CN104781026A - 圆角半径端铣刀 - Google Patents

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Abstract

一种圆角半径端铣刀(10)包括沿着切削边缘(44)延伸的融合切口(40)。所述融合切口(40)形成在所述端铣刀的圆角扇部中。所述融合切口(40)从第一末端延伸,使得它留下半径(R)的半径圆角切削边缘(44)的多于一半没有切划。所述融合切口(40)使所述圆角半径端铣刀(10)的端切口表面(66)和槽刀面表面(48)融合。

Description

圆角半径端铣刀
技术领域
本申请的主题涉及一种用于机加工工件的圆角半径端铣刀,并且更具体的涉及具有端切口(end gash)和融合切口(blended gash)的类型的圆角半径端铣刀。
背景技术
端铣刀类型包括球形的、方形的和圆角半径的类型,本申请的主题涉及后者的类型。
圆角半径端铣刀通常形成有端切口,并且为了防止不可接受的不连续点可形成有所谓的融合切口。
公开了融合切口的示例的端铣刀的出版物被公开在National Aerospace Standard 986(1973;片号55)以及US 2011/0217132中。
本发明的目标是提供一种新的且改进的圆角半径端铣刀。
发明内容
根据本申请的主题的第一方面,提供了一种构造成用于围绕旋转轴线(AR)旋转的圆角半径端铣刀,其包括:刀柄部分以及切削部分,该切削部分从刀柄部分延伸并且具有直径(D);所述切削部分包括:螺旋槽、切削齿、端切口表面以及融合切口,所述螺旋槽具有满足20° < H < 60°的条件的螺旋角H并且包括槽刀面表面;所述切削齿包括与槽刀面表面相邻地延伸的切削边缘,并且包括具有满足R > 0.15D的条件的圆角半径R的圆角扇部,所述圆角扇部的第一半扇部从圆角扇部的虚拟的等分线延伸至径向切点,并且所述圆角扇部的第二半扇部从所述虚拟的等分线延伸至轴向切点,所述第一和第二半扇部围绕所述虚拟的等分线对向相等的角;所述端切口表面与切削边缘和槽刀面表面相邻地延伸;所述融合切口在远离第一半扇部的方向中从位于第二半扇部中的第一末端处沿着切削边缘延伸并且使端切口表面和槽刀面表面融合。
根据本申请的主题的另一方面,提供了一种圆角半径端铣刀,其包括沿着切削边缘延伸的融合切口,所述融合切口包括位于第二半扇部中的第一末端并且在远离第一半扇区的方向中延伸以使端切口表面和槽刀面表面融合。
根据本申请的主题的另一方面,提供了一种圆角半径端铣刀,其包括沿着切削边缘延伸的融合切口,所述融合切口包括位于第二半扇部中的第一末端并且在远离第一半扇区的方向中延伸以使端切口表面和槽刀面表面融合,所述融合切口延伸至与虚拟的轴向线和第二半扇部间隔开的第二末端。
根据本申请的主题的另一方面,提供了一种构造成用于围绕旋转轴线(AR)旋转的圆角半径端铣刀,其包括:刀柄部分以及切削部分,该切削部分从刀柄部分延伸并且具有直径(D);所述切削部分包括:螺旋槽、切削齿、端切口表面以及融合切口,所述螺旋槽具有满足20° < H < 60°的条件的螺旋角H并且包括槽刀面表面;所述切削齿包括与槽刀面表面相邻地延伸的切削边缘,并且包括具有满足R > 0.15D的条件的圆角半径R的圆角扇部,所述圆角扇部的第一半扇部从圆角扇部的虚拟的等分线延伸至径向切点,并且所述圆角扇部的第二半扇部从所述虚拟的等分线延伸至轴向切点,所述第一和第二半扇部围绕所述虚拟的等分线对向相等的角;所述端切口表面与切削边缘和槽刀面表面相邻地延伸;所述融合切口在远离第一半扇部的方向中从位于第二半扇部中的第一末端处沿着切削边缘延伸并且使端切口表面和槽刀面表面融合;所述融合切口延伸至与虚拟的轴向线和第二半扇部间隔开的第二末端。
将第二末端与虚拟的轴向线和第二半扇部间隔开已被发现大大地有助于减小融合切口的尺寸。更精确地,在将第二末端与虚拟的轴向线和第二半扇部间隔开时,融合切口的第一末端可定位成更接近虚拟的轴向线。
根据本申请的主题的另一方面,提供了一种圆角半径端铣刀,其包括融合切口,该融合切口与径向切点间隔开一预定的距离。
根据本申请的主题的另一方面,提供了一种切划圆角半径端铣刀的方法,其包括在圆角半径端铣刀上设置融合切口的步骤,其从与径向切点间隔开的预定点在朝着轴向切点的方向中延伸。
应当理解是,上文所述的是概述,并且上文的任何方面还可包括下文所描述的任何特征。具体地,下文特征,不管单独地还是结合地,可适用于上文的任何方面:
A.圆角半径端铣刀可构造成用于围绕旋转轴线(AR)旋转。
B. 圆角半径端铣刀可包括刀柄部分以及切削部分,该切削部分从刀柄部分延伸并且具有直径(D)。
C.切削部分可包括螺旋槽,其具有满足20° < H < 60°的条件的螺旋角H。在一些优选的实施例中,螺旋角H满足35° ≤ H ≤ 45°的条件。
D.圆角半径端铣刀的所有齿的螺旋范围HR可等于或小于两度乘以齿数Z(螺旋范围HR ≤ 2Z)。
E. 切削部分可包括槽刀面表面。
F. 切削齿可包括与槽刀面表面相邻地延伸的切削边缘。
G. 切削齿可包括具有圆角半径R的圆角扇部。在一些优选的实施例中,圆角半径R可满足R > 0.15D的条件。
H.圆角扇部的第一半扇部可从虚拟的等分线延伸至径向切点并且圆角扇部的第二半扇部可从虚拟的等分线延伸至轴向切点。换言之,圆角扇部可包括第一半扇部和第二半扇部,所述第一半扇部从圆角扇部的虚拟的等分线延伸至虚拟的径向线,所述虚拟的径向线从扇部中心点延伸至径向切点,并且所述第二半扇部从虚拟的等分线延伸至虚拟的轴向线,所述虚拟的轴向线从扇部中心点延伸至轴向切点。
I.融合切口的各部分都没有在第一半扇部内。
J. 端切口表面可与切削边缘和槽刀面表面相邻地延伸。
K. 融合切口可在远离第一半扇部的方向中从位于第二半扇部中的第一末端处沿着切削边缘延伸,并且使端切口表面和槽刀面表面融合。
L. 融合切口可延伸至与虚拟的轴向线和第二半扇部间隔开的第二末端,虚拟的轴向线从扇部中心点延伸至轴向切点。换言之,第二末端可位于与第二半扇部关于虚拟的轴向线的相对侧上。这样的定位已被发现减小了形成在第二末端处的不连续性。
M.为了帮助限定第二末端的优选的位置,可以使用虚拟的末端线。第二末端可沿着虚拟的末端线定位,该虚拟的末端线从扇部中心点延伸至切削边缘。所述虚拟的末端线与虚拟的轴向线形成锐的末端角α3。已被发现有利的是,为了减小不连续性,当第二末端定位成使得末端角α3满足条件(3° ≤ α3 ≤ 30°)。连续性的进一步的减小可由末端角α3满足条件(5° ≤ α3 ≤ 20°)来实现。最佳结果可由定位成使得末端角α3满足条件(6° ≤ α3 ≤ 12°)的第二末端来实现。换言之,随着末端角α3趋于9°,不连续性尺寸已被发现有利地为小的。
N.第二半扇部可包括具有贯穿中心角的贯穿子扇部。
O.贯穿子扇部可定位成远离第一半扇部,并且其中融合切口延伸至第二半扇部中,贯穿所述贯穿子扇部。
P. 对于一些优选的实施例中,贯穿中心角可为10°。在另一些优选的实施例中,贯穿中心角可为25°。
Q.第二半扇部可包括具有边界中心角的边界子扇部。边界子扇部可从虚拟的等分线延伸。融合切口不延伸至边界子扇部中。
R.对于一些优选的实施例,边界中心角可为1°。在另一些优选的实施例,边界中心角可为2°。
S.圆角半径端铣刀可包括形成在切削边缘、融合切口和槽刀面表面的相交处的不连续点,其位于所述轴向侧。更精确地,不连续点可以形成至少1°的不连续角。在一些优选的实施例中,不连续点形成至少2°的不连续角。优选地,不连续点形成至多10°的不连续角。甚至更优选地,不连续点形成至多6°的不连续角。
T.优选地,沿着切削边缘的整个径向部分的径向刀面角可具有正值。在一些优选的实施例中,径向刀面角的所有值均可等于或大于5°,并且对于特别优选的实施例,优选地等于或大于8°。
U.圆角半径端铣刀可构造成切削具有小于42 HRc的洛氏硬度的工件材料。例如,这种构造可为等于或大于5°或8°等等的径向刀面角。
V.圆角半径端铣刀可包括至少一个附加的螺旋槽和相关联的切削齿,所述切削齿包括融合切口。所述融合切口能够如由上文或下文所提到的特征中的任意一个所限定的。所述槽能够如由上文或下文所提到的特征中的任意一个所限定的。优选地,圆角半径端铣刀的每个螺旋槽和切削齿由上文或下文所提到的一个或更多特征所限定。
W.在一些优选实施例中,在切削端面处,圆角半径端铣刀可具有至少一个分度角,所述分度角具有不同于其至少一个其它分度角的值。在特别优选的实施例中,在切削端面处,圆角半径端铣刀的所有分度角可具有不同的值。
X.在一些优选的实施例中,在垂直于旋转轴线(AR)的相等分度角平面处,圆角半径端铣刀的其所有分度角均相等。在特别优选的实施例中,相等分度角平面可位于切削部分的有效切削部分的中间。相等分度角平面可以是这样的平面,仅仅在该平面处,所有分度角均相等。
Y.圆角半径端铣刀可由在其端处形成端切口并且然后形成使端切口表面和相关联的槽刀面表面融合的融合切口来生产。
Z.在切削边缘处的圆角扇部的非切划的圆角区域(其比融合切口更接近于径向切点)可具有比在切削边缘处的融合切口的刀面角大至少5°的刀面角。非切划圆角区域可在第二半扇部的边界子扇部处。
已被发现的是,提供具有融合切口的圆角半径端铣刀(特别是具有一个或多个上文描述的特征的圆角半径端铣刀)能够以较小的功率消耗和减小的振动来对工件进行机加工。
尽管上文特定的描述可增加这样的优点而不受限于理论,应当认为的是,通过限制融合切口的范围,比较大的百分比的切削边缘可由相对高的正值的刀面角形成(例如5°的角度以及更大),从而减小用于对工件进行机加工的功率。
高的正值刀面角的使用已被发现特别地有益于对相对软的材料进行机加工(例如,具有小于42 HRc的洛氏硬度,例如铝、不锈钢、塑料、复合材料、碳纤维增强聚合物CFRP)。
然而,在理论上,认为的是,这样的优点甚至对于更硬的材料(即,具有42 HRc或更大的洛氏硬度)是可能的,因为切削边缘的有效切削长度还可被增大。
出人意料地,在功率降低和减小的振动方面的益处可抵消在切削边缘、融合切口和槽刀面表面的相交处产生平滑或正切的圆角边缘的潜在的困难。甚至在形成了不连续点(即这样的点,在该点处功能是不连续的)的情况下,出人意料地,在这样的相交处形成适当的最终结果是可实现的(这样的不连续点是足够小的以便不会在工件上的表面纹理之间形成视觉上的差异,所述视觉上的差异在一些行业中是不被允许的,例如在航天业中)。
附图说明
为了更好地理解本申请的主题,并且示出其在实际中如何实施,现参考附图,在附图中:
图1是根据本发明的实施例的具有融合切口的圆角半径端铣刀的侧视图;
图2A是不具有融合切口的端铣刀的切削部分的局部侧视图;
图2B是具有现有技术的融合切口的端铣刀的切削部分的局部侧视图;
图2C是在图1中的端铣刀的切削部分的局部侧视图;
图3A是图2A中的端铣刀的圆角的放大视图;
图3B是图2B中的端铣刀的圆角的放大视图;
图3C是图2C中的端铣刀的圆角的放大视图;
图3D示出图3B中的圆角和图3A中的圆角的重合,后者以假想的虚线示出;
图3E示出图3C中的圆角和图3A中的圆角的重合,后者以假想的虚线示出;
图4A为在图2A中的端铣刀的端视图;
图4B为在图2B中的端铣刀的端视图;
图4C为在图2C中的端铣刀的端视图;
图5为图4C中的端铣刀的圆角的一部分的放大且夸张的视图;
图6A为沿图3C中的线6A-6A的一部分截取的放大且夸张的剖视图;并且
图6B为沿图3C中的线6B-6B的一部分截取的放大且夸张的剖视图。
具体实施方式
参照图1,该图示出圆角半径端铣刀10,通常由极其硬且耐磨材料(例如硬质合金)制成,并且构造成绕着穿过该圆角半径端铣刀的中心而纵向延伸的旋转轴线(AR)以图4C中示出的视图中的逆时针方向旋转。
端铣刀10包括刀柄部分12和从其处延伸的切削部分14。
刀柄部分12可包括刀柄柱形部分16和刀柄锥形部分18,该刀柄锥形部分18在刀柄柱形部分16和切削部分14之间延伸并且从刀柄柱形部分16处直径减小。
切削部分14包括切削槽部分20,该切削槽部分20沿着旋转轴线AR从位于端铣刀10的轴向端24处的切削端面22以向后轴向方向DR延伸。
切削部分14还可包括切削颈部部分26,该切削颈部部分从切削槽部分20,或者更具体地从槽端28延伸至刀柄部分12。
切削部分直径的D可在切削端面22处的虚拟的周向延伸线30、32之间测量。虽然在该非限制性示例中,由于切削槽部分20的柱形形状,延伸线30、32相互平行,但是在一些实施例中,它们不必平行(例如在具有锥形形状切削槽部分(未示出)的端铣刀中,延伸线随着它们接近其轴向端可彼此趋向)。在当前的非限制性示例中,切削部分的直径D为16 mm。
参照图2C和4C,切削槽部分20包括至少一个螺旋槽(34A、36A、38A)和与其相邻地延伸相关联的切削齿(34B、36B、38B)。
通常,优选的是,切削部分14的各个切削齿(34B、36B、38B)是形成有融合切口40的类型,即从轴向端24延伸至端铣刀周向部42且沿着该端铣刀周向部(图2C)。
替代所示出的非限制性示例,一些端铣刀实施例可具有其切削边缘44的一个或更多个或所有,所述切削边缘44沿着周向部42以可变的径向刀面角(并且不是恒定的刀面角)形成。
通常,优选的是,各个螺旋槽(34A、36A、38A)均可具有螺旋角H(图2C)。本申请的主题的融合切口40已被发现改进了端铣刀的性能。更精确地,这种改进已被发现具体地用于具有槽的端铣刀,所述槽具有满足条件20° < H < 60°的螺旋角H。
在所示出的非限制性示例中,标出为34A的螺旋槽具有41°的螺旋角,螺旋槽36A具有40°的螺旋角,并且螺旋角38A具有39°的螺旋角。
替代所示出的非限制性示例,一些端铣刀实施例可具有槽的一个或更多个或所有,所述槽形成具有可变的螺旋角槽(未示出),各个槽的各个可变螺旋角H的所有值可保持在上述的螺旋角范围20° < H < 60°内。
优选的是,使螺旋角的大小之间的差异最小化,这已被发现将切削深度增加到端铣刀的直径的甚至两倍。详细地,优选的是,在齿之间的螺旋角之间的总体差异(下文称作“螺旋范围HR”)等于或小于两度乘以齿数Z(螺旋范围HR ≤ 2Z)。例如,对于具有三个齿的端铣刀,所述差异优选不大于6°(例如第一螺旋角可为38°、第二螺旋角为40°、第三螺旋角为42°)。随着螺旋范围HR的减小,可以发现优越的性能。例如,在图2C中所示出的示例具有2°(39°至41°)的螺旋范围HR,该螺旋范围被认为表现好于螺旋范围HR。尽管如此,优选的是,不同的槽的螺旋值的至少一个或优选所有稍有不同,以减小震动。
重新回到图1,将要理解的是,切削部分14的有效的切削长度L从切削端面22延伸至切削长度平面PC,所述切削长度平面PC与旋转轴线(AR)垂直地延伸,并且位于至少一个螺旋槽(34A、36A、38A)开始退出(即变得更浅)处和/或点46,在该点处相关联的切削端铣刀10的齿退切表面(tooth relief surface)不再是有效的。
还已发现的是,本申请的主题的融合切口40已被发现对于具有与旋转轴线AR垂直的相等分度角平面PE的端铣刀是特别高效的,在该相等分度角平面处,端铣刀的所有分度角是相等的。相等分度角平面PE在其被定位在切削部分14的有效切削部分的中间时(即距切削端面22和切削长度平面PC相等的距离L/2)已被发现产生了优越的结果。
在与相等分度角平面平行但与其不同的平面处,分度角可以是不同的。在所示出的非限制性示例中,在切削端面处的分度角(ε1、ε2、ε3;图4A)是都不相同的(例如ε1=120°、ε2=115°并且ε3=125°)。
应当理解的是,例示的端铣刀10的各个(即每个)切削齿(34B、36B、38B)和螺旋槽(34A、36A、38A)具有下文描述的特征,然而,仅出于简化的目的,该描述仅会关于螺旋槽和切削齿(标出为34A和34B)来详细描述。
应当理解的是,除了所描述类型的切削齿,该切削齿从端铣刀的轴向端起始并且包括圆角半径,一些实施例还可包括一个或多个附加的切削齿,所述切削齿沿着向后的方向从与轴向端间隔开的位置处延伸(未示出)。
参照图2C、3C和4C,切削齿34B包括切削边缘44,所述切削边缘44形成在齿退切表面46(图4C)和槽刀面表面48(图2C)的相交处,并且还包括具有圆角半径R和扇部中心点52的圆角扇部50。
如本领域所知,圆角半径R是可测的(即,其可通过将在不同的尺寸的圆(未示出)前面绕着旋转轴线AR旋转直到具有相应的曲率的圆中的一个被发现而测得,即在所述旋转期间,端铣刀的圆角的一部分会与相应尺寸的圆的一部分相匹配)。替代所示出的示例,一些实施例可具有延伸一定量(与四分之一圆不同)的圆角扇部。
参照图2C,在虚拟的轴向线56(其从扇部中心点52延伸至轴向切点58)和虚拟的径向线60(其从扇部中心点52延伸至径向切点62)之间延伸的圆角半径中心角54可具有不同于90°的角,其为在当前的非限制性示例中的角。
径向切点62为在端铣刀10的周向部42处的圆角扇部50(其对应于相应尺寸的圆)的两个极限点中的一个,并且轴向切点58为在圆角扇部50的另一侧处(即在圆角扇部50的轴向端24处)的另一极限点。
在当前的非限制性示例中,圆角半径R为4 mm。换言之圆角半径R为0.25D(如上文中所提到的,切削部分直径D为16 mm)。
当前申请的主题的融合切口已被发现改进了满足条件R > 0.15D的端铣刀的性能。
在端铣刀10的生产期间中,端铣刀10首先在轴向端24处切划有端切口64(参见不包括融合切口的图2A)。端铣刀10随后形成有融合切口40(图2C)。
参照图2A、3A和4A,其示出在端切口的第一步骤后但在融合切口40被形成之前的端铣刀10,端切口64包括端切口表面66,其与切削边缘44和槽刀面表面48相邻地延伸。不期望的不连贯的不连续点68(图3A、4A)位于切削边缘44、端切口表面66和槽刀面表面48的相交处。端切划的步骤带来了在端切口表面66和槽刀面表面48之间的原始切口边界66a,所述原始切口边界66a延伸至不连贯的不连续点68。
为了移除不连贯的不连续点68,融合切口40设置到图2A、3A和4A中示出的端铣刀,带来了在图2C、3C和4C中示出的端铣刀10。所述融合切口40沿着切削边缘44延伸并且将端切口表面66和槽刀面表面48融合。
为了理解起见,图2B和3B示出具有现有技术的融合切口40'的端铣刀10',所述融合切口40'从轴向切点58'一直延伸至径向切点62'。
图2C和3C示出根据本申请的主题的融合切口40的示例,所述融合切口40示出为结束在与径向切点62间隔开的第一末端70处。
图3D示出图3B在图3A上的重合并且图3E示出图3C在图3A上的重合。图3D和3E两者均以虚线示出原始切口边界66a、被移除的切削边缘部分44a和被移除的不连贯的不连续点68。因此,图3D示出具有现有技术的融合切口的图3B的端铣刀的切削部分在不具有融合切口的图3A的端铣刀的切削部分上的重合。相似地,图3E示出具有根据本申请的主题的融合切口的图3C的端铣刀的切削部分在不具有融合切口的图3A的端铣刀的切削部分上的重合。比较图3D和3E,可见的是本申请的主题具有与现有技术的融合切口相比表面面积大大减小的融合切口。还示出的是,当与延伸至径向切点62'的现有技术的切口40'相比较时,本申请的融合切口留下了多很多的无切划的切削边缘44。
图6A示出沿着穿过融合切口40的虚拟的贯穿线76(图3C)截开的截面。相比之下,图6B示出沿着没有穿过融合切口40的虚拟的线74截开的截面。为此说明所选择的虚拟的线74为等分线74,但是还可以选择成在不穿过融合切口40的不同位置处。通过限制或最小化融合切口40的沿朝着径向切点62的方向的范围,在径向切点62和第一末端70之间延伸的圆角区域72(图3C)可具有一个或多个圆角刀面角β1(即,在此示出的在非切划的圆角区域72处的一个或多个刀面角,例如沿着等分线74),该一个或多个圆角刀面角β1具有比融合切口40的一个或多个融合切口刀面角β2(即,在此处示出的在融合切口40处的刀面角β2,例如沿着虚拟的贯穿线76;指出的是,如在当前的示例中,尽管是比一个或多个圆角刀面角更小的量,融合切口刀面角β2还可为一个或多个正值)更大的一个或多个正值。
优选地,非切划的圆角区域的一个或多个圆角刀面角β1可比融合切口40的刀面角β2至少大5°。
详细地,参照图3C,圆角扇部50可划分成第一半扇部78和第二半扇部80。
第一半扇部78可从虚拟的等分线74(该线从扇部中心点52延伸至切削边缘44并且与轴向线56和径向线60形成相等量的角)延伸至径向线60。
第二半扇部80可从虚拟的等分线74延伸至轴向线56。因此,第一和第二半扇部78、80围绕虚拟的等分线74在圆角扇部50内对向相等的角。
通常,融合切口40的各部分都没有在第一半扇部78内,并且的第一半扇部78没有任何融合切口40。
第二半扇部80可包括贯穿子扇部82、边界子扇部84和由贯穿子扇部82和边界子扇部84定界的中心子扇部88。
贯穿子扇部82定位成远离第一半扇部78。贯穿子扇部82具有形成在轴向线56和贯穿线76之间的贯穿中心角α1,所述贯穿线76从扇部中心点52延伸至切削边缘44。
边界子扇部84与第一扇部78直接相邻。边界子扇部84具有形成在等分线74和虚拟的边界线86之间的边界中心角α2,所述虚拟的边界线86从扇部中心点52延伸至切削边缘44。
没有在边界子扇部84中发现融合切口40的任何部分。融合切口40贯穿所述贯穿子扇部82,并且融合切口40的第一末端70位于中心子扇部88中。将要理解的是,贯穿中心角α1因此小于形成在轴向线56和虚拟的线(未示出)之间的角(未示出),所述虚拟的线从扇部中心点52延伸至第一末端70。
融合切口40可延伸至第二末端90,所述第二末端90与轴向线56和第二半扇部80间隔开。第二末端90位于虚拟的末端线91的端部,所述末端线91从扇部中心点52延伸至切削边缘44。虚拟的末端线91与虚拟的轴向线56形成锐的末端角α3
如在图3E和4C中所示出的,不再存在不连贯的不连续点68,然而,现在参照图5,新的不连续点92形成在切削边缘44、融合切口40和槽刀面表面48的相交处。换言之,新的不连续点92位于融合切口40的第一末端70处。当与现有技术的融合切口40'的现有技术的不连续点92'(图3B)相比较时,可注意到位置的不同,其位于端铣刀的径向侧。新的不连续点92可形成新的不连续角γ,为了便于理解,所述不连续角γ以夸张的方式示出在图5中。
已发现的是,本申请的主题的融合切口40,特别是在应用至具有上文描述的特征的端铣刀时,可大大改善对铝进行机加工的效率。
如果需要,上文的描述包括用于实施的示例性实施例,并且权利要求书不应被解释成排除非例示的实施例和/或特征。

Claims (25)

1.一种构造成用于围绕旋转轴线(AR)旋转的圆角半径端铣刀,包括:
刀柄部分;以及
切削部分,其从所述刀柄部分延伸并且具有直径(D);
所述切削部分包括:
螺旋槽,其具有满足20° < H < 60°的条件的螺旋角H并且包括槽刀面表面;
切削齿,其包括与所述槽刀面表面相邻地延伸的切削边缘,并且包括具有满足R > 0.15D的条件的圆角半径R的圆角扇部,所述圆角扇部的第一半扇部从所述圆角扇部的虚拟的等分线延伸至径向切点,并且所述圆角扇部的第二半扇部从所述虚拟的等分线延伸至轴向切点,所述第一和第二半扇部围绕所述虚拟的等分线对向相等的角;
端切口表面,其与所述切削边缘和所述槽刀面表面相邻地延伸;以及
融合切口,其在远离所述第一半扇部的方向中从位于所述第二半扇部中的第一末端处沿着所述切削边缘延伸,并且使所述端切口表面和所述槽刀面表面融合。
2.如前一权利要求所述的圆角半径端铣刀,其中,所述第二半扇部包括具有贯穿中心角的贯穿子扇部,所述贯穿子扇部定位成远离所述第一半扇部,并且其中,所述融合切口延伸至所述第二半扇部中,贯穿所述贯穿子扇部。
3.如权利要求1或2所述的圆角半径端铣刀,其中,所述融合切口延伸至与虚拟的轴向线和所述第二半扇部间隔开的第二末端,所述虚拟的轴向线从扇部中心点延伸至所述轴向切点。
4.如前一权利要求所述的圆角半径端铣刀,其中,所述第二末端沿着虚拟的末端线定位,所述虚拟的末端线从所述扇部中心点延伸至所述切削边缘,所述虚拟的末端线与所述虚拟的轴向线形成满足条件:3° ≤ α3 ≤ 30°的锐的末端角α3
5.如前一权利要求所述的圆角半径端铣刀,其中,所述末端角α3满足条件:5° ≤ α3 ≤ 20°,并且优选地满足条件:6° ≤ α3 ≤ 12°。
6.如权利要求2所述的或者如从属于权利要求2时的权利要求3至5中任一项所述的圆角半径端铣刀,其中,所述贯穿中心角为10°。
7.如权利要求2所述的或者如从属于权利要求2时的权利要求3至5中任一项所述的圆角半径端铣刀,其中,所述贯穿中心角为25°。
8.如前述权利要求中任一项所述的圆角半径端铣刀,其中,所述第二半扇部包括具有边界中心角的边界子扇部,所述边界子扇部从所述虚拟的等分线延伸,并且其中,所述融合切口不延伸至所述边界子扇部中。
9.如前一权利要求所述的圆角半径端铣刀,其中,所述边界中心角为1°或2°。
10.如前述权利要求中任一项所述的圆角半径端铣刀,其中,形成在所述切削边缘、融合切口和槽刀面表面的相交处的不连续点位于所述轴向侧。
11.如前一权利要求所述的圆角半径端铣刀,其中,所述不连续点形成至少1°的不连续角,或至少2°的不连续角。
12.如权利要求10或11所述的圆角半径端铣刀,其中,所述不连续点形成至多10°的不连续角,并且优选至多6°的不连续角。
13.如前述权利要求中任一项所述的圆角半径端铣刀,其中,沿着所述切削边缘的整个径向部分的径向刀面角具有正值。
14.如前一权利要求所述的圆角半径端铣刀,其中,所述径向刀面角的所有值均等于或大于5°,并且优选等于或大于8°。
15.如前述权利要求中任一项所述的圆角半径端铣刀,被构造成用于切削具有小于42 HRc的洛氏硬度的工件材料。
16.如前述权利要求中任一项所述的圆角半径端铣刀,其中,所述螺旋角H满足35° ≤ H ≤ 45°的条件。
17.如前述权利要求中任一项所述的圆角半径端铣刀,其中,在所述切削边缘处的所述圆角扇部的非切划圆角区域具有比在所述切削边缘处的所述融合切口的刀面角大至少5°的刀面角,所述非切划圆角区域比所述融合切口更接近于所述径向切点。
18.如前一权利要求所述的圆角半径端铣刀,其中,所述非切划圆角区域在所述第二半扇部的边界子扇部处。
19.如前述权利要求中任一项所述的圆角半径端铣刀,还包括至少一个附加的螺旋槽和相关联的切削齿,所述切削齿包括如前述权利要求中任一项所限定的融合切口,并且优选地,所述圆角半径端铣刀的每个螺旋槽和切削齿由前述权利要求中任一项中的特征所限定。
20.如前述权利要求中任一项所述的圆角半径端铣刀,其中,所述圆角半径端铣刀的所有齿的螺旋范围HR等于或小于两度乘以齿数Z(螺旋范围HR ≤ 2Z)。
21.如前述权利要求中任一项所述的圆角半径端铣刀,其中,在切削端面处,至少一个分度角具有不同于其至少一个其它分度角的值。
22.如前述权利要求中任一项所述的圆角半径端铣刀,其中,在切削端面处,所有分度角具有不同的值。
23.如前述权利要求中任一项所述的圆角半径端铣刀,其中,在垂直于旋转轴线(AR)的相等分度角平面(PE)处,所述圆角半径端铣刀的所有分度角均相等。
24.如前一权利要求中所述的圆角半径端铣刀,其中,所述相等分度角平面(PE)位于所述切削部分的有效切削部分的中间。
25.如权利要求23或24所述的圆角半径端铣刀,其中,所述相等分度角平面(PE)是这样的平面,仅仅在该平面处,所有所述分度角均相等。
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