[发明专利]用于旋转应用的切削镶片及夹具

说明书

技术领域

本发明针对金属加工操作，并且更特别地是针对一种在金属加工操作过程中用于使切削镶片围绕中央轴线旋转的组件。本主题发明还针对该切削镶片自身、用于切削镶片的刀夹具、以及对该切削镶片提供冷却剂的一种设计。

背景技术

在静止的切削镶片被推靠在旋转的工件上的一种金属加工操作（如车削操作）的过程中，作用在工件上的镶片切削刃被工件加热直到该操作完成或直到切削刃通过一种失效机理（如月牙洼磨损或塑性变形）而开始失效。为了避免这些失效方式并且为了允许切削镶片的更有效的操作，在过去已经将圆形切削镶片安装在刀夹具上，这样使得切削镶片围绕镶片中央轴线是自由地可旋转的。于是，一种特别的切削镶片被呈现给工件并且被定向的方式为使得工件在例如车床上的旋转运动对该切削镶片施加了作用在与该镶片相切的方向上的一个力。作用在切削镶片上的工件的运动不仅对工件进行机加工、而且还使圆形切削镶片旋转，这样使得镶片的切削刃被连续地刷新。其结果是，在理想的条件下，切削刃的任何单独的区段都不会长时间暴露给工件。此外，切削刃运行在较低的温度下，由此允许获得较大的切削力并且提高了金属加工操作的效率。

这种类型的自旋镶片可以展现格外长的刀具寿命以及显著的速度。然而，当切削条件略微改变时，或者当切削镶片为了旋转而使用的盒式滚动轴承开始恶化时，这种同样的自旋镶片可能以一种同样显著的方式失效。

需要能够在金属加工操作过程中使切削镶片围绕其自身轴线旋转的一种方法和组件，由此，旋转的速度和方向不是由工件本身的旋转所决定的，而是由作用在该切削镶片上的独立的力来决定的。与此相结合，需要一种可以将冷却剂有效地引入该切削镶片的设计。

发明内容

在本主题发明的一个实施方案中，一种切削镶片包含一个圆形本体，该圆形本体具有穿过其中延伸的一条中央轴线。该镶片旨在机加工一个工件。该本体具有一个顶表面和一个底表面与一个中心孔，该中心孔具有一个直径并且在该顶表面与该底表面之间延伸穿过该本体。至少一个侧面，在该顶表面与该底表面之间围绕该本体延伸。一个切削刃沿着该至少一个侧面与该顶表面的相交处延伸。一个中央凸台（plateau）围绕该中心孔从本体的顶表面延伸。该凸台包括横跨该顶部并且沿着该凸台的宽度的多个径向水平槽缝，以便对来自该本体的中心孔的冷却剂提供一个路径。

本主题发明的另一个实施方案是针对一种用于夹持圆形切削镶片的刀夹具。该镶片旨在通过该镶片围绕中央轴线的旋转来机加工一个工件。该刀夹具包含一个本体，该本体具有穿过其中延伸的中央轴线。该本体包含一个凹座，该凹座在该刀夹具的顶部内延伸用于接受该圆形镶片。该凹座由一个环箍围绕，该环箍限定了一个凹座底部、一个环箍内壁、以及一个环箍外壁。一个螺纹夹持孔穿过该凹座底部向下延伸至一个中心冷却剂孔。该螺纹夹持孔被适配成接纳一个螺纹压紧螺栓。至少两个旁通端口与该螺纹夹持孔偏离但是使该中心冷却剂孔与该凹座底部流体地相连接，由此当一个压紧螺栓阻碍该螺纹夹持孔时能够在该中心冷却剂孔与该凹座之间提供冷却剂。

本主题发明的另一个实施方案是针对一个刀夹具系统，该刀夹具系统包含一个刀夹具本体以及安装在该刀夹具本体中的一个圆形切削镶片。该刀夹具本体具有沿着穿过其中延伸的中央轴线的一个孔以及在该刀夹具的顶部内延伸以用于接受该圆形镶片的一个凹座。该凹座由一个环箍围绕，该环箍限定了一个凹座底部、一个环箍内壁以及一个环箍外壁。一个螺纹夹持孔穿过该凹座底部向下延伸至一个中心冷却剂孔。该螺纹夹持孔被适配成接纳一个螺纹压紧螺栓。至少两个旁通端口与该螺纹夹持孔偏离但是使该中心冷却剂孔与该凹座底部流体地相连接，由此当一个压紧螺栓阻碍该螺纹夹持孔时能够在该中心冷却剂孔与该凹座之间提供冷却剂。该圆形切削镶片具有一个圆形本体，该圆形本体具有穿过其中延伸的一条中央轴线、一个顶表面和一个底表面。一个中心孔具有一个直径并且在该顶表面与该底表面之间延伸穿过该本体。至少一个侧面在该顶表面与该底表面之间围绕该本体延伸。一个切削刃沿着该至少一个侧面与该顶表面的相交处延伸。一个中央凸台围绕该中心孔从该本体的顶表面延伸。这个凸台包括横跨该顶部并且沿着该凸台的宽度的多个径向水平槽缝，以便对来自本体的中心孔的冷却剂提供一个路径。一个压紧螺栓具有一个头部和一个柄，其中该柄的一部分与螺纹夹持孔以螺纹方式相接合并且该头部使切削镶片固定在凹座中。该柄的直径在切削镶片孔的区域中是充分地小于该中心孔的直径，这样使得在其之间存在一个间隙，该间隙使该至少两个旁通端口与切削镶片的这些径向水平槽缝流体地相连接。