的目标还在于提供一种可转位切削刀片，其具有多一个主切削刃，其中可通过在铣刀体的同一刀片接收凹穴内转位所述切削刀片而实现多于一个刀具轴向前角。

本发明的另一个目标在于提供一种可转位切削刀片，其具有多于一个主前刀面，其中通过在铣刀体的同一刀片接收凹穴内转位所述切削刀片而实现多于一个刀具径向前角。

发明内容

根据本发明的优选实施例，提供一种可转位切削刀片，包括：

上表面和相对的下表面，周侧表面在其间延伸；

在上表面与下表面之间延伸并张开到上表面与下表面的装夹通孔，所述装夹通孔具有刀片轴线，切削刀片绕所述刀片轴线可转位；

在上表面与周侧表面的相交处形成在上周刃上的至少两个主切削刃；

形成在上表面上与所述至少两个主切削刃的各自一个相邻的至少两个主前刀面，

具有包含所述刀片轴线并垂直于所述至少两个主切削刃的至少两个中心平面；以及

在线与由下表面限定的下平面之间的至少两个前刀面轮廓角β1、β2，所述线至少在所述至少两个主切削刃附近与通过所述至少两个中心平面所取的所述至少两个主前刀面的剖面轮廓共线，

其中，所述至少两个前刀面轮廓角β1、β2中的至少两个是不同的。

还根据本发明的优选实施例，提供一种铣刀，包括：

具有多个刀片接收凹穴的铣刀刀体及相等数量的相同的可转位切削刀片，

每个刀片接收凹穴具有关于中心纵轴线以相同凹穴角倾斜的大致平面凹穴座表面；以及