切削刀具的制作方法

1.本发明涉及一种用于切削加工、特别是用于刨削式切削加工的切削刀具，所述切削刀具具有沿着切削刃延伸的切屑形成凹部，在所述切屑形成凹部中设置有隆起地构造的切屑形成元件。


背景技术：

2.切削加工应理解为对金属(例如钢、铸铁)亦或有色金属甚至是塑料的切屑去除加工。
3.本发明基本上适合于用于车削、铣削或切槽(stechen)、特别是用于刨削加工的切削刀具。
4.切屑导向元件或切屑形成元件在切削嵌件中的任务是形成和偏转从工件脱离的切屑，其中，特别是应确保工件不会被形成的切屑损伤，如在所谓的杂乱切屑的情况下可能发生的那样。也应当以这种方式引导和折断切屑，使得将由排屑引起的摩擦限制为避免切削嵌件、特别是切削刃的过度升温，因为这将导致更快的刀具磨损。此外，在特定的工件、例如铝或塑料的工件中在发热高的情况下面临切屑粘接在前刀面上的风险。
5.在de 197 25 341 b4中描述了一种用于刨削式切削加工的切削刀具的特殊情形。该切削刀具具有并排布置的主刀刃和副刀刃，这些刀刃共同围成钝角。沿着这些刀刃设置有导屑台，该导屑台具有朝向切削刃的上升沿，在俯视图中观察，所述上升沿应具有至少两个由相邻的凹陷处侧向界定的凸起。如在切削刀具中普遍的那样，副刀刃构造为显著地比主刀刃长。在车削刨削的情况下追求达到工件的4μm至8μm的表面粗糙度。
6.在ep 0 117 400 b1中描述了另一种适用于刨削式的切削加工的可转位刀片。该转位刀片是九边形的并且在下侧和上侧上分别具有三个不等长的主刀刃和副刀刃，由此产生具有对称地折弯的尖端的等边三角形的形状。主刀刃的长度与副刀刃的长度的比例应在1：1.5至1：3之间。沿着每个主刀刃都设置有一个切屑形成槽，所述切屑形成槽大致平行于主刀刃延伸。所述切屑形成槽在远离切削刃的区域中过渡到上升沿中，所述上升沿以上沿结束。
7.在ep 0 611 334 b4中描述了一种具有前刀面的多边形切削嵌件，该前刀面具有一个相对于由切削刃限定的平面突出的中央的折断器，该折断器朝向切削刀尖区域以至少一个纵向肋、优选两个纵向肋的形式终止，所述纵向肋设置成关于切削刀尖角平分线对称，并且所述纵向肋的纵轴线在断屑部的区域中具有一个共同的交点。
8.此外，根据现有技术已知在前刀面上的导屑台，所述导屑台基本上平行于副刀刃延伸。虽然这种导屑台将排出的切屑以背离工件指向的方式去除，但是缺少足够的切屑引导，从而排出的切屑不可控。因此，在de 197 25 341中提出了具有两个被侧向界定的凸起的导屑台。在ep 0 278 083 a1中提出了一种切削嵌件，在所述切削嵌件中，具有大于30
°
的前角的区域在前刀面上与切削刃成直角地连接到倒棱上，其中，前角随着与倒棱的间距增大而变小。在刀具体的位于切削刀尖区域之间的前刀面区域中应当以从前刀面伸出的方式
设置有沿排屑方向延伸并且彼此以侧向间距并排设置的切屑肋，具有上升坡的其它隆起部位于所述切屑肋之间。三个并排布置的山脊状隆起部位于角区域中，其中两个外侧的脊山状隆起部以其山脊纵轴线平行于与其相邻的切屑肋延伸。
9.ep 0 143 758 a1涉及一种具有纵长延伸的肋的切削嵌件，所述肋在横截面中呈梯形并且平行于切削刃延伸。所述肋被凹部中断。
10.为了适应不同的进给和切削深度，并且为了使排出的切屑的摩擦力保持尽可能小，在ep 0 674 559 b1中提出了一种具有至少一个导屑槽的切削嵌件，所述导屑槽具有隆起的以至少部分地跨接导屑槽的纵向肋的形式的切屑形成元件，所述纵向肋设有附加地横向于纵向肋轴线存在的切屑导向元件。


技术实现要素：

11.本发明的目的是进一步改进开头所述类型的切削刀具，在所述切削刀具中使排出的切屑的摩擦最小化并且使切削力保持小，并且在尽可能小的切削阻力的情况下改善切屑偏转。
12.所述目的通过根据权利要求1所述的切削刀具实现。按照本发明，在俯视图中观察，设置在切屑形成凹部(切屑形成槽)中的隆起的切屑形成元件具有细长的轮廓，所述轮廓具有比其宽度大的长度。此外，所述切屑形成元件具有上升沿和下降沿，其中，相对较长的上升沿由3
°
至20
°
、优选5
°
至10
°
的上升角限定，而下降沿由在25
°
至45
°
、优选27
°
至35
°
之间的角限定，从上升沿到下降沿的过渡部是倒圆的，并且这个倒圆部的半径在0.05mm至1mm之间、优选在0.25mm至0.4mm之间。
13.所述切削嵌件的进一步改进方案在各从属权利要求中描述。通过这种措施实现：一方面，在上升沿的区域中结合隆起的切屑形成元件的最大的隆起部确保了可靠的切屑引导，另一方面，避免了排出的切屑的大的摩擦，因为切屑在下降沿中仅部分地接触前刀面。这种效果特别是在如下情况下增强地发挥作用：在俯视图中观察，隆起的切屑形成元件在其由彼此邻接的上升沿和下降沿限定的界线的区域中具有比在相邻的区域中的宽度大的宽度。
14.优选地，切屑形成元件以彼此间隔开距离的方式设置，特别是在由所述切屑形成元件的纵轴线限定的相应的长度为4mm至10mm的情况下，所述切屑形成元件以0.4mm至0.6mm的间距设置。进一步优选地，切屑形成元件在平行于切削刃延伸的线上排列，其中，所述切屑形成元件的定向方向相对于排屑方向倾斜10
°
至20
°
、优选15
°
。上升角α以及下降沿的角β由在上升沿或下降沿在槽的区域中的足点与在顶线上的上顶点之间的连接线以及在上升沿和下降沿的两个足点之间的在槽中平行于切削刃延伸的连接线形成。
15.在本发明的一种特殊的实施方式中，切屑形成元件朝向有效的切削刃定向为，使得被切削的抵达的切屑沿着所述切屑形成元件的纵轴线的方向被引导。
16.在垂直于切屑形成元件的纵轴线的横剖视图中，切屑形成元件可以具有凹状的、凸状的亦或部分直线的形状，其中，优选凹状的构型。
17.替代于在切屑形成槽内分开地并排布置的切屑形成元件，切屑形成元件可以鱼鳞状地依次排列，其中，沿切屑形成元件的纵向方向观察，切屑形成元件彼此重叠10％至30％。这种鱼鳞结构特别是在车削刀具或铣削刀具中是有利的。
18.除了沿纵向方向的重叠之外，也可以使用附加地侧向地彼此重叠的切屑形成元件，其中，垂直于纵轴线测量的重叠度应当最大为20％、优选最大为10％。
19.根据本发明的另一种构造型式，特别是在切削刀尖的区域中，以关于切削刀尖角平分线轴对称的方式构造所述切屑形成元件的布置结构和构型。
20.最后，沿排屑方向观察，可以在所述切屑形成凹部后以与切削刃间隔开距离的方式存在朝向中部的隆起的高部上升的侧沿，进一步优选半肋形的另外的切屑形成元件从所述侧沿朝向切削刃的方向延伸，所述另外的切屑形成元件伸入到在前述的隆起的切屑形成元件之间的空间中。
21.为了稳固切削刃，可以设置有倒棱。
22.在本发明的范畴内也包括这样的构造型式：单个的隆起的切屑形成元件伸入到切削刃中并且在形成局部的切削刃隆起部的情况下穿过所述切削刃。通过这个措施，切削刃获得具有相邻的微小的增高部的非线性的构造型式。
附图说明
23.在附图中示出本发明的实施例。图中：
24.图1示出刨削刀具的透视的视图，
25.图2示出根据图1的刨削刀具的俯视图，
26.图3示出切屑形成槽的细节视图，所述切屑形成槽具有隆起的切屑形成元件，
27.图4示出在切屑形成槽中的一个切屑形成元件的单独视图，
28.图5示出根据图4中的线a
‑
a的剖面，
29.图6示出具有彼此错位地设置的隆起的切屑形成元件的切屑形成槽，
30.图7示出具有切屑形成元件的切屑形成槽的另一种实施方式，所述切屑形成元件穿过切削刃，
31.图8示出用于车削的切削刀具的角区域，所述角区域具有两个成锐角地朝向彼此延伸的刀刃，
32.图9示出切屑形成槽的细节视图，所述切屑形成槽具有以鱼鳞状设置的隆起的切屑形成元件，
33.图10示出菱形的切削嵌件的细节视图，所述切削嵌件具有鱼鳞状地依次排列的隆起的切屑形成元件，以及
34.图11示出菱形的切削嵌件的切削刀尖的细节视图，所述切削嵌件具有不同地隆起的切屑形成元件以及到中部的高部的上升侧沿。
具体实施方式
35.本发明在原则上可以在所有的根据现有技术已知的切削嵌件
‑
基本形式中应用，例如在三角形、正方形、菱形亦或近似矩形的刀片中应用，如所述刀片特别是用于刨削那样，其中，相对长的副刀刃衔接到短的主刀刃上，所述副刀刃和所述主刀刃围成小于180
°
的钝角。
36.本发明在原则上也可以在本案中未示出的切槽嵌件中使用。
37.就使用所谓的转位刀片而言，所述转位刀片可以具有正的轮廓或者负的轮廓。在
正的轮廓的情况下，上侧和下侧构造成具有相应邻接的切削刃的前刀面。
38.在图1和图2中示出一种用于刨削加工的切削刀具(作为可更换的切削嵌件)。这种切削嵌件的特征在于相对短的主刀刃10结合长的副刀刃11，其中，主刀刃与副刀刃围成钝角。在所谓的转位刀片中，中部的前刀面高部12隆起地构造为支撑面和前刀面。因此在根据图1和图2的切削嵌件的情况下存在四个能分别使用的主刀刃和副刀刃。
39.如原则上已知的那样，切屑形成凹部14或切屑形成槽可以直接衔接到切削刃上或倒棱13上。在这个切屑形成槽14内设置有隆起地构造的各个切屑形成元件15(在此为五个依次排列的隆起的切屑形成元件15)，所述切屑形成元件分别具有一个相对平缓地延伸的上升沿，所述上升沿具有相对于假想的水平面测量的优选为5
°
至10
°
的上升角。在图5中为了说明而过高地绘出的所述上升角α无论如何都小于下降沿的例如可以为30
°
的角β。不仅在a
‑
a纵剖视图中，而且在横向于该剖切平面的视图中，切屑形成元件15优选凸状地构造。上升角α以及下降沿的角β由在上升沿或下降沿在槽14的区域中的足点与在顶线153上的上顶点之间的连接线以及在上升沿和下降沿的两个足点之间的在槽14中平行于切削刃延伸的连接线形成。切屑形成元件在上顶线153处具有在0.25mm与0.4mm之间的半径r，所述上顶线限定在上升沿151和下降沿152之间的过渡部。从切削刃10或倒棱13出发观察，切屑形成槽14由下降部形成，由此可以产生例如为10
°
至15
°
的前角。所述下降部在横剖面中看可以直线地或凹状弯曲地延伸，在所述下降部上在切屑凹部最小处衔接上升部，该上升部直至边缘141，该边缘界定中部的前刀面高部12。
40.相对于这个前刀面高部的上升角可以等于亦或大于下降沿的角。这种原则上根据现有技术已知的切屑形成槽用于将切屑弯折并尽可能短地折断。
41.在图3中示出切屑形成槽14的一部分，该部分具有三个彼此并排设置的隆起的切屑形成元件15。所述切屑形成元件的间距例如为0.5mm；单个的切屑形成元件的各自的长度l约为5mm。如在图2和图3中所示的那样，切屑形成元件可以分别具有相同的轮廓并且沿着一条共同的线排列，或者替代于此，如在图6中表明的那样，所述切屑形成元件可以相对于彼此错开(即，具有不同的距切削刃的间距)地布置。此外，隆起的切屑形成元件15也可以旋转180
°
设置，从而相应于图6中的视图，两个下降沿相互对置。
42.在图7中示出的另一种实施方式中，在那里极其凹状地构造的切屑形成元件16设置为穿过倒棱13或切削刃10，由此局部地产生切削刃隆起部。
43.在图8中示出菱形的切削嵌件的尖角切削刀尖17，在所述切削嵌件中，前刀面构造为关于切削刃平分线18轴对称。在衔接到切削刃上或衔接到倒棱上的切屑形成凹部中设置有两个隆起的切屑形成元件15，在所述切屑形成元件中，各个较短且较陡峭地下降的沿相互对置。
44.从图9可以看出切削刀具的前刀面的一种不同的构造型式，所述前刀面具有分别彼此重叠的隆起的切屑形成元件。那里的切屑形成元件19具有相对明显更长的上升沿和与之相比非常短的下降沿，所述下降沿下降到位于其后的隆起的切屑形成元件的上升沿上。由此，沿排屑方向看产生锯齿形的轮廓。
45.附加地，平行于切削刃但以与所述切削刃间隔开相同距离的方式设置的切屑形成元件19彼此重叠，由此，平行于切削刃10产生大致波浪形的走向，该走向使得排出的切屑一方面受到良好的偏转，另一方面所述排出的切屑在经由切屑形成元件19引导的情况下受到
尽可能小的摩擦。以附图标记和标示的重叠区域为10％到30％或最大20％
46.在图10中示出的实施例中，也选择了具有切削刀尖17的菱形的切削嵌件，切削刃20、21在该切削刀尖中会合。在下降的切屑凹部14中分别平行于切削刃20、21以彼此重叠的方式前后相继地设置有隆起的切屑形成元件22。
47.图11示出按照本发明的隆起的切屑形成元件结合已经已知的切屑形成元件的组合。在那里的示例中，在切屑形成凹部14中设置有各个分别同样地构造的隆起的切屑形成元件23，所述切屑形成元件可以例如与图1至图5中所示的切屑形成元件相对应。在那里所选择的实施例中，这些切屑形成元件23的纵轴线大致垂直于切削刃定向，相对于切削刃垂直线所成的角最大应选择为10
°
至15
°
。
48.从图11可以看出的断屑部24例如以约20
°
的角下降到切屑形成槽14中，其中，断屑部24明显地伸出超过切削刃10。从这些断屑部隆起部伸出各个纵向肋25，所述纵向肋的定向方向和轮廓原则上已在de 41 36 417 a1中描述过。这些肋25分别延伸到在按照本发明的隆起的切屑形成元件23之间的区域中。
49.附图标记列表
50.10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
主刀刃
51.11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
副刀刃
52.12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
中部的前刀面高部
53.13
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
倒棱
54.14
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
切屑形成凹部
55.141
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
切屑形成凹部的上边缘
56.15
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
切屑形成元件
57.151
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
上升沿
58.152
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
下降沿
59.153
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
上顶线
60.16
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
切屑形成元件
61.17
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
切削刀尖
62.18
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
切削刃平分线
63.19
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
切屑形成元件
64.20、21
ꢀꢀꢀ
切削刃
65.22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
切屑形成元件
66.23
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
切屑形成元件
67.24
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
断屑部
68.25
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
半肋形的切屑形成元件
69.a
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
间距
70.l
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
切屑形成元件的长度
71.r
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
半径
[0072] 重叠区域
[0073]
α
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
上升角
[0074]
β
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
下降沿的角

技术特征：
1.用于切削加工的切削刀具、特别是用于刨削式的切削加工的切削刀具，所述的切削刀具包括沿着切削刃延伸的切屑形成凹部，在所述切屑形成凹部中设置有隆起地构造的切屑形成元件，其特征在于，在俯视图中观察，隆起的切屑形成元件(15、16、19、22、23)具有细长的轮廓，所述轮廓具有比其宽度大的长度(l)，所述切屑形成元件具有上升沿(151)和下降沿(152)，相对较长的上升沿(151)由3
°
至20
°
、优选5
°
至10
°
的上升角(α)限定，而下降角(β)限定为在25
°
至45
°
、优选27
°
至35
°
之间，从所述上升沿(151)到所述下降沿(152)的过渡部是倒圆的，并且这个倒圆部的半径(r)在0.05mm至1mm之间、优选在0.25mm至0.4mm之间。2.根据权利要求1所述的切削嵌件，其特征在于，在俯视图中观察，所述隆起的切屑形成元件(15、16)在所述切屑形成元件的上顶线(153)的区域中具有最大的宽度，所述上顶线由彼此邻接的上升沿和下降沿限定。3.根据权利要求1或2之一所述的切削嵌件，其特征在于，所述切屑形成元件(15)彼此间隔开距离，优选地，在由所述切屑形成元件的纵轴线限定的相应的长度(l)为4mm至10mm的情况下，所述切屑形成元件具有0.4mm至0.6mm的间距(a)。4.根据权利要求1至3之一所述的切削嵌件，其特征在于，所述切屑形成元件(15)在平行于切削刃(10、11)的线上排列，所述切屑形成元件的定向方向相对于排屑方向倾斜10
°
至20
°
、优选15
°
。5.根据权利要求1至4之一所述的切削嵌件，其特征在于，所述切屑形成元件(15、16、19、22、23)朝向有效的切削刃(10、11)定向为，使得被切削的抵达的切屑沿着所述切屑形成元件的纵轴线的方向被引导。6.根据权利要求1至5之一所述的切削嵌件，其特征在于，所述切屑形成元件(15、16)在垂直于所述纵轴线的横剖视图中具有凹状的、凸状的亦或部分直线的形状。7.根据权利要求1至6之一所述的切削嵌件，其特征在于，至少一些隆起的切屑形成元件(16)一直伸入到所述切削刃(10)中并且在形成局部的切削刃隆起部的情况下穿透所述切削刃。8.根据权利要求1、2、4至7之一所述的切削嵌件，其特征在于，所述切屑形成元件(19、22)分别过渡到彼此中并且鱼鳞状地依次排列，优选地，沿所述切屑形成元件的纵向方向观察的重叠度为10％至30％。9.根据权利要求1、2或4至8之一所述的切削嵌件，其特征在于，所述切屑形成元件侧向地彼此重叠，垂直于所述纵轴线测量的重叠度最大为20％、优选最大为10％。10.根据权利要求1至6之一所述的切削嵌件，其特征在于，特别是在切削刀尖(17)的区域中，以关于切削刀尖角平分线(18)轴对称的方式布置和构造所述切屑形成元件(15)。11.根据权利要求1至10之一所述的切削嵌件，其特征在于，沿排屑方向观察，在所述切屑形成凹部后以与所述切削刃间隔开距离的方式设置有朝向中部的隆起的高部(24)上升的侧沿，另外的切屑形成元件(25)、优选半肋形的另外的切屑形成元件从所述侧沿朝向所述切削刃的方向延伸，所述另外的切屑形成元件伸入到在两个相邻的隆起的切屑形成元件
(23)之间的空间中。12.根据权利要求1至11之一所述的切削嵌件，其特征在于，倒棱(13)衔接到所述切削刃上。
技术总结
本发明涉及一种用于切削加工的切削刀具、特别是用于刨削式切削加工的切削刀具，具有沿着切削刃延伸的切屑形成凹部，在该切屑形成凹部中设置有隆起地构造的切屑形成元件。按照本发明规定，在俯视图中观察，隆起的切屑形成元件具有细长的轮廓，该轮廓具有比其宽度大的长度，切屑形成元件具有上升沿和下降沿，相对较长的上升沿由3


技术研发人员：赵泉良 J
受保护的技术使用者：株洲钻石切削刀具欧洲有限公司
技术研发日：2019.10.30
技术公布日：2021/6/29