專利名稱：面銑刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如下類型的面銑刀，其包括鄰近第一間隙表面的去屑 主切割刀刃，和鄰近第二間隙表面的表面擦拭輔助刀刃，其中所述主
切割刀刃與所述輔助刀刃的延長的假想直線成45。角。
背景技術(shù)：
對于金屬毛坯或工件(如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體毛坯)的除屑面加工，使用 面銑刀，其整個(gè)直徑為從80mm到700mm，并且面銑刀設(shè)有數(shù)量從十 到一百以上改變的可更換銑刀片。這樣的銑加工切割工具的、長期以 來使用的銑刀片具有三角形的基本形狀，并且通過包括兩個(gè)相對的平 面的、互相平行的支撐面，以及兩個(gè)通常環(huán)形的外周刀刃線，其中所 述刀刃線相對于所述支撐面是埋頭的，并且每個(gè)刀刃線包括六個(gè)去屑 主切割刀刃(沿著每個(gè)三角形邊兩個(gè))和六個(gè)表面擦拭輔助刀刃，或 擦拭器刀刃(與角部相鄰)，所述銑刀片是可轉(zhuǎn)位的和可轉(zhuǎn)換的。在 操作當(dāng)中，僅一對刀刃，也即一個(gè)主切割刀刃和一個(gè)輔助刀刃合作， 它們被向前轉(zhuǎn)位到這樣的位置，在此位置，在主切割刀刃位于與垂直 于銑刀旋轉(zhuǎn)軸線的假想平面成45°角(=設(shè)定角)的同時(shí)，輔助刀刃位 于垂直銑刀的旋轉(zhuǎn)軸線的假想平面中。當(dāng)在一個(gè)相同的銑刀，如順時(shí) 針旋轉(zhuǎn)的銑刀中使用銑刀片時(shí)，在銑刀片的一側(cè)上可用三對刀刃，且 在相對側(cè)上三對刀刃，即一共六對刀刃。而且，講求經(jīng)濟(jì)的使用者甚 至可以用十二對刀刃，也就是如果銑刀片移動(dòng)到沿反向旋轉(zhuǎn)(逆時(shí)針) 的銑刀。在工具中，單獨(dú)的銑刀片被以負(fù)的軸向和徑向角安裝，以便 保證必須的間隙。
以前，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體是由灰口鑄鐵制造，并且利用面銑刀機(jī)進(jìn)行面 加工，銑刀的刀片的特點(diǎn)是，單獨(dú)的直線主切割刀刃經(jīng)由角部而轉(zhuǎn)變 到類似的平直表面擦拭的輔助刀刃，該角部，即使不是完全尖銳的，仍是以最多具有一個(gè)微小曲率半徑為特征。然而，這些銑刀片具有源 自灰口鑄鐵的鱗片狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的問題，其表現(xiàn)為所謂的邊緣崩落。當(dāng) 沿銑刀的外周的銑刀片的邊緣接近工件表面的結(jié)束端部邊緣時(shí)，便會 發(fā)生這類損壞。即，如果材料結(jié)構(gòu)的鱗片的取向不利，則留下的工件 的邊緣可能會與材料的其余部分松開。在很多情況下，這樣的邊緣崩 落造成毛坯不得不報(bào)廢。
后來，通過修改銑刀片的幾何形狀，上述問題得以克服。具體地 說，輔助刀刃形成為弓形，代替直線形，以致與主切割刀刃相鄰的平 面間隙表面允許轉(zhuǎn)變到與輔助刀刃相鄰的、具有較小半徑的凸間隙表 面。沿主切割刀刃分開的部分，這樣的刀刃對所產(chǎn)生的銑屑厚度基本 上等同，但是沿由弓形輔助刀刃分開的部分，該銑屑連續(xù)地變得越來 越薄。通過這個(gè)修改，相對毛坯的留下的邊緣部分指向的分力被重新 分布，使得合力比橫向來說更向下作用。即，如果橫向分力相對于向 下的分力大，則這樣大的應(yīng)力作用到工件邊緣部分上，使其橫向松裂 開，特別是當(dāng)鱗片結(jié)構(gòu)取向不適當(dāng)時(shí)更是如此。
在這方面，應(yīng)指出， 一般來說，圓形或弓形切割刀刃通常產(chǎn)生比 直線刀刃更多的熱。其簡單原因是，對于給定切割深度和給定設(shè)定角， 直線刀刃具有最小的長度，且因此分開具有最小寬度的銑屑，而對于
相同的切割深度和相同的設(shè)定角，弓形刀刃較長，且分開較寬的銑屑。
近來，開發(fā)了新的生鐵材料，其稱為CGI (致密灰口鐵)并且被 推廣用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)缸體。與取向的灰口鑄鐵的鱗片或薄片結(jié)構(gòu)不同，
CGI結(jié)構(gòu)是非各向異性的或珊瑚狀的，即缺乏一定取向。但是，想要 利用已經(jīng)對灰口鑄鐵成功的、具有圓形或弓形輔助刀刃來面銑工件并 未產(chǎn)生良好結(jié)果。由于難以理解的原因，在與沿所產(chǎn)生的、銑刀退出 的表面的邊緣線相鄰處，發(fā)生毛刺。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是避免上述現(xiàn)有技術(shù)面銑刀片的缺點(diǎn)，并且本發(fā)明 提供一種改進(jìn)的面銑刀片。因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種面銑 刀片，其在CGI的毛坯加工中不會形成毛刺。另一目的是提供一種面 銑刀片，其提供所產(chǎn)生表面的良好的表面光潔度，而且壽命長，并保 證有效除屑。
根據(jù)本發(fā)明，通過權(quán)利要求1限定的特征至少實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的主 要目的。在附屬權(quán)利要求中進(jìn)一步限定了根據(jù)本發(fā)明的面向刀片的優(yōu) 選實(shí)施例。
附圖簡要說明


圖1是包括可旋轉(zhuǎn)基體(銑切割頭)和多個(gè)可更換銑刀片的面銑 刀的部分剖側(cè)視圖2是根據(jù)本發(fā)明的銑刀片的鳥瞰視圖； 圖3是銑刀片的從下面看的視圖； 圖4是銑刀片的平面圖； 圖5是銑刀片的側(cè)視圖6是部分放大透視圖，其示出銑刀片的僅一個(gè)的工作切割刀刃； 圖7是部分放大平面圖，其示出工作切割刀刃的幾何形狀；和 圖8是從毛坯除屑時(shí)的切割刀刃的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，標(biāo)記1表示呈銑切割器頭的基體，其能夠圍繞標(biāo)記為 C的中心軸線旋轉(zhuǎn)。依據(jù)銑刀的直徑，沿基體的外周布置可變數(shù)目的銑 刀刀片2，此時(shí)，這些刀片具有三角形基本形狀。在每個(gè)所述銑刀刀片 中都包括主切割刀刃3和表面擦拭輔助切割刀刃或擦拭器刀刃4。所有 的工作的輔助刀刃4都位于在與中心軸線C垂直延伸的公共平面P中。 在每個(gè)主切割刀刃3和平面P之間的設(shè)定角K為45。。在操作當(dāng)中，當(dāng) 銑刀在其旋轉(zhuǎn)的同時(shí)直線移動(dòng)時(shí)，主切割刀刃3以常規(guī)的方式從正在 加工的毛坯上除去銑屑，同時(shí)輔助刀刃對所產(chǎn)生的表面進(jìn)行平整或擦
拭。
現(xiàn)在見圖2 — 8，其詳細(xì)示出根據(jù)本發(fā)明的銑刀片2的特性。 一般 來說，通過包括同一形狀的頂側(cè)和下側(cè)5和通過包括三個(gè)同樣的三角 形角部，該銑刀片是可轉(zhuǎn)位和可轉(zhuǎn)換的。沿每個(gè)三角形的邊，都有相 鄰頂側(cè)和下側(cè)的兩個(gè)主切割刀刃3。每個(gè)主切割刀刃與輔助刀刃4合作， 每對刀刃3， 4均形成一個(gè)工作切割刀刃。第一間隙表面6連接到單個(gè) 主切割刀刃3，而輔助間隙表面7連接至每個(gè)輔助刀刃4。
在圖4中，B表示貫穿和限定出銑刀刀片的三個(gè)角部的三個(gè)等分 角線之一。主切割刀刃3與等分角線B成30°延伸，而在輔助刀刃4和 等分角線B之間的角為75°。這意味著，在主切割刀刃3和在輔助刀刃 4的延長的直線L之間的角為45。 (二設(shè)定角K )。
而且，應(yīng)注意到，相鄰的第二間隙表面7由徑向過渡8分隔開， 所述徑向過渡8被等分角線B貫穿。另外，應(yīng)注意，銑刀片的頂側(cè)和 下側(cè)5是平表面，它們互相平行，并且具有比間隙表面6和7所確定 的外輪廓小的延伸部。在限定出單獨(dú)表面5的三叉形邊界線9和周邊 之間(見圖2)存在基本連續(xù)的除屑表面10，其基本具有凹拱形。此 時(shí)，如圖5清楚所示，在相對于單獨(dú)的表面5埋頭的連續(xù)或環(huán)形刀刃 線中包括了不同的刀刃3和4。這意味著單獨(dú)的表面5能夠用作支撐 表面，而不會損壞非工作刀刃線。
從上面俯視觀察，每個(gè)單獨(dú)的主切割刀刃3具有直線形，但是從 側(cè)面觀察是稍微弓形的。更確切地說，單獨(dú)的主切割刀刃3沿著從銑 刀片的角部朝向三角形邊的中心的方向傾斜。從上面和側(cè)面觀察，單 獨(dú)的輔助刀刃4是基本直線的。但是，應(yīng)指出，從上面觀察，輔助刀 刃4也可具有很微弱的弓形，即，間隙表面7可以是稍微弓形的。然 而，這個(gè)輔助刀刃4的可能的弓形是很微小的，以致眼睛觀察不到。 因此，實(shí)際上，該弓形可具有50mm或更大的曲率半徑。
至此，說明了所示的切割刀片，其都是以前周知的。 現(xiàn)在參見圖6—8，它們以放大比例圖示出了本發(fā)明的新特征。如
圖所示，有與第三間隙表面12相鄰的中間切割刀刃11形成在主切割 刀刃3和輔助刀刃4之間。所述的中間切割刀刃l(wèi)l與延伸線L形成一 小于45。的角a。更確切地說，角a應(yīng)為至少20。至多40。。最優(yōu)選地， 該角在25。一35。的范圍內(nèi)。在此例子中，a為30。。合適地，中間切割 刀刃11是直線的，以致連接的間隙表面12是平面。通過相鄰于都是 凸的第四和第五間隙表面15和16的弓形部分刀刃13和14，中間切割 刀刃11轉(zhuǎn)變到相鄰的刀刃3和4。在所述弓形部分刀刃當(dāng)中，位于輔 助刀刃4和中間切割刀刃l(wèi)l之間的部分刀刃13具有半徑R1，其比另 一部分刀刃14的半徑R2小。實(shí)際上，R1最大應(yīng)是R2的一半，且最 大為lmm，而半徑R2最大應(yīng)為2mm。
中間切割刀刃11的長度Lll比主切割刀刃3的長度L3以及輔助 刀刃4的長度L4小得多。實(shí)際上，中間切割刀刃11的長度Lll應(yīng)不 超過主切割刀刃3的長度L3的10%。有利地，L3可以為Lll的20 到40倍。
在銑刀片具有IC測量值12.7mm的實(shí)際實(shí)施例中，L3為5.6mm， 而Lll為0.18(L11不應(yīng)超過0.5mm)。如果角a為30°，則Rl為0.4mm， 而R2為lmm。在此方面，應(yīng)指出，選擇部分刀刃13的曲率半徑R1 比選擇部分刀刃14的曲率半徑R2重要。為了使得形成毛刺可能性降 到最小，如已指出的，半徑Rl應(yīng)不超過lmm。但是，實(shí)際上，Rl應(yīng) 顯著地小，有利地在0.2-0.6mm范圍內(nèi)。如果R2大于Rl，則選擇部 分刀刃14的弧半徑R2較不重要。
概括地，參見圖8，其示出與工件接合的工作切割刀刃，銑刀的 進(jìn)給方向由M表示，切割深度表示為a。。沿主切割刀刃3和刀刃14
和11分離開銑屑的主要部分，且其由最小的弓形部分刀刃13終止或 定界，同時(shí)通過輔助刀刃4施加的平整或表面擦拭效果，在毛坯上產(chǎn) 生出平表面。
進(jìn)行的測試已表明，所述的銑刀刀片具有良好的加工CGI的能力，
而不會在鄰近銑刀刀刃離開所生成的表面處的邊界線處形成毛剌。其 幾個(gè)原因之一應(yīng)是，，在當(dāng)除屑時(shí)，熱的釋放被保持在較低水平，這時(shí) 因?yàn)榍懈畹度性谄渑c毛坯接合中具有相對較短的延伸(與圓形突出刀
刃相比)。而且，與如果較陡峭的傾斜(leaning)的主切割刀刃11結(jié) 束銑加工的情況相比，通過中間切割刀刃l(wèi)l施加到留下的工件邊緣部 分的分力指向較向下。即使中間切割刀刃11較短，也獲得分力的"轉(zhuǎn) 向下"，確切地說，就在切割刀刃要離開毛坯之前，這是關(guān)鍵的。
本發(fā)明不限于具有三角基本形狀的面銑刀片，而是可以應(yīng)用于所 有能夠以45。設(shè)定角安裝在銑加工切割刀頭中的所有多邊形的銑刀片。
權(quán)利要求
1.一種面銑刀片，其包括與第一間隙表面(6)相鄰的除屑主切割刀刃(3)，和與第二間隙表面(7)相鄰的表面擦拭輔助刀刃(4)，所述主切割刀刃(3)與輔助刀刃(4)的延長的假想直線(L)形成45°角，其特征在于在主切割刀刃(3)和輔助刀刃(4)之間形成與第三間隙表面(12)相鄰的中間切割刀刃(11)，所述中間切割刀刃比主切割刀刃(3)短，并且與所述延長線(L)形成小于45°的角(α)，所述中間切割刀刃(11)經(jīng)由與凸間隙表面(15，16)相鄰的弓形部分刀刃(13，14)而轉(zhuǎn)變到相鄰刀刃(3，4)。
2. 如權(quán)利要求l所述的面銑刀片，其特征在于所述中間刀刃(ll) 相對于延長線的角(a )最多為40°。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的面銑刀片，其特征在于所述中間刀 刃相對于延長線的角(a )最少為20°。
4. 如上述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的面銑刀片，其特征在于所述 中間切割刀刃(11)的長度(L11)最多為所述主切割刀刃(3)長度 的10% 。
5. 如上述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的面銑刀片，其特征在于所述 中間切割刀刃的長度(L11)最多為0.5mm.。
6. 如上述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的面銑刀片，其特征在于形 成在輔助刀刃(4)和中間切割刀刃(11)之間過渡的第一弓形部分刀 刃(13)具有的半徑(Rl)比第二弓形部分刀刃(14)的半徑(22) 小。
7. 如權(quán)利要求6所述的面銑刀片，其特征在于第一部分刀刃(13) 的半徑(Rl)小于lmm。
8.如權(quán)利要求6或7所述的面銑刀片，其特征在于所述第二部 分刀刃(14)的半徑(R2)最多為2mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及面銑刀片，其包括與第一間隙表面(6)相鄰的除屑主切割刀刃(3)，和與第二間隙表面(7)相鄰的表面擦拭輔助刀刃(4)，所述主切割刀刃(3)與輔助刀刃(4)的延長的假想直線(L)形成45°角。在主切割刀刃(3)和輔助刀刃(4)之間形成與第三間隙表面(12)相鄰的中間切割刀刃(11)，所述中間切割刀刃比主切割刀刃(3)短，并且與所述延長線(L)形成20-40°范圍內(nèi)的角。所述中間切割刀刃(11)經(jīng)由與凸間隙表面(15，16)相鄰的弓形部分刀刃(13，14)而轉(zhuǎn)變到相鄰刀刃(3，4)。
文檔編號B23C5/02GK101096057SQ200710109678
公開日2008年1月2日 申請日期2007年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月27日
發(fā)明者英厄馬爾·赫斯曼 申請人:山特維克知識產(chǎn)權(quán)股份有限公司