一種可用于從工件上形成切屑并且去除材料的金屬切削鑲片（150）。該金屬切削鑲片（150）包括金屬切削鑲片本體（152，154），該本體包括切削刃（160），該切削刃具有至少一個分立的切削位置（161A-161F）。該金屬切削鑲片本體（152，154）進一步包括與該分立切削位置（161A-161F）相連通的獨特的內部冷卻劑通道（300）。該獨特的內部冷卻劑通道（300）具有限定了冷卻劑通道入口（304）截面積的冷卻劑通道入口（304）、限定了冷卻劑通道排放口（302）截面積的冷卻劑通道排放口（302）、以及軸向冷卻劑通道長度。該獨特的內部冷卻劑通道（300）沿著其軸向冷卻劑通道長度限定了冷卻劑流動截面積。該冷卻劑通道入口（304）截面積是與該冷卻劑通道排放口（302）截面積基本上相同的。該冷卻劑流動面積的幾何形狀沿著該軸向冷卻劑通道長度而變化。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于從工件上形成切屑和去除材料的、具有內部冷卻劑遞送的切削鑲片、以及使用該切削鑲片的組件。更確切地說，本專利技術涉及用于形成切屑的材料去除操作的一種切削鑲片、連同使用該切削鑲片的組件，其中在切削鑲片與工件之間的界面(即，鑲片-切屑界面)附近存在增強的冷卻劑遞送，以減少在鑲片-切屑界面處的過度熱量。
技術介紹
在形成切屑的材料去除操作中(例如，銑削操作、車削操作，等等)，在切削鑲片與從工件上去除切屑的位置之間的界面(即，鑲片-切屑界面)處產生熱量。眾所周知，在鑲片-切屑界面處的過度熱量可能負面影響(即，減小或縮短)切削鑲片的有效刀具壽命。正如可以認識到的，較短的有效刀具壽命增加了操作成本并且降低了總生產效率。因此，與減小鑲片-切屑界面處的熱量相關，存在很明顯的優點。關于授予Lagerberg的題為“帶有內部冷卻的切屑形成式切削鑲片(CHIPFORMING CUTTING INSERT WITH INTERNALC00LING)” 的美國申請號 6，053，669 討論了減少鑲片-切屑界面處的熱量的重要性。Lagerberg提到當由燒結碳化物制成的切削鑲片達到一定溫度時，其對塑性變形的抵抗性減小。塑性變形抵抗性的減小增大了切削鑲片破裂的風險。授予Wertheim的關于“金屬切削刀具(METAL CUTTING TOOL)”的美國專利號5，775，854指出了工作溫度的上升導致切削鑲片的硬度減少。該結果是增加了切削鑲片的磨損。其他專利文獻披露了用于向鑲片-切屑界面遞送冷卻劑的不同的方式或系統。例如，授予Prichard等人的題為“帶有冷卻劑遞送的銑刀和銑削鑲片(MILLING⑶TTERAND MILLING INSERT WITHCOOLANT DELIVERY)” 的美國專利號 7，625，157 涉及一種包括帶有中央冷卻劑入口的切削本體的切削鑲片。該切削鑲片進一步包括一種可定位的分流器。該分流器具有一個冷卻劑槽，該冷卻劑槽將冷卻劑遞送到一個特定的切削位置。授予Prichard等人的題為“用于有效的冷卻劑遞送的金屬切削系統(METAL CUTTING SYSTEMFOREFFECTIVE COOLANT DELIVERY)”的美國專利申請公開號US2008-0175678A1 涉及一種切削鑲片，其與一個頂部件和/或一個墊片聯合起作用來協助將冷卻劑遞送到切削位置。進一步地，授予Antoun的題為“帶有一體式冷卻劑通道和可更換噴嘴的刀夾具(TOOL HOLDER WITH INTEGRAL COOLANTPASSAGE AND REPLACEABLE NOZZLE)” 的美國專利號6，045，300披露了使用高壓以及高體積的冷卻劑遞送來解決鑲片-切屑界面處的熱量問題。授予Kraemer的題為“帶有冷卻劑系統的刀夾具(T00LH0LDER WITH COOLANT SYSTEM)”的美國專利號6，652，200披露了在切削鑲片與頂板之間的多個凹槽。冷卻劑流經這些溝槽來解決鑲片-切屑界面之間的熱量問題。授予Hong的題為“低溫機加工(CRYOGENICMACHINING)”的美國專利號5，901，623披露了用于將液氮施加到鑲片-切屑界面上的冷卻劑遞送系統。易于了解的是，在形成切屑并且去除材料的操作中，鑲片-切屑界面處的較高操作溫度可能通過過早破裂和/或過度磨損而對有效刀具壽命造成有害影響。往往高度希望的是提供一種用于形成切屑的材料去除操作的切削鑲片，其中存在向切削鑲片與工件之間的界面(即，鑲片-切屑界面，是在工件上產生切屑的位置)上的改進的冷卻劑遞送。與向鑲片-切屑界面上的改進的冷卻劑遞送相關，往往存在多個優點。在形成切屑的材料去除操作中，從工件上產生的切屑有時可以粘連(例如,通過熔接)在切削鑲片的表面上。切屑材料以這種方式在切削鑲片上的累積是不希望發生的，這會負面影響切削鑲片的性能、并且因此影響整個材料去除操作。往往高度希望的是提供用于形成切屑的材料去除操作的切削鑲片，其中存在著向鑲片-切屑界面處的增強的冷卻劑遞送，從而在鑲片-切屑界面處產生增強的潤滑作用。在鑲片-切屑界面處增強的潤滑作用的結果是降低了切屑粘在切削鑲片上的趨勢。在形成切屑的材料去除操作中，會發生的情況是當切屑粘在切削鑲片上時這些切屑不離開鑲片-切屑界面的區域。當切屑不離開鑲片-切屑界面的區域時，存在著切屑可能被再切削的可能性。不希望該銑削鑲片對已經從工件上去除的切屑進行再次切削。向鑲片-切屑界面上的冷卻劑流動將促進從鑲片-切屑界面上的切屑排出，由此使切屑被再次切削的可能性最小化。往往高度希望的是提供用于形成切屑的材料去除操作的一種切削鑲片，其中存在著向鑲片-切屑界面處的增強的冷卻劑遞送以便減少對切屑進行再次切削的可能性。向鑲片-切屑界面處的增強的冷卻劑流動的結果是更好地從該界面附近排出切屑，其結果是降低了再次切削切屑的可能性。許多因素會影響遞送到該鑲片-切屑界面上的冷卻劑的程度。例如，將該冷卻劑遞送到該切削鑲片上的結構的尺寸可以是供應到該切削鑲片上的冷卻劑的程度的限制因素。因此，往往高度希望的是提供多個供應孔，這些供應孔是等于或大于該切削鑲片中的這些入口以便將冷卻劑向切削鑲片的流動最大化。往往高度希望的是提供這樣一種切削鑲片，其中兩個或更多個冷卻劑通道將冷卻劑傳送到單個的分立的切削位置中。此外，為了定制冷卻劑的遞送，在切削鑲片中使用不規則的冷卻劑通道和入口及排放口的可變面積允許實現此種用戶化。一種這樣的特征是提供一系列的冷卻劑轉向角度，該轉向角度的范圍可以是在約10度與約60度之間。為了提高冷卻劑的遞送，有利的是將冷卻劑穿過該夾具而提供到切削鑲片中。這可以包括使用外部冷卻劑供應或內部冷卻劑供應。關于切削鑲片的制造，在使用一起形成了切削鑲片的多個零件方面可能存在許多優勢。例如，在一些實例中，由一個基底(提供了切削刃)以及一個芯部形成的切削鑲片可以得到增強的壽命，因為在達到工具使用壽命的終點時只需要更換該基底。在這樣一種安排中，該芯部是可分開地連接該基底上的，由此在該基底磨穿時該芯部被再次使用。該基底和芯部可以通過共燒結、硬釬焊和/或膠合而結合在一起。作為一個替代方案，該基底和芯部可以彼此接觸而不連接在一起成為一體的構件，而是即便緊密接觸仍然是分開的部件。另夕卜，為了增強性能，該基底和芯部根據具體的應用可以是來自相同的或不同的材料。當該切削鑲片的優選實施方案呈現圓形的幾何形狀時，會存在一定優勢。例如，當該切削鑲片具有圓形的幾何形狀時，多個部件(例如，基底和芯部)的組裝不需要轉位。圓形的切削鑲片不是帶把手的，因此它可以在左邊、右邊以及中間使用。在仿形車削中，圓形切削鑲片的高達50%可以用作切削刃。圓形切削鑲片也可用于接合一個抗旋轉的特征。
技術實現思路
在本專利技術的一個形式中，本專利技術是可用于從工件上形成切屑和去除材料中的一種金屬切削鑲片。該金屬切削鑲片包括一個金屬切削鑲片本體，該本體包括具有至少一個分立的切削位置的切削刃。該切削鑲片本體進一步包含與分立的切削位置相連通的一個獨特的內部冷卻劑通道。該獨特的內部冷卻劑通道具有一個限定了冷卻劑通道入口截面積的冷卻劑通道入口、一個限定了冷卻劑通道排放口截面積的冷卻劑通道排放口、以及一個軸本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.06.09 US 12/797,2491.一種用于從工件上形成切屑并且去除材料的金屬切削鑲片，該金屬切削鑲片包括: 金屬切削鑲片本體，該金屬切削鑲片本體包括具有至少一個分立的切削位置的切削刃； 該金屬切削鑲片本體進一步包含與該分立的切削位置相連通的獨特的內部冷卻劑通道； 該獨特的內部冷卻劑通道具有限定了冷卻劑通道入口截面積的冷卻劑通道入口、限定了冷卻劑通道排放口截面積的冷卻劑通道排放口、以及軸向冷卻劑通道長度； 該獨特的內部冷卻劑通道沿著其軸向冷卻劑通道長度限定了冷卻劑流動截面積； 該冷卻劑通道入口截面積是與該冷卻劑通道排放口截面積基本上相同的；并且 該冷卻劑流動截面積的幾何形狀沿著該軸向冷卻劑通道長度而變化。2.根據權利要求1所述的金屬切削鑲片，其中，該金屬切削鑲片本體包括基底構件和芯部構件，并且該基底構件具有基底前刀面和基底側表面，并且這些分立的切削位置中的每一個均包括在該基底前刀面與該基底側表面的相交處形成的切削刃的分立部分。3.根據權利要求1所述的金屬切削鑲片，其中，該切削鑲片本體包括基底構件和芯部構件，并且該基底構件是由選自下組的材料中的一種制成的，該組由以下各項組成:工具鋼、燒結碳化物、金屬陶瓷、以及通過粉末冶金技術生產的陶瓷，并且該芯部構件是由選自下組的材料中的一種制成的，該組由以下各項組成:工具鋼、燒結碳化物、金屬陶瓷、以及通過粉末冶金技術生產的陶瓷。4.根據權利要求3所述的金屬切削鑲片，其中，該芯部構件是由與該芯部構件相同的材料制成的。5.根據權利要求3所述的金屬切削鑲片，其中，該芯部構件是由與該芯部構件不同的材料制成的。6.根據權利要求1所述的金屬切削鑲片，其中，該切削鑲片本體包括基底構件和芯部構件，并且該基底構件是可分開地連接到該芯部構件上的。7.根據權利要求1所述的金屬切削鑲片，其中，該冷卻劑通道入口截面積的幾何形狀與該冷卻劑通道排放口截面積的幾何形狀是不同的。8.根據權利要求1所述的金屬切削鑲片，其中，該切削鑲片被接收在夾具的凹座之中，其中該凹座中具有冷卻劑端口，該冷卻劑端口具有冷卻劑端口截面積，并且該冷卻劑入口截面積是小于該凹座中的冷卻劑端口截面積的。9.一種用于從工件上形成切屑并且去除材料的金屬切削組件，其中冷卻劑源為該切...
【專利技術屬性】
技術研發人員：J·V·內爾森，L·R·安德拉斯，T·O·穆勒，P·D·普里查德，B·D·霍弗，
申請(專利權)人：鈷碳化鎢硬質合金公司，
類型：
國別省市：
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