旋转工具以及用于此旋转工具的切割插入件和托架

背景技术

本发明涉及一种模块化旋转工具，具体来说涉及一种钻孔工具，其包括托架和以能够可逆地更换的方式安装在托架的前面上的切割插入件。

存在用于可逆地安装切割插入件的多种概念。常常，托架具有前向端上的自立式保持幅材或夹持幅材，其间形成用于切割插入件的插口，借此形成板座。切割插入件常常使用螺丝固持在板座中。

为了确保切割插入件在板座中良好地居中，保持幅材通常在切割插入件上施加夹持力。这使组装较困难，因为保持幅材在此情况下施加偏置，当插入时以及当更换切割插入件时必须克服所述偏置。

本发明的问题

基于上文，本发明解决的问题是提出一种旋转工具以及用于此旋转工具的切割插入件和托架，其中确保切割插入件在板座中良好地居中而不需要偏置。

问题的解决方案

通过一种旋转工具来解决根据本发明的问题，所述旋转工具沿着旋转轴线从轴杆区纵向延伸到前向端区，且具有托架，所述托架具有可以可更换地插入在其中的切割插入件，其中

-托架在前向端处形成包括两个相对保持幅材的板座，所述两个相对保持幅材具体地说在纵向方向上自立，其间形成具有底层的插口，切割插入件可更换地插入到所述插口中，

-提供夹持螺丝，在其辅助下，插口中的切割插入件在切割插入件的组装期间缩回，

-所述切割插入件包括具有前切割尖端和两个径向外部切割隅角的前面以及两个相对径向翼部，

-限定中心平面，其对着纵向方向穿过旋转轴线且对着垂直于纵向方向延伸的第一横向方向，其中所述中心平面在切割尖端与保持幅材之间居中地通过，且其中进一步限定第二横向方向，所述第二横向方向垂直于纵向方向且垂直于第一横向方向延伸，

-相应的横向、径向接触表面形成于相应保持幅材上和相应翼部上，

-相应轴向接触表面形成于插口及因此板座的底层上以及翼部的底侧上，其中

-在组装状态中，板座的相应接触表面邻接翼部的相应接触表面，

-至少插口的轴向接触表面以及翼部的轴向接触表面当在第二横向方向的方向上的投影中检视时分别以V形状相对于彼此定向，使得切割插入件居中固持在插口中。

根据本发明，进一步通过一种具有前述特征的切割插入件以及通过一种具有前述特征的托架来解决所述问题。相对于旋转工具给出的以下优选的进一步发展也相应地转至托架或切割插入件。

一方面翼部的轴向接触表面及另一方面板座的轴向接触表面两者因此相对于彼此以通常小于180°的角度且因此以V形状定向。此概念性V的尖端优选地指向托架或切割插入件的后端的方向，所述后端与前向端区相对地布置。

经由夹持螺丝，在切割插入件的组装期间，反向于纵向方向并向板座中生成轴向张力。因此，轴向接触表面对抵着彼此按压。归因于V形布置，居中力在夹持螺丝收紧时起作用，使得切割插入件相对于板座居中。

归因于此自动居中效应，因此可省略已经在插入期间由保持幅材施加的偏置，这简化了组装及拆解，即切割插入件的更换总体上得以简化。

切割插入件优选地以板状方式形成，且仅在穿过保持幅材的第1横向方向的方向上在所述两个保持幅材之间延伸。优选地，其不具有在径向方向上覆盖保持幅材的任何前径向突起部。

切割插入件通常具有中心区或芯体，在所述中心区或芯体上切割尖端形成于前面上且两个翼部分别以相对的方式径向朝外连接到所述中心区或芯体。主刀片的切割部分通常沿着每一翼部从切割尖端延伸，每一翼部延伸到径向外部切割隅角。

在当前情况中，当提及径向接触表面时，此意味着横向接触表面，其在插口的方向上朝内且在翼部的侧部上还在保持幅材的方向上横向地向外界定保持幅材。

通常，托架具有带凹槽的切割区，其中通常设置优选地沿着托架的长度成螺旋形的两个沟槽。这些沟槽通常在前面上向保持幅材之间的自由中间区中开放。

优选地，切割插入件还装备有带槽部分，使得在切割插入件插入的情况下继续从其中穿过托架的沟槽。

优选地，径向接触面各自在前面的方向上在夹持幅材处和翼部处渐细地停止，即，径向接触面不被托架上或切割插入件上的径向悬垂物覆盖。

优选地，径向接触表面在径向方向上渐细地停止，因此，具体地说，它们一直延伸到切割插入件或托架的外圆周侧。

优选地，切割插入件和/或板座的轴向接触表面渐细地停止。切割插入件的轴向接触表面因此在径向方向上不被切割插入件的悬垂物覆盖。板座的轴向接触表面在径向方向上也不被板座的悬垂物覆盖。

在优选的配置中，除轴向接触表面外，当在第一横向方向的方向上的投影中检视时，径向接触表面也以V形状相对于彼此定向。一方面翼部及另一方面板座的径向横向接触表面因此相对于彼此以小于180°的角度定向。这里，同样，概念性V峰优选地反向于纵向方向，且因此处于托架或切割插入件的后端的方向上。

轴向和径向接触表面以V形状相对于彼此定向的此配置因此形成处于两个方向中且因此加倍的V形布置，借此具体地说在两个横向方向的方向上发生两个不同方向中的居中，使得切割插入件总体上可靠地与旋转轴线同心地对准。

作为径向接触表面的V形布置的替代方案，其还可彼此平行定向，在此情况下，优选地采取额外措施以实现在第二方向上的居中。

在优选的进一步开发中，轴向接触表面在第1横向方向的方向上的投影中通过，每一轴向接触表面相对于第2横向方向以倾斜角倾斜，且具体地说在最接近的径向接触表面的方向上衰减。借此另外有助于所要居中效应。

在优选的配置中，切割插入件以及板座具有径向朝内中心区，其中径向引导表面形成于相应中心区上，所述径向引导表面当反向于纵向方向检视时与径向接触表面成角度地定向。因此，在反向于纵向方向检视的方向上，此径向引导表面朝向内部中心区连接到径向接触表面。这些有助于切割插入件的插入。在完全组装状态中，举例来说，切割插入件的引导表面不再邻接板座的引导表面。

优选地，插口及因此板座经设定大小使得切割插入件可在无偏置的情况下插入到插口中，即，不需要在插入切割插入件时使保持幅材弹性地变宽。仅在收紧夹持螺丝后实现切割插入件的固定居中安放。

轴向接触表面优选地在其自身之间围成钝角，具体地说110°到160°范围内。

径向接触表面优选地在其自身之间围成锐角，具体地说5°到35°之间的范围内。

前述倾斜角优选地保持在5°到20°之间的范围内。

在这些角范围的情况下，实现良好的居中效应。

径向接触表面优选地为平面的平坦表面。径向接触表面方便地平行于中心平面延伸。

正如已经提到，径向接触表面优选地在前面的方向上渐细地停止。其因此优选地至少在径向外部区中在纵向方向上在保持幅材或翼部的整个跨度上延伸。

根据第一设计变型，轴向接触表面为平坦的平面表面。

根据优选设计，且替代地在这方面，轴向接触表面为圆柱形横向表面，具体地说圆锥形横向表面。在本文中，圆柱形横向表面或圆锥形横向表面应理解为表示圆柱形表面或圆锥形表面的圆周部分。概念性圆柱轴或圆锥轴优选地在旋转轴线的方向上定向。在圆锥形表面的情况下，概念性锥尖端优选地在旋转轴线的方向上定向。轴向接触表面的此配置在制造技术方面尤其容易设计。此外，在此情况下，有利的是，归因于现弯曲的表面，除由于V形布置产生的倾斜外，还已经实现第二方向上的额外居中效应。具体地说，利用此设计，因此有可能可以省略径向接触表面的V形布置，且它们例如平行于纵向方向延伸。

正如已经陈述，使用夹持销在板座中对切割插入件施加应力。切割插入件优选地具有在底侧上因此在纵向方向上突出的轴向夹持销，其具有其圆周上的槽口，举例来说，所述槽口被配置成圆周环形凹槽或替代地仅在限定的圆周部分上方延伸。在后一种情况下，多个离散槽口也可分布在圆周周围且经机械加工处于相同轴向高度。

在安装了切割插入件的情况下，夹持销插入到形成于插口的底侧上的托架上的销插口中。夹持螺丝现自外部径向插入穿过托架。夹持螺丝反向于纵向方向在切割插入件上施加力。优选地，螺纹孔配置在托架上，所述螺纹孔相对于旋转轴线斜向地延伸，夹持螺丝从螺纹孔中通过。螺纹孔在纵向方向上围成锐角。

附图说明

在下文中参考图式更详细地阐释本发明的示例性实施例。这些图式展示：

图1被配置成钻孔工具的模块化旋转工具的透视图，

图2在沿着第1横向方向检视的方向上在切割插入件的区中到旋转工具上的截面侧视图，

图3类似于图2的截面侧视图，然而是在围绕旋转轴线旋转90°之后且在沿着第2横向方向检视的方向上，

图4旋转工具的前视图，

图5切割插入件的前视图，

图6在沿着第1横向方向检视的方向上切割插入件的侧视图，

图7在90°旋转之后在沿着第2横向方向检视的方向上的类似于图6的切割插入件的侧视图，

图8无切割插入件的托架的截面透视图，

图9A具有切割线A-A的截面侧视图，

图9B根据依据图9A的切割线A-A的截面视图，

图10在沿着第1横向方向检视的方向上的第二设计变型的截面侧视图。

具体实施方式

图1中展示的模块化旋转工具2被配置成钻孔工具，且包括托架4，所述托架沿着纵向方向z和旋转轴线6从后部轴杆区8延伸到旋转工具2的前向端区。带凹槽的切割区12邻接轴杆区8，所述轴杆区在其前向端处形成板座14，切割插入件16接收在所述板座中。

在示例性实施例中，切割区12包括在切割插入件16中延续的卷绕沟槽18。

切割插入件16插入在板座14的两个保持幅材20之间，所述两个保持幅材在其自身之间限定插口22，所述插口横向地由所述两个保持幅材20且在底侧上由底层24界定。在底层24中，销插口25以孔的方式配置，其反向于纵向方向延伸到托架4中(在此方面具体地还参看图8)。

如具体地从图4至7可看出，切割插入件16总体上以板形元件的方式配置，其具有类似于芯体的径向内部中心区26，径向朝外延伸的翼部28分别以相对的方式连接到所述径向内部中心区。前述沟槽18横向地延伸到中心区中并且还延伸到翼部28的一部分中且在前面上渐细地停止。从切割尖端30开始，切割部分以本身已知的方式径向向外延伸到切割隅角32。

两个翼部28各自沿着第1横向方向x延伸，即，相应翼部28在此第1横向方向x上或反向于此第1横向方向x邻接中心区26。竖直地，限定第2横向方向y。两个横向方向x、y还各自垂直于纵向方向z定向。

如具体地在图5中可看出，第1横向方向x以及纵向方向z限定中心平面34，所述中心平面因此在两个切割隅角32之间居中延伸并穿过切割尖端30，或在保持幅材20之间居中延伸并穿过旋转轴线6。

反向于纵向方向z，称为夹持销36的销状或棒状踵状物邻接在底侧上。举例来说，此为切割插入件16的单体子件或替代地附接到所述切割插入件(例如旋拧)。夹持销36具有至少一个槽口38。

板座14总体上被配置成使得切割插入件16可在无偏置的情况下插入到板座14中。具体地说，此意味着保持幅材20不必弹性地弯曲开放来插入切割插入件16。因此，切割插入件16相对于插口22来说不会过大。实际上，在切割插入件16与板座14之间给出一定量的间隙。

为了确保切割插入件16在板座14内可靠地居中且因此与旋转轴线6同心，两个轴向接触表面40A、B和两个径向接触表面42A、B形成于板座14上以及切割插入件16上，其功能结合图2和3更详细地解释。

由字母A表示的接触表面40A、42A涉及板座14的接触表面，且由字母B表示的接触表面40B、42B涉及切割插入件16。

在板座14中，径向接触表面42A分别横向地形成在保持幅材20上，即在其朝向插口22的一侧上。这些接触表面42A优选地是在纵向方向z上在保持幅材20的全长上延伸且在圆周侧径向朝外渐细地停止的平坦的平面表面。

轴向接触表面40A形成于底层24上且从销插口25继续径向向外延伸。其在沟槽18中渐细地停止。

在切割插入件16中，每一翼部28具有径向接触表面42B，所述径向接触表面还被配置为在相应保持幅材20的方向上定向的侧表面。径向接触表面42B优选地也分别被配置为平坦的平面表面。优选地，其在纵向方向z上在总翼部高度上延伸，并且还在切割插入件16的圆周侧径向朝外渐细地停止。

轴向接触表面40B形成于底侧上且因此形成于相应翼部28的下端上。相应轴向接触表面40B优选地在相应翼部28的整个宽度上(在第2横向方向的方向上)延伸。其优选地还邻接中心区26沿着翼部28的全长(在第1横向方向的方向上)一直延伸到径向外圆周区且在此处渐细地停止。

图2展示在第1横向方向x的方向上的检视方向上到布置于板座14中的切割插入件16上的侧视图。依据此透视图，可在朝向检视方向的一侧上容易地辨认径向接触表面42A、B。相对侧上的对应径向接触表面42A、B由虚线指示。可容易地辨认，一方面切割插入件16及另一方面板座14的径向接触表面42A、B布置成V形，其中V形布置的尖端向下指向，即，指向旋转工具2的后端的方向。径向接触表面42A、B在其自身之间围成锐角α，所述锐角在5°到30°且优选地15°到25°的范围内。在示例性实施例中，其为近似20°。这同时意味着，相应径向接触表面42A、B相对于纵向方向z围成半角α。

此外，轴向接触表面40A、B还可从图2且具体地从图3看见。

图3展示沿着第2横向方向y检视的方向。在此投影中，轴向接触表面40A、B可在朝向检视方向的一侧上看见，且背朝相对侧的一侧继而用虚线勾勒。一方面切割插入件16及另一方面板座14的轴向接触表面40A、B在其自身之间围成钝角α。举例来说，此钝角在110°到160°的范围内，且在示例性实施例中为约135°。相应轴向接触表面40A、B继而在纵向方向z上围成半角α。

根据图2检视的方向进一步指示，轴向接触表面40A、B在于相应的最接近的径向接触表面42A、B的方向上以倾斜角α向下倾斜的方向上形成。所述角α优选地在5°到20°之间的范围内，且在示例性实施例中为略微超过10°。

切割插入件16和板座14两者通常相对于旋转轴线6对称地形成。当沿着第1横向方向x检视时，因此可识别两个半部，其中的每一个具有轴向接触表面40A、B以及径向接触表面42A、B。最接近的径向接触表面应理解成表示上面还形成轴向接触表面的半部的径向接触表面。

在图2和3中展示的示例性实施例中，轴向接触表面40A、B被配置成平坦的平面表面。

根据第二优选设计变型，如图10所示，这些接触表面40A、B被配置成圆柱形横向表面，且具体地说被配置成圆锥形横向表面。也就是说，在第1横向方向x的检视方向上的侧视图中(即，类似于图2)，相应轴向接触表面40A、B沿着如由图10中的虚线所示的弧线延伸。在这方面，板座14的轴向接触表面40A为凹形，且切割插入件16的轴向接触表面40B相应地凸状弯曲。此些弯曲表面在制造技术中显然更容易形成，此外，借此实现接触表面40A、B之间的改进的表面接触。

基于图5，从关于切割插入件16的前视图仍可看见引导表面46B，其中对应的引导表面46A优选地还相应地配置在板座12上。

这些引导表面46B形成在中心区26中，且当在反向于纵向方向z的投影中检视时，在相应径向接触表面42A的内端处成角度。具体来说，形成例如110°到150°之间且在示例性实施例中为135°的钝角。这些引导表面46B有助于将切割插入件16插入到板座14中。

基于图6和7，可尤其清楚地看见具有形成于其中的所述至少一个槽口38的夹持销36。

如具体来说图9A和9B中可看出，相对于纵向方向倾斜定向且一直到达销插口25的螺纹孔48形成在托架4中。夹持螺丝50旋拧到所述托架中，其在组装期间与槽口38啮合且对接形成于槽口38的边缘侧上的反向支承表面。当收紧夹持螺丝50时，切割插入件16反向于纵向方向z牵拉到板座14中，且接触表面40A、B；42A、B抵着彼此受应力使得发生所要居中且实现安全的居中安放。为了更换切割插入件16，仅需要松开夹持螺丝50，使夹持销36被释放。接着可在纵向方向z上从板座14拉出整个切割插入件16，而不会存在任何问题，不必克服例如夹持力等任何力。这也适用于切割插入件16到板座14中的插入。

附图标记列表

2 旋转工具

4 托架

6 旋转轴线

8 轴杆区

12 切割区

14 板座

16 切割插入件

18 沟槽

20 保持幅材

22 插口

24 底层

25 销插口

26 中心区

28 翼部

30 切割尖端

32 切割隅角

34 中心平面

36 夹持销

38 槽口

40A、B 轴向接触表面

42A、B 径向接触表面

46A、B 引导表面

48 螺纹孔

50 夹持螺丝

x 第一横向方向

y 第二横向方向

z 纵向方向