[發明專利]用于切削刀具的聯接機構

在審

• 申請號: 201410334699.5
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN104338993A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: R·弗羅塔德索薩;L·B·沙里夫克;S·布拉霍夫;C·蓋;Y·哈魯什;A·布克海默;U·萊維;S·M·喬治
• 申請（專利權）人: 鈷碳化鎢硬質合金公司
• 主分類號: B23C5/06
• 分類號: B23C5/06;B23C5/20;B23C5/00;B23B51/00;B23D77/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 胡海滔

技術領域

本發明總體涉及用于旋轉切削刀具的聯接機構，并且更具體地涉及包括此類聯接機構的旋轉切削刀具。

背景技術

在歷史上，用于金屬切削機械的端銑刀被制作成一個單一的單元，包括一個帶槽的切削部分和一個大小與機器轉軸相適應的圓柱形或圓錐形的柄部分。然而，現代工具合金以及最近開發的復雜的表面處理日益增加的全球定價使得這樣的單一單元更加不經濟，因為通常浪費了昂貴的柄材料。因此，普遍的做法是生產由高品質合金或燒結碳化物制成的單獨切刀、然后將其同心地附接至一個可重復使用的鋼柄的末端上。

高度希望的是，該切刀在磨損之后容易更換，而將柄留在機器轉軸中，這樣使得在切刀更換之后不需要進一步的調整。與此類精確的銑削應用相關的主要要求是，反復地準確地將每個更換切刀相對于真正的轉軸旋轉軸線定中心并且正確地進行軸向定位。

例如美國專利號5,114,286中披露了目前用于將切刀連接到柄上的一種基本方法，該文獻中傳授了一種可互換的切削刀具對準和定位系統，該系統包括一個帶有陽接頭的第一刀具區段和一個帶有陰接頭的第二刀具區段。該陽接頭包括：處于第一圓柱形配合表面形式的一個導向件；處于第二圓柱形配合表面的形式、與該導向件間隔開的一個同心對準器；在該導向件與該同心對準器之間延伸的陽螺紋；以及處于平坦表面形式的一個軸向止擋件。該陰接頭包括：處于互補的圓柱形配合表面形式、對應于該導向件的圓柱形配合表面的一個導向件孔；處于互補的圓柱形配合表面形式、對應于該同心對準器的圓柱形配合表面的一個同心孔；在該導向件孔與該同心孔之間延伸的陰螺紋；以及處于互補的平坦表面形式的一個軸向止擋件。

所描述的導向件、同心對準器、導向件孔以及同心孔是必要的，因為對于切刀的這種反復更換而言，該螺紋接頭靠其自身不是足夠準確的。

以上基本概念的進一步改進也是已知的。例如，美國專利號6,485,220披露了代替圓柱形對準的一種截頭圓錐形對準、以及增強的螺紋牙底，并且美國專利號7,329,073披露了相鄰的軸向和徑向止擋表面。

然而，所有上述解決方案都遭遇了限制性的生產要求。切刀和柄上的這些圓柱形配合表面的典型生產公差(足以滿足可更換切刀的需要、反復落在同心度和軸線位置的所希望范圍內)是小于5微米。這樣的緊密公差必然要求額外的磨削程序。

另外，燒結碳化物切刀的性質是非常硬也非常脆的。將該硬質切刀直接連接至鋼柄上在這兩種不同材料的接合處產生了應力。更確切地說，在將碳化物切刀擰接到鋼柄中的情況下，在該碳化物切刀的螺紋部分的基部之處或附近很可能發生連接失效，這通常還會損害該鋼柄，使得它不適合再使用。

在此，在用于旋轉切削刀具的聯接機構以及在包括此類聯接機構的旋轉切削刀具方面還存在改進空間。

發明內容

作為本發明的一個方面，提供了一種旋轉切削刀具。該旋轉切削刀具包括圍繞中央縱向軸線布置的一個具有總體上圓柱形形狀的切刀。該切刀包括一個帶有有效帶槽部分的第一末端以及一個相反的第二末端，該第二末端具有圍繞其布置的一個陽螺紋部分。該旋轉切削刀具進一步包括圍繞該中央縱向軸線布置的一個具有總體上圓柱形形狀的柄，該柄具有在一個第一末端中形成的一個凹入的陰螺紋部分。該陽螺紋部分包括以第一螺距布置的多個螺紋，并且該陰螺紋部分包括以不同于該第一螺距的第二螺距布置的多個螺紋。該切刀和該柄通過該陽螺紋部分與該陰螺紋部分的螺紋式接合而選擇性地相聯接。

該第一螺距可以小于該第一螺距。

該第一螺距可以比該第二螺距小約0.005mm。

該第一螺距與該第二螺距之差可以是在約0.002至約0.010mm的范圍內。

該切刀可以由一種碳化物材料形成并且該柄可以由一種工具鋼形成。

該切刀可以包括一個面向外的圓周表面，該面向外的圓周表面沿著該中央縱向軸線延伸了一個距離、被布置在該有效帶槽部分與該陽螺紋部分之間；該柄可以包括一個面向內的圓周表面，該面向內的圓周表面沿著該中央縱向軸線延伸了一個距離、被布置在該陰螺紋部分與該柄的第一末端之間；并且該面向外的圓周表面被布置成當該陽螺紋部分和該陰螺紋部分被螺紋式接合時鄰近于并且面向該面向內的圓周表面。

該面向外的圓周表面可以總體上是處于相對于該中央縱向軸線以一個第一角度布置的一個截頭圓錐的一部分的形式，并且該面向內的圓周表面可以總體上是處于相對于該中央縱向軸線以一個第二角度布置的一個截頭圓錐的一部分的形式。

該第一角度可以在大約1°到大約7°的范圍內。