发明内容

发明人发现EP 1 899 098B1中公开的车削刀具可以得到改进。

本发明的目的在于提供一种包括圆形车削刀片的车削刀具，其中该车削刀片能够在多个位置转位，其目的是以最佳方式使用车削刀片的去屑切削刃。一个进一步的目的是提供一种车削刀具，其中在加工期间，车削刀片在刀片座中的旋转被保持在有限的水平。再一个进一步的目的是提供一种可以以经济的方式制造的车削刀具。再一个进一步的目的是提供一种能够承受高切削力的车削刀具。再一个进一步的目的是降低加工期间发生振动的风险。

这些目的中的至少一个目的是通过一种车削刀具实现的，该车削刀具包括刀具本体和车削刀片，其中车削刀片包括顶表面、相对的底表面、处在顶表面和底表面之间的参考平面、与顶表面和底表面相交的中心轴线、连接顶表面和底表面的侧表面、与顶表面和侧表面相邻的切削刃，该切削刃是圆形的并且与中心轴线同心，其中车削刀片的底表面包括一组平坦表面，

其中平坦表面在平行于参考平面的平面中延伸，其中车削刀具包括刀片座，其中刀片座包括底表面，其中刀片座的底表面包括支撑表面，其中车削刀片通过夹紧装置安装在刀片座中，其中刀片座包括后表面，其中车削刀片的侧表面与刀片座的后表面接触，其中车削刀片的底表面包括一组径向凹槽，其中径向凹槽与侧表面相交，其中刀片座的底表面包括第一脊部，其中刀片座的支撑表面是平面的，其中第一脊部处于形成在车削刀片的底表面中的径向凹槽中的一个径向凹槽内，其中车削刀片的平坦表面中的至少一个平坦表面与刀片座的支撑表面接触，其中在横截面上，第一脊部小于径向凹槽中的一个径向凹槽。

通过这种车削刀具，可以降低刀片旋转风险，同时平坦的底接触表面确保降低刀片破损或刀片座破损的风险。通过这种车削刀具，接触表面可以相对较大，从而提高在高切削力下的稳定性。此外，可以以经济的方式制造车削刀具，因为所述径向凹槽和所述第一突起不需要具有精确且对应的尺寸。第一脊部和径向凹槽相互作用将防止刀片在被使用时不受限的旋转。为了不得到高估和宽容的敏感系统，优选地是在刀片和第一脊部之间存在竖直间隙。这提供了增加径向凹槽和脊部的公差的机会，从而使刀片更加适应生产。这将确保刀片和刀片座之间有良好的接触，从而提供稳定的安装并降低振动风险。车削刀片和刀片座之间的良好接触降低了刀片移动和/或振动的风险。通过具有平坦的底接触表面，简化了生产和评估。通过具有多个径向凹槽，刀片可以被转位多次，多达径向凹槽的数目。径向凹槽提供更简单和精确的转位。通过具有小于径向凹槽的第一脊部，可以降低拉伸应力的风险，从而可以降低刀片破损的风险。

该车削刀具适用于CNC车床中并且包括刀具本体，该刀具本体优选地是至少部分由钢制成的。车削刀片至少部分地由比刀具本体的至少大部分更耐磨的材料制成。车削刀片优选地是包括耐磨材料，诸如硬质合金、立方氮化硼或陶瓷。车削刀片的顶表面包括前刀面。车削刀片的底表面包括座置表面。参考平面处于顶表面和底表面之间的中间。与顶表面和底表面相交的中心轴垂直于参考平面。优选地是，通孔与中心轴线同心。连接顶表面和底表面的侧表面包括间隙表面。侧表面优选为锥形。换言之，顶表面的面积优选地大于底表面的面积。切削刃与顶表面和侧表面相邻，即连接到或邻接于顶表面和侧表面。切削刃在俯视图中为360°的圆形，并且相对于中心轴线同心或与中心轴线同心。切削刃可以完全位于平行于参考平面的平面中。底表面包括一组径向凹槽。换言之，所述凹槽朝向中心轴线延伸。所述凹槽优选地是与侧表面相交。所述凹槽优选地是沿着凹槽的长度具有恒定的宽度和高度。优选地是，所述一组径向凹槽绕中心轴线均匀分布。优选地是，所述径向凹槽中的每个径向凹槽的横截面是一致的。优选地是，凹槽的数目是6-20个，甚至更优选地是6-12个，甚至更优选地是6个。底表面包括一组，即至少两个平坦表面。优选地是，平坦表面的数目等于凹槽的数目。优选地是，平坦表面形成在相邻的成对的凹槽之间。

车削刀具包括刀片座，车削刀片可以可拆卸地座置或夹紧在刀片座中。刀片座包括底表面和后表面，其中后表面和底表面是支撑表面。刀片座的底表面包括呈第一脊部形式的突起以及平面的或平坦的支撑表面。

所述平面的或平坦的支撑表面垂直于车削刀片的中心轴线。所述第一脊部相对于所述平面的或平坦的支撑表面升高。因此，所述第一脊部是突起，优选地是伸长的突起。

优选地是，刀片座的底表面包括与车削刀片的中心轴线垂直的多于一个且少于三个的共面的支撑表面。

优选地是，脊部的横截面是一致的。

刀具本体可包括底表面和后表面。替代性地是，车削刀具可以包括垫片。在这种情况下，包括第一脊部的底表面可以是垫片的一部分或被包括在垫片中，而后表面可以被包括在刀具本体中。

车削刀片通过夹紧装置(例如顶部夹具或夹紧螺钉)安装在刀片座中。

车削刀片的侧表面的一部分与刀片座的后表面的一部分接触。

第一脊部至少部分地处于形成在车削刀片的底表面中的径向凹槽中的一个径向凹槽内侧或内部。

车削刀片中的至少一个、优选是所有的平坦表面与支撑表面接触。

第一脊部的横截面小于径向凹槽中的一个径向凹槽的对应横截面，其中所述横截面垂直于相应的主要延伸轴线。换言之，第一脊部与该径向凹槽之间存在间隙。所述横截面优选地是在形状上对应的或基本对应的。脊部的高度优选地是小于所述凹槽的深度，从而产生竖直间隙，其中参考平面是水平面。脊部的宽度优选地是小于所述凹槽的宽度，从而产生水平间隙。

该凹槽和脊部被布置成使得车削刀片绕其中心轴线的较小旋转，即在0°和1°之间，甚至更优选地是在0°和0.5°之间，是可能的。凹槽和脊部被布置成防止旋转超过1°，优选地是超过0.5°。

根据实施例，夹紧装置为螺钉的形式，其中用于螺钉的孔连接车削刀片的顶表面和底表面，其中螺纹孔与刀片座的底表面相交。

夹紧装置是螺钉的形式，优选地是包括螺钉头和外螺纹。用于螺钉的通孔连接车削刀片的顶表面和底表面。刀片座的底表面包括用于螺钉的螺纹孔。螺钉至少部分地位于在刀片中形成的所述孔内并且至少部分地位于所述螺纹孔内。

根据实施例，径向凹槽与形成在车削刀片中的孔相交。

径向凹槽在该孔和侧表面之间延伸。

根据实施例，刀片座的底表面包括座凹槽，其中第一脊部形成在座凹槽之间，其中第一脊部和座凹槽至少部分地位于相对于包括支撑表面的平面的相对侧上。

因此，刀片座的底表面包括在形成于座凹槽之间的第一脊部的相对侧上的座凹槽或座凹部。第一脊部相对于包括支撑表面的平面至少部分地升高。座凹槽相对于包括支撑表面的平面至少部分地下沉。

根据实施例，其中刀片座的底表面包括第二脊部，其中第一脊部和第二脊部对齐。

第一脊部和第二脊部优选地是在垂直于车削刀具的纵向轴线的横截面上是一致的。

当在俯视图中观察时，第一脊部和第二脊部优选地是绕形成在刀片座的底表面中的螺纹孔的中心轴线相对于彼此分开180°。

优选地是，刀片座的底表面包括恰好两个脊部。

优选地是，第一脊部和第二脊部间隔开。优选地是，第一脊部和第二脊部被形成在刀片座的底表面中的螺纹孔分开。

根据实施例，刀具本体包括联接部分，其中联接部分沿着车削刀具的纵向轴线延伸，其中第一脊部主要沿着或平行于车削刀具的纵向轴线延伸。

通过这种车削刀具，减少了刀片运动，例如在纵向车削中平行于金属工件旋转轴线的刀片运动。

通过这种车削刀具，因为第一脊部和/或径向凹槽的公差不需要很窄，所以可以降低车削刀具的制造成本。

刀具本体包括与前端的刀片座相对的后端联接部分。该联接部分适合连接至CNC车床的机床接口。联接部分可以是渐缩的或锥形的。替代性地是，联接部分的横截面可为正方形或矩形。联接部分沿车削刀具的纵向轴线延伸。纵向轴线是联接部分的中心轴线。当在俯视图中观察时，第一脊部具有其沿着或平行于车削刀具的纵向轴线的主要延伸部分。因此，第一脊部在前后方向上延伸，其中车削刀具的后端由联接部分限定。

根据实施例，车削刀片的中心轴线垂直于或基本垂直于车削刀具的纵向轴线。

根据实施例，第一脊部和在车削刀片的底表面中形成的径向凹槽在横截面上具有对应的或基本对应的形状。

优选地是，所述形状为V形或基本V形。优选地是，第一脊部的基部比第一脊部的顶部或峰顶宽。

根据实施例，形成在刀片座的底表面中的脊部的数目小于形成在车削刀片的底表面中的径向凹槽的数目。

优选地是，脊部的数目多于一个且少于三个。优选地是，径向凹槽的数目是偶数。优选地是，径向凹槽的数目为6-20个，更优选为6-12个，再更优选为6个。

根据实施例，第一脊部包括由脊峰连接的脊部侧表面，其中脊部侧表面是平面的或基本上平面的，其中脊部侧表面相对于彼此形成70-110°的角度，其中每个径向凹槽包括由径向凹槽根部连接的径向凹槽侧表面，其中径向凹槽侧表面相对于彼此形成70-110°的角度。

脊峰的横截面优选为弧形。径向凹槽根部的横截面优选为弧形。脊峰与径向凹槽根部间隔开。换句话说，径向凹槽根部和脊峰之间存在间隙。所述脊部侧表面中的一个脊部侧表面与所述径向凹槽侧表面中的一个径向凹槽侧表面相邻，而所述脊部侧表面中的第二个脊部侧表面与所述径向凹槽侧表面中的第二个径向凹槽侧表面相邻。换句话说，有两对相邻的脊部侧表面和径向凹槽侧表面。在所述成对的相邻的表面中的至少一对之间存在间隙。

通过这种车削刀具，降低了由于高拉伸应力导致刀片破损的风险。

根据实施例，每个径向凹槽的横截面是一致的或基本一致的，其中第一脊部的横截面是一致的或基本一致的。

所述横截面分别沿着脊部和凹槽的整个长度是一致的。

根据实施例，刀具本体包括恰好一个刀片座。

刀具本体包括恰好一个刀片座，在所述恰好一个刀片座中安装了恰好一个车削刀片。

根据实施例，刀片座的底表面包括两个支撑表面，其中支撑表面位于公共平面中，其中在俯视图中，支撑表面的面积大于脊部的面积。

因此，在俯视图中，支撑表面的投影面积大于第一脊部和第二脊部的投影面积。

根据实施例，刀片座的后表面包括两个间隔开的后接触表面，其中后接触表面被凹部分开。

根据实施例，一种加工金属工件的方法包括以下步骤：提供金属工件，提供上述车削刀具，使金属工件绕其旋转轴线旋转，通过在平行于金属工件的旋转轴线的第一方向上移动车削刀具来切削金属工件，其中一个脊部侧表面与一个径向凹槽侧表面接触，其中第二脊部侧表面与第二径向凹槽侧表面间隔开。

在沿第一和第二方向加工期间，金属工件绕其旋转轴线沿相同方向旋转。