用于切屑移除加工的銑削工具的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于切屑移除加工的銑削工具，其配備有銑削刀片（2），在銑削刀片（2）下方設(shè)有墊板（3），所述墊板（3）的主要功能是在刀片損壞的情況下保護(hù)所述工具的基本主體。根據(jù)本發(fā)明，所述墊板（3）形成有突出部（20），在突出部（20）中包括輔助切削刃（31），在工具的組裝狀態(tài)下，所述輔助切削刃（31）沿著非工作切削刃（28b）定位，所述非工作切削刃（28b）位于工作的切屑移除切削刃（28a）的徑向內(nèi)側(cè)。利用所述輔助切削刃（31），所述銑削工具可用于斜線加工操作，而沒(méi)有損壞所述銑削刀片的非工作切削刃的風(fēng)險(xiǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于切屑移除加工的銑削工具【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及下面類(lèi)型的銑削工具，包括:基本主體，其可繞主中心軸線旋轉(zhuǎn)并且包括前端和后端以及刀座，在前端和后端之間設(shè)有包絡(luò)表面，包絡(luò)表面關(guān)于中心軸線旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)，刀座形成于包絡(luò)表面與前端之間的外周過(guò)渡部中，并且刀座一方面容納半永久性固定的墊板并且另一方面容納可更換的銑削刀片，半永久性固定的墊板包括壓靠在刀座的底部上的下側(cè)、形成有支承表面的上側(cè)以及在上側(cè)與下側(cè)之間延伸的側(cè)表面，可更換銑削刀片包括上側(cè)和面向墊板的上側(cè)的下側(cè)，上側(cè)經(jīng)由多個(gè)可交替使用的切削刃轉(zhuǎn)為側(cè)向的余隙表面，各個(gè)切削刃與第二中心軸線等距隔開(kāi)，第二中心軸線限定了基本主體中的銑削刀片的空間位置，并且在軸向上與基本主體隔開(kāi)最遠(yuǎn)的兩個(gè)切削刃中的一個(gè)切削刃被定位成處在另一個(gè)切削刃的徑向外側(cè)以便在切屑移除期間作為工作的切削刃，與此同時(shí)另一個(gè)作為非工作切削刃。
[0002]所討論類(lèi)型的銑削工具或銑刀適合于對(duì)金屬諸如鋼、鑄鐵、不銹鋼、鋁、鈦、黃色金屬等的工件進(jìn)行切屑移除加工。而且，工具可用于銑削不同類(lèi)型的復(fù)合材料。仍然應(yīng)當(dāng)指出的是，工具的基本主體通常由鋼制成，而銑削刀片由更硬的材料具體地是硬質(zhì)合金制成。而且，墊板有利地由硬質(zhì)合金制成。
[0003]術(shù)語(yǔ)
[0004]在詳細(xì)描述本發(fā)明之前，為了提供清晰概念，應(yīng)將對(duì)理解本發(fā)明重要的某些功能概念解釋清楚。當(dāng)一特點(diǎn)被以“標(biāo)稱(chēng)的”的形式描述時(shí)，其僅涉及這樣的單個(gè)銑削刀片，即不聯(lián)接到工具的基本主體，但如果相同的特點(diǎn)被稱(chēng)作“功能性的”，則其涉及工具的組裝狀態(tài)，即，銑削刀片安裝于基本主體中的刀座中。而且，概念“零點(diǎn)”用于沿著在軸向方向上與工具的基本主體間隔開(kāi)最遠(yuǎn) 的工作切削刃的點(diǎn)。屬性“正”和“負(fù)”分別由本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合銑削刀片的(標(biāo)稱(chēng)的或功能性的)切削幾何形狀以及結(jié)合所安裝的銑削刀片在工具的基本主體中的空間位置使用。當(dāng)標(biāo)稱(chēng)的切削幾何形狀為正的時(shí)，切削刃的余隙表面與銑削刀片的上側(cè)形成銳角。但如果它是負(fù)的，則余隙表面與上側(cè)形成90° (或更大)的角。銑削刀片在基本主體中的空間位置或鑲裝位置由軸向以及徑向鑲裝角確定，軸向以及徑向鑲裝角不僅為正的或負(fù)的，而且也可為中性的。如果例如軸向鑲裝角為負(fù)的，則銑削刀片的平面相對(duì)于銑削刀片的旋轉(zhuǎn)方向在向上/向前方向上傾斜，同時(shí)銑削刀片的第二中心軸線相對(duì)于旋轉(zhuǎn)方向在向上/向后方向上傾斜。但是，如果軸向鑲裝角為正的，則銑削刀片的平面在向上/向后方向上傾斜。以類(lèi)似方式，負(fù)的徑向鑲裝角表示銑削刀片的平面相對(duì)于旋轉(zhuǎn)方向向內(nèi)/向前偏斜，而如果該平面向內(nèi)/向后偏斜，則徑向鑲裝角為正的。另外分別存在“單面”和“雙面”銑削刀片的概念。如果銑削刀片為單面的，則可用的切削刃僅沿著銑削刀片的上側(cè)存在，且標(biāo)稱(chēng)的切削幾何形狀通常是正的。但是，雙面銑削刀片包括沿著上側(cè)和沿著下側(cè)的可用切削刃。于是，銑削刀片是可倒置的，其標(biāo)稱(chēng)的切削幾何形狀通常是負(fù)的。
【背景技術(shù)】
[0005]在具有布置于可更換的銑削刀片下方的墊板的銑刀中，單個(gè)墊板具有防止或至少盡可能抵消刀片損環(huán)的情況下嚴(yán)重?fù)p壞的重要功能。即，如果協(xié)作配合的銑削刀片在操作期間突然失去了其切削能力，例如由于破裂或其它意外故障，則銑刀的基本主體可能戳入到工件內(nèi)并且不僅對(duì)該基本主體而且也對(duì)驅(qū)動(dòng)主軸和與它協(xié)作配合的機(jī)床零件造成高成本的損壞。因此，墊板通常被安裝，用以使得旋轉(zhuǎn)地位于銑削刀片的切屑移除切削刃后方的其邊緣部分一方面相對(duì)于基本主體的包絡(luò)表面沿徑向突出一定距離，另一方面在銑刀旋轉(zhuǎn)期間位于由切削刃所畫(huà)(described)的掃過(guò)區(qū)內(nèi)側(cè)。在正常條件下，即，只要銑削刀片在工作狀態(tài)，則墊板的外周邊緣部分就不接觸在工件中生成的表面，與此同時(shí)旋轉(zhuǎn)地定位于墊板后方的基本主體的包絡(luò)表面在徑向上位于由墊板的邊緣部分所畫(huà)的假想圓內(nèi)側(cè)。因此，如果將發(fā)生刀片損環(huán)，則墊板的外周邊緣部分能夠繼續(xù)從工件移除切屑，而不使旋轉(zhuǎn)的基本主體戳入到工件內(nèi)。換言之，墊板的所述邊緣部分尚可在如下的短時(shí)間內(nèi)承擔(dān)銑削刀片的切屑移除功能，即，在發(fā)生更嚴(yán)重的工具和機(jī)器損環(huán)之前中斷銑削操作所需的短時(shí)間。墊板的另一功能是形成用于銑削刀片的可靠并且準(zhǔn)確定位的長(zhǎng)期底部支承。因此，墊板通常由比基本主體的材料更硬的材料諸如硬質(zhì)合金制成，基本主體最通常地由鋼或鋁組成。墊板與基本主體通常經(jīng)由管狀螺釘半永久性地連接，管狀螺釘包括一方面外螺紋和另一方面內(nèi)螺紋，外螺紋擰入到在銑削刀片的刀座的底部中開(kāi)口的孔中的內(nèi)螺紋中，擰緊螺釘?shù)耐饴菁y則可擰入管狀螺釘?shù)膬?nèi)螺紋中以固定銑削刀片。與在良好條件下可在基本主體的整個(gè)使用壽命期間起作用而無(wú)需被更換的墊板不同，銑削刀片被反復(fù)地更換。為了避免墊板的上側(cè)或支承表面的不均勻磨損，在允許銑削刀片的下側(cè)在墊板的徑向外邊緣部分外側(cè)沿徑向突出較短距離(0.1-0.2mm)的同時(shí)，墊板的上側(cè)或支承表面被表面研磨。以該方式，避免了大數(shù)量的銑削刀片逐漸地印壓(coin)墊板上側(cè)并且使之變形。在墊板中使用硬質(zhì)合金還得到加速?gòu)你娤鞯镀岬膬?yōu)點(diǎn)，這是因?yàn)橛操|(zhì)合金的導(dǎo)熱系數(shù)大于鋼的導(dǎo)熱系數(shù)。
[0006]在將在工件的表面中形成凹座或埋頭部并且銑刀不能從側(cè)面進(jìn)入工件的這樣的銑削操作時(shí)，不得不訴諸于所謂的斜線加工(ramping)。這表示銑刀不僅經(jīng)受橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)而且也經(jīng)受軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，這意味著銑刀在其旋轉(zhuǎn)期間在材料中斜向下移動(dòng)。就此而言，取決于所討論的斜線加工角，這引起以下現(xiàn)象的風(fēng)險(xiǎn):這種現(xiàn)象被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱(chēng)作“背部切削”，并且這表示在徑向上定位于銑削刀片的零點(diǎn)內(nèi)側(cè)的非工作(和可能未用過(guò)的)切削刃和與之連接的余隙表面無(wú)意地接觸工件的材料并且由于這種接觸而被磨損。即使背部切削有時(shí)可能對(duì)配備了單面銑削刀片的這樣的銑刀引起磨損損壞，當(dāng)銑削刀片為雙面的并且可倒置的時(shí)，損壞的風(fēng)險(xiǎn)變得更頻繁并且更嚴(yán)重。在這樣的情況下，如果銑削刀片的余隙表面與工件的材料干涉，則不僅在徑向上位于工作的切屑移除切削刃內(nèi)側(cè)并且與工作的切屑移除切削刃在同一上側(cè)中的非工作切削刃，而且沿著銑削刀片的下側(cè)的類(lèi)似切削刃可能受到損壞，這是因?yàn)檠刂嘞侗砻娴妮S向延伸的表面層被刮掉并且在相應(yīng)的切削刃中留下缺口。如果背部切削是顯著的，則不僅對(duì)非工作切削刃和沿著銑削刀片的下側(cè)的類(lèi)似切削刃，而且也對(duì)基本主體造成損壞，這導(dǎo)致作為工具的成本最高的零件的基本主體變得不可用。
[0007]還應(yīng)當(dāng)提到的是，在銑刀與工件之間的斜線加工運(yùn)動(dòng)可為故意的以及非故意的。在工件表面中形成埋頭部的有意識(shí)的目的的情況下，發(fā)生故意的斜線加工。經(jīng)由所討論的機(jī)器，然后切削刀具經(jīng)受軸向力分量或者軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，這作為橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)充。在這樣的情況下，銑刀最通常地被具體設(shè)計(jì)用于這個(gè)目的，更精確地通過(guò)配備單面銑削刀片，這種單面銑削刀片具有在非工作切削刃后方的較大的功能性地余隙和/或具有位于工作切削刃與非工作切削刃之間的切削刃部分。此外，但是，也存在非故意的斜線加工現(xiàn)象，即，如果工具被不穩(wěn)定地夾持。在那種場(chǎng)合下，可設(shè)定適當(dāng)工件運(yùn)動(dòng)，不過(guò)這種運(yùn)動(dòng)是較小的，但是這卻表示統(tǒng)刀斷斷續(xù)續(xù)地向下潛入到表面材料內(nèi)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]發(fā)明的目的和特點(diǎn)
[0009]本發(fā)明的基礎(chǔ)在于以下任務(wù):允許利用被設(shè)計(jì)成具有墊板的這樣的銑削工具來(lái)進(jìn)行斜線加工操作，墊板的傳統(tǒng)目的是為了在刀片損環(huán)的情況下防止損壞工具的基本主體。更精確地說(shuō)，本發(fā)明的目的在于保護(hù)銑刀主體和未用于切屑移除的未用過(guò)和非工作的切削刃，并且以該方式保證了在出現(xiàn)故意或非故意斜線加工運(yùn)動(dòng)的情況下在轉(zhuǎn)位后工具總體上和所有切削刃的最佳的可用性。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，由墊板實(shí)現(xiàn)了上文所提到的目的，墊板形成有突出部，在突出部中包括輔助切削刃，輔助切削刃被界定在切屑表面與余隙表面之間并且位于銑削刀片的非工作切削刃的區(qū)域中且相對(duì)于非工作用切削刃的區(qū)域在側(cè)向上突出。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，墊板的輔助切削刃具有正的切削幾何形狀，即:其余隙表面相對(duì)于墊板的上側(cè)形成銳角，墊板的上側(cè)諸如由位于參考平面上的平坦的支承表面限定。以該方式，保證了在輔助切削刃與加工的材料表面之間的良好的功能性的余隙。
[0012]在又一實(shí)施例中，輔助切削刃的切屑表面可從外切削刃線延伸到突脊，突脊具有位于比支承表面高的高度處的脊頂，且突脊經(jīng)由下降的側(cè)表面轉(zhuǎn)為埋頭部，埋頭部具有位于低于支承表面的高度處的底部。所述突脊還形成對(duì)于雙面銑削刀片的朝向下的非工作切削刃的保護(hù)，更精確地，由輔助切削刃移除的切屑可被引導(dǎo)遠(yuǎn)離應(yīng)受到保護(hù)的非工作切削刃。
[0013]在另一實(shí)施例中，輔助切削刃的切屑表面在截面上可為凹拱形。這樣的切屑表面提供被移除的切屑的快速回旋，這會(huì)在很大程度上幫助引導(dǎo)切屑遠(yuǎn)離銑削刀片。
[0014]有利地，輔助切削刃具有等于墊板的總周長(zhǎng)至少1/8的長(zhǎng)度。以該方式，保證了自由切削變得足夠得大以沿著銑削刀片的在軸向上離基本主體最遠(yuǎn)定位的部分來(lái)保護(hù)銑削刀片的非工作切削刃。以該方式，至少針對(duì)適中切削深度保護(hù)非工作切削刃。為了也在更大切削深度保護(hù)銑削刀片的非工作切削刃，輔助切削刃的長(zhǎng)度可增加到墊板周長(zhǎng)的大約1/4。
[0015]在優(yōu)選地預(yù)期用于輪廓銑削的實(shí)施例中，銑削刀片具有圓形的基本形狀，墊板的輔助切削刃具有帶有新月?tīng)畹妮喞螤畹那行急砻妫撔略聽(tīng)畹妮喞螤钣晒靶吻邢魅芯€確定。利用輔助切削刃的所述輪廓形狀，實(shí)現(xiàn)了銑削刀片的非工作切削刃以可靠的方式受到保護(hù)，而不需要使包括輔助切削刃的突出部太大而導(dǎo)致其干擾銑削操作。
[0016]在又一實(shí)施例中，銑削刀片具有多邊形基本形狀并且包括具有平坦的余隙表面的直切削刃，墊板的輔助切削刃通過(guò)由平坦的側(cè)表面界定而同樣是直的。以該方式，用于面銑或端面銑削的銑削刀片的非工作切削刃可以在轉(zhuǎn)位之前以有效的方式受到保護(hù)。
[0017]發(fā)明的一般構(gòu)思的總結(jié)
[0018]本發(fā)明是基于以下構(gòu)思:如果銑削工具經(jīng)受(故意或非故意的)斜線加工，利用可用來(lái)保護(hù)基本主體和非工作、未用過(guò)的切削刃的傳統(tǒng)目的的墊板。通常，銑刀的墊板由與銑肖IJ刀片相同或相似的硬質(zhì)材料特別地是硬質(zhì)合金制成。通過(guò)形成具有輔助切削刃的這種硬質(zhì)合金板并且使硬質(zhì)合金板鄰近暫時(shí)非工作的銑削刀片的切削刃定位，不僅基本主體可總體上受到保護(hù)，而且暫時(shí)非工作的切削刃也受到保護(hù)以保持完整性，以便用于將來(lái)的轉(zhuǎn)位。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0019]在附圖中:
[0020]圖1為示出配備了兩個(gè)銑削刀片的根據(jù)本發(fā)明的銑削工具的仰視圖，
[0021]圖2為同一工具的側(cè)視圖，
[0022]圖3為從下方觀察的工具的端視圖，
[0023]圖4為示出一方面包括于工具的基本主體中的刀座和另一方面以分解方式示出的銑削刀片和與銑削刀片相互作用的墊板的放大透視分解圖，
[0024]圖5為示出了從側(cè)面觀察的基本主體以及銑削刀片和墊板的另一分解圖，
[0025]圖6為從兩個(gè)不同方向不出一方面單個(gè)刀座和另一方面可安裝于該刀座中的墊板的另一放大透視分解圖，
[0026]圖7為從墊板下方觀察的平面圖，
[0027]圖8為從墊板上方觀察的平面圖，
[0028]圖9為圖8中的截面IX-1X的放大圖，
[0029]圖10為單個(gè)銑削刀片的平面圖(與這是從上方還是從下方觀察無(wú)關(guān))，
[0030]圖11為圖10中的截面X1-XI的放大圖，
[0031]圖12為從上方觀察到的應(yīng)用到墊板上的銑削刀片的平面圖，
[0032]圖13為圖12中的截面XII1-XIII的放大側(cè)視圖，
[0033]圖14為在圖12中的截面XIV-XIV的放大圖，
[0034]圖15為在圖14中的另一放大部分XV，
[0035]圖16為在圖14中的截面XV1-XVI的平面圖(也參看圖8)，銑削刀片和墊板位于圖的平面中，
[0036]圖17為對(duì)應(yīng)于圖16的視圖，其示出了在銑削工件期間的、處在基本主體中的鑲裝的空間位置的銑削刀片和墊板，
[0037]圖18為以從上方觀察的平面圖以及截面圖示出的包括于墊板中的突出部的設(shè)計(jì)的示意分解圖，
[0038]圖19圖20為示出在工件的普通的面銑期間包括于銑刀中的兩個(gè)銑削刀片的示意圖，在旋轉(zhuǎn)方向上，右側(cè)的銑削刀片被認(rèn)為在前方，而左側(cè)的銑削刀片被認(rèn)為在后方，
[0039]圖21圖22為示出在斜線加工期間根據(jù)本發(fā)明的銑削工具的功能的兩個(gè)示意圖，兩個(gè)銑削刀片被示出相對(duì)于圖的平面從近側(cè)觀察，
[0040]圖23圖24示出了從遠(yuǎn)側(cè)觀察的上述銑削刀片，
[0041]圖25為示出根據(jù)本發(fā)明的銑削工具的替代實(shí)施例的透視分解圖，
[0042]圖26為包括于根據(jù)圖25的工具的基本主體中的刀座以及安裝于刀座中的墊板的放大透視圖，
[0043]圖27為根據(jù)圖26的墊板的放大平面圖，以及
[0044]圖28為包括于同一工具中的銑削刀片的平面圖。具體實(shí)施例
[0045]在圖1至圖5中，總體上示出了根據(jù)本發(fā)明制造的銑削工具，其除了呈銑刀頭形式的基本主體I之外，還包括多個(gè)銑削刀片2，其中的每一個(gè)銑削刀片與墊板3相互作用?；就躞wI包括如端4和后端5，王中心軸線Cl在如端4與后端5之間延伸，基本王體可繞王中心軸線Cl旋轉(zhuǎn)。在如端4與后端5之間，存在總體上標(biāo)記為6并且相對(duì)于中心軸線Cl大體上旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的包絡(luò)表面。在圖示實(shí)施例中，工具被例示為具有兩個(gè)銑削刀片2，但銑削刀片的數(shù)目可向上以及向下變化。在包絡(luò)表面6與前端4之間的外圍過(guò)渡部中，形成用于每個(gè)銑削刀片的總體上標(biāo)記為7 (參看圖4和圖5)的刀座，刀座不僅可容納銑削刀片2而且還容納墊板3。在單個(gè)刀座7中包括平坦的底表面8。以傳統(tǒng)方式，墊板3被半永久性地固定于刀座中并且壓靠在底表面8上。在該示例中，由具有外螺紋的管狀螺釘9來(lái)提供所述固定，管狀螺釘9的外螺紋被擰入到包括于在刀座的底表面8中開(kāi)口的孔10中的內(nèi)螺紋中。而需要頻繁更換的銑削刀片2借助于呈具有外螺紋的螺釘形式的擰緊裝置11抵靠墊板而被夾持，螺釘?shù)耐饴菁y可被擰入于管狀螺釘9中的內(nèi)螺紋中。為了允許螺釘9和11通過(guò)，墊板和銑削刀片分別形成有通孔12、13。
[0046]第二中心軸線，即，用于銑削刀片2的中心軸線，被標(biāo)記為C2。在墊板3中的孔12和孔10的單獨(dú)中心軸線分別被標(biāo)記為C3和C4。在每個(gè)刀座(和銑削刀片)前方的區(qū)域，也存在傳統(tǒng)的切屑通道(無(wú)附圖標(biāo)記)。
[0047]在圖2中，α表示銑削刀片2的軸向鑲裝角，而圖3中的β表示銑削刀片的徑向鑲裝角。由于例示的銑削刀片為雙面的并且是可倒置的，因此軸向鑲裝角α以及徑向鑲裝角β在此情況下為負(fù)的。在該實(shí)例中，α為-5°，而β為-6°。通過(guò)將銑削刀片定位于軸向鑲裝角以及徑向鑲裝角為負(fù)的空間位置，銑削刀片得到沿著其工作切屑移除切削刃的良好的功能性的余隙。
[0048]現(xiàn)參考圖6至圖8，其示出了刀座7和可安裝于刀座的底部中的墊板3的設(shè)計(jì)。墊板3包括總體上被標(biāo)記為14 (參看圖8)的上側(cè)、下側(cè)15和在它們之間延伸的側(cè)表面16。墊板的輪廓形狀在很大程度上遵循銑削刀片的圓形形狀，更精確地是，側(cè)表面16為圓的。但是，兩個(gè)平坦的部分表面17a、17b相同地形成，它們相對(duì)于彼此以直角伸展，如在圖7中看出的那樣。這些表面用作側(cè)接觸表面，側(cè)接觸表面可壓靠在包括于刀座7中并且垂直于彼此伸展的兩個(gè)側(cè)支承表面18a、18b上。如在圖6中可以看出，側(cè)支承表面18a、18b經(jīng)由凹余隙表面19與底表面8以分層方式分隔開(kāi)。當(dāng)利用管狀螺釘9 (參看圖5)來(lái)固定墊板時(shí)，側(cè)接觸表面17a、17b緊密接觸地壓靠于側(cè)支承表面18a、18b，從而防止墊板旋轉(zhuǎn)。
[0049]在墊板3中，還包括相對(duì)于側(cè)表面16的其余部分突出的突出部20，突出部為本發(fā)明的特征并且將在下文中描述。
[0050]在上側(cè)14 (參看圖8)中，包括多個(gè)環(huán)形和同心的部分表面，標(biāo)記為21的其中之一形成平坦的支承表面，銑削刀片的下側(cè)可抵接該平坦的支承表面。如在圖9中看出，支承表面21位于參考平面RP上，參考平面RP限定上側(cè)的大體上平坦的形狀。徑向內(nèi)環(huán)表面22用作包括于管狀螺釘9中的頭部23的肩部表面。外圍部分表面24相對(duì)于支承表面21為埋頭的。
[0051]關(guān)于刀座7，應(yīng)當(dāng)指出的是，刀座7還包括用于銑削刀片2的兩個(gè)側(cè)支承表面25a、25b。它們?yōu)楣靶蔚囊宰裱娤鞯镀膱A形的形狀并且經(jīng)由另一凹余隙表面19與墊板的側(cè)支承表面18a、18b以分層方式分隔開(kāi)。
[0052]現(xiàn)參考圖10和圖11，其示出了例示銑削刀片的設(shè)計(jì)。如先前所提到的那樣，銑削刀片2為圓形并且為雙面的以及具有負(fù)的切削幾何形狀。因此，銑削刀片2形成有兩個(gè)相同并且彼此平行的切屑面，環(huán)狀的圓柱形余隙表面26在這兩個(gè)切屑面之間延伸。為了在功能方面分開(kāi)兩個(gè)切屑面，在下文中，這兩個(gè)切屑面分別被標(biāo)記為上側(cè)27a和下側(cè)27b。每個(gè)切屑面包括被界定于在截面上為拱形的切屑表面29與余隙表面26之間的外周、環(huán)狀刃或切削刃28。在切屑表面29內(nèi)側(cè)設(shè)有平坦的環(huán)形接觸表面30，該環(huán)形接觸表面30可壓靠在墊板3的上側(cè)的平坦的支承表面21上。在銑削刀片的安裝狀態(tài)下，上側(cè)的接觸表面30位于被標(biāo)記為URP的上側(cè)參考平面上，而包括于銑削刀片的下側(cè)27b中的相對(duì)應(yīng)的接觸表面位于下側(cè)參考平面LRP上。如在圖11中清楚地看出，單個(gè)刃28位于比在內(nèi)側(cè)的支承表面30高的高度處，即，支承表面30相對(duì)于單個(gè)刃28為埋頭的。
[0053]如果銑削刀片將用于切削達(dá)銑削刀片的直徑的一半的深度，刃或切削刃28的四個(gè)四分之一圓形部分可交替地用于切屑移除。因此，沿著每個(gè)切屑面，四個(gè)切向間隔開(kāi)的切削刃28a、28b、28c和28d是可用的。關(guān)于利用清楚標(biāo)記的點(diǎn)區(qū)分的四個(gè)切削刃，假定切削刃28a是將切屑移除的切削刃，而其它切削刃是非工作的切削刃。所有四個(gè)切削刃28a、28b、28c、28d在徑向上與第二中心軸線C2等距分隔開(kāi)，第二中心軸線C2同時(shí)形成孔13的中心軸線。就此而言，應(yīng)當(dāng)指出的是，銑削刀片可以以并非利用螺釘?shù)牧硪环绞焦潭?，并且因此銑削刀片并非必需包括中心孔?br>
[0054]現(xiàn)參考圖12至圖16，其示出了放置于墊板3的頂部上的銑削刀片2。在該狀態(tài)下，中心軸線C2、C3和C4被示出為彼此共線。如在圖16中示出的，以虛線示出了墊板3的輪廓形狀，銑削刀片的直徑Dl略微大于墊板的直徑D2。換言之，銑削刀片2相對(duì)于墊板3的圓形側(cè)表面16在徑向向外移出。但是，這僅沿墊板周長(zhǎng)的大約3/4延伸，而大約1/4被突出部20占據(jù)，將也參考圖18在下文中更詳細(xì)地描述突出部20。
[0055]根據(jù)本發(fā)明，突出部20 (參看圖15)形成有總體上標(biāo)記為31的輔助切削刃，其被界定于切屑表面32與余隙表面33之間，切屑表面32與余隙表面33沿著切削刃線34彼此會(huì)合。在圖示的優(yōu)選實(shí)施例中，輔助切削刃31具有正的切削幾何形狀，因?yàn)橛嘞侗砻?3與上側(cè)形成為銳角Y，上側(cè)諸如由參考平面RP限定。在該示例中，Y為約88°并且因此得出標(biāo)稱(chēng)的余隙角δ為約2°。就此而言，應(yīng)當(dāng)指出的是，由于銑削刀片的負(fù)的軸向鑲裝角α，功能性的余隙角變得顯著更大。
[0056]參考圖16，應(yīng)當(dāng)指出的是，切削刃28a為在操作期間的銑削刀片的工作的切屑移除切削刃。其從零點(diǎn)Q沿徑向向外/向上延伸，零點(diǎn)O離基本主體I在軸向上間隔開(kāi)最遠(yuǎn)。但沿徑向位于零點(diǎn)Q內(nèi)側(cè)的切削刃28b為非工作的切削刃。包括于突出部20中的輔助切削刃31的主要功能是為了防止非工作切削刃28b由于背部切削而損壞。僅出于此目的，輔助切削刃31相對(duì)于銑削刀片2的余隙表面26沿徑向突出就足夠了。但是，為了也保護(hù)向下朝向墊板3的銑削刀片2的非工作切削刃，突出部包括保護(hù)突脊35。如在圖15中最清楚地看出，輔助切削刃的切屑表面32從徑向外切削刃線34經(jīng)由斜表面37a向突脊35上的脊頂36延伸。從脊頂36，突脊35經(jīng)由相對(duì)陡的下降側(cè)表面37b轉(zhuǎn)為墊板的上側(cè)中的槽或埋頭部38。相對(duì)于與支承表面21齊平地定位的參考平面RP，不僅輔助切削刃31的切削刃線34而且突脊的脊頂36也是抬高的。更精確地，切削刃線位于比參考平面上方的脊頂36的高度略低的高度處。在圖15中，還應(yīng)當(dāng)指出的是，側(cè)表面37b位于銑削刀片2的余隙表面26的徑向外側(cè)。而且，槽的底部38位于參考平面RP以及銑削刀片的朝向下的切削刃23下方。利用輔助切削刃31從工件移除的切屑將經(jīng)由突脊35的斜表面37a向上朝向銑削刀片的余隙表面26導(dǎo)向，而不會(huì)碰撞到位于非工作切削刃28b下方的朝向下并且同樣非工作的切削刃。
[0057]盡管輔助切削刃31的切屑表面32本身可為平坦的，但是在圖示示例中，其為凹拱形的，如在截面中觀察到的那樣。
[0058]如由切削刃線34的位于兩個(gè)端點(diǎn)39、40 (參看圖18)之間的延伸所確定的輔助切削刃31的長(zhǎng)度應(yīng)為墊板的總周長(zhǎng)的至少1/8。另一方面，其同樣應(yīng)基本上不超過(guò)該周長(zhǎng)的1/4。
[0059]在圖示的示例中，當(dāng)銑削刀片的形狀為基本圓形時(shí)，輔助切削刃具有由拱形的切削刃線34所界定的新月?tīng)钶喞螤睢?br>
[0060]本發(fā)明的功能和優(yōu)點(diǎn)
[0061]在結(jié)合圖19至圖24更詳細(xì)地描述本發(fā)明的功能之前，應(yīng)當(dāng)指出的是，單個(gè)銑削刀片以及協(xié)作配合的墊板在圖17中被示出為在基本主體中處于其鑲裝的空間位置。應(yīng)重復(fù)指出的是，兩個(gè)在功能性上在下側(cè)(即，與基本主體在軸向上間隔開(kāi)最遠(yuǎn))的切削刃中的徑向外部的一個(gè)切削刃，即切削刃28a是工作的，用于切屑移除，與此同時(shí)徑向內(nèi)部的一個(gè)切削刃28b是非工作的并且應(yīng)受到保護(hù)。輔助切削刃31位于鄰近銑削刀片2的切削刃28b處。
[0062]在圖19和圖20中，圓形銑削刀片2被示意性地示出在工件的粗銑期間，S卩，為了從工件移除平坦表面層而銑削。在該情況下，除了通常的旋轉(zhuǎn)R之外，銑刀經(jīng)受橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)F，橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)F在工件中生成垂直于中心軸線Cl延伸的平坦表面S。這利用切屑移除切削刃28a發(fā)生，切屑移除切削刃28a從零點(diǎn)U沿徑向向外/向上延伸。但在內(nèi)側(cè)的切削刃28b為非工作的。當(dāng)銑削刀片已經(jīng)經(jīng)過(guò)了一個(gè)半圈旋轉(zhuǎn)并且到達(dá)根據(jù)圖19的左側(cè)位置時(shí)，徑向外部切削刃28a以及徑向內(nèi)部切削刃28b不接觸所生成的平坦表面S。
[0063]當(dāng)銑刀用于斜線加工時(shí)，這是不同的，如在圖21至圖24中所示。更精確地，此處示出了根據(jù)本發(fā)明制造的銑刀，即，單個(gè)墊板具有上文所描述類(lèi)型的輔助切削刃的銑刀。在該情況下，銑刀不僅經(jīng)受橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)F，而且也經(jīng)受軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)A。以該方式，銑刀也在工件的表面中向下移動(dòng)，由此所生成的表面S將相對(duì)于與基本主體的中心軸線Cl垂直的平面傾斜，更精確地以適中角度(斜線加工角)傾斜。在無(wú)任何切削墊板的銑削刀片從圖21的右側(cè)位置旋轉(zhuǎn)到左側(cè)位置的一個(gè)半圈旋轉(zhuǎn)期間，材料(例如，鋼)將因此取決于斜線加工角而開(kāi)始沿著徑向內(nèi)切削刃28b向上爬并且/或者與和徑向內(nèi)切削刃28b相鄰的余隙表面26接觸。因此，不僅與工作切削刃28a位于相同上側(cè)中的非工作切削刃28b而且面向相同扇區(qū)中的墊板的切削刃可能有損壞的風(fēng)險(xiǎn)。即，如果通過(guò)抵靠工件的材料擦傷，沿著余隙表面26的表面部分被磨損，所述表面損壞也可會(huì)傳播到面向墊板的切削刃并且破壞它的微觀幾何結(jié)構(gòu)。
[0064]但由于存在形成于墊板中的突出部20和包括于其中的輔助切削刃31，在斜線加工期間，輔助切削刃將削掉在截面上為新月形狀的表面部分，這保證了當(dāng)隨后的非工作切削刃經(jīng)過(guò)切除掉的掃過(guò)區(qū)部分時(shí)，該隨后非工作的切削刃不接觸材料表面。
[0065]現(xiàn)參考圖25至圖28，其示出了替代實(shí)施例，其中，銑削刀片2具有多邊形基本形狀，而不是圓形。更精確地，銑削刀片為雙面的并且為方形(quadratic)的，即包括沿著每個(gè)切屑面的四個(gè)可用的切削刃。由于銑削刀片的方形形狀，切削刃基本上為直的，使得余隙表面26為平坦的。
[0066]墊板3的輪廓形狀遵循銑削刀片2的輪廓形狀，使得板包括彼此成90度角的側(cè)表面。沿著板的四側(cè)之一，形成突出部20，其相對(duì)于上方的銑削刀片在側(cè)向上突出，并且其以先前描述的方式包括輔助切削刃31。這實(shí)現(xiàn)了與圓形銑削刀片的新月形切削刃相同的功能，即，用于在斜線加工期間，提供在掃過(guò)區(qū)與非工作切削刃之間的余隙。在該情況下，因此，本發(fā)明適用于適合于面銑或端面銑削的銑刀。
[0067]本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于具有上文所描述類(lèi)型的墊板的銑刀允許至少適中的斜線加工運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)損壞預(yù)期稍后向前轉(zhuǎn)位的非工作切削刃。
[0068]雖然已經(jīng)關(guān)于雙面銑削刀片例示了本發(fā)明，但是本發(fā)明也適用于配備了單面銑削刀片的這樣的銑刀。對(duì)于這樣的應(yīng)用而言至關(guān)重要的是，當(dāng)銑削刀片被認(rèn)為處在沿著中心軸線C2的平面高度時(shí)，墊板的輔助切削刃從銑削刀片的非工作切削刃側(cè)向地突出。
【權(quán)利要求】
1.一種銑削工具，包括:基本主體(1)，其能夠繞主中心軸線(Cl)旋轉(zhuǎn)并且包括前端和后端(4，5)以及刀座(7)，在所述前端和后端(4，5)之間設(shè)有包絡(luò)表面(6)，所述包絡(luò)表面(6)關(guān)于所述中心軸線(Cl)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)，所述刀座(7)形成于所述包絡(luò)表面與所述前端之間的外周過(guò)渡部中，并且所述刀座一方面容納半永久性固定的墊板(3)并且另一方面容納可更換的銑削刀片(2)，所述墊板(3)包括壓靠在所述刀座(7)的底部(8)上的下側(cè)(15)、形成有支承表面(21)的上側(cè)(14)以及在所述上側(cè)與所述下側(cè)之間延伸的側(cè)表面(16)，所述銑削刀片(2)包括上側(cè)(30)和面向所述墊板的上側(cè)(14)的下側(cè)，所述銑削刀片的上側(cè)(30)經(jīng)由多個(gè)可交替使用的切削刃(28a，28b，28c，28d)而轉(zhuǎn)為側(cè)向余隙表面(26)，且各個(gè)切削刃與第二中心軸線(C2)等距隔開(kāi)，所述第二中心軸線(C2)限定所述銑削刀片在所述基本主體(I)中的空間位置，并且在軸向上與所述基本主體(I)隔開(kāi)最遠(yuǎn)的兩個(gè)切削刃(28a, 28b)中的一個(gè)切削刃(28a)位于另一個(gè)切削刃的徑向外側(cè)以便在切屑移除期間作為工作切削刃，與此同時(shí)另一個(gè)切削刃(28b)為非工作切削刃，其特征在于所述墊板(3)包括突出部(20)，在所述突出部(20)中包括輔助切削刃(31)，所述輔助切削刃(31)被界定在切屑表面(32)與余隙表面(33)之間，并且所述輔助切削刃(31)位于所述銑削刀片(2)的所述非工作切削刃(28b)的區(qū)域中并且相對(duì)于所述非工作切削刃(28b)在側(cè)向上突出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銑削工具，其特征在于，所述墊板(3)的所述輔助切削刃(31)具有正的切削幾何形狀，這通過(guò)以下實(shí)現(xiàn):所述墊板(3)的余隙表面(33)相對(duì)于所述上側(cè)形成銳角(Y )，所述上側(cè)諸如由沿著所述支承表面(21)的參考平面(RP)限定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的銑削工具，其特征在于，所述輔助切削刃(31)的所述切屑表面(32)從外切削刃線(34)延伸到突脊(35)，所述突脊(35)具有位于比所述支承表面(21)高的高度處的脊頂(36)，且所述突脊經(jīng)由下降的側(cè)表面(37)轉(zhuǎn)為具有底部的埋頭部(38)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的銑削工具，其特征在于，所述埋頭部(38)的所述底部位于低于所述支承表面(21)的高度處。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的銑削工具，其特征在于，所述輔助切削刃(31)的所述切屑表面(32)在截面上為凹拱形。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的銑削工具，其特征在于，所述輔助切削刃(31)的長(zhǎng)度為所述墊板(3)的總周長(zhǎng)的至少1/8，所述長(zhǎng)度諸如由切削刃線(34)的在兩個(gè)端點(diǎn)(39，40)之間的延伸確定。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的銑削工具，其特征在于，所述銑削刀片(2)具有圓形基本形狀，且所述墊板的所述輔助切削刃(31)具有切屑表面(32)，所述切屑表面(32)具有由拱形的切削刃線(34)確定的新月?tīng)畹妮喞螤睢?br>
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的銑削工具，其特征在于，所述銑削刀片(2)具有多邊形的基本形狀并且包括具有平坦的余隙表面的直切削刃，且所述墊板(3)的所述輔助切削刃(31)通過(guò)由平坦的側(cè)表面界定而同樣是直的。
【文檔編號(hào)】B23C5/02GK103934494SQ201410032304
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月23日
【發(fā)明者】安德斯·諾爾斯泰特, 烏爾里克·蘇恩維烏斯 申請(qǐng)人:山特維克知識(shí)產(chǎn)權(quán)股份有限公司