專利名稱：具有軸向調整的銑刀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種銑刀，特別是一種平面銑刀，該銑刀具有權利要求1前敘部分的特征，即具有一個刀體，該刀體具有多個刀塊座，具有一個底面、幾個自由面或側面和一個切削面的刀塊裝在這些刀塊座中，至少一個刀塊沿一個調整方向可調整地固定在多個刀塊座中的一個刀塊座中，該刀塊座以多個平面為界；一個接受器，該接受器沿該調整方向可調整地固定在刀體上以便對該刀塊作可調整的安裝，并且具有用于該刀塊的至少兩個側面的支承裝置；一個夾緊裝置，該夾緊裝置支承在刀體上并且通過一個平面壓緊在該刀塊的切削面上。
特別是裝有可更換的可轉位刀塊的銑刀具有一個刀體，該刀體上形成有一個或多個用于相應的可轉位刀塊座。常常要求各單個可轉位刀塊沿其軸向位置是可以調整的。這種措施例如可以用來達到設置預定數(shù)目的精加工切削刃的目的。在平面銑刀的情況下，銑刀的圓周切削刃在例如作為粗加工切削刃時將在很高的金屬切削速度下工作，業(yè)已證明，對于只有一個精加工切削刃例如提供3至5個粗加工切削刀是有利的，以便獲得良好的光潔度。因此，根本不需要把所有刀塊都以軸向可調整的方式緊固在刀體上。只要把一個或幾個刀塊通過相應的可調整的安裝裝置來固定就足夠了。
從美國專利3802043(它公開了權利要求1的前言部分的特征)中可以了解到一種銑刀，該銑刀具有用來容納可調整地固定的轉位刀塊的凹座。設置在該凹座中的是一個具有一個刀塊座的夾頭。該夾頭(其厚度超過可轉讓刀塊的厚度的兩倍)具有用于可轉位刀塊底面的一個支承面和幾個側向的支承面。該夾頭利用其后面靠緊在刀體的凹座的一個相應的平面支承面上。一個楔塊把可轉位刀塊壓入夾頭的刀塊座內并且由此把夾頭壓緊在凹座的對置壁上。用來沿縱向調整夾頭的是一個可轉動的凸輪，該凸輪利用其凸輪表面靠緊在該夾頭的一個端面上。
該夾頭需要一定的安裝空間，從而使在連續(xù)的可轉位刀塊之間的齒距不能少于一個確定的最小空間。這樣就限制了刀塊(齒)的可能數(shù)目，由此限制了該銑刀的金屬切削速度。
特別是在銑刀只有某些可轉位刀塊是處于可調整的安裝的情況下，由于夾頭而增加的齒距具有有害的作用。如果用于非可調整地安裝的可轉位刀塊的刀塊座直接設置在刀體上，該齒距往往比較小。但是為了實現(xiàn)均勻的齒距，它們必須定到由較少數(shù)量夾頭所決定的較大的齒距。
同樣從上述美國專利3802043中還可了解到不用任何夾頭來可調整地安裝可轉位刀塊。為此，在刀體上設置有一個刀塊座，該刀塊座具有一個用于可轉位刀塊的底面的平面?？赊D位刀塊沿側向以其自由面直接靠緊在上述凸輪上。為了緊固，該可轉位刀塊通過一個楔塊支靠在該平面上。
在這樣配置的情況下，刀塊的精確對中取決于凸輪的對中。即使是圍繞其轉動軸線的很小的間隙或者其轉動軸線的一個小的角度誤差或者在與凸輪接觸位置處的刀塊上的磨損部位都可能在某些情況下造成刀塊的錯誤的調整。
可以從德國專利674112中了解到一種刀頭，該刀頭具有以一種沿軸向可調整方式安裝的刀具。這些刀具與一個偏心螺栓的頭部相接合，該螺栓的桿身被安置在一個刀具體的孔中。該刀具是一種相應的長型結構并且可提供足夠的安裝空間。但是，這種方法不可能容易地轉用于可轉位刀塊上。
可以從德國專利DE3530745A1中了解到一種刀頭，該刀頭具有多個分別安裝在夾頭中的刀塊。這些夾頭都可調整地固定。為此，這些夾頭都具有相應的刀塊座，因而切削力一開始從相應的刀塊傳遞到夾頭上，然后再從夾頭傳遞到刀體上。這樣就要求夾頭具有堅固的結構，因而就要求有較大的安裝空間。
根據(jù)上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種銑刀，該銑刀具有至少一個可調整刀塊座和較小的齒距，并且它可以使刀塊作出精確的調整。
該目的可以通過一種具有權利要求1特征的銑刀來實現(xiàn)，即該銑刀具有一個刀體，該刀體具有多個刀塊座，具有一個底面、幾個自由面或側面和一個切削面的刀塊裝在這些刀塊座中，至少一個刀塊沿一個調整方向可調整地固定在多個刀塊座中的一個刀塊座中，該刀塊座以多個平面為界；一個接受器，該接受器沿該調整方向可調整地固定在刀體上以便對該刀塊作可調整的安裝，并且具有用于該刀塊的至少兩個側面的支承裝置；一個夾緊裝置，該夾緊裝置支承在刀體上并且通過一個平面壓緊在該刀塊的切削面上；其中刀塊以其底面直接支靠在刀體的一個座面上。
本發(fā)明的銑刀具有一個其上直接夾緊著該可調整地固定的刀塊的刀體。為此，該刀體設置有一個凹座和/或一個徑向凸臺，該凹座或凸臺具有一個朝著刀塊的底面的座面。刀塊以其底面靠緊在該座面上并且通過一個楔塊被壓緊在座面上。壓緊在刀塊的切削面上的楔塊支承在一個對置面上。也可以使用其他緊固裝置來取代楔塊。
為了使刀塊調整到預定位置，提供了一個特殊的夾頭(接受器)，該接受器只與刀塊的自由表面支承接觸，而不與其底面接觸。在刀塊的底面與刀體的相應的支承面之間的直接接觸產(chǎn)生了一個從刀塊進入刀體的力的直接的無分流的通量，反之亦然。這樣就實現(xiàn)了轉讓刀塊對切削力作用的很大的剛性和精確的固定。
可轉位刀塊的調整借助于該夾頭以精確的方式進行。該夾頭導引可轉位刀塊以彼此之間相對形成的一個角度精確地靠緊在至少兩個側面或自由表面上并且在調整操作期間可防止可轉位刀塊的傾斜或轉動。該夾頭可以在刀體的凹座的一個相應的底面上受到精確地導引。在調整時，可轉位刀塊的導引是相應地精確的。角度誤差(它在例如沒有夾頭的可調整刀塊座情況下可能發(fā)生)因而可以降低到最小值或者完全排除。
利用一種適當?shù)慕Y構，該特殊的夾頭可以使可轉位刀塊具有不同的有利形式。避免在可轉位刀塊與致動件(例如凸輪)之間的直接接觸的作用在于，與已知的可調整刀塊座(沒有夾頭)的情況相反，可轉位刀塊的實際形狀對于其調整已經(jīng)沒有重要意義。
在夾頭的支承面與可轉位刀塊側面之間的接觸可以限制在較小的表面區(qū)內，該些區(qū)最好是當?shù)秹K被夾緊在不同位置上時，刀塊上不受到任何磨損或至少只有很少磨損的部位。因此刀塊可以設計成一個可轉位的刀塊，它在所有安裝位置都可以保證其精確調整而與磨損情況無關。
本發(fā)明的銑刀還可以使小齒距成為可能。在圓周方向不需要為在可轉位刀塊的底面與刀體支承面之間的夾頭提供所用的空間。因此該可調整的刀塊座在圓周方向不需要比一個不可調整的刀塊座具有更大的空間。因此，通過刀塊座和夾頭的特殊的結構，本發(fā)明兼有不用夾頭夾緊的優(yōu)點和用夾頭提供所涉及的調整精度的優(yōu)點。
接受器最好在任何情況下沿軸向和沿徑向兩個方向具有至少一個支承面區(qū)，該至少一個支承面區(qū)與刀塊的相應的側面或自由表面支承接觸并由此把刀塊固定在其位置上。然而，與常規(guī)的夾頭相反，該接受器沿橫向是敞開的，或者沿圓周方向在可轉位刀塊的刀塊座附近相對于刀體是敞開的。由此該接受器可調整地決定了刀塊的軸向位置。刀塊的徑向位置和轉動位置由接受器進行不可調整地固定。在圓周方向，刀體的座面固定了該位置。
由于刀塊不可轉動地固定在接受器內，該轉動位置由所述接受器的支承(最好通過一個平面支承面靠緊在凹座的底部)所決定。在刀塊調整期間，刀塊借助于接受器可沿軸向位移。一個作用在該接受器上的調整裝置可用來達到此目的。這包括刀塊以其底面在凹座的相應的支承面上滑動。但是，它既不能轉動也不能傾斜，因為該接受器通過其沿徑向延伸的支承面和通過其沿軸向延伸的支腿到達所述刀塊后面而把刀塊的位置固定。
一個偏心螺栓、一個凸輪、一個楔塊或其他相類似東西可以用作該調整裝置。這里重要的是必需以比較靈敏的方式作用一個適當?shù)闹聞恿?。為了使精確調整成為可能，這里還需要使接受器可被固定在一種狀態(tài)下，在該狀態(tài)下它可以通過致動力進行調整，但是否則它將保持其位置。這可以通過一個固定螺栓實現(xiàn)，該螺栓基本上沿徑向設置并且借助于一個相應的孔穿過該接受器伸出。該固定螺釘通過一個彈性裝置支承在接受器上。該彈性裝置可使固定螺釘部分放松，使固定力減少，從而使接受器的規(guī)定位移成為可能。
最好用來緊固刀塊的裝置是一個楔塊，該楔塊通過其底面使刀塊壓緊在刀體的凹座的一個側壁上。該楔塊最好沿著一個橫向于接受器的調整方向的方向移動。在平面銑刀的情況下，這可以通過一個可以沿徑向在刀塊與對置的壁面之間被驅動的楔塊來實現(xiàn)。楔塊的拉入和固定通過一個適當?shù)淖詈檬茄貜较蛟O置的螺釘來完成。
本發(fā)明的其他細節(jié)和優(yōu)點將可從下面的說明、附圖以及從屬權利要求中獲得。
本發(fā)明的一個典型的實施例在附圖中示出，其中

圖1以簡化的透視圖示出了銑刀的一部分；圖2以前視圖示出了圖1中的銑刀的一個設置有一個刀塊的接受器；圖3以俯視圖示出了圖2中的裝有該刀塊的接受器；圖4以前視圖示出了圖2和圖3中的不裝有刀塊的接受器；圖5以沿圖2中的V-V線截取的剖面圖示出圖2中的接受器；圖6以沿圖2中的VI-VI線截取的剖面圖示出了圖2中的接受器；圖7以側視圖示出了用來把接受器定位在刀體上的一個偏心螺釘(它可從圖1中看見)；
圖8以俯視圖示出了圖7中的該偏心螺釘；圖9以前視圖示出了一個用來把刀塊緊固在刀體上的夾緊楔；圖10和11分別以左和右側視圖示出了圖9中的夾緊楔；以及圖12以俯視圖示出了圖9至11中的夾緊楔。
圖1中所示的是一個平面銑刀1，該銑刀具有一個帶有一個環(huán)形的外區(qū)3的近似回轉對稱形狀的刀體2。在刀體2的一側設置有一個連續(xù)壁4，該壁具有多個用來與一根刀具軸(圖中未示出)相連接的孔5，6。環(huán)形外區(qū)3在其整個圓周上設置有順序排列的刀塊座11至22，在任何情況下一個刀塊24，25可以裝在該座中。所有的刀塊24，25都設計成彼此相同的結構，在相應的刀塊座11至22中，刀塊24安裝在固定位置，而刀塊25則安裝在可調整位置。在刀塊座11-22之間的間距(從而在刀塊24，25或其切削刃之間的間距)沿刀體2的整個圓周上是近似相等的。具體地說，在不可調整的刀塊24之間的間距與在可調整和不可調整的刀塊25，24之間的間距之間沒有本質的或強制的區(qū)別。但是，如果可改變的間距是有利的話，也可以提供這樣的間距。
如圖2中所具體示出的，刀塊24，25在所有情況下都具有一個周邊切削刃26的一個平面切削刃27。在周邊切削刃26與平面切削刃27之間，與后者基本上為直角取向，設置有一個轉角切削刃28，這些切削刃在該實施例中具有相同的長度，因此在前視圖中該刀塊是一個八邊形。
不可調整的刀塊座11至13，15至19以及21至22都設計成互相相同的結構，下面將根據(jù)刀塊座12來進行說明。為了形成該刀塊座12，刀體12具有一個徑向凸臺31，該凸臺的沿徑向的外形與刀塊24的外形近似一致。在其朝向切削刃24的一側該徑向凸臺31具有一個平面的座面，該座面的表面法線近似指向圓周方向。該表面法線的精確位置和取向將由刀塊24的軸向和徑向安裝角來決定。
在徑向凸臺31的前面形成有一個凹槽32，徑向凸臺31的座面沒有任何偏移地匯合在凹槽32的側壁中。設置在凹槽32內的是一個用于刀塊24的止動銷33。凹槽32的底部和止動銷33形成用于刀塊24的側面的支承面并且決定了刀塊的位置。為了將刀塊24牢固地夾緊在那里，提供一個借助于一個螺釘36固定在一個相應凹座35中的楔塊34。楔塊34把刀塊24壓緊在徑向凸臺31和該側壁的座面上并且由此不可移動地固定住刀塊24。
總數(shù)為4個的可調整的刀塊座設置在平面銑刀1上，其中的刀塊座14和20在圖1中示出。所有的可調整的刀塊座都設計成彼此相同的結構，下面將根據(jù)刀塊座14來進行說明。
就刀塊座14來說，在刀體2的外區(qū)3中形成有一個凹槽狀凹座41，該凹座以一個近似沿徑向定向的壁42，一個形成該底部的壁43以及一個相對于壁42傾斜地延伸的壁44定界。這些壁42、43、44都是平面。壁42形成一個座面并且可以用來作為刀塊25的支承和安裝面，該壁向上延伸到一個與徑向凸臺31近似重合的徑向凸臺45處。
配置在凹槽41中的是一個接受器47，該接受器(可以從圖2看到其細節(jié))又被稱為一個夾頭，它的截面與凹座41的截面相一致，如圖5或6中所示。但是，接受器47在刀塊25區(qū)域具有一個寬度減小的部分48。此處接受器47的厚度最多像刀塊25的厚度一樣大，該厚度是在切削面與底面之間進行測量的。部分48此處具有一個沿徑向延伸部分49，該部分沿軸向固定著刀塊25，以及一個沿徑向固定著刀塊25的部分50。為此，部分49，50設置有刀塊25的相應的側面支靠在其上的相應的支承面51，52(圖4)。支承面51，52彼此之間相對基本上形成一個直角。由于刀塊的不同形狀，其還可以定向在不同角度上，所以使每個支承面51，52按照要求分別地與所用的刀塊的相應的側面支承接觸是很重要的。
因此，在接受器47的后側形成一個平面54(如圖3中所示)的同時，在刀塊25和部分48的區(qū)域也形成了一個用來容納一個楔塊57的凹座56，如圖9至12中所示。另一個接受器47設置有一個階梯式緊固孔58，它詳細示出于圖5中。該緊固孔用來容納一個緊固螺釘59(圖1)，該螺釘?shù)念^部支承在緊固孔58的內環(huán)形臺階61上，并用一個彈性裝置(例如一個彈簧圈)插入其間。
在離開緊固孔58的一個小距離處，在接受器47中形成了另一個孔62，該孔用來容納偏心螺栓63，如圖7和8中所示。所述的偏心螺栓通過一個較大直徑的圓柱形部分64安裝在一個相應的孔中直到凹座41的底部43上，并且通過一個偏心設置的圓柱形部分65伸入孔62中。一個六角形盲孔66用來容納一個六角形板手并且偏心螺栓63的預定的轉動可用來更換接受器47。
用來牢固地夾緊刀塊25的楔塊57具有一個分配給刀塊25的一個第一平面71以及一個承壓面72，該承壓面位于該第一平面的對置側并且安排成一個銳角。為了能夠將該楔塊壓緊在凹槽狀凹座41的相應支承面與刀塊25的切削面之間，該楔塊具有一段相對于徑向傾斜設置的傾斜的連續(xù)螺紋73。該斜角這樣地確定，使得作用在刀塊25上的摩擦力具有兩個分力，一個分力朝向支承面52和另一個分力朝向支承面51。這可以通過使孔73同刀塊25的切削面的間距在轉角切削刃28附近處較大，而在對置的切削刃28’處較小(圖2)而實現(xiàn)。
刀塊25在平面銑刀1上的操作和調整過程如下取一個如圖1所示的裝配好的平面銑刀1作為基礎，如果刀塊25的軸向位置需要改變，首先將楔塊57的緊固螺釘75稍為擰松，因而使刀塊25不再被完全牢固地夾緊。然后再擰松緊固螺釘59直到設置在螺釘頭與接受器47之間的彈性裝置有一點松弛并且接受器47只借助于該彈性力壓緊在底部43上為止。再通過轉動偏心螺栓63，就可以改變接受器47的軸向位置。在本例中，通過接受器47推動刀塊25進一步沿軸向向外而完成了該項調整。這是通過克服作用在刀塊25的底面與壁42之間或在刀塊25的切削面與楔塊57之間的摩擦力而進行的。因此，刀塊25被牢固地壓緊在支承面51，52上并且可以可靠地防止轉動該刀塊脫離其預定位置。在到達該預定位置以后，將緊固螺釘75，59擰緊，從而使刀塊25以所要求的方式定位。
銑刀1具有至少一個沿軸向可調整的刀塊座14。為此，容納在凹槽41中的一個夾頭47可以用來作為刀塊座但是沒有一個用于刀塊25的底面的支承面。因而刀塊25支靠在凹槽41的側壁42上。結果，刀塊座14通過刀體2的平面和夾頭47的支承面51，52的組合而形成。這樣就實現(xiàn)了一個特別小的安裝空間(接近齒距)和刀塊25的剛性安裝。
權利要求
1.一種銑刀(1)，特別是一種平面銑刀，包括一個刀體(2)，該刀體具有多個刀塊座(11至22)，具有一個底面，幾個自由面或側面和一個切削面的刀塊(24，25)裝在該些刀塊座中，至少一個刀塊(25)沿一個調整方向可調整地固定在刀塊座(11至22)中的一個刀塊座中，該刀塊座以多個平面(42，51，52)為界；一個接受器(47)，該接受器沿該調整方向可調整地固定在該刀體(2)上以便對該刀塊(25)作可調整的安裝，并且具有用于該刀塊(25)的至少兩個側面的支承裝置(51，52)；一個夾緊裝置(57)，該夾緊裝置支承在該刀體(2)上并且通過一個平面(71)壓緊在該刀塊(25)的該切削面上；其中，該刀塊(25)以其底面直接支靠在刀體(2)的一個座面(42)上。
2.如權利要求1所述的銑刀，其特征在于，該接受器(47)設置在該刀體(2)的一個凹座(41)中，該凹座的平面?zhèn)缺?42)是用于該刀塊(25)的底面的該座面(42)。
3.如權利要求1所述的銑刀，其特征在于，該接受器(47)具有一個沿徑向與該刀塊(25)支承接觸的支承面區(qū)(52)和一個沿軸向與該刀塊(25)支承接觸的支承面區(qū)(51)。
4.如權利要求1所述的銑刀，其特征在于，該接受器(47)沒有表面沿圓周方向與該刀塊(25)支承接觸。
5.如權利要求1所述的銑刀，其特征在于，該刀塊(25)就作用在圓周方向上的力來說是與該接受器(47)相隔離的。
6.如權利要求1所述的銑刀，其特征在于，該接受器(47)可使該刀塊(25)的調整固定，特別是相對圍繞該刀體(2)的圓周方向的轉動。
7.如權利要求2所述的銑刀，其特征在于，該接受器(47)具有一個與該刀體(2)的凹座(41)的底面(43)支承接觸的平面。
8.如權利要求1所述的銑刀，其特征在于，該接受器(47)由一個固定螺釘(59)固定，該螺釘以一個允許調整運動的背隙(backlash)穿過該接受器(47)。
9.如權利要求8所述的銑刀，其特征在于，該固定螺釘(59)具有一個頭部，一個彈性件支承在該頭部上，該彈性件以其另一端支承在該接受器(47)上。
10.如權利要求1所述的銑刀，其特征在于，該接受器(47)借助于一個調整裝置(63)可以沿縱向進行調整。
11.如權利要求10所述的銑刀，其特征在于，該調整裝置(63)是一個偏心螺栓。
12.如權利要求10所述的銑刀，其特征在于，該調整裝置(63)是一個凸輪裝置。
13.如權利要求11所述的銑刀，其特征在于，該偏心螺栓(63)利用其一個偏心設置部分安裝在該接受器(47)的孔的(62)中。
14.如權利要求1所述的銑刀，其特征在于，該夾緊裝置(57)是一個楔塊，該楔塊以一個平面(71)靠緊在該刀塊(25)的該切削面上，而以一個對置平面(72)靠緊在該凹座(41)的一個平面上。
15.如權利要求14所述的銑刀，其特征在于，該刀體(2)的其上支承著該刀塊(25)的底面的該座面(42)和該刀體的其上支承著該楔塊(57)的該對置面彼此之間相對形成一個銳角。
16.如權利要求15所述的銑刀，其特征在于，該楔塊(57)借助于一個沿徑向設置的螺釘(75)而被固定。
全文摘要
一個具有至少一個沿軸向可調整的刀塊座(14)的銑刀。為此,容納在凹槽(41)中的一個夾頭(47)可以用來作為一個刀塊座,但是沒有一個用于刀塊(25)的底面的支承面。因而刀塊(25)就支靠在凹槽(41)的側壁(42)上。結果,刀塊座(14)通過刀體(2)的平面和夾頭(47)的支承面(51,52)的組合而形成。這樣就實現(xiàn)了一個特別小的安裝空間和刀塊(25)的剛性安裝。
文檔編號B23C5/06GK1202404SQ98115009
公開日1998年12月23日 申請日期1998年6月15日 優(yōu)先權日1997年6月15日
發(fā)明者W·弗特施, T·施奈德, S·博納特 申請人:沃爾特公開股份有限公司