本發(fā)明涉及一種用于切削加工繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的工件的設(shè)備,其中,使用刀片,所述刀片具有至少兩個在切削刃平面中延伸的切削刃,所述切削刃通過尖端、必要時在構(gòu)成倒圓的情況下相互過渡,其中,在固持件上固定的刀片能夠作用在工件的待加工表面上,并且固持件借助進(jìn)給驅(qū)動器和擺動驅(qū)動器通過控制裝置在切除過程中能夠繞垂直于進(jìn)給平面的擺動軸線擺動,并且能夠以相對于工件在旋轉(zhuǎn)軸線的方向上的運動分量移動,從而使切除點在滾動運動中在不與旋轉(zhuǎn)軸線相交的進(jìn)給平面中沿切削刃和待加工表面遷移。
此外,本發(fā)明還涉及一種用于切削加工繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的工件的方法,其中,使用刀片,所述刀片具有至少兩個在切削刃平面中延伸的切削刃,所述切削刃通過尖端、必要時在構(gòu)成倒圓的情況下相互過渡,其中,在固持件上固定的刀片能夠作用在工件的待加工表面上,并且固持件借助進(jìn)給驅(qū)動器和擺動驅(qū)動器通過控制裝置在切除過程中繞垂直于進(jìn)給平面的擺動軸線擺動,并且以相對于工件在旋轉(zhuǎn)軸線的方向上的運動分量移動,從而使切除點在滾動運動中在不與旋轉(zhuǎn)軸線相交的進(jìn)給平面中沿切削刃和待加工表面遷移。
此外,本發(fā)明還涉及一種用于切削加工繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的工件的設(shè)備,所述設(shè)備帶有通過擺動驅(qū)動器繞擺動軸線可擺動的固持件,所述固持件固持刀片,所述刀片具有至少一個在切削刃片面中彎曲的切削刃,并且所述設(shè)備帶有進(jìn)給驅(qū)動器,利用所述進(jìn)給驅(qū)動器,擺動驅(qū)動器能夠在垂直于擺動軸線延伸部走向的、不與旋轉(zhuǎn)軸線相交的進(jìn)給平面中以平行于旋轉(zhuǎn)軸線的運動分量相對于工件移動,其中,進(jìn)給驅(qū)動器和擺動驅(qū)動器通過控制裝置是運動可控的,從而使切除點在滾動運動中沿切削刃和工件的待加工表面遷移。
此外,本發(fā)明還涉及一種用來切削加工繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的工件的方法,所述方法采用通過擺動驅(qū)動器繞擺動軸線可擺動的固持件,所述固持件固持刀片,所述刀片具有至少一個在切削刃片面中彎曲的切削刃,并且所述方法采用進(jìn)給驅(qū)動器,利用所述進(jìn)給驅(qū)動器,擺動驅(qū)動器能夠在垂直于擺動軸線延伸部走向的、不與旋轉(zhuǎn)軸線相交的進(jìn)給平面中以平行于旋轉(zhuǎn)軸線的運動分量相對于工件移動,用來切削加工繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的工件,所述方法采用通過擺動驅(qū)動器繞擺動軸線可擺動的固持件,所述固持件固持刀片,所述刀片具有至少一個在切削刃平面中彎曲的切削刃,并且所述方法采用進(jìn)給驅(qū)動,利用所述進(jìn)給驅(qū)動,擺動驅(qū)動在垂直于擺動軸線延伸部走向的、不與旋轉(zhuǎn)軸線相交的進(jìn)給平面中以平行于旋轉(zhuǎn)軸線的運動分量相對于工件進(jìn)行運動控制,從而使切除點在滾動運動中沿切削刃和工件的待加工平面遷移。
此外,本發(fā)明還涉及一種用于實施所述方法或應(yīng)用在所述設(shè)備中的刀片,所述刀片帶有至少兩個切削刃,其分別沿兩個在交點上相交的曲線延伸,必要時在交點區(qū)域中構(gòu)成倒圓地相互過渡。
背景技術(shù):
這種類型的設(shè)備或者說這種類型的方法通過de102006011300b3是已知的。在x-z平面中工具支架相對于工件支架是可移動的。工件支架具有卡盤,工件能夠卡在所述卡盤中。卡盤是能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的。旋轉(zhuǎn)軸線在進(jìn)給平面中延伸。擺動軸線在垂直于x-z平面走向的y軸線上延伸,所述擺動軸線位于工具支架的臂上。旋轉(zhuǎn)刀片的固持件能夠繞所述擺動軸線擺動,為此設(shè)置了擺動驅(qū)動器。刀片具有在圓弧線上走向的切削刃,其中,圓弧線的中心與擺動軸線重合。通過工具支架相對于工具支架在旋轉(zhuǎn)軸線上的線性移動和同時刀片的擺動,可以通過刀片實施滾動式切割。
gb2195928a描述了一種固持件,所述固持件能夠繞擺動軸線擺動并且在其自由端部上構(gòu)成切削刃,從而能夠利用固持件切削加工圓弧形的表面。
在us6,565,497b1中描述了一種復(fù)雜的機(jī)床,利用所述機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)銑削以及車削加工。在工具支架上具有銑刀,所述工具支架能夠在進(jìn)給平面上移動,所述銑刀能夠繞垂直于進(jìn)給平面的擺動軸線延伸、擺動。
由us6,578,453b1已知一種用于形成內(nèi)表面的加工方法。
de19963897b4、de102004026675b3、de10144649或de102007033820a1分別描述了一種用于車削加工旋轉(zhuǎn)對稱的工件的方法和所配屬的設(shè)備以及可供車削加工使用的刀片。在車削加工中,切割工具繞平行于工件的旋轉(zhuǎn)軸線延伸的軸線旋轉(zhuǎn),從而使切除點不僅沿著待加工表面而且還沿著切削刃遷移。
由de102005037665b3已知一種機(jī)床,其中,刀片固定在當(dāng)車削加工時可繞擺動軸線擺動的固持件的端部上。擺動軸線在此平行于工件的旋轉(zhuǎn)軸線延伸。
de10393255t5描述了一種用于車削加工工件的機(jī)床,其中,菱形的刀片在進(jìn)給中繞擺動軸線擺動,所述擺動軸線橫向于工件的旋轉(zhuǎn)軸線延伸。由此應(yīng)該改變在進(jìn)給過程中的切削前角或邊緣自由角。
us5,713,253描述了一種用于車削加工工件的設(shè)備和方法,其中,平行于旋轉(zhuǎn)軸線延伸的擺動軸線設(shè)置用于擺動工具固持件,從而使刀片在車削加工中能夠擺動。
us6,755,586b2描述了一種可在丁槽臺上移動的工具固持件,所述工具固持件固持銑刀,所述銑刀的軸線可以在空間中擺動。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于,對已知的方法、已知的設(shè)備和能夠為此使用的刀片進(jìn)行應(yīng)用上有利的改進(jìn),并且拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。
所述技術(shù)問題是通過在權(quán)利要求中給出的發(fā)明解決的,其中,從屬權(quán)利要求不僅給出并列權(quán)利要求的有利的改進(jìn)方案,而且對于解決所述技術(shù)問題來說具有相同程度的創(chuàng)造性意義。
本發(fā)明涉及一種車削加工方法,其中,工件被持續(xù)地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,并且刀片沿待加工表面進(jìn)行對工件的切除作用。刀片相對于機(jī)架并且進(jìn)而相對于工件移動,從而使切除點沿著待加工的工件表面遷移。根據(jù)本發(fā)明,刀片應(yīng)該要么在切除過程中要么在兩個加工步驟之間繞垂直地在進(jìn)給平面/運動平面中的擺動軸線擺動。根據(jù)本發(fā)明的機(jī)床是用于車削加工工件的機(jī)器,并且具有擺動軸線,所述擺動軸線垂直于進(jìn)給平面。特別優(yōu)選地,擺動軸線垂直于旋轉(zhuǎn)軸線延伸,其中,擺動軸線和旋轉(zhuǎn)軸線僅具有可變的軸線間距并且尤其設(shè)計為,擺動軸線能夠在進(jìn)給平面中、也即尤其橫向地且平行于旋轉(zhuǎn)軸線的延伸方向移動。機(jī)床可以相應(yīng)地具有丁槽臺裝置,在所述丁槽臺裝置上安置抗扭的伺服驅(qū)動器,利用所述伺服驅(qū)動器能夠使刀片擺動。伺服驅(qū)動器可以使具有臂的固持件擺動,在所述臂的端部上固定由刀片。關(guān)鍵在于,能夠?qū)崿F(xiàn)在刀片與工件之間的相對移動,從而使刀片的切削刃在工件的待加工表面上滾動。為了實現(xiàn)相對運動,刀片的旋轉(zhuǎn)軸線可以在空間內(nèi)靜止,而刀片在空間內(nèi)移動。還可行的是,刀片在空間內(nèi)固定,而工件相對于刀片在進(jìn)給平面中移動。組合方式也是同樣可行的,其中,工件在一個空間方向上移動,而刀片在另一個空間方向上移動。此外還規(guī)定,使用刀片,所述刀片具有切削刃,所述切削刃在其延伸方向上相對于待加工表面的輪廓線偏離地彎曲。在待加工表面的筆直的或中空、也即內(nèi)凹的輪廓線的情況下,切削刃外凸地而且與待加工表面相比更劇烈地彎曲。待加工的凸面表面同樣可以利用外凸彎曲的切削刃加工。所述輪廓線和切削刃的曲率半徑的絕對值在此情況下甚至可以是相同的。然而凸面、也即外凸的表面還可以利用內(nèi)凹的切削刃加工,所述切削刃更為和緩地彎曲。然而切削刃還可以筆直地或者說直線型延伸,并且在凸面的待加工表面上滾動。切削刃的走向還可以遵循橢圓形的彎曲線或由多個相互鄰接的半徑組成的彎曲線。切削刃在切削刃平面中延伸,待加工表面的其他不同彎曲的輪廓線也可以在所述切削刃平面中延伸。此外還規(guī)定,切削刃以在待加工表面上滾動的進(jìn)給運動分量運動。通過滾動運動,切除點不僅沿切削刃而且沿待加工表面的輪廓線遷移。待加工表面可以是旋轉(zhuǎn)體的筒狀面、在橫截面中外凸或內(nèi)凹倒圓的表面或截錐體的表面。尤其規(guī)定,切削刃平面的面法線垂直于旋轉(zhuǎn)軸線延伸。滾動運動則優(yōu)選通過固持件在切削刃平面中的運動形成,其中,固持件在該移動過程中繞擺動軸線擺動,從而使固持件沿弧形軌道繞滾動軸線移動旋轉(zhuǎn),其中,滾動軸線在旋轉(zhuǎn)運動過程中能夠沿切削刃或工件的輪廓線遷移。旋轉(zhuǎn)軸線優(yōu)選在切削刃輪廓平面內(nèi)部延伸。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備具有控制裝置,所述控制裝置能夠配置為或者說配置用于,刀片的運動位于切削刃平面中,并且切削刃在加工時在待加工表面上滾動。如果將工件的旋轉(zhuǎn)軸線稱為笛卡爾空間坐標(biāo)系的z軸線,則切削平面優(yōu)選位于x-z平面中。所述設(shè)備可以具有十字滑板,所述十字滑板能夠在x-z平面中借助兩個相互垂直的主軸驅(qū)動移動。
十字滑板可以承載具有擺動軸線的擺動驅(qū)動器,所述擺動軸線位于y軸線上,也即與運動平面垂直。固持件可以為了實現(xiàn)滾動運動而繞該擺動軸線擺動。滾動的刀片運動可以與朝待加工表面的輪廓線方向上的線性進(jìn)給運動疊加。然而滾動的刀片運動還可以與沿x向任意輪廓線延伸的、x向進(jìn)給運動疊加,從而能夠利用沿切削刃遷移的切除點實施牽引切削。在此,與切除點沿待加工表面遷移相比,切除點可以沿切削刃以更大或更小的速度遷移。這取決于,滾動運動是沿著額外的進(jìn)給運動的方向還是逆著額外的進(jìn)給運動的方向。然而滾動的刀片運動還可以是單純的滾動運動,其中,在切削刃上的固定的點沿擺線運動。通過根據(jù)本發(fā)明的用于車削加工的設(shè)備還可以實現(xiàn)的是,待加工表面被這樣切削加工,即刀片在加工過程中不發(fā)生擺動。刀片僅沿在運動平面中的輪廓線移動,并且利用切削刃尖端切除地接觸工件。本發(fā)明包括具有至少兩個加工步驟的方法。根據(jù)第一加工步驟,刀片可以繞擺動軸線略微擺動。第二加工步驟緊隨第一加工步驟,在所述第二加工步驟中,刀片的相同的或優(yōu)選不同的切削刃與工具形成切除作用。在本發(fā)明的該方案中,首先加工工件的第一表面,并且隨后加工工件的與第一表面不同的第二表面。這兩個表面可以直接相互鄰接。然而還可以規(guī)定,相互不同的表面沿工件的旋轉(zhuǎn)軸線的方向相互間隔。優(yōu)選地,利用第一切削刃加工兩個表面中的第一表面,并且利用與第一切削刃不同的第二切削刃加工兩個表面中的第二表面。如果兩個表面相互鄰接,由此可以不必使切削刃在從加工第一表面改變?yōu)榧庸さ诙砻娴那闆r下行進(jìn)。如果兩個待加工表面相互間隔,則刀片必須在從加工第一表面改變?yōu)榧庸さ诙砻鏁r借助進(jìn)給驅(qū)動器行進(jìn)。如果加工兩個直接相互鄰接的表面,則優(yōu)選使用這樣的刀片,在所述刀片中,兩個切削刃匯聚成尖端。在改變時可以使用尖端側(cè)的切削刃,所述切削刃可以被倒圓。在彎曲的切削刃上可以連接所謂的刮擦式切削刃,其涉及直線型延伸的刀刃,所述刮擦式切削刃能夠沿進(jìn)給方向在彎曲的切削刃之后進(jìn)行切除作用,以便通過微小的切除拋光工件表面。兩個刮擦式切削刃尤其相互成小于90°的角度。由此,利用根據(jù)本發(fā)明的方法在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備上能夠加工旋轉(zhuǎn)體的表面區(qū)段,所述表面區(qū)段相互形成角度,例如鄰接在筒狀外表面上的錐形面或鄰接在錐形面或筒狀外表面上的平面??梢约庸ざ鄠€相互遠(yuǎn)離的表面。而且能夠?qū)崿F(xiàn)退刀槽的形成。在從一個待加工表面過渡至另一個待加工表面時,擺動軸線發(fā)生偏轉(zhuǎn)。與此同時,刀片或者固持所述刀片的固持件略微擺動,從而使一個與另一個切削刃對應(yīng)配設(shè)的切削刃、例如刮擦式切削刃能夠?qū)ζ浔砻媸┘訏伖夤δ?。主軸驅(qū)動器和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器運動通過電控制裝置控制。在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備或根據(jù)本發(fā)明的方法的一種特別優(yōu)選的變型方案中,切削刃具有兩個分別沿彎曲線延伸的切削刃。所述切削刃沿在切削刃的尖端區(qū)域中相交的彎曲線延伸。所述彎曲線優(yōu)選是圓弧線。圓弧線分別定義了中心,所述中心構(gòu)成虛擬的擺動軸線。隨著固持刀片的固持件繞配屬于該固持件的固持件擺動軸線的擺動,通過擺動驅(qū)動器在進(jìn)給平面中的同步移動形成了繞虛擬軸線的擺動運動。在此,虛擬軸線還可以沿待加工表面平行地移動。這具有的優(yōu)點在于,能夠利用切削刃的相對較小的曲率半徑進(jìn)行加工。優(yōu)選地,切削刃的曲率半徑為至少5mm,并且最多50mm,必要時最多僅40mm,優(yōu)選地最多30mm。固持件的長度、也即固持件與切削刃的擺動軸線的間距大于、優(yōu)選多倍地大于切削刃半徑。如果在兩個依次相繼的加工步驟中首先加工工件的第一表面并且隨后加工第二表面,則在兩個加工步驟之間過渡時(其中刀片的尖端加工兩個表面之間的過渡邊棱)實現(xiàn)虛擬的擺動軸線的變換。此外,在過渡時還借助刀片的尖端完成退刀槽。本發(fā)明尤其涉及一種刀片,其帶有至少三個分別沿圓弧線延伸的切削部。圓弧線在至少三個交點上相交。至少三個切削刃在這種圓弧線的至少部分區(qū)域中延伸。第一切削刃在圓弧線上從一個交點延伸至另一個交點,并且在構(gòu)成邊棱或倒圓的情況下分別鄰接在另一個切削刃上。第一切削刃比其他兩個切削刃更長,所述其他兩個切削刃同樣也能夠延伸至圓弧線(該切削刃在所述圓弧線上延伸)的交點。然而還規(guī)定,其他切削刃僅在圓弧線的部分長度上延伸,也就是說例如過渡至筆直的邊棱、尤其夾緊邊棱,與確定切削刃的彎曲走向的圓弧線相比,所述夾緊邊棱在不同的位置相交。刀片還可以具有梯形的底部輪廓。尤其規(guī)定,圓弧線或走向光滑的切削刃的交點位于不規(guī)則多邊形的角上、尤其等腰然而不等邊三角形的角上。本發(fā)明尤其涉及一種刀片,其帶有兩個沿圓弧線延伸的切割部,其中,所述兩個圓弧線在兩個交點上相交。而且在此切削刃還可以在整個圓弧上延伸,也即無拐點地在交點之間延伸。然而還可以規(guī)定,兩個切削刃僅在圓弧線的部分區(qū)域上延伸。然而切削刃在兩個交點中的其中一個上相互鄰接。這種刀片尤其是整體式工具的組件,其中,刀片與固持件牢固相連,例如釬焊連接。這種整體式工具例如可以構(gòu)成穿刺板(stechplatte)。切削刃則優(yōu)選是刀片的區(qū)段。優(yōu)選地,固持件通過獨立的擺動驅(qū)動器擺動。還可以規(guī)定,用于調(diào)整銑削頭的角度位置的既有軸線可以作為用于刀片的固持件的擺動軸線使用,否則根據(jù)本發(fā)明則利用所述既有軸線使銑刀繞調(diào)整軸線旋轉(zhuǎn)。該軸線用于固持件的擺動。根據(jù)本發(fā)明的刀片能夠夾緊在固持件上并且具有切削刃,所述切削刃在寬側(cè)平面上與待加工表面的橫截面輪廓線不同地彎曲。所述切割工具可以涉及帶有兩個平行的寬側(cè)的可轉(zhuǎn)位刀片。然而寬側(cè)也可以棱柱狀地構(gòu)成??赊D(zhuǎn)位刀片可以具有兩個切削刃,所述切削刃在尖端匯聚。所述兩個切削刃構(gòu)成切削刃對,并且尤其用于加工相互成角度的表面。通過可轉(zhuǎn)位刀片的鏡像對稱或中心對稱的設(shè)計可以實現(xiàn)兩個或四個切削刃對。切削刃優(yōu)選沿彎曲的線延伸。切削刃對的切削刃可以無拐點地從兩個切削刃中的第一交點延伸至兩個切削刃的第二交點。刀片的一個或多個切削刃可以位于圓弧線上。兩個相交于兩點上的圓弧線可以具有相同的直徑。刀片可以具有鳥舌的形狀,也就是說具有兩個通過相交的圓弧線形成的尖端。然而刀片也可以具有僅一個尖端,然而所述尖端優(yōu)選通過兩個在此相交的尤其具有相同半徑的圓弧線形成。可以涉及具有正向自由角度的正向刀片。寬側(cè)面則以小于90°的銳角過渡至窄側(cè)面。還可以涉及具有0°的自由角度的負(fù)向刀片。在刀片中,窄側(cè)面以90°的角度過渡至寬側(cè)面。刀片可以具有兩個、三個、四個或更多個圓弧線。尤其可以涉及s形刀片或t形刀片。圓弧線可以具有相同或不同的半徑。切削刃的圓弧線的半徑可以在4mm至50mm之間,然而也可以在10mm至30mm之間、優(yōu)選在10mm至20mm之間。刀片優(yōu)選具有至少兩個切削刃,所述切削刃在彎曲的線上延伸。彎曲的線優(yōu)選涉及圓弧線,其中,圓弧具有最多30mm的半徑。圓弧線相交于交點。該交點可以構(gòu)成刀片的尖端。刀片可以在其尖端上倒圓。相交的圓弧線的交點上的正切角具有優(yōu)選90°或小于90°的角度。優(yōu)選地,正切角大于60°。當(dāng)所述正切角比待加工的相互鄰接的表面的夾角小1°、也即例如為89°時就足夠了。正切角由此優(yōu)選在61°至89°的范圍內(nèi)。通過該設(shè)計方式,在兩個直接相互銜接的加工步驟中,分別通過滾動的切割運動首先加工筒狀外表面并且隨后加工平面。而且逆向的加工步驟也是可行的。在此,刀片首先置于這種擺動位置,從而使刀片的第一切削刃在加工時在筒狀外表面上滾動,直至切除點達(dá)到刀片的尖端并且所述尖端位于筒狀外表面與平面之間的過渡邊棱上。在該位置中,要么可以立即借助其他切削刃采取對平面的加工。然而也可以在改變切削刃的情況下制造在邊棱中的切槽(einstech)。在改變時僅需刀片的略微擺動。此外,本發(fā)明還包括這種刀片,所述刀片的定義切削刃的彎曲線在尖端區(qū)域中的正切角大于90°或小于60°。然而該角度必須小于相互鄰接的待加工表面的夾角。利用這種類型的刀片,可以例如加工連接在筒狀外表面上的截錐外表面。而且在還實現(xiàn)在第一加工步驟中的加工,其中,刀片繞虛擬的第一擺動軸線擺動,所述第一擺動軸線位于進(jìn)行加工的切削刃的彎曲線的中心上。在隨后的第二加工步驟中,刀片繞虛擬的第二擺動軸線擺動,所述第二擺動軸線位于第二切削刃的彎曲線的中心上。在兩個加工步驟中,固持件的擺動與水平運動相疊加,所述水平運動的方向通過待加工表面的輪廓給定。此外還規(guī)定,刀片具有三個或更多個切削刃,其中,在此定義切削刃的走向的彎曲線相交于交點并且此處的正切角小于90°。其中兩個切削刃可以延伸出兩個夾緊邊棱,所述夾緊邊棱可以貼靠在固持件的對應(yīng)夾緊邊棱上,以便使刀片的位置相對于固持件固定。夾緊邊棱可以筆直地或彎曲地延伸。這種類型的刀片可以具有三個角,其中,兩個角由相互鄰接的切削刃的尖端構(gòu)成。這兩個尖端通過第一間距相互間隔,兩個夾緊邊棱的交點分別通過第二間距與尖端保持間隔,所述第一間距大于或小于所述第二間距。這種類型的刀片具有頂點,所述頂點位于等腰然而非等邊三角形的頂點上。刀片為了固定在固持件上可以具有螺紋孔或夾緊槽。然而還可以設(shè)置刀片的切向夾緊部。此外,本發(fā)明還包括這種三邊形或四邊形的刀片,其中,三個或四個切削刃分別在構(gòu)成交點的情況下相互過渡。然而刀片也可以是圓形的,例如具有25mm的直徑。還可以使用直徑大于20mm的圓形的刀片。刀片可以至少由以下材料制成:hss(高速鋼)、金屬陶瓷、陶瓷、硬質(zhì)金屬、粉末鋼、cbn(立方氮化硼)、pkd(燒結(jié)碳化鎢)和cvd(化學(xué)氣相沉積材料)制成。根據(jù)本發(fā)明的方法既適用于金屬工件的硬質(zhì)加工也用于軟質(zhì)加工。其涉及改進(jìn)的車削方法。所述設(shè)備涉及帶有電控制裝置的改進(jìn)的普通車床,所述電控制裝置構(gòu)造、裝配或編程用于,利用普通車床實施上述或在實施例中所述的方法。
附圖說明
本發(fā)明的實施例在以下借助附圖進(jìn)行闡述。在附圖中:
圖1示出用于工件的車削加工的設(shè)備的簡略示意的構(gòu)造,
圖2示出根據(jù)加工方法的第一實施例,刀片6的切削刃4在工件2上的切削加工位置中的放大圖,
圖3示出根據(jù)圖2的剖切線iii-iii的剖視圖,
圖4示出根據(jù)圖2、然而在刀片6滾動式進(jìn)給運動之后的視圖,
圖5示出根據(jù)圖4在進(jìn)一步滾動式進(jìn)給運動之后的視圖,
圖6示出根據(jù)圖5在進(jìn)一步滾動式進(jìn)給運動之后的視圖,
圖7示出根據(jù)圖6在改變進(jìn)行加工的切削刃時的視圖,
圖8示出根據(jù)圖7在進(jìn)一步滾動式進(jìn)給運動之后的視圖,
圖9示出根據(jù)圖8在進(jìn)一步滾動式進(jìn)給運動之后的視圖,
圖10示出根據(jù)圖9在進(jìn)一步滾動式進(jìn)給運動之后的視圖,
圖11示出根據(jù)圖10在進(jìn)一步滾動式進(jìn)給運動之后的視圖,
圖12示出加工方法的第二實施例,其中,通過四個依次銜接的階段a、b、c、d示出刀片6在對工件2的自由成型的表面7的切削加工中的不同位置,
圖13示出加工方法的類似于圖12的第三實施例的視圖,其中,刀片6在兩個加工階段a、b之間擺動,
圖14示出刀片的第一實施例,
圖15示出刀片的第二實施例,
圖16示出呈單切削刀形式的刀片的視圖,
圖17示出呈三切削刀形式的刀片的視圖,
圖18示出呈四切削刀形式的刀片的視圖,
圖19示出一種實施例,其中,刀片是整體式工具并且車削一個凸面的筒狀面,
圖20示出三切削刀用于形成槽的應(yīng)用,
圖21示出三切削刀用于形成較寬的槽的應(yīng)用,
圖22示出刀片的另一實施例的俯視圖,
圖23示出根據(jù)圖22中的剖切線xxiii-xxiii的剖視圖,
圖24示出刀片的另一實施例的俯視圖,
圖25示出根據(jù)圖24中的剖切線xxv-xxv的剖視圖,
圖26示出刀片的另一實施例的俯視圖,
圖27示出刀片的另一實施例的俯視圖,
圖28示出刀片的另一實施例的俯視圖,
圖29示出另一實施例的根據(jù)圖1的視圖,
圖30示出另一實施例的類似于圖1的視圖,
圖31示出另一實施例的根據(jù)圖1的視圖,
圖32示出另一實施例的根據(jù)圖1的視圖,
圖33示出刀片6作用在兩個待加工表面7、7′之間的區(qū)域中,
圖34示出另一實施例的根據(jù)圖33的視圖,
圖35示出另一實施例的根據(jù)圖33的視圖,
圖36示出另一實施例的根據(jù)圖33的視圖,
圖37以看向擺動軸線9的俯視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例。
具體實施方式
圖1簡略示意性地示出對于本發(fā)明來說車床的重要的元件,也即帶有卡盤10的工件軸,所述卡盤能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線1旋轉(zhuǎn)驅(qū)動??ūP10承載旋轉(zhuǎn)對稱的待加工的工件2,所述工件可以在該工件的與卡盤10對置的側(cè)面上通過心軸套筒11額外地固持。
在機(jī)床上布置有未示出的十字滑板,所述十字滑板能夠在運動平面中移動。運動平面通過z軸和與其垂直的x軸圍成的,工件旋轉(zhuǎn)軸線1沿所述z軸延伸。十字滑板可以通過相互垂直的驅(qū)動主軸在x-z平面中移動。十字滑板在此可以通過兩個主軸的同時驅(qū)動在弧形軌道上移動。十字滑板承載擺動驅(qū)動器,所述擺動驅(qū)動器具有沿y軸延伸的擺動軸線9。利用所述擺動驅(qū)動器可以使固持件5繞擺動軸線9旋轉(zhuǎn)。用于使固持件5繞軸線9擺動并且用于使十字滑板沿兩個線性方向x和z移動的擺動驅(qū)動器通過控制裝置12控制??刂蒲b置12是電的、尤其數(shù)字的控制裝置,所述控制裝置根據(jù)控制程序來控制軸線。擺動驅(qū)動器可以是帶有角旋轉(zhuǎn)傳感器的伺服電機(jī)??刂蒲b置12配置用于,借助伺服電機(jī)可以將固持件5置于預(yù)定的擺動位置中。尤其規(guī)定,固持件5可以以規(guī)定的角度從第一擺動位置擺動至第二擺動位置。在這兩個擺動位置中或在擺動過程中可以實施車削加工。
固持件5承載可轉(zhuǎn)位刀片6。所述可轉(zhuǎn)位刀片6具有兩個相交于點的弧形延伸的切削刃4、4′。所述兩個切削刃4、4′構(gòu)成切削刃對。設(shè)置兩個或四個切削刃對,所述切削刃對能夠通過刀片6的轉(zhuǎn)位進(jìn)入加工位置中。在所述實施例中,兩個分別弧形延伸的切削刃4、4′在第一和第二交點上相交,其中,兩個交點構(gòu)成刀片6的尖端,所述尖端對角對置。
切削刃4、4′位于一個平面中。在此處涉及這樣的平面,刀片6的寬側(cè)面13在所述平面中延伸。寬側(cè)面13位于x-z平面中,也即位于固持件5的運動平面中。在該實施例中,工件旋轉(zhuǎn)軸線1位于通過寬側(cè)面13定義的平面中。該平面是切削刃平面。
兩個切削刃4、4′通過刀片6的邊棱構(gòu)成,窄側(cè)面14和寬側(cè)面13在所述邊棱上交匯。刀片6位于固持件5的適配于所述刀片的形狀的容納部中,并且通過夾鉗15固持在夾緊座中,并且通過夾鉗15、夾緊銷和/或偏心銷或螺栓固持在夾緊座中。刀片還可以通過整體式工具(獨立工具)、例如穿刺板構(gòu)成。
加工方法的第一實施例介于圖2至11闡述。圖2示出旋轉(zhuǎn)對稱的工件2,所述工件具有筒狀外表面7和與該筒狀外表面垂直的端面7′。端面7′在工件旋轉(zhuǎn)軸線1的旋轉(zhuǎn)平面中延伸。
借助以上提到的調(diào)整裝置(其由十字滑板和擺動驅(qū)動器組成)將固持件5或由固持件承載的刀片6置入圖2所示的位置,在所述位置中,彎曲的切削刃4在切除點8上與待加工表面7相切。通過工件2繞工件旋轉(zhuǎn)軸線1的旋轉(zhuǎn)運動,借助切削刃4在切除點8上從待加工表面7上切除切屑。
出于進(jìn)給目的,切削刃4在滾動運動中沿待加工表面7運動,這通過擺動驅(qū)動器在x-y軸上的同時的弧形移動和固持件5繞擺動驅(qū)動器的擺動軸線9的擺動實現(xiàn)。在此,切除點8從圖2所示的位置移遷移至圖4所示的位置。經(jīng)過圖5所示的中間位置,切除點在滾動式進(jìn)給時遷移至圖6所示的位置,在處于圖6所示位置時靠近待加工表面7的向待加工表面7′的過渡邊棱。
圖7示出位于切削作業(yè)中的切削刃4向切削刃4′的變換,以便加工平面的表面7′。切削刃4、4′所匯聚的尖端在此加工表面7、7′之間的過渡邊棱,所述過渡邊棱沿繞工件旋轉(zhuǎn)軸線1的圓弧線并且位于旋轉(zhuǎn)平面中。
為了加工表面7′,切削刃4′從圖7所示的位置經(jīng)過圖8至圖10所示的中間位置直至圖11所示的最終位置在待加工表面7′上從徑向內(nèi)部至徑向外部滾動經(jīng)過整個待加工表面7。
在利用切削刃4、4′加工兩個表面7、7′時,切除點8、也即切削刃4、4′的與待加工表面7、7′正切接觸的區(qū)段始終而且沒有暫時中斷地沿待加工表面7、7′和切削刃4、4′遷移。
使用切削刃4、4′的整個長度或至少大部分長度區(qū)段用于切削式車削加工實現(xiàn)了低磨損的加工。通過切削刃4、4′在平面中延伸,切削刃能夠被精磨。
切削刃4、4′在該實施例中外凸地彎曲。切削刃具有正向曲率。然而切削刃4、4′也可以直線型地延伸,也即具有曲率0,或內(nèi)凹地彎曲,也即具有負(fù)向曲率。曲率的程度取決于待加工表面7、7′在加工平面中、也即在刀片6或切削刃平面的進(jìn)給平面中的曲率。如果例如應(yīng)該加工凸面的表面,則切削刃尤其可以具有負(fù)向曲率或曲率0。然而曲率值在任何情況下大于待加工表面在加工平面中的曲率值。定義切削刃4、4′的走向的彎曲線可以通過不同的相互過渡的半徑或其他光滑的輪廓線、例如橢圓或卵形曲線、然而還通過擺線構(gòu)成。優(yōu)選地,切削刃4、4′在切削刃平面中的走向通過沿圓弧線延伸的彎曲線規(guī)定。
在切削刃4、4′沿待加工表面7、7′相對移動時,可以涉及精確的滾動運動。然而根據(jù)本發(fā)明的滾動運動包括切削刃4、4′相對于待加工表面7、7′的相對運動,其中,純粹的滾動運動與在x-z平面中的進(jìn)給運動疊加。切削刃4、4′在此具有沿待加工表面7、7′的輪廓線的相對于工件2的相對運動。在該實施例中則應(yīng)該分別是橫向于工件旋轉(zhuǎn)軸線1和沿工件旋轉(zhuǎn)軸線1的方向的線性運動。當(dāng)應(yīng)該加工的表面7、7′在進(jìn)給方向上比相應(yīng)的切削刃4、4′更長時尤其如此規(guī)定。
根據(jù)本發(fā)明的方法不僅是低磨損的。該方法還形成恒定的切割力。由此該方法與刺入方法相比(其中采用在輪廓平面上的整個切削刃長度)導(dǎo)致工具較低的產(chǎn)熱。該方法與現(xiàn)有技術(shù)中類似的方法相比能夠在保持相同表面質(zhì)量的情況下實現(xiàn)更大的進(jìn)給量。該方法能夠利用可轉(zhuǎn)位的刀片實施,所述刀片能夠被精磨。
在圖12所示的第二實施例中,刀片6在進(jìn)給運動中具有在x方向上的分量w和在z方向上的分量v,持續(xù)地繞擺動軸線9擺動。該擺動運動與刀片6的尤其未示出的擺動軸線9或所配屬的擺動驅(qū)動器的水平運動疊加,所述擺動運動持續(xù)地沿待加工表面7的輪廓線延伸。在圖12所示的實施例中,與切除點8從左向右沿待加工表面7遷移相比,切除點8在切削刃4上從右向左以較低的速度遷移。然而還可行的是,刀片6不從左向右、而是從右向左移動,然而所述刀片保持該刀片6的與移動相疊加的擺動運動。此外還可行的是,這兩個運動相互疊加,從而使切除點8在待加工表面7上比在切削刃4上更緩慢地遷移。
如在其他之前所述的方法實施例所述,車削加工在此利用持續(xù)擺動的工具6完成。
在圖13所示的第三實施例中,工件2的兩個待加工表面7、7′利用刀片6制成。待加工表面7可以是筒狀外表面。待加工表面7′可以是截錐面。然而兩個表面中的其中一個還可以是平面。
刀片6具有構(gòu)成主切削刃的尖端4″。在倒圓的尖端切削刃4″上分別連接直線型延伸的所謂的刮擦式切削刃4、4′。刮擦式切削刃4、4′基于通過進(jìn)給方向v1、v2給定的切割方向而言位于尖端切削刃4″之后,從而通過尖端切削刃4″實現(xiàn)主要切削性能,并且刮擦式切削刃4、4′基本上僅具有拋光功能。兩個刮擦式切削刃4、4′之間的角度α約為90°-1°、也即89°。
所述方法被分成兩個車削加工步驟a、b。在該實施例中,在第一車削加工步驟a過程中,刀片6在進(jìn)給方向v1上在其不擺動的情況下沿待加工表面線性移動,從而使切除點8位置固定地保留在切削刃4″上。平面地貼靠在新近加工的表面7上的、直線型延伸的切削刃4′具有拋光的功能。
第二待加工表面7′通過第二車削加工步驟b加工。為此,刀片6事先擺動,從而使直線型延伸的切削刃(刮擦式切削刃)以線性位置貼靠在表面7′上。在此以方向v2實現(xiàn)進(jìn)給,從而使主要切削性能通過尖端側(cè)、彎曲的切削刃4″實現(xiàn),而直線型延伸的切削刃4′僅發(fā)揮拋光功能。
視為有利的是,利用工具6能夠制造具有兩個與工件的旋轉(zhuǎn)軸線成不同角度的平面,所述工具僅采取不同的擺動位置。在此繞擺動軸線實現(xiàn)擺動,所述擺動軸線基本上垂直于工件2的旋轉(zhuǎn)軸線延伸。然而還可以實現(xiàn)刺穿或退刀槽的制造。
圖14示出刀片6的一種實施例。其涉及呈鳥舌狀的刀片,其帶有兩個相同設(shè)計的切削刃4、4′,所述切削刃分別在具有半徑r1和r2的圓弧線上延伸。半徑r1和r2可是相同的。然而所述半徑也可以是不同或接近的。刀片6由此具有兩個切削刃4、4′,所述切削刃在相互對置的尖端16上匯聚。
圖15涉及刀片6的第二實施例。在此切削刃4、4′沿弧線延伸,所述弧線分別在具有相同半徑r1、r2的圓弧上延伸。然而切削刃4、4′并不從尖端延伸至尖端,也即從兩個圓弧線的交點延伸至交點,而是僅延伸至一個尖端16。這種類型的刀片應(yīng)用在如圖14所示的長刀片6不能進(jìn)入的狹小場地中。
圖14示出雙切削刀,而圖15示出單切削刀。圖16同樣示出單切削刀,其帶有兩個在尖端匯聚的切削刃4,所述切削刃在具有19mm的曲率半徑的圓弧線上延伸。
圖17示出三角形的刀片的俯視圖,該刀片共設(shè)計三個切削刃,其中,四個相鄰的切削刃分別在交點上相交以及所有圓弧線形的切削刃4設(shè)計有19mm的圓弧半徑。圖16至圖18(然而還根據(jù)圖14)的所有刀片可以具有中央孔,固定螺栓或固定銷可以穿過所述中央孔
圖18示出四角形的刀片的俯視圖,其中,總共四個沿圓弧線延伸的切削刃4分別與相鄰接的切削刃4在交點上相交。而且切削刃在此沿具有19mm的圓弧半徑的圓弧線上延伸。圖16至圖18(然而還根據(jù)圖14)的所有刀片可以具有中央孔,固定螺栓或固定銷可以穿過所述中央孔。
圖19示出兩個呈獨立工具形式的切割工具。其涉及整體式工具,其帶有鏡像構(gòu)成的切削刃4、4′,所述切削刃分別在圓弧線上延伸。在加工工件2的過程中,刀片不僅在弧形的進(jìn)給段上而且還以擺動角擺動,從而使切削刃4通過滾動式運動在外凸的待加工表面7上遷移。以附圖標(biāo)記4′標(biāo)注了在不同擺動角上的相同的工具,以便進(jìn)行端面加工。
圖20示出利用三切削刀對工件2的加工,如圖17所示。沿圓弧線延伸的切削刃4在進(jìn)行加工時僅實現(xiàn)相對于工件2的滾動式運動。在此在工件2中形成的槽的寬度、也即待加工表面7在軸向上的長度具有與切削刃7的兩個端部邊棱之間的弧線間距相同的長度。
圖21同樣示出根據(jù)圖17在工件2上銑削周向槽時的三切削刀。待加工表面7的軸向長度、也即槽寬度在此大于切削刃4的長度。在此,切削刃4通過刀片的擺動在待加工表面7上滾動。此外,該刀片運動還與軸向上的線性的進(jìn)給方向疊加。
圖22和圖23示出具有兩個沿圓弧線延伸的切削刃4、4′的可轉(zhuǎn)位刀片。從圖23的橫截面圖可知,其涉及正向的可轉(zhuǎn)位刀片6。切削刃4、4′在圓弧線上延伸,所述切削刃在兩個頂點16、16′上相交。在交點16′上使切削刃倒圓。在交點16上,切削刃在構(gòu)成過渡邊棱的情況下相互銜接。過渡邊棱構(gòu)成尖端。在圖22中還示出切線17。其在此涉及在定義切削刃4、4′的走向的圓弧線上的交點上的切線。切線17、17′的夾角β小于90°、例如是89°或更小。
圖24和圖25示出負(fù)向的可轉(zhuǎn)位刀片6。在此,切削刃4、4′和形成所述切削刃的彎曲線在其交點上具有切線17,所述切線具有小于90°的夾角β。
圖26示出帶有總共三個分別在弧線上延伸的切削刃4、4′的可轉(zhuǎn)位刀片6。切削刃4在兩個頂點16、16′之間延伸,在所述頂點上切削刃4′與切削刃4或者切削刃4″與切削刃4′相交。在交點16的區(qū)域中的正切角<=90°,正切角小于90°。切削刃4、4′、4″的走向通過具有半徑r1、r2、r3的圓弧線定義。切削刃4′沿通過半徑r1定義的圓弧線延伸。切削刃4′沿通過半徑r2定義的圓弧線延伸。切削刃4″沿通過半徑r3定義的圓弧線延伸。通過半徑r1定義的圓弧線與通過半徑r2和r3定義的圓弧線在交點16、16′上相交。切削刃4在交點16上與切削刃4′相交,并且在交點16′上與切削刃4″相交。在交點16、16′處在切削刃4、4′、4″上的切線17、17′、17″相互形成小于90°的夾角。切線17、17′、17″相互成小于90°的角度。切削刃4′、4″無拐點地過渡至直線型延伸的夾緊邊棱18、18′,所述夾緊邊棱在交點35上相交。具有半徑r1、r2的彎曲線相對地則在交點16″上相交。交點16、16′、16″由此位于不規(guī)則多邊形的頂點上。在此涉及等腰、然而非等邊三角形。
圖27同樣示出構(gòu)成三個切削刃4、4′、4″的刀片6。在此,切削刃4還在兩個交點16、16′上分別與其他切削刃4′、4″相交,其中,切削刃4′、4″在構(gòu)成頂點35的情況下相互過渡。在頂點35的區(qū)域中,刀片6的邊棱構(gòu)成夾緊邊棱18。夾緊邊棱18在此在弧線上延伸。切削刃4、4′、4″在該實施例中不僅部分地在形成切削刃的彎曲線上延伸,而且還沿通過半徑r1、r2、r3定義的彎曲線從交點16延伸至交點16′或從交點16延伸至交點16′并且從交點16′延伸至交點16″,所述彎曲線的頂點16、16′、16″在此也位于不規(guī)則多角形的頂點上。頂點35在此與定義切削刃4′、4″的走向的圓弧線的交點16″重合。在此,在頂點16、16′的區(qū)域中的切線17、17′、17″之間的夾角大致小于90°。
圖28示出刀片,所述刀片的切削刃4、4′、4″沿具有半徑r1、r2、r3的圓弧線延伸。切削刃4、4′、4″的頂點位于梯形的頂點上。定義切削刃平面的切削刃4、4′、4″的走向的圓弧線的交點16、16′、16″相對地則位于等腰三角形的頂點上。交點16、16′之間的間距等于交點16′、16″之間的間距,然而小于交點16、16′之間的間距。切削刃4′、4″分別從交點16和16′一直延伸至拐點35。刀片6的邊緣在兩個拐點35之間直線型地大致平行于交點16、16′之間的假想連接線地延伸。
圖29示出能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線1旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的工件2,并且示出可轉(zhuǎn)位刀片6,利用所述可轉(zhuǎn)位刀片能夠車削筒狀外表面7和直接連接在所述筒狀外表面上的平面7′。為此,可轉(zhuǎn)位刀片6具有兩個切削刃4、4′,所述切削刃分別在具有半徑r1、r2的弧線上延伸。兩個半徑r1、r2可以是相同的。半徑r1、r2定義了圓心20、20′,所述圓心是虛擬的擺動軸線,刀片在相應(yīng)的加工中繞所述虛擬的擺動軸線擺動。刀片6與能夠繞擺動軸線9擺動驅(qū)動的固持件5牢固地相連,其中,擺動軸線9的在此未示出的擺動驅(qū)動器能夠在圖紙平面中移動。在圖紙平面中的水平移動與繞擺動軸線9的擺動運動相協(xié)調(diào),從而使可轉(zhuǎn)位刀片在利用切削刃4加工筒狀外表面7時繞半徑r1的圓心20滾動,并且在利用切削刃4′加工平面7′時繞半徑r2的圓心20′滾動,其中,圓心20、20′分別平行于表面7、7′遷移。
圖30示出一種實施例,其中,平面7′與平面7對置,并且平面7″與平面7′對置。平面7″可以利用切削刃4″加工。在第一加工步驟中,例如平面7′利用切削刃4′加工,為此刀片繞半徑r2的圓心20擺動,其中,圓心平行于平面7′遷移。緊隨其后地利用切削刃4加工筒狀面7,其中,刀片繞半徑r1的圓心擺動。后者朝旋轉(zhuǎn)軸線1的方向運動,從而使切削刃4在筒狀外表面7上滾動。緊隨其后地利用切削刃4″加工平面7″。在此也滾動地完成加工。
在加工多個待加工表面7、7′、7″的情況下,刀片6繞位置相互不同的滾動軸線滾動,所述滾動軸線分別通過相對應(yīng)的切削刃4、4′、4″的曲率半徑r1、r2、r3的圓心20定義。
平面7″′通過獨立的工具制造,所述工具具有刀片6′,所述刀片帶有繞圓心20彎曲的切削刃4。而且在此固持件5繞擺動軸線9擺動,并且在平面中移動,從而使切削刃4繞虛擬的滾動軸線20在平面7″′上滾動。
在圖29、圖30的實施例中,在切削刃的尖端中的正切角β小于90°,相較而言,在圖31所示的實施例中,在刀片6的尖端31中的正切角大于90°,然而小于兩個待加工表面7、7′之間的夾角。在筒狀外表面7上連接有相互對置的截錐外表面7′、7″,所述截錐外表面通過切削刃4″和4′加工。在所述加工中,切削刃4、4′、4″繞虛擬的滾動軸線20、20′、20″滾動。
在圖32所示的實施例中,刀片具有四個切削刃,所述切削刃分別沿圓弧線延伸。僅三個切削刃付諸使用,也即對一個筒狀外表面7和兩個與筒狀外表面鄰接的截錐外表面7′、7″進(jìn)行加工。在此定義切削刃4、4′、4″的走向的圓弧線的交點位于正方形的頂點上。在此可以涉及不規(guī)則四角形。此外還規(guī)定,使用這樣的刀片,在所述刀片中,定義切削刃的走向的圓弧線位于五角形或六角形的頂點上。五角形或六角形可以是規(guī)則的或不規(guī)則的。
圖33示出一種實施例,其中,筒狀外表面7和與所述筒狀外表面上鄰接的平面7被加工。在筒狀外表面7與平面7′之間的過渡區(qū)域中,利用刀片6的尖端制成退刀槽21。在此不僅標(biāo)注了正切角β,還標(biāo)注了平面7′與筒狀外表面7對接形成的夾角γ。正切角β為89°,而兩個表面7、7′之間的夾角為90°。
圖34所示的實施例示出了窄小的可轉(zhuǎn)位刀片6,其中,正切角小于60°,從而能夠制成內(nèi)錐面7′,在所述內(nèi)錐面上連接有筒狀外表面7,其中,內(nèi)錐面7′與筒狀外表面7之間的夾角為60°。
在圖35所示的實施例中示出對刀片6的應(yīng)用,所述刀片僅具有一個尖端16,其中,在此兩個切削刃4、4′在構(gòu)成正切角β為89°的情況下匯聚在尖端,以便加工兩個表面,所述表面相交成90°的平面角。
圖36所示的實施例同樣示出了一種帶有一個尖端16的可轉(zhuǎn)位刀片。在此,切削刃4、4′在尖端匯聚而成的正切角β為119°,從而利用所述可轉(zhuǎn)位刀片能夠制成筒狀外表面7和與所述筒狀外表面鄰接的錐形外表面,所述筒狀外表面和錐形外表面以120°的夾角相交。
總體上適用的是,正切角僅略微、尤其比兩個待加工表面之間的夾角小1°。
在圖37所示的實施例中使用銑削頭的銑刀桿32,以便實現(xiàn)固持件5的擺動驅(qū)動器??赊D(zhuǎn)位刀片6可以借助進(jìn)給驅(qū)動器34相對于工件2在圖紙平面中水平移動。同時固持件5還可以繞銑刀桿32的擺動軸線9擺動,從而能夠利用刀片6加工筒狀外表面7和兩個平面7′、7″。
上述實施例用于闡述全部包含在本申請中的發(fā)明,所述發(fā)明至少通過以下技術(shù)特征組合分別對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)造性的改進(jìn),也即:
一種方法,其特征在于,所述刀片6在切除過程中或在兩個加工步驟之間繞垂直地在進(jìn)給平面中的擺動軸線9擺動。
一種方法,其特征在于,切除點8通過滾動式運動分量沿與待加工表面7、7′的輪廓線不同彎曲的切削刃4、4′遷移。
一種方法,其特征在于,所述刀片6具有第一切削刃4,所述第一切削刃在第一加工步驟中與工件2的第一表面7形成切削接觸,并且具有第二切削刃4″,所述第二切削刃在刀片6繞擺動軸線9擺動之后在第二加工步驟中與工件2的第二待加工表面7′形成切削接觸。
一種方法,其特征在于,切削刃4、4′位于切削刃平面3中,所述切削刃平面的面法線垂直于工件2的旋轉(zhuǎn)軸線1延伸。
一種方法,其特征在于,工件2的旋轉(zhuǎn)軸線1在切削刃平面3中或在一個相對于切削刃平面3的平行平面中延伸。
一種方法,其特征在于,固持件5在弧形軌道上繞滾動軸線擺動。
一種方法,其特征在于,刀片運動至少具有繞在切削刃平面3中延伸的擺動軸線9的擺動運動。
一種方法,其特征在于,滾動式的刀片運動由刀片6的純粹的滾動運動與刀片沿待加工表面7、7′的輪廓線的縱向運動的疊加組成。
一種方法,其特征在于,刀片6利用這種進(jìn)給運動運動并且繞擺動軸線9擺動,從而使切除點8沿待加工表面7、7′遷移的速度大于或小于切除點8沿切削刃4、4′遷移的速度。
一種設(shè)備,其特征在于擺動驅(qū)動器,所述刀片6利用所述擺動驅(qū)動器在切除過程中或在兩個加工步驟之間繞垂直地在進(jìn)給平面中的擺動軸線9擺動。
一種設(shè)備,其特征在于,進(jìn)給驅(qū)動器和擺動驅(qū)動器配置和能夠配置為,使得切削刃4、4′在加工待加工表面時實施滾動運動,其中,切除點8沿切削刃4、4′遷移。
一種設(shè)備,其特征在于,切削刃平面3的面法線垂直于旋轉(zhuǎn)軸線1延伸,和/或旋轉(zhuǎn)軸線1在切削刃平面3或在相對于切削刃平面的平行平面中延伸。
一種設(shè)備,其特征在于,固持件5能夠繞擺動軸線9擺動,所述擺動軸線能夠在切削刃平面3中位移。
一種刀片,其特征在于,切削刃4、4′沿在寬側(cè)面13的平面中延伸的圓弧線延伸。
一種刀片,其特征在于,至少兩個切削刃4、4′沿兩個通過具有半徑r1、r2的相交的圓構(gòu)成的輪廓線延伸,其中,切削刃4、4′在輪廓線的至少一個交點的區(qū)域中必要時在構(gòu)成倒圓的情況下相互過渡。
一種刀片,其特征在于,刀片是帶有兩個切削刃對4、4′或四個切削刃對4、4′的可轉(zhuǎn)位刀片。
一種刀片,其特征在于,刀片具有至少一種以下材料:hss(高速鋼)、金屬陶瓷、陶瓷、硬質(zhì)金屬、粉末鋼、cbn(立方氮化硼)、pkd(燒結(jié)碳化鎢)和cvd(化學(xué)氣相沉積材料)。
一種設(shè)備,其特征在于,利用擺動驅(qū)動器25、32能夠?qū)崿F(xiàn)較大的擺動角度,從而能夠在第一加工步驟中,利用兩個切削刃中的第一切削刃4通過沿第一切削刃4遷移的切除點8對工件2的第一表面7進(jìn)行加工,并且能夠隨后在至少一個第二加工步驟中,利用兩個切削刃4、4′中的至少第二切削刃對工件2的至少第二表面7′進(jìn)行加工,其中,切除點8沿第二切削刃4′和待加工的第二表面7′遷移。
一種方法,其特征在于,在第一加工步驟中,利用兩個切削刃中的第一切削刃4通過沿第一切削刃4遷移的切除點8對工件2的第一表面7進(jìn)行加工,并且隨后在至少一個第二加工步驟中,利用兩個切削刃4、4′中的至少第二切削刃對工件2的至少第二表面7′進(jìn)行加工,其中,切除點8沿第二切削刃4′和待加工的第二表面7′遷移。
一種設(shè)備或方法,其特征在于,工件2的旋轉(zhuǎn)軸線1在切削刃平面3中或相對于切削刃平面3的平行平面中延伸。
一種設(shè)備或方法,其特征在于,第一表面或第二表面7、7′是筒狀外表面、平面、截錐外表面或外凸或內(nèi)凹彎曲的表面,并且兩個表面7、7′相互成一個小于180°的夾角,并且直接相互鄰接或相互間隔。
一種設(shè)備或方法,其特征在于,固持件5的擺動軸線9與切削刃4、4′的間距大于切削刃的半徑r1、r2、r3,優(yōu)選至少雙倍于切削刃的半徑。
一種設(shè)備或方法,其特征在于,兩個切削刃4、4′分別沿圓弧線延伸,所述圓弧線的圓心20是虛擬的擺動軸線,以便使刀片6在兩個加工步驟中擺動,其中,虛擬的擺動軸線20與待加工表面7、7′輪廓平行地遷移。
一種設(shè)備,其特征在于,切削刃4、4′具有曲率半徑,所述曲率半徑小于固持件5的擺動軸線9相對于切削刃4、4′的間距,并且固持件5在進(jìn)給平面中還能夠額外地以橫向于旋轉(zhuǎn)軸線1的運動分量移動。
一種方法,其特征在于,切削刃4、4′具有曲率半徑,所述曲率半徑小于固持件5的擺動軸線9相對于切削刃4、4′的間距,并且固持件5在進(jìn)給平面中還能夠額外地以橫向于旋轉(zhuǎn)軸線1的運動分量移動。
一種方法或設(shè)備,其特征在于,定義兩個切削刃4、4′的走向的彎曲線在構(gòu)成正切角α的情況下在交點16、16′上相交,所述正切角小于在切削刃平面中在待加工表面7、7′的交點上的正切角β。
一種方法或設(shè)備,其特征在于,擺動軸線23通過用于對機(jī)床的銑刀頭進(jìn)行角度調(diào)整的調(diào)整軸線32構(gòu)成。
一種方法或設(shè)備,其特征在于,刀片6利用這種進(jìn)給運動運動并且繞擺動軸線9擺動,從而使切除點8沿待加工表面7、7′遷移的速度大于或小于切除點8沿切削刃4、4′遷移的速度。
一種刀片,其特征在于,兩個在交點16中貼靠在彎曲線上的切線17、17′之間的夾角β小于等于90°、優(yōu)選小于90°。
一種刀片,其特征在于,所述刀片帶有兩個分別沿彎曲線、優(yōu)選沿圓弧線延伸的切削刃4、4′,其中,兩個彎曲線、尤其圓弧線在兩個交點16、16′上相交。
一種刀片,其特征在于,圓弧線的交點16、16′、16″位于不規(guī)則多角形的角上、尤其等腰然而不等邊三角形的角上。
一種刀片,其特征在于,所述其他的切削刃4′、4″無拐點或構(gòu)成邊棱地向直線型夾緊邊棱18過渡。
一種刀片,其特征在于,夾緊邊棱沿直線或沿弧線延伸。
一種刀片,其特征在于,兩個切削刃4、4′沿圓弧線延伸,所述圓弧線相較于兩個交點,其中,刀片6在兩個交點的區(qū)域中構(gòu)成尖端16。
一種刀片,其特征在于,刀片具有至少一種以下材料:hss(高速鋼)、金屬陶瓷、陶瓷、硬質(zhì)金屬、粉末鋼、cbn(立方氮化硼)、pkd(燒結(jié)碳化鎢)和cvd(化學(xué)氣相沉積材料)。
此外,本發(fā)明還涉及刀片在所述實施例中利用上述類型的方法用來切削加工旋轉(zhuǎn)對稱的工件的應(yīng)用。
所有公開的特征(本身及其相互組合)都有發(fā)明意義或發(fā)明價值。在本申請的公開文件中,所屬/附屬的優(yōu)先權(quán)文本(在先申請文件)的公開內(nèi)容也被完全包括在內(nèi),為此也將該優(yōu)先權(quán)文本中的特征納入本申請的權(quán)利要求書中。從屬權(quán)利要求的特征都是對于現(xiàn)有技術(shù)有獨立發(fā)明意義或價值的改進(jìn)設(shè)計,尤其可以這些從屬權(quán)利要求為基礎(chǔ)提出分案申請。
附圖標(biāo)記清單
1旋轉(zhuǎn)軸線
2工件
3切削刃平面
4切削刃
4′切削刃
4″切削刃
5固持件
6可轉(zhuǎn)位刀片
7筒狀外表面
7′端面、平面、截錐面
7″平面
7″′平面
8切除點
9擺動軸線
10卡盤,夾緊設(shè)備
11心軸套筒
12控制裝置
13寬側(cè)面
14窄側(cè)面
15夾鉗
16尖端,頂點,交點
16′頂點,交點
16″頂點,交點
17切線
17′切線
17″切線
18夾緊邊棱
18′夾緊邊棱
19固定孔,螺栓孔
20虛擬的擺動軸線/圓心,滾動軸線
20′滾動軸線,圓心
20″滾動軸線,圓心
21退刀槽
22工具支架
32調(diào)整軸線
33固持件支架
34進(jìn)給驅(qū)動器
35頂點,拐點
r1半徑
r2半徑
r3半徑
v1進(jìn)給
v2進(jìn)給
a階段/切削加工步驟
b階段/切削加工步驟
c階段
d階段
v方向
w方向
z方向
β正切角
γ工件夾角