專利名稱：具有不規(guī)則刀片方向的旋轉(zhuǎn)切割工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于成形工件的加工工具，并且特別涉及提供有切割 刀片類型的可旋轉(zhuǎn)工具。改變?cè)诠ぞ呱系牡镀较蛞员惚苊庠诓僮鬟^(guò) 程中會(huì)促使振動(dòng)諧波的重復(fù)方向。
背景技術(shù)：
通過(guò)旋轉(zhuǎn)切割工具加工工件會(huì)引起產(chǎn)生有害的振動(dòng)諧波。這導(dǎo)致 顫動(dòng)和會(huì)引起加工產(chǎn)品缺陷的其它現(xiàn)象。不期望改變加工工具的旋轉(zhuǎn) 速度和切割工具的前進(jìn)速度，因?yàn)檫@些步驟會(huì)影響最佳的生產(chǎn)率。已 知改變刀片和它們?cè)谛D(zhuǎn)切割工具中的凹穴的圃周間距來(lái)打斷否則會(huì) 產(chǎn)生的諧波。這種方法在1978年5月30日7>開(kāi)、Severson的美國(guó)專 利號(hào)4092082和1978年6月6日公開(kāi)、Hopkins的4093392中示出。 也已知改變?cè)诘镀g的傾角，如在如下美國(guó)專利號(hào)中所示出的1989 年7月4日Z(yǔ)/Hf、 Tsujimura et al.的4844666和1999年6月22日公 開(kāi)、與本申請(qǐng)共同所有權(quán)的DeRocheetal.的5913644。現(xiàn)有技術(shù)不示 出或建議在所要求的旋轉(zhuǎn)切割工具內(nèi)刀片方向的新穎組合。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在現(xiàn)有已知設(shè)計(jì)上推進(jìn)了技術(shù)，其在安裝切割刀片的旋轉(zhuǎn) 切割工具中引入在工具內(nèi)那些刀片的方向的不規(guī)則性。刀片可以圍繞 諸如端銑刀之類的切割工具的周邊改變它們的圃周間距。同時(shí)，刀片 的軸向和徑向傾角可以不同于圍繞切割工具的周面布置的其它刀片的 軸向和徑向傾角。在本發(fā)明的一種實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)切割工具顯示出圍繞切割工具的 周面凹穴的可變或不規(guī)則圓周間距，同時(shí)也在一些刀片中不同或可變 傾角。不同傾角可以是軸向傾斜、徑向傾斜或者兩者。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)切割工具具有在一些刀片中可變軸 向傾角同時(shí)也有可變徑向傾角，但是不顯示出在圓周間距中的改變。
因此，本發(fā)明的特征在于通過(guò)在使用刀片的旋轉(zhuǎn)切割工具中改變 凹穴和相關(guān)聯(lián)刀片的方向而克服諧波振動(dòng)。
特別地， 一個(gè)特征在于在切割工具中組合刀片的不同類的可變方向。
本發(fā)明的特征在于通過(guò)描述目的的裝置提供改進(jìn)的元件和布置， 其便宜、可靠和完全有效地實(shí)現(xiàn)其意欲目的。
在進(jìn)一步評(píng)論下面的說(shuō)明書和附圖的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的這些和其 它特征將變得更顯然。
本發(fā)明的不同特征和附加的優(yōu)點(diǎn)將得到更完全地獲悉，因?yàn)楫?dāng)結(jié)
合附圖考慮時(shí)它們獲得更好地理解，其中
圖l是根據(jù)本發(fā)明旋轉(zhuǎn)切割工具的底部透視圖，示出安裝在其上 的切割刀片。
圖2是圖1的頂部平面圖。
圖3是圖1的工具的側(cè)部正視圖。
圖4是圖1的工具的側(cè)部正視圖，示出從圖3示出的位置旋轉(zhuǎn)九 十度的旋轉(zhuǎn)切割工具。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)切割工具的另 一種設(shè)計(jì)的頂部和側(cè)部透 視圖，示出在其上安裝的切割刀片。
圖6是圖5的頂部平面圖。
圖7是圖5的工具的側(cè)部正視圖；以及
圖8是圖5的工具的側(cè)部正視圖，示出從圖7示出的位置旋轉(zhuǎn)九 十度的工具。
具體實(shí)施方式
參照附圖，其中貫穿各個(gè)附圖相同的參考符號(hào)代表相同的元件，
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)切割工具10。工具10包括具有圃周面14 的主體12，該圓周面14支撐用于接收切割刀片2的多個(gè)凹穴16。在 圖1的實(shí)施例中，圓周面14大體是圓柱的并且由凹穴16和工具10 的其它結(jié)構(gòu)特征中斷。除了它們?cè)诠ぞ?0上的方向外，凹穴16是傳 統(tǒng)的，具有用于接收保持刀片2的螺絲4的螺紋孔(不可見(jiàn))。凹穴 16成行(如圖l所示，當(dāng)工具IO的旋轉(zhuǎn)軸20垂直時(shí)看起來(lái)水平排列) 和列布置。旋轉(zhuǎn)軸20放置在主體12的圓周面14內(nèi)。
行指當(dāng)工具10如圖l所示垂直定向時(shí)大致處于相同垂直高度的凹 穴16。任一行的凹穴16水平方向上彼此間隔開(kāi)，與具有三個(gè)凹槽的 通常工具一樣。在一些實(shí)施例中(未示出)，任一行的凹穴會(huì)顯示出彼 此稍微垂直偏移。列包括凹槽24、 26或28中任一個(gè)的所有凹穴16。 在缺少凹槽的工具(未示出)中，即使當(dāng)具有稍微旋轉(zhuǎn)或角度錯(cuò)位時(shí)， 基本上彼此疊放排列的凹穴也考慮成列排列。
圖1實(shí)施例的方向不規(guī)則性的三類中之一是選定行的凹槽24的至 少一個(gè)凹穴16角度不規(guī)則，或者從或相對(duì)于除凹槽28之外相同選定 行(或者更一般地說(shuō)，第二列)的第二凹穴15的附近，以及到除凹槽 26之外相同選定行(或者再次更一般地說(shuō)，第三列)的第三凹穴18 不相等地間隔。
在優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)凹穴16傳統(tǒng)上與凹槽24、26或28相關(guān)聯(lián)。 因此，可以說(shuō)一個(gè)凹槽24、 26或28與其它以不規(guī)則間距間隔開(kāi)，必 要地跟著任一行的凹穴16和刀片2因此也不規(guī)則地間隔開(kāi)。在圖1 的實(shí)施例中，具有三個(gè)螺旋凹槽24、 26或28。如在端部正視圖中看 到的(例如參看圖2)，在處在如圖1所示工具10的底部的第一行中， 凹槽24、 26或28圍繞工具10的周邊以119度、120度和121度的間 距分隔。與在第一行中以120度間隔開(kāi)的那些凹槽的凹穴16相比較， 在下一行中，提供相等幅度的間隔間距，但是從第一行起交錯(cuò)，使得 不同凹槽的凹穴16以120度間隔開(kāi)。相同原理擴(kuò)展到凹穴16的后續(xù) 行。在第三行中，凹槽24、 26或28的間隔是119.25度、120度和 .75度。在笫四行中，凹槽間隔再次為119度、120度和121度，但是與 第一行的布置交錯(cuò)。在第五行中，凹槽間隔是120.75度、120.75度和 118.75度。當(dāng)然，如果期望可以替換為其它間距，只要間隔用于打斷 諧波振動(dòng)即可。工具IO也顯示出第二方向不規(guī)則性，即布置至少一個(gè)凹穴16以 便以第一傾角保持安裝的刀片16,并且布置至少一個(gè)其它凹穴16以 便以不同傾角保持另一個(gè)安裝的刀片16。在圖l的實(shí)施例中，軸向傾 角和徑向傾角都改變。在當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例中，凹槽24中的刀片2以 12度的軸向傾斜定向。在凹槽26中第一或底部?jī)蓚€(gè)刀片2中，刀片2 顯示12度的軸向傾斜。凹槽26的第三、第四和第五行的刀片2以5 度的軸向傾斜進(jìn)行定向。在凹槽28中第一或底部?jī)蓚€(gè)刀片2中，刀片 2顯示12度的軸向傾斜。凹槽28的第三、第四和第五行的刀片2以 8.5度的軸向傾斜進(jìn)行定向。從而，將會(huì)看到不同凹槽24、 26、 28并因此列的引導(dǎo)凹穴16顯 示出比一些其它凹穴16的軸向傾角更大負(fù)幅度的軸向傾角。更特別 地，不同凹槽24、 26、 28并從而相關(guān)列的引導(dǎo)凹穴16，以及直接靠似軸向傾角。底部或第一行的凹穴16是引導(dǎo)凹穴16。優(yōu)選布置引導(dǎo)凹穴16使 得它們相關(guān)的刀片2具有最高可獲得的軸向傾斜，以便減小作用在引 導(dǎo)刀片2上的力。工具10也特征在于在凹穴16中徑向傾角變化的第三方向不規(guī)則 性。顯著地，布置在每個(gè)凹槽24、 26或28內(nèi)底部?jī)尚谢虻谝粌尚械?凹穴16以便具有比在后續(xù)行中更大幅度的徑向傾角。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)徑向傾 角的這種布置在更小直徑切割工具IO方面是有益的，例如總共兩英寸 的主體直徑。在工具10中，從而凹穴16集體地顯示出所有三種類型的方向不 規(guī)則性。圖1的工具10是階梯片切口 ( stepped chip gash) i殳計(jì)的螺旋端銑刀，其中布置每個(gè)凹穴16來(lái)保持安裝的刀片2，使得安裝的刀片2 顯示出0到20度范圍的后角。說(shuō)明性地，可以采用11度和15度的后 角。當(dāng)然，發(fā)明原理可以應(yīng)用到其它類型的工具。圖5-8示出類似工具10為螺旋端銑刀的工具110，但是為螺旋片 切口設(shè)計(jì)，并且具有根據(jù)圖1-4的工具10的方案的徑向傾角和軸向傾 角。然而，圓周凹穴間距或者圓周凹槽間距不改變，在各個(gè)凹槽中的 中心上相反為120度。在工具110中，提供兩種類型的方向不規(guī)則性， 即軸向傾角和徑向傾角的方向不規(guī)則性。工具110享有工具10的基本 結(jié)構(gòu)特征，前者具有主體112、圓周面114、凹穴116、旋轉(zhuǎn)軸120以 及凹槽124、 126和128。然而，在其它實(shí)施例(未示出)中，兩種方 向不規(guī)則性可以包括一個(gè)選定行的凹穴的不等圓周間距，與可變軸向 傾角和可變徑向傾角中之一相組合。這里描述的傾角在幅度同時(shí)也在它們是正或負(fù)兩方面均可以改變?？梢赃x擇正和負(fù)角度來(lái)適合于不同應(yīng)用。軸向傾角和徑向傾角的 改變可以包括幅度的改變、正方向的改變和負(fù)方向的改變，或者兩者。 在具有沿著凹槽形成的刀片凹穴的切割工具中，將會(huì)理解到與任 一個(gè)凹槽相關(guān)聯(lián)的那些凹穴包括一列凹穴，即4吏這些凹槽相對(duì)于工具的旋轉(zhuǎn)軸可以不彼此疊放排列。同樣地，不管它們是否與凹槽相關(guān)聯(lián), 沿著工具的旋轉(zhuǎn)軸均勻定向的不同列的凹穴將會(huì)被理解為包括一行。應(yīng)當(dāng)指出在附圖的描述中，理解到諸如"向前"、"向后"、"左"、 "右"、"向上"、"向下"等等之類的術(shù)語(yǔ)是方便用語(yǔ)并且不解釋為限 定(脫離所要求的發(fā)明)。這里參照的文獻(xiàn)、專利和專利申請(qǐng)?jiān)诖私Y(jié)合作為參考。雖然本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合某些具體實(shí)施例進(jìn)行了具體描述，但是應(yīng)當(dāng) 理解這是通過(guò)說(shuō)明并且不是限制的方式，并且應(yīng)當(dāng)與現(xiàn)有技術(shù)允許一 樣寬泛地解釋附加的權(quán)利要求的范圍。例如，將會(huì)很顯然示出為關(guān)于 螺旋端銑刀的本發(fā)明可以以相同機(jī)構(gòu)用于其它切割工具，并且相關(guān)于 螺旋端銑刀的本發(fā)明的描述不解釋為發(fā)明范圍的限制?？梢赃x擇軸向傾角改變的相同凹穴16以便同時(shí)改變徑向傾角。替換地，一些凹穴16可以軸向傾角改變，而其它凹穴可以徑向傾角改變。 也能夠使得一些凹穴軸向傾角改變，其它凹穴徑向傾角改變，并且再 一些其它凹穴軸向傾角同時(shí)徑向傾角兩者均改變。能夠提供缺少凹槽的根據(jù)本發(fā)明的工具(未示出)。這種工具例如 對(duì)于每個(gè)凹穴來(lái)說(shuō)或者替換地對(duì)于幾個(gè)相關(guān)聯(lián)的凹穴來(lái)說(shuō)，可以相反地具有片溝(chip gully)或者其它片布置結(jié)構(gòu)，而不是本身具有凹槽。
權(quán)利要求
1.一種螺旋端銑刀，其包括主體，該主體具有支撐用于接收切割刀片的多個(gè)凹穴的圓周面，其中每個(gè)所述凹穴與許多的凹槽相關(guān)聯(lián)，所以一個(gè)所述凹槽與其它的所述凹槽以不規(guī)則間距間隔開(kāi)。
2. 如權(quán)利要求l所述的螺旋端銑刀，其中所述凹穴在所述圓周面 上成行和成列布置；并且其中第一所述列的至少一個(gè)所述凹穴相對(duì)于鄰近所述選定^f亍和第二所 述列的第二所述凹穴，以及相對(duì)于所述選定行和第三所述列的第三所述凹穴角度上不相等地間隔；以及布置至少一個(gè)所述凹穴以便保持安裝的切割刀片處于第一傾角， 并且布置至少一個(gè)其它所述凹穴以l更保持另一個(gè)安裝的切割刀片處于 不同傾角。
3. 如權(quán)利要求2所述的螺旋端銑刀，其中所述第一傾角和所述不 同傾角包括兩個(gè)軸向傾角。
4. 如權(quán)利要求2所述的螺旋端銑刀，其中所述第一傾角和所述不 同傾角兩者均包括徑向傾角。
5. 如權(quán)利要求4所述的螺旋端銑刀，其中不同列的引導(dǎo)凹穴顯示 出比至少一些其它所述凹穴的傾角更大幅度的徑向傾角。
6. 如權(quán)利要求4所述的螺旋端銑刀，其中不同列的引導(dǎo)凹穴和直 接靠近所述引導(dǎo)凹穴的凹穴具有類似的徑向傾角；以及不同列的引導(dǎo)凹穴和直接靠近所述引導(dǎo)凹穴的凹穴每個(gè)均顯示出 比其它凹穴的傾角更大幅度的徑向傾角。
7. 如權(quán)利要求l所述的螺旋端銑刀，其中所迷主體具有布置在其 上的螺旋凹槽，并且每個(gè)所述凹穴與所述凹槽中之一相關(guān)聯(lián)。
8. 如權(quán)利要求l所述的螺旋端銑刀，其中所述旋轉(zhuǎn)切割工具是端 銑刀，其中布置每個(gè)所述凹穴以便保持安裝的刀片，使得安裝的刀片 顯示出在0到20度范圍內(nèi)的后角。
9. 如權(quán)利要求l所述的螺旋端銑刀，其中布置至少一個(gè)所述凹穴以便保持安裝的切割刀片處于第一軸向傾 角，并且布置至少一個(gè)其它所述凹穴以便保持另一個(gè)安裝的切割刀片處于不同軸向傾角；以及布置至少一個(gè)凹穴以便保持安裝的切割刀片處于第一徑向傾角， 并且布置至少 一個(gè)其它所述凹穴以便保持另 一個(gè)安裝的切割刀片處于 不同徑向傾角。
10.如權(quán)利要求1所述的螺旋端銑刀，其中所述凹穴集體地顯示 出所有三種所述三種類型的方向不規(guī)則性。
全文摘要
一種諸如螺旋端銑刀之類的旋轉(zhuǎn)切割工具(10)，其具有布置成克服諧波振動(dòng)的凹穴(16)。該工具(10)具有至少兩個(gè)并且在一種實(shí)施例中具有三種間隔不規(guī)則性中的所有三種。在第一種不規(guī)則性中，通常與凹槽(24、26、28)相關(guān)聯(lián)的凹穴(16)的列圓周交錯(cuò)不均勻間隔。在具有三個(gè)凹槽(24、26、28)的優(yōu)選實(shí)施例中，凹槽大部分不在120度間距上居中。在第二種不規(guī)則性中，至少一些凹穴(16)以不同徑向傾角布置。在第三種不規(guī)則性中，至少一些凹穴(16)以不同軸向傾角布置。
文檔編號(hào)B23C5/06GK101612677SQ20091016049
公開(kāi)日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2004年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月29日
發(fā)明者K·A·克雷格, R·F·弗洛塔·德索扎, R·L·達(dá)津斯基, T·J·朗二世 申請(qǐng)人:鈷碳化鎢硬質(zhì)合金公司