專利名稱：具有不規(guī)則刀片方向的旋轉(zhuǎn)切割工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于成形工件的加工工具，并且特別涉及提供有切割刀片類型的可旋轉(zhuǎn)工具。改變在工具上的刀片方向以便避免在操作過程中會促使振動諧波的重復(fù)方向。
背景技術(shù)：
通過旋轉(zhuǎn)切割工具加工工件會引起產(chǎn)生有害的振動諧波。這導(dǎo)致顫動和會引起加工產(chǎn)品缺陷的其它現(xiàn)象。不期望改變加工工具的旋轉(zhuǎn)速度和切割工具的前進速度，因為這些步驟會影響最佳的生產(chǎn)率。已知改變刀片和它們在旋轉(zhuǎn)切割工具中的凹穴的圓周間距來打斷否則會產(chǎn)生的諧波。這種方法在1978年5月30日公開、Severson的美國專利號4092082和1978年6月6日公開、Hopkins的4093392中示出。也已知改變在刀片之間的傾角，如在如下美國專利號中所示出的1989年7月4日公開、Tsujimura et al.的4844666和1999年6月22日公開、與本申請共同所有權(quán)的DeRoche et al.的5913644?，F(xiàn)有技術(shù)不示出或建議在所要求的旋轉(zhuǎn)切割工具內(nèi)刀片方向的新穎組合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在現(xiàn)有已知設(shè)計上推進了技術(shù)，其在安裝切割刀片的旋轉(zhuǎn)切割工具中引入在工具內(nèi)那些刀片的方向的不規(guī)則性。刀片可以圍繞諸如端銑刀之類的切割工具的周邊改變它們的圓周間距。同時，刀片的軸向和徑向傾角可以不同于圍繞切割工具的周面布置的其它刀片的軸向和徑向傾角。
在本發(fā)明的一種實施例中，旋轉(zhuǎn)切割工具顯示出圍繞切割工具的周面凹穴的可變或不規(guī)則圓周間距，同時也在一些刀片中不同或可變傾角。不同傾角可以是軸向傾斜、徑向傾斜或者兩者。
在本發(fā)明另一實施例中，旋轉(zhuǎn)切割工具具有在一些刀片中可變軸向傾角同時也有可變徑向傾角，但是不顯示出在圓周間距中的改變。
因此，本發(fā)明的特征在于通過在使用刀片的旋轉(zhuǎn)切割工具中改變凹穴和相關(guān)聯(lián)刀片的方向而克服諧波振動。
特別地，一個特征在于在切割工具中組合刀片的不同類的可變方向。
本發(fā)明的特征在于通過描述目的的裝置提供改進的元件和布置，其便宜、可靠和完全有效地實現(xiàn)其意欲目的。
在進一步評論下面的說明書和附圖的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的這些和其它特征將變得更顯然。


本發(fā)明的不同特征和附加的優(yōu)點將得到更完全地獲悉，因為當結(jié)合附圖考慮時它們獲得更好地理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明旋轉(zhuǎn)切割工具的底部透視圖，示出安裝在其上的切割刀片。
圖2是圖1的頂部平面圖。
圖3是圖1的工具的側(cè)部正視圖。
圖4是圖1的工具的側(cè)部正視圖，示出從圖3示出的位置旋轉(zhuǎn)九十度的旋轉(zhuǎn)切割工具。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)切割工具的另一種設(shè)計的頂部和側(cè)部透視圖，示出在其上安裝的切割刀片。
圖6是圖5的頂部平面圖。
圖7是圖5的工具的側(cè)部正視圖；以及圖8是圖5的工具的側(cè)部正視圖，示出從圖7示出的位置旋轉(zhuǎn)九十度的工具。
具體實施例方式
參照附圖，其中貫穿各個附圖相同的參考符號代表相同的元件，圖1示出根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)切割工具10。工具10包括具有圓周面14的主體12，該圓周面14支撐用于接收切割刀片2的多個凹穴16。在圖1的實施例中，圓周面14大體是圓柱的并且由凹穴16和工具10的其它結(jié)構(gòu)特征中斷。除了它們在工具10上的方向外，凹穴16是傳統(tǒng)的，具有用于接收保持刀片2的螺絲4的螺紋孔(不可見)。凹穴16成行(如圖1所示，當工具10的旋轉(zhuǎn)軸20垂直時看起來水平排列)和列布置。旋轉(zhuǎn)軸20放置在主體12的圓周面14內(nèi)。
行指當工具10如圖1所示垂直定向時大致處于相同垂直高度的凹穴16。任一行的凹穴16水平方向上彼此間隔開，與具有三個凹槽的通常工具一樣。在一些實施例中(未示出)，任一行的凹穴會顯示出彼此稍微垂直偏移。列包括凹槽24、26或28中任一個的所有凹穴16。在缺少凹槽的工具(未示出)中，即使當具有稍微旋轉(zhuǎn)或角度錯位時，基本上彼此疊放排列的凹穴也考慮成列排列。
圖1實施例的方向不規(guī)則性的三類中之一是選定行的凹槽24的至少一個凹穴16角度不規(guī)則，或者從或相對于除凹槽28之外相同選定行(或者更一般地說，第二列)的第二凹穴15的附近，以及到除凹槽26之外相同選定行(或者再次更一般地說，第三列)的第三凹穴18不相等地間隔。
在優(yōu)選實施例中，每個凹穴16傳統(tǒng)上與凹槽24、26或28相關(guān)聯(lián)。因此，可以說一個凹槽24、26或28與其它以不規(guī)則間距間隔開，必要地跟著任一行的凹穴16和刀片2因此也不規(guī)則地間隔開。在圖1的實施例中，具有三個螺旋凹槽24、26或28。如在端部正視圖中看到的(例如參看圖2)，在處在如圖1所示工具10的底部的第一行中，凹槽24、26或28圍繞工具10的周邊以119度、120度和121度的間距分隔。與在第一行中以120度間隔開的那些凹槽的凹穴16相比較，在下一行中，提供相等幅度的間隔間距，但是從第一行起交錯，使得不同凹槽的凹穴16以120度間隔開。相同原理擴展到凹穴16的后續(xù)行。在第三行中，凹槽24、26或28的間隔是119.25度、120度和120.75度。在第四行中，凹槽間隔再次為119度、120度和121度，但是與第一行的布置交錯。在第五行中，凹槽間隔是120.75度、120.75度和118.75度。當然，如果期望可以替換為其它間距，只要間隔用于打斷諧波振動即可。
工具10也顯示出第二方向不規(guī)則性，即布置至少一個凹穴16以便以第一傾角保持安裝的刀片16，并且布置至少一個其它凹穴16以便以不同傾角保持另一個安裝的刀片16。在圖1的實施例中，軸向傾角和徑向傾角都改變。在當前優(yōu)選實施例中，凹槽24中的刀片2以12度的軸向傾斜定向。在凹槽26中第一或底部兩個刀片2中，刀片2顯示12度的軸向傾斜。凹槽26的第三、第四和第五行的刀片2以5度的軸向傾斜進行定向。在凹槽28中第一或底部兩個刀片2中，刀片2顯示12度的軸向傾斜。凹槽28的第三、第四和第五行的刀片2以8.5度的軸向傾斜進行定向。
從而，將會看到不同凹槽24、26、28并因此列的引導(dǎo)凹穴16顯示出比一些其它凹穴16的軸向傾角更大負幅度的軸向傾角。更特別地，不同凹槽24、26、28并從而相關(guān)列的引導(dǎo)凹穴16，以及直接靠近引導(dǎo)凹穴16的凹穴16具有比其它凹穴16的軸向傾角更大幅度的類似軸向傾角。
底部或第一行的凹穴16是引導(dǎo)凹穴16。優(yōu)選布置引導(dǎo)凹穴16使得它們相關(guān)的刀片2具有最高可獲得的軸向傾斜，以便減小作用在引導(dǎo)刀片2上的力。
工具10也特征在于在凹穴16中徑向傾角變化的第三方向不規(guī)則性。顯著地，布置在每個凹槽24、26或28內(nèi)底部兩行或第一兩行的凹穴16以便具有比在后續(xù)行中更大幅度的徑向傾角。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)徑向傾角的這種布置在更小直徑切割工具10方面是有益的，例如總共兩英寸的主體直徑。
在工具10中，從而凹穴16集體地顯示出所有三種類型的方向不規(guī)則性。
圖1的工具10是階梯片切口(stepped chip gash)設(shè)計的螺旋端銑刀，其中布置每個凹穴16來保持安裝的刀片2，使得安裝的刀片2顯示出0到20度范圍的后角。說明性地，可以采用11度和15度的后角。當然，發(fā)明原理可以應(yīng)用到其它類型的工具。
圖5-8示出類似工具10為螺旋端銑刀的工具110，但是為螺旋片切口設(shè)計，并且具有根據(jù)圖1-4的工具10的方案的徑向傾角和軸向傾角。然而，圓周凹穴間距或者圓周凹槽間距不改變，在各個凹槽中的中心上相反為120度。在工具110中，提供兩種類型的方向不規(guī)則性，即軸向傾角和徑向傾角的方向不規(guī)則性。工具110享有工具10的基本結(jié)構(gòu)特征，前者具有主體112、圓周面114、凹穴116、旋轉(zhuǎn)軸120以及凹槽124、126和128。然而，在其它實施例(未示出)中，兩種方向不規(guī)則性可以包括一個選定行的凹穴的不等圓周間距，與可變軸向傾角和可變徑向傾角中之一相組合。
這里描述的傾角在幅度同時也在它們是正或負兩方面均可以改變?？梢赃x擇正和負角度來適合于不同應(yīng)用。軸向傾角和徑向傾角的改變可以包括幅度的改變、正方向的改變和負方向的改變，或者兩者。
在具有沿著凹槽形成的刀片凹穴的切割工具中，將會理解到與任一個凹槽相關(guān)聯(lián)的那些凹穴包括一列凹穴，即使這些凹槽相對于工具的旋轉(zhuǎn)軸可以不彼此疊放排列。同樣地，不管它們是否與凹槽相關(guān)聯(lián)，沿著工具的旋轉(zhuǎn)軸均勻定向的不同列的凹穴將會被理解為包括一行。
應(yīng)當指出在附圖的描述中，理解到諸如“向前”、“向后”、“左”、“右”、“向上”、“向下”等等之類的術(shù)語是方便用語并且不解釋為限定(脫離所要求的發(fā)明)。
這里參照的文獻、專利和專利申請在此結(jié)合作為參考。
雖然本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合某些具體實施例進行了具體描述，但是應(yīng)當理解這是通過說明并且不是限制的方式，并且應(yīng)當與現(xiàn)有技術(shù)允許一樣寬泛地解釋附加的權(quán)利要求的范圍。例如，將會很顯然示出為關(guān)于螺旋端銑刀的本發(fā)明可以以相同機構(gòu)用于其它切割工具，并且相關(guān)于螺旋端銑刀的本發(fā)明的描述不解釋為發(fā)明范圍的限制。
可以選擇軸向傾角改變的相同凹穴16以便同時改變徑向傾角。替換地，一些凹穴16可以軸向傾角改變，而其它凹穴可以徑向傾角改變。也能夠使得一些凹穴軸向傾角改變，其它凹穴徑向傾角改變，并且再一些其它凹穴軸向傾角同時徑向傾角兩者均改變。
能夠提供缺少凹槽的根據(jù)本發(fā)明的工具(未示出)。這種工具例如對于每個凹穴來說或者替換地對于幾個相關(guān)聯(lián)的凹穴來說，可以相反地具有片溝(chip gully)或者其它片布置結(jié)構(gòu)，而不是本身具有凹槽。
權(quán)利要求
1.一種包括主體的旋轉(zhuǎn)切割工具，該主體具有支撐用于接收切割刀片的多個凹穴的圓周面和布置在所述圓周面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸，其中所述凹穴在所述圓周面上成行和成列布置，并且其中所述凹穴顯示出相對于所述圓周面的三種類型方向不規(guī)則性中的至少兩種，其中所述三種類型方向不規(guī)則性包括選定行和第一所述列的第一所述凹穴的角度間距，該所述角度間距相對于鄰近所述選定行和第二所述列的第二所述凹穴，以及相對于所述選定行和第三所述列的第三所述凹穴不相等；將至少一個所述凹穴的軸向傾角與至少一個其它所述凹穴的軸向傾角相區(qū)別；以及將至少一個所述凹穴的徑向傾角與至少一個其它所述凹穴的徑向傾角相區(qū)別。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)切割工具，其中所述凹穴在所述圓周面上成行和成列布置；并且其中第一所述列的至少一個所述凹穴相對于鄰近所述選定行和第二所述列的第二所述凹穴，以及相對于所述選定行和第三所述列的第三所述凹穴角度上不相等地間隔；以及布置至少一個所述凹穴以便保持安裝的切割刀片處于第一傾角，并且布置至少一個其它所述凹穴以便保持另一個安裝的切割刀片處于不同傾角。
3.如權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)切割工具，其中所述第一傾角和所述不同傾角包括兩個軸向傾角。
4.如權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)切割工具，其中所述第一傾角和所述不同傾角兩者均包括徑向傾角。
5.如權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)切割工具，其中不同列的引導(dǎo)凹穴顯示出比至少一些其它所述凹穴的傾角更大幅度的徑向傾角。
6.如權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)切割工具，其中不同列的引導(dǎo)凹穴和直接靠近所述引導(dǎo)凹穴的凹穴具有類似的徑向傾角；以及不同列的引導(dǎo)凹穴和直接靠近所述引導(dǎo)凹穴的凹穴每個均顯示出比其它凹穴的傾角更大幅度的徑向傾角。
7.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)切割工具，其中所述主體具有布置在其上的螺旋凹槽，并且每個所述凹穴與所述凹槽中之一相關(guān)聯(lián)。
8.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)切割工具，其中所述旋轉(zhuǎn)切割工具是端銑刀，其中布置每個所述凹穴以便保持安裝的刀片，使得安裝的刀片顯示出在0到20度范圍內(nèi)的后角。
9.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)切割工具，其中布置至少一個所述凹穴以便保持安裝的切割刀片處于第一軸向傾角，并且布置至少一個其它所述凹穴以便保持另一個安裝的切割刀片處于不同軸向傾角；以及布置至少一個凹穴以便保持安裝的切割刀片處于第一徑向傾角，并且布置至少一個其它所述凹穴以便保持另一個安裝的切割刀片處于不同徑向傾角。
10.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)切割工具，其中所述凹穴集體地顯示出所有三種所述三種類型的方向不規(guī)則性。
全文摘要
一種諸如螺旋端銑刀之類的旋轉(zhuǎn)切割工具(10)，其具有布置成克服諧波振動的凹穴(16)。該工具(10)具有至少兩個并且在一種實施例中具有三種間隔不規(guī)則性中的所有三種。在第一種不規(guī)則性中，通常與凹槽(24、26、28)相關(guān)聯(lián)的凹穴(16)的列圓周交錯不均勻間隔。在具有三個凹槽(24、26、28)的優(yōu)選實施例中，凹槽大部分不在120度間距上居中。在第二種不規(guī)則性中，至少一些凹穴(16)以不同徑向傾角布置。在第三種不規(guī)則性中，至少一些凹穴(16)以不同軸向傾角布置。
文檔編號B23C5/00GK1860002SQ200480028319
公開日2006年11月8日 申請日期2004年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月29日
發(fā)明者T·J·朗二世, K·A·克雷格, R·L·達津斯基, R·F·弗洛塔·德索扎 申請人:鈷碳化鎢硬質(zhì)合金公司