CN104736278B - 刀具、模板、刀座以及用于辊开槽的方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的刀具(1)包括刀具本体(3)和刀座(4)，用于辊的切削加工。至少一个加工机构能够尤其可分离地被固定在刀座(4)上和/或内。该加工机构尤其为切削机构(14)，优选用于给辊开槽。刀具(1)具有定位机构用于刀座(4)在刀具本体(3)中在预定位置上的定向。

Description

刀具、模板、刀座以及用于辊开槽的方法

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求的前序部分所述的、尤其用于工件切削加工的刀具、模板和刀座以及用于辊开槽的方法。

背景技术

从公开文献WO2008/064656A1中知道了一种切削刀具，其具有刀架和安装在刀架上的刀座。刀片布置在刀座上。刀具有楔块传动机构作为调节部件，用于相对于刀架纵轴线调节刀座。

这种已知的现有技术的缺点是，在换刀片时，刀片相对于待加工工件的定向即角向位置总是要很费力。此外，不能总是获得例如足以用于辊开槽的定向精确性，这可能导致已切削出的槽的开槽过大。因此，通常只在一个加工方向上以足够高的切削精度来使用切削刀具，这容许目前已显不足的工件加工时间。

发明内容

因此，本发明的任务是避免现有技术的缺点，尤其是提供刀具和用于辊开槽的方法，借助所述刀具和方法，可以简单可靠地实现所需要的加工刀具定向精度，并实现了工件的高效省时加工。

该任务通过根据独立权利要求的刀具和方法来完成。

根据本发明的刀具包括刀具本体和刀座。尤其是，刀具适于工件切削加工，该工件尤其是辊。至少一个加工机构能尤其可分离地被固定在刀座之上和/或之内。该加工机构尤其是优选用于给辊开槽的切削机构。该刀具有定位机构用于实现刀座在刀具本体中在预定位置上的定向。

这有如下优点，刀座的定向进而加工机构如用于辊开槽的切削机构的定向可与操作者无关地被预先确定，由此，可以获得更高的加工机构定向精度。此外，操作失误被尽量减少。例如可以提供一套刀座，它们具有取向不同的加工刀具，操作者仅根据需要来加以选择。因此，刀具操作还被改善和简化，这是因为操作者不必完成加工机构取向的调节，也不必完成大致沿加工机构纵轴线的加工机构位置的调节。

“用于刀座定向的定位机构”在此用于按照预定角度位置将刀座定位在刀具本体中。这样的定位机构尤其不用于沿刀座的或刀具的纵轴线定位该加工机构，即尤其不用于该切削机构的背向刀具的刀刃的距离的调校。

该定位机构优选包括布置在刀具本体上的缝隙。这有如下优点，该缝隙的位置可被精确设定或被精确设定，该刀座的用于刀座定向的相应元件能在刀具本体中插入该缝隙中。

优选在该刀座上设有用于插入该缝隙中的突出部。这有如下优点，突出部可插入该缝隙中以便在刀具本体中定向该刀座，其中，该突出部可以简单可靠地制造并可布置在刀座上。因此，通过定位机构的简单操作就能实现刀座的高精度定向。

尤其优选的是该突出部能可分离地与刀座连接。这有如下优点，该突出部可根据需要与刀座连接，这减少了所需要的刀座，进而降低了成本，这是因为能分别准备好例如生产过程所需要的具有加工机构和突出部的刀座。

或者，该突出部可以例如通过焊接或钎焊与刀座固定连接。这有如下优点，进一步简化了操作，并且还可靠避免了操作失误。

该突出部最好布置在模板上，其中，该模板具有用于容纳刀座的模板开口。刀座的外形尤其至少部分与模板开口的形状是基本上互补的。模板开口的形状和刀座的外形尤其被构造成所述模板和刀座相互间按照一定的角度位置布置。

这有如下优点，可以灵活使用所述模板和刀座的组合。此外，所需刀座的数量或许被减小，这具有成本效益。例如可以安装具有相同的加工刀具布置形式的刀座，并且分别根据模板和刀座的组合体的需要，通过选择模板来确定刀座在刀具中的定向。

最好在缝隙处和/或缝隙内布置固定机构用于将突出部固定在缝隙中。所述固定尤其借助摩擦配合实现。

这有如下优点，该突出部在刀具本体接合结构中的固定具有简单设计但可靠作用的方式。例如这可通过螺钉实现，其对突出部的相对两侧面施力。

最好在刀具本体之上和/或之内布置刀座固定机构。尤其是，刀座固定机构尤其借助摩擦配合来实现。这有如下优点，该刀座能在刀具本体中通过简单操作实现可靠固定。

该刀座最好具有手柄。这有如下优点，例如当装入刀具本体中或从刀具本体中取出时，刀座的操作被简化。

该加工机构最好包括两个串列布置的切削机构。这有如下优点，在一个加工步骤中，例如在切削机构沿辊的辊轴线的一次运动中，可实现更高效的加工，这是因为可在一个加工步骤中除去更多材料。此外，加工的可靠性通过这两个串列布置的切削机构得到提高。

在本申请意义上，切削机构“串列”布置是指，关于例如沿工件表面的加工方向，所述切削机构前后相继地加工该工件的基本相同的区域。

尤其优选的是，面向加工方向的切削机构与刀具纵轴线相关地具有距刀具本体的第一距离，第一距离小于背向加工方向的切削机构的第二距离。尤其是，与背向加工方向的切削机构的刀刃相比，面向加工方向的切削机构的刀刃距刀具本体的距离较小。尤其是，串列布置的切削机构之间的距离差为0.06mm至0.1mm，优选为0.08mm至0.1mm。

这有如下优点，可通过面向加工方向的切削机构来切削具有第一深度的沟或槽，并且在一个工作步骤中可通过背向加工机构的切削机构进一步加深所述沟或槽。在实践中已证实，通常借助一个切削机构可实现达到0.1mm的槽深度。因此，通过布置两个串列布置的具有高度差的切削机构，在一个工作步骤中可实现具有更大深度如0.2mm的槽，这使得工件加工效率更高。

在本申请意义上，“刀具纵轴线”是指基本平行于切削机构纵轴线的轴线。

该加工机构优选包括至少两个基本相互平行布置的切削机构。尤其是，第一切削机构被布置用于第一加工方向，第二切削机构被布置用于与第一加工方向大致相反的加工方向。

这有如下优点，允许在向前运动和向后运动中借助刀具加工该工件，这使得工件加工更高效，因为与现有技术不同地也可用到向后运动。

在本申请意义上中，切削机构“基本平行”布置是指，所述切削机构相对于加工方向彼此侧向错开，尤其是所述切削机构的刀刃基本相互平行延伸。

该加工机构最好包括基本相互平行布置的两组切削机构，每组有至少两个串列布置的切削机构，其中，尤其第一对切削机构被布置用于第一加工方向，第二对切削机构被布置用于与第一加工方向大致相反的加工方向。

本发明的另一方面涉及尤其用于工件切削加工的刀具。该刀具尤其是如上所述的刀具。该工件尤其是辊。该刀具包括用于容纳基本相互平行布置的两组切削机构的刀具本体，其中每组有至少两个串列布置的切削机构。尤其是，第一对切削机构被布置用于第一加工方向，第二对切削机构被布置用于与第一加工方向大致相反的加工方向。

这有如下优点，工件加工更高效，这具有成本效益，因为可利用两个加工方向，并且刀具不必在没有加工作用的情况下被多余地重新定位在工件加工起点上，而且在每个加工方向上可从工件上除去更多材料。

本发明的一个附加方面涉及用于如上所述的刀具的模板。该模板包括用于插入刀具本体的缝隙中的突出部。该模板具有模板开口用于容纳刀座。尤其是，刀座外形至少在局部与模板开口的形状基本互补。

本发明的另一方面涉及用于如上所述的刀具的刀座。刀座包括至少一个尤其呈切削机构形式的加工机构。加工机构能够尤其可分离地容置在刀座上和/或内。刀座上布置或可布置有突出部，用于插入刀具本体的缝隙中。

本发明的一个附加方面涉及包括至少一个如上所述的模板和至少一个如上所述的刀座的套件。

本发明的另一方面涉及一种用刀具给辊开槽的方法。尤其使用如上所述的刀具。该刀具包括用于容纳基本相互平行布置的两对切削机构的刀具本体和/或刀座，每对具有至少两个串列布置的切削机构。第一对切削机构被布置用于第一加工方向，第二对切削机构被布置用于与第一加工方向大致相反的加工方向。所述方法包括将第一对定位在辊上的步骤。随后，使辊绕辊轴线在第一转动方向b上转动，尤其转动经过一角区，并且基本同时使刀具运动。尤其是，刀具的运动借助线性驱动机构来实现。使刀具沿辊轴线在第一加工方向上运动，以在辊中开槽。尤其是使该刀具在转动期间内沿整个辊长度t运动。随后，将第二对定位在尤其在之前的方法步骤中已切削形成的槽中。随后，使辊绕辊轴线在第二转动方向b上转动，尤其转动经过一负角区，并且基本同时使刀具沿辊轴线在第二加工方向上沿槽运动。第二加工方向基本上与第一加工方向相反。尤其是，刀具的运动借助线性驱动机构来实现。尤其是使该刀具在辊转动期间内沿整个辊长度运动。

这有如下优点，在辊上高效可靠地开槽。

“转动经过一负角区”在这里是指在相反的方向上转动超过在先前步骤中所走过的角区。

附图说明

为了更好的理解，以下将借助实施例来进一步阐述本发明的其它特征和优点，但本发明不受所述实施例的限制。附图中：

图1为根据本发明的刀具的透视图，该刀具有刀座和切削机构；

图2为根据本发明的如同容纳在根据图1的刀具中的刀座的透视图；

图3为根据本发明的模板的俯视图，其用于根据图2的刀座的定向；

图4为根据本发明的如图1所示的刀具本体的透视图；

图5为根据本发明的根据图2的刀座的透视图，该刀座没有壳体和底部；

图6为用于根据图1的本发明刀具的四个切削机构的透视图；

图7为根据本发明的另一刀具和用于第一加工方向的辊的前视示意图；

图8为本发明刀具和用于第二加工方向的辊的根据图7的前视示意图；

图9为具有两个切削机构的本发明刀具的侧视示意图；

图10为根据图9的本发明刀具的放大示意图；

图11为根据图2的刀座的壳体的透视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的刀具1的透视图。刀具1具有用于接纳刀座4的刀具本体3。刀具本体3包括固定机构9用于固定刀座4的在此未示出的突出部，以实现刀座4在刀具本体3中的定向。

刀具本体3包括刀座固定机构17用于使刀座4牢固安装在刀具本体3中。此外，刀具本体3具有刀夹13，该刀夹包括用于容置在刀架中的保持臂，刀架例如与线性驱动机构有效连接，用于定位工件并以刀具1加工该工件。刀夹13以本领域技术人员已知的VDI 50形式构成。

刀座4包括手柄10，用于刀座4的简单操作。

刀座4包括作为加工机构的四个切削机构14，在此只能看见其中三个。因此，在刀座4中布置第一对15切削机构14和第二对16切削机构14。第一对15设置用于与刀夹13的保持臂的纵轴线平行的第一加工方向，而第二对16设置用于相反的加工方向。

图2示出了根据图1的刀座4的透视图。

在所有附图中，相同的附图标记表示相同的特征，因此除非必要，否则不再重新说明。

在包括壳体19的刀座4上布置了具有突出部6的模板7，该模板能接合到互补的切口或缝隙中，用于刀座在刀具本体中的定向。模板7与刀座4可分离地连接。

图3示出了根据图2的具有突出部6的模板7的俯视图。模板7具有模板开口8，刀座可插入到该模板开口中。刀座的外形至少在局部与模板开口8的形状基本互补，从而使刀座在模板开口8中处于规定的取向。

图4示出了根据图1的刀具本体3的透视图。

刀具本体3具有用于布置在刀座上的突出部的缝隙5，从而该刀座在刀具本体3中处于预定取向。为了容纳刀座，刀具本体3具有刀座容槽18。

在缝隙5处设置有固定机构9，其在此以两个彼此相对的螺钉形式构成。在突出部插入缝隙5的状态下，可以调节所述螺钉以对突出部的相对两侧面施力，从而尤其借助摩擦配合将该突出部固定在缝隙5中。

图5示出了根据图2的刀座4。在本图中，刀座4的壳体和底部被省去，以看清楚切削机构14在刀座4中的布置形式。刀座4包括呈螺钉状构成的机构20，用于壳体的固定和定向，在此只能看见两个螺钉中的一个。

图6以透视图示出了如布置在根据图2的刀座中的四个切削机构14。为了更好示出该布置形式，在本图中省掉了该刀座的所有其它部件。

图7示出根据本发明的替代刀具1的前视示意图，该刀具就位于辊2处。

刀具1包括第一对15的和第二对16的切削机构14。第一对切削机构14串列布置。第二对16切削机构14同样串列布置，其中，第一对15和第二对16基本相互平行布置。第一对15被设置用于第一加工方向，而第二对16被设置用于与第一加工方向大致相反的加工方向。

示出了处于未加工状态的辊2。为了进行加工，辊2绕辊轴线W在第一转动方向b上转动。与此同时，刀具1借助在此未示出的驱动机构平行于转动方向来运动，即从图面朝向观察者，该转动方向在数学上由辊2沿扇区b的转动来限定。

图8示出了根据图7的刀具和辊在第一加工步骤结束以及第二对16切削机构14已布置在槽12中后的布置形式。槽12在图7所示的加工步骤期间内在辊2中形成。

为了进一步加工该槽12，辊2在第二转动方向b上转动经过一负角区，所述负角区限定了在数学意义上的指向图面内的转动方向。基本与此同时，使刀具1沿槽12平行于该转动方向地运动，例如以便进一步加深该槽12。

接着，可以尽可能多次重复所述过程，直至获得槽12的合适几何形状，或辊2在整个辊表面上具有槽纹结构。

图9示出了具有两个切削机构14的本发明刀具1的侧视示意图。这些切削机构14彼此串列布置。

刀具1被固定在线性驱动机构11上，以使刀具1沿加工方向s运动。切削机构14被构造成仅进行在加工方向s上的加工而不进行沿相反方向的加工。

具有辊轴线W的辊2具有1600mm的辊长度t，该辊长度是最大辊长度t。

为了用刀具1加工辊2，刀具1布置在辊2上且通过线性驱动机构11沿加工方向s运动。在刀具1运动期间，辊2绕辊轴线W转动经过一角区。

在辊2在辊2加工后沿与加工方向s相反的方向返回运动的期间内，或许使辊2转动经过一负角区，以重新加工该辊2的之前被加工过的部分。

与背向加工方向s的切削机构14相比，面向加工方向的切削机构14距刀具1的刀具本体的距离较小。

图10示出了根据图9的刀具1的放大示意图。刀具1包括刀具本体3和刀座4，该刀座仅包括两个串列布置的切削机构。在刀具1的纵轴线上，面向加工方向的切削机构14具有距刀具本体的第一距离a，而背向加工方向的切削机构具有距刀具本体的第二距离c。第二距离c大于第一距离a。第二距离c与第一距离a相差0.1mm，在这里，该差距被显著放大示出。

图11示出了根据图2的刀座的壳体19。

在按规定使用时，壳体19在面向手柄的一侧上有四个开口22，用于容纳四个切削机构。此外，设有两个供壳体定向机构接合的定向开口21。

此外，壳体19在面向手柄的一侧具有用于在模板中定向刀座的定向部段23。壳体19的外形在定向部段23范围内与模板开口的形状基本互补。

Claims (13)

1.一种用于工件加工的刀具(1)，其中该刀具(1)包括刀具本体(3)和刀座(4)，并且至少一个加工机构能被固定在该刀座(4)上和/或内，其特征在于，该刀具(1)具有定位机构用于该刀座(4)在该刀具本体(3)中在预定位置上的定向，其中该定位机构包括设置在该刀具本体(3)上的缝隙(5)，其中在模板(7)上设有突出部(6)用于插入该缝隙(5)中，其中该模板(7)具有用于容纳该刀座(4)的模板开口(8)并布置在该刀座(4)上。

2.根据权利要求1所述的刀具(1)，其特征在于，该突出部(6)能可分离地与该刀座(4)连接。

3.根据权利要求1或2所述的刀具(1)，其特征在于，在该缝隙(5)上和/或内布置有固定机构(9)，该固定机构用于将该突出部(6)固定在该缝隙(5)中。

4.根据权利要求1或2所述的刀具(1)，其特征在于，在该刀具本体(3)上和/或内，布置有刀座固定机构(17)。

5.根据权利要求1或2所述的刀具(1)，其特征在于，该刀座(4)具有手柄(10)。

6.根据权利要求1或2所述的刀具(1)，其特征在于，该加工机构包括至少两个串联布置的切削机构(14)。

7.根据权利要求6所述的刀具(1)，其特征在于，相对于该刀具(1)的纵轴线(L)，面向加工方向的该切削机构(14)距该刀具本体(3)有第一距离(a)，该第一距离小于背向该加工方向的该切削机构(14)和该刀具本体(3)之间的距离。

8.根据权利要求1或2所述的刀具(1)，其特征在于，该加工机构包括至少两个基本相互平行布置的切削机构(14)。

9.根据权利要求8所述的刀具(1)，其特征在于，第一切削机构(14)被布置用于第一加工方向，而第二切削机构(14)被布置用于与第一加工方向大致相反的加工方向。

10.根据权利要求1或2所述的刀具(1)，其中该刀具(1)包括刀具本体(3)用于容纳基本相互平行布置的两组切削机构(14)，其中每组具有至少两个串列布置的切削机构。

11.一种用于在根据权利要求1或2所述的刀具(1)中安装和定位刀座(4)的模板(7)，模板(7)包括用于插入刀具(1)的刀具本体(3)的缝隙(5)中的突出部(6)，其中该模板(7)具有用于容纳所述刀座(4)的模板开口(8)。

12.一种套件，包括：

-至少一个根据权利要求11所述的模板(7)，和

-根据权利要求1或2所述的刀具(1)的至少一个刀座(4)，包括至少一个加工机构，其中该加工机构能容置在该刀座(4)上和/或内，其中在该刀座(4)上布置或能布置有突出部(6)用于插入刀具(1)的刀具本体(3)的缝隙(5)中。

13.一种借助刀具(1)给辊(2)开槽的方法，其中该刀具(1)包括刀具本体(3)和/或刀座(4)用于容纳基本相互平行布置的两对切削机构(14)，其中每对具有至少两个串列布置的切削机构，第一对(15)切削机构被布置用于第一加工方向，第二对(16)切削机构被布置用于与第一加工方向大致相反的加工方向，所述方法包括以下步骤：

-将第一对(15)定位在该辊(2)上；

-使该辊(2)绕辊轴线(W)在第一转动方向(b)上转动，基本同时使该刀具(1)沿该辊轴线(W)在第一加工方向上运动，以在该辊中开槽(12)；

-将第二对(16)定位在该槽(12)上和/或内；

-使该辊(2)绕辊轴线(W)在第二转动方向(b)上转动，基本同时使该刀具(1)沿该辊轴线(W)在第二加工方向上沿该槽(12)运动。