CN101104276B - 刀具鼓及包含该刀具鼓的旋转切削设备 - Google Patents

刀具鼓及包含该刀具鼓的旋转切削设备 Download PDF

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Abstract

一种用于旋转切削设备(1)的刀具鼓，其包括具有至少一个具有纵向延伸部的切削元件(10)的基本圆柱形部分，其表面被分为具有第一和第二侧面部分(16，18)的主体部分(12)，和在所述第一和第二侧面部分(16，18)之间并基本跨过切削元件(10)纵向延伸部的主切削刃部分(20)。根据本发明，具有预定半径(r1，r2)的中间部分(28，30)设置在所述主切削刃部分(20)的各侧面上，所述中间部分(28，30)直接或间接地将所述主切削刃部分(20)连接到所述主体部分(12)上。本发明还涉及一种包括砧鼓(3)和这样的刀具鼓(2)的旋转切削设备。

Description

刀具鼓及包含该刀具鼓的旋转切削设备
背景技术
本发明涉及一种旋转切削设备的刀具鼓，该刀具鼓包括基本为圆柱形的部分，该部分具有至少一个具有纵向延伸部的切削元件，其表面被分为具有第一和第二侧面部分的主体部分、和在所述第一和第二侧面部分之间并基本跨过切削元件的纵向延伸部的主切削刃部分。 
本发明还涉及一种旋转切削设备，该设备包括砧鼓和这样的刀具鼓。 
这样的刀具鼓可以从JP11-188698中获知。其他的切削鼓可以从JP2001-269896和JP9-267299中获知。所有这些存在以下缺点，即，切削元件的切削刃锋利。这是主要的缺点，因为锋利的切削刃需要切削刃顶部和侧面上的表面粗糙度RA小于0.3μm。另外，锋利的切削刃易碎并且可能被切除，并可能阻止切削的进行，从而需要重磨切削刃，继而减少了刀具鼓和砧鼓的寿命。 
发明内容
本发明的目的在于改进切削元件的特性。 
该目的已经通过最初定义类型的刀具鼓获得，该刀具鼓进一步包括具有预定半径的中间部分，所述主切削刃的各侧面具有该预定的半径，所述中间部分直接或间接地将所述主切削刃部分连接至所述主体部分。因此，得到了更坚固的切削刃。这进一步增加了表面粗糙度，并且延长了刀具鼓的寿命。令人惊奇地是，还减少了20％-40％的切削力。另外，由于所界定形状产生的递增压力，使得在腹板(web)切削期间需要较少的压力。 
附图说明
下面，本发明将参考附图进行更详细地描述，其中： 
图1为旋转切削设备旋转刀具鼓切削元件的第一实施例的横截面图； 
图2是切削元件第二实施例的横截面图； 
图3是切削元件第三实施例的横截面图； 
图4是切削元件第四实施例的横截面图； 
图5是切削元件第五实施例的横截面图； 
图6是切削元件第六实施例的横截面图； 
图7是切削元件第七实施例的横截面图； 
图8是切削元件第八实施例的横截面图；以及 
图9是具有旋转刀具鼓和根据图1-8中任何一个切削元件的旋转切削设备的透视图。 
具体实施方式
图1为旋转刀具鼓2(见图9)的切削元件10的截面图。切削元件10具有主体部分12和切削刃部分14。主体部分在其各侧面具有第一侧面部分16和第二侧面部分18，而切削刃部分14具有主切削刃部分20并且在主切削刃部分20的各侧面具有中间部分28、30。 
主切削刃部分20为相对线性的，如根据图1的横截面中所示，并且具有横向延伸部L。 
中间部分28、30的横向延伸长度别用l1和l2表示。中间部分28、30还具有弯曲表面，其分别具有期望半径r1和r2。 
相对于刀具鼓2的径向平面的侧表面的角度分别用Y1和Y2表示。 
切削元件的形状为对称的，因此l1＝l2；r1＝r2并且Y1＝Y2。 
图2图解说明了第二实施例，该实施例与第一实施例非常相似，而不同之处在于主切削刃部分20在中间部分28、30之间为弯曲的。该弯曲的主切削刃部分具有半径R。 
图3图解说明了第三实施例，其依次地与第二实施例非常相似。而不同之处在于不对称的切削元件10的形状。图3中虚线B为对称情况下的中心线。 
因此，角度Y2大于Y1，这导致第一侧面部分16具有比第二侧面部分18更陡的斜面。另外，第二中间部分的第二半径r1小于第一中间部分的半径r2，并且第二中间部分30的横向延伸长度l1大于第一中间部分28的横向延伸长度l2。 
然而应当注意，可能的是，l1＝l2并且r1＝r2。 
图4图解说明了第四实施例，根据该实施例，切削刃部分14不仅在主切削刃部分20的各侧面具有第一和第二中间部分28、30，而且在第一中间部分28和第一侧面部分16之间具有第一侧切削刃部分22，并且在第二中间部分30和第二侧面部分18之间具有第二侧切削刃部分24。 
正如在先实施例中所示，侧表面16、18相对于刀具鼓2径向平面的角度分别用Y1和Y2表示。 
另外，第一和第二侧切削刃表面22、24相对于刀具鼓2的径向平面的角度分别用α1，α2表示。 
切削元件的形状为对称的，因此l1＝l2；r1＝r2；Y1＝Y2并且α1＝α2。 
图5图解说明了第五实施例，该实施例与第四实施例非常相似，而不同之处在于，主切削刃部分20在中间部分28、30之间为弯曲的。弯曲的主切削刃部分具有半径R。 
图6图解说明了第六实施例，该实施例与第一实施例非常相似。而不同之处在于，切削元件10的非对称形状。图6中的虚线B为对称情况下的中心线。 
因此，主切削刃部分20不布置在中心，但横向延伸部L因此被推向右侧。另外，角度Y2大于角度Y1，这导致第一侧面部分16具有比第二侧面部分18更陡的斜面。另外，第二中间部分的第二半径r1小于第一中间部分的半径r2，并且第二中间部分30的横向延伸长度l1大于第一中间部分28的横向延伸长度l2。 
图7图解说明了第七实施例，该实施例与第六实施例非常相似，即，对涉及l1，l2，r1和r2的关系的图6所示实施例进行的描述也相关于图7所示实施例。而不同之处在于，切削刃部分14不仅在主切削刃部分20的各侧面具有第一和第二中间部分28、30，而且在第一中间部分28和第一侧面部分16之间具有第一侧切削刃部分22，并且在第二中间部分30和第二侧面部分18之间具有第二侧切削刃部分24。 
第一和第二侧切削刃部分22、24相对于刀具鼓2的径向平面的角度分别用α1、α2表示，并且α2＞α1。 
出于与图6所示实施例相关的的那些相应原因，Y2＞Y1。另一方面，即使α2＞α1，在图7的实施例中仍可能Y2＞Y1。 
图8图解说明了第八实施例，该实施例与第七实施例非常相似，即，对涉及角度和横向延伸部的图7所示实施例进行的描述也相关于图8所示实施例。而不同之处在于，主切削刃部分20在中间部分28、 30之间为弯曲的。弯曲的主切削刃部分具有半径R。 
在上面所有的实施例中，下列范围为合适的： 
L＝10-60μm 
R＝10-80μm 
l1＝5-50μm 
l2＝5-50μm 
r1＝5-50μm 
r2＝5-50μm 
图9图解说明了旋转切削设备1，其具有彼此之间存在切削关系的旋转刀具鼓2和砧鼓3，因此旋转刀具鼓具有一个或多个切削元件10，切削元件10具有要由腹板切出的物品形状，所述腹板引入旋转刀具鼓2和砧鼓3之间。 
令人惊奇地是已经证实，通过根据本发明的刀具鼓，减少了20-40％的切削力。 
另外，与现有技术相比得到了更坚固的切削刃。 
仍进一步地，获得了更好的表面粗糙度，继而延长了刀具鼓的寿命。 
根据以上任意一个实施例的切削元件10可以借助于如成形为圆形的金刚石轮通过磨削基本沿径向从刀具鼓突出的非成形元件制造。换句话说，切削元件首先具有例如锋利的切削刃。该切削刃随后通过用研磨粒擦刷或溅射进行处理以获得期望的切削刃宽度和半径。 
在平表面各侧上具有锋利切削刃的现有技术的切削元件促使腹板的纤维材料压靠在砧上。平表面和锋利的切削刃阻止纤维材料从切削 刃横向脱离。这需要高施加压力和平表面每侧上的两个切口，即压缩部分将沿着两个锋利的切削刃切削。 
根据本发明的切削元件将改为允许压缩材料向侧面移动，这取决于圆形切削刃将在腹板上产生递增压力的事实，并且令人惊奇的是，与具有锋利切削刃的现有技术的切削元件的情况相比，根据本发明的切削元件将促使腹板以较小压力在圆形切削刃28、30之间的某个地方撕裂。 
该递增压力通过第一和第二侧切削刃部分22、24得以增强。 

Claims (18)

1.一种用于旋转切削设备(1)的刀具鼓，其包括基本圆柱形部分，所述基本圆柱形部分设置有至少一个具有纵向延伸部的切削元件(10)，所述切削元件(10)的表面被分为主体部分(12)和主切削刃部分(20)，所述主体部分(12)具有第一和第二侧面部分(16，18)，所述主切削刃部分(20)位于所述第一和第二侧面部分(16，18)之间并基本笔直地跨过切削元件(10)的纵向延伸部，其特征在于：具有预定半径(r1，r2)的中间部分(28，30)设置在所述主切削刃部分(20)的各侧面上，所述中间部分(28，30)直接或间接地将所述主切削刃部分(20)连接到所述主体部分(12)的所述第一和第二侧面部分上。
2.如权利要求1所述的刀具鼓，其特征在于，所述主切削刃部分(20)具有跨过切削元件(10)的纵向延伸部的预定宽度(L)。
3.如权利要求1或2所述的刀具鼓，其特征在于，中间部分(28，30)具有基本跨过切削元件(10)的纵向延伸部的预定延伸长度(l1，l2)。
4.如权利要求1-2中任一项所述的刀具鼓，其特征在于，所述主切削刃部分(20)各侧面上的半径(r1，r2)基本相同。
5.如权利要求1-2中任一项所述的刀具鼓，其特征在于，所述主切削刃部分(20)各侧面上的半径(r1，r2)不相同。
6.如权利要求2所述的刀具鼓，其特征在于，中间部分(28，30)的延伸长度(l1，l2)基本相同。
7.如权利要求2的刀具鼓，其特征在于，中间部分(28，30)的延伸长度(l1，l2)不相同。
8.如权利要求7所述的刀具鼓，其特征在于，所述中间部分(28，30)相对于穿过刀具鼓并垂直于主切削刃部分(20)的纵向延伸部的径向平面以预定角度(Y1，Y2)将所述主切削刃部分(20)和所述第一和第二侧面部分(16，18)相互连接。
9.如权利要求8所述的刀具鼓，其特征在于，主切削刃与所述第一和第二侧面部分(16，18)相互连接的角度(Y1，Y2)基本相同。
10.如权利要求8所述的刀具鼓，其特征在于，主切削刃与所述第一和第二侧面部分(16，18)相互连接的角度(Y1，Y2)不相同。
11.如权利要求1或2所述的刀具鼓，其特征在于，设置有第一侧切削刃部分(22)和第二侧切削刃部分(24)，所述第一侧切削刃部分(22)将所述主切削刃部分(20)和所述第一侧面部分(16)相互连接，所述第二侧切削刃部分(24)将所述主切削刃部分(20)和所述第二侧面部分(18)相互连接，所述中间部分(28，30)分别将所述主切削刃部分(20)与所述第一侧切削刃部分(22)及第二侧切削刃部分(24)相互连接。
12.如权利要求11所述的刀具鼓，其特征在于，所述第一和第二侧切削刃部分(22，24)相对于穿过刀具鼓并垂直于主切削刃部分(20)的纵向延伸部的径向平面以预定角度(Y1，Y2)与第一和第二侧面部分(16，18)连接。
13.如权利要求11所述的刀具鼓，其特征在于，第一和第二侧切削刃部分(22，24)分别相对于穿过刀具鼓并垂直于主切削刃部分(20)纵向延伸部的径向平面以预定角度(α1，α2)与主切削刃部分(20)连接。
14.如权利要求11所述的刀具鼓，其特征在于，主切削刃部分与所述第一和第二侧面部分(16，18)相互连接的角度(Y1，Y2)基本相同。
15.如权利要求12所述的刀具鼓，其特征在于，主切削刃部分与所述第一和第二侧面部分(16，18)相互连接的角度(Y1，Y2)不相同。
16.如权利要求13所述的刀具鼓，其特征在于，第一和第二侧切削刃部分(22，24)与主切削刃部分(20)的角度(α1，α2)基本相同。
17.如权利要求13所述的刀具鼓，其特征在于，第一和第二侧切削刃部分(22，24)与主切削刃部分(20)的角度(α1，α2)不相同。
18.一种旋转切削设备，其包括砧鼓(3)和如前述权利要求中任一项所述的刀具鼓(2)。
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