銑刀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種銑刀，該銑刀具有旋轉軸線且由刀柄和切削區(qū)域組成。切削區(qū)域有至少一條平面切削刃，平面切削刃大致垂直于旋轉軸線，且在外周與主切削刃交合、在中心與副切削刃交合。副切削刃沿著旋轉軸線的方向相對于平面切削刃向后偏移。在平面切削刃與副切削刃之間的過渡區(qū)域中形成有制造為切削刃部分的凹口。在端視圖中沿著旋轉軸線的方向看，凹口的最后點位于所述副切削刃的最前點的后方，平面切削刃和凹口的與其鄰接的部分之間的夾角處于90°-175°的范圍內(nèi)，且平面切削刃與凹口的和副切削刃鄰接的部分之間的夾角處于3°-90°的范圍內(nèi)。凹口的和副切削刃鄰接的部分與副切削刃之間的夾角處于90°-177°的范圍內(nèi)。
【專利說明】銑刀
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種銑刀，該銑刀由具有旋轉軸線D的刀柄和帶有至少一條平面切削刃的切削區(qū)域組成，其中該平面切削刃大致垂直于上述旋轉軸線延伸并且在外周與主切削刃交合、在中心與副切削刃交合，該副切削刃沿著旋轉軸線方向相對于平面切削刃向后偏移。
【背景技術】
[0002]這類銑刀經(jīng)常用于插入銑，也就是說刀具沿圓周方向或傾斜地向待加工工件表面中插入至期望的深度，然后借助于橫向進給運動去除將要被切除的其它材料。在插入銑過程中，主切削刃與平面切削刃連同位于這兩者之間的倒角區(qū)域沿著主切削方向進行預切并且同時進行主切削加工，而具有平面切削刃和副切削刃的切削刃幾何形狀的尾部區(qū)域在相對一側接合到主切削方向上。
[0003]例如在EP-A-0416901或者在EP-A-0457488中披露了這樣的銑刀，其中由可更換的可轉位切削刀片形成切削區(qū)域。
[0004]特別是在副切削刃的走向為傾斜的情況下并且/或者在這種銑刀進行傾斜插入銑的情況下，產(chǎn)生沿徑向作用在刀具上的切削力，該切削力沿側向推擠刀具并且引起振動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種銑刀，其中在插入銑過程中可以防止產(chǎn)生不期望的與振動有關的徑向推擠。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，通過如下方案實現(xiàn)本發(fā)明的目的:在所述平面切削刃與副切削刃之間的過渡區(qū)域中形成至少一個制造為切削刃部分的凹口，并且在端視圖中沿著所述旋轉軸線D的方向看，所述凹口的最后點位于所述副切削刃的最前點的后方，所述平面切削刃和與其鄰接的凹口部分之間的夾角α處于90° -175°的范圍內(nèi)，并且所述平面切削刃與所述凹口的和所述副切削刃鄰接的部分之間的夾角β處于3° -90°的范圍內(nèi)，所述凹口的和所述副切削刃鄰接的部分與所述副切削刃之間的夾角Y處于90° -177°的范圍內(nèi)。
[0007]由于所述平面切削刃與副切削刃之間的特定的凹口，可實現(xiàn)將切削刃的幾何形狀嵌入工件中，從而產(chǎn)生刀具沿徑向的穩(wěn)定性。由此所述刀具具有平滑運動而不發(fā)生振動，從而可以在切削過程中實現(xiàn)更大的進給率，以及在刀具插入工件銑削的過程中實現(xiàn)更大的傾斜度。此外，根據(jù)本發(fā)明的刀具可以制造成具有更長的懸伸長度，從而例如用于渦輪葉片或整體部件的銑削。
[0008]重要的是所述角度處于指定的范圍之內(nèi)。
[0009]如果所述平面切削刃和與其鄰接的凹口部分之間的夾角α小于90°，則會出現(xiàn)不利的切削力分布和不利的切屑形成。如果此夾角大于175°，則所述凹口無法實現(xiàn)足夠良好的穩(wěn)定效果。
[0010]如果所述平面切削刃與所述凹口的和所述副切削刃鄰接的部分之間的夾角β小于3°，同樣無法實現(xiàn)刀具的足夠良好的穩(wěn)定性。如果此夾角大于90°，特別是在副切削刃相對于平面切削刃傾斜的情況下，在所述副切削刃和與其鄰接的凹口部分之間的過渡區(qū)域存在斷裂的危險。
[0011]如果所述凹口的和所述副切削刃鄰接的部分與所述副切削刃之間的夾角Y大于177°，則在切削過程中刀具的穩(wěn)定性不夠，而在夾角Y小于90°的情況下，在所述副切削刃和與其鄰接的凹口部分之間的過渡區(qū)域同樣存在斷裂的危險。
[0012]最適宜沿著垂直于如下假想平面的視圖對銑刀上各角度進行精確定義，其中該假想平面通過主切削刃與平面切削刃之間的刀尖以及銑刀的旋轉軸線。將切削刃的所有各點投影到此平面上，由此出現(xiàn)的切削刃輪廓連線形成用于定義各角度的基礎。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的銑刀具有更長的使用壽命和更高的操作穩(wěn)定性。
[0014]凹口本身的形狀可以不同。一般來說，可以想到V形、弓形或梯形的凹口。在這種情況下，重要的是所述凹口的與所述平面切削刃鄰接的部分及所述凹口的與所述副切削刃鄰接的部分的角度處于指定的范圍內(nèi)。在弓形凹口的情況下，所述副切削刃與平面切削刃之間的過渡區(qū)域的切線可確定各角度位于根據(jù)本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0015]在這種情況下，在優(yōu)選范圍內(nèi)，所述平面切削刃和與其鄰接的凹口部分之間的夾角α處于120° -150°的范圍內(nèi)，并且所述平面切削刃與所述凹口的和所述副切削刃鄰接的部分之間的夾角β處于10° -45°的范圍內(nèi)。
[0016]所述凹口的深度取決于所述切削區(qū)域的尺寸，并且一方面所述凹口的深度應盡可能淺，另一方面所述凹口的深度仍然要能夠實現(xiàn)刀具在切削過程中具有足夠良好的穩(wěn)定性。
[0017]已證實如果所述凹口相對于所述副切削刃最前點的最大深度t處于0.1-1mm的范圍內(nèi)，則是特別有利的。
[0018]特別有利的是，可以借助于一個或更多個可更換的切削刀片來實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的銑刀的切削刃幾何形狀，特別是這種切削刀片具有大致矩形的基本形狀，其中副切削刃大致平行于平面切削刃；或者具有大致菱形的基本形狀，其中副切削刃相對于平面切削刃傾斜。
[0019]在菱形基本形狀的情況下，已證實這樣的情況是特別有利的:使所述副切削刃相對于所述平面切削刃的夾角δ處于20° -40°的范圍內(nèi)，并且將所述凹口制造成夾角α在140° -150°的范圍內(nèi)、夾角β在10° -30°的范圍內(nèi)的V形凹口。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面借助附圖對本發(fā)明進行更詳細的說明，其中:
[0021]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的帶有可更換切削刀片的銑刀的斜視圖，
[0022]圖2顯示了根據(jù)圖1的銑刀的放大切削區(qū)域，
[0023]圖3顯示了用于根據(jù)圖1和圖2的銑刀的切削刀片的斜視圖，
[0024]圖4顯示了根據(jù)圖3的切削刀片的俯視圖，
[0025]圖5顯示了根據(jù)圖4的切削刀片的局部俯視圖，
[0026]圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的切削刀片的變型的局部俯視圖，
[0027]圖7a_d顯示了根據(jù)本發(fā)明的具有不同形狀凹口的切削刀片的多種變型，[0028]圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的具有一體切削區(qū)域的緊湊型銑刀的斜視圖，
[0029]圖9顯示了根據(jù)圖8的銑刀的放大切削區(qū)域。
【具體實施方式】
[0030]圖1和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的銑刀上用于可更換切削刀片9的切削區(qū)域2。為了清晰，根據(jù)本發(fā)明的角度α、β、Y以及δ沒有示出在裝備有切削刀片的銑刀上，而是在垂直于支撐面10的視圖中示出在切削刀片9自身上，其中由于刀具中的支撐面沿軸向傾斜的安裝角度，使得上述各角度相對于在刀具上測量的角度發(fā)生微小的變化。切削區(qū)域2具有大致垂直于銑刀的旋轉軸線D延伸的平面切削刃3。大致垂直于旋轉軸線的含義是，為了產(chǎn)生盡可能平坦的銑削表面，盡管力求得到精確垂直于旋轉軸線延伸的平面切削刃3，但是實際上，為了便于切削，不得不維持最多1°的較小角度。平面切削刃3在外周經(jīng)由設計成圓弧形的刀尖與大致沿著旋轉軸線D的方向延伸的主切削刃4交合。在可轉位切削刀片的形成中，其中主切削刃4以大的過渡半徑與平面切削刃3交合，可將平面切削刃3限定為此過渡半徑的較短端部。在旋轉軸線D方向上的中心側，平面切削刃3與副切削刃5交合，該副切削刃相對于平面切削刃3的夾角δ為35°。在圖5中詳細地示出了此角度。
[0031]在平面切削刃3與副切削刃5之間的過渡區(qū)域中形成有V形的凹口 6，將該凹口 6制造為切削刃部分，并且從旋轉軸線D的方向看，凹口 6的最后點7位于副切削刃5的最前點8的后方。
[0032]可以從圖3和圖4中了解帶有相關角度的此凹口 6的精確設計，其中示出了如圖1和圖2所示的根據(jù)本發(fā)明的銑刀的切削刀片9。凹口 6的和平面切削刃3鄰接的部分與平面切削刃3之間形成145°的夾角α。
[0033]凹口 6的和副切削刃5鄰接的部分與平面切削刃3之間形成11°的夾角β。
[0034]原則上，切削刀片9設計為具有彼此相對布置的兩個相同切削刃的正型可轉位切削刀片，也就是說所有的切削刃或切削刃部分3、4、5以及6只在彼此鏡向對稱的相對兩側上形成于后刀面12、12a與前刀面11的交線上，從而該可轉位切削刀片可以通過旋轉而使用兩次。
[0035]另外，同樣可以想象出負型可轉位切削刀片的型式，其中在支撐面10與后刀面的交線上還另外形成切削刃或切削刃部分，從而該可轉位切削刀片可以通過翻轉及旋轉總共使用四次。
[0036]從圖3中可以了解到切削刀片9的支撐面10和相對的前刀面11通過后刀面12、12a、12b彼此連接，在后刀面12、12a與前刀面之間的交線上形成有獨立的切削刃或切削刃部分3、4、5以及6。
[0037]沿切削刀片9的縱軸線的方向看，凹口 6的后點7位于副切削刃5的最前點8的后方。在切削刃部分的設計為凹口 6的區(qū)域中，后刀面12形成為具有相同后角的一個整體，而在平面切削刃3、副切削刃5以及主切削刃4的區(qū)域中，后刀面12分成為兩部分，即上側窄部12a和下側后縮的較寬部分12b。
[0038]后刀面部分12a的后角小于后刀面部分12b的后角，從而在切削刃上受到最高應力的區(qū)域中，可獲得切削刃良好的穩(wěn)定性以及在切削過程中切削刀片的足夠的間隔。
[0039]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的銑刀的切削刀片9的變型，在該變型中，副切削刃5平行于平面切削刃3延伸，因此這兩條切削刃彼此之間形成的夾角δ等于0°。
[0040]圖7a?7d顯示了凹口 6可以設計的更多可能的變型，但本發(fā)明并不局限于這些變型。
[0041]在這種情況下，唯一必要的是各凹口 6的與平面切削刃3或副切削刃5鄰接的部分、或者這些部分在各過渡點的切線的角度范圍在要求的范圍內(nèi)。
[0042]凹口 6在圖7a中設計為圓弧形，在圖7b中為橢圓形，在圖7c中為梯形并且在圖7d中為復合曲線形狀。
[0043]圖8和9示出了在根據(jù)本發(fā)明的例如由鋼或硬質合金制成的緊湊型銑刀上的切削區(qū)域2，在平面切削刃3與副切削刃5之間也形成有V形凹口 6。凹口 6的和平面切削刃3鄰接的部分與平面切削刃3形成145°的夾角α，并且凹口 6的和副切削刃5鄰接的部分與平面切削刃3形成11°的夾角β。
[0044]凹口 6的和副切削刃5鄰接的部分與副切削刃5之間的夾角Y等于134°。
[0045]相對于平面切削刃3稍微后縮的副切削刃5平行于平面切削刃，從而夾角δ等于
0° 0
【權利要求】
1.一種銑刀，其由具有旋轉軸線D的刀柄(I)和切削區(qū)域(2)組成，所述切削區(qū)域(2)包括至少一個可更換的切削刀片(9)和至少一條平面切削刃(3)，所述切削刀片(9)具有菱形的基本形狀，在菱形的短邊上，所述平面切削刃(3)大致垂直于所述旋轉軸線D延伸，并且在菱形的長邊上，在外周與主切削刃(4)交合、在中心與傾斜于平面切削刃(3)的副切削刃(5)交合，所述副切削刃(5)沿著所述旋轉軸線D的方向相對于所述平面切削刃(3)向后偏移， 其特征在于， 在所述平面切削刃(3)與副切削刃(5)之間的過渡區(qū)域中形成有至少一個制造為切削刃部分的凹口(6)，并且在端視圖中沿著所述旋轉軸線D的方向看，所述凹口(6)的最后點(7)位于所述副切削刃(5)的最前點(8)的后方，所述平面切削刃(3)和所述凹口(6)的與其鄰接的部分之間的夾角α處于90° -175°的范圍內(nèi)，并且所述平面切削刃(3)與所述凹口(6)的和所述副切削刃(5)鄰接的部分之間的夾角β處于3° -90°的范圍內(nèi)，所述凹口(6)的和所述副切削刃(5)鄰接的部分與所述副切削刃(5)之間的夾角Y處于90° -177°的范圍內(nèi)。
2.一種切削刀片(9)，其具有菱形的基本形狀，所述切削刀片(9)帶有支撐面(10)、與所述支撐面(10)相對的前刀面(11)以及連接所述支撐面(10)和所述前刀面(11)的后刀面(12、12a、12b)，至少在所述后刀面(12、12a、12b)與前刀面(11)之間的交線上形成有獨立的切削刃或切削刃部分(3、4、5)，其中，所述菱形的基本形狀的長邊用作主切削刃(4)，所述矩形或菱形的基本形狀的短邊用作與所述主切削刃(4)垂直地延伸的平面切削刃(3)，所述平面切削刃(3)過渡到傾斜于平面切削刃(3)的副切削刃(5)，所述副切削刃(5)沿著主切削刃的方向相對于所述平面切削刃(3)向后偏移， 其特征在于， 在所述平面切削刃(3)與副切削刃(5)之間的過渡區(qū)域中形成有至少一個制造為切削刃部分的凹口(6)，并且在端視圖中沿著主切削刃的方向觀看，所述凹口(6)的最后點(7)位于所述副切削刃(5)的最前點(8)的后方，所述平面切削刃(3)和所述凹口(6)的與其鄰接的部分之間的夾角α處于90° -175°的范圍內(nèi)，并且所述平面切削刃(3)與所述凹口(6)的和所述副切削刃(5)鄰接的部分之間的夾角β處于3° -90°的范圍內(nèi)，所述凹口(6)的和所述副切削刃(5)鄰接的部分與所述副切削刃(5)之間的夾角Y處于90° -177°的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的銑刀，其特征在于，所述夾角α處于120°-150°的范圍內(nèi)，并且所述夾角β處于8° -35°的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的銑刀，其特征在于，所述凹口(6)相對于所述副切削刃(5)的最前點(8)的最大深度t處于0.1-1mm的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的銑刀，其特征在于，所述副切削刃(5)相對于所述平面切削刃(3)的夾角δ在20° -40°的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的銑刀，其特征在于，所述凹口(6)是夾角α在140° -150°的范圍內(nèi)、夾角β在10° -30°的范圍內(nèi)的V形設計。
【文檔編號】B23C5/02GK103692006SQ201310464593
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2006年10月18日 優(yōu)先權日:2005年10月19日
【發(fā)明者】克里斯蒂安·埃特爾, 約瑟夫·普拉斯特 申請人:森拉天時奧地利有限公司