[发明专利]带有应力离隙的铣刀

说明书

一种切削刀具如铣刀包括一个刀具本体以及多个用于接纳切削镶片的凹座。每个凹座包括一个底部支撑表面、一个径向支撑表面、一个轴向支撑表面、一个在该底部支撑表面与该径向支撑表面之间的第一拐角离隙、以及在该凹座的一端处形成于该第一拐角离隙中的一个第一应力离隙。该第一应力离隙是相对于一个平行于该径向支撑表面的平面以一个角度形成的。该第一应力离隙减小了该切削刀具在机加工操作过程中的拉伸应力。可以在该第一拐角离隙中和/或在一个第二拐角离隙中形成一个第二应力离隙和第三应力离隙。

发明背景

切削刀具，诸如铣刀，是圆柱形、圆锥形的形状的或者盘形式的、具有多个切削刃的可旋转刀具。此类刀具可按多种形式来获得，诸如简单的圆柱形的侧铣刀、平面铣刀和端铣刀、成形刀具、以及标准和特殊形状的外形的刀具。

本领域已知了使用被安装在刀具前端的切削镶片的端铣刀。这些端铣刀根据安装在其中的切削镶片的构型可以用于若干类型的应用中。这些切削镶片可以提供一个用于侧铣削的外围切削刃、一个用于平面铣削的前部切削刃、以及一个用于不同复制应用的所谓“球头”端铣刀的弯曲切削刃。四槽铣刀可能是最常见的，但是2槽、3槽、或6槽也被广泛地使用着。端铣刀的大量使用是因为它们可以执行各种各样的铣削操作，并且该刀具的初始费用是中等程度的。除圆柱形外的形状也是常用的。其柄可以是平行的或者楔形的、并且不必等于该刀具齿的直径。

通常当端铣刀处于操作中时，机械力被施加在该刀具的一个刃上的。所导致的力矩受到该刚性地握持刀具柄的刀夹具的抵抗。忽视该力矩的方向随着刀具的旋转而不断改变这一事实，该刀具可以被认为是如悬臂一样受到应力的。

虽然以上所讨论的应力问题是与避免会导致工具破裂的疲劳相关的，但是同样重要的还有对最小化刀具挠曲的要求，以便改进精确度和表面精度并且减小震动和噪声。该弯曲力矩与刀具的旋转一起产生了完全相反的应力状况(交替的拉伸应力和压缩应力)，这对于疲劳而言是最具毁坏性的状况。

因此，需要一种改进的切削刀具，该切削刀具可以克服已知切削刀具的局限性并且减小或消除该切削刀具的总应力。

发明概述

本发明的诸位发明人通过在径向支撑表面上提供一个位于高应力区域附近的凹座特征已经解决了与常规切削刀具相关联的高应力问题，该凹座特征大大减小了拉伸应力，由此改进了刀具安全性以及刀具的寿命。

一方面，一种切削刀具包括一个刀具本体，该刀具本体包括多个用于接纳切削镶片的凹座，每个凹座包括一个底部支撑表面、一个径向支撑表面、一个在该底部支撑表面与该轴向支撑表面之间的第一拐角离隙、以及在该凹座的一端处形成于该第一拐角离隙中的一个第一应力离隙，该第一应力离隙是相对于一个平行于该轴向支撑表面的平面以一个角度形成的，其中该第一应力离隙减小了该切削刀具在机加工操作过程中的拉伸应力。

另一方面，一种切削刀具包括一个刀具本体，该刀具本体包括多个用于接纳切削镶片的凹座，每个凹座包括一个底部支撑表面、一个轴向支撑表面、一个径向支撑表面、一个在该底部支撑表面与该轴向支撑表面之间的第一拐角离隙、一个在该底部支撑表面与该径向支撑表面之间的第二拐角离隙、在该凹座的一端处形成于该第一拐角离隙中的一个第一应力离隙、以及形成于该第二拐角离隙中的一个第二应力离隙，该第一应力离隙是相对于一个平行于该轴向支撑表面的平面以一个角度形成的，并且该第二应力离隙是相对于一个平行于该径向支撑表面的平面以一个角度形成的，其中该第一应力离隙和该第二应力离隙减小了该切削刀具在机加工操作过程中的拉伸应力。