專利名稱：銑刀及其切削鑲塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及加工金屬工件并特別涉及加工凸輪軸的凸輪的銑刀和切削鑲塊。
背景技術(shù)：
這類銑刀見JP2000052131。該專利公開的銑刀包括成對錯開布置在周邊上的兩個切向切削鑲塊組。給定對的兩個切削鑲塊在疊加時至少部分地重疊。如該專利圖8所示，該銑刀只適用于加工凸輪軸的凸輪的側(cè)面。
用來加工凸輪軸的凸輪的另一銑刀見JP11138325。該銑刀不但能加工凸輪的側(cè)面，還能對該側(cè)面的邊緣進行倒角。該專利公開的銑刀也包括在周邊上錯開布置的切削鑲塊組。第一對切削鑲塊疊加時至少部分地重疊，與JP2000052131一樣，用來加工凸輪的側(cè)面。此外，銑刀邊緣上有不同于第一對切削鑲塊的周邊上錯開的第二對切削鑲塊，其用來對該側(cè)面的邊緣進行倒角。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠加工凸輪軸的凸輪的側(cè)面并能夠?qū)υ搨?cè)面的邊緣進行倒角的銑刀和切削鑲塊，其中該銑刀包括錯開地布置在周邊上的兩個徑向、相同切削鑲塊組，每個切削鑲塊具有八個切削刃。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，提供一種使用在銑刀中的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊，其包括總體為正方形的頂面和底面；延伸在頂面和底面之間的四個相同側(cè)面；在切削鑲塊的頂視圖或底視圖中互相延伸離開的直徑方向上相對的兩個突出部，每個突出部的周邊側(cè)面包括中間側(cè)面和兩個副側(cè)面，中間側(cè)面位于兩個副側(cè)面之間并與兩個副側(cè)面匯合，每個側(cè)面包括與相鄰副側(cè)面連接的主側(cè)面，相鄰主側(cè)面在切削鑲塊的直徑方向上相對的兩個拐角邊緣處匯合；八個相同主切削刃，包括形成在主側(cè)面與頂面的相交部上的四個主切削刃和形成在主側(cè)面與底面的相交部上的四個主切削刃；以及八個相同副切削刃，包括形成在副側(cè)面與頂面的相交部上的四個副切削刃和形成在副側(cè)面與底面的相交部上的4副切削刃；每個副切削刃與相鄰主切削刃連接。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，副切削刃比主切削刃短，在切削鑲塊的頂視圖或底視圖中副切削刃與主切削刃形成鈍角。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，每個側(cè)面具有變化的高度尺寸。
最好是，該高度尺寸在該側(cè)面的中央?yún)^(qū)域具有最小值。
最好是，該高度尺寸從該側(cè)面外部區(qū)域的最大值到中央?yún)^(qū)域的最小值單調(diào)遞減。
一般來說，頂面和底面設(shè)置靠近主切削刃和副切削刃并沿其縱向延伸的切屑槽。
最好是，頂面設(shè)置相對于主切削刃大致中央定位的頂部抵靠面；底面設(shè)置相對于主切削刃大致中央定位并背向頂部抵靠面的底部抵靠面。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，頂部抵靠面和底部抵靠面是平面、互相平行并隔開一定距離。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，頂部抵靠面與底部抵靠面之間的距離至少等于側(cè)面高度尺寸的最大值。
需要時，切削鑲塊設(shè)置從主切削刃和副切削刃朝向切屑槽延伸的刃背。
按照本發(fā)明，還提供一種銑刀，其包括總體呈圓盤形的刀具主體和可卸下地安裝在鑲塊凹座中的多個相同切削鑲塊；該刀具主體包括由周邊安裝面連接的兩個朝向相反的圓形側(cè)面和穿過兩個側(cè)面的轉(zhuǎn)動軸線，該轉(zhuǎn)動軸線限定銑刀的轉(zhuǎn)動方向；鑲塊凹座在該周邊安裝面上以一定角度隔開；切削鑲塊包括總體為正方形的頂面和底面；延伸在頂面和底面之間的四個大致相同側(cè)面；在切削鑲塊的頂視圖或底視圖中互相延伸離開的直徑方向上相對的兩個突出部，每個突出部的周邊側(cè)面包括中間側(cè)面和兩個副側(cè)面，中間側(cè)面位于兩個副側(cè)面之間并與兩個副側(cè)面匯合，每個側(cè)面包括與相鄰副側(cè)面連接的主側(cè)面，相鄰主側(cè)面在切削鑲塊的直徑方向上相對的兩個拐角邊緣處匯合；形成在主側(cè)面和頂面和底面的相交部上的八個相同主切削刃；以及形成在副側(cè)面和頂面和底面的相交部上的八個相同副切削刃，每個副切削刃與相鄰主切削刃連接；切削鑲塊成對錯開布置，每個切削鑲塊的頂部抵靠面或底部抵靠面面向轉(zhuǎn)動方向，給定對切削鑲塊的第一切削鑲塊具有至少部分地從刀具主體的第一側(cè)面軸向伸出的徑向和軸向最外部第一突出部；該給定對切削鑲塊的第二切削鑲塊具有至少部分地從刀具主體的第二側(cè)面軸向伸出的徑向和軸向最外部第二突出部。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，第一切削鑲塊在距離轉(zhuǎn)動軸線給定徑向距離上具有第一主切削刃，第二切削鑲塊在相同徑向距離上具有第二主切削刃。
一般來說，第一和第二突出部至少部分地從周邊安裝面徑向伸出。


為更好理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖舉例說明本發(fā)明，附圖中圖1是本發(fā)明切削鑲塊的透視圖；圖2是圖1所示切削鑲塊的頂視圖；圖3是圖1所示切削鑲塊的側(cè)視圖；圖4是沿圖2中IV-IV線剖取的切削鑲塊的一部分的剖面圖；圖5是沿圖2中V-V線剖取的切削鑲塊的一部分的剖面圖；圖6是其上鑲嵌有本發(fā)明切削鑲塊的銑刀的透視圖；圖7是圖5所示銑刀的一部分的透視圖；圖8是圖5所示銑刀的一部分的徑向端視圖；以及圖9是示出圖5銑刀的兩個切削鑲塊如何互相重疊以在工件上產(chǎn)生所需輪廓的局部視圖。
具體實施例方式
參見圖1～3。本發(fā)明切削鑲塊10具有總體為正方形的頂面12和底面14。該切削鑲塊可通過壓制和燒結(jié)而成，或者可注射模制而成。四個相同大致側(cè)面16在頂面12和底面14之間延伸。側(cè)面16設(shè)計成相同，但由于生產(chǎn)過程一個或多個側(cè)面可與所需設(shè)計稍稍不同。例如，如所公知，切削鑲塊在燒結(jié)過程中收縮，該收縮可能不均勻。因此，考慮到制造誤差，盡可能獲得相同的切削鑲塊。每個側(cè)面16包括與相鄰副側(cè)面20連接的主側(cè)面18。相鄰主側(cè)面18在兩個直徑方向上相對的拐角邊緣22處匯合。
相鄰副側(cè)面20在中間側(cè)面24處匯合。兩個相鄰副側(cè)面20和中間側(cè)面24形成從切削鑲塊10向外伸出的突出部28的周邊側(cè)面26。如圖2所示，在切削鑲塊10的頂視圖或底視圖中，兩個直徑方向上相對的突出部28互相延伸離開。
每個主側(cè)面18和頂面12或底面14的相交部限定主切削刃30。有八個大致相同主切削刃30。每個副側(cè)面20和頂面12或底面14的相交部限定副切削刃32。有八個大致相同副切削刃32。每個副切削刃32與相鄰的主切削刃30連接。按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，副切削刃32比主切削刃30短，如圖2所示，在切削鑲塊10的頂視圖或底視圖中，副切削刃和主切削刃形成鈍角α。
在該切削鑲塊的側(cè)視圖(見圖3)中，對于每個側(cè)面16，高度尺寸H限定為側(cè)表面的垂直高度。換句話說，高度尺寸H是與底面14相關(guān)的主切削刃30上第一點P1和與頂面12相關(guān)的主切削刃30上的垂直方向上相對的第二點P2之間的距離。按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，每個側(cè)面16具有變化的高度尺寸H。最好是，高度尺寸H在側(cè)面16的中央?yún)^(qū)域34具有最小值Hmin。此外，最好是，高度尺寸H從側(cè)面16外部區(qū)域36上的最大值Hmax到中央?yún)^(qū)域34的最小值Hmin單調(diào)遞減。
參見圖3，限定兩個平面。中間平面M位于頂面12和底面14之間的中間，參考平面N平行于中間平面M并通過與頂面12相關(guān)的副切削刃32的最外端38。但是，也可限定與底面14相關(guān)的類似參考平面，由于切削鑲塊10相對于中間平面M具有鏡像對稱性，因此該參考平面是多余的。
對于給定側(cè)面16，與給定側(cè)面相關(guān)的主切削刃30和副切削刃32具有與變化的高度尺寸直接有關(guān)的變化的坡度。副切削刃32在向中間平面M斜向離開參考平面N的同時從其最外端3 8延伸到它與主切削刃30的匯合點40。主切削刃30包括兩個區(qū)段在向中間平面M斜向離開參考平面N的同時從與副切削刃32的匯合點40向側(cè)面16的中央?yún)^(qū)域34延伸的第一區(qū)段301和在向參考平面N斜向離開中間平面M的同時從側(cè)面16的中央?yún)^(qū)域34延伸的第二段302。此外參見示出設(shè)置在頂面和底面12、14中的切屑槽42的圖4和5。切屑槽42靠近主切削刃和副切削刃30、32并沿其縱向延伸。
頂面12設(shè)置相對于主切削刃30總體中央定位的頂部抵靠面44；底面14設(shè)置相對于主切削刃30總體中央定位并與頂部抵靠面44相對的底部抵靠面46。按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，頂部抵靠面44和底部抵靠面46是平面并互相平行。頂部抵靠面44和底部抵靠面46之間的距離至少等于側(cè)面高度尺寸H的最大值Hmax。該切削鑲塊10設(shè)置從主切削刃30和副切削刃32向切屑槽42延伸的刃背48。
下面參見圖6～8，示出銑刀50，其包括總體呈圓盤形的刀具主體52和可卸下地安裝在鑲塊凹座54中的多個按照本發(fā)明的相同切削鑲塊10。圖6中只示出三個切削鑲塊10，圖7和8示出相同的三個切削鑲塊。該刀具主體52包括由周邊安裝面58連接的兩個朝向相反的總體圓形側(cè)面56。轉(zhuǎn)動軸線A通過兩個側(cè)面56并限定銑刀50的轉(zhuǎn)動方向R。
鑲塊凹座54圍繞該周邊安裝面58以一定角度隔開，并且切削鑲塊10成對錯開布置，每個切削鑲塊10的頂部抵靠面或底部抵靠面44、46面向轉(zhuǎn)動方向R。給定對切削鑲塊的第一切削鑲塊10′具有至少部分地從刀具主體52的第一側(cè)面56′軸向伸出的徑向和軸向最外部第一突出部28′。該給定對切削鑲塊的第二切削鑲塊10″具有至少部分地從刀具主體52的第二側(cè)面56″軸向伸出的徑向和軸向最外部第二突出部28″。一般來說，第一和第二突出部28′、28″至少部分地從周邊安裝面58徑向伸出。
現(xiàn)在參見圖9，該圖示出銑刀50的兩個切削鑲塊10′、10″如何在工件62上產(chǎn)生所需輪廓60、60′、60″。該工件是凸輪軸的凸輪。在該圖中兩個切削鑲塊10′、10″互相重疊，實線所示的第一切削鑲塊10′位于虛線所示的第二切削鑲塊10″前方。該工件上所需輪廓包括中央直區(qū)段60(凸輪的側(cè)面)和中央直區(qū)段兩側(cè)上的兩個倒角區(qū)段60′、60″(該側(cè)面的倒角邊緣)。第一倒角區(qū)段60′由與第一切削鑲塊10′的第一突出部28′相關(guān)的第一副切削刃32′形成，而第二倒角區(qū)段60″由與第二切削鑲塊10″的第二突出部28″相關(guān)的第二副切削刃32″形成。中央直區(qū)段60由可以看出是重疊的第一切削鑲塊10′的第一主切削刃30′和第二切削鑲塊10 ″的第二主切削刃30″兩者形成。由于第一切削鑲塊10′的第一主切削刃30′和第二切削鑲塊10″的第二主切削刃30″重疊，因此它們與轉(zhuǎn)動軸線的徑向距離相同。
如圖8所示，可以看出的是主切削刃30(30′、30″)如上所述傾斜，形成固有的軸向前角，因此切削鑲塊10的頂面12無需與轉(zhuǎn)動軸線A成角度。因此，相鄰切削鑲塊之間的角距可減小，從而具有小角距銑刀的公知優(yōu)點。應(yīng)該看到，本發(fā)明切削鑲塊的另一個優(yōu)點是可以在寬度不同的銑刀中使用相同切削鑲塊。因此，通過調(diào)節(jié)切削鑲塊的軸向重疊可改變工件內(nèi)中央直區(qū)段60的長度。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是該銑刀只使用單一類型的切削鑲塊，該切削鑲塊可轉(zhuǎn)位八次，并且安裝在銑刀上時既可用作右側(cè)切削鑲塊，也可用作左側(cè)切削鑲塊。
如圖7和8所示，切削鑲塊10通過抵靠該切削鑲塊10的頂部抵靠面44的楔子64保持在鑲塊凹座54中。楔子64通過螺絲66緊固在銑刀50的刀具主體52上。鑲塊10楔入楔子64和鑲塊凹座54的支承面68之間。支承面68面向轉(zhuǎn)動方向R。如圖所示，鑲塊10的底面14在突出部28和拐角邊緣22的區(qū)域中抵靠支承面68，從而銑刀50操作時支承鑲塊10以抵抗切削力。如圖3所示，該布置由于下列事實而成為可能拐角邊緣22和突出部具有相同的高度Hmax；拐角邊緣22呈圓柱形，從而其表面積比只由相鄰主側(cè)面18的相交部形成的拐角邊緣大。
盡管在某種特定程度上說明了本發(fā)明，將理解到，可以進行多種改型和變型而不偏離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明精神或范圍。
權(quán)利要求
1.一種使用在銑刀(50)中的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊(10)，包括總體為正方形的頂面和底面(12、14)；延伸在頂面(12)和底面(14)之間的四個大致相同側(cè)面(16)；在切削鑲塊(10)的頂視圖或底視圖中互相延伸離開的直徑方向上相對的兩個突出部(28)，每個突出部(28)的周邊側(cè)面(26)包括中間側(cè)面(24)和兩個副側(cè)面(20)，中間側(cè)面(20)位于兩個副側(cè)面(20)之間并與兩個副側(cè)面匯合，每個側(cè)面(16)包括與相鄰副側(cè)面(20)連接的主側(cè)面(18)，相鄰主側(cè)面(18)在切削鑲塊(10)的直徑方向上相對的兩個拐角邊緣(22)處匯合；八個相同主切削刃(30)，其包括形成在主側(cè)面(18)與頂面(12)的相交部上的四個主切削刃(30)和形成在主側(cè)面(18)與底面(14)的相交部上的四個主切削刃(30)；以及八個相同副切削刃(32)，其包括形成在副側(cè)面(20)與頂面(12)的相交部上的四個副切削刃(32)和形成在副側(cè)面(20)與底面(14)的相交部上的4副切削刃(32)；每個副切削刃(32)與相鄰主切削刃(30)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的切削鑲塊，其特征在于，副切削刃(32)比主切削刃(30)短，在切削鑲塊(10)的頂視圖或底視圖中副切削刃與主切削刃形成鈍角(α)。
3.如權(quán)利要求1所述的切削鑲塊，其特征在于，每個側(cè)面(16)具有變化的高度尺寸(H)。
4.如權(quán)利要求3所述的切削鑲塊，其特征在于，該高度尺寸(H)在該側(cè)面(16)的中央?yún)^(qū)域(34)內(nèi)具有最小值(Hmin)。
5.如權(quán)利要求4所述的切削鑲塊，其特征在于，該高度尺寸(H)從在該側(cè)面(16)的外部區(qū)域(36)的最大值(Hmax)到在中央?yún)^(qū)域(34)的最小值(Hmin)單調(diào)遞減。
6.如權(quán)利要求1所述的切削鑲塊，其特征在于，頂面和底面(12、14)設(shè)置靠近主切削刃和副切削刃(30、32)并沿其縱向延伸的切屑槽(42)。
7.如權(quán)利要求1所述的切削鑲塊，其特征在于，頂面(12)設(shè)置相對于主切削刃(30)總體中央定位的頂部抵靠面(44)；底面(14)設(shè)置相對于主切削刃(30)總體中央定位并與頂部抵靠面(44)相對的底部抵靠面(46)。
8.如權(quán)利要求7所述的切削鑲塊，其特征在于，頂部抵靠面和底部抵靠面(44、46)為平面并互相平行，而且隔開一定距離。
9.如權(quán)利要求8所述的切削鑲塊，其特征在于，頂部抵靠面和底部抵靠面(44、46)之間的距離至少等于側(cè)面(16)的高度尺寸(H)的最大值(Hmax)。
10.如權(quán)利要求6所述的切削鑲塊，其特征在于，切削鑲塊(10)具有從主切削刃和副切削刃(30、32)向切屑槽(42)延伸的刃背(48)。
11.一種銑刀(50)，其包括總體呈圓盤形的刀具主體(52)和可卸下地安裝在鑲塊凹座(54)中的多個相同切削鑲塊(10)；該刀具主體(52)包括由周邊安裝面(58)連接的兩個朝向相反的圓形側(cè)面(56)、通過側(cè)面(56)的轉(zhuǎn)動軸線(A)，該轉(zhuǎn)動軸線(A)限定銑刀(50)的轉(zhuǎn)動方向(R)；鑲塊凹座(54)圍繞周邊安裝面(58)以一定角度隔開；切削鑲塊(10)包括總體為正方形的頂面和底面(12、14)；延伸在頂面(12)和底面(14)之間的四個大致相同側(cè)面(16)；在切削鑲塊(10)的頂視圖或底視圖中互相延伸離開的直徑方向上相對的兩個突出部(28)，每個突出部(28)的周邊側(cè)面(26)包括中間側(cè)面(24)和兩個副側(cè)面(20)，中間側(cè)面(24)位于兩個副側(cè)面(20)之間并與兩個副側(cè)面匯合，每個側(cè)面(16)包括與相鄰副側(cè)面(20)連接的主側(cè)面(18)，相鄰主側(cè)面(18)在切削鑲塊(10)的直徑方向上相對的兩個拐角邊緣(22)處匯合；形成在主側(cè)面(18)和頂面和底面(12、14)的相交部上的八個相同主切削刃(30)；以及形成在副側(cè)面(20)和頂面和底面(12、14)的相交部上的八個相同副切削刃(32)，每個副切削刃(32)與相鄰主切削刃(30)連接；切削鑲塊(10)成對錯開布置，每個切削鑲塊(10)的頂部抵靠面或底部抵靠面(44、46)面向轉(zhuǎn)動方向(R)，給定對切削鑲塊的第一切削鑲塊(10′)具有至少部分地從刀具主體(52)的第一側(cè)面(56′)軸向伸出的徑向和軸向最外部第一突出部(28′)；該給定對切削鑲塊的第二切削鑲塊(10″)具有至少部分地從刀具主體(52)的第二側(cè)面(56″)軸向伸出的徑向和軸向最外部第二突出部(28″)。
12.如權(quán)利要求11所述的銑刀，其特征在于，第一切削鑲塊(10′)在距離轉(zhuǎn)動軸線(A)給定徑向距離上具有第一主切削刃(30′)，第二切削鑲塊(10″)在相同給定徑向距離上具有第二主切削刃(30″)。
13.如權(quán)利要求12所述的銑刀，其特征在于，第一和第二突出部(28′、28″)至少部分地從周邊安裝面(58)徑向伸出。
全文摘要
一種使用在銑刀(50)中的可轉(zhuǎn)位切削鑲塊(10)。該切削鑲塊(10)具有延伸在總體為正方形的頂面(12)和底面(14)之間的四個相同側(cè)面(16)，在切削鑲塊(10)的頂視圖或底視圖中，直徑方向上相對的兩個突出部(28)互相延伸離開。該切削鑲塊(10)具有八個相同主切削刃(30)和八個相同副切削刃(32)。該銑刀(50)具有總體的圓盤形，多個切削鑲塊(10)可卸下地安裝在圍繞銑刀周邊(58)呈角度分布的鑲塊凹座(54)中。切削鑲塊(10)布置成在工件(62)上形成由中央直區(qū)段(60)和該中央直區(qū)段(60)兩側(cè)上的兩個倒角區(qū)段(60′、60″)構(gòu)成的輪廓(60)。
文檔編號B23C3/00GK1524023SQ02813515
公開日2004年8月25日 申請日期2002年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月4日
發(fā)明者A·薩特蘭, D·尤里亞尼特斯基, A 薩特蘭, 镅悄崽廝夠 申請人:伊斯卡有限公司