用於工具機的切削刀具的製作方法

2023-04-26 20:18:06

專利名稱：用於工具機的切削刀具的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於工具機的模塊式構造的切削刀具。該刀具由切削刀頭、柄以及在柄與切削刀頭之間的有效連接裝置組成。通過該柄，該刀具在刀具接收座(例如工具機的卡盤)中被夾緊在位。該切削刀頭通過該連接裝置被可分離地固定到該柄上。根據所希望的使用領域，該切削刀頭可以被配置為一種鏜刀頭、銑刀頭或鉸刀頭。然而，該切削刀頭還可以是用於任何其他希望的切削過程的切削刀頭。
背景技術：
自屬於現有技術的DE 103 26 928 A中已知一種具有複雜的冷卻劑引導件的切削刀具。在此，多個冷卻劑通道被分布在柄的外周上。冷卻劑通道的數目對應於切削刀頭上的刀刃的數目。經由切削刀頭中的冷卻劑孔，這些對應的冷卻劑通道傳導性地連接到它們對應的相關聯的刀刃上。在這種情況下的一個缺點是減小了柄的撓曲強度，該撓曲強度與大數目的冷卻劑通道相關。另一個缺點在於以下事實，即，每個柄的實施方案僅可以與一個特定切削刀頭的實施方案共同使用。從DE 10 2005 031 683 A中已知一種切削刀具，該切削刀具具有一個冷卻劑引導件，該冷卻劑引導件由一個中央冷卻劑通道或冷卻劑管以及多個冷卻劑通道組成。在這種情況下，這些冷卻劑通道被配置為在該柄的或在末端處插入柄中的一個功能插入件的末端區域中的裝配孔或軸向凹槽。在這種情況下的一個缺點是大數目的冷卻劑通道以及再次與所述大數目冷卻通道相關聯的柄末端區域中減小的柄撓曲強度。在從DE 103 26 928 A中獲知的刀具中，一個夾緊錐形件被用作切削刀頭與柄之間的連接裝置。在此，由於該夾緊錐形件的圓錐形狀，有效的表面非常小。這些小的有效表面的結果是，僅有非常低的扭矩可以從柄傳輸到切削刀頭，並且反之亦然。此外，感覺是一個缺點的是這些夾緊表面，即切削刀頭上的該夾緊錐形件的圓錐形表面以及對應的配合表面，在柄中被安排得非常深。當插入切削刀頭之中時，不能從外面看到這些表面。因此，當切削刀頭插入柄中時，這些表面有可能傾斜。可以通過在刀具上附接指示器來減少傾斜的風險。然而，附接所述指示器是非常複雜的。從US 6，905，278中獲知了用於切削刀頭與柄之間的連接裝置的另一種構型。在這種情況下，連接裝置被配置為具有差動螺紋的一個螺紋插入件。為此目的，該螺紋插入件具有兩個螺紋，這兩個螺紋具有不同螺距。其中一個螺紋被配置為左旋螺紋而另一個被配置為右旋螺紋。首先，細螺紋被擰入對應的螺紋部分中。在另一操作中，標準的或粗的螺紋被擰入另一螺紋部分中，其結果是，這兩個連接構件，也就是切削刀頭和柄，有效地彼此抵靠著被限制。

發明內容
從現有技術出發，本發明的目的是簡化切削刀具的設計。用來實現這個目的的是具有權利要求1所述的冷卻劑供應的一種切削刀具。權利要求2至5包含這種切削刀具的優選構型。如權利要求6和8所述的切削刀具具有創造性的不同設計的連接裝置。根據權利要求1的傳授內容，該切削刀頭在其切削刀頭後壁上具有一個連接銷。 當連接裝置關閉時，這個連接銷停置在柄中的一個接收座中。首先，在該柄中提供一個中央冷卻劑通道。這個冷卻劑通道在該接收座的區域中分成兩個子通道。這些子通道一直指向該柄的末端平接觸表面，並且在那裡從該柄向外開放。以此方式，這兩個子通道位於該接收座的兩側。由於僅有兩個子通道被結合在該柄中的這個事實，其在該接收座區域中的穩定性沒有明顯地被削弱。安排在該柄中的接收座中的連接裝置被保持為完全沒有冷卻劑和潤滑劑，並且因此在此不發生腐蝕、汙染等。為了分配冷卻劑並且將冷卻劑送至該切削刀頭上的刀刃，首先在該切削刀頭後壁上的一個平套環中形成一個環形分配槽。這個分配槽可以通過機加工在該平套環中製成， 並且因此能以從生產觀點看來簡單並成本有效的方式製成。該分配槽進而具有一個或多個冷卻劑孔。經由連接到它們上的小的冷卻劑通道，這些冷卻劑孔為這些刀刃供應冷卻劑。如權利要求2所述，冷卻劑孔的數目對應於連接到它們上的刀刃的數目。換句話說，對每個刀刃指派一個單獨的冷卻劑孔，該冷卻劑孔具有連接到其上並且延伸至該刀刃的一個冷卻劑通道。以此方式，有可能以一種簡單的方式為每個刀刃供應冷卻劑。因為該分配槽僅從兩個子通道中為任何希望數目的刀刃分配冷卻劑，所以可以將具有不同數目刀刃的多種切削刀頭連接到同一個柄上。因此，不考慮該柄中的冷卻劑進料通道的數目，根據本發明有可能連接具有完全不同數目的刀刃和冷卻劑孔的各種切削刀頭。如權利要求3所述，還有可能使指派給分配槽中的冷卻劑孔的這些冷卻劑通道在該切削刀頭端面上向外開放。這個實施方式用於機加工(例如鉸削)盲孔。在此，冷卻劑好像是被噴射在該孔的底部上、並從那裡反射到這些刀刃上。以此方式，這些刀刃因此間接地被供應了冷卻劑。根據本發明的冷卻劑供應裝置因此不僅適合於這些在其前面推動切屑的刀具，而且還適合於經由在外周的凹槽而從孔中引導切屑的刀具。最後，在如權利要求4所述的優選實施方案中，做出的安排是在某些區域中以漏鬥式方式加寬該分配槽，以引導流出該柄的子通道的冷卻劑更快地進入該分配槽中。如權利要求5所述，在該接收座的開口邊緣處提供了多個月牙形凹陷，以便首先幫助冷卻劑流入該分配槽中，然後其次確保甚至在柄一側的平接觸表面和切削刀頭一側的平套環二者都重做之後，該平接觸表面停置為在該平套環上齊平。換句話說，該平套環不能被重做的區域不會防止該平接觸表面以平面方式停置在該平套環上。根據權利要求6的傳授內容，該切削刀頭在其切削刀頭後壁上具有一個連接銷。 當該連接裝置關閉時，這個連接銷停置在該柄中的一個接收座中。在該接收座的開口邊緣區域中，作為一個強制鎖定連接裝置的一部分形成了從該開口邊緣延伸進該接收座中的一個支承表面。因此，在該連接銷的外殼上形成了一個配合的支承表面。當該連接裝置被關閉時，該支承表面和該配合的支承表面彼此抵靠著支承，並且因此形成一種強制鎖定的配合。 因為該支承表面被安排在該柄中的接收座的開口邊緣區域中，所以很容易從外面看到它， 這有助於在將該連接銷插入該接收座中時移置該支承表面和配合的支承表面，並且因此促進該切削刀頭在該柄上的簡單和有目的地裝配。
5
通過被配置為如權利要求7所述的平坦的支承表面和配合的支承表面，可以傳輸相當高的扭矩。通過像權利要求7中提出的成對設計以及這些支承表面和配合的支承表面彼此相對的安排，通過施加均勻的力改進了扭矩傳輸。通過如權利要求8所述的外殼環，其中所述外殼環擴大了該連接銷直徑，能夠以簡單的方式在該連接銷上機加工這些配合的支承表面。通過根據本發明的切削刀具，一方面有可能可靠地將該切削刀頭連接到該柄上， 因為這些支承表面和配合的支承表面被安排為使得它們可以容易地被看到。另一方面，本方面的連接裝置有可能在切削刀頭與柄之間傳輸特別高的扭矩。根據權利要求9的傳授內容，具有旋向相同而螺距不同的兩個外螺紋的一個螺紋插入件用作連接裝置。這是一個具有「差動螺紋」的螺紋插入件。如權利要求10所述，一個細螺紋可替代地或額外地用在切削刀頭與螺紋插入件之間，但是標準螺紋或粗螺紋也可以用在柄與螺紋插入件之間。使用沿相同方向延伸的螺紋具有的優點是，在刀具的夾緊過程中，也就是在將該切削刀頭夾緊在該柄中的過程中，這兩個螺紋螺距可以說是彼此相減的，因為當粗螺紋被擰入時，細螺紋又被部分地擰出。與使用沿相反方向延伸的螺紋相比，將該切削刀頭相對於該柄而夾緊因此需要非常低的扭矩。此外，使用如權利要求10所述的右旋螺紋具有的優點是，在其柄後壁上具有常規右旋螺紋的一個常規切削刀頭也可以被夾緊在該柄中。因此，這些柄然後不但可以用於通過具有差動螺紋的一個螺紋插入件來夾緊該切削刀頭，而且可以用於夾緊具有常見的右旋螺紋的切削刀頭。


本發明的一個示例性實施方案在下面通過參考附圖進行了更詳細的解釋。在附圖中，在每種情況下，在示意性的並且簡化的、部分切除的圖示中圖1示出了切削刀頭和柄的分解圖示，
圖2示出了裝配在柄上的根據圖1的切削刀頭，
圖3示出了柄中的接收座的開口邊緣的平面視圖，
圖4示出了具有指出的冷卻劑路徑的切削刀頭後壁的平面視圖，
圖5示出了切削刀頭後壁的另一平面視圖，
圖6示出了最終組裝的切削刀具的側視圖，
圖7示出了根據圖6中的箭頭VII的切削刀頭的端面的一個平面視圖。
圖8示出了圖6中的截面VIII-VIII，
圖9示出了圖8中的截面IX-IX，
圖10示出了柄的側視圖，
圖11示出了根據圖10中的箭頭XI-XI的柄的一個末端視圖，
圖12示出了圖10中的截面XII-XII，
圖13示出了具有作為連接裝置的螺紋插入件的刀具實施方案的分解圖。
具體實施例方式
根據本發明的切削刀具包括一個切削刀頭1和連接到切削刀頭1上的一個柄2。柄2具有一個刀具夾緊表面3。通過刀具夾緊表面3，柄2被夾緊在一個工具機的刀具卡盤(圖中未示出)中。此外，柄2具有一個夾緊螺釘4，用於關閉該連接裝置。柄2具有一個大致空心圓柱形的接收座5，該接收座是用於切削刀頭1的連接銷6。連接銷6從切削刀頭1的切削刀頭後壁7伸出。在圖1中，在接收座5的開口邊緣8處可以看到一個平坦面9。平坦面9被形成為一對，在柄2上彼此相對。這在圖3中可見。接收座5的開口邊緣8被環狀的平接觸表面10圍繞。平接觸表面10被這些子通道12的每個孔口 11穿透，所述孔口 11是彼此相對的。冷卻劑從這些孔口 11沿由粗箭頭所指示的冷卻劑流動方向13朝向切削刀頭1上的這些單獨刀刃14流動。為了分配冷卻劑，冷卻劑從這些孔口 11沿冷卻劑流動方向13流進在切削刀頭後壁7中形成的分配槽15中。分配槽15簡單地嵌在切削刀頭後壁7上形成的一個平套環16 中。平套環16圍繞著從切削刀頭後壁7居中伸出的連接銷6。連接銷6的鄰近平套環16 的區域被配置為擴大了連接銷6的直徑的一個外殼環17。在外殼環17中形成了彼此相對定位的兩個平坦面18。因此，切削刀頭1的平坦面18形成了用於柄2中的支承表面的這些配合的支承表面，這些支承平面是如平坦面9 一樣形成的。這在圖8中可見。在圖8中還可見柄2上的平坦面9以及在切削刀頭1上的平坦面18成對的彼此相對的安排。在分配槽15中形成了多個冷卻劑孔19。在圖4和圖5所示的示例性實施方案中， 冷卻劑孔19的數目對應於刀刃14的數目。因此，對每個刀刃14指派一個冷卻劑孔19。冷卻劑沿冷卻劑流動方向13流經冷卻劑孔19。這些冷卻劑孔19通過多個小的冷卻劑通道連接到刀刃14上，並且因此將冷卻劑輸送到刀刃14。冷卻劑從柄上自彼此相對定位的兩個孔口 11中沿冷卻劑流動方向13流出、並且流進分配槽15、並且再次沿冷卻劑流動方向13離開分配槽15、經過冷卻劑孔19流向刀刃14。從中央開始的冷卻劑通道20沿中央縱向方向穿過柄2。冷卻劑通道20在接收座 5的區域中分成兩個子通道12，這個因素可以在圖9中容易地看到。這些子通道12在接收座5的兩側並且開放進入平接觸表面10的區域中的孔口 11。因此，冷卻劑開始流經中央冷卻劑通道20，進而分開成兩個部分流動，這兩個部分流動流經對應的子通道12、然後在平接觸表面10處排入孔口 11中。在圖3的圖示中可見在孔口 11的區域中的開口邊緣8中的這些月牙形凹陷25。 這些月牙形凹陷25防止了平接觸表面10停置在平套環16的與平面18相鄰並且不能重做的區域上。在圖5中，平套環16與平面18相鄰的這個區域具有一種漏鬥式的加寬沈。具體地，該漏鬥式加寬26與這些凹陷25相互作用，額外地造成該分配槽15快速地充滿冷卻劑。在圖7中可見該遠離切削刀頭後壁7的切削刀頭端壁27。圖7中的切削刀頭端壁 27具有一個冷卻劑出口觀。在根據圖7的實施方案中，冷卻劑因此不輸送到這些單獨的刀刃14，而是經由冷卻劑出口觀排出。這個實施方案適合於機加工盲孔。冷卻劑因此首先噴射在該盲孔的底部上並且從那裡朝向刀刃14被反射。圖13再次示出了柄2和切削刀頭1。切削刀頭1再次在其切削刀頭後壁7上具有一個連接銷6。然而，在圖13中，連接銷6以空心圓柱形方式嵌入、並且具有被設計為右旋螺紋的一個內螺紋。螺紋插入件22的細螺紋21可以被擰入連接銷6的這個內螺紋之中。螺紋插入件22在其遠離細螺紋21的端部上具有一個粗螺紋23。通過同樣設計為右旋螺紋的這個粗螺紋23，螺紋插入件22可以被擰入柄2的接收座5中的內螺紋之中。
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權利要求
1.一種用於工具機的切削刀具，包括一個切削刀頭(1)，包括一個柄O)，並且包括一個連接裝置，該連接裝置將該切削刀頭(1)可拆卸地固定在該柄( 上，所述連接裝置由在該切削刀頭後壁(7)上的一個連接銷(6)以及在該柄O)中的一個接收座( 組成，所述接收座(5)是與該連接銷(6)互補的、並且當該連接裝置關閉時容納了該連接銷(6)，並且包括在該柄O)中的一個中央冷卻劑通道(20)，所述冷卻劑通道在該接收座(5)的區域中分成兩個子通道(12)，其中這兩個子通道(1 在其壁中位於該接收座(5)的兩側，其特徵在於，這兩個子通道(1 開放進入一個平接觸表面(10)，該平接觸表面以一種環形方式圍繞該接收座(5)的開口邊緣(8)，具有一個環形分配槽(巧)的一個平套環(16)被形成在該切削刀頭後壁(7)上，並且至少一個冷卻劑孔(19)將該分配槽(15)連接到該切削刀頭(1)上的刀刃(14)上。
2.如權利要求1所述的刀具，其特徵為，分布在該切削刀頭(1)的外周上的多個刀刃 (14)以及對應於該多個刀刃(14)的多個冷卻劑孔(19)，作為該分配槽(15)與這些對應刀刃(14)之間的連接線。
3.如權利要求1所述的刀具，其特徵為，該切削刀頭(1)中的一個或多個冷卻劑孔 (19)，這些冷卻劑孔在遠離該切削刀頭後壁(7)的切削刀頭端壁(XT)上向外開放。
4.如權利要求1至3之一所述的刀具，其特徵在於，該分配槽(15)的以下區域是以一種漏鬥式方式加寬的，該區域當該連接裝置被關閉時是在該平接觸表面(10)中與這些子通道(12)的孔口 (11)相對而定位的。
5.如權利要求1至4之一所述的刀具，其特徵為，在每種情況下在這些子通道(12)的孔口(11)的區域中、在該接收座(5)的開口邊緣⑶處的一個月牙形凹陷05)。
6.如權利要求1至5之一所述的刀具，其特徵為在柄O)與切削刀頭(1)之間的強制鎖定式扭矩傳輸由安排在該接收座(5)的開口邊緣(8)處並延伸進入該接收座(5)中的至少一個支承表面以及在該連接銷(6)的外表殼上的至少一個配合的支承表面組成，當該連接裝置被關閉時所述配合的支承表面停置在該支承表面上。
7.如權利要求6所述的刀具，其特徵在於，該支承表面以及該配合的支承表面被設計為平坦面(9，18)和/或其特徵在於，兩個支承表面以及兩個配合的支承表面在各自情況下是成對地並且彼此相對地安排的。
8.如權利要求6和7之一所述的刀具，其特徵為在該切削刀頭後壁(7)上的一個平套環(16)，所述平套環像一個凸緣圍繞著該連接銷(6)，並且其特徵為在該連接銷(6)上的一個外殼環(17)，該外殼環(17)鄰接該平套環(16)、擴大了該連接銷(6)的直徑、並且具有該配合的支承表面。
9.如權利要求1至5之一所述的刀具，其特徵為一個螺紋插入件(22)，該螺紋插入件作為外螺紋的部件具有兩個外螺紋，這兩個外螺紋具有相同旋向並同時具有不同螺距，其特徵為在該連接銷(6)中的一個空心圓柱形凹陷，該凹陷作為內螺紋部件具有接收該螺紋插入件0 的一個外螺紋的一個內螺紋，並且其特徵為在該接收座(5)中的一個內螺紋， 所述內螺紋接收該螺紋插入件0 的另一個外螺紋。
10.如權利要求9所述的刀具，其特徵為在該螺紋插入件0 上被設計為右旋螺紋的兩個外螺紋，和/或其特徵為在該切削刀頭(1)上的一個細螺紋並且其特徵為在該柄(2)中的一個粗螺紋並且其特徵為在該螺紋插入件0 上的多個對應的互補螺紋。
全文摘要
本發明涉及一種用於工具機的切削刀具，該切削刀具包括一個切削刀頭(1)、一個柄(2)、以及將切削刀頭(1)可拆卸地固定在柄(2)上的一個連接裝置，所述連接裝置包括在切削刀頭後部(7)上的一個連接銷(6)以及在柄(2)中的一個接收座(5)，該接收座是與連接銷(6)互補的、並且在該連接裝置關閉時容納了該連接銷(6)，該切削刀具包括在柄(2)中的一個中央冷卻劑通道(20)，該冷卻劑通道在接收座(5)的區域中分成兩個子通道(12)，這兩個子通道(12)在其壁中位於接收座(5)的兩側、並且開放進入環形圍繞著該接收座(5)的開口邊緣(8)的平接觸表面(10)，並且該切削刀具包括在切削刀頭後部(7)上的一個平套環(16)，該平套環具有一個環形分配槽(15)。該刀具還包括至少一個冷卻劑孔(19)，該冷卻劑孔將切削刀頭(1)上的這些切削刃(14)連接到分配槽(15)上。
文檔編號B23B51/06GK102378662SQ201080011110
公開日2012年3月14日 申請日期2010年3月10日 優先權日2009年3月10日
發明者A·齊默爾曼, B·埃克爾, M·許芬豪爾, X·施皮廷爾 申請人:鈷碳化鎢硬質合金公司