專利名稱：用于金屬材料加工的刀具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于加工金屬材料的鉆削刀具，更確切地說(shuō)涉及一種包含具有至少一個(gè)用于加工工件而外露的切削刀片的刀具體類型的刀具。該刀具可以做成例如具有沿其縱向方向延伸凹槽的鉆頭，其中凹槽分別連接到外部和內(nèi)部的刀片上，以用作排屑槽。
本發(fā)明還涉及一種適用于設(shè)置在刀具體上的阻尼裝置。
例如，由SE-B-468930業(yè)已知道沿縱向方向形成的鉆屑通道的凹槽中用部分地振動(dòng)阻尼材料以形成鉆削刀具。然而，按照SE-B-468930使用的硬金屬交界處未產(chǎn)生任何適當(dāng)安靜的噪音。
上述問(wèn)題還可以通過(guò)適于地在其前端設(shè)置有切削刀片的刀夾體的刀具上設(shè)置阻尼裝置而解決。阻尼裝置是可拆卸地或不可拆卸地連接到刀夾體上的一環(huán)形件。
從而獲得一種能明顯改善噪音和振動(dòng)阻尼的用于刀具的裝置，這種裝置在鉆削以及銑削或內(nèi)部車削中是有用的。其結(jié)果是，新型刀具使得由工件的適當(dāng)金屬加工所產(chǎn)生的噪音明顯地減小。同時(shí)，這樣的刀具對(duì)由切削力的變化而產(chǎn)生的振動(dòng)靈敏度變小。


圖12B示出了圖12A的端視圖；圖13示出了按照本發(fā)明的一銑削刀具；圖14示出了按照本發(fā)明的一車刀桿的側(cè)視圖；圖15A-15B示出了按照本發(fā)明的一鉆削刀具；圖16A-16B示出了按照本發(fā)明鉆削刀具的另一個(gè)實(shí)施例；圖17示出了圖13中的銑削刀具的另一個(gè)實(shí)施例；圖18示出了車刀桿的另一個(gè)實(shí)施例；圖19示出了鉆削刀具的另一個(gè)實(shí)施例。
在鉆頭體11位于切削刀片后面的部位上，鉆頭體具有軸向延伸的、徑向向外打開(kāi)的凹槽14和15，它們?cè)诮孛嫔鲜窍騼?nèi)凹彎曲的、并且分別單獨(dú)地連接到各自的切削刀片12和13上。所述凹槽14和15往往用作排屑通道，而具有圓柱形外表面的刀桿16和17位于其間。在圖1-6所示的實(shí)施例中，所述排屑通道14、15是螺旋狀的。可選擇地，排屑通道可以具有直的形狀或它們組合的形狀。圖1中在切削刀片12、13后面的一定軸向距離，阻尼件設(shè)置在刀桿16相應(yīng)的凹槽中。阻尼件18可以由不同于鉆頭體11密度的材料組成。重要的是阻尼件18設(shè)置在其刀桿16的凹槽中，從而在加工期間，阻尼件18和鉆頭體11的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是所允許的；并且阻尼件18的連接是使其外圍表面基本上不阻礙在討論中的工件3中刀具從所希望的孔中穿過(guò)。
圖1中的實(shí)施例是這樣的，使得阻尼件18的頂表面與鉆頭體11的鄰接外表面位于齊平位置、并具有相同的形狀。阻尼件18具有完全地或部分地相應(yīng)于其外圍表面的形狀。例如，阻尼件18可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)螺釘19、20緊固在鉆桿11上?？蛇x擇地，阻尼件18可以通過(guò)粘結(jié)或硫化而連接于鉆頭體11上?？蛇x擇地，阻尼件18可以這樣地形成，以使得它們完全地或部分地被圍繞在形成在鉆頭體頂表面中的燕尾形腔中。鉆頭體11在其軸向的后部部位通常形成有以轉(zhuǎn)換到后部22的圓錐部21形狀的后部截面加厚的形狀。
在圖2的實(shí)施例中，阻尼件18具有一軸向螺旋延伸的形狀，以使其構(gòu)成刀桿16的一部分，但是同時(shí)形成其不能減小排屑通道14尺寸的形狀。在這種情況下，阻尼件18還可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)螺釘19、20連接于鉆頭體11上，或通過(guò)粘結(jié)或硫化而連接于鉆頭體11上。
以與圖1實(shí)施例的相同方式，阻尼件18的頂表面相應(yīng)于刀桿16的外圍表面。完全地連接于刀桿16的外部形狀的阻尼件18的形式不是必須的。相反，阻尼件18可以是例如凹進(jìn)在相應(yīng)于刀桿16中凹槽的任何形狀。在圖3A的實(shí)施例中，阻尼件18完全地延伸到鉆頭體的前表面。
在圖4-5的實(shí)施例中，在可選擇的實(shí)施例中，圖4中的阻尼件具有接收在一個(gè)凹槽14的凹陷處的片18a的形狀，使其表面相應(yīng)于凹槽邊界表面的形狀。在圖5中的阻尼件18具有凹進(jìn)在刀桿外圍表面圓周方向上的片的形狀。阻尼件具有基本上相應(yīng)于刀桿的外圍表面的凸出的外圍表面。
在圖6-7的實(shí)施例中，阻尼件18b具有通過(guò)粘結(jié)或硫化緊固在鉆頭體11的相應(yīng)腔中的銷或管形狀?？蛇x擇地，一止動(dòng)件引入到該腔中，該止動(dòng)件防止阻尼件18從該腔中跑出，而同時(shí)允許阻尼件在該腔內(nèi)部移動(dòng)。
圖3B-3C示出了通過(guò)連接到鉆頭體上的螺釘19、20而螺紋緊固的阻尼件，而同時(shí)分別允許阻尼件18和鉆頭體11相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
適于容納銷18b的腔可以是例如設(shè)置在刀具中冷卻通道的前端。在阻尼件18和刀具體之間，可以存在有例如彈性體、聚合物、天然橡膠或粘結(jié)合成物、以及密封合成物的材料。也可以是這些材料的組合。
在按照?qǐng)D8-9的實(shí)施例中，阻尼件具有圓柱件18c的形狀，通過(guò)粘結(jié)、硫化或類似方法連接到內(nèi)部徑向孔23a、23b中?？蛇x擇地，連接是通過(guò)沿阻尼件方向或與阻尼件交叉的銷釘裝置而實(shí)現(xiàn)的。銷釘裝置可以包含一個(gè)或多個(gè)、完全地或部分地穿入的銷釘。
在圖10的實(shí)施例中，阻尼件是具有直圓柱形狀的管狀銷18d，其容納在鉆桿16、17的前端中沿圓錐向外延伸的孔中。然后這樣插入管狀銷18d，以使它們?nèi)菁{在從鉆頭體的前表面有一定距離的位置，如圖10所示?？蛇x擇地，例如有止動(dòng)件引入到凹槽中，止動(dòng)件防止阻尼件18從該腔中脫出，但是同時(shí)允許阻尼件在凹槽內(nèi)部移動(dòng)。
在按照?qǐng)D11A-11B的實(shí)施例中，阻尼件18具有部分圓柱壁件的形狀，其圍繞在凹槽15的軸向前端部。這樣的設(shè)計(jì)使得軸向延伸的阻尼件18結(jié)束在接納內(nèi)部切削刀片13的刀片座后面軸向的一定距離處?？蛇x擇地，阻尼件18可以延伸到鉆頭的前表面。
在按照?qǐng)D12A-12B的實(shí)施例中，阻尼件18通過(guò)螺釘19、20按照上述的方式連接到鉆頭體上。
在圖13中通常示出了具有六個(gè)刀片座27的銑刀體26。在每一個(gè)刀片座中提供有切削刀片28和刀墊29，它們是通過(guò)緊固螺釘30而緊固在刀片座中的。在這種情況下切削刀片在銑刀體中功能性地傾斜有一正向的軸向角度。在每一個(gè)刀片旋轉(zhuǎn)方向的前面提供有一銑屬槽31。多個(gè)阻尼件18通過(guò)螺紋件32、33安裝在銑刀體26的外圍表面上，在銑削加工期間允許阻尼件18和銑刀體26相對(duì)運(yùn)動(dòng)。可以看出，阻尼件18安裝到銑刀體上位于切削刀片位置后面一定軸向距離的位置。阻尼件18的結(jié)構(gòu)形成一不連續(xù)的環(huán)形阻尼件的區(qū)域。
在圖14所示的實(shí)施例中，用于內(nèi)部車削的刀具由刀桿34和以切削頭35的形式設(shè)置在刀桿前端的刀夾體構(gòu)成。切削頭35在徑向方向是可以調(diào)節(jié)的，并且在所示實(shí)施例中具有圍繞相應(yīng)刀桿34的接頭或銜鐵37的燕尾槽36。切削頭具有通過(guò)夾緊件39緊固的切削刀片38。阻尼件18安裝在切削頭的外部表面上或位于其間(見(jiàn)圖6-10)。阻尼體可以分別可選擇地包含沙狀、粒狀或多個(gè)所允許的細(xì)小體，以執(zhí)行相對(duì)刀具的運(yùn)動(dòng)。阻尼體、沙?；蝾w?？梢酝耆鼗虿糠值赜晒腆w、液體或氣體介質(zhì)圍繞著。
圖15A示出了具有徑向設(shè)置的螺釘40的鉆頭體11。圓形的圓柱表面42和具有環(huán)形軸向平面44的法蘭，構(gòu)成用于形成阻尼件18的環(huán)形座(見(jiàn)圖15B)。螺釘相對(duì)于鉆頭體而緊固，但是允許阻尼件實(shí)現(xiàn)相對(duì)于鉆頭體的運(yùn)動(dòng)。
圖16A示出了具有一包含兩個(gè)徑向設(shè)置的螺釘40的半環(huán)形阻尼件18e的鉆頭體11。
圖16B示出了具有適于插入鉆頭體相應(yīng)的槽或通孔中的徑向凸起44的半個(gè)阻尼件18e。凸起44優(yōu)選地設(shè)置在螺釘40之間的中心位置。
圖16C示出了包含另一半阻尼件18f的鉆頭體11，它們共同形成一環(huán)形的阻尼件18。該半阻尼件18f也具有相應(yīng)地插入其相應(yīng)的槽或通孔46中的凸起。當(dāng)兩個(gè)半阻尼件安裝時(shí)，它們通過(guò)螺釘40彼此相互連接。然而，允許阻尼件實(shí)現(xiàn)相對(duì)于鉆頭體的運(yùn)動(dòng)，由于凸起44小于槽或通孔46的原因，所以允許一定的擺動(dòng)。
在圖15A-15B和16A-16C中所示的阻尼件18、18e、18f當(dāng)然可以可拆開(kāi)地設(shè)置在鉆頭體11中，然而這種形式也允許有相對(duì)于鉆頭體的運(yùn)動(dòng)。在這種情況下，螺釘或螺釘組40可以由例如鉚接、粘結(jié)或硫化來(lái)代替。
當(dāng)然，阻尼件18可以包含多于如圖16A-16C所示的兩個(gè)的多個(gè)部分。
圖17示出了按照?qǐng)D13的銑刀體26，而其具有通過(guò)螺釘32連接于銑刀體26上的一環(huán)形的阻尼件18，允許螺釘相對(duì)于在銑刀體26上的安裝孔的螺紋有一徑向的擺動(dòng)，從而獲得所希望的阻尼件18和銑刀體26之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
圖18示出了相應(yīng)于圖14中所示的車刀桿，而所不同的是阻尼件18具有一環(huán)形的形狀，并且設(shè)置在切削頭35的外圍表面上。阻尼件18以相應(yīng)于圖17中討論的方式而設(shè)置，從而獲得切削頭35和阻尼件18之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
圖19示出了圖15B所示的那種鉆削刀具，而所不同的是一替換組件50可拆卸地連接于鉆頭體11上，即替換組件50不能實(shí)現(xiàn)相對(duì)于鉆頭體11的運(yùn)動(dòng)。替換組件提供有一個(gè)或多個(gè)阻尼件18。按照本發(fā)明，提供有一組用于不同鉆削刀具標(biāo)準(zhǔn)尺寸的、具有不同外徑和/或不同內(nèi)徑尺寸的替換組件50。
此外，替換組件分別具有不同數(shù)量和不同尺寸的阻尼件18，以獲得不同的阻尼度和/或阻尼頻率。
在圖1-12和14-16中所示的鉆頭體也可以可選擇地包含一具有加長(zhǎng)的圓形圓柱形基本形狀的端銑刀。
當(dāng)然，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，阻尼件或阻尼件組18的位置可以分別在銑刀體、鉆頭體和車刀桿上或它們內(nèi)部變化。
權(quán)利要求
1.一種用于切削加工金屬材料的刀具，包含支撐至少一個(gè)用于進(jìn)行工件加工的切削刀片的一刀夾體(11、26、35)，其中該刀夾體(11)具有至少一個(gè)與該刀夾體(11)不同或相同材料的阻尼件(18)，其特征在于，刀具在其前端部具有一切削刀片，該阻尼件(18)和該刀夾體(11、26、35)彼此相關(guān)地設(shè)置成使得在加工期間，該刀夾體和該阻尼件之間能夠相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的刀具，其特征在于，在阻尼件(18)和刀夾體(11)之間的空間中，具有一連接層或鄰接層，從而允許刀夾體和阻尼件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的刀具，其特征在于，該刀具是細(xì)長(zhǎng)的鉆削刀具，該鉆削刀具包含具有至少一個(gè)切削刀片(12、13)的鉆頭體(11)和多個(gè)冷卻通道，每一個(gè)冷卻通道的內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)管(18a)或銷(18b)。
4.如權(quán)利要求1所述的刀具，其特征在于，它包含在其前端具有一個(gè)或多個(gè)切削刀片(12、13)的一鉆頭體(11)，其中外圍表面上具有一凹槽，一阻尼件(18)設(shè)置在其中，并設(shè)置成其外圍表面基本上不阻礙刀具從所討論的工件上形成的孔中理想地穿過(guò)。
5.如權(quán)利要求1所述的刀具，包含一個(gè)在其前端具有切削刀片(12、13)和軸向延伸的凹槽(14、15)的鉆頭體(11)，凹槽之間形成有刀桿(16、17)，其中阻尼件(18、18a)成形且連接于鉆頭上，使其形成其中一個(gè)刀桿(16)的一部分，同時(shí)構(gòu)成該凹槽邊界表面的一部分。
6.如權(quán)利要求1或2所述的刀具，包含一個(gè)鉆頭體(11)，在其前端具有切削刀片(12、13)并且在該鉆頭體中具有徑向、軸向或其他方向的凹槽(14、15)，其中以銷(18b)或管(18a)形式的阻尼件容納在鉆頭體相應(yīng)的腔中。
7.如權(quán)利要求1所述的刀具，其特征在于，它具有安裝有切削刃的刀具體(26)的形狀，其中該刀具體適于具有一個(gè)或多個(gè)設(shè)置在刀具體內(nèi)部的或在其表面上的阻尼件(18)。
8.如權(quán)利要求7所述的刀具，其特征在于，該阻尼件設(shè)置在刀具體(26)上位于切削刀片(28)位置后面一定軸向距離處。
9.如權(quán)利要求1所述的刀具，其特征在于，它形成為一個(gè)在其前端具有切削刀片(12、13)和沿刀夾體形成的凹槽(14)的鉆頭體，其中該阻尼件形成為圍繞該凹槽(15)的一軸向部分的部分圓柱壁件(18)。
10.如權(quán)利要求1所述的刀具，其特征在于，它形成為在其前端具有切削刀片(12、13)的一鉆頭體，其中該阻尼件形成為可拆卸地或不可拆卸地連接于刀夾體上的一環(huán)形件(18)。
11.如權(quán)利要求1所述的刀具，其特征在于，它形成為一個(gè)在其前端具有切削刀片(12、13)和至少一個(gè)從前端沿鉆頭軸設(shè)置的凹槽(14)的鉆頭體，其中環(huán)形地形成的阻尼件(18)基本上沒(méi)有穿過(guò)所述凹槽地設(shè)置在鉆頭軸上。
12.如權(quán)利要求1-11中任意一項(xiàng)所述的刀具，其特征在于，該阻尼件包含能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的沙粒、顆?；蚨鄠€(gè)細(xì)小體。
13.一種適于設(shè)置在具有刀夾體的刀具中的阻尼裝置，刀夾體在其前端具有切削刀片(12、13)，其特征在于，該阻尼裝置形成為可拆卸地或不可拆卸地連接于刀夾體上的一環(huán)形件(18)。
14.如權(quán)利要求13所述的阻尼裝置，其特征在于，它包含至少兩個(gè)部件(18e、18f)，它們?cè)谶B接狀態(tài)形成所述的環(huán)形件。
15.如權(quán)利要求13所述的阻尼裝置，其特征在于，它包含一單一的環(huán)形阻尼件。
16.如權(quán)利要求13-15中任意一項(xiàng)所述的阻尼裝置，其特征在于，它包含能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的沙粒、顆?；蚨鄠€(gè)細(xì)小體。
17.一組部件，包含多個(gè)環(huán)形替換組件(50)，每一個(gè)組件都具有至少一個(gè)阻尼裝置(11)，其中所述替換組件適于安裝在標(biāo)準(zhǔn)尺寸的刀夾體上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于加工金屬材料的刀具，包含在其前端具有至少一個(gè)切削刀片(12)的一刀具體(11)，其中該刀具體具有一個(gè)或多個(gè)阻尼件(18)。其特征是，阻尼件(18)和刀具體(11)之間的空間彼此相關(guān)地設(shè)置成在加工期間，允許刀具體(11)和阻尼件(18)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)B23B29/02GK1474727SQ0181884
公開(kāi)日2004年2月11日 申請(qǐng)日期2001年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月6日
發(fā)明者馬里·路易絲·貝霍爾特, 萊夫·卡爾松, 克拉斯·蒂賓戈, 蒂賓戈, 卡爾松, 馬里 路易絲 貝霍爾特 申請(qǐng)人:山特維克公司