[发明专利]一种组合式刀具

说明书

本发明涉及一种刀具，尤其涉及一种设置有刀头的组合式刀具，其中有不同次的旋转对称的刀头可与一个整体式刀具座一起使用。

采用由各种硬质材料制成的切削刀头是公知的，这种刀头具有圆形、多边形或其它旋转对称的刀刃，并固定于刀具之刀夹的支座内。在机械切削的工作过程(转动、切削等)中，实际上一般仅有部分刀刃切削工件。这部分的大小决定于切削的深度。当规则的刀头(例如多边形的刀头)之部分可转动的刀刃完成切削后，刀头被换位以提供一个全新的刀刃。

在设置有多边形刀刃的刀头之情况下，正确的操作只能通过将刀头可旋转地固定在支座内，以承受在使用过程中产生的切削力而得以实现。传统的现有技术依靠由切削刀头之固有的多边形形状形成的接合表面。可是，尤其是在大力矩作用或具有多个侧面的多边形的情况下，固有的接合形状不足以克服由切削力产生的力矩。

具有圆形刀刃的切削刀头呈旋转对称形，而且在理论上可在任意角度位置连续换位，以调整实际观测到的磨损。实际上，圆形的刀刃也可只限于在不连续的转动位置上使用，这些不连续的转动位置以相等的位差角间隔分布。转动位置之间的位差角被称为刀头的“角距”。

为实现圆形刀刃的最佳应用，在切削作业过程中，最好能够防止刀头在其旋转位置上的旋转，从而将磨损限制在刀刃的指定部分上。这样，实际上就确保重新定位后的刀刃不被使用。

已经提出了许多防止圆形刀头旋转的固定方案。这些方案可被划分为两种类型，即“座-销式”(“seat-pinning”)和“侧向接合式”。座-销式的实例可见授权给Flueckiger的美国专利5,296,288和欧洲专利公报300,172。    

侧向接合的方案之实例可见授权给Rescigno的美国专利3,346,336。由于接触表面的不良的尺寸、设置和定位，使得所有这些现有技术都存在抗力矩能力差的缺陷。

从上面的说明中可清楚地看到：对切削刀头有效固定的要求一般与刀刃的几何形状密切相关。上述三角形、矩形、方形或圆形的每一种切削刀头都设置有与支座形状对应的专用刀夹。这样，多种刀头的使用往往伴随着准备和存储多种刀夹的费用，并且必然需要在切削作业之间更换整个刀具的额外劳动。

为降低这些成本和劳动，开发出一种基于可更换卡盘的标准装置。这种装置的实例包括“Modulmill”系统和“NOVEX F 2010”系统，“Modulmill”系统可从SANDVIK Coromant公司购得，而“NOVEXF 2010”系统可从Walter GmbH公司购得。这些系统采用可更换的连接卡盘，每个卡盘上都设置有支座，支座具有与特定的切削刀头相配套的夹紧形状。尽管这些系统可使主要的刀夹与不同类型的切削刀头一起使用，但是卡盘的更换还是增加了无用的更换拆卸和装配的步骤。

因此，需要一种组合式的刀具组件，这种刀具部件可在一个刀夹支座内交替使用多种具有不同旋转位置的切削刀头。而且，还需要用于这种组件的切削刀头及刀夹。

本发明提供一种组合式的刀具组件，该刀具组件包括具有不同数目旋转位置或不同切削形状的切削刀头，这些刀头可在通用的刀夹支座结构内交替使用。

根据本发明的一个方面，刀头支座构造成提供外接的“三点”定位或支承特征。

根据本发明的另一方面，一较小对称的切削刀头设置有突出的特征，该特征可防止刀头在不正确角度位置上的错误换位。

本发明的可换位刀头可形成配合的可互换刀头组的一部分，该刀头组可与一种尺寸和形状的刀夹一起使用。本发明的刀头和支座在许多应用领域都具有极高的价值，这些领域包括铣刀、拉刀、车刀等等，但不局限于这些应用。

在一个实施例中，本发明提供一种可换位的刀头，该刀头设置有多个不连续的接合表面，其中三个接合表面同时使用。