CN103386513B - 铣削刀具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铣削刀具，其被形成用于滚铣具有嵌齿如嵌齿轮和齿条等的工件，且其包括圆柱状刀具本体，该刀具本体限定旋转轴线且包括多个盘状段。每个段包括轮毂部分和周缘凸轮部，该凸轮部用于多个切向隔开的铣削刀片，其中接壤段以可拆卸的方式相互连接。每个段具有定位于旋转轴线上的通孔，其相对于彼此定向，在圆柱状刀具本体中形成中央管。接壤段以刚性扭转的方式相互连接。铣削刀具还包括第一端件，该第一端件在其一侧上以可拆卸且刚性扭转的方式与段中的第一个段相互连接，且第一端件在其另一侧上具有联接构件，该联接构件用于以刚性扭转的方式联接到扭矩源，使得来自源的所有扭矩经由第一端件被供给到圆柱状刀具本体，且中央管是冷却介质管。

Description

铣削刀具

技术领域

本发明涉及一种铣削刀具，所述铣削刀具被形成用于滚铣具有嵌齿如嵌齿轮和齿条等的工件。

背景技术

用于滚铣的铣削刀具往往作为整体式刀具提供，其中铣削刀片沿着沿圆柱状的刀具本体的螺旋线设置。在制造这样的刀具的过程中，在那些铣削刀片整体式形成在刀具本体中的情形中，获得用以加工铣削刀片的刀座或铣削刀片本身的通路有时候可能存在问题。这取决于以下事实：有时候铣削刀片的螺旋线的轴向连续的转之间的通路较窄。因此，用于滚铣的铣削刀具还通过以下刀具形式提供：在所述刀具形式中，圆柱状的刀具本体包括多个盘状段，每个段通常包含一圈呈螺旋线的铣削刀片。

这样的段式滚刀的多个不同实施方式先前已知。在DE 10 2005 029053 A1中公开了一种段式滚刀，所述段式滚刀包括圆柱状的刀具本体，所述圆柱状的刀具本体包括多个分开的段。分开的段通过单独的松散的装配螺栓以可旋转的方式相对于彼此固定。在每一端中存在端件，并且段和端件的整个组件通过长的贯通螺钉保持在一起。驱动轴在中央延伸通过所有的段，所述驱动轴在其一端联接到机床，所述机床可被操纵以使驱动轴旋转。为了将扭矩从驱动轴传到刀具，楔形件被埋头装入驱动轴上的凹槽中并与不同的段中的内部凹槽接合。

该先前已知的段式滚刀的问题是：对于特定应用，在工件中所生成的表面的加工精度不是足够高的。

发明内容

因此，本发明的目的是完全或部分地消除上述问题。根据本发明，该目的通过根据本发明所述的铣削刀具实现。

根据本发明的铣削刀具被形成用于滚铣具有嵌齿如嵌齿轮和齿条等的工件，所述铣削刀具包括圆柱状的刀具本体，所述圆柱状的刀具本体限定旋转轴线并且包括多个盘状段。所述段中的每个包括轮毂部分和周缘凸轮部，所述周缘凸轮部用于多个切向间隔开的铣削刀片，其中接壤的段以可拆卸的方式相互连接。每个段具有定位于所述旋转轴线上的通孔，所述通孔相对于彼此定向，使得在所述圆柱状的刀具本体中形成中央管。接壤的段以刚性扭转的方式相互连接。所述铣削刀具还包括第一端件，所述第一端件在其一侧上与所述段中的第一个段以可拆卸且刚性扭转的方式相互连接，并且所述第一端件在其另一侧上具有联接构件，所述联接构件用于以刚性扭转的方式联接到扭矩源，使得来自所述扭矩源的所有扭矩经由所述第一端件被供给到所述圆柱状的刀具本体。所述中央管是冷却介质管。

本发明所基于的思想是，上述目的能够通过铣削刀具来实现，其中，来自源的扭矩以非常小的游隙传递到段。在已知的扭矩经由联接到刀具主轴的中央驱动轴而供给到每个单独的段的设备中，最常见的是在段和驱动轴之间存在游隙，以在铣削刀具的安装时允许段被旋拧到驱动轴上。这也适用于在处于轴上的楔形件和存在于每个段中的凹槽之间的配合。因此，这样的已知刀具通常在驱动轴与段中的中央孔之间存在径向松弛，并且在轴的楔形件与段上的对应凹槽之间存在切向松弛。这些松弛可能导致对工件的加工精度产生不利影响的振动问题。

由于接壤段以刚性扭转的方式相互连接，并且本发明包括第一端件，所述第一端件在其一侧上以刚性扭转的方式联接到所述段中的第一个段，并且所述第一端件在其另一侧上能以刚性扭转的方式联接到刀具主轴，所以扭矩或换句话说旋转作用能够以与所述的已知的技术相比明显要小的游隙从刀具主轴传递到段。这还意味着，先前已知的铣削刀具的贯通的驱动轴能够被省掉的。相反，中央管能够用于冷却介质，其中所述中央管延伸通过段并且驱动轴应已填装所述中央管。这允许铣削刀具有效的内部冷却，从而使铣削刀具对于由温度波动引起的尺寸变化变得不那么敏感。因此，与所述的类型的先前已知的刀具相比，根据本发明的铣削刀具不易于振动并且能够保持更恒定的尺寸，这提供了所期望的改进的加工精度。

根据本发明的铣削刀具适合用于金属工件如钢、铸铁、铝、钛、黄色金属工件等的去屑加工。

根据本发明的铣削刀具被形成用于在工件中铣削嵌齿，具体地是通过滚铣来铣削。通常，从圆柱状工件开始，绕其空间的周缘进行铣削，使得留下的材料形式嵌齿。此外，其它形式的工件自然是可适用的，如齿条。因此，根据本发明的铣削刀具还能够以类似的方法用于铣削齿条。

根据本发明的铣削刀具包括多个盘状段，所述盘状段可结合成圆柱状的刀具本体。对于圆柱状的刀具本体，参考如下事实：段的沿径向处于最外面的点位于假想圆柱体的包络面上。通常，在段的沿径向处于外侧的部分之间存在间隔，使得所述刀具本体的外表面本身不遵循圆柱体的包络面。

每个段包括轮毂部分和沿径向位于轮毂部分的外侧的周缘凸轮部。在凸轮部中布置多个沿切向或者换句话说沿周向分开的铣削刀片。铣削刀片可以与凸轮部一体形成，由与凸轮部相同的成分加工而成，或例如通过焊接等而永久布置在凸轮部中。在其它实施例中，凸轮部可以包括用于可更换的铣削刀片的刀座。可更换的铣削刀片可以具有任何合适的类型，例如具有硬质材料如硬质合金、金属陶瓷或陶瓷等。铣削刀片可以通过任何适当的方式例如通过固定螺钉或拧紧元件而附接到凸轮部。铣削刀片可包括一个或更多个切削刃，其中，所述切削刀片可以是可转位的和/或可翻转的。

周缘凸轮部可以绕轮毂部分延伸一圈，并且通常周缘凸轮部或者布置在其中的铣削刀片遵循具有一定节距的螺旋线。在所有的段中，凸轮部的节距可以是恒定的且是相同的，或者凸轮部的节距是不同的。然而，还可能的实施例是，凸轮部不延伸整圈而只是一部分，使得一整圈延伸经过几个连续的相互连接的段。对于特定应用，可以使用凸轮部具有0°的节距的实施例，如在用于内部嵌齿轮的双重或三重狭缝切削中，或者可以使用凸轮部沿段的周缘间歇延伸的实施例。

根据本发明，接壤段以刚性扭转的方式相互连接。因此，相互防止相邻的段相对于彼此旋转。段可以通过任何合适的方式，例如通过螺钉、螺栓、螺母或通过例如阳型阴型类型的锁定联接零件而以可拆卸的方式相互连接。联接零件会由于其几何形状和/或由于其之间的摩擦而锁定。通常，段以可拆卸的方式相互连接，使得其还在轴向方向和径向方向上或者换句话说在所有方向上相对彼此不可移动。

根据本发明的铣削刀具包括第一端件，所述第一端件在其一侧上与段中的第一个段以可拆卸且刚性扭转的方式相互连接，并且所述第一端件在其另一侧上具有联接构件，所述联接构件用于以刚性扭转的方式联接到扭矩源。

通常，端件是盘状元件，但其也可以具有较长的轴向延伸，例如是具有圆形横截面的圆柱状。所述端件可以具有合适的直径，例如，直径与段的直径相同或与段的轮毂部分的直径相同。端件与轮毂部分具有相同的直径的优点是，能够使端件和第一个段之间的接触面尽可能大，这有助于更安全的联接。然而，其它的轴向横截面例如方形、多边形或另外的合适的横截面也是可能的。

端件在其一侧上可联接到扭矩源，通常是机床的刀具主轴。端件在其另一侧上具有联接构件，所述联接构件用于与最接近的接壤段相互连接。用于所述目的的联接构件可以永久附接到端件或一体形成在所述端件中，或者松散的联接构件可以用于将端件联接到扭矩源。联接构件会由于其几何形状和/或由于摩擦而锁定。通常，端件分别以可拆卸的方式与源相互连接并且与段相互连接，使得端件相对于源/段还在轴向方向和径向方向上或者换句话说在所有方向上是不可移动的。在端件的两侧上的联接构件可以是相同类型的或不同类型的。根据一个实施例，所述联接构件与用于使段相互连接的联接构件的类型相同。有利地，这意味着铣削刀具的所有的相互连接的部件之间的联接具有相同的属性，这有助于降低在铣削刀具中出现的振动和使制造更简化。根据一个实施例，在端件的两侧上的联接构件在横截面的几何形状相同方面具有相同的类型。然而，用于联接到刀具主轴的联接构件与用将第一端件联接到段的联接构件在尺寸、锥角和/或通孔的尺寸/通孔的存在方面可以是不同的。

根据本发明，来自源的所有扭矩经由第一端件供给到圆柱状的刀具本体。来自源的扭矩使刀具本体旋转。然而，在本发明的范围之内，可以将来自其它源的扭矩以另一种方式供给到刀具本体。刀具本体的各段以相互刚性扭转的方式相互连接，使得来自机床的扭矩经由端件传递到所有段能够实现。

由此，铣削刀具没有在常规的铣削刀具中延伸通过所有段用于将扭矩(旋转作用)供给到这些段中的每个段的贯通的驱动轴。相反，根据本发明的铣削刀具具有延伸通过所有段的中央管。在每个段中，管由定位于旋转轴线上的中央通孔形成。该空的空间形成冷却介质管。任何合适的材料例如气体或液体如空气、水或油可以用作冷却介质。

管可以是封闭空间，冷却介质在所述封闭空间中静止或循环。还可以将管联接到外部冷却介质源，并允许冷却介质通过管而连续流入流出或根据需要流入流出。

依照根据本发明的铣削刀具的一个实施例，每个段包括分支管，所述分支管用于将冷却介质从中央冷却介质管供给到周缘凸轮部的铣削刀片。以这种方式，有利地实现的是，能够在更大的区域内冷却刀具本体。此外，能够更有效地冷却铣削刀片，并且所需要的冷却介质的量小于常规的从外部进行的冷却。这使得根据所述实施例的铣削刀具对由于温度波动引起的尺寸变化甚至更不敏感。此外，能够通过更有效的方式冲走切屑。

依照根据本发明的铣削刀具的一个实施例，铣削刀具还包括第二端件。第二端件在其一侧上与所述段中的最后一个段以可拆卸且刚性扭转的方式相互连接，并且第二端件在其另一侧上具有支承构件，所述支承构件用于以可旋转的方式支承在支撑件中。由于所述第二端件，可以容易地将根据本发明的铣削刀具安装在机床中，且第一端件联接到机床的主轴，第二端件联接到机床的支撑侧。根据一个实施例，所述第二端件与第一端件具有相同的类型，且与第一端件的不同之处仅仅在于其突出的联接构件。然而，在特定应用中，可以使第二端件的至少特定部分的尺寸更小，例如具有较小的直径。这是可能的，因为在其负载量方面作为支撑端的第二端件与在其负载量方面作为驱动端的第一端件相比负载要小。

依照根据本发明的铣削刀具的一个实施例，接壤段通过成对协作配合的阳型构件和阴型构件中的相应一个相互连接，所述阳型构件和所述阴型构件定位成使所述旋转轴线延伸通过所述阳型构件和所述阴型构件。所述中央冷却介质管沿其延伸在所述圆柱状的刀具本体中延伸通过所述阳型构件和阴型构件。由于段仅通过协作配合的所述阳型构件和所述阴型构件中的每个而成对地相互连接，所以避免了在使用多个贯通螺钉的实施例中有时可能发现的复杂的和不精确的配合的问题。在这方面，阳型构件和阴型构件的中空设计有利于冷却介质管的居中设置。

在具有两个端件的实施例中，还有利地是，端件与相应的最接近的接壤段通过成对协作配合的所述阳型构件和阴型构件中的相应一个而相互连接。有利地，这意味着在铣削刀具的所有相互连接的部分之间的联接具有相同的属性，这有助于降低在铣削刀具中出现的振动并且有助于使制造更简化。如果使用在相互连接的组件之间的轴向和径向游隙方面具有良好的性能的联接构件，还有利地是：如果同一类型的联接构件用于刀具的所有组件的相互连接，则得到整个刀具的良好性能。在这方面，联接构件在其基本上具有相同的几何形状或截面方面可以具有相同类型，但联接构件在例如尺寸、角度和/或阳型构件的内部结构设计方面可以是不同的。

根据一个实施例，一方面，端件的用于与段相互连接的联接构件与段之间的联接构件具有相同的类型，另一方面，用于与扭矩源相互连接的联接构件具有用于旨在联接到所述的驱动源的刀具的标准设计。由于端件能够用作刀具本体和驱动源之间的适配器，所以该实施例是有利的。

根据一个实施例，所述轮毂部分包括两个相对置的平面平行端面，并且所述第一端件和所述第二端件各包括面向相应的接壤段的平面平行端面，所述端面垂直于所述旋转轴线延伸。此外，所述阳型构件和所述阴型构件各包括接触面，所述接触面从大端朝向小端会聚，并且所述接触面与所述旋转轴线交叉的横截面形成非圆曲线。所述阳型构件和所述阴型构件的接触面的尺寸被设定成使得在所述阳型构件和所述阴型构件被形成到一起时，所述阳型构件和所述阴型构件的接触面将其两个接壤段朝向最终位置引导，所述最终位置通过非圆横截面曲线而绕所述旋转轴线居中定位且以相互成角度的方式确定，并且在所述最终位置下，所述平面平行端面相互抵接。

在本实施例中，当阳型构件与阴型构件匹配时，由于接触面的锥度和彼此相关的尺寸，所以起初在阳型构件和阴型构件的接触面之间存在径向间隙。当已使阳型构件和阴型构件以部分距离形成到一起时，接触面将会相互接触，且接触通常是点形式、线形式或在接触面的若干子区域内。在继续形成到一起时，接触面的至少部分彼此相对抵靠滑动。在这种情况下，段和端件分别朝向由非圆横截面以成角度方式确定的位置旋转。由于阳型构件和阴型构件绕刀具本体的旋转轴线设置，所以所述阳型构件和阴型构件此外具有将段沿径向引导到使得段相互关于旋转轴线居中定位的位置的能力。使阳型构件和阴型构件被一起带到由分别在彼此会合的接壤段的轮毂部分和端件处的平面平行端面确定的轴向最终位置。此外，在该最终位置中，通常只有接触面的若干部分彼此接触。

因此，通过在本发明的本实施例中形成和设置的阳型构件和阴型构件与平面平行端面的结合，在所有的方向上即在角度方向上、在径向方向上和在轴向方向上有利地提供接壤段、端件以及端件相对于扭矩源的非常精确的相互设置。换句话说，提供了包括在刀具中的铣削刀片的最精确的空间定位。这带来非常高的定位可靠性，这有助于刀具的高尺寸精度。以这样的方式，保证了提供在由铣削刀片切出的切口之间的那些嵌齿的呈光滑且尺寸精确的齿侧面的形式的良好的加工结果。此外，由于每对段仅需要一个阳型构件和阴型构件的协作配合对，所以还有利地获得了简单的安装和拆卸。

根据本发明的一个实施例，阳型构件和阴型构件与其段整体形成。如在本申请中使用的那样，概念“整体”应当以广义解释。在标准的实施例中，各段可以通过加工例如钢制的单个实心工件来制造。然而，还可行的是，起初永久结合两个(或更多个)材料相同或不同的部件，直到最后步骤才进行最终的形状确定加工。在适当的段中的连接装置的整体形成给出了使其具有高精度和尺寸精度的良好可能性。

附图说明

在下文中，将通过具体示例和参考示意性附图更详细地描述本发明。在不同的实施例中，相同的附图标记用于相同或相应的部件。

图1是根据本发明的铣削刀具的实施例在铣削嵌齿轮的过程中联接到机床中时的透视图；

图2是根据图1的铣削刀具在组装状态下的透视图，

图3是包括在根据图2的铣削刀具中的段的透视图，

图4是图3中示出的同一段的另一侧的透视图，

图5是图3和图4中示出的同一段的侧视图，

图6是示出刀具的协作配合的阳型构件和阴型构件的实施例的横截面形状的几何图，

图7是包括在刀具的一个实施例中的另一种类型的段与图3的透视图对应的透视图，该段交替地插入第一种类型的段之间，

图8是包括在根据本发明的铣削刀具的第二实施例中的段的透视图，

图9是图8中的同一段的平面图，

图10是通过相互连接的根据图3和图8的两个段的纵向截面图，

图11是根据第二实施例的铣削刀具在组装状态下的透视图，以及

图12是通过根据图11的铣削刀具的纵向截面图。

具体实施方式

在图1中示意性地示出在加工目的是形成嵌齿轮的工件W的过程中的、根据本发明的实施例制成的铣削刀具1(为了清楚起见，嵌齿和切口以最终加工好的状态示出)。换句话说，本发明以段式滚刀的形式示例。

在根据本实施例的铣削刀具1的所示使用中，刀具1的第二端以可旋转的轴颈支撑方式支撑在呈支承架4形式的支撑件中。第一端可联接到机床(未示出)中的卡盘等。在图中示意性地示出所述端的联接。在实践中，所述端被形成为配合在所讨论的机床中的适当的联接接口中。

机床作为扭矩源并将旋转传到刀具1，这将在下面更详细地说明。因此，刀具1能绕轴线C1在方向R1上旋转，与此同时工件W能在方向R2上转动或旋转，更确切地说能绕中心轴线C2转动或旋转。与工件相比，铣削刀具一般以显著更高的速度被驱动。例如，可以使刀具旋转100转，同时使工件转动1转。使刀具的进给平行于中心轴线C2，如通过双箭头“f”所显示的。通过所选择的旋转方向R1、R2，进给发生在从上端位置向下的方向上。

在图2中更详细地以整体示出铣削刀具1。包括在刀具1中的多个段8一起形成圆柱状的铣削本体或基体2，包括在段8中的各铣削刀片20遵循沿圆柱体外侧的连续螺旋线。段8设置在一对端件之间，所述一对端件中的第一端件表示为5，第二端件表示为6。在所示的实施例中，第一端件5的用于联接到刀具主轴的联接构件的形式是所称的COROMANT联接件的部分，其通常被包括在来自SANDVIK COROMANT AB的刀具中。第二端件6联接到以可旋转的方式支承在机床中的颈部3。在图2中还看到居中定位于旋转轴C1的冷却管51。

在下文中将参考图3-6描述包括在本发明的该实施例中的段。在所示的实施例中，接壤段8一一通过联接构件相互联接，所述联接构件居中定位于旋转轴C1和冷却管51上。阳型类型的联接构件从各段的一侧突出，阴型类型的联接构件在每个段的另一侧上延伸到每个段中。在图3中还示出两种类型的螺钉，即，拉紧螺栓9和可拆卸螺钉10，所述拉紧螺栓9和可拆卸螺钉10分别用来安装和拆卸段8，这将在下面更详细地说明。

每个段包括轮毂部分11和从所述轮毂部分11径向向外定位的周缘凸轮部12。轮毂部分11包括两个平面平行端面13、14(参考图5)。

两个端面13、14在垂直于中心轴线C3的平面中延伸，中心轴线C3在刀具1的安装状态下与组装刀具的旋转轴线C1重合。换句话说，端面13、14相互平行。在外侧，轮毂部分11由部分为圆柱形的包络面15限定。包络面15与轴线C3同心。

周缘凸轮部12在轮毂部分11的包络面15的径向外侧延伸，周缘凸轮部12具有特定的径向延伸。周缘凸轮部12沿轮毂部分11延伸一圈，并遵循具有预定节距的螺旋线。该节距通过在轮毂部分的平面端面14和凸轮部12的环形前表面18(参考图5)之间的角度α表示。α适当地在1°-10°的范围内。凸轮部12的横截面为楔形，使得凸轮部12从宽基部朝向尖角外部逐渐变细，也可参看图10和图12。凸轮部12在平面22中开始和结束，该平面22能压靠在相邻的段中的类似的凸轮部的面。从而，各段的凸轮部一起形成组装刀具的连续螺旋线形式。

多个用于可更换的铣削刀片20的刀座在凸轮部的相对倾斜侧面中凹进。在所示的示例中，铣削刀片具有硬质合金并以常规的方式附接在刀座中，以使其通过螺钉而抵接支撑面。刀座沿切线方向分开或者换句话说沿周向分开。

在每个刀座和铣削刀片20的前面以旋转的方式存在切屑通道21，以便于排出通过铣削刀片20去除的切屑。在凸轮部12的一个侧面中刀座和铣削刀片20分别以每隔一个的方式存在，在凸轮表面12的另一个侧面中刀座和铣削刀片20分别以每隔一个的方式存在。

在所示出的本发明的实施例中，段通过联接装置而相对于彼此以可旋转的方式固定，所述联接装置呈成对协作配合的阳型构件36和阴型构件37的形式，阳型构件36和阴型构件37与各段整体形成。阳型构件和阴型构件分别相应包括接触面38和39，当在垂直于中心轴线C3的平面中观察时，接触面38和39具有非圆横截面形状。此外，接触面从大端朝向小端会聚。在该示例中，每个段包括：一方面，阳型构件36，阳型构件36从段的一个端面13沿轴向突出；以及，另一方面，呈凹进部37的形式的阴型构件，阴型构件在轮毂部分11的另一个端面14中开口。阴型构件的小端由环形边界线40a表示，阴型构件的大端由类似的环形边界线41a表示。以类似的方式，边界线41b表示阳型构件36的大端，边界线40b表示阳型构件36的小端。换句话说，接触面38、39在同一方向上会聚，即，从铣削刀具的支撑端到铣削刀具的主轴端会聚。

在所示的示例中，阳型构件和阴型构件居中定位于中心轴线C3上。然而，在本发明的其它实施例中，可以布置阳型构件和阴型构件，使得通常与刀具的旋转轴线C1相同的中心轴线C3延伸通过在某一方向上移位的阳型构件和阴型构件。阳型构件和阴型构件关于中心轴线的居中定位有利地给出了阳型构件和阴型构件的几何形状的简单设计。居中定位还允许更小的阳型构件和阴型构件，这有利地意味着更不易弯曲的段。

在该示例中，阳型构件和阴型构件的非圆横截面形状已经通过使其具有多边形，更确切地说具有三角形或三边形来实现。简要而言，该形状由具有三个圆角的曲线确定，所述三个圆角从内切圆突出，所述内切圆与具有比圆角的曲率半径大的曲率半径的三条弯曲弧线相切(参考图6)。

在几何上，该曲线由下式定义：

其中：

n＝曲线在任意点P的法线，

x和y＝传统坐标系的坐标，

γ＝法线n和坐标系的x轴之间的夹角，

2a＝所选择的各角部关于内切圆IC的偏心率(或凸出度)，并且

Dm＝内切圆的直径和偏心率2a的和。

具有所述三角形横截面形状的阳型形状的联接件和阴型形状的联接件本身是先前已知的并在用于切削加工的刀具中使用。在商业用途中，所讨论的联接件的名称为COROMANT且通常包括在来自SANDVIK COROMANT AB的刀具中。但是，对于根据用于COROMANT的现有标准制造的相应阳型构件和阴型构件，段的阳型构件和阴型构件在尺寸、锥角和/或通孔方面可以是不同的。

两个接触面38、39的会聚角β(参考图5)应达到至少2°和至多20°(相应地，β/2＝1°和10°)。适当地是，会聚角在6°-14°的范围内。在所示的示例中，沿相应的接触面的任意母线是直的。当会聚角适中(通过处于上述区间内)时，阳型构件和阴型构件之间的接合变为自锁，以致于只有通过很大的努力(＝很大的力)才能使这些构件分开。另一方面，区间之外的太大的会聚角使得本发明所期望的朝向在空间上确定的最终位置的引导更困难。

在所示的本发明的实施例中，阳型构件和阴型构件的接触面38、39被精加工到非常高的尺寸精度，更确切地说适当地是比0.01mm更精细的尺寸精度。这有利地可以通过所称的自适应控制加工实现，优选地以通过柄端立铣刀进行的铣削形式实现。这种加工在工件已经以大约0.3mm的材料余量形成之后以几个连续的步骤进行。在第一次使所述材料余量减少之后，在至少一个另外的步骤中进一步去除材料之前，进行公差测量。以这种方式，能够全面给出接触面一直下降到0.001mm的尺寸精度。

阳型构件36是中空的或管状的，其内孔连接到在段的相对侧上的阴型构件37。因此，形成居中定位于中心轴线C3上的通孔52。阳型构件36的内表面42是圆柱形的。圆柱形表面42和外接触面38连接到形成阳型构件36的自由端的公共环形表面43。

如上面已经提到的那样，在所示的实施例中，两种类型的螺钉分别用于安装和拆卸段8。为此目的，每个段设置有多个螺纹孔35和多个无螺纹的孔27。此外，使用在组装刀具中交替布置的两种基本类型不同的段8，或者，换句话说，每隔一个段是第一类型，每隔一个段是第二类型。这两种类型的段彼此不同之处仅仅在于在相应的段类型中的孔图案相对于彼此移位。这在图3和图7之间的比较中看到，图3示出第一种类型的段8，图7示出第二种类型的段8a。因此，在根据图3的段8中，孔27位于凸轮部12的平面表面22处，而另一方面在根据图7的段8a中，螺纹孔35位于对应的位置中。在所述两种类型不同的段8、8a交替布置的组装刀具中，螺纹孔35和通孔27进一步交替地定位且彼此成直线。

在铣削刀具的第二实施例中，段8、8a设置有分支管58。第二实施例中所包含的这种段在图8和图9中示出。分支管从段的在刀具的组装状态下形成中央冷却介质管51的通孔52向外朝向周缘凸轮部12延伸且在用于铣削刀片20的刀座处开口。在所示的实施例中，分支管58在切屑通道21中开口，当在旋转方向上看时，分支管58位于每个刀座的前面。

在所示的第二实施例中，各分支管58形成为两条直的子管。内侧子管从中心孔51向外通过在螺纹孔35和孔27之间的轮毂部分11朝向凸轮部12延伸且在切屑通道21中的点处开口。该点以这样的方式被选择，即，使得可以从所述点朝向所述中心孔进行直钻而不与任何螺纹孔35或孔27相交。内侧子管59的外部被堵住，用于防止所要使用的冷却介质泄漏。

另一个外侧子管60从在所讨论的切屑空间21中的、在切削过程中冷却介质供给所期望到达的位置向内朝向内侧分支管59的适当点直线延伸。因此，也可以直钻外侧分支管60且以一个步骤直钻外侧分支管60。

两个子管59、60以从段的中心孔52到在每个切屑空间中的点的分支管58的形式一起形成连接管，所述连接管在加工中适合用于供应冷却介质。外侧子管60的口部设置有喷嘴。

在所示的实施例中，分支管58通向每隔一个的切屑通道21。其它实施例根据用于使段相互连接的孔之间的尺寸、几何形状和可能的延伸而可以具有其它数量的分支管。例如，外侧分支管60可以在每个切屑通道中开口，所述开口面对铣削刀片。还可以的是，来自不同的切屑通道的两个外侧分支管过渡到同一个内侧分支管58。

为允许在内部冷却足够且在每个切屑空间中的冷却是不期望的加工过程中使用被包括在根据本发明的铣削刀具的第二实施例中的段，外侧子管60能够通过可拆卸的塞子61堵住。

如上面已经提到的那样，根据所示的实施例的铣削刀具还包括第一端件5，参考图11和图12。在所示的实施例中，第一端件是旋转对称元件并包括轴向上一个接一个布置的整体形成且处于同一个材料件中的三个部分，即内联接部分53、夹持器凹槽部分54和外联接部分55。

第一端件5在其一个内侧上与段的8的第一个段8'以可拆卸且刚性扭转的方式相互连接。为此目的，第一端件5包括联接构件，所述联接构件具有类型与段8所具有的阴型构件的类型相同并且在上面已被更详细地描述的阴型构件37的形式。该阴型构件布置在端件的内联接部分53中。内联接部分53具有盘状和三个部分中的最大直径，其直径与段的轮毂部分具有的直径相同。

当自刀具的段看时，沿轴向向外接在内联接部分53后面、最接近内联接部分53的是第一端件5的夹持器凹槽部分54。该部分也具有盘状，但其直径小于内联接部分53的直径。在夹持器凹槽部分54的圆柱状包络面的外侧布置有用于与刀具更换装置协作配合的槽口56。

当自刀具的段看时，沿轴向向外接在夹持器凹槽部分后面、最接近夹持器凹槽部分的是第一端件5的外联接部分55。外联接部分55包括联接构件，所述联接构件用于以刚性扭转的方式联接到扭矩源，例如，刀具主轴，所述联接构件具有类型与段8包括的阳型构件的类型相同并且在上面已被更详细地描述的阳型构件的形式。外联接部分的阳型构件的类型相应地与段8的阳型构件36的类型相同。外联接部分的阳型构件的类型与段的阳型构件的类型相同是在横截面的几何形状相同方面上的。然而，用于联接到刀具主轴的阳型构件与用于使段相互连接或用于将第一端件联接到段的阳型构件相比，可以在尺寸、锥角和/或通孔的尺寸方面是不同的。

第一端件5包括三个螺纹孔35，但没有光滑孔，未示出。

连接管62延伸通过第一端件5。

如上面已经提到的，根据所示的实施例的铣削刀具还包括第二端件6。第二端件6是盘状元件，联接构件从所述盘状元件的一侧即内侧突出，所述联接构件用于以可拆卸且刚性扭转的方式与段中的最后一个段8”相互连接。根据所示的实施例，所述联接构件具有类型与段8包括的阳型构件36的类型相同并且在上面已被更详细地描述的阳型构件。

第二联接构件位于第二端件6的另一侧即外侧。在所示的实施例中，该第二联接构件具有类型与段8包括的阴型构件37的类型相同并且在上面已被更详细地描述的阴型构件。阴型构件37位于从盘状第二端件6突出的套筒状部分中。

第二端件经由其阴型构件而联接到颈部57。连接管62延伸通过第二端件6。

在第二端件6中总共包括六个孔，即三个螺纹孔35和三个光滑孔27，三个螺纹孔35和三个光滑孔27的类型与段8、8a中的螺纹孔和光滑孔(未示出)的类型相同。

为安装根据所描述的实施例的铣削刀具，使用多个拉紧螺栓9，参考图3和图7。每个这样的螺钉包括具有外螺纹24的柄部23以及直径大于柄部的直径的头部25。在该头部中形成用于例如六角头扳手的键槽26。

对于每个段，有利地使用三个拉紧螺栓9，三个拉紧螺栓9可适合用于在轮毂部分11中的通孔或孔27。这些孔在其没有螺纹方面上是光滑的。每个孔形成有埋头孔28，埋头孔28的目的是用于螺钉头部25，并且其具有扩大的直径。更确切地说，宽的埋头孔28在轮毂部分的前端面14中开口，而较窄部分29(参考图5和图8)在轮毂部分的后端面13中开口。通过孔27的前部和后部具有不同的直径的事实，形成环形台肩30，螺钉头部25则能压靠于环形台肩30。三个孔27等距离分开，即，具有120°的角度间距。

拆卸螺钉10没有头部并包括前外螺纹31以及后圆柱状部分32，后圆柱状部分32的直径小于外螺纹的外径。更确切地说，圆柱状部分32具有这样小的直径，即使其能被引入到拉紧螺栓9的键槽26中。还应当指出的是，拆卸螺钉10在其前端包括键槽33。

另外三个孔35沿轴向延伸通过轮毂部分11，与光滑孔27不同，所述另外三个孔35包括呈阴螺纹35的形式的螺纹(参考图7)。相应的螺钉9、10的外螺纹23、31是相似的，使其能分别(但不是同时)固定在孔35中。三个螺纹孔35同样相互等距离分开，即，具有120°的角度间距。此外，孔35位于两个相邻的孔27的中间，意味着在每个单独的孔27与两个相邻的螺纹孔35之间的角度间距等于60°。

由于段的空间位置由阳型构件和阴型构件结合平面平行端面来确定，所以光滑孔和螺纹孔的公差较高。光滑孔和螺纹孔彼此对准对于段的相互位置来说不是关键的。螺钉9的目的是将段8的组挤压在一起，以使阳型构件和阴型构件形成到一起，直到相对置的端面13、14被成对挤压至彼此紧密接触。因此，螺钉9保留在组装的刀具中。螺钉的挤压力有利地使得各段之间的连接格外牢固。

在本发明的其它实施例中，在段组的段已经到达其相应的最终位置之后，螺钉能被再次拧开。还可以利用除了通过螺钉之外的其它方式例如通过外夹紧器等来将段挤压在一起。

在所述实施例中，拆卸螺钉10不包括在组装刀具中，而是不会使用拆卸螺钉10，直至在要使一个或更多个段彼此分开时涉及刀具的可能拆卸时。

将不同的部件安装成组装刀具可以通过以下方式进行。

在第一步骤中，使在类型8的第一个段8'上的阳型构件36与在第一端件5中的阴型构件37形成接合，除此之外将三个具有头部的螺钉9通过段中的三个孔27放入，并拧紧在端件中的螺纹孔35中。以这样的方式，段能通过很大的力压靠于端件5，从而使段的后端面13被挤压成与端件5的前表面紧密接触。

在第二步骤中，使在这一类型的段8a上的阳型构件36与在这一类型的第一个段8中的向前开口的阴型构件37形成接合，之后通过三个螺钉9将所述段挤压成彼此紧密接触。在此连接中，将每个螺钉通过段8a中的孔27放入，并紧固于在段8中与孔27成直线定位的螺纹孔35中。接着，重复进行该程序，直到所期望数量的段已相互连接为止。在最后一步中，使三个螺钉9将第二端件6相对于最后一个段8”固定。

在图10中示出在组装状态下的、根据第一实施例的铣削刀具的两个相邻的段。T表示单个段的厚度，这是例如由在端面13和14之间的轴向距离确定的。该量度还与凸轮部12的节距相一致。凹进部37的深度被表示为L1，而阳型构件36的轴向长度被表示为L2。L1应达到T的至少30％且至多80％。优选地，L1在T的50％–70％的区间内。L1小于L2。当在刀具的组装状态下阳型构件36接合所属的凹进部时，在阳型构件的自由端43和凹进部的底部之间存在间隙44。换句话说，阳型构件不接触凹进部中的底部。以这种方式，有利地保证的是，实现根据本发明所期望的、两个接壤段的平面平行表面相互抵接的轴向最终位置且不被阳型构件和阴型构件阻挡。然而，除了小间隙44之外，在所描述的实施例中，中空的阳型构件还形成中央冷却管51。

最后，所组装的铣削刀具能被安装在机床中。在所示的实施例中，机床具有呈上述所称的COROMANT形式的联接接口。然后COROMANT型的第一端件的阳型构件能够在适当的情况下通过与端件的夹持器凹槽部分54的槽口接合的刀具更换装置而联接到机床的刀具主轴。刀具的另一端通过将第二端件6的颈部搁置在机床的支承架中而被放置。在这种情况下，旋转轴线C1、C3延伸通过阳型构件和阴型构件以及颈部。

当机床被驱动旋转时，机床作为扭矩源。扭矩经由刀具主轴而被供给到第一端件，这通过在刀具主轴和第一端件之间的以刚性扭转的方式的联接实现。由于第一段8'以刚性扭转的方式联接到第一端件5且每个后续段8、8a以刚性扭转的方式联接到在前面的下一个段，所以刀具主轴的扭矩被传递到刀具的所有段，从而使刀具旋转。由此，来自源的所有扭矩相应地经由第一端件而被供给到圆柱状的刀具本体。

在这方面，由于联接中的小的松弛和游隙，所以段相互之间以及端件与相应的段之间的刚性扭转和联接保证了刀具的对于振动不敏感的旋转。

此外，不同的段一起形成具有非常高的硬度的圆柱状本体，意味着不同的铣削刀片的空间位置将被非常精确地确定。此结果会是，在工件W中将要生成的那些嵌齿的齿侧面获得非常好的公差。由于中央冷却管，所以能够保持刀具的确切尺寸而不管由加工过程或由其它情况引起的温差如何。在具有延伸通过段的分支管58的实施例中，这个效果可以进一步提高。

例如为更换损坏的段的目的而可能进行的刀具拆卸能够通过拆卸螺钉10实施。然而，首先，拧开在当前最外面的段例如最后一个段8”中可见的螺钉9。然后，将拆卸螺钉拧入在最外面的段例如最后一个段8”中螺纹孔35中。在这种情况下，拆卸螺钉将压靠于在后面的段中的拉伸螺栓9。更确切地说，各个单个螺钉的圆柱状部分32将压靠于螺钉头部的键槽26中的底部。通过大致均匀地拧紧三个螺钉10，保证了端件6的阳型构件可靠地沿轴向完全脱离段8a中的阴型构件。在进一步的步骤中，能使不同的段以同样的方式通过三个同时起作用的拆卸螺钉10彼此分开。

Claims (17)

1.铣削刀具(1)，所述铣削刀具(1)被形成用于滚铣加工具有嵌齿的工件(W)，所述铣削刀具(1)包括圆柱状的刀具本体(2)，所述圆柱状的刀具本体(2)限定旋转轴线(C1、C3)并且包括多个盘状段(8)，所述多个盘状段(8)中的每个包括

轮毂部分(11)和周缘凸轮部(12)，所述周缘凸轮部(12)用于安装多个切向间隔开的铣削刀片(20)，

多个接壤的盘状段(8)以可拆卸的方式相互连接，

其特征在于

每个接壤的盘状段(8)具有定位于所述旋转轴线(C1、C3)上的通孔(52)，所述通孔相对于彼此定向，使得在所述圆柱状的刀具本体中形成中央管(51)，

所述接壤的盘状段(8)以刚性扭转的方式相互连接，

所述铣削刀具还包括第一端件(5)，所述第一端件(5)在其一侧上与所述接壤的盘状段中的第一个盘状段(8')以可拆卸且刚性扭转的方式相互连接，并且所述第一端件(5)在其另一侧上具有联接构件，所述联接构件用于以刚性扭转的方式联接到扭矩源，使得来自所述扭矩源的所有扭矩经由所述第一端件(5)被供给到所述圆柱状的刀具本体(2)，

且所述中央管(51)是中央冷却介质管。

2.根据权利要求1所述的铣削刀具，其中，接壤的盘状段(8)通过成对协作配合的阳型构件(36)和阴型构件(37)中的相应一个而相互连接，且所述阳型构件和所述阴型构件定位成使所述旋转轴线(C1、C3)延伸通过所述阳型构件和所述阴型构件，并且所述中央冷却介质管(51)沿其延伸长度在所述圆柱状的刀具本体中延伸通过所述阳型构件和阴型构件。

3.根据权利要求2所述的铣削刀具，其中，所述第一端件(5)和所述第一个盘状段(8')通过成对配合的所述阳型构件(36)和阴型构件(37)中的相应一个相互连接，并且所述第一端件的所述联接构件是同一类型的阳型构件，且所述阳型构件和所述阴型构件定位成使所述旋转轴线(C1、C3)延伸通过所述阳型构件和所述阴型构件。

4.根据权利要求2-3中的任一项所述的铣削刀具，所述铣削刀具还包括第二端件(6)，所述第二端件(6)在其一侧上与所述接壤的盘状段中的最后一个盘状段(8”)以可拆卸且刚性扭转的方式相互连接，并且所述第二端件(6)在其另一侧上具有支承构件(3)，所述支承构件(3)用于以可旋转的方式支承在支撑件(4)中，且所述第二端件(6)和所述最后一个盘状段(8”)通过成对配合的所述阳型构件和所述阴型构件中的相应一个相互连接，并且所述阳型构件和所述阴型构件以及所述支承构件定位成使所述旋转轴线(C1、C3)延伸通过所述阳型构件和所述阴型构件以及所述支承构件。

5.根据权利要求4所述的铣削刀具，其中，所述支承构件包括颈部，用以接纳在所述支撑件的颈部支承部中。

6.根据权利要求4所述的铣削刀具，其中，所述轮毂部分(11)包括两个相对置的平面平行端面(13、14)，并且所述第一端件和所述第二端件各包括面向相应的接壤的盘状段的平面平行端面，所述平面平行端面垂直于所述旋转轴线(C1、C3)延伸，并且其中，所述阳型构件和所述阴型构件各包括接触面，所述接触面从大端(41)朝向小端(40)会聚，并且所述接触面在与所述旋转轴线交叉的横截面中形成非圆横截面曲线，且所述阳型构件和所述阴型构件的所述接触面的尺寸被设定成使得在所述阳型构件和所述阴型构件被形成到一起时，所述阳型构件和所述阴型构件的所述接触面将其两个接壤的盘状段(8)朝向最终位置引导，所述最终位置通过所述非圆横截面曲线而绕所述旋转轴线(C1、C3)居中且以相互成角度的方式确定，其中在所述最终位置下，所述平面平行端面相互抵接。

7.根据权利要求6所述的铣削刀具，其中，所述阳型构件的接触面相对于所述阴型构件的接触面具有过盈径向尺寸，使得在所述刀具的组装状态下，所述阴型构件的接触面在压力下抵靠所述阳型构件的接触面。

8.根据权利要求6所述的铣削刀具，其中，在所述刀具的组装状态下，在所述阳型构件的小端(40)和所述阴型构件(40)的小端之间存在间隙(44)。

9.根据权利要求6所述的铣削刀具，其中，所述阳型构件和所述阴型构件的各个接触面以至少等于2°且至多等于20°的会聚角(β)会聚。

10.根据权利要求6所述的铣削刀具，其中，各个所述接触面(38、39)具有三角形横截面形状，所述三角形横截面形状由下式定义：

$x=\left(\frac{D_m}{2}\right)\·\cos \left(\mathrm{\γ}\right)-2\·a\·\cos \left(2\mathrm{\γ}\right)+a\·\cos \left(4\mathrm{\γ}\right)$

$y=\left(\frac{D_m}{2}\right)\·sin\left(\mathrm{\γ}\right)+2\·a\·sin\left(2\mathrm{\γ}\right)+a\·sin\left(4\mathrm{\γ}\right)$

其中：

n＝所述非圆横截面曲线在任意点P的法线，

x和y＝传统坐标系的坐标，

γ＝法线n和坐标系的x轴之间的夹角，

2a＝所选择的各个角部关于内切圆IC的偏心率或凸出度，并且

Dm＝所述内切圆的直径和偏心率2a的和。

11.根据权利要求1-2中的任一项所述的铣削刀具，其中，成对的相邻的盘状段(8)在轴向上通过多个拉紧螺栓(9)受压地布置，所述拉紧螺栓(9)包括头部(25)和柄部(23)，所述柄部(23)形成有外螺纹(24)，并且所述柄部(23)通过在所述相邻的盘状段中的一个盘状段中的孔(27)且利用所述柄部(23)的外螺纹而拧紧到在另一个盘状段中的螺纹孔(35)中。

12.根据权利要求4所述的铣削刀具，其中，所述阳型构件和所述阴型构件分别与其接壤的盘状段(8)和第一端件及第二端件一体形成。

13.根据权利要求1所述的铣削刀具，其中，各个所述接壤的盘状段(8)形成有：阳型构件(36)，所述阳型构件(36)沿轴向从一个平面平行端面(13)突出；以及凹进部(37)，所述凹进部(37)用作阴型构件，且所述凹进部(37)在另一个平面平行端面(14)中开口。

14.根据权利要求1-2中任一项所述的铣削刀具，其中，每个接壤的盘状段包括分支管(58)，所述分支管(58)用于将冷却介质从所述中央冷却介质管(51)供给到在所述周缘凸轮部(12)中的铣削刀片。

15.根据权利要求14所述的铣削刀具，其中，所述分支管包括至少一个内孔(59、60)，所述至少一个内孔(59、60)从所述中央冷却介质管沿径向延伸到在所述周缘凸轮部中的切屑通道(21)。

16.根据权利要求4所述的铣削刀具，其中，所述第一端件(5)和所述第二端件(6)各包括分别用于将冷却介质供给到所述中央冷却介质管(51)和从所述中央冷却介质管(51)移走冷却介质的连接管(62)。

17.根据权利要求1所述的铣削刀具，其中，所述具有嵌齿的工件包括嵌齿轮和齿条。