CN1894067A - 具有重叠的刀片的铣削刀具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有可围绕几何轴线(C)转动的铣削体(1)的圆筒类型的刀具，该铣削体具有从一端(5)向后延伸的包络面(6)，在铣削体上形成多个的沿切线分隔的凹槽(7、7a)。这些凹槽分别包含多个沿轴向分隔的刀片插槽(9)，该刀片插槽用于以可拆卸方式安装切削刀片(8)。切削刀片的有效刀刃(13)彼此部分重叠，更精确的是，在假想的径向延伸的重叠面(16，17)内彼此部分重叠。根据本发明，位于最靠近前端(5)的第一刀片插槽(9a)连同附属的第一凹槽(7)内的切削刀片(8a)，分别具有不同于在同一凹槽内的其他刀片插槽的另一个长度，以便相对于彼此轴向移动重叠面(16，17)，并且以这种方式确保，当所有前方的切削刀片的切削刀刃一直延伸到接近前端的公共径向平面同时形成完整有效的铣削刀具时，至少一个完整的刀刃经过加工表面。

Description

具有重叠的刀片的铣削刀具
技术领域
本发明涉及具有可围绕几何轴线转动的铣削体的圆筒类型刀具，该铣削体具有从前端向后延伸的包络面，在包络面上形成多个沿切线分隔的凹槽。这些凹槽分别包含多个沿轴向分隔的刀片插槽，该插槽用于以可拆卸方式安装切削刀片，切削刀片的有效刀刃彼此部分重叠，更精确的是在假想的放射状延伸的重叠面内彼此部分重叠。
本领域的技术人员将这种类型的刀具命名为圆筒刀具或长刃铣削刀具。
背景技术
通常上述的用于切削刀片和刀片插槽的凹槽为螺旋形状，也就是从铣削体的自由前端沿几何轴线延伸，该几何轴线具有比较明显或者不太明显的倾斜。例如参见WO 01/63142。切削刀片形成有直的或呈螺旋倾斜(＝螺旋形状)的刀刃。在这个方面，切削刀片的有效刀刃在刀具旋转时基本相互位于一个假想的、旋转对称的表面或结构内，例如是筒形或圆锥形的表面或结构内，该表面或结构在工作件上形成尽可能平滑的表面。
实际应用中，圆筒刀具可用于多种不同类型的去屑加工，例如铣边、端铣、槽铣、斜线走刀等。然而，考虑到加工表面的表面平滑度，由于切削刀刃的端部，接近一个或多个径向的重叠平面，在加工表面上留下比较明显或者不太明显的不规则形状或断线状的条带，导致有时将产生较差的切削效果。尽管此类的条带通常只具有非常有限的高度(＞0.1mm)，在表面上这种条带总是清晰可见的，并且不时导致无法接受的劣质的加工精度。在完整有效的圆筒刀具中产生的此类条带的决定性原因是，在一个并且相同的径向平面内的所有切削刀片具有相等长度的切削刀刃。这意味着在同一径向组的切削刀片的角部或端部位于一个并且相同的重叠平面内。因此，在有例如4个或6个切削刀片的一组一组切削刀片中，如果一个刀片的仅一个角部，关于该假想的公共圆筒表面或圆锥表面的位置错误，在加工部件上将产生条带，其高度与该刀刃角部相对于彼此的移位相对应。
发明内容
本发明目的在于避免目前已知的完整有效的圆筒刀具的上述缺点，并提供改进的圆筒刀具。因此，本发明的目的在于提供一种圆筒刀具，其切削刀片被构造和定位成在加工件上产生的表面将是平滑的并且不会产生恼人的不规则或条带。
根据本发明，上述的目标通过权利要求1的特征部分确定的特征实现。本发明的优选的实施例由附属的权利要求2-5确定。
附图说明
附图中：
图1为配备有4排螺旋的切削刀片的铣削刀具的立体图；
图2为同一刀具在放大比例的部分立体图，为显示刀片插槽，其中一个刀片被移除。
附图标号列表
1＝铣削体
2＝刀头
3＝固定部件
4＝轴环
5＝前端表面
6＝包络面
7、7a＝凹槽
8、8a＝切削刀片
9、9a＝刀片插槽
10＝刀片插槽底部
11＝径向支撑件
12＝肩部
13＝切削刀刃
14＝切削刀刃的前角部
15＝切削刀刃的后角部
16＝重叠面
17＝重叠面
18＝固定螺杆
具体实施方式
附图中，所示铣削刀具以圆筒刀具的形式，一般方式下其具有通常用标号1表示并且能够围绕几何轴线C转动的铣削体。在操作中，铣削刀具沿箭头A的方向转动。前部刀头2通过加厚的轴环4与后部固定部件3分隔。在前端表面5和轴环4之间，包络面6的延伸具有旋转对称的基本外形。示例中，所述的包络面6为圆筒状的，但是也可以是其他外形，例如圆锥形。从端部表面5向后，多个凹槽7、7a，更精确的是四个，带动等量行数的切削刀片。每个此类的凹槽通常为螺旋形，就这方面来说，凹槽遵循沿着切削头的包络面的虚拟的螺旋线或螺旋路径。在各个凹槽中，五个轴向分隔的切削刀片如示例所示的排列，其多数用标号8表示。为安装所述的切削刀片，同等数量的基座或刀片插槽在凹槽7a内形成，其中一个基座或刀片插槽用标号9表示，示出其暴露状态。示例中，单独的刀片插槽9由平面底部10和径向支撑表面11构成。然而，使用锯齿状连接表面也是可行的，其使得不再需要特别的径向支撑。相邻的刀片插槽9通过肩部表面12分隔开，所述肩部表面以如下的方式倾斜，使得附近的切削刀片能够部分地相互重叠。切削刀片通过螺杆18固定在附属的刀片插槽内。
示例中，通过设置两个可择一使用的切削刀刃13，切削刀片在两个位置能够转位，所述切削刀刃的相对端部或角部用标号14、15表示。更精确的，每个角部14组成一个前角，位于最靠近前端5的位置，同时第二个角部15在每个切削刀刃形成后角。如两个附图中清晰可见的，凹槽7a内的任一切削刀片的每个后刃角15与位于每个单独的行或凹槽之后的切削刀片的前刃角14重叠。换句话说，排列在相同凹槽内的切削刀片的有效刀刃相互部分重叠。所述重叠部分的几何轨迹组成虚拟的径向平面，所述平面的轮廓用标号16表示并因此被命名为重叠面。
自此所示的圆筒刀具已被描述，其全部要素与目前已知的一样。然而，在目前所知的完整有效的圆筒刀具中，不同的切削刀片和附属的刀片插槽具有类似或相等的长度。至少在切削刀片的同一径向组中该全部切削刀片(实施例中为四个)的长度相同。这意味着，在同一个切削刀片径向组中切削刀片的所有后刃角15和附近径向组中切削刀片的所有前刃角14已经位于虚拟的重叠面16内。
根据本发明总体思想的进一步描述
示例中，当铣削体具有四个沿切线分隔的凹槽时，更精确的是等距离分隔(分隔＝90°)时，每个第二凹槽用标号7表示并且其他两个凹槽用标号7a表示。因此，第一凹槽7位于沿直径彼此相对的位置，同时第二凹槽7a依次沿直径彼此相对。每个第二凹槽7a内，所有的切削刀片8为类似的，意味着其具有相同的长度。以这种方式，径向的重叠面16位于所述的凹槽7a内的附近切削刀片之间，所述的凹槽7a彼此之间具有相等的轴向距离。
然而，两个第一凹槽7的每一个内，不是全部的切削刀片都具有一个并且相等的长度。因此，第一切削刀片8a，其位于最靠近前端5的位置，具有与在一个并相同凹槽或刀片行的其他刀片的长度不同的长度。这些后述的刀片有利的将是同样的类型，即，具有与凹槽7a内的切削刀片8同样的长度。如示例中所示，在单独的凹槽7内所述的第一切削刀片8a比相同刀片行内的其他切削刀片8长。因为切削刀片8a实际要求完全接合附属的刀片插槽9a，刀片插槽9a也长于在同一个凹槽内的其他刀片插槽9。
有利的是，尽管不是必需的，切削刀片8a至少比切削刀片8长50％。以这种方式，凹槽7内邻近的切削刀片之间的重叠面17将位于凹槽7a内的切削刀片8之间的重叠面16之间的中途位置。这意味着，例如，最靠近前端5的重叠面16的位置处于切削刀片8a的长切削刀刃13a的前端14a和后端15a之间(平面16与端部14a的距离＝2/3刀刃长度)。因此，如果与平面16相连的相互重叠的角部14、15之间产生较小的位移，并且以这种方式在加工表面产生条带或不规则，因为表面的同一部分立即随后被长切削刀片8a的刀刃13a削过，所述的不规则将被消除。
以相似的方式，重叠面17位于凹槽7a内切削刀片8的刀刃13的相对端部之间。换句话说，这保证了将切削刀片的位移或外形缺陷导致出现不规则的每个趋势消除，因为最初的不规则被随后的刀片行的切削刀刃立即充分清除。
依照本发明，通过使用第一组切削刀片内的每个第二凹槽内的具有不同长度的切削刀片，所述切削刀片组位于最靠近前端5的位置，并且以这种方式相互显示了相对于彼此的其余重叠面，从而提供了完整有效的铣削刀具，因此在前部径向组件内的全部切削刀片的有效刀刃一直延伸到铣削体的前端附近的公告径向平面。以这种方式，不仅保证了加工表面的良好的平滑度和精度，而且铣削刀具可以在最适宜的效果下操作，因为在不同径向组内，也就是前方的径向组内，的全部的切削刀片能承受到均匀的载荷。
尽管已经通过在每个第二刀片行内形成比同一行内其他刀片长50％的前切削刀片，实现了实施例中重叠面的理想的相对移位，通过使用具有一半长度的前切削刀片来提供平面移位也是可行的，并且仍然落在本发明领域内。

Claims (5)

1.一种具有能够围绕几何轴线(C)转动的铣削体(1)的铣削刀具，所述铣削体(1)具有从前端(5)向后延伸的包络面(6)，在铣削体(1)内形成多个沿切线分隔的凹槽(7、7a)，这些凹槽分别包含多个沿轴向分隔的刀片插槽(9)，该刀片插槽用于以可拆卸方式安装切削刀片(8)，同一凹槽(7、7a)的切削刀片的有效刀刃(13)彼此部分重叠，更精确的是，在假想的径向延伸的重叠面内彼此部分重叠，其特征在于，最靠近前端(5)的第一刀片插槽(9a)连同第一凹槽(7)内的附属的切削刀片(8a)分别具有不同于在同一凹槽(7)内的其他刀片插槽(9)和切削刀片(8)的另一个长度，以便相对于重叠面(16)轴向移动重叠面(17)，所述的重叠面(16)在附近的第二凹槽(7a)内切削刀片(8)行内的切削刀片之间。
2.根据权利要求1所述的铣削刀具，其特征在于，所述的第一凹槽(7)内的第一切削刀片(8a)长于同一凹槽(7)内的其他切削刀片(8)。
3.根据权利要求1或2所述的铣削刀具，其特征在于，所述的第一凹槽(7)内的切削刀片(8a)的长度与同一凹槽内的其他切削刀片(8)的长度相差大约50％，以便将凹槽(7)内的切削刀片(8)之间的重叠面(17)定位于第二凹槽(7a)内的切削刀片(8)的刀刃(13)的端部(14、15)之间大约中途的位置。
4.根据权利要求2或3所述的铣削刀具，其特征在于，所述的第一凹槽(7)内的其他切削刀片(8)具有与第二凹槽(7a)内全部切削刀片(8)相等的长度。
5.根据以上权利要求中任一项所述的铣削刀具，具有偶数数目的凹槽(7、7a)并分别安装至少四行刀片，其特征在于，每个第二凹槽(7)内的前方的切削刀片(8a)具有不同与同一凹槽(7)内其他切削刀片(8)的长度。
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