專利名稱：刀具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如獨(dú)立權(quán)利要求前序部分所述的用于進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切削機(jī)加工的銑刀。
背景技術(shù)：
已知在申請(qǐng)人的US5964555中針對(duì)制造具有可更換切削刃的小型銑刀的技術(shù)問(wèn)題提供了一種解決方案。但是，已經(jīng)證實(shí)，在對(duì)工具鋼模制件進(jìn)行銑削時(shí)，在端面銑削期間的切削速率不是特別大。另外，在該已知刀具的使用期間出現(xiàn)振動(dòng)。
另外，已知提供了一種具有帶螺紋的圓形切削嵌入件的帶柄刀具，以便尤其用在端面銑削中。由于常常涉及小尺寸，所以中空切削嵌入件變得相對(duì)薄弱，這已經(jīng)導(dǎo)致其自身容易出現(xiàn)刀具斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種銑刀，它解決了上述問(wèn)題。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種銑刀，它結(jié)合了圓形嵌入件的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)具有良好的強(qiáng)度。
本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供一種銑刀，它在工件中平靜地并且相對(duì)沒(méi)有振動(dòng)地進(jìn)行切削。
本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供一種銑刀，它使得能夠以高切削速度進(jìn)行端面銑削。
本發(fā)明的這些和其它目的由上述類型的銑刀來(lái)實(shí)現(xiàn)，該銑刀具有在所附權(quán)利要求中所限定的特征。


下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行說(shuō)明，其中圖1以局部剖視圖的形式顯示出處于裝配好狀態(tài)的與工件接合的本發(fā)明刀具的一個(gè)實(shí)施方案；圖2A和2B顯示出根據(jù)本發(fā)明的銑刀的實(shí)施方案的側(cè)視圖；圖2C顯示出銑刀的端視圖；圖2D顯示出銑刀的透視圖；圖2E顯示出沿著圖2C中的E-E線剖開(kāi)的一部分銑刀的剖視圖；圖3A和3B更詳細(xì)地顯示出本發(fā)明銑刀的可選實(shí)施方案的側(cè)視圖；圖3C顯示出銑刀的端視圖；圖3D顯示出銑刀的透視圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中所示的刀具的實(shí)施方案包括根據(jù)本發(fā)明的銑刀10、鎖緊螺釘11以及夾具12。刀具包括布置在銑刀上的鉤形部件15、19和鎖緊螺釘。
銑刀10在其遠(yuǎn)離夾具12的端部處設(shè)有一切削端部13，該切削端部設(shè)有三個(gè)切削刃。在圖2A-2E中更詳細(xì)地顯示出銑刀10的優(yōu)選形式。銑刀10由硬質(zhì)材料優(yōu)選由硬質(zhì)合金制成，并且包括三個(gè)成一體的切削刃27A、27B和27C。在硬質(zhì)合金中的最常見(jiàn)的硬質(zhì)材料為碳化鎢WC。許多硬質(zhì)合金類型只包含WC和粘合劑金屬。另外還包括例如碳化鈦(TiC)、碳化鉭(TaC)和碳化鈮(NbC)。最常見(jiàn)的粘合劑金屬為鈷Co，但是發(fā)現(xiàn)也可以是鎳Ni。硬質(zhì)合金為由其顆粒尺寸為0.5-10μm的碳化物顆粒和通常為鈷的粘合劑金屬構(gòu)成的粉末混合物。粘合劑金屬的體積百分比為5-40％，并且其碳化物的體積百分比為95-60％。每個(gè)切削刃27A、27B和27C沿著軸線方向凸形彎曲，它優(yōu)選為部分圓形，并且沿著余隙面28A、28B和28C與排屑面29A、29B和29C之間的相交線形成。這些切屑刃以均勻的間隔設(shè)置，即每個(gè)切削刃與相鄰切削刃形成120°。每個(gè)切削刃在根據(jù)圖2E的投影圖中基本上由半徑R限定，其半徑中心C面向銑刀的緊固端并且沿著徑向方向布置在中心線或旋轉(zhuǎn)軸線CL的一側(cè)。在圖2C中顯示出旋轉(zhuǎn)方向N。半徑中心C處于排屑面29A、29B和29C的平面P中。每個(gè)凸形切削刃27A、27B和27C連續(xù)彎曲。切削刃具有在軸向上位于最前面的點(diǎn)X，該點(diǎn)在優(yōu)選實(shí)施方案中布置在離中心線CL的徑向距離Y與半徑中心C離中心線CL的徑向距離相同的位置處。切削刃的外端31A、31B、31C以及內(nèi)端33A、33B、33C在軸向上布置在沿著夾具的方向或者相對(duì)于銑刀的緊固端的最大點(diǎn)X后面。半徑R大約為銑刀直徑D的一半，往往存在1-10mm的偏差。另外，在圖2C的端視圖中看每個(gè)切削刃27A、27B和27C沿著切向方向凸形彎曲，從而它在切削刃的大致中間位置處具有最大點(diǎn)H。
每個(gè)切削刃通過(guò)半徑最大為1mm的角部或端部31A、31B、31C與相關(guān)的筆直邊緣30A、30B、30C連接。該邊緣不打算用來(lái)進(jìn)行切削。端部31A、31B、31C布置在離平面P2相距軸線距離Z的位置處，該平面與在切削刃上的最大點(diǎn)X相交。距離Z限定了銑刀的最大切削深度。距離Z為銑刀的最大直徑D的10-15％。在沿著旋轉(zhuǎn)方向N的端部31A、31B、31C之后，該材料靠近中心線CL以便獲得間隙。切削刃的徑向最外的點(diǎn)31A、31B、31C處于與銑刀的中心線同心的共同假想圓圈中，并且在所述刀具中所述圓圈構(gòu)成該銑刀的最大直徑。邊緣30A、30B、30C沿著假想的截頭圓錐體布置，其頂端面對(duì)著緊固端，該錐體在徑向上位于銑刀10的包絡(luò)面的假想延伸部分外面。所述錐體具有比銑刀10的包絡(luò)面的錐角更大的錐角?；蛘撸@些邊緣可以為凸形或凹形。
切削刃27A-27C可以以另一種方式連續(xù)彎曲，從而它遵循了一條橢圓形、拋物線或類似路徑。關(guān)鍵之處在于，曲面是連續(xù)的以便在工件上獲得具有細(xì)小表面光潔度的機(jī)加工表面。最大切削深度的實(shí)施例對(duì)于16mm的直徑D而言為1.9mm。如果在銑削時(shí)的切削深度選擇為大于距離Z，則銑刀操作人員將通過(guò)之后出現(xiàn)的突然升起的不利切屑成形來(lái)注意到它。
每個(gè)排屑面29A、29B或29C基本上形成為平面，并且具有從切削刃基本上軸線向后的延伸部分。每個(gè)排屑面相對(duì)于銑刀的中心線CL形成大約為5-20°的正銳角α。每個(gè)排屑面與余隙面28A、28B和28C形成大約為60至80°的銳角。該余隙面與相關(guān)的切削刃一樣是弓形的或彎曲的。在所示的實(shí)施例中，直徑D為16mm，而軸線長(zhǎng)度在銑刀處為39mm。
在其面對(duì)著夾具12的部分處，該銑刀設(shè)有第一圓錐部分或柄部14，其一個(gè)端部設(shè)有鉤形部件15，該部件在所示的實(shí)施方案中包括第一臺(tái)肩16以及第一凹槽17。優(yōu)選由鋼制成的鎖緊螺釘11在其面對(duì)著銑刀的端部處具有一第二圓錐部分18，該部分18設(shè)有第二接合部件19，該部件19打算與第一接合部件15協(xié)作。第二接合部件19包括第二臺(tái)肩20以及第二凹槽21。在活動(dòng)位置中，第一臺(tái)肩16與第二凹槽21協(xié)同操作，第二臺(tái)肩20與第一凹槽17協(xié)同操作。在軸向上在第二接合部件19內(nèi)部，鎖緊螺釘11具有帶有外螺紋的優(yōu)選為圓柱形的部分22。在鎖緊螺釘11的軸向后端22A處可以布置有六角形套筒扳手把手，由此通過(guò)夾具12的內(nèi)部溝槽24可以將鎖緊螺釘11松開(kāi)或擰緊。或者，在可拆卸套筒的一個(gè)端部中可以設(shè)置螺紋26，該套筒的第二個(gè)端部設(shè)有外螺紋以及鍵槽。
夾具12在其面對(duì)著銑刀10的端部處設(shè)有一錐形底座25，該底座分別裝著銑刀10的第一和第二錐形部分14和18以及鎖緊螺釘11。在錐形底座25內(nèi)部，夾具12具有基本上為圓柱形的帶有內(nèi)螺紋的部分26，它與鎖緊螺釘11上的外螺紋部分22協(xié)同操作。
該刀具的組裝和拆卸更接近在USA4850759中所披露的內(nèi)容，該文獻(xiàn)被引入在該說(shuō)明書中。外螺紋22和內(nèi)螺紋26之間的共同操作導(dǎo)致鎖緊螺釘11由此還有銑刀10軸向移動(dòng)進(jìn)入夾具12直到錐形部分14鄰接錐形底座25，即到達(dá)圖1的位置。現(xiàn)在銑刀10以令人滿意的方式錨固在夾具12中。
螺紋22和26在右手切削刀具中做成為右手螺紋，而在左手切削刀具中做成為左手螺紋。
上述實(shí)施方案涉及銑刀，即繞著其縱向中心線旋轉(zhuǎn)的刀具。具有較小切削頂端的銑刀是本發(fā)明的主要應(yīng)用領(lǐng)域。
從圖1中可以看出，當(dāng)銑刀端面銑削工件42表面時(shí)，該刀具在旋轉(zhuǎn)期間工作并且沿著箭頭I的方向進(jìn)刀以便加工出具有良好表面光潔度的平面。
圖3A-3D顯示出根據(jù)本發(fā)明的帶柄刀具10′的可選實(shí)施方案。該帶柄刀具的切削端部13基本上與上面結(jié)合銑刀10所示的一樣。因此，相同的參考標(biāo)號(hào)用于表示相同的特征。這種帶柄刀具與上面所示的銑刀的不同之處在于，該銑刀設(shè)計(jì)有緊固部件或刀柄14′。刀柄14′為圓柱形以便裝配進(jìn)未示出銑床中的普通主軸中。因此，角部31A-31C相對(duì)于具有圓柱形包絡(luò)面的圓柱形第一部分35′伸出，但是優(yōu)選與刀柄14′的包絡(luò)面的圓柱形延伸部分一致。在所示的實(shí)施例中，直徑D為16mm，而銑刀的軸向長(zhǎng)度為66mm，并且每個(gè)角部相對(duì)于第一部分35′的包絡(luò)面伸出0.3mm。
因此根據(jù)本發(fā)明的銑刀結(jié)合了圓形切削嵌入件的優(yōu)點(diǎn)，并且具有良好的強(qiáng)度，該刀具在工件中平靜且相對(duì)無(wú)震動(dòng)地進(jìn)行切削，并且切削速度也較高。
根據(jù)本發(fā)明的銑刀優(yōu)選至少部分涂覆有例如Al2O3層、TiN層和/或TiCN層。在某些情況中，在切削刃上可以用釬焊超硬材料例如CBN或PCD來(lái)調(diào)整。
本發(fā)明決不限于上述實(shí)施方案，而是可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)自由地變化。例如，在銑刀中可以設(shè)置1-3條清洗槽。例如，清洗槽可以在中心處延伸穿過(guò)該銑刀，所述清洗槽從緊固端延伸并沿著切削端的方向穿過(guò)銑刀。這里，三條不同心溝槽相連用來(lái)將沖洗介質(zhì)輸送到相應(yīng)的切削刃上，其中一條在圖3C中由虛線所示。所有溝槽可以安裝在離中心線CL相同的距離處。另外，可以采用其它刀柄形式。
權(quán)利要求
1.一種銑刀，用來(lái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切削機(jī)加工，它具有三個(gè)切削刃(27A，27B，27C)，這些切削刃與銑刀(10；10′)成一體，所述銑刀包括用于將銑刀緊固在夾具上的部件(15；14′)，每個(gè)切削刃(27A，27B，27C)從銑刀的周邊延伸出并且基本上進(jìn)入銑刀的中心線(CL)，其特征在于，所述三個(gè)切削刃(27A，27B，27C)的每一個(gè)遵循一條基本上為凸形彎曲的路徑，這些凸形刀刃(27A，27B，27C)的徑向外端(31A，31B，31C)和徑向內(nèi)端(33A，33B，33C)軸向布置在所述三個(gè)切削刃的每一個(gè)的最大點(diǎn)(X)后面，并且每個(gè)切削刃(27A，27B，27C)基本上由半徑(R)限定，其半徑中心C面對(duì)著部件(15；14′)并且沿著徑向方向布置在中心線(CL)的一側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的銑刀，其特征在于所述凸形刀刃(27A，27B，27C)的徑向外端(31A，31B，31C)布置在與平面(P2)間隔軸向距離(Z)的位置處，該平面(P2)與切削刃的最大點(diǎn)(X)相交。
3.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的銑刀，其特征在于，所述半徑(R)是銑刀的最大直徑(D)的一半。
4.如權(quán)利要求2所述的銑刀，其特征在于，所述距離(Z)為銑刀的最大直徑(D)的10-15％。
5.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的銑刀，其特征在于，所述銑刀由硬質(zhì)合金制成，并且每個(gè)切削刃(27A-27C)沿著在余隙面(28A-28C)和排屑面(29A-29C)之間的相交線形成，每個(gè)余隙面(28A-28C)與相關(guān)的切削刃一樣拱起或彎曲。
6.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的銑刀，其特征在于，所述切削刃(27A-27C)以均勻的間隔布置在銑刀上。
7.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的銑刀，其特征在于，所述銑刀包括設(shè)有鉤形部件(15)的錐形柄部(14)。
8.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的銑刀，其特征在于，所述銑刀包括一圓柱形柄部(14′)。
9.如權(quán)利要求8所述的銑刀，其特征在于，所述端部(31A-31C)與柄部(14′)的包絡(luò)面的圓柱形延伸部分基本一致，并且相對(duì)于具有柄部(14′)的圓柱形包絡(luò)面的圓柱形第一部分(35′)伸出。
10.如前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的銑刀，其特征在于，每個(gè)切削刃(27A-27C)沿著軸向和切向凸形彎曲。
全文摘要
本發(fā)明涉及用來(lái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切削機(jī)加工的具有三個(gè)切削刃(27A，27B，27C)的銑刀。這些切削刃與銑刀(10；10′)成一體。該銑刀包括用于將銑刀緊固在夾具上的部件(15)。每個(gè)切削刃(27A，27B，27C)從銑刀的周邊延伸出并且基本上進(jìn)入銑刀的中心線(CL)。這三個(gè)切削刃(27A，27B，27C)的每一個(gè)遵循一條基本上為凸形彎曲的路徑。這些凸形刀刃(27A，27B，27C)的徑向外端(31A)和徑向內(nèi)端軸向布置在所述三個(gè)切削刃的每一個(gè)的最大點(diǎn)(X)后面。每個(gè)切削刃(27A，27B，27C)基本上由半徑(R)限定，其半徑中心C面對(duì)著部件(15)并且沿著徑向方向布置在中心線(CL)的一側(cè)。
文檔編號(hào)B23C5/10GK1520953SQ20041000383
公開(kāi)日2004年8月18日 申請(qǐng)日期2004年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月6日
發(fā)明者卡爾·埃里克·貝里勒夫, 馬蒂亞斯·佩德, 斯文·埃里克·佩爾松, 庫(kù)爾特·努德隆德, 努德隆德, 卡爾 埃里克 貝里勒夫, 埃里克 佩爾松, 斯 佩德 申請(qǐng)人:山高刀具公司