CN106660144B - 用于角磨机的铣刀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于角磨机的铣刀(33)，该铣刀具有盘状的、能够在旋转方向(30)上被旋转驱动的承载座(1)，该承载座具有顶侧(7)和底侧(9)。承载座(1)被设计为纤维增强塑料复合体。在承载座(1)中设计有多个朝向底侧(9)敞开的切削元件腔室(11)，在切削元件腔室中以能够更换的方式分别布置有切削元件(2)。

Description

用于角磨机的铣刀
技术领域
本发明涉及一种用于角磨机的铣刀，
-该铣刀具有承载座，
--该承载座被设计为盘状并且能够在旋转方向上被旋转驱动，
--该承载座具有与中心旋转轴线同轴的开口，该开口用于容纳角磨机的能够被旋转驱动的主轴，和
--该承载座具有顶侧和底侧；
-该铣刀具有数目为n的切削元件，
--这些切削元件布置在承载座的相对于旋转轴线在径向上靠外的区域中，
--这些切削元件分别具有切削刃，
---切削刃超出于承载座的底侧。
背景技术
EP 0 292 246 B1(相应于DE 38 54 408 T2)所公开的这类刀具被设计为由钢一体制成并具有在径向上超出于外周并且向其纵轴方向突出的切齿。该刀具被指定用于木料加工并且也仅适用于此。
DE 199 29 201 C1公开了本类型的另一铣刀，其中在一个钢制基座上安装有由硬金属环一件式加工出的切齿组。该铣刀既适合于在固定不动的机器上、也适合于在角磨机上用于加工所有其硬度小于切削元件材料的材料。
US 2014/0010606 A1公开了一种铣刀，其具有盘形的承载座，该承载座带有在外周上径向突出的并且可替换的切削元件。该铣刀被指定用于在工件中切削出槽。
发明内容
本发明任务是，将角磨机的铣刀设计得使其能够被多方面使用且易于操纵。
该任务根据本发明由下述方式实现：该承载座被设计为纤维增强塑料复合体并且在承载座中形成有多个朝向承载座的底侧敞开的切削元件腔室，在这些切削元件腔室中以能够更换的方式分别布置有切削元件。通过根据本发明的措施使得铣刀重量减小，该重量相当于在角磨机中用于相同用途的传统的砂轮所具有的重量。由于切削元件能够被更换，所以能够为不同的待加工材料使用不同的切削元件。此外，通过切削元件在承载座上的安装方式能够实现切削元件的切削刃位置的优化。因为切削元件能够被更换，所以承载座原则上能够被应用任意长的时间。
如果根据一种有利的改进方案将切削元件设计为环形并且分别以背侧贴靠在切削元件腔室的贴靠面上，则切削元件能够在切削刃被部分磨损之后通过转动而再次被使用。此外，切削元件能够被取下和重磨，或者被替换成其他类型的切削元件。
使切削元件的转动和更换特别简单地实现的技术方案是，根据本发明的另一种有利的实施方案将切削元件分别借助于紧固螺钉居中地紧固在承载座上。
切削元件在承载座上的特别简单的紧固方案是，从每个切削元件腔室出发在承载座中形成出孔，在该孔中布置有紧固套，固持着切削元件的紧固螺钉旋入紧固套中。在此有利的是，紧固套具有啮合到承载座中的外螺纹和接纳紧固螺钉的内螺纹，其中这些螺纹可以方向相反，由此可实现切削元件在承载座中的非常牢固的固定。
切削元件以非常简单的方式被设计为环形，并具有与中轴线同轴的紧固孔、截顶锥形的构成后刀面的侧表面、和构成切削面的前侧面。在此有利的是，切削元件的后刀面与平行于其中轴线的线围成后角γ，其满足：0°≤γ≤20°并且优选5°≤γ≤15°。该后角γ是切削元件的后角。在使用铣刀时起作用的/有效的后角则取决于切削元件在承载座上的布置。
另外有利的是，切削元件分别在形成负的前角/切削角β的情况下布置在切削元件腔室中，其中前角β满足：0°≤β≤40°并且优选β＝30°。该设计方案使得能够实现相对较软的切削。
如果根据本发明的另一种有利的设计方案使切削元件分别在形成扭转角/旋角α的情况下布置在切削元件腔室中，则实现的是：以避免工人受到伤害的方式将切屑甩出。在此该扭转角满足：10°≤α≤40°并且优选α＝30°。
由于根据本发明的铣刀在角磨机上以分别与工件成角度的方式使用，所以有利的是，承载座在顶侧和底侧之间具有外周面，并且切削元件径向向外超出于外周面。
有利的是，切削元件由切削材料制成，适用于此的尤其是颗粒尺寸为0.2μm至10μm的硬质合金、陶瓷、具有涂层(例如金刚石涂层)的硬质合金、多晶立方氮化硼(PCBN)、多晶金刚石(PKD)或高速钢(HHS)。
还有利的是，承载座包括环氧树脂或酚醛树脂或聚脂树脂或聚氨酯树脂以及包括作为纤维的玻璃纤维和/或碳纤维和/或芳香尼龙纤维和/或天然纤维。作为天然纤维考虑使用麻、西沙尔麻/剑麻或类似纤维。
还有利的是，承载座包括数目为m的用环氧树脂涂覆的玻璃纤维织物层，其中玻璃纤维织物层的数目m满足：30≤m≤80并且优选m＝60。在此有利的是，树脂含量为被涂层的玻璃纤维织物层总重的30％至55％。玻璃纤维织物层的重量处于150gr/m2至250gr/m2的范围中。
此外有利的是，布置在承载座上的切削元件数目为n，其中n满足：2≤n≤20并且优选5≤n≤10。该数目n能够被选择成使得铣刀在使用时的振动最小化，这极大方便了工人的使用。切削元件可以以相同角距布置在承载座上。但为减小振动选择不同的角距也是有利的。
另外本发明还包括根据本发明的铣刀在角磨机上用来加工工件的应用。
附图说明
本发明的其它优点、细节和特征由下面借助附图对实施例的说明得出。附图示出：
图1示出铣刀顶侧的透视图，
图2示出图1的铣刀的底侧的透视图，
图3示出图1和图2的铣刀的底侧的平面图，
图4以局部剖开的图示出图1至图3中的铣刀根据图3中的视线箭头IV的侧视图，
图5以相对于图4放大的图示出铣刀根据图4中的切削线V-V的局部剖面，
图6示出铣刀的切削元件的透视图，
图7示出图6的切削元件的平面图，
图8示出切削元件根据图7中的切削线VIII-VIII的横剖面，
图9示出玻璃纤维织物的平面图，
图10示出具有根据图1至4中的铣刀的角磨机。
具体实施方式
附图中示出的用于角磨机的铣刀具有盘状的承载座1和紧固在承载座上的、数目为n的彼此相同的切削元件2。承载座1并不被构造为整块式的，而是由数目为m的、环氧树脂涂覆的玻璃纤维织物层3(所谓的浸料)组成。这些根据图9由经纱4和纬纱5构成的玻璃纤维织物层3以各自绕旋转轴线Z彼此相对扭转的方式叠放堆层，并在一定压力和相应温度下在模具中彼此结合。通过使各个玻璃纤维织物层3彼此相对扭转，承载座获得在所有方向上大致相同的高强度，从而杜绝了承载座1在工作过程中、即在高转速时自发断裂。
承载座1被加工有凸肩，也就是在其中间的区域中具有相对于旋转轴线Z旋转对称的、具有凸肩部6的区域，该凸肩部超出于承载座1的顶侧7。在凸肩部6中同样与旋转轴线同轴地设计具有开口8，该开口接纳角磨机的主轴，对此在下面还要作简要说明。
在与顶侧7相对置的底侧9中，而且是在盘状的承载座1的外周面10的区域中，通过铣削形成有切削元件腔室11，它们朝向底侧9和朝向外周面10开口。切削元件腔室11具有用于切削元件2的贴靠面12。贴靠面12被一直通到顶侧7的孔13穿过，贴靠面12与孔的中轴线14垂直地布置。在孔13中设有具有外螺纹15和内螺纹16的紧固套17，其旋入到承载座1的孔13中。外螺纹15和内螺纹16可以被设计为同向或者反向。在紧固套17上利用紧固螺钉18居中地紧固着切削元件2。中轴线14也是紧固螺钉18和切削元件2的中轴线。设计为截顶锥形的切削元件2以其背侧19整面式地贴靠在贴靠面12上，由此相对于承载座1准确地确定了切削元件2的位置。
每个切削元件2的与背侧19相对置的前侧构成了切削元件的切削面20。各切削元件2的截顶锥形的外周面构成了其后刀面21。在切削面20和后刀面21之间形成的棱边构成了各切削元件2的切削刃22。切削元件2在切削刃22的区域中具有其最大直径d。
在所述穿过与中轴线14同轴的紧固孔23的紧固螺钉18松开后，相应的切削元件2能够绕中轴线14转动，使得切削刃22的不同区域能够接合/作用直至完全磨损。切削元件2的更换也同样能够以简单方式实现。
如尤其能够从图4和图5中看出的，每个切削元件2的背侧19不超出于承载座1的外周面10，而是与之大致平齐。相比之下，每个切削元件2都以其切削刃22的相应区域、其后刀面21的相应区域和其切削面2的相应区域超出于外周面10和底侧9，其中底侧9的相对于旋转轴线Z在径向上邻接于切削元件2的环形区域起到深度限制面24的作用。各相应切削刃22最大以切削深度a超出于该深度限制面24，该切削深度决定了所要切削的切屑的最大厚度。
由后刀面21与平行于中轴线14的线25(图8)构成了切削元件2的后角γ。
由平行于旋转轴线Z的线27与相应的切削元件2的垂直于中轴线14的径向线28构成前角β。前角β相应地也由垂直于旋转轴线Z的Y轴29和中轴线14限定。这两个图示都能够从图4中看出。如从图4还能够看到的，前角β为负角。
最后，切削元件2还布置成相对于承载座1成一扭转角α(图3)。该扭转角α由垂直于旋转轴线Z的Y轴29和垂直于中轴线14的径向线28构成。如从图2、3和4中可以看出的，通过在扭转角α下布置相应的切削元件2，使得在驱动铣刀时被切削的切屑沿着旋转方向30相对于旋转轴线Z径向向外地、即从承载座1的区域向外被甩出。
前角β和扭转角α由切削元件2在承载座上的布置得出。
对于上面所讨论的数据，分别适用如下区间：
50mm≤D≤230mm，优选D＝100mm或115mm或125mm
6mm≤d≤20mm
0°≤β≤40°，优选β＝30°(前角β为负角)。
10°≤α≤40°，优选α＝30°
0°≤γ≤20°，优选5°≤γ≤15°
2≤n≤20，优选5≤n≤12
30≤m≤80，优选m＝60
图10中示出铣刀在角磨机上的使用。据此，铣刀以能够绕旋转轴线Z被旋转驱动的方式利用紧固螺母31安装在角磨机33、即所谓的动力工具的可旋转驱动的主轴32上，并且略成角度以用于加工工件34。这时所使用的是各切削刃22的超出承载座1的底侧9的部分和超出外周面10的部分。所发挥的主要功能是面铣刀的功能。

Claims (19)

1.一种用于角磨机的铣刀(33)，
-该铣刀具有承载座(1)，
--该承载座被设计为盘状并且能够在旋转方向(30)上被旋转驱动，
--该承载座具有相对于中心的旋转轴线(Z)同轴的开口(8)，该开口用于容纳角磨机(33)的能够被旋转驱动的主轴(32)，以及
--该承载座具有顶侧(7)和底侧(9)；
-该铣刀具有数目为n的切削元件(2)，
--这些切削元件布置在承载座(1)的相对于旋转轴线(Z)在径向上靠外的区域中，
--这些切削元件分别具有切削刃(22)，
---该切削刃超出于承载座(1)的底侧(9)，
其特征在于，
承载座(1)被设计为纤维增强塑料的复合体，以及
在承载座(1)中形成有多个朝向承载座(1)的底侧(9)敞开的切削元件腔室(11)，在这些切削元件腔室中以能够更换的方式分别布置有切削元件(2)，其中，承载座(1)包括用环氧树脂涂覆的数目为m的玻璃纤维织物层(3)，其中玻璃纤维织物层的数目m满足：30≤m≤80。
2.根据权利要求1所述的铣刀，其特征在于，切削元件(2)被设计为环形并且分别以背侧(19)贴靠在切削元件腔室(11)的贴靠面(12)上。
3.根据权利要求1或2所述的铣刀，其特征在于，切削元件(2)分别借助于紧固螺钉(18)居中地紧固在承载座(1)上。
4.根据权利要求3所述的铣刀，其特征在于，从每个切削元件腔室(11)出发在承载座(1)中形成有一孔(13)，在该孔中布置有紧固套(17)，固持着切削元件(2)的紧固螺钉(18)旋入到该紧固套中。
5.根据权利要求4所述的铣刀，其特征在于，紧固套(17)具有啮合到承载座(1)中的外螺纹(15)和接纳紧固螺钉(18)的内螺纹(16)。
6.根据权利要求1或2所述的铣刀，其特征在于，切削元件(2)被设计为环形，并具有与中轴线(14)同轴的紧固孔(23)、截顶锥形的构成后刀面(21)的侧表面、和构成切削面(20)的前侧面。
7.根据权利要求6所述的铣刀，其特征在于，切削元件(2)的后刀面(21)与平行于该切削元件的中轴线(14)的线(25)夹成后角γ，该后角γ满足：0°≤γ≤20°。
8.根据权利要求1或2所述的铣刀，其特征在于，切削元件(2)分别在负的前角β下布置在切削元件腔室(11)中，其中前角β满足：0°≤β≤40°。
9.根据权利要求1或2所述的铣刀，其特征在于，切削元件(2)分别在扭转角α下布置在切削元件腔室(11)中，在此该扭转角满足：10°≤α≤40°。
10.根据权利要求1或2所述的铣刀，其特征在于，承载座(1)在顶侧(7)和底侧(9)之间具有外周面(10)，切削元件(2)径向向外超出于外周面(10)。
11.根据权利要求1或2所述的铣刀，其特征在于，切削元件(2)由切割材料制成。
12.根据权利要求1或2所述的铣刀，其特征在于，承载座(1)由环氧树脂或酚醛树脂或聚脂树脂或聚氨酯树脂和由作为纤维的玻璃纤维和/或碳纤维和/或芳香尼龙纤维和/或天然纤维制成。
13.根据权利要求1或2所述的铣刀，其特征在于，m＝60。
14.根据权利要求1或2所述的铣刀，其特征在于，切削元件(2)以数目为n、角距相同的方式布置在承载座(1)上，其中n满足：2≤n≤20。
15.根据权利要求7所述的铣刀，其特征在于，该后角γ满足：5°≤γ≤15°。
16.根据权利要求8所述的铣刀，其特征在于，前角β满足：β＝30°。
17.根据权利要求9所述的铣刀，其特征在于，扭转角满足：α＝30°。
18.根据权利要求14所述的铣刀，其特征在于，n满足：5≤n≤12。
19.根据权利要求1至18之一所述的铣刀在角磨机(33)上用来加工工件(34)的应用。
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