CN102245337B

CN102245337B - 螺旋铣刀

Info

Publication number: CN102245337B
Application number: CN200980150234.1A
Authority: CN
Inventors: A·克雷奇默
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2029-10-13
Also published as: DE102009016257A1; GB2477477A9; US8672589B2; CN102245337A; US20110243671A1; GB201109394D0; GB2477477B; GB2477477A; BRPI0922875A2; DE102009016257B4; WO2010072280A1

Abstract

本发明涉及一种螺旋铣刀，它包括一种螺旋弯曲的齿廓(3)，其中仅仅覆盖了有限的角度范围的多个弧段(14A，B)被附接在一个基础本体(2)上用于形成该齿廓，其中这些弧段(14A，B)在基础本体(2)的圆周方向上彼此邻接，并且这些弧段在基础本体(2)的纵向方向(10)上形成了多个排(16)。这些弧段(14A，B)各自包括一个弧段根部(18)以及对角地布置在其上的一个弧段轮廓(20)。这种弧段轮廓(20)的对角安排在每个弧段(14A，B)中形成了该螺旋弯曲的齿廓(3)的一个卷曲斜坡(s)并且该齿廓(3)可以简单地通过将这些弧段(14A，B)在圆周和纵向方向(10)上安排成多个排来构建。

Description

螺旋铣刀

技术领域

本发明涉及一种具有螺旋状齿廓的螺旋铣刀。

背景技术

在EP0050270A2中披露了这一种类的一种螺旋铣刀。具有螺旋状齿廓的这一种类的螺旋铣刀通常是被用于在齿轮上、例如在变速器的正齿轮上生产齿廓。为了形成螺旋铣刀的螺旋状齿廓，通常是沿着螺旋线以分布的方式来安排切削本体。这些切削本体通常被形成为切削镶片、特别是可分度的切削镶片，它们以可更换的方式固定在一个截面为屋顶形状的载体上。

DE-OS2700525披露了一种多部件的螺旋铣刀，其中齿廓是由多个环绕盘形成的，这些环绕盘被安排成一排并且各自携带一个盘状的齿轮缘。这些单独的盘被形成为在纵向方向上成排地安排在一个基础本体上的多个环形盘。

在操作中，不仅这些切削本体而且还有用于这些切削镶片的镶片座都会变得磨损，并且因此镶片座被结合在其中的切削镶片支撑件也必须不时被更换。

为了避免将从DE-OS2700525中获知的螺旋铣刀拆卸成其单独部件，根据EP0050270A2提供了使得螺旋铣刀的齿廓是由在圆周方向上彼此邻接的多个齿弧段来形成，其中这些单独齿弧段被固定在基础本体的螺纹形状的引导件中。

在这种构型中，因此有必要将基础本体生产为以较复杂的方式附接的螺旋状引导件。

发明内容

发明的目的

本发明的目的是详细说明一种容易生产的螺旋铣刀。

目的的实现

为实现上述目的，本发明提供一种螺旋铣刀，具有一种螺旋状齿廓，其中仅仅覆盖了一个有限的角度范围的多个弧段被紧固到一个基础本体上以便形成该齿廓，其中这些弧段在该基础本体的圆周方向上彼此相邻并且还在该基础本体的纵向方向上形成了多个排，其特征在于，每一弧段具有一个弧段根部以及一个弧段轮廓，该弧段轮廓在纵向方向上倾斜地安排在该弧段根部上；以及，该齿廓具有一个螺旋节距并且具有该螺旋节距的弧段轮廓是以一种对应的方式安排在该弧段根部上；并且，一个补偿弧段被安排在一排的边缘处并且具有一个补偿宽度，该补偿宽度是与该螺旋节距相关的，这样使得在该圆周方向上彼此相邻的两个弧段根部是以一种在该纵向方向上偏置的方式来安排的，这样它们的弧段轮廓以一种平齐的方式彼此邻接。

该螺旋铣刀的特征在于提供了多个单独弧段以便形成该螺旋状齿廓，所述弧段被固定在一个通常为圆柱形的基础本体上。每个单独弧段在此情况下覆盖了一个有限的角度范围并且优选地具有精确地仅仅一个螺旋回转。这些弧段本身在各自的情况下包括一个弧段根部和一个弧段轮廓。它们通过该弧段根部被固定到该基础本体上。因此弧段轮廓是该螺旋状齿廓的一部分。该弧段轮廓是以一种倾斜的方式被安排在该弧段根部上。该弧段根部本身优选地垂直于纵向方向延伸，这样邻近该弧段根部的横向表面垂直于纵向方向在其整个长度上延伸。

这种构型的具体优点可以在以下事实中看出：由于该弧段轮廓相对于该弧段根部的倾斜定向，每个单独弧段内的齿廓的螺旋节距通过该弧段轮廓的倾斜位置再现。由于这种措施，因此有可能免除该基础本体上的额外的螺旋状引导件。因此该基础本体自身被形成为不具有一个螺旋状引导件。该齿廓优选地是唯一地通过将这些单独弧段一方面在基础本体的圆周方向上、并且另一方面在纵向方向上成排地安排而形成的。

表述螺旋节距一般理解为是指齿廓的螺旋线的两个部分在纵向方向上旋转经过360°后其间的距离。

由于这种构型，该螺旋铣刀容易进行组装和生产。所需要的全部事情就是将这些单独弧段固定在该螺旋铣刀上。该螺旋铣刀以一种简单方式被形成为一个圆柱形本体。这些单独弧段自身同样地较容易进行生产。

方便地，将弧段轮廓以一个角度倾斜地安排在弧段根部上，该角度与整个齿廓的螺旋节距相关。其结果是，在一种简单的构型中，该弧段根部可以在平面视图中具有立方形形状。在组装过程中，这些单独的弧段根部以一种简单方式、以垂直于纵向方向的取向、从边缘处的一个停止件开始被彼此相邻地安排成排。

此外，在此优选地提供的是该弧段根部具有一个宽度，该宽度对应于该螺旋节距。因此，在一个排中在纵向方向上彼此相邻的两个相邻弧段根部之间不必存在另外的隔离元件。

关于容易的组装，一个排的这些弧段被安排为在圆周方向上彼此相对无偏置。因此这些单独弧段被定向在该基础本体的纵向方向上。

方便地，因此在此提供的是，偶数个弧段精确地覆盖了360°并且优选地这些彼此相邻的单独弧段具有相同的弧段角度，即，它们在各自的情况下覆盖了相同的角度。优选地，对每一圆周提供三个各自成120°的弧段。可替代地，这些弧段也可以覆盖不同的角度。

为了确保在圆周方向上彼此相邻的这些弧段轮廓以一种平齐的方式、并且没有偏置地彼此融汇，将在圆周方向上彼此相邻的两个弧段的弧段根部以在纵向方向上彼此相对偏置的方式进行安排。这种在纵向方向上的偏置量在此优选地对应于被相应的弧段轮廓再现的螺旋节距的比例。这个比例在此取决于被该相应弧段所覆盖的弧段角度。在此情况下，偏置量x具体地总体上按以下公式确定：其中α是该弧段所覆盖的弧段角度并且s是螺旋节距。因此在120°的弧段的情况下，该偏置量是螺旋节距的1/3。

这种偏置优选地以一种简单的方式被形成为一个补偿弧段被安排在各个排的边缘处并且具有一个与所要求的偏置量相对应的补偿宽度。总体上，该补偿宽度是以这样一种方式进行选择并且与该螺旋节距相关，使得在圆周方向上彼此相邻的两个弧段根部以在纵向方向上彼此相对偏置的方式被安排，这样它们的弧段轮廓以一种平齐的方式彼此邻接。

关于位置上的精确度和容易的组装，该基础本体具有多个优选地在纵向方向上延伸的引导件，并且这些弧段沿着这些引导件被定位在该基础本体上。方便地，在此提供的是相邻的弧段在各自的情况下在这些引导件处彼此相抵靠，这些在各自的情况下一个引导件被用于两个相邻的弧段。

在此情况下这些引导件优选地由凹槽形成，在其中容纳了一个插入元件，该插入元件从结合在该基础本体之中的这些凹槽中突出并且因此形成了作为用于这些弧段的一个引导件的一个种类的停止件。方便地，该插入元件在此是作为被称为一个滑键的物体形成，在最简单的情况下该插入元件是一个长形的轮廓元件，该元件具体地由金属制成并且优选地在长度、宽度和截面形式上的形成方式是使得它被容纳在相应的凹槽中直到一个公差边距。这种具有在基础本体中的这些凹槽以及安排在其中的滑键的构型使之有可能容易地生产该基础本体，因为仅仅必须以一种简单的方式来整合在纵向方向上延伸的凹槽，例如通过铣削。

方便地，此外提供的是这些弧段在其弧段根部处具有多个接收座，该滑键接合在这些接收座中。这些接收座在此情况下是方便地在边缘处形成。因此相邻弧段根部的两个互相邻近的接收座一起覆盖了该滑键的宽度。

为了将这些元件固定到基础本体上，后者方便地具有多个螺钉孔。在此情况下，对于各个弧段提供了至少一个、优选地数个（例如两个或三个）螺钉孔。一排弧段的螺钉孔形成了多排螺钉孔，其中在圆周方向上彼此相邻的多个弧段的螺钉孔是以在纵向方向上彼此相对偏置的方式被安排的。这种偏置量在此对应于这些弧段根部的偏置量。

优选地，在此提供了不同类型的弧段，它们被交替地安排在该基础本体的圆周方向上。优选地，在此具体特供了两种不同的类型，它们仅仅关于切削本体的安排而不同。这些切削本体总体上优选地是作为可分度切削镶片形成的。这些可分度切削镶片此外优选地总体上以错开的齿形的方式交替地安排在这些弧段轮廓的一个屋顶形截面轮廓的内部和外部。现在这些切削本体在这些不同类型的弧段轮廓上的安排被选择为使得这些切削本体的所希望的交替安排在错开的齿形的情况下、甚至在多个顺序的弧段轮廓的情况下得以确保。

对于该螺旋铣刀的一种简单构造，该基础本体方便地在一端具有一个环形停止件，这些单独弧段或补偿弧段被定位在该环形停止件上。

该基础本体优选地被形成为一个空心圆柱体，该空心圆柱体有待优选地以形状配合的方式固定在一个机床的驱动轴上。

附图说明

将在下文中基于这些附图更详细地解释本发明的一个示例性实施方案。在附图中，在每种情况下，在局部示意的并且示例性的图示中：

图1示出了一种螺旋铣刀的透视图，

图2A-2C分别示出了在各自情况下在纵向方向上具有一排弧段的一种基础本体的侧视图和端视图，

图3A-3C示出了第一弧段类型的不同视图，

图4A-4C示出了第二弧段类型的不同视图，

图5示出了一种基础本体的透视图。

在这些图中，等效的部分配有相同的参考符号。

具体实施方式

在该示例性实施方案中，该螺旋铣刀包括一个空心圆柱形基础本体2，该本体是以转鼓的方式形成并且其上已经附接了一种齿廓3。齿廓3以螺旋节距s螺旋地环绕在基础本体2的横向圆柱体表面上（参见图2B）。基础本体2（在此方面具体参见图5）具有一个中心轴接收座4，利用该接收座它可以被固定到机床的驱动轴上。在其后端，基础本体2具有一个环形停止件6。在基础本体2的横向表面上提供了多排螺钉孔8。横靠这些引入了多个在纵向方向10上延伸的凹槽12。

在这个基础本体2上安装了多个单独弧段14A、B，其详细结构可以具体从图3A至3C以及4A至4C中获得。

如可以从图2A至2C看到，这些单独弧段14A、B是以在纵向方向10上成排安排的方式被固定到基础本体2的横向表面上，这样在各自情况下形成了多个单独的排16，这些排形成了一个横向表面扇段。每个排16优选地具有至少五个弧段。在该示例性实施方案中，每个排16覆盖了精确地为120°一个弧段角度α。优选地，每个排16的弧段14A、B被安排为在该圆周方向上彼此相对无偏置。

图2A显示了在此情况下形成一个第一扇段的排16，图2B显示了形成一个第二扇段的排16，并且图2C显示了形成一个第三扇段的排16。

这些单独弧段14A、B在各自情况下是由一个弧段根部18并且由一个弧段轮廓20形成，该弧段轮廓是形成在弧段根部18上。这些弧段14A、B优选地是整体形成的、并且因此是由一个工件加工得来。这些单独弧段14A、B的弧段轮廓20作为整体形成了该螺旋状齿廓3。

如可以从图2A至2C的侧面图示中看到，在各自的情况下补偿弧段26被安排在这些单独的排16的边缘处，如在纵向方向10上看到的。这些补偿弧段26致使两个相邻弧段14A、B在纵向方向10上彼此相对偏置。这确保了在圆周方向上彼此相邻的两个弧段14A、B的弧段轮廓20是彼此平齐的。相应地选择了这些补偿弧段26的宽度。如可以从图2A中看到，第一扇段的第一弧段14A是邻近环形停止件6直接固定的。在第二扇段的情况下，首先一个薄的补偿弧段26被安排在环形停止件6处，所述补偿弧段26的宽度对应于一个正常弧段14A、B的宽度的三分之一。这一种类的具有1/3宽度的补偿弧段26继而被提供在与环形停止件6相对的末端处。

最后，在根据图3C的第三扇段的情况下，一个具有2/3宽度的补偿弧段26被直接安排在环形停止件6处。这些补偿弧段26基本上是由经修饰的弧段根部18形成的。

各个弧段14A、B的宽度B由弧段根部18决定。宽度B在此对应于螺旋节距，螺旋节距是齿廓3的螺旋线的两个部分在旋转经过360°后其间的距离（在纵向方向10上）。该节距并且因此宽度B例如是位于22mm的范围内。在该示例性实施方案中，每个排16包括总计十一个弧段14A、B。

这些单独弧段14A、B或这些单独的排16在这些凹槽12上位于中心地彼此相抵靠。将多个插入元件（确切地说是滑键27）插入这些凹槽12中，所述插入元件一方面被容纳在这些凹槽12之中并且另一方面在弧段根部18的边缘处接合在对应的接收座28中（具体参见图3A、4A）。与这些滑键27一起，这些凹槽12形成了用于这些弧段14A、B的引导件。

在该示例性实施方案中，这些弧段14A、B优选地被设计为在各自情况下覆盖相同的角度范围（弧段角度α）。作为替代方案，单独弧段14A、B的分区也可以是不相等的。

在该示例性实施方案中，提供了优选是精确的两种不同的弧段类型，确切地是弧段14A（图3A至3C）和弧段14B（图4A至4C）。

当将该螺旋铣刀放在一起时，两种弧段类型14A、B在各种情况下以在圆周方向上彼此交替的方式被固定。因此在圆周方向上，在各种情况下，一个类型B的弧段被安排在两个类型A弧段之间。在该示例性实施方案中选定的几何形状中，这意味着不同的弧段类型在各种情况下也是以在纵向方向10上交替的方式被安排。

如从图3A和4A中清楚的是，弧段14A、B是以环形弧段的方式形成。在该示例性实施方案中，各个弧段14A、B的内部直径d_i（因此还有基础本体2的横向圆柱体表面的外部半径）是大约165mm。在该示例性实施方案中，该环形弧段的外部直径d_a是例如270mm。

该弧段轮廓20在截面上是大致屋顶形状的。在每个屋顶侧面上安排了多个切削本体30，这些切削本体优选地是作为可分度切削镶片形成的。这些切削本体30在此情况下以在各自情况下成对交替的方式被安排在一个或另一个屋顶侧面上。

如具体从图3B、4B中可以看到，该屋顶形状的弧段轮廓20相对于纵向方向10倾斜地延伸。因此螺旋状齿廓3的螺旋节距被弧段根部18上的弧段轮廓20的倾斜位置再现。弧段根部18本身（如在径向投影中看到的）是以矩形方式形成的，这样其纵向的多个侧面平行于环形停止件6或垂直于纵向方向10而延伸。

这两种弧段类型14A、B的构型的差别可以从图3B和4B的对比中看出。弧段轮廓20确切地是以仅仅相对于一个弧段中心M旋转经过约180°的方式被安排。其结果是，在根据图3A的弧段类型A中，在弧段14A的边缘处，在各种情况下在远离环形停止件6的一侧上提供了一对切削本体30。相反，在类型B中，边缘处的这对切削本体30被安排在图4A中偏远的并且朝向环形停止件6定向的一侧上。除了相对于中心点M旋转经过180°的这种弧段轮廓20的这种构型之外，弧段14A、B是以相同的方式形成的。

在该示例性实施方案中，每个弧段14A、B在各自的情况下是通过三个螺钉24固定到基础本体2上。在组装后将这些螺钉24锁定（例如使用平头螺丝）、并且以粘合剂结合。这防止了灰尘侵入。

参考符号清单

2 基础本体 12 凹槽

3 齿廓 14 A、B弧段

4 轴接收座 16 排

6 环形停止件 18 弧段根部

8 螺钉孔 20 弧段轮廓

10 纵向方向 24 螺钉

26 补偿弧段 d_i 内部直径

27 滑键 d_a 外部直径

28 接收座 M 中心

30 切削本体 B 宽度

Claims

1.一种螺旋铣刀，具有一种螺旋状齿廓（3），其中仅仅覆盖了一个有限的角度范围的多个弧段（14A，B）被紧固到一个基础本体（2）上以便形成该齿廓（3），其中这些弧段（14A，B）在该基础本体（2）的圆周方向上彼此相邻并且还在该基础本体（2）的纵向方向（10）上形成了多个排（16），其特征在于，每一弧段（14A，B）具有一个弧段根部（18）以及一个弧段轮廓（20），该弧段轮廓在纵向方向（10）上倾斜地安排在该弧段根部（18）上；以及，该齿廓（3）具有一个螺旋节距并且具有该螺旋节距的弧段轮廓（20）是以一种对应的方式安排在该弧段根部（18）上；并且，一个补偿弧段（26）被安排在一排的边缘处并且具有一个补偿宽度（B），该补偿宽度是与该螺旋节距相关的，这样使得在该圆周方向上彼此相邻的两个弧段根部（18）是以一种在该纵向方向（10）上偏置的方式来安排的，这样它们的弧段轮廓（20）以一种平齐的方式彼此邻接。

2.如权利要求1所述的螺旋铣刀，其特征在于，该弧段根部（18）具有一个宽度（B），该宽度对应于该螺旋节距。

3.如权利要求1所述的螺旋铣刀，其特征在于，这些在一排（16）中的弧段（14A，B）被安排为在该圆周方向上彼此相对无偏置。

4.如权利要求1所述的螺旋铣刀，其特征在于，在该圆周方向上彼此相邻的两个弧段（14A，B）的弧段根部（18）是以在该纵向方向上彼此相对偏置的方式来安排的。

5.如权利要求1所述的螺旋铣刀，其特征在于，两种不同类型弧段（14A，B）的弧段轮廓（20）以相对于一个弧段中心（M）旋转过180°的方式被安排。

6.如权利要求1所述的螺旋铣刀，其特征在于，这些弧段（14A，B）各自覆盖了一个相等的弧段角度（α）。

7.如权利要求1所述的螺旋铣刀，其特征在于，该基础本体（2）具有在该纵向方向（10）上延伸的多个引导件（12），并且这些弧段（14A，B）沿着这些引导件被定位在该基础本体（2）上。

8.如权利要求7所述的螺旋铣刀，其特征在于，多个相邻的弧段（14A，B）在各自的情况下在这些引导件（12，27）处彼此相抵靠。

9.如权利要求7所述的螺旋铣刀，其特征在于，这些引导件具有多个凹槽（12），其中在各自的情况下容纳了一个插入元件（27）并且这些弧段（14A，B）在它们的弧段根部（18）处具有用于该插入元件（27）的多个接收座（28）。

10.如权利要求1所述的螺旋铣刀，其特征在于，用于固定这些弧段（14A，B）的多个螺钉孔（8）被提供在该基础本体（2）中并且这些螺钉孔（8）形成了在该纵向方向（10）上延伸的多排螺钉孔，其中互相邻近的弧段（14A，B）的螺钉孔（8）以在该纵向方向（10）上彼此相对偏置的方式进行安排。

11.如权利要求1所述的螺旋铣刀，其特征在于，在此提供了不同类型的多个弧段（14A，B），这些弧段是交替地安排在该基础本体（2）的圆周方向上。

12.如权利要求1所述的螺旋铣刀，其特征在于，该基础本体（2）具有一个用于这些弧段（14A，B）的环形停止件（6）。

13.如权利要求1所述的螺旋铣刀，其特征在于，该基础本体（2）被形成为一个空心圆柱体，该空心圆柱体有待具体地以一种形状配合的方式紧固在一台机床的驱动轴上。