CN104185527A - 铣头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于手动操作的机器的铣头，具有柄部（1）以及与所述柄部稳固连接的由硬质合金制成的切削部分（2）。切削部分（2）设置有切削齿（8），所述切削齿沿第一螺旋方向（7）延伸。切削齿（8）由在第二螺旋方向（16）上延伸的成排的齿分隔部（17）分隔成切削齿部段（18）。切削齿部段（18）与齿分隔部在周向上这样相继布置，使得相应地在周向上交替地实现重合比。

Description

铣头

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求前序部分所述的铣头/磨头。

背景技术

相对于磨具在机床中的应用，根据DIN8032（对应于ISO7755/1）中的定义，铣头/磨头应用在手动操作的驱动机器中。在磨具在静止的机床中的应用中，工艺参数是可复制的。与此相对的，在铣头在手动操作的驱动机器中的应用中，该工艺参数很大程度上受操作者自身影响并在应用中是随机的。此外保护操作者健康也很重要。操作者的手臂系统应承受尽可能小的有害振动，而且由铣头形成的切屑尽可能不会造成割伤。对于铣头的经济性来说：尽量高效地对工件的进行预期的切削。

特别是根据DIN8032的所谓柱形圆端铣头（WRC）和拱形圆端铣头（RBF）在钢材的切削中得到推广。铣头的这种形状提供了钢材手动加工中广泛的使用可能性。

已显示出：上述的一般类型的铣头的传统设计方案有改进的需求。

发明内容

因此本发明的目的是，这样设计一般类型的铣头：在具有优良的钢材切削性能的同时能够使具有该铣头的驱动机器实现较好的手动操作性、对操作者更小的振动负荷以及操作者由于切屑形成而受伤的风险减至最小。

该目的利用根据权利要求1的前序部分所述铣头通过权利要求1的特征部分的特征解决。特别的是：到目前为止仅从用于铝加工的铣头已知的切割面和特别的切削齿部段以及齿分隔部的交替布置的组合在前述任务方面带了了重大改进。通过根据本发明的设计方案实现了：在转动方向上，每个周向平面内仅每隔一个切削齿与工件啮合，从而切出结实的/粗的切屑，而这种切屑不会导致操作者受伤，因为该切屑既不会保留在手上也不会保留在衣服上。另一方面，存在更大数量的即双倍数量的切削齿，从而使操作者的振动负荷减小。如果切削齿部段和齿分隔部在转动方向上的接触比/重合比为至少90%，则意味着在边界区域由于许多原因不能实现齿分隔部和切削齿部段交替的、理想的100%重合比。由于在周向方向上、也就是在切削部分的转动方向上总是交替地设计有齿分隔部和切削齿部段并且在切削部分的长度方向上在每个切削齿上交替设计有齿分隔部和切削齿部段，当铣头转动时，在每个周向平面上仅每隔一个切削齿部段进入啮合状态。然而，在转动轴线方向上直接相邻的切削齿部段被使用，所述切削齿部段沿周向仅错开一个切削齿。从而，如上所述，n个切削齿在铣头转动一圈期间在任何周向平面内只有n/2个切削齿部段发生切削啮合，而总体上所有切削齿即n个切削齿得到应用。从而，一方面如上所述，切削出粗切屑，但切削齿啮合的频率是每转产生的切屑数量的两倍，从而操作者的振动负荷较小。这会使铣头在切削钢材时在预先确定的目的方面得到特别的改进。

权利要求2至5限定了周向上、即转动方向上相继布置的切削齿部段和齿分隔部的优化的重合比。

由权利要求6表明，偶数个切削齿更有利。由权利要求7相应地限定了齿分隔部。

其他从属权利要求设定了优化的特征。

附图说明

本发明其他的特征、细节和优点由根据附图的实施例的后续说明表明。其中：

图1是根据本发明的铣头的侧面纵向视图，

图2是根据图1的铣头的切削部分相对于图1的放大视图，

图3是切削部分的根据图2中剖开线III-III的剖视图，其中，仅示出了切削平面内的边界线，但不包括切削平面后的边界线，

图4是铣头在工件上应用的视图。

具体实施方式

根据DIN8032，概念“铣头/磨头”定义为一个应用在手动操作的机器中的、具有圆柱形柄部的铣刀。下述的属于本发明的铣头/磨头，至少在其切削部分由硬金属/硬质合金根据DIN8032构成。所谓的DIN相应于国际标准ISO7755/1。只要具体定义标准化了，则在下面使用标准定义。

在图1至3中所示的铣头涉及柱形/圆柱形圆端铣头，如其在DIN8032/3（相应于ISO7755/3）所规定的。该铣头具有夹紧在手动操作的机器中的柄部1和切削部分2。柄部1和切削部分2设计为关于转动轴线3旋转对称。切削部分2总是由硬质合金制成。柄部1同样可由硬质合金制成，并与切削部分2设计为一件式。替代的地且优选的是，由钢制成的柄部1与由硬质合金制成的切削部分2通过钎焊连接。在柱形圆端铣头中，切削部分2具有柱形/圆柱形的基体4，该基体具有背向柄部1的、大约为半球形的头部5。该基体4具有直径D。

该铣头构造成在被驱动时铣头沿转动方向6切削，从柄部1看向切削部分2，该转动方向6相应于顺时针方向。

在该柱形的基体4上设置有沿第一螺旋方向7延伸的n个切削齿8，所述切削齿在顶部5朝向转动轴线3逐渐变细/终止。在所示的实施例中设置有n=12个切削齿8。数量n有利地为偶数。第一螺旋方向7在转动方向6上延伸。该切削齿8具有切削刃9，并且该切削刃9在沿转动方向6的前面/上游设置有前刀面10。该切削刃9在沿转动方向6的后面/下游设置有后刀面11。在每个切削刃9和设计在同一切削齿8的后刀面11之间设计有所谓的在转动方向上具有宽度l的切割面/棱面12。如图3所示，前刀面10与穿过转动轴线3的半径13形成前刀角/切削角α。后刀面11和切削刃9处的切线14形成后刀角/留隙角/齿背角β。切割面12与切线14形成切割面角γ。切削齿8在第一螺旋方向7上以第一螺旋角δ1延伸，所述第一螺旋角在相应的切削刃9和转动轴线3的平行线15之间形成。

另外，在切削部分2上设计有成排的沿第二螺旋方向16延伸的齿分隔部17。有效地适用的齿分隔部的排数m：m=n/2，即m=6。该第二螺旋方向16与第一螺旋方向7反向延伸，即，与转动方向6反向，并与上述平行线15形成螺旋角δ2。该齿分隔部17具有大致V形的横截面，并将切削齿8分隔为切削齿段18。从柄部1看去，每个切削齿部段18在属于同一切削齿8的两个齿分隔部17之间具有前引的第一端部19和尾随的第二端部20。

如图2和图3所示，第一和第二转动平面21、22在转动轴线3上彼此隔开但相邻地通过切削部分2的柱形基体4。切削齿8在下述说明中相应于其数量n=12用8a、8b……8l表示（仅在图3中示出）。基于上述说明的图3的视图，并不能直接看到8b、8d、8f、8h和8k，因为在切削平面内示出有齿分隔部17。但齿分隔部17设计在前述的相应切削齿8中。为了进一步说明，参考线仅指到齿分隔部17的附近。

该第一转动平面21相应地通过第一切削齿8a以及在转动方向上每隔一个（即，第三切削齿8c、第五切削齿8e、……第十一切削齿8k）的切削齿部段18的第一端部19延伸。该第二转动平面22相应地通过第二切削齿8b、第四切削齿8d、……第十二切削齿8l的切削齿部段18的端部20延伸。在两个转动平面21、22之间，第一切削齿8a、第三切削齿8c、……第十一切削齿8k上的多个切削齿部段18之间以及第二切削齿8b、第四切削齿8d、……第十二切削齿部段8l上的多个切削齿部段18之间分别具有齿分隔部17。如图3所示，相应的第二切削齿8b、第四切削齿8d、……第十二切削齿8l通过V形的切入式的齿分隔部17在径向上向内回缩。切削齿8以相等的角度间隔ε布置。齿分隔部17也以相等的角度间隔2ε布置。

如图4所示，当铣头以不同的角度应用在工件上时，在工件23上始终存在相同的啮合比例，进而存在相同的切削比例。仅如图2所示，在两个转动平面之间，以相同的间隔c相邻的转动平面21、22之间，在转动方向6上，总是每隔一个切削齿部段18进入啮合状态。

当然，前述说明也适用于以下的柱式铣头，该柱式铣头与上述柱形圆端铣头的唯一不同之处在于：该柱式铣头没有大致半球形的顶部5，而具有平的前表面，如在DIN8032/3（相应于ISO7755/2）所规定的。

下面复述根据本发明的直径为D=12mm的铣头的例子的数据。

切削齿8的数量	12
		齿分隔部17的排数m	6
第一螺旋角δ1	28°至32°
		第二螺旋角δ2	28°至32°
前刀角α	-7°至-13°
		后刀角β	35°至41°
切割面角γ	12°至14°
		切割面宽l	0.7mm

Claims (15)

1.一种用于手动操作的机器的铣头，该铣头具有预先确定的、围绕转动轴线（3）的转动方向（6），所述铣头包括：

柄部（1），

与所述柄部（1）稳固连接的、由硬质合金制成的切削部分（2），所述切削部分具有：

数量为n的、沿第一螺旋方向（7）延伸的第一切削齿、第二切削齿、第三切削齿、……（8a、8b、8c、…），和

沿与第一螺旋方向（7）反向的第二螺旋方向（16）延伸的、形成在第一切削齿、第二切削齿、第三切削齿、……（8a、8b、8c、…）中的第一排齿分隔部、第二排齿分隔部、第三排齿分隔部、……（17），所述齿分隔部在转动轴线（3）的方向上具有相同的长度b，

所述齿分隔部将第一切削齿、第二切削齿、第三切削齿、……（8a、8b、8c、…）分隔成切削齿部段（18），所述切削齿部段各自具有第一端部（19）和第二端部（20）以及在转动轴线（3）的方向上的相同长度a，

其中所述切削齿（8a至8l）和成排的齿分隔部（17）在切削部分（2）的周向上各自以相等的角度间隔布置，

以及

利用第一切削齿、第二切削齿、第三切削齿、……（8a、8b、8c、…）形成的切削刃（9）、前刀面（10）以及后刀面（11），其中，所述前刀面（10）在转动方向（6）上布置在切削刃（9）的前面，所述后刀面（11）在转动方向（6）上布置在切削刃（9）的后面，

其特征在于，

在切削齿（8）上，在切削刃（9）与后刀面（11）之间形成切割面（12），

两个分别通过第一切削齿（8a）的切削齿部段（18）的第一端部（19）和第二端部（20）规定出的第一转动平面和第二转动平面（21、22）各自接纳沿转动方向的第一切削齿、第三切削齿、第五切削齿、……（8c、8e、…）的每隔一个的切削齿部段（18）的长度a的至少90%，以及

在第一和第二转动平面（21、22）之间接纳形成在沿转动方向的第二切削齿、第四切削齿、……（8b、8d、…）中的齿分隔部（17）的长度b的至少90%。

2.根据权利要求1所述的铣头，其特征在于，在第一和第二转动平面（21、22）之间接纳第三切削齿、第五切削齿、……（8c、8e、…）的沿转动方向（6）相继布置的切削齿部段（18）的长度的95%。

3.根据权利要求1或2所述的铣头，其特征在于，在第一和第二转动平面之间接纳形成在第二切削齿、第四切削齿、……（8b、8d、…）中并且沿转动方向（6）相继布置的齿分隔部（17）的长度的95%。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的铣头，其特征在于，在第一和第二转动平面之间接纳第三切削齿、第五切削齿、……（8c、8e、…）的、沿转动方向（6）相继布置的切削齿部段（18）的长度的100%。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的铣头，其特征在于，在第一和第二转动平面之间接纳形成在第二切削齿、第四切削齿……（8b、8d……）中并且沿转动方向（6）相继布置的齿分隔部（17）的长度的100%。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的铣头，其特征在于，切削齿（8a至8f）的数量n设计为偶数。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的铣头，其特征在于，齿分隔部（17）的排数m设计为偶数。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的铣头，其特征在于，切削部分（2）具有柱形的基体（4）。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的铣头，其特征在于，切削齿（8）和成排的齿分隔部（17）的布置方式为：在转动轴线（3）的方向上第一转动平面（21）跟随第二转动平面（22），或第二转动平面跟随第一转动平面。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的铣头，其特征在于，前刀面（10）的前刀角α为：-7°≥α≥-13°。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的铣头，其特征在于，后刀面（11）的后刀角β为：35°≤β≤41°。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的铣头，其特征在于，切割面（12）的切割面角γ为：12°≤γ≤14°。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的铣头，其特征在于，切削齿（8）的数量n为：n=12。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的铣头，其特征在于，齿分隔部（17）的排数m为：m=n/2=6。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的铣头，其特征在于，第一螺旋角δ1和第二螺旋角δ2满足：28°≤δ1=δ2≤32°。