用于旋转应用的切削镶片及夹具.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102947030 A(43)申请公布日 2013.02.27CN102947030A*CN102947030A*(21)申请号 201180030610.0(22)申请日 2011.04.1312/821,793 2010.06.23 USB23B 27/16(2006.01)B23C 5/20(2006.01)B23C 5/22(2006.01)B23B 29/06(2006.01)B23B 29/04(2006.01)(71)申请人钴碳化钨硬质合金公司地址美国宾夕法尼亚(72)发明人 FR弗罗塔德索萨 A索斯PA布朗 MA克林(74)专利代理机构中国国际贸易促进。

2、委员会专利商标事务所 11038代理人张涛(54) 发明名称用于旋转应用的切削镶片及夹具(57) 摘要一种围绕轴线旋转的切削镶片可以使用在金属加工操作过程中并且可以抵靠旋转的工件而应用以增强刀具的性能。使用围绕螺纹压紧螺栓的旁通端口，可以穿过该切削镶片的中心孔提供冷却剂。另外，使用多个环箍壁可以将切削镶片夹持在刀夹具凹座中，这些环箍壁遵循一条蛇形路径以提供柔性。最后，在刀夹具凹座中使用一对凸起，该对凸起与切削镶片的侧面中的一对凹陷相接合，可以防止该切削镶片相对于该刀夹具本体的相对旋转。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2012.12.21(86)PCT申请的申请数据PCT/US。

3、2011/032248 2011.04.13(87)PCT申请的公布数据WO2011/162860 EN 2011.12.29(51)Int.Cl.权利要求书4页说明书6页附图9页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 4 页说明书 6 页附图 9 页1/4页21.一种包含圆形本体的切削镶片，该圆形本体具有穿过其中延伸的中央轴线，其中该镶片旨在通过该镶片围绕该中央轴线的旋转来机加工工件，并且其中该本体具有：a）顶表面以及底表面；b）中心孔，该中心孔具有直径并且在该顶表面与该底表面之间延伸穿过该本体；c）壁，该壁在该顶表面与该底表面之间围绕该本体延伸；d）切削。

4、刃，该切削刃沿着该至少一个侧面与该顶表面的相交处延伸，以及e）中央凸台，该中央凸台从该本体的顶表面围绕该中心孔延伸，其中该凸台包括横跨该顶部并且沿该凸台宽度的多个径向水平槽缝，以便为来自该本体的中心孔的冷却剂提供路径。2.根据权利要求1所述的切削镶片，其中该本体的壁是圆柱形的或轻度楔形的以便用于接纳在刀夹具的凹座中。3.根据权利要求1所述的切削镶片，进一步包括具有螺纹端的压紧螺栓，其中该压紧螺栓装配在该中心孔中并且具有头部、并且具有带直径的柄，并且其中，该柄的直径充分地小于该中心孔的直径以便沿着该中心孔的长度在该柄与该中心孔之间限定冷却剂空隙。4.根据权利要求3所述的切削镶片，其中沿着该中心孔。

5、的长度该螺栓的柄是无螺纹的。5.根据权利要求3所述的切削镶片，其中该螺栓头部具有下侧，该下侧是总体上平面的并且与该凸台的顶部接触以提供一种齐平配合。6.根据权利要求5所述的切削镶片，其中该凸台的顶部是平面的。7.根据权利要求1所述的切削镶片，其中该镶片孔在该底部至该顶部的方向上在该凸台的区域中发散。8.一种用于夹持圆形切削镶片的刀夹具，其中该刀夹具包含具有穿过其中延伸的中央轴线的本体，其中该本体包括：a）在该刀夹具的顶部中延伸用于接受该圆形镶片的凹座，其中该凹座被环箍围绕，该环箍限定了凹座底部、环箍内壁以及环箍外壁；b）穿过该凹座底部向下延伸至中心冷却剂孔的螺纹夹持孔，其中该螺纹夹持孔被适配成。

6、用来接纳螺纹压紧螺栓；c）至少两个旁通端口，这些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。9.根据权利要求8所述的刀夹具，其中该至少两个旁通端口各自是邻近该螺纹夹持孔而穿过该刀夹具本体的圆柱形孔。10.根据权利要求9所述的刀夹具，其中该至少两个旁通端口具有与该螺纹夹持孔的中心线偏离的一条中心线。11.根据权利要求9所述的刀夹具，进一步包括邻近该螺纹冷却剂孔而凹入该凹座底部中的歧管，以便围绕该镶片的底部接受和分配冷却剂。12.根据权利要求4所述的刀夹具，其中该歧管是圆锥形状的凹陷。13.根据。

7、权利要求4所述的刀夹具，进一步包括在该凹座底部之中在这两个旁通端口之间延伸的凹槽，以便流体地连接这些旁通端口。权利要求书CN 102947030 A2/4页314.根据权利要求8所述的刀夹具，其中该至少两个旁通端口在尺寸上是类似的并且关于该本体中央轴线是径向对称的，并且该刀夹具被用于旋转应用。15.一种包括刀夹具本体和安装在该刀夹具本体中的圆形切削镶片的刀夹具系统，其中a）该刀夹具本体具有：i）孔，该孔是沿着穿过其中延伸的一条中央轴线，ii）在该刀夹具的顶部中延伸以用于接受该圆形镶片的凹座，其中该凹座被环箍围绕，该环箍限定了凹座底部、环箍内壁、以及环箍外壁；iii）穿过该凹座底部向下延。

8、伸至中心冷却剂孔的螺纹夹持孔，其中该螺纹夹持孔被适配成接纳螺纹压紧螺栓；iv）至少两个旁通端口，这些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，以及b）圆形切削镶片，该圆形切削镶片具有：i）圆形本体，该圆形本体具有穿过其中延伸的一条中央轴线，ii）顶表面和底表面；iii）中心孔，该中心孔具有直径并且在该顶表面与该底表面之间延伸穿过该本体；iv）壁，该壁在该顶表面与该底表面之间围绕该本体延伸；以及v）沿着该壁与该顶表面的相交处延伸的切削刃，以及vi）中央凸台，该中央凸台从该本体的顶表面围绕该中。

9、心孔延伸，其中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路径，c）压紧螺栓，该压紧螺栓具有头部和柄，其中该柄的一部分是与该螺纹夹持孔以螺纹方式接合的并且该头部使该切削镶片固定在该凹座之中，其中在该切削镶片孔的区域中该柄直径是充分小于该中心孔的直径，这样使得在其之间存在间隙，该间隙将该至少两个旁通端口与该切削镶片的这些径向水平槽缝流体地相连接。16.根据权利要求15所述的刀夹具系统，其中该镶片的壁是圆柱形的或楔形的，并且该环箍内壁是圆柱形的或楔形的并且其大小被确定成使得在该镶片与该凹座之间存在一种过盈配合。17.根据权利要求16所述的刀夹具系。

10、统，其中该中心冷却剂孔延伸至该螺纹夹持孔。18.根据权利要求17所述的刀夹具系统，其中该至少两个旁通端口各自是邻近该螺纹夹持孔而穿过该刀夹具本体的圆柱形孔。19.根据权利要求18所述的刀夹具系统，其中该至少两个旁通端口具有与该螺纹夹持孔的中心线相偏离的一条中心线。20.根据权利要求17所述的刀夹具系统，其中该切削镶片具有平坦底面，该底面与该凹座的平坦底部是齐平的以便在其之间提供一种流体密封。21.根据权利要求17所述的刀夹具系统，其中该切削镶片在该壁之下具有肩台，该肩台与该刀夹具的一端是齐平的以便在其之间提供一种流体密封。22.根据权利要求17所述的刀夹具系统，进一步包括歧管，该歧管邻近该螺纹。

11、冷却剂权利要求书CN 102947030 A3/4页4孔而凹入该凹座底部中，以便围绕该镶片的底部接受冷却剂并将其分配到该镶片中心孔之中。23.根据权利要求22所述的刀夹具系统，其中该歧管是圆锥形状的凹陷。24.根据权利要求22所述的刀夹具系统，进一步包括凹槽，该凹槽在该凹座底部中在这两个旁通端口之间延伸以便流体地连接这些旁通端口。25.根据权利要求15所述的刀夹具系统，其中该压紧螺栓柄的在该镶片中心孔的区域中的部分是无螺纹的。26.根据权利要求15所述的刀夹具系统，其中该压紧螺栓头部的下侧是平面的并且与该凸台的顶部是齐平的。27.根据权利要求26所述的刀夹具系统，其中该凸台的顶部是平坦。

12、的。28.根据权利要求15所述的刀夹具系统，其中该至少两个旁通端口在尺寸上是类似的并且关于该本体中央轴线是径向对称的，并且该刀夹具被用于旋转应用。29.一种包含圆形本体的切削镶片，该圆形本体具有穿过其中延伸的中央轴线，其中该镶片旨在机加工工件，并且，其中该本体具有：1）顶表面以及底表面；2）中心孔，该中心孔具有直径并且在该顶表面与该底表面之间延伸穿过该本体；3）壁，该壁在该顶表面与该底表面之间围绕该本体延伸，其中在该壁之中仅存在两个在直径上相反的缺口，这些缺口被适配成与刀夹具本体中的凹座的内壁中的多个凸起相接合，以便防止该镶片相对于该刀夹具本体的相对旋转；以及4）沿着该壁与该顶表面的相交处延伸。

13、的切削刃。30.根据权利要求29所述的切削镶片，其中这些缺口从该镶片的底表面沿着该壁向上延伸。31.根据权利要求29所述的切削镶片，其中该壁是圆柱形的或者从该顶表面到该底表面是向内逐渐变细。32.根据权利要求31所述的切削镶片，其中该镶片的底表面是平坦且扁平的。33.根据权利要求31所述的切削镶片，进一步包括从该顶表面向下延伸的侧面以及与其相邻的向内延伸的肩台，其中该肩台可用于将该镶片轴向地定位在凹座之中。34.一种用于夹持圆形切削镶片的刀夹具，其中该镶片旨在机加工工件，并且其中该刀夹具包括具有穿过其中延伸的中央轴线的本体，其中该本体包括：a）在该刀夹具的顶部中延伸以用于接受该圆形镶片的凹座，。

14、其中该凹座被环箍围绕，该环箍限定了凹座底部、环箍内壁、以及环箍外壁；b）其中，该环箍总体上是圆形的、具有环箍直径，但围绕限定了该圆柱体的半径遵循振荡的蛇形路径，以便为该环箍的径向膨胀提供柔性。35.根据权利要求34所述的刀夹具，其中该蛇形路径包含取自该环箍内壁的多个内部断面以及取自该环箍外壁的多个外部断面。36.根据权利要求35所述的刀夹具，其中这些断面是弯曲的并且围绕该内壁和该外壁形成了弧。37.根据权利要求36所述的刀夹具，其中这些断面可以具有一种带有多个扁平的或弯曲的表面的形状。权利要求书CN 102947030 A4/4页538.根据权利要求34所述的刀夹具，其中该环箍内壁具有。

15、直径并且该环箍外壁具有直径，并且其中在这些断面之间的这些环箍壁维持它们对应的直径。39.根据权利要求35所述的刀夹具，其中这些内部断面与这些外部断面围绕该环箍的圆周进行交替。40.根据权利要求35所述的刀夹具，其中在该内壁中的这些内部断面包括延伸进入该凹座底部中的圆柱形孔，其中该圆柱形孔的中心线与该内壁是间隔开的而使得该圆柱形孔在该内壁上的投影是弧。41.根据权利要求34所述的刀夹具，进一步包括从该凹座在径向上向内延伸的至少两个凸起，其中这些凸起被适配成与安装在该凹座中的切削镶片的侧面的多个配合的缺口相接合。42.根据权利要求41所述的刀夹具，其中这些凸起是邻近该凹座底部定位的。43.根据权利。

16、要求42所述的刀夹具，其中这些凸起是在该内壁与该凹座底部的相交处定位的。44.根据权利要求40所述的刀夹具，其中这些凸起可以是从与该内部断面相关联的圆柱形孔向上延伸的多个销。45.根据权利要求34所述的刀夹具，其中该凹座的内壁是圆柱形的或者从该底部向上并且向内逐渐变细并且被适配成与切削镶片的圆柱形或楔形的壁相接合。46.根据权利要求34所述的刀夹具，进一步包括切削镶片，该切削镶片包括圆形本体，该圆形本体具有穿过其中延伸的中央轴线，其中该本体具有：a）顶表面以及底表面；b）中心孔，该中心孔具有直径并且在该顶表面与该底表面之间延伸穿过该本体；c）壁，该壁在该顶表面与该底表面之间围绕该本体延伸，其中。

17、在该壁中仅存在两个在直径上相反的缺口；d）沿着该壁与该顶表面的相交处延伸的切削刃；以及e）其中，这些镶片侧面的这些相反的缺口与该刀夹具凹座的内壁中的这些凸起相接合以防止该镶片相对于该刀夹具本体的相对旋转。47.根据权利要求46所述的刀夹具，其中该镶片的壁是圆柱形的或楔形的并且该环箍的内壁是圆柱形的或者楔形的并且这些壁彼此相配合以便形成一种过盈配合。48.根据权利要求47所述的刀夹具，其中该镶片的底表面抵靠在该凹座的底部上以便将该镶片轴向地定位在该刀夹具本体中。49.根据权利要求47所述的刀夹具，其中该切削镶片进一步包括在该壁之下的向内延伸的肩台，并且其中该肩台抵靠该刀夹具的一端以便将该切削镶片。

18、轴向地定位在该刀夹具本体之中。50.根据权利要求34所述的刀夹具，进一步包括压紧螺栓，该压紧螺栓穿过该镶片中的中心孔并且以螺纹方式被紧固在该刀夹具本体的螺纹夹持孔中，其中该压紧螺栓具有头部，该头部接触该镶片本体的顶表面以便将该镶片本体固定在该凹座之中。51.根据权利要求34所述的刀夹具，其中该刀夹具的这些元件是处于彼此对称的关系并且该刀夹具是用于多种旋转应用。权利要求书CN 102947030 A1/6页6用于旋转应用的切削镶片及夹具技术领域0001 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、。

19、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0002 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。

20、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。0003 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。0004 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。。

21、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0005 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。0006 。

22、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、一个环箍内说明书CN 102947030 A2/6页7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。

23、冷却剂孔与该凹座之间提供冷却剂。0007 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。

24、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。

25、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。0008 本主题发明的又另一个实施方案是针对一种切削镶片，该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。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顶表面与底表面之间延伸穿过该本体。一个侧面在该顶表面与该底表面之间围绕该本体延伸。在侧面中仅存在着两个在直径上相反的缺口，这些缺口被适配成与刀夹具本体中的一个凹座的内壁中的多个凸起相接合，以便防止镶片相对于刀夹具本体的相对旋转。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。0009 本主题发明的又。

26、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。该刀夹具包含一个本体，该本体具有穿过其中延伸的一条中央轴线。该本体包含一个凹座，该凹座在刀夹具的顶部内延伸以用于接受该圆形镶片。一个环箍围绕该凹座，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。该环箍总体上是圆形的、具有一个环箍直径，但是围绕限定了该圆柱体的一个半径遵循一个振荡的蛇形路径，以便对该环箍的径向膨胀提供柔性。附图说明0010 图1是一个刀夹具的透视图，该刀夹具带有根据本主题发明的、在旋转工件上进行操作的一个可旋转的镶片；0011 图2是根据本主题发明在图1中展示的刀夹具系统的透视图；说明书CN 102947030 。

27、A3/6页80012 图3是图2中展示的安排的分解透视图；0013 图4A是可以与在此讨论的刀夹具一起使用的一个切削镶片的底视图；0014 图4B是沿着图4A中的线“4B-4B”展示的切削镶片的侧视图；0015 图4C是图4A中展示的切削镶片的俯视图；0016 图5A是根据本主题发明的刀夹具的截面视图；0017 图5B是沿着图5A中的箭头“5B-5B”的截面视图；0018 图5B是图5B的放大版；0019 图5C是图5A中展示的刀夹具的俯视图；0020 图6是类似于图5A中展示的刀夹具的截面视图，然而，该刀夹具包括一个通过压紧螺栓而紧固在刀夹具凹座中的切削镶片；0021 图7是图6中展示的安排。

28、的分解透视图；0022 图8是图6中展示的安排的组装后的透视图；并且0023 图9是图8中展示的组件的截面视图，突显了冷却剂流体的流动路径。具体实施方式0024 图1展示了一个工件10围绕中心线15在箭头20指示的方向上旋转，其中，例如，工件10被安装在一个车床上。一个刀夹具50具有安装在其上的一个切削镶片100。切削镶片100具有一条中央轴线105。切削镶片100以一种不可旋转的方式被紧固到刀夹具50上，这样使得刀夹具50的旋转被直接转化成切削镶片100的旋转。作为一个实例，镶片100和刀夹具50可以在箭头110展示的方向上旋转。刀夹具50可以被紧固在一个适配器75之中，该适配器被安装到一个。

29、转轴上、并且然后将被安装到一个能够使适配器75在希望的方向上并且以希望的预定转速进行旋转的机床上。可以使用旋转式刀具领域的普通技术人员已知的任何数目的技术来将刀夹具50紧固在该适配器之中。然而，如在图1中展示的，适配器75中具有一个内部孔76，在该内部孔接受了刀夹具50并且例如利用一个锁紧螺母80将刀夹具50紧固在适配器75之中，该锁紧螺母被螺纹式紧固到适配器75的本体上并且顶住其中的刀夹具50。用于将刀夹具50紧固在适配器75之中的机构可以是许多不同机构中的一个，包括夹头或锁定螺钉，并且这类机构是旋转式刀具领域中的普通技术人员所熟知的。0025 一个刀夹具组件部分地由在图2、图3和图4A至图。

30、4C中详细展示的切削镶片100组成。切削镶片100包含一个圆形本体102，该圆形本体具有穿过其中延伸的一条中央轴线105。切削镶片本体102具有一个顶表面107以及一个底表面109。一个具有直径D1的中心孔112在顶表面107与底表面109之间延伸穿过本体102。一个侧面114从顶表面107向下延伸并且以5至30度之间的间隙角A成角度。一个肩台116从侧面114在径向上向内延伸到一个总体上竖直的壁118。该壁向下延伸至一个倒角119，该倒角与底表面109相交。倒角119可以具有在0至30之间的角度Y，以便易于该切削镶片100插入一个刀夹具凹座之中。0026 一个切削刃115沿着侧面114与顶表。

31、面107的相交处延伸。0027 总体上竖直的壁118可以是完全竖直的或者可以随着该壁118向下延伸而向内逐渐变细以便与具有圆柱形形状、或随着该凹座变深而向内逐渐变细的一种刀夹具凹座相配合。说明书CN 102947030 A4/6页90028 特别引起兴趣的是，一个中央凸台120从本体102的顶表面107围绕中心孔112延伸。凸台120包括横跨顶表面107并且沿着凸台120的宽度W1的多个径向水平槽缝122。如将说明的，这些槽缝122提供了一个路径用于穿过本体102的中心孔112所供给的冷却剂流体。0029 回到图3，切削镶片100还可以包括一个压紧螺栓130，该螺栓带有一个柄132，该柄具。

32、有一个螺纹部分134。如图3所展示的并且如图6进一步展示的，该压紧螺栓130装配在中心孔112之中并且具有一个头部136。柄132具有直径D2，该直径是充分小于中心孔112的直径D1的以便沿着中心孔112的长度在柄132与中心孔112的壁113之间限定一个冷却剂间隙140。如图6展示的，螺栓130的沿着中心孔112的长度的部分142可以是无螺纹的。0030 如在图6中进一步展示的，螺栓头部136具有一个下侧144，该下侧是总体上平面的并且接触中央凸台120的顶部121以提供一种齐平配合。如进一步在图3和图6中展示的，中央凸台120的顶部121可以是平面的，径向水平槽缝122例外。另外，插入孔1。

33、12在底表面109至顶表面107的方向上可以在中央凸台120的区域中发散。0031 图3至图6展示了包含本体150的刀夹具50，该本体具有一条穿过其中延伸并且与切削镶片的中央轴线105共轴的中央轴线152。本体150具有一个凹座155，该凹座在刀夹具本体150的顶部中延伸用于接受该切削镶片100。凹座155被一个环箍157围绕，该环箍限定了一个凹座底部159、一个环箍内壁161、以及一个环箍外壁163。如图5A和图6所展示的，一个螺纹夹持孔165被适配成接纳该螺纹压紧螺栓130。0032 典型的是，穿过刀夹具行进的冷却剂在中心孔的整个长度上行进并且在刀夹具的末端被射出。然而，在本设计中，压紧螺。

34、栓130用作刀夹具中心孔167的一个阻碍物。为了克服这种阻碍，注意力转向图7和图8，旁通端口169a、169b与该螺纹夹持孔165偏离但是流体地连接到刀夹具本体150的中心冷却剂孔167上以便当一个压紧螺栓130阻碍该螺纹夹持孔165时在中心冷却剂孔167与凹座155之间提供冷却剂。0033 如图5C展示的，旁通端口169a、169b均可以是一个邻近螺纹夹持孔165而穿过刀夹具本体150的圆柱形孔。如图8展示的，旁通端口169a、169b各自具有与刀夹具中心孔167的中央轴线152相偏离的一条中心线170a、170b。0034 因为这些旁通端口169a、169b仅在凹座155中的特定位置处传送。

35、冷却剂到凹座155，所以刀夹具150可以进一步包括一个歧管172（图5A和图6），该歧管在凹座底部159之中邻近螺纹冷却剂孔167以便围绕切削镶片100的中心孔112接受和分配冷却剂。歧管172可以是一个锥形形状的凹陷。另外，如图5C展示的，这些旁通端口169a、169b没有与歧管172完全相交。为了允许从这些旁通端口169a、169b无阻挡地流动，横跨凹座底部159切割了凹槽171a、171b以便使旁通端口169a、169b与歧管172完全连接。0035 因为刀夹具本体50与其中的镶片100可以用于高速旋转应用，因此这些旁通端口169a、169b可以在尺寸上是类似的并且关于本体中央轴线152。

36、是径向地对称的。0036 图9展示了一条路径线174，示出了冷却剂从刀夹具中心孔167穿过这些旁通端口169a、169b进入歧管172经过间隙140并且然后经过这些径向水平槽缝122排出的路径。0037 在本主题发明的一个实施方案中，切削镶片110的壁118是圆柱形的并且凹座155的环箍内壁161是圆柱形的并且在切削镶片壁118与凹座155的环箍内壁161之间存在一说明书CN 102947030 A5/6页10种过盈配合。0038 回到图8，清楚的是，由于压紧螺栓130，刀夹具本体的中心冷却剂孔仅可以延伸远至该螺纹夹持孔165。如在图8中进一步展示的，这些旁通端口169a、169b具有与刀。

37、夹具本体150的中央轴线152相偏离的中心线170a、170b。切削镶片100的底表面109与凹座155的平坦底面159是齐平的，以便轴向地定位该镶片100并且在其之间提供一种流体密封。然而，还有可能的是使肩台116抵靠刀夹具本体150的末端153（图3和图8），以便将切削镶片100轴向地定位在凹座155中并且在其之间提供一种流体密封。0039 迄今为止已经描述的是这样一种设计，该设计用于当使用一个居中定位的压紧螺栓而将旋转的切削镶片紧固到一个旋转的刀夹具本体上时用于提供冷却剂到旋转的切削镶片的切削区域。0040 在本主题发明的另一个实施方案中，为了将切削镶片100紧固在刀夹具本体150之中，。

38、另一个设计特征补充和/或替代了该压紧螺栓130。0041 注意力转向图3和图5A至图5C，刀夹具本体150的环箍157是具有环箍直径D3的总体上为圆形的、但围绕半径R3（该半径遵循该环箍直径D3）遵循一个振荡的蛇形路径176，以便对环箍157的径向膨胀提供柔性。这个径向柔性提供了一些活动余地并且减小了为使切削镶片100与刀夹具50配合而对紧密公差的需要。注意力转向图5B和图5B，蛇形路径176包括取自环箍内壁161的内部断面178以及取自环箍外壁163的外部断面180。这些内部断面178以及这些外部断面180可以围绕对应的环箍内壁161和环箍外壁163形成一个弧181，这些弧对应地具有弧度A1。

39、、A2。这些内部断面178以及这些外部断面180的目的是对环箍157的径向膨胀提供柔性。这些弯曲的断面178、180的尺寸和位置是可以改变的。虽然这些断面178、180的形状被展示为弯曲的，它们可以具有任何数目的形状，包括矩形、C形的、或U形的。然而，重要的是将形成一个面向内的锐利的边缘或拐角的任何表面进行圆化以减小由这样的锐利的边缘或拐角所引起的任何应力集中。另外，取决于环箍内壁161与环箍外壁163之间的厚度，这些断面178、180可以具有圆形形状，由此仅该圆的一部分不贯通这个厚度。环箍内壁161具有环箍内直径D4并且环箍外壁163具有一个环箍外直径D5，其中在弯曲的断面178、180之间。

40、的环箍壁161、163维持它们对应的直径。如图5B展示的，这些内部的弯曲断面178与这些外部弯曲断面180是围绕环箍157的圆周交替的。0042 注意力转向图3和图5C，内部的弯曲断面178包括一个延伸进入凹座底部159中的圆柱形孔182，其中该圆柱形孔的中心线184与环箍内壁161间隔开而使得圆柱形孔182在环箍内壁161上的投影是一个弧181，如之前描述的。0043 注意力转向图4A和图5A至图5C，刀夹具本体150进一步包括从凹座155在径向上向内延伸的至少两个凸起186a、186b，其中，这些凸起186a、186b被适配成与安装在凹座155中的切削镶片100的壁118内的两个配合缺口195a、195b（图4A）相接合。注意力转向图4A至图4C，切削镶片本体102的壁118包括在壁118内的至少两个在直径上相反的缺口195a、195b，这两个缺口被适配成与刀夹具本体150的凹座155的环箍内壁161中的这些凸起186a、186b相接合，以便防止切削镶片100相对于刀夹具本体150的相对旋转。必要的是仅具有两个缺口195a、195b来与切削镶片100的这两个凸起186a、186b相接合。然而，图3展示了围绕其整个周边具有多个缺口的切削镶片100。因为从本体102去除更少的材说明书CN 102947030 A10。

摘要
申请专利号：	CN201180030610.0	申请日：	2011.04.13
公开号：	CN102947030A	公开日：	2013.02.27
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):B23B 27/16申请日:20110413\|\|\|公开
IPC分类号：	B23B27/16; B23C5/20; B23C5/22; B23B29/06; B23B29/04	主分类号：	B23B27/16
申请人：	钴碳化钨硬质合金公司
发明人：	F·R·弗罗塔德索萨; A·索斯; P·A·布朗; M·A·克林
地址：	美国宾夕法尼亚
优先权：	2010.06.23 US 12/821,793
专利代理机构：	中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038	代理人：	张涛
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内容摘要

一种围绕轴线旋转的切削镶片可以使用在金属加工操作过程中并且可以抵靠旋转的工件而应用以增强刀具的性能。使用围绕螺纹压紧螺栓的旁通端口，可以穿过该切削镶片的中心孔提供冷却剂。另外，使用多个环箍壁可以将切削镶片夹持在刀夹具凹座中，这些环箍壁遵循一条蛇形路径以提供柔性。最后，在刀夹具凹座中使用一对凸起，该对凸起与切削镶片的侧面中的一对凹陷相接合，可以防止该切削镶片相对于该刀夹具本体的相对旋转。

权利要求书

权利要求书一种包含圆形本体的切削镶片，该圆形本体具有穿过其中延伸的中央轴线，其中该镶片旨在通过该镶片围绕该中央轴线的旋转来机加工工件，并且其中该本体具有：
a）顶表面以及底表面；
b）中心孔，该中心孔具有直径并且在该顶表面与该底表面之间延伸穿过该本体；
c）壁，该壁在该顶表面与该底表面之间围绕该本体延伸；
d）切削刃，该切削刃沿着该至少一个侧面与该顶表面的相交处延伸，以及
e）中央凸台，该中央凸台从该本体的顶表面围绕该中心孔延伸，其中该凸台包括横跨该顶部并且沿该凸台宽度的多个径向水平槽缝，以便为来自该本体的中心孔的冷却剂提供路径。
根据权利要求1所述的切削镶片，其中该本体的壁是圆柱形的或轻度楔形的以便用于接纳在刀夹具的凹座中。
根据权利要求1所述的切削镶片，进一步包括具有螺纹端的压紧螺栓，其中该压紧螺栓装配在该中心孔中并且具有头部、并且具有带直径的柄，并且其中，该柄的直径充分地小于该中心孔的直径以便沿着该中心孔的长度在该柄与该中心孔之间限定冷却剂空隙。
根据权利要求3所述的切削镶片，其中沿着该中心孔的长度该螺栓的柄是无螺纹的。
根据权利要求3所述的切削镶片，其中该螺栓头部具有下侧，该下侧是总体上平面的并且与该凸台的顶部接触以提供一种齐平配合。
根据权利要求5所述的切削镶片，其中该凸台的顶部是平面的。
根据权利要求1所述的切削镶片，其中该镶片孔在该底部至该顶部的方向上在该凸台的区域中发散。
一种用于夹持圆形切削镶片的刀夹具，其中该刀夹具包含具有穿过其中延伸的中央轴线的本体，其中该本体包括：
a）在该刀夹具的顶部中延伸用于接受该圆形镶片的凹座，其中该凹座被环箍围绕，该环箍限定了凹座底部、环箍内壁以及环箍外壁；
b）穿过该凹座底部向下延伸至中心冷却剂孔的螺纹夹持孔，其中该螺纹夹持孔被适配成用来接纳螺纹压紧螺栓；
c）至少两个旁通端口，这些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。
根据权利要求8所述的刀夹具，其中该至少两个旁通端口各自是邻近该螺纹夹持孔而穿过该刀夹具本体的圆柱形孔。
根据权利要求9所述的刀夹具，其中该至少两个旁通端口具有与该螺纹夹持孔的中心线偏离的一条中心线。
根据权利要求9所述的刀夹具，进一步包括邻近该螺纹冷却剂孔而凹入该凹座底部中的歧管，以便围绕该镶片的底部接受和分配冷却剂。
根据权利要求4所述的刀夹具，其中该歧管是圆锥形状的凹陷。
根据权利要求4所述的刀夹具，进一步包括在该凹座底部之中在这两个旁通端口之间延伸的凹槽，以便流体地连接这些旁通端口。
根据权利要求8所述的刀夹具，其中该至少两个旁通端口在尺寸上是类似的并且关于该本体中央轴线是径向对称的，并且该刀夹具被用于旋转应用。
一种包括刀夹具本体和安装在该刀夹具本体中的圆形切削镶片的刀夹具系统，其中
a）该刀夹具本体具有：
i）孔，该孔是沿着穿过其中延伸的一条中央轴线，
ii）在该刀夹具的顶部中延伸以用于接受该圆形镶片的凹座，其中该凹座被环箍围绕，该环箍限定了凹座底部、环箍内壁、以及环箍外壁；
iii）穿过该凹座底部向下延伸至中心冷却剂孔的螺纹夹持孔，其中该螺纹夹持孔被适配成接纳螺纹压紧螺栓；
iv）至少两个旁通端口，这些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，以及
b）圆形切削镶片，该圆形切削镶片具有：
i）圆形本体，该圆形本体具有穿过其中延伸的一条中央轴线，
ii）顶表面和底表面；
iii）中心孔，该中心孔具有直径并且在该顶表面与该底表面之间延伸穿过该本体；
iv）壁，该壁在该顶表面与该底表面之间围绕该本体延伸；以及
v）沿着该壁与该顶表面的相交处延伸的切削刃，以及
vi）中央凸台，该中央凸台从该本体的顶表面围绕该中心孔延伸，其中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路径，
c）压紧螺栓，该压紧螺栓具有头部和柄，其中该柄的一部分是与该螺纹夹持孔以螺纹方式接合的并且该头部使该切削镶片固定在该凹座之中，其中在该切削镶片孔的区域中该柄直径是充分小于该中心孔的直径，这样使得在其之间存在间隙，该间隙将该至少两个旁通端口与该切削镶片的这些径向水平槽缝流体地相连接。
根据权利要求15所述的刀夹具系统，其中该镶片的壁是圆柱形的或楔形的，并且该环箍内壁是圆柱形的或楔形的并且其大小被确定成使得在该镶片与该凹座之间存在一种过盈配合。
根据权利要求16所述的刀夹具系统，其中该中心冷却剂孔延伸至该螺纹夹持孔。
根据权利要求17所述的刀夹具系统，其中该至少两个旁通端口各自是邻近该螺纹夹持孔而穿过该刀夹具本体的圆柱形孔。
根据权利要求18所述的刀夹具系统，其中该至少两个旁通端口具有与该螺纹夹持孔的中心线相偏离的一条中心线。
根据权利要求17所述的刀夹具系统，其中该切削镶片具有平坦底面，该底面与该凹座的平坦底部是齐平的以便在其之间提供一种流体密封。
根据权利要求17所述的刀夹具系统，其中该切削镶片在该壁之下具有肩台，该肩台与该刀夹具的一端是齐平的以便在其之间提供一种流体密封。
根据权利要求17所述的刀夹具系统，进一步包括歧管，该歧管邻近该螺纹冷却剂孔而凹入该凹座底部中，以便围绕该镶片的底部接受冷却剂并将其分配到该镶片中心孔之中。
根据权利要求22所述的刀夹具系统，其中该歧管是圆锥形状的凹陷。
根据权利要求22所述的刀夹具系统，进一步包括凹槽，该凹槽在该凹座底部中在这两个旁通端口之间延伸以便流体地连接这些旁通端口。
根据权利要求15所述的刀夹具系统，其中该压紧螺栓柄的在该镶片中心孔的区域中的部分是无螺纹的。
根据权利要求15所述的刀夹具系统，其中该压紧螺栓头部的下侧是平面的并且与该凸台的顶部是齐平的。
根据权利要求26所述的刀夹具系统，其中该凸台的顶部是平坦的。
根据权利要求15所述的刀夹具系统，其中该至少两个旁通端口在尺寸上是类似的并且关于该本体中央轴线是径向对称的，并且该刀夹具被用于旋转应用。
一种包含圆形本体的切削镶片，该圆形本体具有穿过其中延伸的中央轴线，其中该镶片旨在机加工工件，并且，其中该本体具有：
1）顶表面以及底表面；
2）中心孔，该中心孔具有直径并且在该顶表面与该底表面之间延伸穿过该本体；
3）壁，该壁在该顶表面与该底表面之间围绕该本体延伸，其中在该壁之中仅存在两个在直径上相反的缺口，这些缺口被适配成与刀夹具本体中的凹座的内壁中的多个凸起相接合，以便防止该镶片相对于该刀夹具本体的相对旋转；以及
4）沿着该壁与该顶表面的相交处延伸的切削刃。
根据权利要求29所述的切削镶片，其中这些缺口从该镶片的底表面沿着该壁向上延伸。
根据权利要求29所述的切削镶片，其中该壁是圆柱形的或者从该顶表面到该底表面是向内逐渐变细。
根据权利要求31所述的切削镶片，其中该镶片的底表面是平坦且扁平的。
根据权利要求31所述的切削镶片，进一步包括从该顶表面向下延伸的侧面以及与其相邻的向内延伸的肩台，其中该肩台可用于将该镶片轴向地定位在凹座之中。
一种用于夹持圆形切削镶片的刀夹具，其中该镶片旨在机加工工件，并且其中该刀夹具包括具有穿过其中延伸的中央轴线的本体，其中该本体包括：
a）在该刀夹具的顶部中延伸以用于接受该圆形镶片的凹座，其中该凹座被环箍围绕，该环箍限定了凹座底部、环箍内壁、以及环箍外壁；
b）其中，该环箍总体上是圆形的、具有环箍直径，但围绕限定了该圆柱体的半径遵循振荡的蛇形路径，以便为该环箍的径向膨胀提供柔性。
根据权利要求34所述的刀夹具，其中该蛇形路径包含取自该环箍内壁的多个内部断面以及取自该环箍外壁的多个外部断面。
根据权利要求35所述的刀夹具，其中这些断面是弯曲的并且围绕该内壁和该外壁形成了弧。
根据权利要求36所述的刀夹具，其中这些断面可以具有一种带有多个扁平的或弯曲的表面的形状。
根据权利要求34所述的刀夹具，其中该环箍内壁具有直径并且该环箍外壁具有直径，并且其中在这些断面之间的这些环箍壁维持它们对应的直径。
根据权利要求35所述的刀夹具，其中这些内部断面与这些外部断面围绕该环箍的圆周进行交替。
根据权利要求35所述的刀夹具，其中在该内壁中的这些内部断面包括延伸进入该凹座底部中的圆柱形孔，其中该圆柱形孔的中心线与该内壁是间隔开的而使得该圆柱形孔在该内壁上的投影是弧。
根据权利要求34所述的刀夹具，进一步包括从该凹座在径向上向内延伸的至少两个凸起，其中这些凸起被适配成与安装在该凹座中的切削镶片的侧面的多个配合的缺口相接合。
根据权利要求41所述的刀夹具，其中这些凸起是邻近该凹座底部定位的。
根据权利要求42所述的刀夹具，其中这些凸起是在该内壁与该凹座底部的相交处定位的。
根据权利要求40所述的刀夹具，其中这些凸起可以是从与该内部断面相关联的圆柱形孔向上延伸的多个销。
根据权利要求34所述的刀夹具，其中该凹座的内壁是圆柱形的或者从该底部向上并且向内逐渐变细并且被适配成与切削镶片的圆柱形或楔形的壁相接合。
根据权利要求34所述的刀夹具，进一步包括切削镶片，该切削镶片包括圆形本体，该圆形本体具有穿过其中延伸的中央轴线，其中该本体具有：
a）顶表面以及底表面；
b）中心孔，该中心孔具有直径并且在该顶表面与该底表面之间延伸穿过该本体；
c）壁，该壁在该顶表面与该底表面之间围绕该本体延伸，其中在该壁中仅存在两个在直径上相反的缺口；
d）沿着该壁与该顶表面的相交处延伸的切削刃；以及
e）其中，这些镶片侧面的这些相反的缺口与该刀夹具凹座的内壁中的这些凸起相接合以防止该镶片相对于该刀夹具本体的相对旋转。
根据权利要求46所述的刀夹具，其中该镶片的壁是圆柱形的或楔形的并且该环箍的内壁是圆柱形的或者楔形的并且这些壁彼此相配合以便形成一种过盈配合。
根据权利要求47所述的刀夹具，其中该镶片的底表面抵靠在该凹座的底部上以便将该镶片轴向地定位在该刀夹具本体中。
根据权利要求47所述的刀夹具，其中该切削镶片进一步包括在该壁之下的向内延伸的肩台，并且其中该肩台抵靠该刀夹具的一端以便将该切削镶片轴向地定位在该刀夹具本体之中。
根据权利要求34所述的刀夹具，进一步包括压紧螺栓，该压紧螺栓穿过该镶片中的中心孔并且以螺纹方式被紧固在该刀夹具本体的螺纹夹持孔中，其中该压紧螺栓具有头部，该头部接触该镶片本体的顶表面以便将该镶片本体固定在该凹座之中。
根据权利要求34所述的刀夹具，其中该刀夹具的这些元件是处于彼此对称的关系并且该刀夹具是用于多种旋转应用。

说明书

说明书用于旋转应用的切削镶片及夹具
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。
本主题发明的又另一个实施方案是针对一种切削镶片，该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。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顶表面与底表面之间延伸穿过该本体。一个侧面在该顶表面与该底表面之间围绕该本体延伸。在侧面中仅存在着两个在直径上相反的缺口，这些缺口被适配成与刀夹具本体中的一个凹座的内壁中的多个凸起相接合，以便防止镶片相对于刀夹具本体的相对旋转。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。
本主题发明的又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。该刀夹具包含一个本体，该本体具有穿过其中延伸的一条中央轴线。该本体包含一个凹座，该凹座在刀夹具的顶部内延伸以用于接受该圆形镶片。一个环箍围绕该凹座，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。该环箍总体上是圆形的、具有一个环箍直径，但是围绕限定了该圆柱体的一个半径遵循一个振荡的蛇形路径，以便对该环箍的径向膨胀提供柔性。
附图说明
图1是一个刀夹具的透视图，该刀夹具带有根据本主题发明的、在旋转工件上进行操作的一个可旋转的镶片；
图2是根据本主题发明在图1中展示的刀夹具系统的透视图；
图3是图2中展示的安排的分解透视图；
图4A是可以与在此讨论的刀夹具一起使用的一个切削镶片的底视图；
图4B是沿着图4A中的线“4B‑4B”展示的切削镶片的侧视图；
图4C是图4A中展示的切削镶片的俯视图；
图5A是根据本主题发明的刀夹具的截面视图；
图5B是沿着图5A中的箭头“5B‑5B”的截面视图；
图5B’是图5B的放大版；
图5C是图5A中展示的刀夹具的俯视图；
图6是类似于图5A中展示的刀夹具的截面视图，然而，该刀夹具包括一个通过压紧螺栓而紧固在刀夹具凹座中的切削镶片；
图7是图6中展示的安排的分解透视图；
图8是图6中展示的安排的组装后的透视图；并且
图9是图8中展示的组件的截面视图，突显了冷却剂流体的流动路径。
具体实施方式
图1展示了一个工件10围绕中心线15在箭头20指示的方向上旋转，其中，例如，工件10被安装在一个车床上。一个刀夹具50具有安装在其上的一个切削镶片100。切削镶片100具有一条中央轴线105。切削镶片100以一种不可旋转的方式被紧固到刀夹具50上，这样使得刀夹具50的旋转被直接转化成切削镶片100的旋转。作为一个实例，镶片100和刀夹具50可以在箭头110展示的方向上旋转。刀夹具50可以被紧固在一个适配器75之中，该适配器被安装到一个转轴上、并且然后将被安装到一个能够使适配器75在希望的方向上并且以希望的预定转速进行旋转的机床上。可以使用旋转式刀具领域的普通技术人员已知的任何数目的技术来将刀夹具50紧固在该适配器之中。然而，如在图1中展示的，适配器75中具有一个内部孔76，在该内部孔接受了刀夹具50并且例如利用一个锁紧螺母80将刀夹具50紧固在适配器75之中，该锁紧螺母被螺纹式紧固到适配器75的本体上并且顶住其中的刀夹具50。用于将刀夹具50紧固在适配器75之中的机构可以是许多不同机构中的一个，包括夹头或锁定螺钉，并且这类机构是旋转式刀具领域中的普通技术人员所熟知的。
一个刀夹具组件部分地由在图2、图3和图4A至图4C中详细展示的切削镶片100组成。切削镶片100包含一个圆形本体102，该圆形本体具有穿过其中延伸的一条中央轴线105。切削镶片本体102具有一个顶表面107以及一个底表面109。一个具有直径D1的中心孔112在顶表面107与底表面109之间延伸穿过本体102。一个侧面114从顶表面107向下延伸并且以5至30度之间的间隙角A成角度。一个肩台116从侧面114在径向上向内延伸到一个总体上竖直的壁118。该壁向下延伸至一个倒角119，该倒角与底表面109相交。倒角119可以具有在0至30之间的角度Y，以便易于该切削镶片100插入一个刀夹具凹座之中。
一个切削刃115沿着侧面114与顶表面107的相交处延伸。
总体上竖直的壁118可以是完全竖直的或者可以随着该壁118向下延伸而向内逐渐变细以便与具有圆柱形形状、或随着该凹座变深而向内逐渐变细的一种刀夹具凹座相配合。
特别引起兴趣的是，一个中央凸台120从本体102的顶表面107围绕中心孔112延伸。凸台120包括横跨顶表面107并且沿着凸台120的宽度W1的多个径向水平槽缝122。如将说明的，这些槽缝122提供了一个路径用于穿过本体102的中心孔112所供给的冷却剂流体。
回到图3，切削镶片100还可以包括一个压紧螺栓130，该螺栓带有一个柄132，该柄具有一个螺纹部分134。如图3所展示的并且如图6进一步展示的，该压紧螺栓130装配在中心孔112之中并且具有一个头部136。柄132具有直径D2，该直径是充分小于中心孔112的直径D1的以便沿着中心孔112的长度在柄132与中心孔112的壁113之间限定一个冷却剂间隙140。如图6展示的，螺栓130的沿着中心孔112的长度的部分142可以是无螺纹的。
如在图6中进一步展示的，螺栓头部136具有一个下侧144，该下侧是总体上平面的并且接触中央凸台120的顶部121以提供一种齐平配合。如进一步在图3和图6中展示的，中央凸台120的顶部121可以是平面的，径向水平槽缝122例外。另外，插入孔112在底表面109至顶表面107的方向上可以在中央凸台120的区域中发散。
图3至图6展示了包含本体150的刀夹具50，该本体具有一条穿过其中延伸并且与切削镶片的中央轴线105共轴的中央轴线152。本体150具有一个凹座155，该凹座在刀夹具本体150的顶部中延伸用于接受该切削镶片100。凹座155被一个环箍157围绕，该环箍限定了一个凹座底部159、一个环箍内壁161、以及一个环箍外壁163。如图5A和图6所展示的，一个螺纹夹持孔165被适配成接纳该螺纹压紧螺栓130。
典型的是，穿过刀夹具行进的冷却剂在中心孔的整个长度上行进并且在刀夹具的末端被射出。然而，在本设计中，压紧螺栓130用作刀夹具中心孔167的一个阻碍物。为了克服这种阻碍，注意力转向图7和图8，旁通端口169a、169b与该螺纹夹持孔165偏离但是流体地连接到刀夹具本体150的中心冷却剂孔167上以便当一个压紧螺栓130阻碍该螺纹夹持孔165时在中心冷却剂孔167与凹座155之间提供冷却剂。
如图5C展示的，旁通端口169a、169b均可以是一个邻近螺纹夹持孔165而穿过刀夹具本体150的圆柱形孔。如图8展示的，旁通端口169a、169b各自具有与刀夹具中心孔167的中央轴线152相偏离的一条中心线170a、170b。
因为这些旁通端口169a、169b仅在凹座155中的特定位置处传送冷却剂到凹座155，所以刀夹具150可以进一步包括一个歧管172（图5A和图6），该歧管在凹座底部159之中邻近螺纹冷却剂孔167以便围绕切削镶片100的中心孔112接受和分配冷却剂。歧管172可以是一个锥形形状的凹陷。另外，如图5C展示的，这些旁通端口169a、169b没有与歧管172完全相交。为了允许从这些旁通端口169a、169b无阻挡地流动，横跨凹座底部159切割了凹槽171a、171b以便使旁通端口169a、169b与歧管172完全连接。
因为刀夹具本体50与其中的镶片100可以用于高速旋转应用，因此这些旁通端口169a、169b可以在尺寸上是类似的并且关于本体中央轴线152是径向地对称的。
图9展示了一条路径线174，示出了冷却剂从刀夹具中心孔167穿过这些旁通端口169a、169b进入歧管172经过间隙140并且然后经过这些径向水平槽缝122排出的路径。
在本主题发明的一个实施方案中，切削镶片110的壁118是圆柱形的并且凹座155的环箍内壁161是圆柱形的并且在切削镶片壁118与凹座155的环箍内壁161之间存在一种过盈配合。
回到图8，清楚的是，由于压紧螺栓130，刀夹具本体的中心冷却剂孔仅可以延伸远至该螺纹夹持孔165。如在图8中进一步展示的，这些旁通端口169a、169b具有与刀夹具本体150的中央轴线152相偏离的中心线170a、170b。切削镶片100的底表面109与凹座155的平坦底面159是齐平的，以便轴向地定位该镶片100并且在其之间提供一种流体密封。然而，还有可能的是使肩台116抵靠刀夹具本体150的末端153（图3和图8），以便将切削镶片100轴向地定位在凹座155中并且在其之间提供一种流体密封。
迄今为止已经描述的是这样一种设计，该设计用于当使用一个居中定位的压紧螺栓而将旋转的切削镶片紧固到一个旋转的刀夹具本体上时用于提供冷却剂到旋转的切削镶片的切削区域。
在本主题发明的另一个实施方案中，为了将切削镶片100紧固在刀夹具本体150之中，另一个设计特征补充和/或替代了该压紧螺栓130。
注意力转向图3和图5A至图5C，刀夹具本体150的环箍157是具有环箍直径D3的总体上为圆形的、但围绕半径R3（该半径遵循该环箍直径D3）遵循一个振荡的蛇形路径176，以便对环箍157的径向膨胀提供柔性。这个径向柔性提供了一些活动余地并且减小了为使切削镶片100与刀夹具50配合而对紧密公差的需要。注意力转向图5B和图5B’，蛇形路径176包括取自环箍内壁161的内部断面178以及取自环箍外壁163的外部断面180。这些内部断面178以及这些外部断面180可以围绕对应的环箍内壁161和环箍外壁163形成一个弧181，这些弧对应地具有弧度A1、A2。这些内部断面178以及这些外部断面180的目的是对环箍157的径向膨胀提供柔性。这些弯曲的断面178、180的尺寸和位置是可以改变的。虽然这些断面178、180的形状被展示为弯曲的，它们可以具有任何数目的形状，包括矩形、C形的、或U形的。然而，重要的是将形成一个面向内的锐利的边缘或拐角的任何表面进行圆化以减小由这样的锐利的边缘或拐角所引起的任何应力集中。另外，取决于环箍内壁161与环箍外壁163之间的厚度，这些断面178、180可以具有圆形形状，由此仅该圆的一部分不贯通这个厚度。环箍内壁161具有环箍内直径D4并且环箍外壁163具有一个环箍外直径D5，其中在弯曲的断面178、180之间的环箍壁161、163维持它们对应的直径。如图5B展示的，这些内部的弯曲断面178与这些外部弯曲断面180是围绕环箍157的圆周交替的。
注意力转向图3和图5C，内部的弯曲断面178包括一个延伸进入凹座底部159中的圆柱形孔182，其中该圆柱形孔的中心线184与环箍内壁161间隔开而使得圆柱形孔182在环箍内壁161上的投影是一个弧181，如之前描述的。
注意力转向图4A和图5A至图5C，刀夹具本体150进一步包括从凹座155在径向上向内延伸的至少两个凸起186a、186b，其中，这些凸起186a、186b被适配成与安装在凹座155中的切削镶片100的壁118内的两个配合缺口195a、195b（图4A）相接合。注意力转向图4A至图4C，切削镶片本体102的壁118包括在壁118内的至少两个在直径上相反的缺口195a、195b，这两个缺口被适配成与刀夹具本体150的凹座155的环箍内壁161中的这些凸起186a、186b相接合，以便防止切削镶片100相对于刀夹具本体150的相对旋转。必要的是仅具有两个缺口195a、195b来与切削镶片100的这两个凸起186a、186b相接合。然而，图3展示了围绕其整个周边具有多个缺口的切削镶片100。因为从本体102去除更少的材料，因此这对于镶片本体102提供了额外的强度和刚性。如图4B所展示的，这些缺口195a、195b从底表面109沿着镶片本体102的侧面114部分地向上延伸。在另一个实施方案中，多个柱（未示出）可以插入在由内部断面178产生的这些孔179中，并且这些柱将与镶片100的壁116内的这些缺口195a、195b相接合。这些柱将替代当前展示的凸起186a、186b。
注意力再次转向图5A，这些凸起186a、186b是邻近凹座底部159定位的、并且可以定位在环箍内壁161与凹座底部159的相交处。注意力转向图5B，这些凸起186a、186b可以沿着环箍内壁161的整个长度向上延伸。如图9所示，镶片本体102的壁118与环箍内壁161相配合以便优选地形成一种过盈配合。环箍157的蛇形路径176应该提供充分的径向柔性以使得切削镶片100插入刀夹具50中是相对容易的。然而，作为辅助，邻近该壁118可以引入一个切角119。作为一个实例，对于具有14毫米标称直径的末端的刀夹具而言，这种过盈可以是在0至0.05毫米之间。由于柔性环箍57的设计，压紧螺栓130的头部136施加到切削镶片本体102上以将其顶入凹座中的力可以是较小的，这是因为镶片本体102是通过柔性环箍157被固定在凹座155中。另外，如图6展示的，镶片本体102的底表面109抵靠在凹座155的底部159上以便将切削镶片本体102轴向地定位在刀夹具本体150之中。如之前提到的，还有可能使镶片100的肩台116与刀夹具本体150的末端153相抵靠以便将切削镶片本体102轴向地定位在刀夹具本体150之中。
虽然已经就旋转应用对刀夹具50进行了讨论，但应该认识到刀夹具50或者具有类似凹座构形的另一个刀夹具对于非旋转应用也是有效的并且本主题发明的用途决非仅限于旋转应用。
虽然已经对本发明的具体实施方案进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应认识到鉴于本披露的整体传授内容可以对这些细节发展出不同的修改和替代方案。在此说明的目前优选的实施方案仅旨在是解说性的而并非限制本发明的范围，对于本发明的范围应当给予所附权利要求以及其任何和所有的等效物的全部宽广度。