具有刀片夹具的刀架和用于更换刀架上的切削刀片的方法

摘要

一种刀架(21)，用于和具有夹紧开口(25)的切削刀片(23)一起使用，包括：刀架本体(27)和夹具(29)，所述夹具(29)被以可枢转的方式安装到所述刀架本体(27)并且接触所述刀架本体(27)，而且能够在第一位置和第二位置之间枢转，在第一位置中，所述夹具(29)的凸起(31)被设置在它适合于被接收在所述切削刀片(23)的所述夹紧开口(25)内的位置中，从而将所述切削刀片(23)紧固到所述刀架本体(27)，并且在第二位置中，所述凸起(31)相对于所述刀架(21)从所述第一位置向上地被隔开，从而所述切削刀片(23)不被所述凸起(31)紧固到所述刀架本体(27)。弹性构件(41)被设置成相对于所述夹具(29)，用以将所述夹具(29)推压至所述第一位置，并且抵制所述夹具(29)枢转到所述第二位置。所述夹具(29)中的开口(63o'；63o")可以接收一独立的杠杆的一部分。也提供了一种用于更换刀架上的切削刀片的方法。

说明书

技术领域

本发明总体涉及切削刀具，并且更具体地涉及刀架，该刀架具有 用于相对于刀架夹紧可更换的切削刀片的夹紧装置。

背景技术

可更换的和/或可转位的切削刀片通常被夹紧装置紧固到刀架的 设计用于切削刀片的凹部内。夹紧装置典型地为如下形式，即，延伸 通过切削刀片内的通孔并且与刀架中的内螺纹孔配合的螺钉或螺栓的 形式，或者接触刀片的表面以将刀片紧固到刀架的夹紧臂的形式。

一种类型的夹紧臂通过将夹紧臂连接到刀架本体的螺母螺栓装置 而被紧固到刀架。通常，夹紧臂的端部接触切削刀片，诸如通过延伸 进入刀片的顶表面中的凹部内，以防止刀片意外地变得与刀架分离。 在这种装置中，为了安装切削刀片，螺母和螺栓必须相对于彼此被充 分地松开，以允许刀片被插在夹紧臂的将切削刀片紧固到刀架的端部 下。在螺母和螺栓被充分地拧紧之前，刀片可能会从刀架上的凹部落 出来。这可能由于刀片将不得不被安装在不方便的位置中的可能性而 变得复杂，从而使得有必要用一只手将刀片保持在适当的位置中，同 时螺母和螺栓被拧紧。一些切削刀具，诸如在WO2009022757A1、 JP2004058193A和CN101391311A中的那些切削刀具，提供了弹簧加 载的夹具，其中，弹簧被设置用以推压夹具，使之远离使夹具将刀片 紧固到刀架本体的位置。尽管这些装置可以在某种程度上方便了从刀 架本体去除切削刀片，但它们可能使切削刀片的安装变得复杂。通常， 刀片的去除需要松开将夹具紧固到刀架本体的螺栓，并且当螺栓被松 开时，弹簧仅通过抬高夹具而协助用户。WO2006133378示出了一种为 切削刀片设置的无工具的快速更换刀架。

发明内容

期望的是提供这样一种刀架，该刀架方便切削刀片的安装，使得 在安装期间刀片从刀架落下的可能性最小。同样期望提供一种刀架， 该刀架方便快速去除并且更换刀架上的切削刀片。

根据本发明的一个方面，提供了一种刀架，用于和具有夹紧开口 的切削刀片一起使用。所述刀架包括刀架本体和夹具，所述夹具以可 枢转的方式安装到所述刀架本体并且接触所述刀架本体，且能够在第 一位置和第二位置之间枢转，在所述第一位置中，所述夹具的凸起被 设置在它被接收到所述切削刀片的夹紧开口内的位置中，以便将所述 切削刀片紧固到所述刀架本体，并且在所述第二位置中，所述凸起相 对于所述刀架从所述第一位置向上地被隔开，从而使所述切削刀片不 被所述凸起紧固到所述刀架本体，其中弹性构件将所述夹具推压到所 述第一位置，并且抵制所述夹具枢转到所述第二位置。所述刀架包括 可附接到所述夹具的杠杆臂，用于克服所述弹性构件的抵抗力朝向所 述第二位置枢转所述夹具。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于更换刀架上的切削刀片 的方法，所述切削刀片为具有夹紧开口的类型的刀片，所述刀架包括 刀架本体和以可枢转的方式安装到所述刀架本体的夹具，所述刀架包 括可附接到所述夹具的杠杆臂，用于克服所述弹性构件的抵抗力朝向 所述第二位置枢转所述夹具，所述方法包括：克服弹性构件的抵抗力 将所述夹具相对于所述刀架本体从第一位置枢转至第二位置，在所述 第一位置中，所述夹具的凸起被设置在第一切削刀片的所述夹紧开口 中，从而将所述第一切削刀片紧固到所述刀架本体，在所述第二位置 中，所述凸起相对于所述刀架从所述第一位置向上地被隔开，从而所 述第一切削刀片不被所述凸起紧固到所述刀架本体；从所述刀架本体 去除所述第一切削刀片；将第二切削刀片定位到所述刀架本体上；在 弹性构件的力的作用下将所述夹具从所述第二位置枢转到所述第一位 置，以将所述第二切削刀片紧固到所述刀架本体。

附图说明

通过阅读以下结合附图进行的详细说明，将很好地理解本发明的 特征和优点，在附图中相同的附图标记指示相似的元件，并且在附图 中：

图1是根据本发明一个方面的包括刀架的刀具的透视分解图；

图2是根据本发明一个方面的包括刀架的刀具的侧视分解图；

图3A-3E是根据本发明一个方面的包括刀架的刀具的侧视横截面 图，示出了刀架的相对于刀架的本体处于不同位置中的夹具；并且

图4是根据本发明另一方面的包括刀架的刀具的侧视横截面图。

具体实施方式

在图1-3E中可看到一种刀架21，其用于和具有夹紧开口25的切 削刀片23一起使用，并且刀架21包括刀架本体27和以可枢转的方式 安装到刀架本体的夹具29。夹具29能够在图3A中可看到的第一位置 和图3C中可看到的第二位置之间枢转，在第一位置中，夹具的凸起31 被设置在它适合于被接收在切削刀片23的开口25内的位置中，以将 切削刀片紧固到刀架本体27，并且在第二位置中，凸起相对于刀架从 第一位置向上地被隔开，从而切削刀片不被凸起紧固到刀架本体。夹 紧开口25可以是完全延伸通过刀片23的通孔，或者是仅部分延伸通 过刀片的凹部。通常，设置在刀片的开口25内的凸起31与夹具的接 触刀片的顶表面24的下表面32一起，将刀片紧固到刀架本体27。

夹具29可以被延伸通过夹具中的通孔35(图1和3A-3E)并且进入 通常是刀架本体中的通孔的开口37内(图3A-3E)的螺栓33以可枢转的 方式安装到刀架本体27(参见图1和2中的虚线)。螺栓33通过螺母39 被紧固到刀架本体。以下称为弹簧41的弹性结构，但可选地是，一些 其它适当形式的弹性结构，诸如可压缩的橡胶块，被设置在螺母39和 刀架本体27的表面43(图3A-3E)之间(参见图2中的虚线)，通常是在 弹簧的一端上邻接表面43并且在弹簧的另一端上邻接螺母39。通常， 刀架本体27的表面43为刀架本体的开口37中的阶梯形表面。通常， 开口37的位于刀架本体的外底面47和表面43之间的部分45为非圆 形的，并且与螺母39的外部形状相匹配，从而螺母在开口37中是不 可旋转的。当切削刀片被安装在操作位置中时，夹具的凸起31和螺栓 33可以是平行的。

螺栓33和螺母39可以但不需要适合于被拧紧到刀架21上至第一 拧紧位置(参见图3A)，弹簧41在该第一拧紧位置中被压缩，从而使夹 具29不能离开第一位置朝向第二位置枢转。螺栓33和螺母39可以但 不必需要进一步适合于被拧紧到刀架21上至至少中间拧紧位置(参见 图3B)，弹簧41在该中间拧紧位置中被压缩，从而使夹具29不能离开 第一位置朝向第二位置枢转等于或大于凸起31的长度的距离。螺栓33 和螺母39通常适合于在保持相互附接的同时被拧紧到刀架21上至第 二拧紧位置(参见图3C-3E)，弹簧41在该第二拧紧位置中是可充分压 缩的，从而使夹具29能够朝向第二位置枢转超过等于凸起31的高度 的距离。

刀架21可以促进高度便利的快速更换操作。当螺栓33和螺母39 处于如在图3C-3E中看到的第二拧紧位置并且因此允许夹具29枢转到 第二位置时，其中凸起31在第二位置中被完全地从刀片23内的夹紧 开口25中抽出，刀片可以容易地从刀架本体27中抽出或者插入刀架 本体27内，通常是插入刀架本体中的专门构造的凹部55内。通过提 供足够难以压缩的弹簧41，弹簧的力能够以足够的力将夹具29推压至 第一位置，从而没必要进一步拧紧螺栓33超出第二拧紧位置(即，朝向 中间拧紧位置或第一拧紧位置)，以便在刀片23上提供充分的夹紧力。 同时，因为弹簧41可以被充分地压缩，以允许夹具枢转至第二位置， 所以这种装置方便了刀片23的更换。通过提供与夹具29一体的杠杆 臂63(图1-3E)，或者通过可经由夹具29、29'中的开口63o"而附接到 夹具29'的杠杆臂63'或63"(图4)，可大大方便刀片23的快速更换。

在图3A中看到的第一拧紧位置处，螺栓33和螺母39可以被拧紧 到在根本不可能枢转夹具29的点上，并且能够仅通过有意地松开螺栓 和螺母到第二拧紧位置而从刀架本体27去除刀片23。在图3B中看到 的位于第一和第二拧紧位置之间的中间拧紧位置处，螺栓33和螺母39 被拧紧到使弹簧41充分压缩以允许夹具29的一些枢转或其它的移动、 但不充分压缩而允许凸起31完全从刀片的夹紧开口25中去除的点上。 这种装置便于确保当将螺栓33和螺母39拧紧到第一拧紧位置不被认 为是期望的或者必要的时，刀片23不会意外地从刀架本体27落下， 同时当螺栓和螺母被松开至第二拧紧位置时，允许刀片被去除。

夹具29可以包括非平坦的表面，这在下文中称为弯曲表面49， 该非平坦的表面与刀架本体27上的顶表面部51接触。如从例如图 3A-3E看到的，当夹具29在第一和第二位置之间枢转时，夹具29的弯 曲表面49能够沿着顶表面部51滚动。然而，夹具29可以经由其它类 型的结构而相对于刀架本体27枢转。

顶表面部51可以被设置成相对于刀架本体27的顶表面53的平面 呈大于0°并且小于90°的角度。通常，该角度处于20°和70°之间。弹 簧41可将螺栓33的头部推压抵靠于夹具29，从而使夹具的弯曲表面 49沿着顶表面部41滑动并且弯曲表面49在远离螺栓33的方向上移动。 同时，凸起31在朝向螺栓33的方向上移动，并且如果凸起位于刀片 23的夹紧开口25内，则凸起可朝向螺栓拖拉刀片。典型地，刀架本体 27包括用于接收切削刀片23的凹部55。凹部55典型地包括至少一个 侧刀片邻接表面57，用于抵靠刀片23上的侧刀片支撑表面59。当螺 母39和螺栓33处于第二拧紧位置时，在夹具被枢转到如在图3D中看 到的第一位置之后，弹簧41的压缩力从图3D中看到的位置释放，能 够将螺栓33的头部推压抵靠于夹具29，从而使夹具的弯曲表面49沿 着顶表面部51滑动，并且凸起31朝向侧邻接表面57移动至在图3E 中看到的位置，弹簧在该位置中压缩较少，因此朝向凹部55中的侧刀 片邻接表面57拉动刀片23上的侧刀片支撑表面59。

顶表面部51可以被设置成相对于刀架本体27的顶表面53的平面 呈大于0°并且小于90°的角度。通常，该角度处于20°和70°之间。当 螺栓33和螺母39从第二拧紧位置(图3C-3E)被拧紧到第一拧紧位置(图 3A)时，夹具29的弯曲表面49能够沿着顶表面部51滑动，并且在远 离螺栓33的方向上移动。同时，凸起31在朝向螺栓33的方向上移动， 并且如果凸起位于刀片23的夹紧开口25中，凸起可朝向螺栓拉动刀 片。典型地，刀架本体27包括用于接收切削刀片23的凹部55。凹部 55典型地包括至少一个侧刀片邻接表面57，用于抵靠刀片23上的侧 刀片支撑表面59。当螺栓33和螺母39从第二拧紧位置被拧紧到第一 拧紧位置并且能够朝向凹部55中的侧刀片邻接表面拉动刀片23上的 侧刀片支撑表面59时，凸起31朝向侧邻接表面57移动，即从图3B 中示出的位置朝向图3A中示出的位置移动。

尽管弯曲表面49实际上不需要是弯曲的，但期望的是对该表面进 行成型，从而使该表面的最小区域将接触刀架本体27的顶表面部51， 以最小化表面之间的摩擦作用。根据需要，弯曲表面49和顶表面部51 的形状可以颠倒，从而使弯曲表面被设置在刀架本体上，并且倾斜表 面被设置在夹具上。夹具29中的通孔35典型地在朝向凸起31的方向 上是伸长的，以方便当螺栓33和螺母39被拧紧时，夹具相对于刀架 本体27移动。

如参照图3A-3E所看到的，夹具29通常能够在第一和第二位置之 间围绕夹具的中间区域或中间部分61(图3A)枢转。凸起31被设置在中 间部分61的一侧上，并且杠杆臂63被设置在中间部分的相反侧上。 如在图3C中看到的，杠杆臂63朝向刀架本体27的移动使夹具29朝 向第二位置枢转。杠杆臂63在图1-3E中被显示为与夹具29的其它部 分一体地形成，然而，如在图4中看到的，杠杆臂63'和/或63"(以虚线 示出)可以是可拆卸的，诸如通过在夹具29'中提供开口63o'或63o"(以 虚线示出)用于接收独立的杠杆的一部分63p'或63p"(以虚线示出)。杠 杆臂63"被设置在夹具29'的中间部分61的与凸起31相同的那侧上。 杠杆臂63"使夹具29'通过相对于刀架本体27'被抬高而枢转到第二位 置，而杠杆臂63'通过使夹具朝向刀架本体被挤压而进行枢转。

尽管在图1-3E中，弹簧41被显示为设置成在螺母39和刀架本体 27之间围绕螺栓33，而不是提供螺母，如在图4中看到的，但是螺栓 33'可以代替地与刀架本体27'的顶表面53'中的螺纹孔39'接合，并且弹 簧41'或者其它的弹性构件可以被设置在例如螺栓的头部和夹具29'之 间，或者被设置为任何适当的构造，该构造将夹具推压至第一位置， 并且抵抗朝向第二位置的移动。特定的杠杆结构的使用不局限于在图 1-3E或图4中示出的弹簧和螺栓装置中的一个或任一个。

刀架21方便快速的更换刀架上的切削刀片23。当夹具29已被枢 转到第二位置时，螺母39、螺栓33和弹簧41可以被构造成使得只要 螺母和螺栓保持附接，则弹簧就将螺栓推压抵靠于夹具，从而夹具自 动地朝向第一位置往回枢转。如果弹簧41足以抵抗压缩，则有可能安 装刀片，使用处于切削操作中的刀片，并且在刀片磨损后去除刀片， 而根本无需拧开螺栓33和螺母39。对此，当螺母39和螺栓33仅被拧 紧到第二拧紧位置时，杠杆臂63可大大地方便夹具29从第一位置快 速打开到第二位置。例如，尽管螺母39和螺栓33可以处于第二拧紧 位置中，从而弹簧41能够被充分地压缩，以允许当枢转夹具29时从 刀架本体27中去除刀片23，但弹簧可能足够难以压缩，从而如果不是 不可能的话，不使用杠杆臂63或者某个外部工具，将夹具枢转至去除 刀片所必需的程度也是极其困难的。

然而，如果螺栓33和螺母39被拧紧到第一拧紧位置(图3A)，从 而夹具29从第一位置朝向第二位置无移动或移动最小是可能的，则螺 母和螺栓可以被设置成使夹具能够被枢转到第二位置(图3C)，并且允 许通过仅转动螺栓几圈来更换刀片。此外，螺栓33、螺母39和弹簧 41可以被设置成使弹簧以足够的力将螺栓推压抵靠于夹具29，从而将 刀片23紧固到刀架21，即使是以下情况仍是如此，即：螺栓和螺母未 被拧紧到第一拧紧位置，并且夹具仍然是可枢转的，或者在某些程度 上可相对于刀架本体移动，但达不到第二位置(或者，当然，达到第二 位置)，而无需进一步松开螺母和螺栓。

如在图1和2中看到的，刀架21可以包括设置在凹部55内且位 于刀片23下的垫片65。垫片65可以通过延伸通过垫片65中的开口 69的夹紧螺钉67而被紧固到刀架本体27。垫片65未被显示在图3A-3E 中。

结合图3A-3E描述用于更换刀架21上的切削刀片23的方法。切 削刀片23为具有夹紧开口25的类型的刀片。刀架21包括刀架本体 27和以可枢转的方式安装到刀架本体的夹具29。根据该方法，夹具29 从第一位置相对于刀架本体枢转到第二位置，如在图3A-3B和3D-3E 中看到的，在第一位置中，夹具的凸起31被设置在第一切削刀片23 中的开口25内，以将第一切削刀片紧固到刀架本体，如在图3C中看 到的，在第二位置中，凸起相对于刀架从第一位置向上地被隔开，从 而使第一切削刀片不被凸起紧固到刀架本体。通常，这将涉及到将夹 具29从第一位置枢转到第二位置，至少使凸起31不再设置在刀片中 的开口25内，距离通常等于或者大于凸起的高度。

在将夹具29枢转到第二位置之后，从刀架本体27去除第一切削 刀片23。第二切削刀片23随后被定位在刀架本体27上。夹具29随后 从第二位置枢转到第一位置，以将第二切削刀片23紧固到刀架本体27。

典型地，夹具29将是由弹簧41进行弹簧加载的，从而夹具将趋 于移动到第一位置，并且仅能克服弹簧的力移动到第二位置。该方法 的快速更换方面可以包括将螺母39和螺栓33维持在第二拧紧位置中， 在第二位置中，夹具29可克服弹簧41的力从图3D和3E中看到的第 一位置枢转到图3C中看到的第二位置。通过朝向刀架本体27挤压夹 具上的杠杆臂63或63'(图4)，或者抬高杠杆63"(图4)离开刀架本体 27'，可以促进夹具29从第一位置朝向第二位置的枢转。

将刀片23安装在刀架本体27的凹部55内之后，夹具29可随后 被枢转回到第一位置。通常，夹具29在弹簧41的力的作用下自动地 枢转到第一位置。弹簧41可以施加足够的力到夹具29，从而在夹具被 枢转到如在图3D中看到的第一位置之后，弹簧的力推压夹具的弯曲表 面49沿着刀架本体27的顶表面53的倾斜顶表面部51滑动离开螺栓 33。由于夹具的弯曲表面49滑动离开螺栓，夹具的凸起31朝向螺栓 滑动，且可以被设置成接触夹紧开口25的内表面，并且朝向螺栓拉动 刀片23，从而使刀片的侧支撑表面59被拉到与凹部55的侧邻接表面 57接触。夹具29中的通孔35通常将是伸长的，从而使夹具能够相对 于螺栓的轴线侧向地移动，并且从而同样使夹具能够相对于螺栓枢转。

该方法可以替代地包括，在将夹具29从第一位置枢转到第二位置 之前，松开压缩弹簧41并从第一拧紧位置(图3A)将夹具紧固到刀架 本体的螺母39和螺栓33，在第一拧紧位置中，弹簧被压缩并且夹具不 能离开第一位置朝向第二位置枢转等于或大于凸起的长度的距离，例 如，如在图3B中示出的，枢转到图3C中看到的第二拧紧位置，在第 二拧紧位置中，螺栓和螺母保持相互附接并且弹簧的压缩被充分地减 轻，从而使夹具能够朝向第二位置枢转超过等于凸起高度的距离。

当压缩弹簧41的螺母39和螺栓33处于如在图3C或3B中的位 置并且随后被拧紧而使螺母和螺栓朝向图3A中示出的第一拧紧位置 移动或者移动至图3A中示出的第一拧紧位置时，夹具29可相对于螺 栓移动，从而使凸起31朝向螺栓移动。这可以通过提供倾斜表面诸如 刀架本体27的顶表面53的顶表面部51而实现，当螺母39和螺栓33 被拧紧时，夹具29的接触表面诸如弯曲表面49能够沿着所述倾斜表 面滑动。

所请求保护的结构提供的优点包括避免操作员的危险，并且实现 安全快速的更换刀片。此外，所请求保护的结构允许使用若干个ISO 标准化的夹紧部件，这在现有技术刀架的复杂装置中是不可能的。

在本申请中，术语诸如“包括”的使用是开放式的，并且意图具有 与术语诸如“包含”相同的含义，且不排除存在其它结构、材料或作用。 类似地，尽管术语诸如“能”或“可以”的使用意图是开放式的且反映了结 构、材料或作用不是必需的，但是不使用这样的术语并不表明反映结 构、材料或作用是必不可少的。在结构、材料或作用目前被认为是必 不可少的程度上，它们是这样被确定的。

尽管已根据优选实施例示出并描述了本发明，但是要认识到的是， 可在不脱离如权利要求书中所请求保护的本发明的情况下做出变化和 改变。

欧洲专利申请No.12188189.0中公开的内容通过引用被并入本文 中，本申请要求所述欧洲专利申请的优先权。