CN101237954B - 铣刀头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有多个安装在基体(10)的凹槽内的带有刀刃(12)的刀座(11)的铣刀头，其中刀座可分别通过一楔形件(14)轴向调整并借助于夹紧元件固定在铣刀头中。按照本发明刀座分别具有一柄部，它安装在基体上的安装孔内，并可通过位于中心的夹紧件(18)固定。设置在中心的夹紧件(18)是一个在俯视图内具有n个平面(19)的n边形体，其中在夹紧状态每个平面(19)紧贴在刀座(11)的一个平面(20)上。

Description

铣刀头
技术领域
本发明涉及一种铣刀头，其带有多个装在基体的凹槽内的带有刀刃的刀座，其中刀座可分别通过一楔形体轴向调整并借助于夹紧元件固定在铣刀头中。
背景技术
在原理方面由DE 4003862C2已知一种这样的铣刀头。在那里所述刀头中用于刀座的凹槽从其基体的一个端面平行于其旋转轴线并离圆周一定距离延伸，其中所用刀片的刀刃仅仅略微突出于基体的端面。其次用于夹紧的圆形楔的轴线分别相对于携带刀片的刀片载体的轴线倾斜设置。最后还分别设置另一个带用于轴向调整每一个刀片的差动螺钉的圆形楔，并设置在一个凹槽内，该凹槽从基体的圆周径向向内延伸。为了轴向调整和径向向外定向地夹紧，采用几何形状相同的圆形楔。这种刀头的优点是，由于安装刀座的凹槽的位置平行于基体的旋转轴线，所以只出现沿径向的离心力，而没有轴向分量。这些力可以很好地承受，因为凹槽不直接位于基体圆周上，而是在径向向内离圆周一定距离处。这种铣刀头是为极高转速和出现很大离心力设计的。可以有利地沿轴向精确调整切削元件，而不与径向分量重叠。
在加工曲轴或凸轮轴时首先通过钻拉、铣削或车削进行粗加工。在粗加工后接着进行精加工，在它后面跟着高精密加工。最后这种加工由工艺决定在采用冷却润滑液的情况下通过磨削或砂带磨削进行。
作为另一种选择在DE 102004022360A1中推荐，采用正交车铣法进行高精密加工。在这份资料中还强调，工件的这种加工干式地或用少量润滑剂进行，鉴于冷却润滑液清除费用很高，这是受欢迎的。
但是借助于正交车铣法精加工曲轴或凸轮轴的前提是设置在铣刀头上的刀片的最佳定向。任何错误的位置或刀刃误差都会导致所制造工件较差的表面质量。
发明内容
因此本发明的目的是，实现一种可以方便地操作的铣刀头，特别是这种铣刀头应该可以用来加工曲轴，特别是用于小轿车的淬硬曲轴的加工，并满足以下准则：
1.刀片在现有刀座上精确的轴向定位，
2.刀片以等距的角间距精确地径向布置，以避免轮廓变形，
3.所有刀刃的精确的轴向振摆，
4.刀座的可更换性，
5.铣刀混合安装有不同刀刃元件的可能性，不管是在刀刃材料成分还是刀刃几何形状方面。
这个目的通过按本发明的铣刀头实现。这种铣刀头具有多个装在基体的凹槽内的刀座，刀刃分别焊接在它们上面。刀座可分别通过一楔形体轴向调整，并可借助于夹紧元件固定在铣刀头中。按照本发明刀座分别具有一柄部，它安装在基体的尤其是经过坐标磨削的(koordinatengeschliffen)安装孔内或被一位于外部的尤其是紧箍在基体上的夹紧环包围，并可通过一位于中间的夹紧件固定。设置在中心的夹紧件是一个在俯视图内具有n个平面的n边形体，其中在夹紧状态每个平面紧贴在刀座的一个平面上。
用所述方案，刀座可以通过其柄部外壳面精确定位。通过选择刀座或柄部的纵轴线方向可以在铣刀头旋转时没有像在刀座的纵轴线相对于旋转轴线倾斜设置的结构时那样形成离心力分量。通过将柄部安装在基体上相应的孔内以及通过夹紧件轴向固定，得到刀座从而还有刀刃方位的高导向精度。总体来说可以在小的结构高度的情况下节省位置地进行夹紧。特别是夹紧和松开可反复精确地重复进行。借助于一夹紧环和一沿轴向设置在中心的夹紧件夹紧使得可以方便地制造，以及得到刀座及刀刃方位的高导向精度。此外这种夹紧还具有小的节省位置的结构高度的优点。刀座可精确重复地夹紧。
设置在中心的夹紧件最好设计成一在俯视图内成具有n个平面的n边形体，其中在夹紧状态每个平面都紧贴在刀座或刀座柄部的一个平面上，数量n相应于所用的刀座的数量，其中最好采用按120°角间距设置的三个刀座。夹紧件通过一夹紧螺钉，特别是内六角螺钉固定在基体内。通过这种措施开创了一种结构简单的铣刀头，其刀座在刀刃磨损后可方便地更换。为了更换刀具只需松开用于夹紧件的固定螺钉，然后可以毫无问题地取出所有刀座，并用带有未磨损的刀刃的刀座替换。接着重新将夹紧件装入轴向中心，其中n个平面规定了相应的转角方位。现在起将夹紧件通过夹紧螺钉、尤其是双螺纹螺钉固定在基体内，这时必然达到固定。为此夹紧件的平面以及刀座的对应平面相对于铣刀头旋转轴线略微倾斜。
采用一楔形体来轴向调整刀刃，它设计成一带有平面的楔形面的圆形楔。此圆形楔放在基体的一径向孔内，并尤其是可通过一调整螺钉调整。按照本发明的一种优选方案刀座上的刀刃由硬质合金、立方氮化硼(CBN)或合成多晶金刚石(PKD)构成并最好钎焊在刀座上。
附图说明
下面借助于附图说明铣刀头的其他结构。附图表示：
图1第一种实施形式的带三个刀座的铣刀头的透视图，
图2按图1的铣刀头的线条模型形的(drahtmodellartig)视图，
图3按图1和2的无刀座的铣刀头的纵剖视图，
图4刀座的侧视图，
图5刀座相对于夹紧件和用于轴向调整的楔形件的相对位置的原理草图，
图6另一种实施形式的带三个刀座的铣刀头的透视图，
图7按图6的铣刀头的俯视图，
图8按图6的铣刀头的线条模型形的视图。
具体实施方式
在图1至3中所示的铣刀头主要由一基体10组成，在它里面安装三个分别有钎焊的刀刃12的刀座11。刀座11分别安装在平行于纵轴线13设置的安装孔22内(见图3)。在基体10上设有基本上沿径向或相对于径向略微倾斜的其他孔，在它们里面安装楔形件14，它们可通过调整螺钉15，尤其是双螺纹螺钉，沿径向移动。如由图5所见，这些楔形件14具有楔形面16，它们倾斜于基体的径向平面分布，因此在楔形件14径向运动时可使刀座11沿其纵轴线，亦即轴线方向移动。夹紧件18用来夹紧刀座，夹紧件设置在中心并具有三个平面19，它们紧贴在刀座11的对应平面20上。夹紧件18可借助于尤其是做成双螺纹螺钉的螺钉21固定。在所示情况下夹紧件18用来固定三个分别具有一个平整的平面的刀座11，通过夹紧件18的结构和平面19按三角形形状的布置，达到各刀刃和各刀座11相互成120°角的精确定向(见图1)。每个刀座11可通过一圆形楔14和所属的螺钉15轴向调整。孔22用于刀座和刀片的轴线平行的定向。如图4中所示，刀座11也可以具有倾斜的表面24，其倾角相应于夹紧件的平面19的倾角。由此确保，刀座11按要求压紧到平面19上(由于夹紧力分解成径向和轴向分力)。
所选择的实施形式的优点特别在于，使刀座11从而还有刀刃可以精确地轴向定位，并且整个刀具具有紧凑的封闭式的结构方式，它适合于高的转速。
按图6至8的铣刀头10主要由一基体10组成，在它上面设置三个分别带有钎焊的刀刃12的刀座11。刀座11分别安装在平行于纵轴线13设置的孔内。在基体10上还设有基体上沿径向或相对于径向略微倾斜的其他孔，在这些孔内安装楔形件14，它们可通过调整螺钉15，尤其是双螺纹螺钉，沿径向移动。如由图5所见，这些楔形件14具有楔形面16，它们倾斜于基体的径向平面分布，使得在楔形件14径向运动时刀座11可沿其纵轴线，亦即沿轴向移动。一夹紧环17(见图6和7)以及一夹紧件18用来夹紧刀座11，夹紧件设置在中央并具有三个紧贴在刀座对应平面20上的平面19。夹紧件18可借助于一螺钉21固定，它尤其是做成双螺纹螺钉。在所示实施例中，夹紧件18用来固定三个刀座11，它们分别具有一封闭的平面20。通过夹紧件的结构和平面19的三角形布局达到各刀刃、各刀座在相互成120°角的情况下的精确定向。每个刀座可通过圆形楔14和所属的螺钉15轴向调整。做成套筒形的夹紧环17用于刀片或刀座的轴线平行的定向。基体10和夹紧环17在夹紧状态具有相互贴合的圆柱面。如图5所示，刀座11在径向外部还具有一窄的磨削面23，它沿轴向延伸，这个面23用于夹紧环和刀座之间的双重线性接触。
通过夹紧环的固定可以在切削时实现高达每分钟6000转的铣刀头转速，而不出现质量缺陷。只有在由于极高的转速使作用在夹紧环上的离心力超过临界值时，才可能导致夹紧环胀开。
夹紧环最好做成套筒状，并特别是具有0.5mm至1mm的厚度和/或75mm至100mm的高度。这些尺寸在所用的材料(钢)时足以保证，直至极高的转速仍能可靠地固定刀座。
所示铣刀适合于正交的车铣加工，特别是曲轴的精加工，代替磨削。这种正交车铣可干式进行，因此与采用冷却润滑液的湿磨相比可达到成本的进一步降低。本发明的铣刀头满足对所制造的工件的径向跳动和表面质量、轴承座凸度的高要求，并允许经济地成批生产。特别是这种刀具可以用来以偏心进刀来正交车铣而无需有时采用的轴向进给。
附图标记列表
10  基体
11  刀座
12  刀刃
13  纵轴线
14  楔形件
15  调整螺钉
16  楔形件14的楔形面
17  夹紧环
18  夹紧件
19  平面
20  平面
21  螺钉
22  安装孔
23  平面
24  倾斜表面

Claims (10)

1.铣刀头，具有多个安装在基体(10)的凹槽内的带有刀刃(12)的刀座(11)，其中刀座(11)可分别通过一个楔形件(14)轴向调整并可借助于夹紧元件固定在铣刀头中，其特征为：刀座(11)分别具有一个柄部，该柄部安装在基体的安装孔(22)内，并可通过一个位于中心的夹紧件(18)固定，设置在中心的夹紧件(18)是一个在俯视图内具有n个平面(19)的n边形体，其中在夹紧状态每个平面(19)紧贴在刀座(11)的一个平面(20)上。
2.按权利要求1的铣刀头，其特征为：安装孔(22)是坐标磨削的。
3.按权利要求1的铣刀头，其特征为：夹紧环(17)箍紧在基体(10)上并且设计成套筒形的，并且刀座在径向外部具有磨削面(23)，该磨削面沿轴向延伸并且用于夹紧环(17)和刀座之间的双重线性接触。
4.按权利要求3的铣刀头，其特征为：夹紧环具有0.5mm至1mm的厚度和/或75mm至100mm的高度。
5.按权利要求1的铣刀头，其特征为：夹紧件(18)通过一个夹紧螺钉(21)固定在基体(10)内。
6.按权利要求5的铣刀头，其特征为：所述夹紧螺钉(21)是内六角螺钉。
7.按权利要求1的铣刀头，其特征为：楔形件(14)是一个带有平面形楔形面(16)的圆形楔，该圆形楔安装在基体(10)的径向孔内，并可通过一个调整螺钉(15)调整。
8.按权利要求1的铣刀头，其特征为：按120°的角间距设置三个刀座(11)。
9.按权利要求1的铣刀头，其特征为：刀刃(12)由硬质合金体、立方氮化硼体或多晶金刚石体构成。
10.按权利要求9的铣刀头，其特征为：所述硬质合金体、立方氮化硼体或多晶金刚石体钎焊在刀座上。
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