具有改进的阻尼效果的切割工具固持器的制作方法
2021-01-29 18:01:20|253|起点商标网
[0001]
本发明涉及切割工具固持器,且更具体地说,涉及具有振动阻尼元件的切割工具固持器。
背景技术:
[0002]
在金属切割操作期间,切割工具与工件之间的任何振动可能导致不合需要的切割性能,例如较差表面光洁度和超出容差之成品工件。振动可能致使切割工具或相关联的机床受损。另外,当用常规切割工具固持器尝试深开槽操作时,振动可能增大。
[0003]
为了减小常规切割工具固持器中的振动,可降低切割速度。然而,这种方法降低了金属去除速率,从而对生产率产生负面影响。切割工具固持器的宽度通常增大以减小振动,然而,这产生较高的材料去除速率,从而导致较高的功率消耗和较多的材料浪费。
技术实现要素:
[0004]
提供切割工具固持器,其包含振动阻尼元件。所述振动阻尼元件可平行于所述切割工具固持器的纵向平面而延伸。所述振动阻尼元件允许所述切割工具固持器具有较小宽度,同时仍提供增大开槽深度。
[0005]
本发明的一方面提供一种切割工具固持器,其包括具有中央纵向平面的固持器主体的一部分,其包括:相对的第一侧表面和第二侧表面以及在其间延伸的前表面;插入件安装部分,其位于所述固持器主体的所述前表面处、邻近于顶端;至少一个阻尼孔口,其从所述前表面与所述固持器主体的所述中央纵向平面基本上平行地延伸;以及至少一个振动阻尼元件,其可收纳在所述至少一个阻尼孔口内。
[0006]
本发明的另一方面提供一种切割工具固持器,其包括具有中央纵向平面的固持器主体的一部分,其包括:相对的第一侧表面和第二侧表面以及在其间延伸的前表面;插入件安装部分,其位于所述固持器主体的所述前表面处、邻近于顶端;阻尼凹部,其从所述前表面与所述固持器主体的所述中央纵向平面基本上平行地延伸,所述阻尼凹部从所述固持器主体的所述第一侧表面延伸到所述第二侧表面;以及振动阻尼组件,其可收纳在所述阻尼凹部内。
[0007]
本发明的这些和其它方面将从以下描述更加明显。
附图说明
[0008]
图1是根据本发明的实施例的切割工具固持器的等距视图。
[0009]
图2是图1的切割工具固持器的侧视图。
[0010]
图3a是图1的切割工具固持器的前视图。
[0011]
图3b是图3a的一部分的放大前视图。
[0012]
图4是图1的切割工具固持器的俯视图。
[0013]
图5是穿过图4的线5-5截取的侧视截面图。
[0014]
图6是图1的切割工具固持器的分解等距视图。
[0015]
图7是根据本发明的另一实施例的切割工具固持器的等距视图。
[0016]
图8是图7的切割工具固持器的侧视图。
[0017]
图9是图7的切割工具固持器的前视图。
[0018]
图10是图7的切割工具固持器的俯视图。
[0019]
图11是穿过图10的线11-11截取的侧视截面图。
[0020]
图12是图7的切割工具固持器的分解等距视图。
[0021]
图13是根据本发明的另一实施例的切割工具固持器的等距视图。
[0022]
图14是图13的切割工具固持器的分解等距视图。
[0023]
图15是根据本发明的另一实施例的切割工具固持器的等距视图。
[0024]
图16是图15的切割工具固持器的侧视图。
[0025]
图17是图15的切割工具固持器的前视图。
[0026]
图18是图15的切割工具固持器的俯视图。
[0027]
图19是穿过图18中的线19-19截取的侧视截面图。
[0028]
图20是图15的切割工具固持器的分解等距视图。
[0029]
图21是根据本发明的另一实施例的切割工具固持器的等距视图。
[0030]
图22是图21的切割工具固持器的分解等距视图。
具体实施方式
[0031]
图1说明了根据本发明的实施例的切割工具固持器组件5。切割工具固持器组件5包含切割工具固持器10和切割插入件100。如图1和3a中所示,切割工具固持器10包括固持器主体12和至少一个振动阻尼元件50,所述固持器主体具有关于纵向等分平面14对称的大体细长形状。在所示的实施例中,切割工具固持器10是切割工具固持器叶片,然而,可以使用任何合适的切割工具固持器,例如螺钉夹持工具固持器等。切割工具固持器10的主体12具有第一基本平坦的侧表面16、第二基本平坦的侧表面18和在其间延伸的前表面20。根据本发明的实施例,固持器主体12包括位于前表面20的顶端22处的切割部分30。如图1-5中所示,切割部分30经结构化且布置成收纳切割插入件100。
[0032]
根据本发明的实施例,切割工具固持器10可以关于等分平面14对称。关于纵向平面14对称的切割工具固持器10可以允许切割工具固持器10用于不同的切割机或切割应用。在某些实施例中,切割工具固持器10可以关于叶片轴线(未示出)具有180度旋转对称性,所述叶片轴线延伸穿过第一侧表面16和第二侧表面18的中心并且在垂直于所述第一侧表面和所述第二侧表面的方向上延伸。此类构造可允许切割工具固持器10包括多于一个切割部分30。
[0033]
根据本发明的实施例,切割工具固持器10的主体12进一步包括与顶端22相对的在第一侧表面16与第二侧表面18之间延伸的底端24。根据本发明的实施例,顶端22和底端24经结构化和布置成允许切割工具固持器10安装在工具块(未示出)中。根据本发明的实施例,顶端22和底端24可以被配置成促进将切割工具固持器10安装在工具块中。例如,顶端22和底端24可以是楔形、平坦的、弯曲的等。
[0034]
如图3a中所示,切割工具固持器10具有厚度t
b
,其被选择以从工件去除所需量的
材料,同时允许增大开槽深度。例如,切割工具固持器10的厚度t
b
的范围通常可以在0.5到70毫米。根据本发明的实施例,切割工具固持器10的厚度t
b
可取决于切割插入件100的所需宽度而变化。如图3a中所示,切割插入件100的厚度可大于切割工具固持器10的厚度t
b
。
[0035]
如图1-5中所示,切割工具固持器10的前表面20包括第一阻尼孔口和第二阻尼孔口40。然而,可使用任何其它合适数量的阻尼孔口,例如一个、三个、四个或更多个。根据本发明的实施例,第一阻尼孔口和第二阻尼孔口40在与切割工具固持器10的纵向平面14大体上平行的方向上远离前表面20而延伸。尽管阻尼孔口示出为从固持器主体12的前表面20延伸,但应理解,阻尼孔口可从固持器主体的顶端22或底端24延伸。第一阻尼孔口和第二阻尼孔口40各自经设定大小且适于收纳振动阻尼元件50。在所示的实施例中,第一阻尼孔口和第二阻尼孔口具有相同大小。然而,可以使用任何其它合适的布置,例如,第一阻尼孔口可以小于或大于第二阻尼孔口。
[0036]
根据本发明的实施例,阻尼孔口40可以位于固持器主体12的前表面20上从底端24起的受控高度处。例如,上部阻尼孔口40可以位于固持器主体12的顶端22与底端24之间的中点处或下方,如图3a所示。在某些实施例中,下部阻尼孔口40可以比上部阻尼孔口40更接近于固持器主体12的底端24而定位。
[0037]
如图3a、3b、5和6所示,阻尼孔口40可以是六边形,然而,可以使用任何其它合适形状的孔口,例如圆柱形、矩形、正方形、三角形、卵形、棱柱形等。根据本发明的实施例,第一阻尼孔口和第二阻尼孔口40各自包含由孔口狭缝43隔开的顶部内表面41和底部内表面42。孔口狭缝43可以被配置成允许阻尼孔口40的顶部内表面41和底部内表面42可调整地收纳振动阻尼元件50。
[0038]
根据本发明的实施例,每个阻尼孔口40包括阻尼元件邻接面46和接合狭缝48。可以提供阻尼元件邻接面46以与振动阻尼元件50的端部交互以限制其相对移动。当振动阻尼元件50插入到阻尼孔口40中时,接合狭缝48和孔口狭缝43允许阻尼孔口40的顶表面41和底表面42牢固地收纳振动阻尼元件50。
[0039]
根据本发明的实施例,每个阻尼孔口40从前表面20轴向向内延伸。如图5所示,每个阻尼孔口40在切割工具固持器10的前表面20与阻尼元件邻接面46之间具有长度la,其经选择以允许振动阻尼元件50具有待收纳在阻尼孔口40内的所需长度。根据本发明的实施例,长度la可以是切割工具固持器的总长度的至少1%,例如总长度的至少5%、或至少10%、或至少20%。
[0040]
如图1-3a、5和6中所示,切割工具固持器组件5包括两个振动阻尼元件50。根据本发明的实施例,每个振动阻尼元件50可以包含高密度销52和阻尼套管54。在本发明的另一实施例中,振动阻尼元件50可以在没有高密度销52或阻尼套管54的情况下形成,如下文进一步描述。例如,可以形成仅包括高密度材料或粘弹性材料的振动阻尼元件50。振动阻尼元件50包括第一端部56和第二端部58。如图5中所示,当振动阻尼元件50插入到阻尼孔口40中时,第一端部56设置为邻近于固持器主体12的前表面20,且第二端部58可与固持器主体12的阻尼元件邻接面46接触或邻近。根据本发明的实施例,在振动阻尼元件50的第二端部58与固持器主体12的阻尼元件邻接面46之间的交互可提供振动阻尼元件50在固持器主体12中的所需定位。此外,振动阻尼元件50与阻尼元件邻接面46之间的接合防止振动阻尼元件50在阻尼孔口40内部进行额外轴向移动。
[0041]
如图6中所示,高密度销52和阻尼套管54可被配置成允许阻尼套管54可滑动地安装在高密度销52上。或者,高密度销52和阻尼套管54可以相对于彼此固定或可以一体地形成。
[0042]
如图5中所示,振动阻尼元件的外表面形成外部振动阻尼元件直径d
o
,且高密度销52的外表面形成高密度销直径d
m
,其可取决于阻尼孔口40的大小而变化。根据本发明的实施例,振动阻尼元件50的外径d
o
可为切割工具固持器10的厚度t
b
的至少50%。在所示的实施例中,每个振动阻尼元件50包括相同的外部振动阻尼元件直径d
o
和高密度销直径d
m
。然而,可使用任何其它合适的布置,例如,第一振动阻尼元件50可具有比第二振动阻尼元件50大或小的外部振动阻尼元件直径d
o
和/或高密度销直径d
m
。
[0043]
根据本发明的实施例,振动阻尼元件50的外径d
o
小于或等于切割工具固持器10的厚度t
b
。例如,振动阻尼元件50的外径d
o
可为切割工具固持器10的厚度t
b
的至少50%、或至少60%或至少75%。在某些实施例中,高密度销直径d
m
可以是振动阻尼元件50的外径d
o
的至少75%。例如,高密度销52的直径d
m
可为振动阻尼元件50的外径d
o
的至少80%、或至少85%、或至少90%、或至少95%。根据本发明的实施例,高密度销52的直径可经选择以在固持器主体12中提供所需硬度。增大固持器主体12的硬度有利于控制切割工具固持器在切割操作期间的振动。
[0044]
如图5中所示,振动阻尼元件50具有轴向长度l
e
,其允许振动阻尼元件50在插入阻尼孔口40中时沿着固持器主体12的纵向平面14延伸。振动阻尼元件50的轴向长度l
e
经选择以向邻近于前表面20的固持器主体12提供增大的硬度。根据本发明的实施例,振动阻尼元件50的轴向长度l
e
可为切割工具固持器的总长度的至少1%,例如为所述总长度的至少5%、或至少10%、或至少20%。
[0045]
根据本发明的实施例,振动阻尼元件50的轴向长度l
e
大于或等于振动阻尼元件的外径d
o
。例如,振动阻尼元件50的轴向长度l
e
比振动阻尼元件50的外径d
o
大至少200%、大至少500%、或大至少750%、或大至少1,000%。在某些实施例中,振动阻尼元件50的轴向长度l
e
比切割工具固持器10的厚度t
b
大至少200%、或大至少500%、或大至少750%、或大至少1,000%。振动阻尼元件50的轴向长度l
e
大于或等于振动阻尼元件的外径d
o
允许最小化切割工具固持器10的厚度t
b
,同时邻近于固持器主体14的前表面20和底表面24沿着纵向平面14提供增大的振动阻尼。
[0046]
根据本发明的实施例,高密度销52可包括重金属。根据本发明的实施例,高密度销52可具有至少5g/cm
3
的密度,例如,高密度销52的密度可通常在5到20g/cm
3
的范围内。例如,任何合适的重金属或类似材料可用于振动阻尼元件50的高密度销52,例如碳化钨、钨铜、钴、铬、铁、铅、镍、锡、锌等。高密度销52的密度为振动阻尼元件50提供充当切割工具固持器10的前表面20处的振动阻尼质量的能力。根据本发明的实施例,每个振动阻尼元件50的高密度销52可由具有类似特性的相同材料形成或可以不同。
[0047]
根据本发明的实施例,阻尼套管54可包括粘弹性材料。例如,可以使用任何合适的粘弹性材料,例如环氧树脂、橡胶、泡沫、复合物等。阻尼套管54的粘弹性材料为振动阻尼元件50提供吸收由切割操作产生的切削力和能量的能力。
[0048]
根据本发明的实施例,振动阻尼元件50可以由不具有阻尼套管54的粘弹性材料的高密度材料形成。或者,振动阻尼元件50可由不具有高密度销52的高密度材料的粘弹性材
料形成。在某些实施例中,可使用包括不同材料的振动阻尼元件50的组合。例如,第一振动阻尼元件50包括高密度销52和阻尼套管54,且第二振动元件50仅包括高密度材料,或第一振动阻尼元件50仅包括粘弹性材料,且第二振动阻尼元件50仅包括高密度材料。
[0049]
根据本发明的实施例,沿着前表面20在顶端22与底端24之间的中点处或下方提供阻尼孔口40和振动阻尼元件50提供具有改进的振动阻尼的切割工具固持器10。振动阻尼元件50可增大切割工具固持器10的自然频率和动态硬度。
[0050]
本发明的振动阻尼元件50可通过任何合适的技术制造,例如压制、模制和/或机械加工。本发明的切割工具固持器10可通过任何合适的技术制造,例如模制和/或机械加工阻尼孔口40。
[0051]
图7-12说明根据本发明的另一实施例的切割工具固持器组件105。在此实施例中,类似元件编号用于描述先前实施例中所见的相同特征,且切割工具固持器组件105可以具有与先前实施例中描述的切割工具固持器组件5相同或类似的构造。
[0052]
如图7和9中所示,切割工具固持器组件105包含切割工具固持器110和切割插入件100。切割工具固持器110包括具有大体细长形状的固持器主体112和纵向平面114、至少一个振动阻尼元件50和至少一个加强元件80。在所示的实施例中,切割工具固持器110是切割工具固持器叶片,然而,可以使用任何合适的切割工具固持器,例如螺钉夹持工具固持器等。切割工具固持器110的主体112具有第一基本平坦的侧表面116、第二基本平坦的侧表面118和在其间延伸的前表面120。根据本发明的实施例,固持器主体112包括位于前表面120的顶端122处的切割部分130。切割工具固持器110进一步包括与顶端122相对的在第一侧表面116与第二侧表面118之间延伸的底端124。
[0053]
如图7、9、11和12中所示,切割工具固持器110的前表面120包括第一阻尼孔口和第二阻尼孔口40以及加强孔口70。然而,可使用任何其它合适数量的阻尼孔口40,例如零个、一个、三个、四个或更多个。在所示的实施例中,切割工具固持器110包括单个加强孔口70,然而,可以使用任何其它合适数量的加强孔口,例如零个、两个、三个、四个或更多个。根据本发明的实施例,第一阻尼孔口和第二阻尼孔口40在与切割工具固持器110的纵向平面114大体上平行的方向上远离前表面120而延伸。第一阻尼孔口和第二阻尼孔口40各自经设定大小且适于收纳振动阻尼元件50。在所示的实施例中,加强孔口70居中定位在第一阻尼孔口与第二阻尼孔口40之间。然而,可以使用任何其它合适的布置,例如,加强孔口70可以位于阻尼孔口40上方和/或下方。第一阻尼孔口和第二阻尼孔口40以及第一振动阻尼元件和第二振动阻尼元件50可具有与图1-6中所示的实施例中的阻尼孔口和振动阻尼元件相同或类似的构造。
[0054]
根据本发明的实施例,加强孔口70可以是大致圆柱形的开口,其具有从切割工具固持器110的前表面120向内延伸到加强元件邻接面74的内表面72。然而,可使用任何其它合适的形状,例如六边形、矩形、正方形、三角形、卵形、棱柱形等。在所示的实施例中,加强孔口70可以具有连续的内表面72,然而,加强孔口70可以形成有狭缝或间隙,如本文先前所述。如图11中所示,加强孔口70在切割工具固持器110的前表面120与加强元件邻接面74之间具有长度l
s
,其经选择以允许加强元件80收纳在加强孔口内。根据本发明的实施例,加强孔口70和加强元件80经结构化和布置成向切割工具固持器110提供增大的硬度。在所示实施例中,加强孔口70的长度l
s
大于阻尼孔口40的长度l
a
。然而,可使用任何其它合适的布置,
例如,加强孔口70的长度l
s
可以小于或等于阻尼孔口40的长度l
a
。
[0055]
根据本发明的实施例,加强元件80可以具有与图1-12所示的实施例中的振动阻尼元件50相同或类似的构造。在所示实施例中,加强元件80形成为高密度销82。在本发明的另一实施例,加强元件80可以仅包括粘弹性材料或高密度材料与粘弹性材料的组合。加强元件80包括第一端部84和第二端部86。如图11所示,当加强元件80插入到加强孔口40中时,第一端部84设置为邻近于固持器主体112的前表面120,且第二端部86可以与固持器主体112的加强元件邻接面74接触。
[0056]
如图11所示,加强元件80的外表面形成加强元件80的外径d
s
,其可以取决于加强孔口70的大小而变化。根据本发明的实施例,加强元件80的外径d
s
可以是切割工具固持器110的厚度t
b
的至少50%。在所示实施例中,加强元件80的外径d
s
大于两个振动阻尼元件50的外径d
o
。然而,可以使用任何其它合适的布置,例如,加强元件80的外径d
s
可以小于或等于第一振动阻尼元件和/或第二振动阻尼元件50的外径d
o
。
[0057]
如图11中所示,加强元件80具有轴向长度l
x
,其允许加强元件80在插入加强孔口70中时沿着叶片主体12的纵向平面14延伸。在所示实施例中,加强元件80的轴向长度l
x
大于两个振动阻尼元件50的轴向长度l
e
。然而,可以使用任何其它合适的布置,例如,加强元件80的轴向长度l
x
可以小于或等于第一振动阻尼元件和/或第二振动阻尼元件50的轴向长度l
e
。
[0058]
根据本发明的实施例,加强元件80的轴向长度l
x
大于或等于加强元件80的外径d
s
。例如,加强元件80的轴向长度l
x
比加强元件80的外径d
s
大至少150%、或大至少400%、或大至少700%、或大至少900%。在某些实施例中,加强元件80的轴向长度l
x
比切割工具固持器10的厚度t
b
大至少150%、或大至少400%、或大至少700%、或大至少900%。加强元件80的轴向长度l
x
大于或等于加强元件80的外径d
s
允许最小化切割工具固持器110的厚度t
b
,同时邻近于前表面120沿着纵向平面114提供增大的振动阻尼。
[0059]
根据本发明的实施例,加强元件80的高密度销82可以包括重金属。根据本发明的实施例,高密度销82可具有至少5g/cm
3
的密度,例如,高密度销52的密度可通常在5到20g/cm
3
的范围内。例如,任何合适的重金属或类似材料可用于加强元件80的高密度销82,例如碳化钨、钨铜、钴、铬、铁、铅、镍、锡、锌等。高密度销82的高密度为振动阻尼元件80提供充当切割工具固持器110的前表面120处的振动阻尼质量的能力。根据本发明的实施例,每个加强元件80的高密度销82可以由与具有类似特性的振动阻尼元件50的高密度销52相同的材料形成或可以不同。
[0060]
本发明的加强元件80可以通过任何合适的技术制造,例如模制和/或机械加工。本发明的切割工具固持器110可通过任何合适的技术制造,例如模制和/或机械加工阻尼孔口40及加强孔口70。
[0061]
图13和14说明根据本发明的另一实施例的切割工具固持器组件205。在此实施例中,类似的元件编号用于描述在先前实施例中所见的相同特征,且切割工具固持器组件205可以具有与先前实施例中描述的切割工具固持器组件5和切割工具固持器组件105相同或类似的构造。在所示实施例中,切割工具固持器210是螺钉夹持工具固持器。
[0062]
如图13和14中所示,切割工具固持器组件205包含切割工具固持器210和切割插入件100。切割工具固持器210包括具有大体细长形状的固持器主体112、至少一个振动阻尼元
件50和至少一个加强元件80。切割工具固持器210的主体212具有第一基本平坦的侧表面216、第二基本平坦的侧表面(未示出)和在其间延伸的前表面220。根据本发明的实施例,固持器主体212包括位于前表面220的顶端222处的切割部分230。切割工具固持器210进一步包括与顶端222相对的在第一侧表面与第二侧表面之间延伸的底端224。
[0063]
如图13和14中所示,切割工具固持器210的前表面220包括经结构化和布置成收纳振动阻尼元件50的阻尼孔口40,和经结构化和布置成收纳加强元件80的加强孔口70。阻尼孔口40、振动阻尼元件50、加强孔口70和加强元件80可以具有与图1-12所示的实施例中的阻尼孔口、振动阻尼元件、加强孔口和加强元件相同或类似的构造。
[0064]
图15-20说明根据本发明的另一实施例的切割工具固持器组件305。在此实施例中,类似的元件编号用于描述在先前实施例中所见的相同特征,且切割工具固持器组件305可以具有与先前实施例中描述的切割工具固持器组件5、切割工具固持器组件105和/或切割工具固持器组件205相同或类似的构造。
[0065]
如图15和17中所示,切割工具固持器310包括具有关于纵向平面14对称的大体上细长形状的固持器主体312和至少一个振动阻尼组件335。在所示的实施例中,切割工具固持器310是切割工具固持器叶片,然而,可以使用任何合适的切割工具固持器,例如螺钉夹持工具固持器等。切割工具固持器10的主体312具有第一基本平坦的侧表面316、第二基本平坦的侧表面318和在其间延伸的前表面320。根据本发明的实施例,固持器主体312包括位于前表面320的顶端322处的切割部分330。如图15-20中所示,切割部分330经结构化且布置成收纳切割插入件100。
[0066]
根据本发明的实施例,切割工具固持器310的主体312进一步包括与顶端322相对的在第一侧表面316与第二侧表面318之间延伸的底端324。根据本发明的实施例,顶端322和底端324可以具有楔形形状,其被配置成促进将切割工具固持器310安装在工具块(未示出)中。然而,可使用任何其它合适的布置,例如平坦、弯曲等。
[0067]
如图17中所示,切割工具固持器310具有厚度t
b
,其被选择以从工件去除所需量的材料,同时允许增大开槽深度。例如,切割工具固持器310的厚度t
b
的范围通常可以在0.5到70毫米。根据本发明的实施例,切割工具固持器310的厚度t
b
可取决于切割插入件100的所要宽度而变化。
[0068]
如图15-20中所示,切割工具固持器310的前表面320包括阻尼凹口340。根据本发明的实施例,阻尼凹口340在与切割工具固持器310的纵向平面14大体上平行的方向上延伸。阻尼凹口340可以延伸切割工具固持器310的固持器主体312的第一侧表面316与第二侧表面318之间的整个厚度t
b
。尽管阻尼凹口340示出为从固持器主体312的前表面320延伸,但应理解,阻尼凹口可从固持器主体的顶端322或底端324延伸。根据本发明的实施例,阻尼凹口340经结构化和布置成收纳阻尼元件360和加强元件380。
[0069]
如图15、16、19和20所示,阻尼凹口340可以是矩形,然而,可以使用任何其它合适形状的孔口,例如圆柱形、六边形、正方形、三角形、卵形、棱柱形等。根据本发明的实施例,阻尼凹口340包括夹持部分350和阻尼部分341。夹持部分350从前表面320延伸到顶部夹持凸肩351和底部夹持凸肩352。阻尼部分341从顶部夹持凸肩351和底部夹持凸肩352延伸到邻接面346。根据本发明的实施例,阻尼部分341包括从顶部夹持凸肩351和底部夹持凸肩352延伸到邻接面346的顶部内表面342和底部内表面344。根据本发明的实施例,阻尼凹口
340的阻尼部分341可以包含在顶部内表面342和底部内表面344与邻接面346之间的拐角中的凹入通道345。凹入通道345为阻尼部分341提供干涉间隙以收纳阻尼元件360和加强元件380。
[0070]
根据本发明的实施例,阻尼凹口340可以位于固持器主体312的前表面320上从底端324起的受控高度处。例如,阻尼部分341的顶部内表面342可位于固持器主体312的顶端322与底端324之间的中点处或下方,且阻尼凹口的底部内表面344可与固持器主体312的底端隔开,如图16中所示。
[0071]
根据本发明的实施例,阻尼部分341的顶部内表面342和底部内表面344可相对于固持器主体312的第一侧表面316和第二侧表面318成角度地设置。成角度地设置的阻尼部分341的顶部内表面342和底部内表面344可允许阻尼元件360和加强元件380更刚性地夹持在阻尼部分341中,如下文进一步描述。或者,阻尼部分341的顶部内表面342和/或底部内表面344可以正交于固持器主体312的第一侧表面316和第二侧表面318。
[0072]
根据本发明的实施例,阻尼凹口340从前表面320轴向向内延伸。如图19中所示,阻尼凹口340的阻尼部分341具有在切割工具固持器310的顶部夹持凸肩351和底部夹持凸肩352与邻接面346之间的长度l
n
和在顶部内表面342与底部内表面344之间的高度h
n
,其经选择以允许阻尼元件360和加强元件380具有待收纳在阻尼凹口340内的所需大小。
[0073]
如图15-16、19和20中所示,阻尼凹口340的阻尼部分341包括两个阻尼元件360、加强元件380和夹持元件390。在所示实施例中,加强元件380设置在第一阻尼元件360与第二阻尼元件360之间,且夹持元件390位于第二阻尼元件360与阻尼部分341的顶部内表面342之间。然而,可使用阻尼元件360、加强元件380和夹持元件390的任何其它合适布置,例如,阻尼元件可设置在第一加强元件和第二加强元件、单个阻尼元件和单个加强元件等之间。可使用任何其它合适数量的阻尼元件360、加强元件380和夹持元件390,例如,一个、两个、三个、四个或更多个阻尼元件360、加强元件380和/或夹持元件390可夹持在阻尼凹口340中。在所示实施例中,阻尼元件360、加强元件380和/或夹持元件390提供为单独零件,然而,可以使用任何其它合适的布置,例如,阻尼元件360可以与加强元件380和/或夹持元件390一体地形成或结合到所述加强元件和/或夹持元件。
[0074]
根据本发明的实施例,每个阻尼元件360和加强元件380可以是大体矩形,然而,可使用任何其它合适形状的阻尼元件和/或加强元件380,例如正方形、三角形、圆形、棱柱形等。每个阻尼元件360和加强元件380具有高度、宽度和长度,其可取决于阻尼孔口340的大小而变化。根据本发明的实施例,振动阻尼元件360可形成为包括粘弹性材料和/或高密度材料。在某些实施例中,每个阻尼元件360包括第一端部362、第二端部364、第一侧表面366、第二侧表面367、顶表面368和底表面369。根据本发明的实施例,加强元件380可以形成为包括粘弹性材料和/或高密度材料。每个加强元件380包括第一端部382、第二端部384、第一侧表面386、第二侧表面387、顶表面388和底表面389。
[0075]
如图16和19中所示,当阻尼元件360插入到阻尼凹口340中时,第一端部362设置为邻近于固持器主体312的前表面320,且第二端部364可与固持器主体312的阻尼元件邻接面346接触。根据本发明的实施例,在阻尼元件360的第二端部364与固持器主体312的阻尼元件邻接面346之间的接触可提供阻尼元件360在固持器主体312中的所需定位。当加强元件380插入到阻尼凹口340中时,第一端部382设置为邻近于固持器主体312的前表面320,且第
二端部384可以与固持器主体312的阻尼元件邻接面346接触。根据本发明的实施例,在加强元件380的第二端部384与固持器主体312的阻尼元件邻接面346之间的接触可提供加强元件380在固持器主体312中的所需定位。
[0076]
在所示实施例中,阻尼元件360的底表面369被配置成与阻尼部分341的底部内表面344接合。例如,阻尼元件360的底部表面369可以成角度地设置,以允许阻尼元件接触阻尼部分341的底部内表面344。阻尼元件360的底表面369和阻尼部分341的底部内表面344和顶部内表面342的角度实现阻尼元件360和加强元件380在阻尼凹口340中的恰当且一致的对准。根据本发明的实施例,阻尼元件360、加强元件380和/或夹持元件390可经结构化和布置以引起自锁定楔形件效果。例如,阻尼元件360、加强元件380和/或夹持元件390可以经结构化和布置成与彼此和阻尼部分341的表面配合,以提供阻尼组件335的阻尼元件360、加强元件380和/或夹持元件390的恰当且一致的对准。阻尼部分341的的底部内表面344和顶部内表面342可允许阻尼组件335的阻尼元件360、加强元件380和/或夹持元件390高效地且有效地紧固并夹持在阻尼凹口340中。
[0077]
根据本发明的实施例,阻尼元件360的第一侧表面366与第二侧表面367之间的距离形成阻尼元件360的宽度,且阻尼元件360的第一侧表面386与第二侧表面387之间的距离形成加强元件380的宽度。阻尼元件360和加强元件380的宽度可取决于阻尼凹口340的大小和工具固持器310的厚度t
b
而变化。根据本发明的实施例,阻尼元件360和加强元件380的宽度可以等于切割工具固持器310的厚度t
b
。或者,阻尼元件360和加强元件380的宽度可以大于或小于切割工具固持器310的厚度t
b
。在所示的实施例中,第一阻尼元件和第二阻尼元件360与加强元件380具有相同宽度。然而,可以使用任何其它合适的布置,例如,第一阻尼元件360可具有比第二阻尼元件360更大或更小的宽度,和/或加强元件380可具有比第一阻尼元件和/或第二阻尼元件360更大或更小的宽度。
[0078]
如图19中所示,每个阻尼元件360具有轴向长度l
b
,其允许阻尼元件360在插入阻尼凹口340中时沿着固持器主体312的纵向平面14延伸。阻尼元件360的轴向长度l
b
经选择以提供吸收固持器主体312的阻尼凹口340的邻近于前表面320的阻尼部分341中的切割力和能量的能力。如图19中所示,加强元件380具有轴向长度l
z
,其允许加强元件在插入阻尼凹口340中时沿着固持器主体312的纵向平面14延伸。加强元件380的轴向长度l
z
经选择以向固持器主体312的阻尼凹口340的邻近于前表面320的阻尼部分341提供增大的硬度。在所示实施例中,第一阻尼元件和第二阻尼元件360具有轴向长度l
b
,且加强元件380具有长度l
z
,其等于阻尼凹口340的阻尼部分341的长度l
n
。然而,第一阻尼元件和第二阻尼元件360的轴向长度l
b
和加强元件380的轴向长度l
z
可以小于或大于阻尼凹口340的阻尼部分341的长度l
n
。
[0079]
如图19中所示,邻近于阻尼部分341的底部内表面344的第一阻尼元件360具有高度h
1
,第二阻尼元件360具有高度h
2
,且加强元件380具有高度h
s
。第一阻尼元件360的高度h
1
和第二阻尼元件360的高度h
2
经选择以提供吸收固持器主体312的阻尼凹口340的邻近于前表面320的阻尼部分341中的切割力和能量的能力。加强元件380的高度h
s
经选择以向固持器主体312的阻尼凹口340的邻近于前表面320的阻尼部分341提供增大的硬度。在所示实施例中,第一阻尼元件360的高度h
1
大于第二阻尼元件360的高度h
2
。然而,第一阻尼元件360的高度h
1
可小于或等于第二阻尼元件360的高度h
2
。在所示实施例中,加强元件380的高度h
s
大
于第一阻尼元件360的高度h
1
和第二阻尼元件360的高度h
2
。然而,加强元件380的高度h
s
可以小于或等于第一阻尼元件360的高度h
1
和/或第二阻尼元件360的高度h
2
。
[0080]
根据本发明的实施例,加强元件380的高度h
s
比第一阻尼元件360的高度h
1
或第二阻尼元件360的高度h
2
大至少25%、或大至少50%、或大至少100%。在某些实施例中,加强元件380的轴向长度l
z
比加强元件的高度h
s
大至少50%、或大至少100%、或大至少200%、或大至少225%。
[0081]
根据本发明的实施例,夹持元件390可以允许阻尼元件360、加强元件380和/或夹持元件390夹持和/或压缩在阻尼凹口340中。如图16和19中所示,阻尼部分341的顶部内表面342可具有被配置成收纳夹持螺钉349的带螺纹夹持孔348。在所示实施例中,阻尼部分341包含单个带螺纹夹持孔348和夹持螺钉349。然而,可以使用任何其它合适数量的带螺纹夹持孔348和夹持螺钉349,例如两个、三个、四个或更多个。根据本发明的实施例,夹持螺钉349可在阻尼元件360、加强元件380和/或夹持元件390插入到阻尼凹口340中之后在带螺纹夹持孔348中旋转。在某些实施例中,夹持螺钉349的平面部分接触夹持元件390以夹持和/或压缩阻尼部分341中的元件。带螺纹夹持孔348可定向成允许夹持螺钉349压抵夹持元件390。
[0082]
如图15-17、19和20中所示,在阻尼元件360、加强元件380和/或夹持元件390插入到阻尼凹口340中之后,夹持盖355可紧固在阻尼凹口340的夹持部分350中。根据本发明的实施例,夹持盖355可包含非螺纹带螺纹夹持孔356和357。然而,根据本发明的实施例,夹持盖355的夹持孔356和357可带螺纹。如图19和20中所示,顶部夹持凸肩351和底部夹持凸肩352可包含经结构化和布置成收纳夹持螺钉358和359的带螺纹孔353和354。夹持盖355将阻尼元件360、加强元件380和/或夹持元件390紧固在阻尼凹口340中以形成阻尼组件335。夹持盖355在夹持部分350中与夹持螺钉358和359的接合将阻尼组件335紧固在阻尼凹口350中。然而,可使用夹持盖355与夹持部分350之间的任何其它合适形状和布置的接合,例如销、机械紧固件、夹具、卡扣配合、粘合剂等。
[0083]
根据本发明的实施例,加强元件380可以包括重金属。根据本发明的实施例,加强元件380可具有至少5g/cm
3
的密度,例如,加强元件380的密度通常可以在5至20g/cm
3
的范围内。例如,任何合适的重金属或类似材料可用于加强元件380,例如碳化钨、钨铜、钴、铬、铁、铅、镍、锡、锌等。加强元件380的高密度提供充当切割工具固持器310的前表面320处的振动阻尼质量的能力。
[0084]
根据本发明的实施例,阻尼元件360可包括粘弹性材料。例如,可以使用任何合适的粘弹性材料,例如环氧树脂、橡胶、泡沫、复合物等。阻尼元件360的粘弹性材料为阻尼凹口340提供吸收由切割操作产生的切削力和能量的能力。根据本发明的实施例,夹持元件390可由任何合适的常规材料制成,例如钢、工具钢、不锈钢、铝或具有足够强度的任何其它材料。
[0085]
本发明的阻尼元件360、加强元件380和/或夹持元件390可通过任何合适的技术制造,例如模制和/或机械加工。本发明的切割工具固持器310可通过任何合适的技术制造,例如模制和/或机械加工阻尼凹口340。
[0086]
图21和22说明根据本发明的另一实施例的切割工具固持器组件405。在此实施例中,类似元素编号用于描述先前实施例中所见的相同特征,且切割工具固持器组件405可以
具有与先前实施例中描述的切割工具固持器组件305相同或类似的构造。在所示实施例中,切割工具固持器410是螺钉夹持工具固持器。
[0087]
如图21和22中所示,切割工具固持器组件405包含切割工具固持器410和切割插入件100。切割工具固持器410包括具有大体细长形状的固持器主体412、至少一个振动阻尼组件335。切割工具固持器410的主体412具有第一基本平坦的侧表面416、第二基本平坦的侧表面(未示出)和在其间延伸的前表面420。根据本发明的实施例,固持器主体412包括位于前表面420的顶端422处的切割部分430。切割工具固持器410进一步包括与顶端422相对的在第一侧表面与第二侧表面之间延伸的底端424。
[0088]
如图21和22中所示,切割工具固持器410的前表面420包括经结构化和布置成收纳阻尼元件360、加强元件380和夹持元件390的阻尼凹口340。阻尼凹口340、阻尼元件360、加强元件380和夹持元件390可以具有与图15-20中所示的实施例中的阻尼凹口340、阻尼元件360、加强元件380和夹持元件390相同或类似的构造。
[0089]
如本文中所使用,“包含”、“含有”和类似术语在本申请的上下文中理解为与“包括”同义,因此是开放式的且不排除存在额外未描述或未列举的元素、材料、阶段或方法步骤。如本文中所使用,“由
……
组成”在本申请的上下文中理解为排除存在任何未指定元素、材料、阶段或方法步骤。如本文中所使用,“主要由
……
组成”在本申请的上下文中理解为包含指定的元素、材料、阶段或方法步骤(如果适用),并且还包括不会实质上影响本发明的基本或新颖特征的任何未指定元素、材料、阶段或方法步骤。
[0090]
出于上述描述的目的,应理解,除了明确指定相反情况之外,本发明可以采用各种替代变化和步骤序列。此外,说明书和权利要求书中所使用的表示例如成分数量的所有数字都应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此,除非相反地指示,否则所阐述的数字参数都是可以取决于本发明将获得的所需特性而变化的近似值。最低限度地,并且不试图限制等效物原则的应用,应至少鉴于所报告的有效数字的数目并且通过应用一般四舍五入技术来解释每个数字参数。
[0091]
应理解,本文陈述的任何数值范围既定包含其中所含的所有子范围。例如,“1到10”的范围既定包含所陈述最小值1和所陈述最大值10之间(且包含所陈述最小值1和所陈述最大值10)的所有子范围,即具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值。
[0092]
在本申请中,除非另外具体陈述,否则单数的使用包含复数并且复数涵盖单数。另外,在本申请中,除非另外明确说明,否则“或”的使用表示“和/或”,即使在某些情况下可以明确地使用“和/或”也是如此。在本申请中,除非明确且明显地限于一个参考物,否则词“一(a、an)”和“所述”包含复数指代物。
[0093]
虽然上文已出于说明目的描述了本发明的特定实施例,但是本领域的技术人员应明白,在不脱离如所附权利要求书中所限定的本发明的情况下可以对本发明的细节进行多种变化。
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