具有冷却剂传送的铣削镶片以及铣刀 本申请是申请号为 “200780051372.5” 的中国发明专利申请的分案申请。原申请 的申请日是 2007 年 12 月 12 日 (PCT 国际申请日 )、 申请号是 “200780051372.5” (PCT 国际 申请号是 PCT/US2007/087248)、 发明创造名称是 “铣刀以及具有芯体和冷却剂传送的铣刀 镶片” 。
技术领域 本发明涉及用于形成切屑并且去除材料操作的一种铣刀以及一种铣刀镶片。 更确 切地说， 本发明涉及用于形成切屑并且去除材料操作的一种铣刀以及一种铣刀镶片， 其中 在邻近该铣刀镶片与工件之间的界面 ( 即， 镶片 - 切屑界面 ) 处存在一种增强的冷却剂传 送， 以减少在镶片 - 切屑界面的过度的热量。
背景技术 在一个形成切屑并且去除材料的操作中 ( 例如， 一个铣削操作 )， 在切削镶片与从 工件上去除切屑的位置 ( 即， 镶片 - 切屑界面 ) 之间的界面处产生热量。众所周知， 在镶 片 - 切屑界面处过度的热量可以对铣刀镶片的有效刀具寿命具有负面影响 ( 即， 减小或缩 短 )。如可以认识到的， 较短的有效工具寿命增加了操作成本并且降低了总生产效率。因 此， 存在与减小镶片 - 切屑界面处的热有关的易于了解的优点。
在此方面， 授予 Lagerberg 的美国专利号 6,053,669 讨论了减小在镶片 - 切屑界 面处的热量的重要性。 更确切地说， Lagerberg 提到当由烧结碳化物制成的切削镶片达到一 定温度时， 其塑性变形耐受力减小。 塑性变形耐受力的减小增加了切削镶片破裂的危险。 授 予 Wertheim 的美国专利号 5,775,854 指出， 工作温度的升高导致切削镶片的硬度的降低， 结果增加了该切削镶片的磨损。 Lagerberg 以及 Wertheim 的专利各自讨论了为镶片 - 切屑 界面传送冷却剂的重要性。
其他专利文献披露了为镶片 - 切屑界面传送冷却剂的不同方式或系统。在此方 面， 授予 Antoun 的美国专利号 6,045,300 披露了使用高压以及高容量的冷却剂传送来解决 镶片 - 切屑界面处的热量。Kreamer 的美国专利申请公开号 2003/00820118 披露了在切削 镶片与一个顶板之间的多个凹槽。冷却剂通过这些凹槽流动来解决镶片 - 切屑界面处的热 量。授予 Hong 的美国专利号 5,901,623 披露了应用液氮为镶片 - 切屑界面传送冷却剂的 系统。
易于了解的是， 在一个形成切屑并且去除材料的操作中， 镶片 - 切屑界面处的较 高操作温度通过过早破裂和 / 或过度磨损对有效刀具寿命有损害性的影响。因此， 高度令 人希望的是提供一种用于形成切屑并且去除材料的操作切削组件 ( 例如， 一种铣刀组件 ) 连同一种切削镶片 ( 例如， 一种铣刀镶片 )， 其中在铣刀镶片与工件之间的界面 ( 即， 镶 片 - 切屑界面， 它是在工件上产生切屑的位置 ) 处存在一种改进的冷却剂传送。
在铣削操作中， 从工件产生的切屑有时可以粘 ( 例如， 通过熔合 ) 在切削镶片 ( 例 如， 一个铣刀镶片 ) 的表面上。切屑材料以这种方式在切削镶片上的累积是人们不希望发
生的， 它可以对切削镶片的性能、 并且因此对总体的去除材料的操作有负面影响。
因此， 将会高度令人希望的是提供一种用于形成切屑并且去除材料的操作的切 削组件 ( 例如， 一种铣刀组件 ) 连同一种切削镶片 ( 例如， 一种铣刀镶片 )， 其中存在为镶 片 - 切屑界面处的增强的冷却剂传送， 从而引起在镶片 - 切屑界面处的增强的润滑。在镶 片 - 切屑界面处的增强润滑的结果是降低了切屑粘在切削镶片上的趋势。
如在一个切削操作中， 例如一个铣削操作中， 可以发生的情况是当切屑粘在切削 镶片上时这些切屑不离开镶片 - 切屑界面的区域。当切屑不离开镶片 - 切屑界面的区域 时， 存在切屑可能被重复切削的可能性。人们不希望铣刀镶片重复切削已经从工件去除的 切屑。镶片 - 切屑界面的冷却剂流动有助于镶片 - 切屑界面的切屑的排出， 由此使切屑被 重复切削的可能性最小化。
因此， 将会高度令人希望的是提供一种用于形成切屑并且去除材料操作的切削组 件 ( 例如， 一种铣刀组件 ) 连同一种切削镶片 ( 例如， 一种铣刀镶片 )， 其中存在一个增强的 镶片 - 切屑界面处的冷却剂传送， 从而降低切屑被重复切削的可能性。增强的镶片 - 切屑 界面的冷却剂流动的结果是更好的从镶片 - 切屑界面的附件排出切屑， 结果降低了重复切 削切屑的可能性。 发明内容 本发明在其一种形式中是一种用于从工件上形成切屑并且去除材料的切削镶片， 该镶片包括一个铣刀镶片本体， 该本体包括一个外周侧表面、 一个底表面、 以及一个中央 孔。该铣刀镶片本体限定了该切削镶片的前刀面的一个第一部分。一个芯体包括一个伸出 部分并且限定了该前刀面的一个第二部分。 通过将该伸出部分插入该铣刀镶片本体的中央 孔中， 该芯体能够被附接在该铣刀镶片本体上。
本发明在其另一种形式中是一种用于从工件上形成切屑并且去除材料的切削镶 片， 该镶片包括一个铣刀镶片本体， 该本体包括一个外周侧表面、 一个底表面、 以及一个中 央孔。该铣刀镶片本体限定了该切削镶片的前刀面的一个第一部分。一个切削刃形成在该 外周侧表面与该前刀面的第一部分之间的一个相交处。 该铣刀镶片本体包括至少一个槽以 允许冷却剂从其中通过。一个芯体包括一个伸出部分并且限定了该前刀面的一个第二部 分。通过将该伸出部分插入该铣刀镶片本体的中央孔中， 该芯体能够被附接在该铣刀镶片 本体上。
本发明在其又一种形式中是一种用于从工件形成切屑并且去除材料的铣刀， 其中 从一个冷却剂源将冷却剂提供给该铣刀。该铣刀包括一个铣刀本体， 该铣刀本体包含一个 冷却剂储存区。该铣刀镶片本体包括一个外周侧表面、 一个底表面、 以及一个中央孔。该铣 刀镶片本体限定了该切削镶片的前刀面的一个第一部分。 一个切削刃形成在该外周侧表面 与该前刀面的第一部分之间的一个相交处。 该铣刀镶片本体包括至少一个槽以允许冷却剂 从其中通过。一个芯体包括一个伸出部分并且限定了该前刀面的一个第二部分。通过将该 伸出部分插入该铣刀镶片本体的中央孔中， 该芯体能够被附接在该铣刀镶片本体上。
以及， 本发明在其一种形式中是一种用于从工件上形成切屑并且去除材料的切削 镶片， 其中从一个冷却剂源将冷却剂供应到该切削镶片上。该切削镶片包括至少一个分离 的切削位置以及至少一个与该切削位置相对应的不同的内部通道。 该内部通道具有一个接
收冷却剂的入口以及一个排出冷却剂的出口。该出口是在该切削位置附近， 并且该入口是 在该出口的径向向内处。
本发明在其另一种形式中是一种用于从工件上形成切屑并且去除材料的切削镶 片， 其中从一个冷却剂源将冷却剂供应到该切削镶片上。该切削镶片包括一个切削镶片本 体， 该切削镶片本体呈现出多个分离的切削位置。 该切削镶片本体包括多个分离的凹陷， 这 些凹陷与这些切削位置之一相对应并且向着这些切削位置中它对应的一个延伸。 存在一个 转向板以及多个楔形的凸缘， 该转向板具有一个中央本体， 该中央本体具有一个顶面和一 个底面。该转向板被附接到该切削镶片本体上， 其中这些楔形的凸缘中的每一个被接收在 这些分离的凹陷中对应的一个之内， 这样使得这些分离的凹陷中的每一个以及在这些楔形 的凸缘中它的对应的一个以及该中央本体的一个部分限定了多个分离的内部通道中的一 个。这些分离的内部通道中的每一个与这些切削位置中的一个相对应。这些内部通道的每 一个具有在该对应的切削位置附近的一个排出冷却剂的出口以及在该出口的径向向内处 的一个接收冷却剂的入口。
本发明在其又一种形式中是一种用于从工件上形成切屑并且去除材料的切削镶 片， 其中从一个冷却剂源将冷却剂供应到该切削镶片上。该切削镶片包括一个切削镶片本 体， 该切削镶片本体呈现出至少一个分离的切削位置。该切削镶片本体包含至少一个分离 的凹陷， 该凹陷与该切削位置相对应并且向着该对应的切削位置延伸。存在一个转向板以 及至少一个楔形的凸缘， 该转向板具有一个中央本体， 该中央本体具有一个顶面和一个底 面。 该转向板被附接到该切削镶片本体上， 其中该楔形的凸缘被接收在该分离的凹陷之内， 这样使得该分离的凹陷和该对应的楔形的凸缘以及该中央本体的一个部分限定了至少一 个分离的内部通道， 该通道与该切削位置相对应。该内部通道具有在该对应的切削位置附 近的一个排出冷却剂的出口以及在该出口的径向向内处的一个接收冷却剂的入口。 本发明在其又一种形式中是一种用于从工件上形成切屑并且去除材料的切削镶 片， 其中从一个冷却剂源将冷却剂供应到该切削镶片上。该切削镶片包括一个中间切削镶 片本体， 该中间切削镶片本体限定了一个外周侧表面以及多个相对的前刀面的一个外周部 分， 其中该外周侧表面与这些相对的前刀面的外周部分相交而形成多个分离的切削位置。 有一对刀面板附接到该中间切削镶片本体上， 其中这些刀面板各自部分地限定了在这些前 刀面中它的对应的一个。 该中间切削镶片本体和这些刀面板一起限定了第一组的多个分离 的内部通道以及第二组的多个分离的内部通道。 第一组分离的内部通道中的每一个同这些 前刀面之一与该外周侧表面的相交处的这些切削位置之一相对应。 第二组分离的内部通道 中的每一个同这些前刀面中的其他与该外周侧表面的相交处的这些切削位置之一相对应。 第一组分离的内部通道中的每一个具有位于另一个前刀面处的一个进入口以及位于与其 对应的切削位置相邻的一个前刀面处的一个排出口。 第二组分离的内部通道中的每一个具 有位于一个前刀面处的一个进入口以及位于与其对应的切削位置相邻的另一个前刀面处 的一个排出口。
在其又一种形式中是一种用于从工件上形成切屑并且去除材料的铣刀， 其中从一 个冷却剂源将冷却剂供应到该铣刀上。该铣刀包括一个铣刀本体以及一个凹座， 该铣刀本 体包含一个冷却剂储存区并且该凹座包括一个与该冷却剂源连通的凹座开口。 该铣刀本体 包含一个流体通路， 该流体通路提供了该冷却剂储存区与该凹座之间的流体连通。存在一
个切削镶片， 它包括至少一个分离的切削位置以及至少一个与该切削位置相对应的不同的 内部通道。该内部通道具有一个接收冷却剂的入口以及一个排出冷却剂的出口， 其中该出 口在该切削位置附近， 并且该入口是在该出口的径向向内处。 附图说明 以下是对形成本专利申请书一部分的这些附图的一个简要说明 ：
图 1 是本发明的铣刀组件的一个具体实施方案的等角视图， 其中该铣刀本体呈现 出多个围绕其圆周间隔开的凹座， 并且其中一些凹座被示出是空的 ( 即， 其中没有铣刀镶 片组件 )， 并且两个凹座被显示为包含铣刀镶片组件， 而冷却剂的流动用箭头示出 ；
图 2 是包含在铣刀本体的切削周缘中的一个凹座的等角侧视图， 示出了前导的凹 形表面以及座入部分， 并且其中该凹座被展示为以虚线示出铣刀本体的环境中 ；
图 3 是图 1 的铣刀组件的等角视图， 示出了铣刀本体而使储存区盖以及保持旋钮 从该铣刀本体上分离开以显露出中央的冷却剂储存区， 并且其中冷却剂的流动用箭头示 出；
图 4 是图 3 的锁定螺钉的侧视图， 并使其一部分被切除以示出它的中央孔以及辅 助的倾斜孔， 并且其中冷却剂的流动用箭头示出 ；
图 5 是图 3 的储存区盖的俯视图 ；
图 6 是沿图 5 的截面线 5-5 截取的储存区盖的截面视图 ；
图 7 是铣刀镶片的一个等角视图， 其中的板从该铣刀镶片本体分离开 ；
图 8 是一个平面视图， 示出了铣刀镶片本体的前刀面， 其中包含多个分离的凹陷 ；
图 9 是图 8 的铣刀镶片本体沿截面线 9-9 截取的截面视图 ；
图 10 是一个平面视图， 示出了板的顶部表面 ；
图 11 是沿图 10 的板的截面线 11-11 截取的截面视图 ；
图 12 是板的一个等角视图， 示出了该板的底表面 ；
图 13 是图 1 的铣刀镶片组件的等角视图， 示出了该铣刀镶片的底表面 ；
图 14 是沿图 14 的截面线 14-14 截取的图 14 的铣刀镶片的截面视图 ；
图 15 是图 1 的铣刀镶片组件的具体实施方案的等角视图， 其中夹具、 铣刀镶片本 体、 板以及垫片是互相分离开的 ；
图 16 是铣刀镶片组件的一个第二具体实施方案的等角视图， 其中顶部刀面板以 及底部刀面板是从该铣刀镶片本体分离开的 ；
图 16A 是图 16 的顶部刀面板的等角视图 ；
图 17 是图 14 的铣刀镶片组件在组装状态下的截面视图 ；
图 18 是与图 17 的铣刀镶片一起使用的垫片的一个具体实施方案的等角视图 ；
图 19 是铣刀镶片的另一个具体实施方案的等角视图， 其中刀面板是从该铣刀镶 片本体分离开的 ；
图 20 是图 19 的具体实施方案的等角视图， 示出了铣刀镶片的底表面以及外周侧 表面 ；
图 21 是图 19 的铣刀镶片的截面视图， 其中刀面板被组装到铣刀镶片本体上 ；
图 22 是图 19 的铣刀镶片的截面视图， 其中刀面板被组装到该铣刀镶片本体上 ；
图 23 是铣刀组件的另一个具体实施方案的等角视图， 示出了图 19 至 22 的铣刀镶 片从铣刀本体的凹座上分离开 ；
图 24 是图 23 的铣刀组件的具体实施方案的等角视图， 其中该铣刀本体被转动， 这 样铣刀镶片的底表面是可见的 ；
图 25 是铣刀组件的又一个具体实施方案的铣刀本体的一部分的等角视图， 其中 垫片是不必要的并且从凹座中去除了铣刀镶片 ； 并且
图 26 是图 25 的铣刀本体的凹座的另一个等角视图 ；
图 27 是铣刀镶片的另一个具体实施方案的等角视图， 其中芯体是从该铣刀镶片 本体上分离开的 ；
图 28 是图 27 的铣刀镶片的另一个截面视图， 其中芯体被组装到该铣刀镶片本体 上；
图 29 是图 27 的铣刀镶片的截面视图， 其中芯体被组装到该铣刀镶片本体上 ；
图 30 是图 27 的具体实施方案的等角视图， 示出了铣刀镶片的底表面以及外周侧 表面 ；
图 31 是作为铣刀镶片本体厚度的一个函数的 WC-Co 减少百分比的一个曲线图。 具体实施方式 参见这些附图， 图 1 示出了总体上表示为 40 的本发明的铣刀组件的一个具体实施 方案， 其中铣刀组件 40 用于形成切屑并且去除材料的操作。在这种操作中， 将材料从一个 工件上去除。在操作中， 铣刀组件 40 在由箭头 “R” 表示的方向上旋转。
铣刀组件 40 包括总体上表示为 42 的一个整体上圆柱形的铣刀本体， 该铣刀本体 具有一个切削周缘 44， 该切削周缘具有一个外周表面 46。铣刀 40 进一步包括一个垂挂的 整体套圈 48， 该套圈从切削周缘 44 向下垂挂 ( 如图 1 中所见 )。在这个具体实施方案中， 铣刀组件 40 在切削周缘 44 的外周表面 46 中进一步包含总体上表示为 52 的多个间隔开的 凹座。如将在以下中更详细地说明， 每个凹座 52 在其中容纳并且牢固地保持一个铣刀镶片 组件。
应该理解的是， 铣刀本体 42 可以包含与这个具体实施方案所示的凹座不同数目 的凹座。 此外， 还应该认识到， 这些凹座之间的间距可以不同于在此披露的间距。 在此方面， 这些凹座的数目和位置可以根据该铣刀组件的具体应用而变化。 诸位申请人无意将本发明 的范围限制为该铣刀本体的具体几何形状以及在其中的这些凹座的定向上 ( 如在此在这 些附图中示出的那些 )。
每个凹座 52 具有一个前导凹形表面 54 以及一个坐入部分 ( 见图 1 和 2 中的括弧 60)， 该坐入部分与前导凹形表面 54 是连续的并且尾随其后。一个过渡区域 58 在凹形表面 54 与坐入部分 60 之间提供了一个过渡。在本发明的背景中， 术语 “前导” 和 “尾随” ( 连同 类似的相关术语 ) 是指参照该铣刀组件的操作的该凹座与该铣刀镶片组件的结构方面的 相对位置。例如， 参照同一部件， 在该铣刀组件的操作过程中， 其 “前导” 的一部分是在旋转 意义上领先其 “尾随” 的一部分。这些相关术语的使用无意限制本发明的范围， 但只是定义 彼此相对的不同结构特征。
坐入部分 60 包括在坐入部分 60 的尾端处的一个坐入表面 62。坐入表面 62 具有
一个径向配置和一个轴向配置。坐入表面 62 具有一个顶部边缘 64 和一个底部边缘 66。铣 刀本体 42 包含一个封闭的螺纹孔口 68， 该螺纹孔口在坐入表面 62 中终止。螺纹孔口 68 容 纳如以下说明的一个螺纹紧固件。 “顶部” 和 “底部” 以及类似的术语的使用是参照这些结 构部件的相对定向的， 如在图 1 所示的位置中示出。这些相对术语的使用无意限制本发明 的范围， 但只是定义彼此相对的不同结构特征。
坐入部分 60 进一步包含一个尾随的倾斜坐入表面 74， 该坐入表面连接坐入表面 62。 铣刀本体 42 包含一个冷却剂通路 76， 该冷却剂通路开口于尾随倾斜坐入表面 74 上， 如 由一个开口 77 所示。开口 77 从坐入表面 62 的几何中心偏离， 以便根据该铣刀镶片在该凹 座中的位置与该铣刀镶片的中央冷却剂通路的一个选定的叶瓣对位 ( 或对齐 )。本发明的 这方面将在以下更详细地说明。
冷却剂通路 76 提供了用于冷却剂流动到包含在该凹座内的铣刀镶片的一个路 径， 如将在以下说明。坐入部分 60 还包含一个前导倾斜坐入表面 80， 该坐入表面与尾随倾 斜坐入表面 74 是连续的。当该铣刀镶片组件被保持在该凹座中时， 铣刀镶片放置在 ( 并且 被支持在 ) 前导倾斜坐入表面 80 上， 并且垫片放置在并且被支持在尾随倾斜坐入表面 74 上。应该认识到， 前导倾斜坐入表面 80 以及尾随倾斜坐入表面 74 具有一个径向配置以及 一个轴向配置。
坐入部分 60 进一步包括一个夹紧坐入表面 84， 该夹紧坐入表面邻接前导倾斜坐 入表面 80。一个肩台 86 使前导倾斜坐入表面 80 与夹紧坐入表面 84 相连接。另一个肩台 88 在夹紧坐入表面 84 与过渡区域 58 之间提供了一个过渡。夹紧坐入表面 84、 连同这些肩 台 86 和 88 具有一个径向配置和一个轴向配置。铣刀本体 42 包含一个螺纹洞 ( 或孔 )90， 该螺纹洞在夹紧坐入表面 84 处开口。螺纹洞 90 被设计为容纳一个定位销， 该定位销穿过 一个夹具， 其中该夹具帮助将垫片和铣刀镶片牢固地保持在该凹座中。
如图 3 所示， 铣刀本体 42 进一步包括一个中央冷却剂 ( 或流体 ) 储存区 94， 该储 存区与一个冷却剂源 ( 在图 3 中表示为冷却剂源 ) 相连通。中央冷却剂储存区 94( 至少部 分地 ) 由一个中央的直立壁 96 限定， 该壁具有一个向上的方向 ( 或具有如图 3 中所见的一 个大致垂直的定向 )。直立壁 96 从铣刀本体 42 的底表面 98 向上延伸， 其中底表面 98 还限 定了 ( 部分地 ) 中央冷却剂储存区 94。如图 3 中所见， 中央直立壁 96 具有一个顶部边缘 100。
中央直立壁 96 包含一个冷却剂通路 76， 该冷却剂通路提供了冷却剂储存区 94 与 凹座 52 之间的流体连通。每个冷却剂通路 76 对应于一个凹座 52， 其中冷却剂通过对应的 冷却剂通路 76 被提供给对应的凹座 52。 虽然诸位申请人无意限制冷却剂通路 76 的任何具 体尺寸或内部几何形状， 诸位申请人考虑每个冷却剂通路 76 的尺寸和几何形状是要为对 应的凹座 ( 并因此为保持在该凹座内的对应的铣刀镶片 ) 提供足够的冷却剂流量。 此外， 诸 位申请人考虑了与一个单一的冷却剂通路相反， 可以存在多个 ( 例如， 一对 ) 冷却剂通路， 它们从该中央冷却剂储存区为每个凹座提供冷却剂。
如图 3 和 4 所示， 铣刀组件 40 进一步包含总体上表示为 106 的一个锁定螺钉。如 图 4 所见， 锁定螺钉 106 具有一个顶部端 108 和一个底部端 110。锁定螺钉 106 具有与其顶 部端 108 邻接的一个扩大的直径部分 112， 该部分限定了一个肩台 114。一个狭长的整体圆 柱形的杆 116 从扩大的直径部分 112 突出。锁定螺钉 106 在其中包含穿过其长度的一个中心纵向六角形孔 118。
锁定螺钉 106 进一步包含多个径向倾斜孔 124， 这些孔被配置为对于锁定螺钉 106 的纵向轴线 Z-Z 成一个角度。每一个倾斜孔 124 在中央孔 118 与锁定螺钉 106 的顶部圆角 122 之间提供流体联通。 这些倾斜孔 124 提供多个额外的通路， 通过这些通路冷却剂可以从 该冷却剂源传送到该冷却剂储存区。如在图 3 和 4 中由箭头所示， 冷却剂在其底部端 120 进入六角形孔 118 并且流经孔 118， 这样冷却剂在其顶部端 122 流出六角形孔 118。如箭头 所示， 冷却剂还通过这些倾斜孔 124 从中央孔 118 流出。流出锁定螺钉 106( 无论通过中央 孔 118 或通过这些倾斜孔 124) 的冷却剂然后流动进入中央冷却剂储存区 94， 如箭头所示。
如图 5 和 6 所示， 铣刀组件 40 还包括总体上表示为 126 的一个储存区盖， 该储存 区盖部分地限定了中央冷却剂储存区 94。 储存区盖 126 具有一个顶部表面 128 以及一个底 表面 130。储存区盖 126 包含多个螺栓孔 132， 这些螺栓孔以一个等间距的方式定位于储存 区盖 126 的外周上。每一个螺栓孔 132 被适配为容纳一个螺栓 134( 见图 3) 以便将储存区 盖 126 固定到铣刀本体 42 上。储存区盖 126 进一步包括一个垂挂的整体上是圆形的整体 凸缘 136， 该凸缘包含多个凹口 138， 其中这些凹口 138 围绕凸缘 136 的圆周是等间距的。
参见图 1， 铣刀组件 40 进一步包括多个铣刀镶片 ( 或切削镶片 ) 组件， 其中每个铣 刀镶片被总体上表示为 150。 如从图 1 可清楚地看到， 每一个凹座 52( 并且具体的是坐入部 分 60) 容纳并且保持一个铣刀镶片组件 150。铣刀镶片组件 150 包含多个部件， 即， 铣刀镶 片 ( 它可以被更广义地认为是一个切削镶片 )、 垫片、 夹具以及多个螺纹构件， 它们在以下 更详细地说明。应该认识到， 诸位申请人考虑了术语 “切削镶片” 包含 ( 而不限制 ) 铣刀镶 片以及车削镶片， 连同其他样式以及种类的镶片， 这些镶片用于接合工件并且在去除材料 的操作 ( 如， 例如， 形成切屑并且去除材料的操作 ) 中去除材料。
如上所述， 铣刀镶片组件 150 包括总体上表示为 152 的一个垫片。在图 15 中示出 了垫片 152 的一个具体实施方案。垫片 152 呈现出一个顶部表面 154、 一个底表面 156 以 及一个外周侧 ( 或边缘 ) 表面 158。垫片 152 在其中包含一对孔。这些孔之一是一个紧固 件孔 160， 该孔容纳一个螺纹构件 164， 该螺纹构件将垫片 152 和铣刀镶片以在相关技术领 域的普通技术人员已知的方式固定在铣刀本体 42 上。垫片 152 还呈现出四个拐角 (162A、 162B、 162C、 162D)， 其中拐角 162B 和 162C 是尖角， 而 162A 和 162D 是由一个平表面限定的 平拐角。
当铣刀镶片组件 150 被固定在凹座 52 中时， 另一个孔 166 是与凹座开口 77 对齐的 一个冷却剂孔。如从图 18 可以认识到， 冷却剂孔 166 从垫片 152 的顶部表面 154 的几何中 心偏离。冷却剂孔 166 的偏离性质与开口 77 的偏离性质相似， 这样冷却剂孔可以根据该铣 刀镶片在该凹座中的位置与该铣刀镶片的中央冷却剂通路的一个选定的叶瓣对位或对齐。 如在图 15 和 18 中由箭头所示， 如将在以下说明， 冷却剂从冷却剂孔 166、 孔 168 流进铣刀镶 片。
参见图 7 至 15， 铣刀镶片组件 150 包括总体上表示为 170 的一个铣刀镶片。铣刀 镶片 170 具有一个铣刀镶片本体 172 以及一个对应的板 174， 其中板 174 附接在铣刀镶片本 体 172 上以形成铣刀镶片 170。
转向板 174 可以通过多种不同方式中的任何一种被附接或固定在铣刀镶片本体 172 上。 在此方面， 这些部件 ( 即， 铣刀镶片本体和转向板 ) 可以通过粘合剂或铜焊或类似方式被固定在一起。铣刀镶片本体和转向板可以被烧结在一起以形成一个单一的铣刀镶片。 作为仍然另一个替代方案， 通过铣刀镶片本体和转向板的组合所限定的结构可以通过适合 于制造具有内部通道的本体的粉末冶金技术来形成为一个整体性本体。在此方面， 以下专 利文献是制造具有内部通道的本体的粉末冶金的示例性方法 ： 授予 Bieneck 的题为 “制造 具有一个内部通道的一个烧结体的方法” 的美国专利号 4,881,431， 和授予 Hecht 的题为 “制造粉末金属压缩体的方法” 的美国专利号 6,860,172。
铣刀镶片 ( 包括铣刀镶片本体和转向板 ) 可以由适合于用作铣刀镶片的多种材料 中的一种材料制成。以下材料是用于铣刀镶片的示例性材料 ： 工具钢类、 烧结碳化物类、 金 属陶瓷类或陶瓷类。具体的材料和材料的组合取决于铣刀镶片的具体应用。诸位申请人考 虑了铣刀镶片本体和转向板可以由不同的材料制成。
关于工具钢类， 以下专利文献披露了适合于用作切削镶片的工具钢 ： 题为 “高速 钢” 的美国专利号 4,276,085、 题为 “超硬高速工具钢” 的美国专利号 4,880,461、 以及题为 “由烧结粉末生产的高速工具钢及其生产方法” 的美国专利号 5,252,119。关于烧结碳化物 类， 以下专利文献披露了适合于用作切削镶片的烧结碳化物 ： 题为 “含有锆和铌的烧结碳化 物体及其制造方法” 的美国专利申请公开号 US2006/0171837A1、 题为 “优选粘合物富集烧结 的碳化物体及其制造方法” 的美国再公告专利号 34,180、 以及题为 “具有不分层的表面粘 合物富集的 AC 多孔基体的有涂层切削镶片” 的美国专利号 5,955,186。关于金属陶瓷类， 以下专利文献披露了适合于用作切削镶片的金属陶瓷 ： 题为 “复合物及其生产过程” 的美国 专利号 6,124,040， 以及题为 “具有 Co-Ni-Fe 粘合剂的金属陶瓷的切削镶片” 的美国专利 号 6,010,283。关于陶瓷类， 以下专利文献披露了适合于用作切削镶片的陶瓷 ： 题为 “氧化 铝 - 氧化锆 - 碳化硅 - 氧化镁陶瓷切削工具” 的美国专利号 5,024,976、 题为 “塞隆切削工具 组合物” 的美国专利号 4,880,755、 题为 “氮化硅陶瓷和由其制成的切削工具” 的美国专利号 5,525,134、 题为 “由粗碳化硅晶须增强的陶瓷体及其制造方法” 的美国专利号 6,905,992、 以及题为 “含镱的塞隆及其制造方法” 的美国专利号 7,094,717。
铣刀镶片本体 172 具有一个围绕铣刀镶片本体 172 的外周延伸的外周前刀面 178、 一个相对的底表面 180、 以及一个外周侧表面 182。外周前刀面 178 包围了包含在铣刀镶 片本体 172 中的多个分离的 ( 大体上是凹形的 ) 凹陷 (186、 188、 190、 192)。因为每个分离 的凹陷基本上是一样的， 所以对分离的凹陷 186 的说明将足以说明其他分离的凹陷 (188、 190、 192)。在此方面， 分离的凹陷 186 具有一个径向向内的边界 196 以及一个径向向外的 边界 198。
铣刀镶片本体 172 在其底表面 180 中进一步包含一个中央冷却剂通路 200。冷却 剂通路 200 具有四个等间距分开的径向叶瓣 (202、 204、 206、 208)， 其中， 每个叶瓣在径向向 外的方向上朝其对应的切削刃 ( 或切削位置 ) 延伸， 如以下所说明。铣刀镶片本体 172 还 进一步包含包围中央冷却剂通路 200 的一个中央的大致上凹形的缺口 212。中央缺口 212 在相邻的分离的凹陷之间限定了四个密封面 (214、 216、 218、 220)， 这些密封面具有一个弧 形 ( 或凹的 ) 表面。这些密封表面从中央冷却剂通路 200 延伸至外周前刀面 178。更确切 地说， 密封表面 214 是在分离的凹陷 186 与分离的凹陷 188 之间， 密封表面 216 是在分离的 凹陷 188 与分离的凹陷 190 之间， 密封表面 218 是在分离的凹陷 190 与分离的凹陷 192 之 间， 并且密封表面 220 是在分离的凹陷 192 与分离的凹陷 186 之间。这些密封表面 (214、 216、 218、 220) 位于该铣刀镶片本体与该转向板的连接处。如 将在以下说明， 在一个两件式 ( 即， 铣刀镶片本体与转向板 ) 的铣刀镶片的情况下， 在这些 密封表面附近的这些密封可以通过在施加在该铣刀镶片上而促使转向板靠在该铣刀镶片 本体上的一个强的力 ( 例如， 一个夹紧力 ) 的情况下牢靠的表面对表面的接触而获得。 在通 过将铣刀镶片本体与转向板连接在一起而形成一个单件式铣刀镶片的情况下， 在这些密封 表面附近的密封可以通过将这些部件沿相邻的表面区域连接 ( 如， 例如， 通过烧结或铜焊 ) 在一起来形成。 在通过粘结或类似方式将这些部件沿相邻的表面区域连接在一起的情况下 同样是正确的。在该铣刀镶片是一个整体本体的情况下， 这些分离的内部通道 ( 它们可以 具有与通过铣刀镶片与转向板的组装形成的这些内部通道类似的几何形状 ) 在形成过程 中将形成为在该部分的内部的多个内部通道， 其中在这些密封表面附近的材料的容积将起 到屏障作用以限定这些分离的内部通道。
中央冷却剂通路 200 的一个具体的叶瓣与每一个分离的凹陷相交。在此方面， 叶 瓣 202 与分离的凹陷 186 相交， 叶瓣 204 与分离的凹陷 188 相交， 叶瓣 206 与分离的凹陷 190 相交， 并且叶瓣 208 与分离的凹陷 192 相交。关于分离的凹陷 186( 它对其他其他分离 的凹陷有用处 )， 在分离的凹陷 186 与中央冷却剂通路 200 的叶瓣 202 之间的相交处存在一 个边界 224。 铣刀镶片本体 172 在外周侧表面 182 与外周前刀面 178 之间的连接处呈现出四个 切削刃 (228、 230、 232、 234)。当操作时， 该铣刀镶片具有的定向为使得一个切削刃 ( 即， 这 些切削刃中选定的一个 ) 接合工件以进行形成切屑并且去除材料的操作。切削刃接合该工 件处的附近可以被认为是切削位置。
如上所述， 铣刀镶片 170 进一步包括一个转向板 174。转向板 174 具有呈现出一 个大致锥台形状的中央本体 240。中央本体 240 进一步具有一个顶面 242 和一个底面 244。 四个楔形的凸缘 (246、 248、 250、 252) 在径向向外的方向上从转向板 174 的底面 244 附近延 伸。因为每一个楔形凸缘 (246、 248、 250、 252) 是一样的， 所以对楔形凸缘 246 的说明将足 以说明其他楔形凸缘。 如图 11 所示， 楔形凸缘 246 具有一个倾斜的顶部表面 256， 该顶部表 面被安置为相对于顶部表面 242 成一个夹角 “C” 。如图 11 所示， 楔形凸缘 246 具有一个倾 斜的底表面 258， 该底表面被安置为相对于顶部表面 242 成一个夹角 “D” 。倾斜的顶部表面 256 与倾斜的底表面 258 相交以限定一个外周边缘 260。
在这个具体实施方案中， 整个铣刀镶片 170 是通过将铣刀镶片本体 172 和转向板 174 组装在一起形成的。 如上所述， 铣刀镶片本体 172 和转向板 174 可以通过多种技术中的 任一种被固定在一起。 此外， 应该认识到， 该铣刀镶片本体可以由一种材料制成而该转向板 由另一种材料制成。换言之， 该铣刀镶片本体和该转向板可以由不同的材料制成。通过由 不同的材料制成该铣刀镶片本体和该转向板， 在特定情况中可以获得超过由相同材料制成 的一个组件 ( 即， 铣刀镶片本体和转向板 ) 的优点。
为了将这些部件组装在一起， 将转向板 174 的中央本体 240 定位在该铣刀镶片本 体的前刀面中的空腔之中， 并且将转向板 174 稳固地抵靠在铣刀镶片本体 172 上以便在这 两个部件之间有紧密的接触。这种紧密的表面 - 对 - 表面接触在图 14 中示出， 其中中央本 体 240 的和其最接近的密封表面 214 的表面区域 ( 在图 12 和 14 中表示为区域 254) 是处 于紧密的接触。
当转向板 174 的选定表面区域与铣刀镶片本体 172 之间存在紧密的接触时， 在每 一个密封表面 (214、 216、 218、 220) 与转向板 174 的中央本体部分 240 的接近表面区域之间 形成了一个密封。这些密封帮助限定了多个分离的内部通道中的每一个， 这些内部通道基 本上是互相流体分离的。每个分离的通道被限定在该分离的凹陷、 对应的楔形凸缘 ( 该转 向板的 ) 与该转向板的中央本体部分的接近表面区域之间。
应该认识到， 在一个两件式 ( 即， 铣刀镶片本体与转向板 ) 的铣刀镶片的情况下， 这些密封可以通过施加在该铣刀镶片上以促使该转向板靠在该铣刀镶片本体上的一个强 力 ( 例如， 一个夹紧力 ) 的情况下牢靠的表面对表面的接触而获得。在通过将铣刀镶片本 体与转向板连接到一起形成一个单件式铣刀镶片的情况下， 该密封可以通过将这些部件沿 相邻的表面区域连接 ( 如， 例如， 通过烧结或铜焊 ) 到一起而形成。在通过粘合剂或类似方 式将这些部件沿相邻的表面区域连接在一起的情况下同样是正确的。最后， 在该铣刀镶片 是一个整体本体的情况下， 这些分离的内部通道 ( 它们可以具有与通过该铣刀镶片与该转 向板的组装形成的这些内部通道类似的几何形状 ) 在形成过程中将形成为在该部分的内 部的多个内部通道。
在这个具体实施方案中， 存在四个分离的内部通道， 其中图 14 示出了表示为 266 的这些内部通道中的代表性的一个。因为这些内部通道基本呈现出一样的几何形状， 对内 部通道 266 的以下说明将足以说明其他通道。分离的内部通道 266 具有一个入口 268( 见 图 13)， 该入口在邻近底表面 180( 铣刀镶片本体 172 的 ) 和转向板 174 的底表面 244 处开 口。入口 268 在径向向外的方向上从铣刀镶片 170 的中心轴线 H-H 上偏离。如在图 13 中 可见， 这些其他内部通道的每一个入口都从中心轴线 H-H 上偏离。
如图 14 中由箭头所示， 内部通道 266 具有用于冷却剂流出的一个出口 270。每一 个出口 270 在邻近外周前刀面 178 以及对应的从该转向板延伸的楔形凸缘处开口。每个内 部通道对应于一个切削刃， 这样当该内部通道与该冷却剂源处于流体联通时， 该内部通道 将提供朝向对应的切削刃的冷却剂的流动。如图 14 所示， 冷却剂以扇形喷射的形式流出内 部通道 ( 见图 14 中的箭头 )。
铣刀镶片组件 150 进一步包含一个夹具 280， 该夹具包含一个孔 282 以及一个外 周表面 284。孔 282 被设计为容纳一个有螺纹的构件以将夹具 280 固定在夹紧坐入表面 84 上， 其中该螺纹构件穿过该开口并且接合在夹紧坐入表面 84 中的螺纹洞 90。
铣刀镶片组件 150 固定在铣刀组件 40 的凹座 52 中的方式为使垫片 152 通过一个 螺纹构件被紧固在坐入表面 62 上， 该螺纹构件穿过紧固件孔 160 并且接合螺纹孔口 68 中 的螺纹。垫片 152 的底表面 156 紧固地压靠在坐入表面 62 上。垫片 152 具有一个定向， 这 样使冷却剂孔 166 与开口 77( 以及冷却剂通路 76) 对齐。
铣刀镶片 170 被定位在凹座 52 中， 这样其底表面 180 牢固地靠在垫片 152 的顶 部表面 154 上。铣刀镶片 170 具有的定位使得中央冷却剂通路 200 的这些叶瓣 (202、 204、 206、 208) 中选定的一个与垫片 152 中的冷却剂孔 166 对齐。铣刀镶片 170 通过冷却剂通路 76 和中央冷却剂储存区 94 与冷却剂源处于流体联通， 由此使冷却剂可以流进铣刀镶片 170 中。然后， 冷却剂通过分离的内部通道流经铣刀镶片 170， 该内部通道对应于与冷却剂通路 166 对齐的叶瓣。
当处于由图 13 至 15 所示的方向时， 冷却剂从冷却剂源穿过铣刀本体 42， 其中它通过锁定螺钉 106 中的通路 (118、 124) 流进中央冷却剂储存区 94。 冷却剂通过冷却剂通路 76 穿出中央冷却剂储存区 94 并且穿过冷却剂孔 166 穿过入口 268 进入分离的内部通道 266， 该通道对应于叶瓣 206， 该叶瓣是与冷却剂通路 166 对齐的叶瓣。 冷却剂流经分离的内部通 道 266， 并且然后在其出口 270 处流出内部通道 266。冷却剂沿着由转向板 174 的对应凸缘 250 的外周边缘的一部分所限定的长度流出 ( 见图 14 中邻近凸缘 250 的箭头 )。冷却剂流 出的方式为使其在对应的切削刃 232 上包括一个直接的喷射， 并且因此， 在此直接将冷却 剂的流动提供给切削刃与工件的结合处的附近。
如可以认识到的， 在铣削操作过程中将会到达一种情况， 即铣刀镶片 170 将需要 被转位或重新定位以呈现出用于接合工件的一个新的切削刃。在可转位铣刀镶片的情况 下， 这意味着铣刀镶片 170 将在凹座 52 中被转动以呈现一个新的切削刃。 通过转动凹座 52 中的铣刀镶片 170， 垫片 152 中的冷却剂孔 166 将与一个不同的分离的内部通道对齐， 其中 这个内部通道对应于该新的切削刃。在进行操作时， 将在新的切削刃接合工件处的附近提 供冷却剂。
垫片 152 的冷却剂孔 166 和铣刀镶片 170 的这些叶瓣分别从该垫片和铣刀镶片 170 的底表面 180 的几何中心偏离的事实提供了以下特征， 即一个不同的分离的内部通道 ( 该通道对应于新的切削刃 ) 接收冷却剂以便提供给与工件接合的新的切削刃。
参见图 16 和 17， 在此示出了一个铣刀镶片 290 的另一个具体实施方案， 该铣刀镶 片被示出了作为一个多部件的结构， 其中存在一个中间的铣刀镶片本体以及可以固定在该 中间的铣刀镶片本体上的一对相对的刀面板。 这些相对的刀面板可以通过多种不同方式中 的任何一种被附接或固定在该中间的铣刀镶片本体上。在此方面， 这些部件可以通过粘合 剂或铜焊或类似方式被固定在一起。 该铣刀镶片本体以及该转向板可以被烧结在一起以形 成一个单一的铣刀镶片。作为仍然另一个替代方案， 由铣刀镶片本体和这些刀面板的组合 限定的结构可以通过适合于制造具有内部通道的本体的粉末冶金技术形成为一个整体性 本体。 以上提及的示例性的制造具有内部通道的本体的粉末冶金方法的专利文献可适用于 这个铣刀镶片。
应该认识到， 该中间的铣刀镶片本体可以由一种材料制成而一个或两个刀面板可 由另一种材料制成。换言之， 该铣刀镶片本体以及或一个或两个刀面板可以由不同的材料 制成 ( 包括每个刀面板由不同的材料制成 )。通过由不同的材料制成该铣刀镶片本体和这 些刀面板 ( 一个或两个 )， 在某些情况中可以获得超过由相同材料制成的一个组件 ( 即， 铣 刀镶片本体以及一个或两个刀面板 ) 的优点。
铣刀镶片 290 限定了八个切削刃， 这些切削刃包括邻近该铣刀镶片的一个前刀面 的四个切削刃以及邻近铣刀镶片 290 的另一个前刀面的四个切削刃。铣刀镶片 290 还包含 多个分离的内部通道， 其中每个内部通道基本上是与其他内部通道处于流体隔离的。这些 内部通道包括一个第一组的四个分离的内部通道， 其中该第一组的这些通道中的每一个通 道对应于邻近一个前刀面的这些切削刃中的一个切削刃。 这些内部通道包括一个第二组的 四个分离的内部通道， 其中该第二组的这些通道中的每一个通道对应于邻近另一个前刀面 的这些切削刃中的一个切削刃。
铣刀镶片 290 包括一个中间铣刀镶片本体 292。铣刀镶片本体 292 具有一个外周 侧表面 294、 连同相对的面 296 和 298。中间铣刀镶片本体 292 进一步呈现出在一个面 296上的前刀面 300 的一个外周部分， 以及在另一个面 298 上的前刀面 302 的另一个外周部分。 外周侧表面 294 与前刀面 300 的外周部分之间的相交处限定了切削刃 304、 306、 308 以及 310， 其中这些切削刃是邻接该铣刀镶片的一个前刀面的。外周侧表面 294 与前刀面 302 的 外周部分之间的相交处限定了切削刃 312、 314、 316 以及 318， 其中这些切削刃是邻接该铣 刀镶片的另一个前刀面的。
铣刀镶片本体 292 进一步包含一个完全穿过该铣刀镶片本体的中央孔 320。铣刀 镶片本体 292 进一步包含多个外周的孔， 这些孔完全穿过铣刀镶片本体 292 并且位于邻近 铣刀镶片本体 292 的外周处， 其中这些孔可以被认为包括第一组孔以及第二组孔。参见图 17， 该第一组孔包括孔 322、 324、 326 和 328， 并且该第二组孔包括孔 332、 334、 336 和 338。
铣刀镶片 290 进一步包括一个刀面板 342， 该刀面板具有一个外部表面 344 以及一 个内部表面 346。一个刀面板 342 包含一个中央孔 348、 连同位于邻近该一个刀面板的外周 处的多个通路 (350、 352、 354、 356)。这些通路 (350、 352、 354、 356) 各自完全穿过该一个刀 面板 342。一个刀面板 342 进一步包含多个槽 (360、 362、 364、 366)( 见图 16A)， 其中每一个 槽邻近这些孔之一。
铣刀镶片 290 进一步包括另一个刀面板 370， 该刀面板具有一个外部表面 372 以及 一个内部表面 374。另一个刀面板 370 包含一个中央孔 376、 连同位于邻近这个刀面板的外 周处的多个通路 (378、 380、 382、 384)。这些通路 (378、 380、 382、 384) 各自完全穿过该另一 个刀面板 370。另一个刀面板 370 进一步包含多个槽 (388、 390、 392、 394)， 其中每一个槽邻 近这些孔之一。 当这些刀面板 (342 和 370) 被组装到中间铣刀镶片本体 292 上时， 这里形成了一 个第一组分离的内部通道， 其中在图 17 中该第一组分离的内部通道中的一个代表性的通 道被表示为 400。 对通道 400 的更详细的说明将足以说明该第一组的其他通道， 因为它们基 本上是相同的。
参见图 17， 内部通道 400 包括外周的孔 328、 包含在另一个刀面板 370 中的通路 384、 以及包含在这个刀面板 342 中的槽 366。通路 384 的外部开口起到内部通道 400 的一 个入口的作用， 当内部通道 400 与冷却剂源处于流体联通时， 冷却剂从冷却剂源进入该入 口。当处于这种状态时， 冷却剂流经通路 384 和外周的孔 328 并且进入槽 366， 在这里它被 指向越过槽口 286 并且朝向切削刃 310 离开该铣刀镶片。因此可见， 内部通道 400 为冷却 剂的流动提供了一个通路， 以便在对应的切削刃附近提供冷却剂的直接喷射。
如可以认识到的， 该第一组分离的内部通道中的每一个内部通道在另一个刀面板 370 中具有一个入口并且在一个刀面板 342 中具有一个出口。该第一组分离的内部通道中 的每一个内部通道具有邻近一个面 296 的这些切削刃 (304、 306、 308、 310) 中的一个对应的 切削刃。参见图 16 和 16A， 以下说明该第一组内部通道的四个内部通道。
这些内部通道中的第一个通道包括在另一个刀面板 370 中的通路 378、 在该中间 的铣刀镶片本体中的外周的孔 322 以及在这一个刀面板 342 中的槽 360。该第一内部通道 对应于切削刃 304。这些内部通道中的第二个通道包括在另一个刀面板 370 中的通路 380、 在该中间的铣刀镶片本体中的外周的孔 324 以及在这一个刀面板 342 中的槽 362。该第二 内部通道对应于切削刃 306。这些内部通道中的第三个通道包括在另一个刀面板 370 中的 通路 382、 在该中间的铣刀镶片本体中的外周的孔 326 以及在一个刀面板 342 中的槽 364。
这些内部通道中的第三内部通道对应于切削刃 308。这些内部通道中的第四个通道 ( 其在 图 17 中被示为通道 400) 包括在另一个刀面板 370 中的通路 384、 在该中间的铣刀镶片本体 中的外周的孔 328 以及在一个刀面板 342 中的槽 366。该第四内部通道对应于切削刃 310。
当这些刀面板 (342 和 370) 被组装到中间的铣刀镶片本体 292 上时， 这里还形成 了一个第二组分离的内部通道， 其中在图 17 中该第二组分离的内部通道中的一个代表性 的通道被表示为 402。 对通道 402 的更详细的说明将足以说明该第二组的其他通道， 因为它 们基本上是相同的。
参见图 17， 内部通道 402 包括外周的孔 334、 包含在这一个刀面板 342 中的通路 352 以及包含在另一个刀面板 370 中的槽 390。通路 352 的外部开口起到内部通道 402 的 入口的作用， 当内部通道 402 与冷却剂源处于流体联通时， 冷却剂从冷却剂源进入该入口。 当在这种情况时， 冷却剂流经通路 352 和外围的孔 328 并且进入槽 390， 在这里它被指向越 过槽口 286 并且朝向切削刃 314 离开该铣刀镶片。因此可见， 内部通道 402 为冷却剂的流 动提供了一个通路， 以便在对应的切削刃附近提供冷却剂的直接喷射。
如可以认识到的， 该第二组分离的内部通道中的每一个内部通道在这一个刀面板 342 中具有一个入口并且在另一个刀面板 370 中具有一个出口。该第二组分离的内部通道 中的每一个内部通道具有邻近另一个面 298 的这些切削刃 (312、 314、 316、 318) 中的一个对 应的切削刃。参见图 16 和 16A， 以下说明该第二组内部通道的四个内部通道。 这些内部通道 ( 该第二组通道的 ) 中的第一个通道包括在一个刀面板 342 中的通 路 350、 在该中间的铣刀镶片本体中的外周的孔 332 以及在另一个刀面板 370 中的槽 388。 该第一内部通道对应于切削刃 312。这些内部通道中的第二个通道 ( 其在图 12 中被示为 内部通道 402) 包括在一个刀面板 342 中的通路 352、 在该中间的铣刀镶片本体中的外周的 孔 334 以及在另一个刀面板 370 中的槽 390。该第二内部通道对应于切削刃 314。这些内 部通道中的第三个通道包括在一个刀面板 342 中的通路 354、 在该中间的铣刀镶片本体中 的外周的孔 336 以及在另一个刀面板 370 中的槽 392。这些内部通道中的第三内部通道对 应于切削刃 316。这些内部通道中的第四个通道包括在一个刀面板 342 中的通路 356、 在该 中间的铣刀镶片本体中的外周的孔 338 以及在另一个刀面板 370 中的槽 394。该第四内部 通道对应于切削刃 318。
以上的说明示出冷却剂被提供给这些切削刃中被选定为有待与工件相接合的任 何一个。在此方面， 当固定在如总体上示于图 1 中的铣刀本体的凹座中时， 一个有螺纹的构 件穿过中央孔 320、 连同一个任选的垫片 ( 未示出 ) 中的一个中心通路， 以此接合一个凹座 的坐入表面中的一个螺纹孔口， 该凹座承载使用铣刀镶片 290 的一个铣刀镶片组件。总体 上平行于这些刀面板的凹座的坐入表面包含对于一个冷却剂通路的一个开口， 该冷却剂通 路进而通过该中央冷却剂储存区与该冷却剂源相联通。 在该坐入表面上的对于该冷却剂通 路的开口的位置是这样的， 即， 使对应于选定的 ( 或接合的 ) 切削刃的内部通道的入口与该 冷却剂通路的开口对齐。
在操作中， 冷却剂通过该内部通道被提供给该选定的接合切削刃。当有必要呈现 一个新的切削刃时， 该铣刀镶片被转位至另一个位置以呈现这个新的切削刃。当处于该新 的位置时， 对应于新的切削刃的内部通道现在是与该冷却剂通路的开口对齐的， 并且因此 与该冷却剂的开口处于流体联通。因此， 冷却剂被提供给与工件接合的新的切削刃。
参见图 19 至 22， 这里示出了总体上表示为 410 的一个铣刀镶片的又一个具体实施 方案。 铣刀镶片 410 具有一个铣刀镶片本体 412， 该本体呈现出一个外周侧表面 414 以及一 个外周前刀面表面 416。铣刀镶片本体 412 在外周侧表面 414 与外周前刀面 416 之间的相 交处限定了多个切削刃 (418、 420、 422、 424)。铣刀镶片 412 具有一个底表面 426。
铣刀镶片本体 412 包含一个完全穿过该本体的中央孔 428。铣刀镶片本体 412 包 含一个中央孔 430， 该中央孔进一步包含多个槽 (432、 434、 436、 438)。铣刀镶片本体 412 包 含邻近这些槽 (423、 434、 436、 438) 中的每个槽的一个冷却剂通路 (440、 442、 444、 446)。对 冷却剂通路 442 的说明足以说明其他冷却剂通路， 其中冷却剂通路 442 具有一个入口 448 以及一个出口 450。冷却剂通过入口进入该通路并且通过出口流出该通路。
铣刀镶片 410 进一步包括一个铣削刀面板 470。铣削刀面板 470 具有一个外部表 面 472 以及一个内部表面 474， 还包含穿过其中的一个中央孔 476。
以与铣刀镶片 290 大致相似的方式将铣刀镶片 410 固定在该铣刀本体的凹座中， 其中， 一个有螺纹的构件穿过该中央孔以接合一个凹座的坐入表面中的一个螺纹孔口， 该 凹座承载使用该铣刀镶片的一个铣刀镶片组件。更确切地说， 图 23 和 24 示出了总体上表 示为 480 的一个铣刀组件。 铣刀组件 480 包括一个铣刀本体 482， 该本体具有一个轴向前端 484 和一个轴向后端 486。在轴向前端 484 有一个头部 488 并且一个柄 490 从头部分 488 上垂挂。 头部 488 包含一个凹座 494， 该凹座具有一个底部坐入表面 496 以及一对直立的侧 面坐入表面 498 和 500。头部 488 包含一个螺纹洞 ( 或孔 )502， 该螺纹洞在凹座 494 的底 部坐入表面 496 处开口。铣刀本体 482 包含一个冷却剂通路 504， 该通路在凹座 494 的底部 坐入表面 496 处开口。
关于铣刀镶片 410 在铣刀本体 482 上的附接， 铣刀镶片 410 被定位在凹座 494 中， 这样铣刀镶片本体 412 以及刀面板 470 的中央孔 (428 和 476) 分别与螺纹洞 502 对齐。螺 钉 506 穿过这些中央孔 (428 和 476) 并且进入与螺纹洞 502 的接合， 由此螺钉 505 被拧紧 以将铣刀镶片 410 固定在铣刀本体 482 上。
应该认识到， 铣刀镶片 410 是在凹座 494 中定向的， 这样这些切削刃中选定的一个 被定位为有待与该工件相接合。在此方面并且如图 23-24 所示， 铣刀镶片 410 被定位为使 得切削刃 420 是用于接合工件的位置上， 并且对应的冷却剂通路 442 是与在底部坐入表面 496 中开口的冷却剂通路 504 对齐的。 当处于这个位置时， 冷却剂通过冷却剂通路 442 进入 铣刀镶片 410 并且流经铣刀镶片 410 以便在邻近切削刃 420 处以喷射形式流出。
在操作中， 对应于被选定的将与工件接合的切削刃 420 的冷却剂通路与该坐入表 面中的冷却剂通路的开口对齐。冷却剂通过铣刀镶片中的冷却剂通路 442 被提供给接合的 切削刃。当有必要呈现一个新的切削刃时， 该铣刀镶片被转位至另一个位置以呈现该新的 切削刃。当在该新的位置时， 对应于该新的切削刃的内部通道现在是与该冷却剂通路的开 口对齐的， 并且因此与该冷却剂的开口处于流体联通。因此， 冷却剂被提供给新的切削刃。
参见图 25-26， 这里示出了总体上表示为 510 的一个铣刀本体的另一个具体实施 方案。铣刀本体 510 在其外周包含多个凹座 514。每一个凹座 514 具有一个侧面坐入表面 516 以及一个底部坐入表面 518。每个凹座 514 还具有一个前导表面 520。一个夹具 522 在旋转意义上在凹座 514 的前方的一点处被固定在铣刀本体 510 上， 但是与凹座 514 足够 接近以便能够在保持在凹座 514 中的一个铣刀镶片的表面上施加偏置力。该侧面坐入表面516 包含一个切出部分 526， 该切出部分围绕在侧面坐入表面 516 开口的冷却剂通路 532。
关于铣刀镶片 170 在凹座 514 中的附接， 铣刀镶片 170 的底表面 180 被放置在侧 面坐入表面 516 上， 这样这些叶瓣 (202、 204、 206、 208) 中的一个叶瓣与由切口 526 限定的 空间对齐 ( 或通入其中 )。夹具 522 被定位为使得它作用在铣刀镶片 170 上， 由此当被紧固 时该夹具将铣刀镶片 170 牢固地保持在凹座 514 中。冷却剂通过冷却剂通路 532 以及被切 口 526 限定的空间进入铣刀镶片 170。然后， 如以上说明， 冷却剂流经铣刀镶片 170、 并且在 邻近选定的与工件接合的切削刃处以一种喷射形式流出。
参见图 27 至 30， 这里示出了总体上表示为 610 的一个铣刀镶片的又一个具体实施 方案。 铣刀镶片 610 具有一个铣刀镶片本体 612， 该本体呈现出一个外周侧表面 614 以及一 个外周前刀面 616。铣刀镶片本体 612 在外周侧表面 614 与外周前刀面 616 之间的相交处 限定了多个切削刃 (618、 620、 622、 624)。铣刀镶片 612 具有一个底表面 626。铣刀镶片本 体 612 包含完全穿过本体 612 的一个中央孔 628。铣刀镶片本体 612 进一步包含多个槽或 叶瓣 (632、 634、 636、 638)， 用于允许冷却剂从中通过。
铣刀镶片 610 进一步包括一个芯体 670。芯体 670 包括一个刀面板 672， 该刀面板 具有一个外部表面 674 以及一个内部表面 676、 以及穿过其中的一个中央孔 678。芯体 670 还包括伸出部分 680， 该伸出部分包括穿过其中的一个中央孔 682。伸出部分 680 包括一个 底表面 688。在所展示的实施方案中， 伸出部分 680 是楔形的圆柱环的形式， 该伸出部分的 最接近底表面 688 的一个外部直径小于最接近刀面板 672 的一个外部直径。楔形的伸出部 分 680 允许芯体 670 被很容易地插入铣刀镶片本体 612 的中央孔 682 中。应当认识到， 本 发明可以实施为使伸出部分 680 具有任何希望的形状。例如， 伸出部分 680 可以是任何非 圆形的、 多边形的形状， 如三角形、 正方形、 长方形、 五边形、 六边形、 以及类似形状。
本发明的一方面是， 通过将芯体 670 的整个伸出部分 680 插入铣刀镶片本体 612 的中央孔 628 中 ( 由此附接在铣刀镶片本体 612 上 ) 来组装铣刀镶片 610。如在此说明的， 术语 “附接” 意味着不需要使用一个额外的附接装置而进行的接合或连接。例如， 芯体 670 可以通过压入以及类似方式被附接在铣刀镶片本体 612 上。然而， 应当认识到， 芯体 670 还 可以被胶合、 铜焊或其他方法接合在铣刀镶片本体 612 上以提供增加的强度。
当芯体 670 被附接在铣刀镶片本体 612 上时， 形成了一个冷却剂通路 640、 642、 644、 646。对冷却剂通路 642 的说明足以说明其他冷却剂通路， 其中冷却剂通路 642 具有最 接近铣刀镶片本体 612 的底表面 626 的一个入口 648 以及最接近铣刀镶片本体 612 的外周 前刀面 616 的一个出口 650。冷却剂进入入口 648， 垂直地流经通路 642， 并且通过出口 650 流出。
本发明的另一方面是， 伸出部分 680 包括处于凸起的平台形式的一个或多个定位 特征 684、 686， 这些定位特征起一种键的作用， 以将芯体 670 适当地定位在铣刀镶片本体 612 的中央孔 628 中。如图 27 和 30 所示， 在所展示的实施方案中， 这些平台 684、 686 是梯 形的形状并且具有多个楔形侧壁。应当认识到， 本发明可以实施为具有任何希望的数量的 突起的平台。例如， 伸出部分 680 可以包括一个或多个凸起的平台。
本发明的又一个方面是， 芯体 670 由不同的、 比铣刀镶片本体 612 便宜的材料制 成。例如， 芯体 670 可以由钢以及类似材料制成， 而铣刀镶片本体 612 可以由一种相对昂贵 的材料， 如烧结的碳化物类、 金属陶瓷类、 以及陶瓷类、 以及类似材料制成。 在一个示例性实施方案中， 芯体 670 由 4340 钢制成而铣刀镶片本体 612 由 WC-Co 制成。因为碳化物类、 金 属陶瓷类、 以及陶瓷类比钢更加昂贵， 所以与由更加昂贵的材料制成整个切削镶片相比， 通 过切削镶片 670 的这种设计可以实现相当大的成本节省。例如， 图 31 示出了作为铣刀镶片 本体 612 的厚度的函数的 WC-Co 减少百分比的一个曲线图。在该示例性实施方案中， 铣刀 镶片本体 612 具有大约 0.5mm 至大约 2.5mm 之间的一个周缘厚度 ( 即， 中央孔 628 的外部 直径与外周侧表面 614 之间的距离 ) 可以实现大约 35％至大约 85％之间的 WC-Co 的减少， 由此提供了相当大的材料节省。
以与铣刀镶片 290 大致相似的方式将铣刀镶片 610 固定在该铣刀本体的凹座中， 其中， 一个螺纹构件穿过该中央孔以接合一个凹座的坐入表面中的一个螺纹孔口， 该凹座 承载使用该铣刀镶片的一个铣刀镶片组件。
在操作中， 对应于切削刃 620( 例如， 该切削刃是被选定与工件接合 ) 的冷却剂通 路与该坐入表面中的冷却剂通路的开口对齐。冷却剂通过铣刀镶片 610 中的冷却剂通路 642 被提供给接合的切削刃。 当有必要呈现一个新的切削刃时， 该铣刀镶片被转位至另一个 位置以呈现该新的切削刃。当在该新的位置时， 对应于该新的切削刃的内部通道现在是与 该冷却剂通路的开口对齐的， 并且因此与冷却剂的开口处于流体联通。 因此， 冷却剂被提供 给新的切削刃。
该铣刀组件具有多种优点， 因为它在切削刃与工件的界面处给该切削刃的下侧提 供冷却剂。其结果是， 冷却剂在铣刀镶片 - 工件界面处提供了减小的热量积蓄的负面影响。 进一步的结果是， 冷却剂的存在给铣刀镶片 - 切屑界面处提供了改进的润滑， 以避免或减 小工件材料在铣刀镶片上的积聚。此外， 冷却剂流有助于切屑从铣刀镶片 - 切屑界面的附 近排出以避免对切屑的重复切削。
对于在此示出的这些具体实施方案， 可以看到， 冷却剂在切削刃与工件的界面处 的切削刃的下侧上的一个位置流出。其结果是， 冷却剂在铣刀镶片 - 工件界面处提供了减 小的热量积蓄的负面影响。进一步的结果是， 冷却剂的存在给铣刀镶片 - 切屑界面处提供 了改进的润滑， 以避免或减小工件材料在铣刀镶片上的积聚。 此外， 冷却剂流有助于切屑从 铣刀镶片 - 切屑界面的附近排出以避免对切屑的重复切削。
很明显， 本发明提供了一种铣刀、 连同一种铣刀镶片， 它们用于形成切屑并且去除 材料的操作， 其中在该铣刀镶片与该工件之间的界面处存在一个改进的冷却剂传送。作为 冷却剂传送的改进的结果存在多种优点。
在此方面， 本发明提供了一种铣刀、 连同一种铣刀镶片， 它们用于形成切屑并且去 除材料的操作， 其中在该铣刀镶片与工件之间的界面处 ( 即， 在工件上产生切屑的位置 ) 存 在一个改进的冷却剂传送。其结果是， 冷却剂在铣刀镶片 - 工件界面处提供了减小的热量 积蓄的负面影响。进一步的结果是， 冷却剂的存在给铣刀镶片 - 切屑界面处提供了改进的 润滑， 以避免或减小工件材料在铣刀镶片上的积聚。 此外， 冷却剂流有助于将切屑从铣刀镶 片 - 切屑界面的附近排出以避免对切屑的重复切削。
在此指明的专利以及其他文献通过引用结合在此。 通过考虑本说明书或通过实施 在此披露的发明， 本发明的其他实施方案对于本领域技术人员将是清楚的。本说明书和这 些实例旨在仅仅是说明性的而无意限制本发明的范围。 本发明的真正范围和精神是由以下 的权利要求表明。