CN109715327B - 端面铣削刀具及其切向切削刀片 - Google Patents

端面铣削刀具及其切向切削刀片 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于去屑加工的端面铣削刀具(1)和切向切削刀片(10)，所述刀具包括刀具主体(2)，所述刀具主体(2)包括具有多个刀座(5)的轴向前端表面(4)，所述切向切削刀片(10)被安装在所述刀座(5)中，每一个刀座(5)包括用于将所述切向切削刀片(10)在旋转上锁定和支撑在所述刀座(5)中的支撑表面(5a、5b、5c)，所述支撑表面(5a、5b、5c)中的一个支撑表面是用于在由中心旋转轴线(C1)限定的轴向方向(A1)上支撑所述切向切削刀片(10)的平坦轴向支撑表面(5a)，其中所述平坦轴向支撑表面(5a)垂直于所述中心旋转轴线(C1)延伸并且在所述刀座(5)中位于轴向最前面，并且每一个刀座(5)设置有相对于所述平坦轴向支撑表面(5a)的凹部(6)，所述凹部(6)包括底表面(6a)和侧壁(6b)，所述侧壁(6b)形成用于在与所述轴向方向(A)垂直的方向上在旋转上锁定和支撑所述切向切削刀片(10)的非圆的侧支撑表面(5b、5c)，每一个切向切削刀片(10)包括轴向背面侧(11)，所述轴向背面侧(11)具有邻接所述平坦轴向支撑表面(5a)的平坦轴向接触表面(12)和从所述平坦轴向接触表面(12)轴向延伸的凸出构件(13)，所述凸出构件(13)包括形成邻接所述非圆的侧支撑表面(5b、5c)的非圆的侧接触表面(13b、13c)的周向侧表面(13a)。

Description

端面铣削刀具及其切向切削刀片
技术领域
本发明涉及根据本发明的端面铣削刀具和根据本发明的用于这种端面铣削刀具的切向切削刀片。
背景技术
在端面铣削操作中，存在改进加工表面上的表面光洁度的需求。特别地是，在汽车工业内存在与用于铣削气缸组和类似物的端面铣削刀具相关的这种需求。用于在端面铣削中改进表面光洁度和延长刀具寿命的一个重要的要求是使被安装到刀具主体上的切削刀片上的所谓的轴向跳动最小化。由于切削刀片和刀具本体的刀座两者的制造公差引起的在切削刀片的切削刃上的轴向位置之间的偏差导致了这种轴向跳动。能够通过磨削切削刀片来使切削刀片的制造公差最小化。然而，由用于切削刀片的刀座的制造公差所导致的轴向跳动更难以最小化/消除。因此，尽管由于磨削而导致切削刀片上具有非常好的公差，但是由于刀具主体中的刀座的不足的制造公差，可能有必要调整铣削刀具。当前，存在旨在使轴向跳动最小化或消除的许多解决方案。
US5667343公开了一种通过提供一种端面铣削刀具解决该问题的方法，该铣削刀具具有在刀具主体的轴向方向上可调节的刀夹。切削刀片被安装在刀夹的轴向前端上的刀座中并且每一个刀夹被轴向调整，以使轴向跳动最小化/消除。然而，调整刀夹的过程是耗废时间的，并且刀夹随后能够被切削力或由于刀夹的不适当的安装而被移位。
JP61038811公开了通过提供具有用于安装切削刀片的凹进导槽的刀具主体的轴向前端表面来实现铣削刀具上的高精度切削的另一种方法，其中凹进导槽的底表面形成用于所有切削刀片的轴向支撑表面。然而，具有底表面的凹进导槽的制造仍然与可能导致切削刀片上的轴向跳动的这种制造公差有关。
发明内容
本发明的目的是提供一种端面铣削刀具及其切向切削刀片，其解决了由用于切削刀片的刀座而导致的轴向跳动的上述问题。
该目的由包括本发明的特征的端面铣削刀具来实现。
由于平坦且垂直延伸的轴向支撑表面在刀座中位于轴向最前面，据此容易使刀具主体的轴向前端表面上的刀座的轴向跳动最小化/消除。通过使轴向前端表面上的刀座经受单个平坦磨削操作，使得平坦轴向支撑表面变成位于垂直于中心旋转轴线延伸的公共平面内，平坦轴向支撑表面之间的轴向位置上的任何偏差都能够以这种方法最小化/消除。具有邻接刀座的平坦轴向支撑表面的平坦轴向接触表面的切向切削刀片据此将表现出较小的轴向跳动，这是因为平坦轴向支撑表面位于相同的轴向位置。平坦轴向支撑表面可以被布置成绕刀座的环形轨道与刀具主体的轴向前端表面齐平，或者它们可以被布置在刀具主体的轴向前端表面上的凸出平台上。刀座还设置有形成非圆的侧支撑表面的凹部，其中切向切削刀片的凸出构件形成非圆的侧接触表面，该非圆的侧接触表面邻接，用于在与轴向方向垂直的方向上(更精确地说是，在端面铣削刀具的径向和切向方向上)在旋转上锁定和支撑切向切削刀片。“非圆的”侧支撑表面/侧接触表面在广义上应据此被认为意味着偏离圆形设计的表面。因此，“非圆的”侧支撑表面/侧接触表面包括平面或弯曲表面，该平面或弯曲表面被形成用以将切削刀片在旋转上锁定在刀座中以及在与铣削刀具的轴向方向垂直的方向(径向和切向)上提供必要的直线支撑。在凹部的底表面和切削刀片的凸出构件之间形成有间隙，以便确保仅仅平坦轴向接触表面/轴向支撑表面彼此邻接，以提供具有最小化/消除的轴向跳动的精确轴向支撑。
整个刀具的最终轴向跳动将基本上仅仅取决于与刀片的切削刃和刀片的平坦轴向接触表面之间的距离有关的切削刀片公差。因此，本发明的铣削刀具减小/消除了刀座的轴向跳动并且端面铣削刀具的操作者不需要花费时间进行轴向调整。
根据端面铣削刀具的实施例，刀具主体包括可更换的环形构件，该可更换的环形构件设置有所述刀座，其中该可更换的环形构件被安装到刀具主体上，以在刀具主体的轴向前端表面上形成包括刀座的环形部。这样，环形构件能够形成用于端面铣削刀具的备件，以在任何刀座受损或磨损的情况下被更换。此外，如果特定的铣削操作要求刀座/切削刀片的数目增加/减小或者如果铣削操作要求例如刀座/切削刀片之间不均匀的分布(也已知为差分节距)，则可以据此在不更换整个刀具主体的情况下更换环形构件。(由钢制成的)环形构件与铣削刀具的中心旋转轴线同心并且可以被螺接安装到刀具主体上。环形构件在它的具有平坦轴向支撑表面的轴向端表面中的一个轴向端表面中设置有刀座的环形轨道，通过平坦磨削轮磨削该平坦轴向支撑表面，以使在平坦轴向支撑表面上的轴向跳动最小化/消除。环形构件可以被直接安装在刀具主体的平坦面上，或者该环形构件可以被安装在刀具主体上的环形凹部/肩部中，该环形凹部/肩部形成有用于支撑环形构件的轴向和径向肩部表面。
在端面铣削刀具的另一个实施例中，刀具主体被一体形成，并且刀座的平坦轴向支撑表面在该一体式刀具主体的轴向前端表面上位于轴向最前面。换句话说，当刀具主体被一体形成时，平坦轴向支撑表面在整个轴向前端表面上构造轴向端表面，以使得单次平坦磨削操作就能够最小化/消除平坦且垂直延伸的轴向支撑表面上的轴向跳动。
在端面铣削刀具的另一个实施例中，凹部的侧壁在至少两个非圆的侧支撑表面之间形成间隙空间。间隙空间据此被布置用于容纳凸出构件的周向侧表面的在所述至少两个非圆的侧支撑表面/侧接触表面之间延伸的部分。据此，通过仅允许凸出构件的接触表面和凹部的侧支撑表面彼此邻接来确保用于切削刀片的稳定的且可预测的侧支撑，由此，凸出构件的周向侧表面的其余部分与凹部的侧壁间隔开延伸。明显的是，需要具有侧壁(和底表面)的凹部表现出与凸出构件相比略大的尺寸，以使凸出构件能够插入到该凹部中。然而，该实施例也要求所述至少两个非圆的侧支撑表面从侧壁凸出，以在所述支撑表面之间形成所述间隙空间。
根据端面铣削刀具的实施例，凹部的侧壁中的非圆的侧支撑表面由两个侧支撑表面形成，其中凸出构件的周向侧表面形成邻接这两个侧支撑表面的两个非圆的侧接触表面。换句话说，侧支撑表面/侧接触表面恰好构成两个表面，使得通过总共三个表面(即，平坦轴向支撑表面/平坦轴向接触表面和这两个侧支撑表面/侧接触表面)实现对切削刀片的稳定且确定的支撑。
根据端面铣削刀具的另一个的实施例，这两个非圆的侧支撑表面彼此面对并且在与刀具主体的旋转方向相反的方向上相互会聚，其中这两个非圆的侧接触表面以相同的方式延伸以相互会聚。这样，侧支撑表面/侧接触表面在铣削期间提供了楔效应，由此，切削力将作用在会聚方向上，以进一步将这两个侧支撑表面/侧接触表面推动到一起。会聚的侧支撑表面/侧接触表面之间的角度可以合适地在30°至50°的范围内。
根据端面铣削刀具的另一个实施例，切向切削刀片借助于螺钉被安装在刀座中，该螺钉与凹部的底表面中的螺纹孔接合，其中切向切削刀片包括螺钉孔，该螺钉孔在凸出构件内轴向地延伸穿过切向切削刀片。螺钉孔据此被设置成轴向穿过切削刀片的包含最多材料的部分，即，切削刀片最厚且表现出相对较高的机械强度的部分。包含螺钉孔的凸出构件可以优选是在切削刀片的背面侧上构成单个的且被居中定位的凸出构件，其中平坦接触表面在居中定位的凸出构件的前面和后面(如在铣削刀具的旋转方向上所看到的那样)两者延伸，以便在包含螺钉孔的凸出构件的后面和前面两者的区域中为切削刀片提供稳定的轴向支撑。
根据该端面铣削刀具的另一个的实施例，螺钉孔具有中心轴线，该中心轴线从凸出构件的几何中心被移位，以提供切向切削刀片的唯一安装定向，在该切向切削刀片的唯一安装定向下，该螺钉孔的中心轴线相对于非圆的侧接触表面的位置对应于螺纹孔的中心轴线相对于非圆的侧支撑表面的位置。这样，仅能够将切削刀片安装在刀座中的一个特定的或意图的定向下，使得不可能将切削刀片安装在刀具主体的刀座中的错误的/非意图的定向下。
本发明的目的也通过包括本发明的特征的切向切削刀片来实现。
切向切削刀片设置有对应的特征，使得刀座的平坦轴向支撑表面能够位于轴向最前面并且在垂直平面内延伸，以使刀座的轴向跳动最小化/消除。更精确地说是，具有形成非圆的侧接触表面的周向侧表面的凸出构件使得能够经由相对于平坦轴向支撑表面凹进的非圆的侧支撑表面，在刀具主体的径向和切向方向上在旋转上锁定和支撑切向切削刀片。来自切向切削刀片的轴向跳动贡献也容易地通过以下来管理：磨削背面侧上的平坦轴向接触表面和/或前侧上的具有切向切削刀片的轴向间隙表面的切削刃，以使切向切削刀片上的切削刃和平坦轴向接触表面之间的轴向距离的偏差最小化/消除。
根据切向切削刀片的实施例，凸出构件的周向侧表面在与轴向方向垂直的横截面中形成多边形，其中非圆的侧接触表面沿着多边形的边形成。在另一个实施例中，多边形横截面是正方形或三角形，其可以包括直的侧表面或拱形侧表面。优选地是，由周向侧表面形成的横截面是圆弧三角形，诸如勒洛三角形，这将导致以下相对小但仍坚固的横截面，其能够承受较大的切削力，同时在旋转上锁定和支撑切向切削刀片。
在切向切削刀片的另一个的实施例中，螺钉孔从轴向前侧轴向延伸穿过切向切削刀片到轴向背面侧，其中螺钉孔在凸出构件内延伸并且在凸出构件的轴向后端表面中开口。如上文所提到的那样，螺钉孔据此被设置成轴向穿过切削刀片的包含最多材料的部分，在该部分中，切削刀片最厚且表现出相对高的机械强度。包含螺钉孔的凸出构件优选是在切削刀片的背面侧上构成居中定位的凸出构件，其中平坦接触表面在居中定位的凸出构件的前面和后面(如在铣削刀具的旋转方向上所看到的那样)两者延伸，以便在包含螺钉孔的凸出构件的后面和前面两者的区域中为切削刀片提供稳定的轴向支撑。
在切向切削刀片的另一个的实施例中，螺钉孔具有中心轴线，该中心轴线从凸出构件的几何中心被移位，以提供切向切削刀片的唯一安装定向，该切向切削刀片的唯一安装定向由螺钉孔的中心轴线相对于非圆的侧接触表面的位置限定。如前文所提到的那样，这样，仅能够将切削刀片安装在刀座中的一个特定的或意图的定向下，使得不可能将切削刀片安装在刀具主体的刀座中的错误的/非意图的定向下。
根据切向切削刀片的另一个实施例，切削刃包括修光刃，该修光刃被连接到主切削刃，其中主切削刃相对于修光刃倾斜并且以至多10°的进入角度延伸。当端面铣削发动机组时，切削刃上的这种形状特别合适，这是因为其导致加工表面上较高的表面光洁度，表现出最小毛刺、划痕和细屑。相对低的进入角度也有益于允许高进给的铣削，从而导致较高的生产率。切削刃可以据此被形成在由PCD或CBN材料制成的刀尖中，该刀尖被铜焊到(由硬质合金制成的)切向切削刀片上。当在铝材料中进行端面铣削时，这种PCD和CBN材料是特别合适的，这越来越多地用于生产相对较轻的且坚固的发动机组。
在切向切削刀片的另一个实施例中，修光刃和主切削刃形成连续拱形的切削刃。这样，切削刃在修光刃和主切削刃之间形成光滑过渡，而没有可能形成破坏/碎裂或刮伤加工表面的尖锐刀角。因此，其提供了坚固的切削刃和高的表面光洁度。当使用PCD或CBN材料(与硬质合金相比，PCD或CBN材料是相对较硬且易碎的材料)制成的铜焊刀尖时，提供坚固的切削刃是特别重要的。修光刃的曲率半径通常大于主切削刃的曲率半径。此外，主切削刃的曲率半径可以沿着主切削刃的延伸而变化。
附图说明
下面将参考附图借助于示例来描述本发明，在附图中：
图1是根据本发明的第一实施例的端面铣削刀具的透视图；
图1a是根据第一实施例的端面铣削刀具的前视端视图；
图1b是根据第一实施例的端面铣削刀具的侧视图；
图1c是根据第一实施例的端面铣削刀具的分解图；
图2是示出了刀座和待被安装在该刀座中的切向切削刀片的端面铣削刀具的放大部分；
图2a是带有切向切削刀片的刀座的分解图；
图2b是根据本发明的第二实施例的端面铣削刀具的前视图，以及被安装在刀座中的切向切削刀片的两个横截面A-A和B-B；
图3是本发明的切向切削刀片的透视轴向前侧视图；
图3a是切向切削刀片的透视轴向后侧视图；
图3b是切向切削刀片的另一个透视轴向后侧视图；
图3c是切向切削刀片的轴向后侧视图；
图3d是朝向切向切削刀片的前刀面的前侧视图；
图3e是切向切削刀片的轴向前侧视图；
图3f是切向切削刀片的后侧视图；
图3g是切向切削刀片的纵向侧视图；
图3h是切向切削刀片的纵向侧视图。
具体实施例
图1至1c公开了根据本发明的用于去屑加工的端面铣削刀具1的第一实施例。端面铣削刀具包括刀具主体2，该刀具主体2在意图的旋转方向R上能够绕中心旋转轴线C1旋转。刀具主体2包括与中心旋转轴线C1同心的包络表面3和横向于中心旋转轴线C1延伸的轴向前端表面4。轴向前端表面4包括多个刀座5，多个切向切削刀片10被安装在所述多个刀座5中。
在第一实施例中，可更换的环形构件2a设置有所述刀座5，其中可更换的环形构件2a被安装到刀具主体2上，以在该刀具主体的轴向前端表面4上形成刀座5的环形部/轨道。环形构件2a与铣削刀具1的中心旋转轴线C1同心并且借助于螺钉2b被安装到刀具主体2上，以在刀具主体2的轴向前端表面4上形成刀座5的环形部/轨道。环形构件2a被安装在刀具主体的环形肩部中，该环形肩部形成有用于支撑环形构件2a的轴向肩部表面2c和径向肩部表面2d。
图2和图2a公开了刀座5和待被安装在其中的切向切削刀片的不同视图。刀座包括多个支撑表面5a、5b、5c，所述多个支撑表面5a、5b、5c用于在旋转上锁定和支撑切向切削刀片10。所述支撑表面中的一个支撑表面是平坦轴向支撑表面5a，所述平坦轴向支撑表面5a用于在由刀具主体的中心旋转轴线C1限定的轴向方向A1上支撑切向切削刀片10。平坦轴向支撑表面5a垂直于中心旋转轴线C1延伸并且在刀座5中位于轴向最前面。刀座的平坦轴向支撑表面5a被布置成与轴向前端表面4齐平，其中刀座5设置有相对于平坦轴向支撑表面5a的凹部6。凹部6包括底表面6a和侧壁6b。侧壁6b形成非圆的侧支撑表面5b、5c，所述非圆的侧支撑表面5b、5c用于在与轴向方向A1垂直的方向上(在端面铣削刀具的径向方向和切向方向上)在旋转上锁定切向切削刀片10并支撑该切向切削刀片10。更精确地说是，在侧壁中的非圆的侧支撑表面5b、5c由两个(平面)侧支撑表面5b、5c形成，所述侧支撑表面5b、5c彼此面对并且在与刀具主体2的旋转方向R相反的方向上相互会聚。在该具体实施例中，在会聚的侧支撑表面之间的角度是34°。
切向切削刀片10包括轴向背面侧11，该轴向背面侧11具有与刀座的平坦轴向支撑表面5a邻接的平坦轴向接触表面12。切向切削刀片的背面侧包括凸出构件13，该凸出构件13从平坦轴向接触表面12轴向延伸。凸出构件13包括周向侧表面13a，该周向侧表面13a形成非圆的侧接触表面13b、13c，该非圆的侧接触表面13b、13c用于邻接非圆的侧支撑表面5b、5c。更精确地说是，非圆的侧接触表面由在与刀具主体2的意图旋转方向R相反的方向上延伸以相互会聚(即，以与侧支撑表面5b、5c相同的方式)的两个平面侧接触表面13b、13c形成。在该具体实施例中，在会聚的侧接触表面之间的角度是34°。
图2b公开了根据本发明的第二实施例的端面铣削刀具1的前视图，以及被安装在刀座5中的切向切削刀片10的两个横截面A-A和B-B。端面铣削刀具1的第二实施例与第一实施例的不同之处仅在于：刀具主体2被一体形成。因此，刀具主体2不具有可更换的环形构件2a。刀座5的平坦轴向支撑表面5a位于一体式刀具主体2的轴向前端表面4的轴向最前面。
在横截面A-A和B-B中能够看出的是，在凹部6的底表面6a和凸出构件13的轴向后端表面13d之间设置了间隙7。换句话说，凸出构件13的轴向延伸小于凹部6的轴向延伸(深度)，以确保凸出构件13不与凹部的底表面6a接触并且仅平坦轴向支撑表面5a/平坦轴向接触表面12彼此邻接，用于对切向切削刀片10进行明确限定的轴向支撑。
此外，凹部6的侧壁6b在两个侧支撑表面5b、5c之间形成间隙空间8(也参见图2和图2a)。因此，侧支撑表面5b、5c从凹部6的侧壁6b凸出，其中间隙空间8是容纳凸出构件13的在两个侧接触表面13b、13c之间延伸的周向侧表面13a的部分，以确保仅侧支撑表面/侧接触表面5b、5c、13b、13c彼此邻接。因为间隙空间8确保了凸出构件13的周向侧表面13a的其余部分不与凹部6的侧壁6b的其余部分接触，所以据此实现了对切削刀片10的明确限定的旋转支撑和径向/切向支撑。
切向切削刀片10借助于螺钉20被安装在刀座5中，该螺钉20与凹部6的底表面6a中的螺纹孔9接合。切向切削刀片设置有螺钉孔19，该螺钉孔19从轴向前侧14轴向延伸穿过切向切削刀片到轴向背面侧11。螺钉孔19在凸出构件13内延伸并且在凸出构件13的轴向后端表面13d中开口。通过将螺钉20旋拧到在凹部的底表面6a中的螺纹孔9中，使得平坦轴向接触表面12和侧接触表面13b、13c分别被压靠在平坦轴向支撑表面5a和侧支撑表面5b、5c上来安装切向切削刀片10。在螺钉孔19的中心C2和侧接触表面13b、13c之间的距离据此可以略大于在螺纹孔9的中心C3和侧支撑表面5b、5c之间的距离，使得由钢制成的螺钉20由于其弹性而提供弹性偏压，从而将侧接触表面13b、13c压靠在侧支撑表面5b、5c上。换句话说，螺钉孔19的中心轴线C2和螺纹孔的中心轴线C3略微偏移(通常偏移零点几毫米)，以提供安装螺钉20的弹簧偏压。
此外，螺钉孔19的中心轴线C2从凸出构件13的几何中心G被移位，以提供切向切削刀片10的唯一安装定向，在切向切削刀片10的唯一安装定向下，螺钉孔的中心轴线C2相对于两个侧接触表面13b、13c的位置对应于螺纹孔9的中心轴线C3相对于两个侧支撑表面5b、5c的位置。更精确地说是，唯一安装定向使得切向切削刀片10的前刀面16具有面向旋转方向R的切削刃18。换句话说，不能够将切向切削刀片安装成面向刀具主体的错误的/非意图的旋转方向。
图3至图3h公开了切向切削刀片10的不同视图。切向切削刀片包括轴向方向A2，该轴向方向A2与螺钉孔19的中心轴线C2以及端面铣削刀具1的轴向方向A1两者重合。切向切削刀片10包括轴向背面侧11，该轴向背面侧11具有垂直于轴向方向A2延伸的平坦轴向接触表面12。轴向背面侧11上的凸出构件13相对于平坦轴向接触表面12轴向地延伸。凸出构件13包括周向侧表面13a，该周向侧表面13a形成非圆的(在该情况下是平面的)侧接触表面13b、13c，以在与轴向方向A2垂直的方向上(即，在端面铣削刀具的径向和切向方向上)在旋转上锁定和支撑切向切削刀片。凸出构件13的周向侧表面13a据此在与轴向方向A2垂直的横截面内形成多边形。更精确地说是，该多边形具有凸圆形三角形(勒洛三角形)的形式，其中两个平面侧接触表面13b、13c沿着凸形三角形横截面的两个凸边形成。如能够看到的那样，背面侧11据此设置有单个且被居中定位的凸出构件13，其中，平坦接触表面12在被居中定位的凸出构件13的前面和后面两者延伸(如在铣削刀具的旋转方向上所看到的那样)。凸出构件13包括在从平坦轴向接触表面12到凸出构件13的轴线后端表面13d的轴向延伸上的锥形形状，其中，轴向后端表面13d是平面表面。
切向切削刀片10的轴向前侧14形成与平坦轴向接触表面12相反的轴向间隙表面15。周边侧表面17据此在平坦轴向接触表面12和轴向间隙表面15之间延伸，其中前刀面16被布置在周边侧表面17中并且单个切削刃18被形成在前刀面16和轴向间隙表面15之间的相交处。由轴向间隙表面15提供正轴向间隙角α，该轴向间隙表面15随着其从切削刃18延伸而朝向平坦轴向接触表面12倾斜(特别是参见图3g和3h)。在端面铣削时，倾斜的轴向间隙表面有必要在切削刃后面提供轴向间隙，这是因为平坦轴向支撑表面5a/平坦轴向接触表面12垂直于轴向方向A1、A2延伸。轴向间隙表面15据此在整个延伸中沿着切向切削刀片的纵向侧视图倾斜(参见图3g和3h)。然而，最重要的间隙角α被直接设置在切削刃18后面，以在切削刃18后面提供必要的轴向间隙。
切削刃18包括修光刃18a，该修光刃18a被连接到主切削刃18b(特别是参见图3d和3f)。主切削刃18b相对于修光刃18a倾斜并且以至多10°的进入角度延伸。如能够看到的那样，修光刃18a和主切削刃18b据此形成连续拱形的切削刃18，在切削刃18中，修光刃18a的曲率半径大于主切削刃18b的曲率半径。此外，本实施例的切向切削刀片由硬质合金制成并且设置有PCD或CBN材料制成的铜焊刀尖，该刀尖形成切削刃18以及前刀面16和间隙表面15的一部分。当在铝中进行端面铣削时，包含PCD或CBN制成的这种刀尖是特别有用的。
如前文所提到的那样，本发明使得能够通过使轴向前端表面4上的刀座5经受单次平坦磨削操作来管理处在位于平坦支撑表面之间的轴向位置中的任何偏差，使得平坦轴向支撑表面5a变成位于与中心旋转轴线C1垂直延伸的公共平面内。
铣削刀具的最终轴向跳动也取决于刀片公差。也如前文所提到的那样，来自切向切削刀片10的轴向跳动贡献也容易通过以下来管理：磨削背面侧11上的平坦轴向接触表面12和/或前侧14上的具有切向切削刀片的轴向间隙表面15的切削刃18，以使切向切削刀片10上的切削刃18和平坦轴向接触表面12之间的轴向距离的偏差最小化/消除。实施例的修光刃18a据此位于切向切削刀片10(主切削刃18b相对于修光刃18a形成设定角度)的轴向前侧14上的轴向最前面(或者离平坦轴向接触表面12的最远处)。据此，通过磨削切削刀片10以使在切向切削刀片10的平坦轴向接触表面12和修光刃18a之间的距离的变化最小化/消除，使切削刀片的轴向跳动容易得到管理(即，最小化/消除)。没有其它刀片公差将有助于端面铣削刀具的最终轴向跳动。
实施例专门为所谓的双金属发动机组(其中某些部件是铝的且其它部件是铸铁的)的端面铣削开发。其据此减少在双金属发动机组中的加工铝部件的划痕、毛刺和铸铁边缘的片状剥离/细屑的问题。然而，本发明通常能够应用于端面铣削，由此能够通过减少/消除铣削刀具上的轴向跳动来实现表面光洁度的改进。
本发明不限于上文所描述的和附图中所示的实施例。因此，轴向间隙表面15不必在它的整个延伸中沿着切削刀片的纵向侧视图倾斜。而是，轴向间隙表面15可以仅使在切削刃后面的一部分倾斜，在轴向间隙表面15中，其余的轴向间隙表面例如与平坦轴向接触表面平行地延伸。实施例的切向切削刀片是单面切削刀片，该单面切削刀片具有被布置在轴向前侧上的单个切削刃。然而，切向切削刀片可以是双面的，其具有也在切向切削刀片的背面侧上的单个切削刃。在此情况下，轴向间隙表面的一部分必定形成为平坦轴向接触表面，使得当轴向前侧上的切削刃被磨损掉时，切向切削刀片能够被翻转并且安装，其中轴向前侧上的平坦轴向接触表面抵靠在刀座中的平坦轴向支撑表面上。切削刃也可以被形成在形成凸出的切削头的凸出构件上，该凸出构件具有承载切削刃/前刀面的一侧和包括用于与刀座的侧支撑表面邻接的侧接触表面的相反侧。这种凸出构件/切削头可以在切向切削刀片的前侧和轴向背面侧两者上轴向延伸，其中轴向背面侧上的凸出构件/切削头在已安装条件下凹进刀座中。

Claims (17)

1.一种用于去屑加工的端面铣削刀具(1)，包括刀具主体(2)，所述刀具主体(2)能够在旋转方向(R)上绕中心旋转轴线(C1)旋转，所述刀具主体包括：包络表面(3)，所述包络表面(3)与所述中心旋转轴线(C1)同心；以及轴向前端表面(4)，所述轴向前端表面(4)横向于所述中心旋转轴线(C1)延伸，所述轴向前端表面(4)包括多个刀座(5)，多个切向切削刀片(10)被安装在所述多个刀座(5)中，每一个所述刀座(5)包括多个支撑表面(5a、5b、5c)，所述多个支撑表面(5a、5b、5c)用于将所述切向切削刀片(10)在旋转上锁定和支撑在所述刀座(5)中，所述支撑表面(5a、5b、5c)中的一个支撑表面是平坦轴向支撑表面(5a)，所述平坦轴向支撑表面(5a)用于在由所述中心旋转轴线(C1)限定的轴向方向(A1)上支撑所述切向切削刀片(10)，其特征在于，所述平坦轴向支撑表面(5a)垂直于所述中心旋转轴线(C1)延伸，并且所述平坦轴向支撑表面(5a)在所述刀座(5)中位于轴向最前面，其中每一个所述刀座(5)设置有相对于所述平坦轴向支撑表面(5a)的凹部(6)，所述凹部(6)包括底表面(6a)和侧壁(6b)，所述侧壁(6b)形成非圆的侧支撑表面(5b、5c)，所述非圆的侧支撑表面(5b、5c)用于在与所述轴向方向(A1)垂直的方向上在旋转上锁定和支撑所述切向切削刀片(10)，每一个所述切向切削刀片(10)包括轴向背面侧(11)，所述轴向背面侧(11)具有邻接所述平坦轴向支撑表面(5a)的平坦轴向接触表面(12)和从所述平坦轴向接触表面(12)轴向延伸的凸出构件(13)，所述凸出构件(13)包括周向侧表面(13a)，所述周向侧表面(13a)形成邻接所述非圆的侧支撑表面(5b、5c)的非圆的侧接触表面(13b、13c)，其中在所述凹部(6)的所述底表面(6a)和所述切向切削刀片(10)的所述凸出构件(13)之间设置有间隙(7)。
2.根据权利要求1所述的端面铣削刀具，其特征在于，所述刀具主体(2)包括可更换的环形构件(2a)，所述可更换的环形构件(2a)设置有所述刀座(5)，其中所述可更换的环形构件(2a)被安装到所述刀具主体(2)上，以在所述刀具主体(2)的所述轴向前端表面(4)上形成包括所述刀座(5)的环形部。
3.根据权利要求1所述的端面铣削刀具，其特征在于，所述刀具主体(2)一体形成，并且所述刀座(5)的所述平坦轴向支撑表面(5a)位于一体式的所述刀具主体(2)的所述轴向前端表面(4)上的轴向最前面。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的端面铣削刀具，其特征在于，所述凹部(6)的所述侧壁(6b)在至少两个所述非圆的侧支撑表面(5b、5c)之间形成间隙空间(8)。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的端面铣削刀具，其特征在于，在所述凹部(6)的所述侧壁中的所述非圆的侧支撑表面(5b、5c)由两个侧支撑表面(5b、5c)形成，其中所述凸出构件(13)的所述周向侧表面(13a)形成邻接所述两个侧支撑表面(5b、5c)的两个非圆的侧接触表面(13b、13c)。
6.根据权利要求5所述的端面铣削刀具，其特征在于，所述两个非圆的侧支撑表面(5b、5c)彼此面对并且在与所述刀具主体(2)的所述旋转方向(R)相反的方向上相互会聚，其中所述两个非圆的侧接触表面(13b、13c)以相同的方式延伸以相互会聚。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的端面铣削刀具，其特征在于，所述切向切削刀片(10)借助于螺钉(20)被安装在所述刀座(5)中，所述螺钉(20)与所述凹部(6)的所述底表面(6a)中的螺纹孔(9)接合，其中所述切向切削刀片包括螺钉孔(19)，所述螺钉孔(19)在所述凸出构件(13)内轴向延伸穿过所述切向切削刀片。
8.根据权利要求7所述的端面铣削刀具，其特征在于，所述螺钉孔具有中心轴线(C2)，所述中心轴线(C2)从所述凸出构件的几何中心(G)被移位，以提供所述切向切削刀片(10)的唯一安装定向，在所述唯一安装定向下，所述螺钉孔的所述中心轴线(C2)相对于所述非圆的侧接触表面(13b、13c)的位置对应于所述螺纹孔(9)的中心轴线(C3)相对于所述非圆的侧支撑表面(5b、5c)的位置。
9.一种用于根据前述权利要求中的任一项所述的端面铣削刀具(1)的切向切削刀片(10)，所述切向切削刀片(10)具有轴向方向(A2)，所述切向切削刀片(10)的所述轴向方向(A2)与所述端面铣削刀具的所述轴向方向(A1)重合，其中所述切向切削刀片(10)包括：
-轴向背面侧(11)，所述轴向背面侧(11)具有垂直于所述切向切削刀片(10)的所述轴向方向(A2)延伸的平坦轴向接触表面(12)；
-轴向前侧(14)，所述轴向前侧(14)形成与所述平坦轴向接触表面(12)相反的轴向间隙表面(15)；
-前刀面(16)，所述前刀面(16)被布置在周边侧表面(17)中，所述周边侧表面(17)在所述平坦轴向接触表面(12)和所述轴向间隙表面(15)之间延伸；
-切削刃(18)，所述切削刃(18)被形成在所述前刀面(16)和所述轴向间隙表面(15)之间的相交处；以及
-正轴向间隙角(α)，所述正轴向间隙角(α)由所述轴向间隙表面(15)提供，所述轴向间隙表面(15)随着其从所述切削刃(18)延伸而朝向所述平坦轴向接触表面(12)倾斜，
其特征在于，
所述轴向背面侧(11)包括凸出构件(13)，所述凸出构件(13)从所述平坦轴向接触表面(12)轴向延伸，所述凸出构件(13)包括周向侧表面(13a)，所述周向侧表面(13a)形成非圆的侧接触表面(13b、13c)，以在与所述切向切削刀片(10)的所述轴向方向(A2)垂直的方向上在旋转上锁定和支撑所述切向切削刀片。
10.根据权利要求9所述的切向切削刀片，其特征在于，所述凸出构件(13)的所述周向侧表面(13a)在与所述切向切削刀片(10)的所述轴向方向(A2)垂直的横截面中形成多边形，其中所述非圆的侧接触表面(13b、13c)沿着所述多边形的边形成。
11.根据权利要求10所述的切向切削刀片，其特征在于，由所述周向侧表面(13a)形成的所述多边形是正方形或三角形。
12.根据权利要求11所述的切向切削刀片，其特征在于，由所述周向侧表面(13a)形成的所述多边形是圆弧三角形。
13.根据权利要求12所述的切向切削刀片，其特征在于，由所述周向侧表面(13a)形成的所述多边形是勒洛三角形。
14.根据权利要求9至13中的任一项所述的切向切削刀片，其特征在于，螺钉孔(19)从所述轴向前侧轴向延伸穿过所述切向切削刀片到所述轴向背面侧，其中所述螺钉孔(19)在所述凸出构件(13)内延伸并且在所述凸出构件(13)的轴向后端表面(13d)中开口。
15.根据权利要求14所述的切向切削刀片，其特征在于，所述螺钉孔具有中心轴线(C2)，所述螺钉孔的所述中心轴线(C2)从所述凸出构件的几何中心(G)被移位，以提供所述切向切削刀片的唯一安装定向，所述切向切削刀片的所述唯一安装定向由所述螺钉孔的所述中心轴线(C2)相对于所述非圆的侧接触表面(13b、13c)的位置限定。
16.根据权利要求9至13中的任一项所述的切向切削刀片，其特征在于，所述切削刃(18)包括修光刃(18a)，所述修光刃(18a)被连接到主切削刃(18b)，所述主切削刃(18b)相对于所述修光刃(18a)倾斜并且以至多10°的进入角度延伸。
17.根据权利要求16所述的切向切削刀片，其特征在于，所述修光刃(18a)和所述主切削刃(18b)形成连续拱形的切削刃(18)。
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