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一种可转位切削工具发明专利

更新时间:2024-11-01
一种可转位切削工具发明专利 专利申请类型:发明专利;
地区:江西-赣州;
源自:赣州高价值专利检索信息库;

专利名称:一种可转位切削工具

专利类型:发明专利

专利申请号:CN202410760294.1

专利申请(专利权)人:赣州澳克泰工具技术有限公司
权利人地址:江西省赣州市经济开发区工业三路

专利发明(设计)人:夏金林,曹昊铉,谭卓鹏,刘玉梅,黄常华,李建宁,廖星文

专利摘要:本发明公开一种可转位切削工具,包括:设有凹陷形成的刀片座的刀杆和紧固螺钉;通过紧固螺钉安装于刀片座的刀片,包括依次层叠设置的安装部、定位部和切削部,刀片整体呈从切削部至安装部逐渐收缩的台形;其中,刀片座自外而内包括阶梯状逐渐收缩的第一凹部、第二凹部和第三凹部,第三凹部底面设有螺钉孔,螺钉孔的深度大于第三凹部的深度,且螺钉孔具有中心轴线;刀片绕中心轴线旋转时,安装部的侧面不干涉第二凹部侧壁,定位部的侧面不干涉第一凹部侧壁。目的在于提供一种刀片夹紧部分的结构更可靠、可快速更换切削部的可转位切削工具。

主权利要求:
1.一种可转位切削工具,其特征在于,包括:
刀杆,其一端设有凹陷形成的刀片座;
紧固螺钉;
通过所述紧固螺钉安装于所述刀片座的刀片,包括依次层叠设置的安装部、定位部和切削部,刀片整体呈从切削部至安装部逐渐收缩的台形;其中,切削部具有相对设置的第一平面和连接面;
定位部设置于连接面上,并具有与第一平面相对设置且平行的第二平面;
安装部设置在第二平面上,并具有与第二平面相对设置且平行的第三平面;
所述刀片座自外而内包括阶梯状逐渐收缩的第一凹部、第二凹部和第三凹部,第三凹部底面设有螺钉孔,螺钉孔的深度大于第三凹部的深度,且螺钉孔具有中心轴线;紧固螺钉旋出与第三凹部的深度相等的长度时,紧固螺钉依然与螺钉孔保持螺纹连接;所述刀片绕中心轴线旋转时,安装部的侧面不干涉第二凹部侧壁,定位部的侧面不干涉第一凹部侧壁;
沿所述第三平面的法线看,安装部为正八边形;
所述刀杆包括沿刀杆轴线分别设置的第一端面和第二端面、相对设置且平行的顶面和底面;所述安装部的侧面包括多个安装侧面,所述第一端面和所述顶面相交的角部相对所述第三凹部底面凸起有支撑柱,支撑柱朝向第三凹部底面的一侧具有与一安装侧面相接的第一支撑壁,第三凹部侧壁也具有分别与一安装侧面相接的、间隔设置的第二支撑壁和第三支撑壁。
2.根据权利要求1所述的一种可转位切削工具,其特征在于,所述第一平面与第一端面成78°‑89°的夹角α。
3.根据权利要求2所述的一种可转位切削工具,其特征在于,所述第一平面与顶面成
80°‑89°的夹角γ。
4.根据权利要求3所述的一种可转位切削工具,其特征在于,所述刀杆还包括相对设置且平行的第一侧面和第二侧面,所述刀片座设置于所述第一侧面与顶面、第一端面相交的角部或其附近,自所述第一侧面向第二侧面方向凹陷,并在所述第二端面和底面方向封闭,在所述第一端面和顶面方向开放。
5.根据权利要求1‑4任一项所述的一种可转位切削工具,其特征在于,第一凹部侧壁呈圆弧形。
6.根据权利要求1‑4任一项所述的一种可转位切削工具,其特征在于,沿所述第三平面的法线看,切削部和定位部近似正方形。
7.根据权利要求1‑4任一项所述的一种可转位切削工具,其特征在于,所述切削部的侧面包括多个切削侧面,切削侧面包括第一切削凹部、第二切削凹部和一平直的后刀面,第一切削凹部和第二切削凹部的底部位于两切削刃连线的内侧,而后刀面的大部分或绝大部分区域位于两切削刃连线的外侧,后刀面与两切削刃连线在其外侧成一定的夹角。 说明书 : 一种可转位切削工具技术领域[0001] 本发明属于加工刀具领域,尤其涉及一种可转位的切削工具。背景技术[0002] 在车削、开槽、切断、螺纹操作所用的金属切削工具领域内,早就开始用可拆卸的固定在刀片座内的切削刀片提供了一种合适的硬质材料,也就是硬质合金在切削刃附近执行切削操作的方式,刀片座由硬度较低的材料制作。[0003] 该类型的切削工具已经发展为具有多个切削刃的可转位切削刀片,通过更多的切削刃数量的切削操作来提高经济效益,这种切削工具可提供更加稳定且可靠的将刀片固定在刀片座的方式。[0004] 美国专利No.4169690公开了一种用于重负载的可转位刀片,刀片具有一条以上从中央主体部分向四周延伸的切削刃;刀片被夹紧壁从侧面或顶部出固定在刀杆的凹穴处;这样使得夹紧壁的存在使刀杆变得更加复杂。No.5308197公开了一种机加工方法,具有凹部的刀杆,凹部件安装在刀杆上以固定刀片;刀片具有安装部分及多个壁,安装部分的定位面靠在凹部的一对定位面上;凹部使该装置的生产及使用更加的复杂。发明内容[0005] 鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种刀片夹紧部分结构可靠、可快速更换切削部的可转位切削工具。[0006] 本申请方案提供一种可转位切削工具,包括:[0007] 刀杆,其一端设有凹陷形成的刀片座;[0008] 紧固螺钉;[0009] 通过所述紧固螺钉安装于所述刀片座的刀片,包括依次层叠设置的安装部、定位部和切削部,刀片整体呈从切削部至安装部逐渐收缩的台形;其中,[0010] 切削部具有相对设置的第一平面和连接面;[0011] 定位部设置于连接面上,并具有与第一平面相对设置且平行的第二平面;[0012] 安装部设置在第二平面上,并具有与第二平面相对设置且平行的第三平面;[0013] 所述刀片座自外而内包括阶梯状逐渐收缩的第一凹部、第二凹部和第三凹部,第三凹部底面设有螺钉孔,螺钉孔的深度大于第三凹部的深度,且螺钉孔具有中心轴线;所述刀片绕中心轴线旋转时,安装部的侧面不干涉第二凹部侧壁,定位部的侧面不干涉第一凹部侧壁。[0014] 进一步地,所述刀杆近似长方体,包括沿刀杆轴线分别设置的第一端面和第二端面,所述第一平面与第一端面成78°‑89°的夹角α。优选夹角α等于82°‑85°。[0015] 进一步地,所述刀杆还包括相对设置且平行的顶面和底面,所述第一平面与顶面成80°‑89°的夹角γ。优选夹角γ等于82°‑85°。[0016] 进一步地,所述安装部的侧面包括多个安装侧面,所述第一端面和所述顶面相交的角部相对所述第三凹部底面凸起有支撑柱,支撑柱朝向第三凹部底面的一侧具有与一安装侧面相接的第一支撑壁,第三凹部侧壁也具有分别与一安装侧面相接的、间隔设置的第二支撑壁和第三支撑壁。[0017] 进一步地,所述刀杆还包括相对设置且平行的第一侧面和第二侧面,所述刀片座设置于所述第一侧面与顶面、第一端面相交的角部或其附近,自所述第一侧面向第二侧面方向凹陷,并在所述第二端面和底面方向封闭,在所述第一端面和顶面方向开放。[0018] 进一步地,第一凹部侧壁呈圆弧形。[0019] 进一步地,沿所述第三平面的法线看,切削部和定位部近似正方形,安装部为正八边形。[0020] 进一步地,所述切削部的侧面包括多个切削侧面,切削侧面包括第一切削凹部、第二切削凹部和一平直的后刀面,第一切削凹部和第二切削凹部的底部位于两切削刃连线的内侧,而后刀面的大部分或绝大部分区域位于两切削刃连线的外侧,后刀面与两切削刃连线在其外侧成一定的夹角。[0021] 本申请的改进带来如下优点:本申请实施例一种可转位切削工具的刀片安装夹紧部分的结构简单可靠,螺钉不用全部旋出即可实现对切削部的快速替换。附图说明[0022] 图1为本申请实施例一种可转位切削工具的爆炸示意图;[0023] 图2为本申请实施例中刀杆的立体结构示意图;[0024] 图3为本申请实施例中刀片的俯视结构示意图;[0025] 图4为本申请实施例中刀片的侧视结构示意图;[0026] 图5为本申请实施例一种可转位切削工具的侧面结构示意图;[0027] 图6为图5中A‑A的剖面图;[0028] 图7为本申请实施例一种可转位切削工具的另一侧面的结构示意图;[0029] 其中,3、刀片;38、安装部;39、定位部;34、切削部;37、安装孔;30、第一平面;381、连接面;33、切削侧面;36a,36b,36c,36d:切削刃;32、第二平面;31、第三平面;35、安装部的侧面;35a,35b,35c,35d,35e,35f,35g,35h:安装侧面;33c、第一切削凹部;33a、第二切削凹部;33b、后刀面;2、刀杆;20、顶面;21、底面;22、第一侧面;23、第二侧面;26、第一端面;27、第二端面;25、刀片座;29、第一凹部;28、第二凹部;24、第三凹部;291、第一凹部底面;292、第一凹部侧壁;281、第二凹部底面;282、第二凹部侧壁;241、第三凹部底面;242、第三凹部侧壁;261、支撑柱;262、第一支撑壁;263、第二支撑壁;264、第三支撑壁;243、螺钉孔;4、紧固螺钉。具体实施方式[0030] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。[0031] 当可转位的切削刀片需要通过旋转切换切削刃时,现有的通常做法是使用工具旋出紧固螺钉,让紧固螺钉脱离螺钉孔后,将紧固螺钉和刀片从刀片座上拆卸下来;然后将刀片旋转到一个合适的角度后,将刀片和紧固螺钉放置到刀片座上;最后旋进紧固螺钉,通过安装孔和螺钉孔将刀片重新固定在刀片座上。这种方法需要将紧固螺钉和刀片完全拆卸出来,紧固螺钉和刀片容易掉落、遗失,而且重新安装的步骤较为繁琐耗时。[0032] 请参阅图1‑7,本申请实施例一种可转位切削工具1,包括刀杆2和安装在刀杆2上的、可转位的刀片3,以及用于安装固定刀片3的紧固螺钉4。[0033] 如图3、4所示,刀片3包括依次层叠设置的安装部38、定位部39和切削部34,以及贯穿安装部38、定位部39和切削部34中部的安装孔37。具体来说,安装部38、定位部39和切削部34均呈扁平状,刀片3整体呈从上至下阶梯状逐渐变大的台形,台形是指近似没有尖顶的金字塔形或近似圆台型,其截面近似梯形;其中安装部38位于顶端,面积最小;定位部39位于中间,切削部34位于底端,面积最大,安装部38、定位部39至切削部34呈阶梯状逐级下降排布。[0034] 如图4所示,切削部34具有相对设置的连接面381和第一平面30,定位部39设置在连接面381上并通过连接面381与切削部34连接;连接面381与切削底面21之间延伸有切削部的侧面,切削部的侧面包括多个周向排布的、相互连接的切削侧面33;两个相邻的切削侧面33相交形成切削刃36a,36b,36c,36d。[0035] 定位部39具有与第一平面30相对设置且平行的第二平面32。[0036] 安装部38设置在第二平面32上并通过第二平面32与定位部39连接,具有与第二平面32相对设置且平行的第三平面31,以及在第二平面32和第三平面31之间延伸有安装部的侧面35,安装部的侧面35包括多个安装侧面35a,35b,35c,35d,35e,35f,35g,35h,安装侧面35a,35b,35c,35d,35e,35f,35g,35h周向排布并依次连接。[0037] 如图2所示,刀杆2近似长方形,包括分别相对设置且平行的顶面20和底面21、相对设置且平行的第一侧面22和第二侧面23,沿刀杆轴线X分别设置的第一端面26和第二端面27;刀杆2的一端设有阶梯状凹陷形成的、与刀片3相配套的刀片座25,刀片座25自外而内包括逐渐缩小的第一凹部29、第二凹部28和第三凹部24;第一凹部29包括第一凹部底面291和第一凹部侧壁292,第二凹部28包括第二凹部底面281和第二凹部侧壁282,第三凹部24包括第三凹部底面241和第三凹部侧壁242;其中,第一凹部底面291、第二凹部底面281和第三凹部底面241自外而内呈阶梯状排布。刀片3安装于刀片座25中,具体来说,连接面381与第一凹部底面291相接,第二平面32与第二凹部底面281相接,第三平面31与第三凹部底面241相接,一部分安装侧面35a,35b,35c,35d,35e,35f,35g,35h与第三凹部侧壁242相接。[0038] 第三凹部底面设有螺钉孔,紧固螺钉通过安装孔和螺钉孔将刀片固定安装于刀片座中。螺钉孔的深度大于第三凹部的深度,且螺钉孔具有中心轴线B;刀片绕中心轴线B旋转时,安装部的侧面不干涉第二凹部侧壁,定位部的侧面不干涉第一凹部侧壁。本申请所述的深度均以中心轴线B为参考系。螺钉孔的深度大于第三凹部的深度的程度,应当以紧固螺钉旋出与第三凹部的深度相等的长度时,紧固螺钉依然与螺钉孔保持螺纹连接为准。例如,假设第三凹部的深度为H,当紧固螺钉旋出长度H时,紧固螺钉应当仍与螺钉孔保持螺纹连接。[0039] 本实施例的使用方法如下:当刀片需要通过旋转切换切削刃时,首先使用工具将紧固螺钉旋出一个第三凹部的深度;需要注意的是,由于螺钉孔的深度大于第三凹部的深度,所以此时紧固螺钉并没有脱离螺钉孔,紧固螺钉仍然与螺钉孔保持螺纹连接;然后将刀片提到最高处(刀片的最高处由紧固螺钉的螺帽限定),并同时将刀片转到合适的角度,以便安装后有可用的切削刃;接着将刀片重新安装到刀片座中,最后旋进紧固螺钉,将刀片重新固定于刀片座上。[0040] 本实施例提供的切削工具和方法使得刀片转位时不需要将紧固螺钉和刀片完全拆卸出来,防止掉落遗失,重新安装刀片和紧固螺钉的步骤也更加简单快捷。[0041] 刀片关于中心轴线B旋转对称。[0042] 切削侧面和安装侧面均垂直于第一平面。[0043] 作为一个实施例[0044] 第一平面30与第二端面27成78°‑89°的夹角α。[0045] 第一平面30与顶面20成80°‑89°的夹角γ。[0046] 切削刀片3通过紧固螺钉4锁紧到刀杆2的刀片座中,形成可转位切削工具1,即可得到该可转位切削工具1的工作状态时的角度。在切槽加工时,假设刀杆2的夹角α=88°,γ=88°,刀具的主偏角是0°,当刀具对工件径向移动,可成功实现切槽;在切断加工时,假设刀片角度不变,刀杆2的夹角α=82°,γ=88°,得到的刀具的主偏角是6°,当刀具对工件径向移动切断,可有效控制工件芯部的大小,进一步的可控制芯部留在哪一端。[0047] 作为一个实施例[0048] 如图2所示,具体来说,刀片座25设置于第一侧面22与顶面20、第一端面26相交的角部或其附近,自第一侧面22向第二侧面23方向凹陷,并在第二端面27和底面21方向封闭,在第一端面26和顶面20方向开放,使得第一凹部侧壁292、第二凹部侧壁282和第三凹部侧壁242大致向着第二端面27和底面21的方向延伸,也使得第一凹部底面291、第二凹部底面281和第三凹部底面241自第一侧面22向第二侧面23与顶面20、第一端面26相交的角部逐级下降;使得安装于刀片座25的刀片3向外突出有用于切削的切削刃。[0049] 如图2、6所示,第一端面26和顶面20相交的角部相对第三凹部底面241凸起有支撑柱261,支撑柱261朝向第三凹部底面241的一侧具有与一安装侧面35a,35b,35c,35d,35e,35f,35g,35h相接的第一支撑壁262,第三凹部侧壁242也具有分别与一安装侧面35a,35b,35c,35d,35e,35f,35g,35h相接的、间隔设置的第二支撑壁263和第三支撑壁264。支撑柱261和第一支撑壁262可以让刀片3不易受到破坏。支撑柱261、第一支撑壁262不与刀片3接触,支撑柱261在切削工具工作时可以挡住切屑进入刀片座25或击打刀片3。[0050] 如图6所示,第一支撑壁262、第二支撑壁263和第三支撑壁264呈三角排布,即三者连线构成三角形。[0051] 作为一个实施例[0052] 如图1、2所示,第一凹部侧壁292呈圆弧形。[0053] 如图3所示,从第三平面31的法向看,刀片3的切削部34、定位部39和安装部38均为左右和上下同时对称的形状。具体来说,切削部34近似正方形,正方形的每条边为切削部34的一切削侧面33,切削刃36a,36b,36c,36d分别形成于正方形的对角处;定位部39为正方形或近似正方形;安装部38为正八边形或近似正八边形;安装孔37为圆形。因此,切削部34形成有四个周向排布并首尾相接的切削侧面33,并分别形成四个切削刃36a,36b,36c,36d;安装部38分别形成有八个周向排布并首尾相接的安装侧面35a,35b,35c,35d,35e,35f,35g,35h。[0054] 作为一个实施例[0055] 如图3所示,切削侧面33包括第一切削凹部33c、第二切削凹部33a和一平直的后刀面33b。[0056] 从第三平面31的法向看,如图3所示,以分别位于该切削侧面33两端的两切削刃36a,36b,36c,36d的连线为基准,第一切削凹部33c和第二切削凹部33a的底部位于两切削刃36a,36b,36c,36d连线的内侧,而后刀面33b的大部分或绝大部分区域位于两切削刃36a,36b,36c,36d连线的外侧,后刀面33b与两切削刃36a,36b,36c,36d连线在其外侧成一定的夹角。[0057] 第一切削凹部33c靠近切削刃36a,36b,36c,36d处具有一前刀面,该前刀面为平坦面。[0058] 切削侧面33和安装侧面35,35a,35b,35c,35d,35e,35f,35g,35h垂直于第一平面30和第三平面31。[0059] 第三凹部底面241与第三凹部侧壁242垂直。[0060] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

专利地区:江西

专利申请日期:2024-06-13

专利公开日期:2024-09-03

专利公告号:CN118305343B


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