CN101085474A - 切削工具 - Google Patents

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CN101085474A
CN101085474A CN200710110982.XA CN200710110982A CN101085474A CN 101085474 A CN101085474 A CN 101085474A CN 200710110982 A CN200710110982 A CN 200710110982A CN 101085474 A CN101085474 A CN 101085474A
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cutting
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cutting element
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海尔姆特·格林普尔
汉斯－约格·理查
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Franken & Co KG Fabrik Fu GmbH
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Franken & Co KG Fabrik Fu GmbH
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T407/00—Cutters, for shaping
    • Y10T407/19—Rotary cutting tool
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Abstract

本发明涉及切削工具(1)，特别是铣刀，包括基础部分(2)和邻接所述基础部分(2)的具有圆周侧面和端面的刀头部分(3)，所述基础部分(2)和刀头部分(3)具有共同的中轴线(M)，并且所述刀头部分(3)具有至少一个在圆周侧面上具有切削刃(11)的刀刃(4至7)。所述刀刃(4至7)具有断屑器表面(15)，所述断屑器表面(15)邻接所述圆周侧面的所述切削刃(11)并且包括两个断屑器表面部分(16、17)，第一断屑器表面部分(16)以第一刀面角γ1设置，第二断屑器表面部分(17)以第二刀面角γ2设置，第二刀面角(γ2)相对于第一刀面角(γ1)更大，并且所述第一断屑器表面部分(16)具有拱形(18)。

Description

切削工具
技术领域
本发明涉及切削工具，特别是立铣刀形式的铣刀。
背景技术
通常，立铣刀(end mill)具有作为基础部分的细长圆柱形刀柄，以及领接基础部分的刀头部分，该刀头部分具有圆周侧面(circumferential side)和端面(end face)。通常，基础部分和刀头部分被设计成单体形式，并具有共同的中轴线。刀头部分通常包括多个刀刃(lip)，其中每个刀刃都可具有圆周侧面上的切削刃(cutting edge)和端面上的切削刃。
根据立铣刀的使用范围不同，特别是有关使用这种立铣刀所获得的材料去除率(material removal rate)，所述立铣刀具有不同的设计。比如，在飞机工业里，在生产飞机的零件时，需要具有高材料去除率的立铣刀，因为为了安全的原因，用于飞机的零部件必须以单体形式从材料的实体块上切削。为了使生产这种零部件的时间保持在限制之内，对于在这部门使用的立铣刀来说，需要41/min或更高的材料去除率。同时，这些立铣刀要承受明显的负载(pronounced load)，特别是由于这个原因，这种立铣刀的制造者总是在努力改进立铣刀的切削性能。
减少切削期间作用在刀具上的负载的一个可能性在于，比如，改变刀具表面的切屑流状况。
比如，DE19724319C1公开了一种方法，其中，在具有几何界定的刀刃的切削工具的切削刃区域，在距离切削刃的微小距离处，前刀面(rakeface)配备有依靠激光辐射来改变表面结构的模式(pattern)。流走的切屑的流速和方向可以通过这种方法而改变。
发明内容
本发明的目的是采用能够获得尽可能高的材料去除率的方法，来设计一种开始所提及的类型的切削工具。
依据本发明，这个目标可以通过这样一种切削工具，特别是铣刀来实现，其包括：
a)基础部分；以及
b)刀头部分，其邻接基础部分，具有圆周侧面和端面；
c)所述基础部分和刀头部分具有共同的中轴线；
d)所述刀头部分具有至少一个在圆周侧面上具有切削刃的刀刃；
e)刀刃具有邻接圆周侧面的切削刃的断屑器表面(chip breakersurface)；
f)断屑器表面包括两个断屑器表面部分；
g)第一断屑器表面部分以第一刀面角设置，第二断屑器表面部分以第二刀面角设置；
h)第二刀面角相对于第一刀面角更大；以及
i)第一断屑器表面部分具有拱形。
因此，依据本发明，在切削工具中安排断屑器表面再分为具有不同刀面角(rake angle)的两个断屑器表面部分。相比于第一断屑器表面部分的第一刀面角，第二断屑器表面部分的第二刀面角被选择为更大，由于这个事实，实现了这样的效果，即，在切削操作中，首先只有第一断屑器表面部分接触切屑。尤其是，如果第一断屑器表面部分具有拱形，第一断屑器表面部分事实上用作切屑的一种“滑雪跳跃的小山”(“ski-jump hill”)，使得切屑直到在排屑槽(chip space)中经过一个飞行阶段之后，才会到达第二断屑器表面部分。结果，因为需要较低的形成切屑的能量，切削压力减少了。作为切削压力减少的结果，用这种切削工具可以获得较高的材料去除率，结果，使用这种切削工具变得更加有效。
依据本发明的实施方式，刀刃不仅具有圆周侧面上的切削刃，而且还具有刀头部分的端面上的切削刃，刀刃的圆周侧面上的切削刃合并到刀刃的端面上的切削刃中。以这种方式，切削工具不仅能周向地切削，而且还能在端面切削。
依据本发明的实施方式，在该例子中，端面上的切削刃邻接第二断屑器表面部分。因此，第一断屑器部分基本上就只被分配给圆周侧面的切削刃了，然而，只有一个断屑器表面，即，第二断屑器表面部分，被分配给端面的切削刃。
本发明的变形提供第一刀面角在0°到20°之间，尤其是在5°和20°之间，并且优选为17°，第二刀面角在10°到30°之间，优选为24°。
依据本发明的实施方式，当从中轴线的方向径向地观察时，第一断屑器表面部分具有0.2到1.5mm之间的宽度，由于其效果像是“滑雪跳跃的小山”而被称为断屑槽。为改进对切屑的引导，第二断屑器表面部分也可以是拱形的。
本发明的进一步的变形提供圆周侧面上的刀刃包括三个侧面(flank)，其中每个侧面都具有相对于圆周侧面的切削平面的后角(clearance angle)。第一侧面的第一后角在0.8°到1.2°之间，优选为1°，第二侧面的第二后角在10°到18°之间，优选为12°，第三侧面的第三后角在20°到25°之间，优选为23°。在切削操作中，这种在圆周侧面上具有三个侧面的构型总体上导致了切削工具和工件之间的较低摩擦，具有衰减效果，使得通常优选地围绕中轴线旋转的切削刀具的操作更加平滑，因此切削过程中产生的表面具有更好的质量。
依据本发明，在圆周方向上，圆周侧面上的第一侧面的宽度取决于刀具的总体直径，该刀具至少部分地是基本圆柱形设计，随着刀具的直径的增加，第一侧面的宽度也同样地增加。依据刀具的优选实施方式，刀具的直径在6mm到30mm之间，在该例子中，侧面的宽度可在0.03mm到0.16mm之间变化。第一侧面的可选择宽度的参数范围以表格形式分别分配给各种刀具直径。
除此之外，圆周侧面上的刀刃的三个侧面基本上是平面设计，但是也可以轻微的凹入弯曲。
切削工具的进一步的构型提供端面上的刀刃具有两个端侧面(endflank)，其中每个端侧面都与端面的切削平面包围了端后角(end clearanceangle)。第一端侧面的第一端后角在7°和15°之间，优选为12°，第二端侧面的第二端后角在15°和30°之间，优选为23°。
除此以外，切削工具的刀刃的圆周侧面的切削刃以一个半径合并到刀刃的端面的切削刃中。在该例子中，该半径通常在1.5mm到5mm之间，优选地是4mm。然而，通常该半径适应于刀具的总体直径。
依据本发明的实施方式，不仅刀刃的圆周侧面的切削刃以该半径合并到刀刃的端面的切削刃中，而且圆周侧面的侧面也合并到端面的侧面中。同时，圆周侧面的第二侧面合并到第一端侧面，圆周侧面的第三侧面合并到第二端侧面，刀刃的圆周侧面的第一侧面在该半径中延伸，优选地基本在该半径的三分之二之后。
依据本发明的变形，切削工具具有基本上相同设计的多个刀刃，但是优选地是四个、五个或六个刀刃，其围绕中轴线设置。在该例子中，刀刃的圆周侧面上的切削刃基本上位于圆柱体的侧表面上。
依据本发明的优选实施方式，以相对于中轴线的至少两个不同的螺旋角(pitch angle)来相对彼此设置刀刃。因此，刀刃不是均匀地围绕中轴线设置的。连续的刀刃之间的螺旋角在60°和120°之间。该切削工具的实施方式提供切削工具具有四个刀刃，在每一个例子中，第一和第二刀刃之间的以及第三和第四刀刃之间的螺旋角是80°，并且在每一个例子中，第二和第三刀刃之间的以及第四和第一刀刃之间的螺旋角是100°。然而，在每一个例子中，第一和第二刀刃之间的以及第三和第四刀刃之间的螺旋角也可以是60°，并且在每一个例子中，第二和第三刀刃之间的以及第四和第一刀刃之间的螺旋角也可以是120°。
依据本发明的实施方式，刀刃的圆周侧面的切削刃螺旋形地延伸，在该例子中，刀刃的螺旋角可以是恒定的，且特别是在20°到50°之间，优选地是30°。然而，螺旋不一定必须是恒定的，而是可以在中轴线M朝向端面的方向上轴向增加的。因此，螺旋角可以相对于中轴线朝向端面而增加，特别是从远离端面的刀刃区域的0°到25°之间的螺旋角上升到端面处的30°到50°之间的螺旋角。
用于去除切屑的排屑槽被分配给切削工具的每一个刀刃，依据本发明的实施方式，排屑槽的体积在中轴线朝向基础部分的方向上轴向减少。依据本发明的变形，排屑槽基本上是圆锥形设计，圆锥体相对于中轴线的角度在大于0°至10°的范围内，优选地是在5°到6°之间。如果刀刃的圆周侧面的切削刃螺旋形地延伸，圆锥形设计的排屑槽也相应地螺旋形地延伸，作为排屑槽的圆锥形构型的结果，排屑槽的体积在中轴线朝向基础部分的方向上轴向减少，如已经提到的。
在本发明的优选变形中，用于去除切屑的排屑槽被分配给至少一个刀刃或每一个刀刃，刀具至少在至少一个排屑槽的表面的能够接触去除切屑的部分具有低的表面粗糙度，平均表面粗糙度(算数平均值)Ra被选择为在0.03μm到0.10μm之间，并且/或者平均峰谷高度(十点高度(ten pointheight))Rz被选择为在0.10μm到0.35μm之间，并且/或者最大峰谷高度Rmax被选择为在0.20μm到0.50μm之间。这个低的表面粗糙度或较光滑的表面优选地通过如下方式形成：通过使用相应的精磨工具进行打磨或抛光或再打磨或再抛光，而形成排屑槽中具有低表面粗糙度的表面或者表面的相应部分。因此，为了额外的光滑，只有排屑槽或容屑槽(chip flute)中的相应表面被二次加工；另一方面，刀具的其他区域，比如尤其是刀刃，没有二次加工。排屑槽中的较光滑的或二次加工的表面区域优选地位于排屑槽中的如下这种表面区域，这种表面区域与前刀面相对，或者，换句话说，在刀刃的背面，所述背面面对相邻刀刃的排屑槽。
至少一个刀刃，优选地每个刀刃的切削刃，至少部分地是波形的或者波浪般的或者具有粗切齿结构(roughing tooth system)。在提供来用于粗加工(roughing)的该实施方式中，具有两个断屑器表面部分的断屑器表面设计还额外地用于稳定粗切齿结构或波形刀刃。
依据本发明的构型，刀刃的具有相应切削刃的两个相应切削区域在一条直线上位于端面上，位于第一直线上的两个切削区域彼此合并，并且位于与第一直线相交的第二直线上的两个切削区域，在中轴线区域，具有相应的凹进处，该凹进处在第一直线的方向径向向外延伸，并且合并到相应的排屑槽中。这种凹进处具有两个基本上是V形的部分。因此，在具有四个刀刃的刀具中，具有两个这样的具有两个基本上是V形的相应部分的凹进处。
依据本发明的变形，刀具具有至少一个用于向刀刃供给冷却液的通道，通道在凹进处的区域以及刀刃的第二端侧面的区域具有它的通道口，该刀刃的端面上的切削区域没有合并到另一切削区域。具有四个刀刃的刀具优选地具有两个通道，两个通道的通道口彼此成180°相对。冷却通道的通道口的这种设置使冷却液能够容易地经凹进处进入刀刃。另外，实现了良好的收集切屑的去除。
依据本发明的变形，切削工具优选地是环面铣刀(torus cutter)。
附图说明
所附示意图展示了本发明的示例性实施方式，其中：
图1以透视图展示了立铣刀；
图2展示了通过图1的立铣刀的剖面图；
图3以放大图展示了依据图2示例的刀刃；
图4展示了图1中的立铣刀的刀头部分的透视图；以及
图5展示了图1中的立铣刀的端面的平面图。
具体实施方式
图1展示了立铣刀形式的切削工具，在本例子中是环面铣刀1。环面铣刀1包括基础部分2，基础部分2构成环面铣刀1的刀柄。邻近刀柄2的是环面铣刀1的刀头部分3，刀头部分3具有环面铣刀的刀刃。
在本例子中，环面铣刀1至少部分地是基本圆柱形的设计，并具有中轴线M，环面铣刀1可围绕中轴线M旋转。在本示例性实施方式的情况下，环面铣刀1具有四个刀刃1至7，这四个刀刃1至7设置在中轴线M的周围。刀刃4至7中的每一个都具有端面上的切削区域8和圆周侧面上的切削区域9。刀刃4至7中的每一个在端面上都具有在其切削区域8中的切削刃10，以及在圆周侧面上都具有在其切削区域9中的切削刃11。在本示例性实施方式的情况下，圆周侧面上的切削区域9，尤其是刀刃4至7的圆周侧面的切削刃11，螺旋形地延伸，切削刃11基本上位于圆柱形环面铣刀1的侧表面上。在该示例性实施方式中，刀刃4至7中的每一个的螺旋角ε都是30°，所述螺旋角ε相对于中轴线M设定，中轴线M是图1中所示的参数。然而，根据环面铣刀的尺寸，螺旋角可以是在20°到50°之间。如在本示例性实施方案的情况下，刀刃4至7的螺旋优选地是不变的。然而，螺旋也可以在中轴线M朝向环面铣刀1的端面的方向上轴向地增加。
在本示例性实施方案的情况下，围绕中轴线M设置的刀刃4至7围绕中轴线M非均均地设置，即，在各种情况下，相对于中轴线M具有相同的间隔角(spacing angle)。
尤其是如从图2中所能看到的，其中以简化的方式展示了在刀刃4至7的区域通过环面铣刀1的刀头部分3的横截面，刀刃4至7之间的角度不同，参考切削刃的相应位置，在图2的情况下，参考刀刃4至7的圆周侧面的切削刃11的位置。刀刃4的圆周侧面的切削刃11和刀刃5的圆周侧面的切削刃11之间的以及刀刃6的圆周侧面的切削刃11和刀刃7的圆周侧面的切削刃11之间的“螺旋角”在每种情况下都是1，刀刃5的圆周侧面的切削刃11和刀刃6的圆周侧面的切削刃11以及刀刃7的圆周侧面的切削刃11和刀刃4的圆周侧面的切削刃11都包围相应的螺旋角2。在本示例性实施方式的情况下，螺旋角1是80°，螺旋角2是100°。然而，螺旋角1和螺旋角2还可以假定为其他值。比如，螺旋角1可以是60°，螺旋角2可以是120°。值得提及的是，螺旋角1和螺旋角2相差很大。两个连续的刀刃之间的螺旋角优选地是在60°和120°之间。在本示例性实施方式的情况下，对属于圆周侧面的切削刃11的螺旋角的说明，还适用于相应刀刃的端面的相应切削刃10，如能从图5中所看到的。
特别地，圆周方向的刀刃的几何关系参考图3来解释，其中以放大图显示了图2中的刀刃。在本示例性的实施方式的情况下，图3中放大显示了刀刃4的圆周侧面，以作为环面铣刀1的所有刀刃的示例。在圆周侧面的切削区域9，刀刃4具有圆周侧面的切削刃11。直接邻接切削刃11的是第一侧面12，第一侧面12以相对于由S指明的切削平面的第一后角设置。在切削方向上，切削平面S是切削刃11的切面。第一侧面12的第一后角α1在0.8°和1.2°之间，优选地是1°。邻接第一侧面12的是第二侧面13，第二侧面13以相对于切削平面S测量的第二后角α2设置。第二侧面13的第二后角α2在10°和18°之间，优选地是12°。最后，邻接第二侧面13的是第三侧面14，第三侧面14以同样是相对于切削平面S测量的第三后角α3设置。第三侧面14的第三后角α3在20°和25°之间，优选地是23°。第一侧面12在圆周方向上的宽度B取决于圆柱形环面铣刀1的直径D，所述宽度B也被称为支承斜面(supporting bevel)。随着环面铣刀1的直径D增加，第一侧面12的宽度B也随之增加。环面铣刀1优选地被设计成具有6mm到30mm之间的直径D，在该例子中，第一侧面12在圆周方向上的宽度B在0.03mm到0.16mm之间变化。在本示例性实施方式的情况下，三个侧面12至14被显示为是平面的侧面。然而，这三个侧面不是必须是平面的，相反，也可以是轻微弯曲的，特别地，这三个侧面可以被设计成轻微地凹入弯曲的。
作为所有刀刃4至7的例子，图4中显示了刀刃4的三个侧面12至14，其中显示了环面铣刀1的刀头部分3的刀刃4至7的透视图。
从图3中还可以看出，在刀刃4的圆周方向，切削区域9具有包括两个断屑器表面部分16和17的断屑器表面15。第一断屑器表面部分16以相对于垂直平面N的第一刀面角γ1设置，垂直平面N相对于切削平面S延伸穿过切削刃11，并且第二断屑器表面部分17以相对于垂直平面N的第二刀面角γ2设置。第一断屑器表面部分16的第一刀面角γ1在5°和20°之间，优选的是17°，第一刀面角γ1是相对于邻近切削刃11的初始方向(initial course)指定的。第二断屑器表面部分17的第二刀面角γ2在10°和30°之间，优选的是24°，第二刀面角γ2是相对于邻近第一断屑器表面部分16的初始方向指定。依赖于环面铣刀1的实施方式，第二刀面角γ2总是被选择为大于第一刀面角γ1，因为，如图3中所能看到的，这样能为在切削过程中产生的切屑产生一种“滑雪跳跃的小山”形式并沿断屑器表面部分16滑行。为加强这种效果，第一断屑器表面部分16具有拱形18。在本示例性实施方式的情况下，断屑器表面部分17另外也具有拱形19。尤其是由于断屑器表面部分16的实施方式，断屑器表面部分也被称为断屑槽，通常，在切削过程中产生的切屑首先只接触第一断屑器表面部分16，并且切屑首先远离第二断屑器表面部分17，尤其是由于拱形18以及γ1和γ2的角度选择。然而，这也不排除切屑在刚形成后仍然会接触第二断屑器表面部分17的可能性。这种设计的一个优点是，在切削操作中，切削压力减小了，因为用于形成切屑所需要的能量更少了。
除此之外，在中轴线M的方向，断屑器表面部分16径向具有0.2到1.5mm之间的宽度C。
尤其是从图1至图4中所能看到的，刀刃4至7中的每一个的圆周侧面的每个切削区域9都合并到刀刃4至7的端面的相应切削区域8。特别地，刀刃4至7的圆周侧面的切削刃11合并到刀刃4至7的端面的切削刃10。根据图4中的参考标记所展示的，在端面的切削区域8，刀刃4至7中的每一个都具有除了切削刃10之外的第一端侧面20和第二端侧面21。第一端侧面20邻接端面的相应切削刃10，并且第一端侧面20具有相对于端面切削平面(未明确显示)的第一端后角β1，在7°和15°之间，优选地是12°。
邻接第一端侧面20的第二端侧面21包围相对于端面切削平面(未明确显示)的第二端后角β2，在15°和30°之间，优选地是23°。
如已经提到的，圆周侧面的切削区域9合并到端面的切削区域8，特别地以半径R合并。这点特别适用于圆周侧面的切削刃11和端面的切削刃10。通常该半径R在1.5mm到5mm之间，优选地是4mm。如能从图4中所看到的，每一个刀刃4至7的圆周侧面的第一侧面12在半径R中延伸，优选地在基本上是半径R的三分之二之后。因此，圆周侧面的第二侧面13基本上合并到刀刃4至7的端面的第一端侧面20。以相应的方式，圆周侧面的第三侧面14合并到端面的第二端侧面21。
如同样能从图4中所看到的，关于刀刃7，作为所有刀刃4至7的例子，第一断屑器表面部分16仅出现在圆周侧面上，而没有出现在相应的刀刃4至7的每一个的端面上。每一个刀刃4至7的端面上的切削刃10仅直接邻接第二断屑器表面部分17。
另外，刀刃4至7中的每一个都具有用于去除在切削过程中产生的切屑的排屑槽22。在这个例子中，每个排屑槽22的体积都优选地在中轴线M朝向刀柄2的方向上轴向减少。优选地，刀刃4至7的每个排屑槽22都基本上是圆锥体设计，圆锥体具有相对于中轴线M的角度δ，范围在大于0°至10°，优选地在5°和6°之间，作为这一点的结果，实现了排屑槽22的体积的减少。由于排屑槽22的尺寸的减少，环面铣刀1在刀头区域3中的结构，特别是刀刃4至7的区域中的结构，在中轴线M朝向刀柄2的方向上变得更加坚固，使得切削过程中的轴向变形减少了。
在图1和图4中由25指明的这一部分，并且这一部分与断屑器表面15、16、17以及与其相关的切削刃11相对，或者从排屑槽22的另一边面对所述断屑器表面15、16、17以及所述切削刃11，所述这一部分内的每个排屑槽22的表面现在以如下方式通过再抛光和再打磨而变得光滑，这种方式使得这一部分内的每个排屑槽22的表面所呈现出的粗糙度要低于排屑槽22的其余部分的粗糙度。排屑槽22的表面的这些部分25中的平均表面粗糙度(算术平均值)Ra被设定在0.03μm到0.10μm之间，以及/或者，平均峰谷高度(十点高度)Rz被设定在0.10μm到0.35μm之间，以及/或者，最大峰谷高度Rmax被设定在0.20μm到0.50μm之间。这种方法改进了切屑在排屑槽22中的去除，减少了切屑过程中所出现的摩擦力。
图5以环面铣刀1的平面图显示了环面铣刀1的端面构型。这样，从图5中可以看出，刀刃的具有相应端面切削刃10的两个相应的切削区域8分别在直线G1和G2上位于端面。在本示例性实施方式的情况下，刀刃4和6的端面的切削区域8位于直线G1上，并且彼此合并。刀刃5和7的切削区域8位于与直线G1相交的直线G2上，刀刃5的端面上的切削区域8没有合并到刀刃7的端面上的切削区域8。相反，刀刃5和7的切削区域8具有在直线G1的方向上延伸的相同的凹进处，每个凹进处包括两个基本上是V型的部分30和31。在这个例子中，凹进处的部分30、31合并到相应的排屑槽22。在各种情况下，同样的V型区域32在刀刃4和6处在直线G2的方向上从部分30处分支出来，所述区域32同样开口到相应的排屑槽22。
为了清晰的原因，仅能从图5中所看到的，环面铣刀1具有用于向刀刃4至7供给冷却液的两个通道40和41，通道40在部分31的区域以及在刀刃5的第二端侧面21的区域具有它的通道口，并且通道41在刀刃7的凹进处的部分31以及在刀刃7的第二端侧面21的部分31处具有它的通道口。在切削过程中，用于冷却刀刃4至7的冷却液可通过凹进处30至32流到刀刃4至7，另外，可用于去除在切削操作中收集的切屑。而且，通道40和41的通道口彼此成180°相对。图中没有明确显示通过环面铣刀1的通道40、41的指向，但是优选地受刀头区域3的相应地特定螺旋影响以适应于刀刃4至7的螺旋指向。
以上使用环面铣刀作为例子描述了本发明。然而，本发明并不是要被限制于环面铣刀或另一种铣刀。相反，其它的切削工具也可以依据本发明来设计。
除此之外，所述尺寸和角度规格应被理解为只是用作举例的，即，其他没有明确指定的尺寸和角度以及还有公差也是可能的，而不偏离本发明的范围。
在本例子中所描述的切削工具具有四个刀刃，然而，这也不是决对必须的。因此，切削工具还可以被设计成具有五个、六个或更多个刀刃。同时，刀刃也不是必须具有端面切削刃。相反，切削刃可以只设置在圆周侧面上。
名称列表
1      环面铣刀
2      刀柄
3      刀头部分
4至7   刀刃
8      端面切削区域
9      圆周切削区域
10     端面的切削刃
11     圆周侧面的切削刃
12     第一侧面(支承斜面)
13     第二侧面
14     第三侧面
15     断屑器表面
16     第一断屑器表面部分(断屑槽)
17     第二断屑器表面部分
18     拱形
19     拱形
20     第一端侧面
21     第二端侧面
22     排屑槽
25     部分
30     进处的部分
31     凹进处的部分
32     凹进处
40、41  冷却液通道
M       中轴线
ε      螺旋角
D       刀具直径
α1     第一后角
α2     第二后角
α3     第三后角
β1     第一端后角
β2     第二端后角
γ1     第一刀面角
γ2     第二刀面角
1     第一螺旋角
2    第二螺旋角
δ      圆锥体角度
S       切削平面
N       垂直平面
B       第一侧面的宽度
C       第一断屑器表面部分的宽度
R       半径
G1      第一直线
G2      第二直线

Claims (20)

1.切削工具(1)，尤其是铣刀，包括：
a)基础部分(2)；以及
b)刀头部分(3)；其邻接所述基础部分(2)，并具有圆周侧面和端面；
c)所述基础部分(2)和所述刀头部分(3)具有共同的中轴线(M)；
d)所述刀头部分(3)具有至少一个在所述圆周侧面上具有切削刃(11)的刀刃(4至7)；
e)所述刀刃(4至7)具有邻接所述圆周侧面的切削刃(11)的断屑器表面(15)；
f)所述断屑器表面(15)包括两个断屑器表面部分(16，17)；
g)第一断屑器表面部分(16)以第一刀面角(γ1)设置，并且第二断屑器表面部分(17)以第二刀面角(γ2)设置；
h)相对于所述第一刀面角(γ1)，第二刀面角(γ2)较大；以及
i)所述第一断屑器表面部分(16)具有拱形(18)。
2.依据权利要求1所述的切削工具，其中所述刀刃(4至7)具有所述端面上的切削刃(10)，所述刀刃(4至7)的圆周侧面的所述切削刃(11)优选地合并到所述刀刃(4至7)的端面的所述切削刃(10)，以及/或者，所述端面的所述切削刃(10)邻接所述第二断屑器表面部分(17)。
3.依据权利要求1或2所述的切削工具，其中所述第一刀面角(γ1)选自0°至20°之间的范围，特别是5°至20°之间，并且优选地是在17°左右。
4.依据权利要求1至3中任意一项所述的切削工具，其中所述第二刀面角(γ2)是在10°和30°之间，优选地是24°。
5.依据权利要求1至4中任意一项所述的切削工具，其中所述第一断屑器表面部分(16)在所述中轴线M的方向上径向地具有0.2mm至1.5mm之间的宽度C。
6.依据权利要求1至5中任意一项所述的切削工具，其中所述第二断屑器表面部分(17)具有拱形(19)。
7.依据权利要求1至6中任意一项所述的切削工具，其中所述刀刃(4至7)在圆周侧面上包括三个侧面(12、13、14)，其中每个侧面都具有相对于圆周侧面的切削平面S的后角(α1、α2、α3)；
所述第一侧面(12)的第一后角(α1)优选地在0.8°到1.2°之间，优选是1°；并且/或者
所述第二侧面(13)的第二后角(α2)优选地在10°到18°之间，优选是12°；并且/或者
所述第三侧面(14)的第三后角(α3)优选地在20°到25°之间，优选是23°；并且/或者
所述第一侧面(12)在圆周方向的宽度B优选地取决于所述切削工具(1)的直径D，并且随着所述切削工具(1)的直径D的增加而增加，所述切削工具(1)的直径D优选地在6mm到30mm之间，并且所述第一侧面(12)的所述宽度B优选地在0.03mm到0.16mm之间；以及/或者
所述三个侧面(12、13、14)优选地基本上是平面的或是轻微地凹进弯曲的设计。
8.依据权利要求1至7中任意一项所述的切削工具，其中所述刀刃(4至7)在端面上具有两个端侧面(20、21)，其中每个端侧面都具有相对于所述端面的切削平面的端后角(β1、β2)，所述第一端侧面(20)的第一端后角(β1)优选地在7°到15°之间，优选地是12°，以及/或者，所述第二端侧面(21)的第二端后角(β2)优选地在15°到30°之间，优选地是23°。
9.如权利要求2或引用权利要求2的权利要求中任意一项所述的切削工具，其中所述刀刃(4至7)的圆周侧面的切削刃(11)以半径R合并到所述刀刃(4至7)的端面的切削刃(10)，所述半径R优选地在1.5mm到5mm之间，优选地是4mm，以及/或者，所述刀刃(4至7)的圆周侧面上的第一侧面(12)优选地在所述半径R中延伸，优选地在所述半径R的三分之二之后。
10.如权利要求1至9中任意一项所述的切削工具，具有基本上相同设计的多个刀刃(4至7)，优选地，围绕所述中轴线M设置四个、五个或六个刀刃。
11.如权利要求1至10中任意一项所述的切削工具，其中所述刀刃(4至7)的所述圆周侧面上的所述切削刃(11)基本上位于圆柱体的侧表面上。
12.如前述权利要求中任意一项所述的切削工具，其中多个刀刃(4至7)以相对于所述中轴线(M)的至少两个不同的螺旋角(1、2)相对彼此设置；两个连续刀刃(4至7)之间的螺旋角(1、2)优选地在60°至120°之间；
所述切削工具特别地具有四个刀刃(4至7)，在各种情况下，第一和第二刀刃(4、5)之间的以及第三和第四刀刃(6、7)之间的螺旋角(1)优选地是80°，并且在各种情况下，第二和第三刀刃(5、6)之间的以及第四和第一刀刃(7、4)之间的螺旋角(2)优选地是100°，或者，在各种情况下，第一和第二刀刃之间的以及第三和第四刀刃之间的螺旋角(1)是60°，并且在各种情况下，第二和第三刀刃之间的以及第四和第一刀刃之间的螺旋角(2)是120°。
13.依据权利要求1至12中任意一项所述的切削工具，其中刀刃(4至7)的所述圆周侧面的所述切削刃(11)螺旋形地延伸。
14.如权利要求13所述的切削工具，其中刀刃(4至7)的螺旋角(ε)在20°到50°之间，优选地是30°，以及/或者，在所述中轴线(M)朝向所述端面的方向上轴向增加，特别是从在所述刀刃的远离所述端面的区域处的0°到25°的螺旋角增加到所述端面处的30°到45°之间的螺旋角。
15.如权利要求1至14中任意一项所述的切削工具，其中用于去除切屑的排屑槽(22)被分配给所述刀刃(4至7)，所述排屑槽(22)的体积优选地在所述中轴线(M)朝向所述基础部分(2)的方向上轴向减小，以及/或者，所述排屑槽(22)基本上是圆锥体设计，所述圆锥体具有相对于所述中轴线(M)的角度δ，在大于0°至10°的范围内，优选在5°到6°之间。
16.如前述权利要求中任意一项所述的切削工具，其中具有刀刃(4至7)的相应切削刃(10)的两个相应切削区域(8)在直线(G1、G2)上位于所述端面上。位于第一直线(G1)上的两个切削区域(8)彼此合并，并且位于与所述第一直线(G1)相交的第二直线(G2)上的两个切削区域(8)在所述中轴线(M)的区域具有相应的凹进处(30、31)，所述凹进处(30、31)在所述第一直线(G1)的方向径向向外延伸并且合并到相应的排屑槽(22)，所述凹进处优选地具有两个基本上是V型的部分(30、31)。
17.如权利要求16所述的切削工具，具有用于向所述刀刃(4至7)供给冷却液的至少一个通道(40、41)，所述通道(40、41)在凹进处(31)的区域以及端面上的切削区域(8)没有合并到另一个切削区域(8)的刀刃(4至7)的第二端侧面(21)的区域中具有其通道口，优选地配备两个通道(40、41)，其通道口180°彼此相对。
18.如权利要求1至17中任意一项所述的切削工具，是环面铣刀(1)。
19.如前述权利要求中任意一项所述的切削工具，其中至少一个刀刃的至少一个切削刃具有波状或齿形或者具有粗切齿结构。
20.如前述权利要求中任意一项所述的切削工具，其中用于去除切屑的排屑槽(22)被分配给至少一个刀刃或每一个刀刃(4至7)，所述切削工具至少在至少一个排屑槽的表面处的部分具有低表面粗糙度，所述部分可接触去除的切屑，以及/或者，所述部分相对或面对所述排屑槽中的断屑器表面，以及/或者，所述部分被设置在刀刃的背面上，所述背面面对相邻刀刃的所述排屑槽，平均表面粗糙度Ra被选择为在0.03μm到0.10μm之间，以及/或者平均峰谷高度Rz被选择为在0.10μm到0.35μm之间，以及/或者，最大峰谷高度Rmax被选择为在0.20μm到0.50μm之间，具有低表面粗糙度的所述排屑槽中的所述表面或所述表面的每个部分优选地通过使用相应的精磨或抛光工具来打磨或抛光或再打磨或再抛光而形成。
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