CN102844138B - 加工工具 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种用于切削加工材料的加工工具（14），尤适用于加工木材或木质材料、金属、塑料及/或复合材料。该加工工具围绕一旋转轴（1）受到旋转驱动且包括至少一个由多个具有刃缘（3，3″）的切刃（2，2″）组成的沿周向布置的列（17，18，19），所述刃缘至少局部相互重叠。所述刃缘（3，3″）具有一钻刃角且所述刃缘与该旋转轴（1）之间有一轴间角（λ）。该轴间角（λ）在大于等于55°小于90°的范围内。该钻刃角大于55°。

Description

加工工具
本发明是关于一种如申请专利范围第1项的前言所述类型的用于切削加工材料的加工工具，该加工工具尤适用于加工木材或木质材料、金属、塑料及/或复合材料。
切削加工材料的目的在于制出无需精加工的平滑表面，为此须优化加工工具的切刃几何形状。然而，特别在加工木材或木质材料时会出现各种有损于被加工表面的质量的不利情况。例如，切削木材过程中会出现所谓的“开裂”（Vorspaltung）。沿木纹方向切削木屑时，切刃会陷入裂纹中。此点虽方便加工且延长切刃寿命，然亦会使表面粗糙。此外，拿开刀具后或须重设工件纹路。
为在此效果影响下仍可获得尽可能平滑且毋需精加工的表面，须使工具刃缘具有轻度刃缘倒圆及较小钻刃角。然钻刃角亦受到限制，其视所使用的不同切削材料而不得低于某个值。若钻刃角过小，则加工甫一开始刃缘即随倒圆增大而变钝以及/抑或刃缘上出现裂缝，遂使必要的切削效果无法实现。
另一影响因素是待加工材料。在对尤其适于制作窗框的木料柳桉进行加工时，切刃磨损程度约为切削加工红杉时的五十倍。
出于耐磨考虑，钻刃角不宜过小，而为了提高表面质量，钻刃角又不宜过大，有鉴于此，采用高速钢时钻刃角通常介于30°与45°之间，采用硬金属时钻刃角通常介于40°与55°之间。采用更大硬度的切刃材料时钻刃角不得大于此范围。
另一影响切削效果的因素是轴间角，即刃缘相对于旋转轴或旋转运动方向的角度。先前技术需解决的问题为，切刃倾斜在旋转运动方向及与其垂直的轴向上皆会造成反作用力。WO 2008/113314A1提出一种用于解决此问题的滚刀，其硬金属刀片各段具有不同轴间角且以某种方式定向，使得铣削过程中不同区段所形成的轴向力至少基本上相互抵消。然而，切刃磨损及表面质量问题仍未得到解决，因此，切刃仍须采用上述范围的常规钻刃角。
本发明的目的在于对同类型加工工具进行改良，以便在改善表面加工效果 的同时减小磨损。
本发明用以达成该目的的解决方案为具有申请专利范围第1项所述的特征的加工工具。
根据本发明，各切刃的轴间角皆在大于等于55°小于90°的范围内，所述切刃的钻刃角皆大于55°且有利皆在大于等于55°小于等于80°的范围内。所述轴间角较佳皆在大于等于60°小于等于80°的范围内，尤佳约70°。
根据本发明的布置方式，刃缘所采用的轴间角较大，故而刃缘以一切削截面而非垂直接触工件。故而此处是以大体垂直于旋转运动方向的方向分量对材料进行刨削，而非传统意义上的铣削。尽管所采用的轴间角远高于用于执行加工任务时的一般轴间角，然而在上述刨削截面中，有效轴间角、有效间隙角及二者相加而成的有效切角皆小得多。由此即可将开裂降至最低。拿开刀具后亦毋需重设工件纹路，故而透过本发明切削能够制出无需精加工的平滑表面。此外，消耗的切割能量较少，此举亦有利于加工非木质材料。对刃缘耐磨性起决定作用的是切刃横截面中测得的实际钻刃角而非前述沿旋转运动方向测得的有效钻刃角。由于该实际轴间角较大，故而刃缘始终保持锋利。本发明将刃缘钝化及形成刃缘裂缝的可能性降至最低，从而在提高切削加工的表面效果的同时延长加工工具寿命。
根据一种较佳实施方式，所述切刃实施为具有旋转运动方向的周边切刃，其中，其相应轴间角皆在一由该旋转运动方向及一平行于旋转轴的轴向定义的平面中测得，其中，所述轴间角在该刃缘与该轴向之间形成。采用上述布置方式的周边切刃可应用在圆锯、圆盘型铣刀、轮廓铣刀、卷边模、轮廓铣刀，柄形工具以及刨刀上。
根据本发明的改进方案，设计为周边切刃的切刃以一定轴间角成组逆向布置，其正负号相反且特别是绝对值相等。透过此种方式，切削过程中切片上产生的轴向力分量至少基本上相互抵消。由此即可将工具及工件上的反作用力降至最低甚或予以消除。
特别是，设计为周边切刃的切刃成对逆向布置。根据观察，用具有轴间角的工具加工平坦材料时，轴向接触平表面所产生的噪声高于不带轴间角的工 具。然而在前述本发明实施方案中，切刃在极其狭小的空间上直接镜像式面对面布置，其径向切割力相互抵消，故而该加工工具噪声较低。
采用较大轴间角加工材料时，必须使切刃以紧贴材料边缘的方式始终对准材料。若切刃不对准材料，材料边缘出现裂纹的危险会明显增大。为使该加工工具的工作区域无论工件宽度如何均能方便地被发现，在该区域中所述切刃以邻接二工件边缘的方式向工件倾斜，根据本发明较佳改进方案，所述切刃的组及所述逆向切刃的组分别具有不同的彩色标记。此举方便了加工工具及工件间的相对定位，从而使向工件倾斜的所述刀片分别接触二工件边缘。
根据本发明的另一有利实施方案，设计为周边切刃的切刃以正负号相同且特别是绝对值相等的轴间角同向或基本同向布置。此举例如有利于希望藉由径向反作用力将工件压紧在底座的情况。以双面镀覆的木料为例，有利的是将切刃布置在该加工工具的朝向涂料的两侧上。为加工不同硬度的板材，此类工具通常实施为，少量切刃自该工具的基准面出发对准一方向，该工具的其他切刃则对准另一方向。视被加工板材的硬度情况可增加或减少所述其他切刃的数量以达到所期望的轴向压紧力。
对周边切刃而言，必须透过对其刃缘的轮廓进行相应调整以对某种轮廓偏差进行修正，该轮廓偏差是因刃缘轴间角较大而与所期望的加工轮廓所产生的差别。有鉴于此，设计为周边切刃的切刃的刃缘有利皆经过凸起成型处理或研磨以使它们的总长形成一共同的轨迹轮廓，特别是共同的圆柱形或圆锥形轨迹轮廓，其中，该轨迹轮廓与所希望的铣削轮廓相符。透过此种方式即可使所产生的圆柱形、圆锥形或其他形状的铣削轮廓与所希望的铣削轮廓相符。若铣削轮廓并非圆柱形或圆锥形轮廓，则可实施相应修正以使所述切刃以类似方式运动。
根据另一有利实施方案，所述具有刃缘的切刃设计为具有一旋转运动方向的端面切刃，其中，其相应轴间角皆在一由该旋转运动方向及一垂直于该旋转轴的径向定义的平面中测得，其中，所述轴间角在所述刃缘与该径向之间形成。透过此种方式可产生钻孔工具及柄形工具并利用所述工具的端面依照本发明方法实施切削。
根据一种较佳实施方式，所述切刃具有平坦刀面。此举便于制造及研磨切刃及硬质刀尖。作为替代方案，亦可使所述切刃具有经成型处理的特别是凹下的刀面。其中，该成型结构以某种程度在整个刀面上延伸，使得该成型结构亦触及该刃缘从而使该刃缘不再直线延伸。沿整个刃缘的轴间角亦因点而异，而非保持不变，尽管该较大的平均轴间角始终处于本发明范围内。因地而异的轴间角可对切削性能产生积极影响。
根据一种有利实施方式，所述切刃具有横向于该旋转运动方向的端面，其中，所述端面自刃缘出发以沿该径向向内延伸的方式成型。该实施方式考虑到了以下情况：因为本发明的轴间角较大，故而切刃以其就旋转运动而言靠前的端面接触工件。由于此种情况及正间隙角的存在，故而前刀尖承受的负荷较高。本发明的成型结构可将该负荷降至最低并防止切刃出现裂缝。
根据有利改进方案，以某种方式使该端面经过成型处理特别是使其凹下，使得该端面以一小于90°的棱角邻接该刀面。透过此种方式，该前端面以更小的角度接触工件。由于间隙角更锐利，故而切刃的端面区域更易进入待加工材料从而降低切削力，而降低切削力则有助于为切刃材料或刀片材料及相应刃缘减轻负荷。靠后的端面亦可经过成型处理以便为相应刃缘减轻负荷。
根据另一实施方案，以某种方式使该端面经过成型处理，使得该端面藉由一凸起弯曲面或一斜面邻接该刀面。透过此种方式使该切刃内接触工件的接触区域中的角度更钝，由此可使切刃材料更不易折断。此外，由于此种情况及正间隙角的存在，故而相邻的刀尖呈倒圆形或径向向内偏移从而减轻负荷。
可将本发明的切刃结构一体式构建在加工工具中。根据有利改进方案，该加工工具包括一基体及多个与该基体分离且实施为刀片的切刃，所述切刃由一高硬度切割材料构成，该切割材料尤指硬金属、切割陶瓷、单晶体金刚石、PKS（聚晶金刚石）或CVD（ChemicalVapor Deposition=化学气相沈积，尤指金刚石涂层），所述切割材料皆以平坦形式制出。由此可透过增大所述材料的钻刃角进一步延长该加工工具寿命，且透过降低有效钻刃角及有效切角亦可达到一流表面效果。
该加工工具较佳由至少一个，较佳多个安装在一轴上的单个工具组装而 成。由此即可以刀具库形式根据需要设置整体铣削轮廓。其中，亦可将具有不同轴间角的单个工具组合在一起，以达到调节或消除轴向反作用力的目的，或者达到某种局部上的切削效果。
下文将藉由附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1为本发明加工工具的第一实施例的透视图，包括朝向相同的周边切刃及按本发明的轴间角方案布置的端面切刃；
图2为图1所示的配置的周边视图，其中详示了端面切刃的轴间角朝向；
图3为图1及图2所示的端面切刃的俯视图，其截面情况参见图4及图5；
图4为图3所示切刃沿图3中IV-IV线截取的截面图，该截面垂直于切刃纵轴；
图5为图3所示切刃沿图3中V-V切割线截取的截面图，该截面平行于旋转运动方向；
图6为图1及图2所示加工工具的一种变体，其切刃成对逆向布置；
图7为本发明实施为刨刀的另一实施例的示意图，其刃组视情况用不同颜色标注；
图8为本发明另一实施例的示意图，其中，多个单个工具组装成一复合工具；
图9为采用本发明另一实施方式的加工工具的周边视图，该加工工具具有成型周边切刃；
图10为图9所示加工工具的单独一个周边切刃的放大图，其中详示了该周边切刃的成型情况；
图11为一端面经倒圆成型的切刃的透视图；
图12为图11所示切刃旋转一定角度后的示意图，此处示出该切刃经斜切成型的另一端面；
图13为图11及图12所示切刃的正视图，其刀尖经成型处理后径向向内偏移；及
图14为图11至图13所示切刃的变体的透视图，其中，仅在邻接切刃的区域内设有成型结构。
图1为本发明的加工工具14的第一实施例的透视图，该加工工具主要用 于对木材或木质材料（例如镀覆或非镀覆木屑板、硬质纤维板）等材料进行切削加工。加工工具14亦用于加工纤维复合材料、金属等其他材料。加工工具14实施为圆盘型铣刀且可安装在一刀柄上（未绘示）。加工工具14工作受驱动围绕一垂直于圆盘平面的旋转轴1旋转。
加工工具14包括一具有多个切刃2、2″的圆盘形基体10，所述切刃皆具有刃缘3、3″。切刃2、2″可与基体10一体成型，亦可如本实施例所示实施为与基体10分离的刀片11。该基体由工具钢构成，刀片11则由高硬度切割材料如硬金属、切割陶瓷、单晶体金刚石、PKS或CVD构成。例如可透过硬钎焊、黏合、焊接等工艺将刀片11与基体10固定在一起。亦可采用可拆卸式固定，例如将刀片11固定在一载体上，再以螺旋连接、夹紧或形状配合的方式固定在基体10上。切刃2、2″以指定的空间朝向固定在基体10上。亦可将切刃2、2″相对于基体10的朝向设置为可调节式。
基体10大体呈圆柱形，其圆周面上布置有多个带刃缘3的切刃2，所述切刃2皆为周边切刃。切刃2沿周向排成至少一列（较佳至少两列），此处排成七列17、18（图2），其中，此等列17、18或组在轴向5（图2）上相互重叠，以便达到均匀切削的效果。此外，基体10的端面区域内另布置有一列19（图2）带刃缘3″的切刃2″，所述切刃皆为端面切刃。所述设计为端面切刃的切刃2″相对旋转轴1而言位于径向7上。随着加工工具14围绕旋转轴1旋转，各切刃2″沿旋转运动方向6进行垂直于径向7及旋转轴1的圆周运动。旋转运动方向6及径向7定义一垂直于旋转轴1的平面。设计为端面切刃的切刃2″的刃缘3″位于此平面内且以在该平面内测得的轴间角λ2相对于径向7布置。
图2为图1所示的配置的周边视图，图中详示了相应的几何形状。绕旋转轴1的旋转运动使得设计为周边切刃的切刃2沿旋转运动方向4进行圆周运动。此外，一平行于旋转轴1的轴向5穿过所述设计为周边切刃的切刃2。旋转运动方向4及轴向5定义一平面，在该平面内，设计为周边切刃的切刃2的刃缘3与轴向5之间有一轴间角λ1。
图1及图2所示的轴间角λ1、λ2皆在大于等于55°小于90°，较佳大于等于60°小于等于80°的范围内，在本实施例中皆大约为70°。所有设计为周边切刃的切刃2皆以正负号相同且绝对值相等的轴间角λ1同向布置。为了执行某 些加工任务，例如加工如纤维复合材料等非均质材料时，可使轴间角λ1的正负号相同而绝对值有所差异。
所示加工工具14设计为用于产生圆柱形铣削轮廓的成型铣刀。设计为周边切刃的切刃2的刃缘3因轴间角λ1较大而在一较大圆周段上延伸，所述刃缘经过凸起成型加工或研磨以使它们的总长形成一共同的圆形轨迹。自图2所示的上部刃缘3可看出此种凸起式实施方式。
除附图所示的圆柱形轮廓外，亦可采用弧形或锥形轮廓，其中，刃缘3可选用与之相配的分布方式。确定轴间角λ1的方式亦类似。
图3为图1及图2所示的实施为端面切刃的切刃2及其旋转运动方向4的俯视图。切刃2上有两条切割线，即垂直于切刃2的纵轴的切割线IV-IV及平行于旋转运动方向4的切割线V-V。
图4为图3所示的切刃2沿IV-IV切割线截取的截面图。如图所示，切刃2例如具有梯形截面，该梯形截面具有形成于刃缘3上的钻刃角β，其中，该钻刃角β是切刃2的刀面12与自由面13之间的夹角。钻刃角β与自由角α及前角（Spanwinkel）γ的总和为90°。根据本发明，钻刃角β≥55°，尤其在大于等于55°小于等于80°的范围内，较佳在大于等于60°小于等于90°的范围内，此时例如为70°，而在此情况下自由角α及前角γ例如皆为10°。
由于图1至图3所示的切刃2进行旋转运动且其刃缘3具有轴间角λ1，因此，所述切刃并非以垂直于刃缘3的方向，即并非沿图3所示IV-IV切割线接触工件，而是沿旋转运动方向4相对于工件进行运动，有鉴于此，有必要透过对沿V-V切割线的几何学比例进行分析以获得切刃3上的切割比例，详见图5所示的截面图。图2中刃缘3与轴向5之间有一轴间角λ1，本图中V-V切割线与IV-IV切割线之间的轴间角同为λ1。如图5所示，与图4所示的截面相比，此处的有效钻刃角βeff更小，有效自由角αeff亦更小，二者相加后得出的切角亦较图4所示截面中的更小。同时，有效前角γeff则比图4所示截面中的更大。透过此种方式，图4所示的实际钻刃角β与图2及图3所示的轴间角λ1可相互适应，藉此即可将有效钻刃角βeff相对实际钻刃角β而言（例如）降低20°，甚至降低至先前技术所要求的30°至55°，从而达到良好的切削效果。
对刃缘3的耐磨性起决定作用的是图4所示的实际钻刃角β而非图5所示 的有效钻刃角βeff。上述实际钻刃角的大小远高于先前技术，由此即可有效防止切刃3出现裂缝、刃缘钝化或其他磨损现象，从而透过延长工具寿命以达到产生平滑表面的一流切削效果。
上述方式就其本质而言同样适用于下文中的图6及图7所描述的具有刃缘3'及相应轴间角λ1'的切刃2'，以及适用于具有刃缘3″及图1及图2所示轴间角λ2的设计为端面切刃的切刃2″。
在图1及图2所示的实施例中，设计为周边切刃的切刃2的轴间角λ1朝向相同，由此即可在加工工具14及工件上产生沿轴向5（图2）轴向作用的反作用力。举例而言，此举有利于将工件压紧在止动件上。如果不希望出现此种轴向力或者至少需要减轻此种轴向力，则可采用透视图6所示的一种本发明实施方式。其中，设计为周边切刃的切刃2、2'以相互对应的轴间角并藉由组或列17、18的形式λ1、λ1'相互逆向布置，所述对应轴间角的正负号相反但绝对值相等。整体而言，具有正轴间角λ1的切刃2与具有负轴间角λ1'的切刃2'数目相同，由此可至少基本上将切削过程中出现的轴向力予以抵消或补偿。视需要亦可进行设置，使得正负号相反的对应轴间角λ1、λ1'间的绝对值不等，抑或视需要使同一组内的轴间角具有相同正负号。可透过以下方式以实现轴间角的绝对值不等，即，切刃2的组的平均轴向力与切刃2'的组的平均轴向力相互抵消。此种方式就其本质而言亦适用于切刃2与逆向布置的切刃2'的数目不等的情况。当然亦可采用仅部分或完全不对轴向力进行补偿的设计方案，以便在工作过程中根据所需力的大小及方向而获得相应的轴向力。
可以以某种方式对具有逆向轴间角λ1、λ1'的多组切刃2、2'进行设置，使得具有轴间角λ1的一或多个切刃2分别与具有对应的逆向轴间角λ1'的一或多个切刃2'并排组合成组。在图6所示的实施例中，所有设计为周边切刃的切刃2、2'皆成对逆向布置，由此，相对于轴向5而言，每个具有正轴间角λ1的切刃2旁皆布置有一个具有对应的逆向轴间角λ1'或对应的负轴间角λ1'的切刃2'。其布置方式如下：一对切刃2、2'的两个切刃3、3'在旋转运动方向4上显示为V形。然而亦可采用相反的布置方式，其中，刃缘3、3'在旋转运动方向4上呈箭形相向布置。
图1、图2及图6所示的设计为立铣刀的圆盘形加工工具14可作为单个 工具15使用，亦可藉由串接方式将任意数量的此种工具组装到共同的刀柄或共同的电机轴、心轴、主轴或轴体16上并组成一复合工具，详见图8中的示例。其中，为了制出所期望的铣削轮廓，可采用具有相同或不同铣削轮廓的单个工具15。可根据所期望的整体轮廓对单个工具15进行组装，从而获得本发明的复合加工工具14以及所期望的整体铣削轮廓。其中，亦可将具有不同轴间角λ1、λ1'的单个工具15组合在一起，以达到调节或消除轴向反作用力的目的，或者达到某种局部上的切削效果。整体而言，本发明可以应用在任意加工工具14上，如圆锯、卷边模、轮廓铣刀，抑或应用为具有图1所示实施为端面切刃的切刃2″的端面铣刀或钻孔工具。
图7为图6所示布置方式的变体，其中，加工工具14实施为刨刀且藉由图6所示布置方式的轴向延长而产生。图6所示加工工具14上切刃2、2'的布置方式同样适用于此处，唯一的区别是，由于加工工具14的沿轴向5的纵向延伸度更大，因而轴向上设有更多数目的切刃2、2'。可以以某种方式对该加工工具14进行相对于工件的精确定位，使得在加工过程中彼此相向或朝向工件的切刃2、2'接触工件边缘，以免边缘受到磨损。为便于操作人员进行上述定位，作为可选方案，切刃2的组及逆向切刃2、2'的组可具有不同的彩色标记8、9，此等彩色标记无论在加工工具14的停机状态还是旋转状态中皆可显示。工具旋转时，彩色标记8、9就会形成彩色圆圈，藉此即可对加工工具14及工件进行轴向相对定位。
在所有前述实施例中，切刃2或刀片11的刀面12皆为平刀面。由此，所述周边切刃的刃缘3自径向观察以平行于刀面12所在平面的方式直线延伸，尽管所述刃缘在图2中凸起于加工工具14的外轮廓之外。同样，图1中设计为端面切刃的切刃2″亦具有平刀面13及直线型刃缘3″。
根据本发明，切刃2亦可具有经成型处理的刀面，较佳弯曲刀面特别是凹刀面12，下文将对此予以详述。
图9为本发明另一加工工具14的周边视图，该加工工具在此实施例中实施为圆柱铣刀，其圆周面上布置有切刃2。切刃2的刃缘3与旋转轴1之间有一轴间角λ1，与旋转运动方向6的角度为90°-λ1。在该实施例中，轴间角λ1约为70°，然而亦可处于前述的角度范围内。此外，切刃2成组布置，组内切 刃的轴间角λ1绝对值相等而正负号不同。
图10为图9所示加工工具14的单独一个切刃2的放大图，其中，刀片11背面以其刃缘3固定在基体10上，该刀片正面上的刀面12朝向排屑槽30。刃缘3自一就旋转运动方向6而言靠前的刀尖25向一靠后的刀尖26延伸，该刃缘在自该前刀尖25向该后刀尖26延伸的整个区域内具有一平均轴间角λ1，其大小及角度范围详见之前的说明。
与图1至图8所示实施例的区别之处在于，此处的延伸线并不总为直线。确切言之，此处的切刃2具有经成型处理的刀面12。此时，刀面12沿具有一凹槽的圆柱形轮廓28布置，在此实施例中，该凹槽处于二刀尖25、26间的中间区域中且不在刀面12的沿刃缘3方向的整个长度上延伸。刀面12在该凹下成型结构以外的邻接两个刀尖25、26的区域中是平的，亦即，刃缘3在上述区域中以平行于刀面12的平面的方式直线延伸，从所示的径向俯视图中可以看出此点。如该图所示，因为存在此凹形轮廓28，故而刃缘3在上述区域之间具有形状为弓形的弯曲走向。因此，如图10所示，刃缘3上的任一位于轮廓28内的点29皆与旋转轴1之间有一轴间角λ1″，其绝对值与平均轴间角λ1略有所偏离却仍处于前述范围内。亦即，在该经成型处理的轮廓28内，刃缘3任一点上的轴间角λ1″皆不同于其他点。除附图所示的凹形轮廓28外，亦可选择凸状或任意其他几何形状。此外，刀面12的任意一种轮廓28皆可在刃缘3的整个长度上延伸。
此外，切刃2的刀尖25、26所在区域亦经过成型处理。如俯视图10所示，切刃2的端面20、21大体垂直于刀面12，由于存在一较大轴间角λ1，故而所述端面以90°-λ1的角度横向于旋转运动方向6。切削加工时，切刃2亦以其就旋转运动方向6而言靠前的端面20接触工件，而非仅以其刃缘3及与该刃缘相连的刀面12。为改善切削性能且为就旋转运动而言靠前的刀尖25减轻负荷，切刃2或刀片11的前端面20所在区域亦经过成型处理。如该径向俯视图所示的实施例所示，以某种方式使端面20上的刀片11凹下，使得端面20以一棱角δ邻接刀面12，其中，该棱角δ<90°。由此可防止切刃2或刀片11的前刀尖25所在区域以一钝角接触工件。该实施例中是采用虚线所示的圆柱形轮廓27，以便藉由该凹下的靠前端面20以形成棱角δ。然而亦可采用其他轮廓。
作为可选方案，切刃2或刀片11的邻接后刀尖26的后端面21所在区域亦可经过成型处理，在此实施例中示为一凸起弯曲面22，图11及图14将对此予以进一步说明。端面21的成型结构亦可具有其他轮廓。
图11为一切刃2的透视图，其中详示了该切刃的相对于旋转运动方向6及径向7的成型情况。切刃2具有一就旋转运动方向6而言的前刀面12以及一就径向7而言的朝外自由面13，其中，自由面13与旋转运动方向6之间有一正间隙角α（参见图4）。在与刀面12及自由面13横向或垂直的方向上存在端面20及图12所示的对面端面21。端面20、21皆自刀面12及自由面13间所形成的刃缘3出发以与径向7相反的方向，即径向向内成型。在图11所示的实施例中，该成型结构示为：端面20藉由一凸起弯曲面22而与刀面12相接。
图12为图11所示切刃2旋转一定角度后的示意图，其中，除了刀面12及自由面13以外，亦对图11所示端面20对面的端面21予以显示。其中，以某种方式使端面21经过成型处理，使得该端面藉由一自刃缘3径向向内延伸的斜面22而与刀面12相接。
图13为图11及图12所示切刃2的正视图。综合图11、图12及图13可知，由于存在凸起弯曲面22及/或斜面23以及正间隙角α（图11），故而刀尖25、26呈径向偏移。相对于刃缘3而言，邻接端面20的刀尖25及邻接端面21的刀尖26皆以与径向7相反的方向径向向内偏移，故而尽管轴间角λ1较大（图10）亦可在接触工件时减轻负荷。
在图11至图13所示的实施例中，端面20、21的成型结构沿径向7在切刃2的整个高度上延伸。根据图14所示的替代实施方案，亦可仅在就径向7而言向外且直接邻接刃缘3的区域中设置凸起弯曲面22及/或斜面23。图10所示的经过成型处理或凹下的刀面12就本质而言亦适用于此。
端面22上的凸起弯曲面22及端面21上的斜面23仅为多种实施方案中的一种。每个端面20、21皆可具有一种成型结构，可供选择的成型结构包括图10所示的凹下实施方式或其他成型实施方式。此外也可仅使二端面20、21中的一个端面（特别是前端面20）具有成型结构。
在图9至图14中，仅以设计为周边切刃的切刃2为例对刀面12的成型情况及端面20、21的成型情况进行说明，此种成型情况亦可以类似方式适用于图1及图2所示的设计为端面切刃的切刃2″。若未明确注明不同之处，则图9至图14所示各实施例之间的特征及组件符号彼此一致，且所述实施例中的特征及组件符号亦与图1至图8所示实施例中的一致。

Claims (26)

1.一种用于切削加工材料的加工工具(14)，该加工工具围绕一旋转轴(1)受到旋转驱动，包括至少一个由多个具有刃缘(3，3'，3”)的切刃(2，2'，2”)组成的沿周向布置的列(17，18，19)，所述刃缘至少局部相互重叠，其中，所述刃缘(3，3'，3”)具有一钻刃角(β)且所述刃缘与该旋转轴(1)之间有一轴间角(λ1，λ1'，λ1"，λ2)，其特征在于，
该轴间角(λ1，λ1'，λ1"，λ2)在大于等于55°到小于90°的范围内，该钻刃角(β)大于55°。
2.如权利要求1所述的加工工具，其中，
该钻刃角(β)在大于55°到等于80°的范围内。
3.如权利要求1或2所述的加工工具，其中，
该轴间角(λ1，λ1'，λ1"，λ2)在大于等于60°小于等于80°的范围内。
4.如权利要求3所述的加工工具，其中，该轴间角(λ1，λ1'，λ1"，λ2)为70°。
5.如权利要求1所述的加工工具，其中，
所述具有刃缘(3，3')的切刃(2，2')设计为周边切刃，其具有一旋转运动方向(4)，其中，其相应轴间角(λ1，λ1'，λ1")皆在一由该旋转运动方向(4)及一平行于该旋转轴(1)的轴向(5)定义的平面中测得，其中，所述轴间角(λ1，λ1'，λ1")在所述刃缘(3，3')与该轴向(5)之间形成。
6.如权利要求5所述的加工工具，其中，
所述设计为周边切刃的具有刃缘(3，3')的切刃(2，2')以正负号相反的轴间角(λ1，λ1'，λ1")成组逆向布置。
7.如权利要求6所述的加工工具，其中，该设计成周边切刃的具有刃缘(3，3')的切刃(2，2')设置成具有相同绝对值的轴间角(λ1，λ1'，λ1")。
8.如权利要求6所述的加工工具，其中，
所述设计为周边切刃的具有刃缘(3，3')的切刃(2，2')成对逆向布置。
9.如权利要求6所述的加工工具，其中，
所述切刃(2)的单一组及所述逆向切刃(2')的单一组分别具有不同的彩色标记。
10.如权利要求5所述的加工工具，其中，
所述设计为周边切刃的具有刃缘(3，3')的切刃(2)以正负号相同的轴间角(λ1)同向或基本同向布置。
11.如权利要求10所述的加工工具，其中，所述设计为周边切刃的具有刃缘(3，3')的切刃(2)具有绝对值相同的轴间角(λ1)。
12.如权利要求5所述的加工工具，其中，
所述设计为周边切刃的具有刃缘(3，3')的切刃(2，2')的刃缘(3，3')皆经过凸起成型处理以使所述刃缘的总长形成一共同的轨迹轮廓。
13.如权利要求12所述的加工工具，其中，所述设计为周边切刃的具有刃缘(3，3')的切刃(2，2')的刃缘(3，3')延一共同的圆柱形轨迹轮廓移动。
14.如权利要求1所述的加工工具，其中，
所述具有刃缘(3”)的切刃(2”)设计为具有一旋转运动方向(6)的端面切刃，其中，其相应轴间角(λ2)皆在一由该旋转运动方向(6)及一垂直于该旋转轴(1)的径向(7)定义的平面中测得，其中，所述轴间角(λ2)在所述刃缘(3”)与该径向(7)之间形成。
15.如权利要求1所述的加工工具，其中，
所述切刃(2，2'，2”)具有平坦刀面(12)。
16.如权利要求1所述的加工工具，其中，
所述切刃(2，2'，2”)具有经过成型处理的刀面(12)。
17.如权利要求16所述的加工工具，其中，所述经过成型处理的刀面(12)弯曲凹下。
18.如权利要求1所述的加工工具，其中，
所述切刃(2)具有横向于一个旋转运动方向(6)的端面(20，21)，其中，所述端面(20，21)自该刃缘(3)出发以及沿一个垂直于该旋转轴(1)的径向(7)向内延伸的方式成型。
19.如权利要求18所述的加工工具，其中，
该所述切刃(2)有一个刀面(12)，且端面(20)如此经过成型处理，使得该端面以一小于90°的棱角(δ)邻接该刀面(12)。
20.如权利要求19所述的加工工具，其中，该端面(20)弯曲凹下。
21.如权利要求18所述的加工工具，其中，
该切刃(2)有一刀面(12)，且该端面(20)经过成型处理，使得该端面通过一凸起弯曲面(22)邻接该刀面(12)。
22.如权利要求18所述的加工工具，其中，
该切刃(2)有一刀面(12)，且该端面(21)经过成型处理，使得该端面通过一斜面(23)邻接该刀面(12)。
23.如权利要求1所述的加工工具，其中，
该加工工具(14)包括一基体(10)及多个与该基体分离且实施为刀片(11)的切刃(2，2'，2”)，所述切刃由一高硬度切割材料构成。
24.如权利要求23所述的加工工具，其中，所述高硬度切割材料为硬金属、切割陶瓷、单晶体金刚石、聚晶金刚石或CVD。
25.如权利要求1所述的加工工具，其中，
该加工工具(14)由至少一个安装在一轴(16)上的单个工具组装而成。
26.如权利要求1所述的加工工具，其中，
所述加工工具(14)由多个安装在一轴(16)上的单个工具组装而成。
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