專利名稱：帶切削刀的倒角刀具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用至少一把切削刀對直通孔兩端作倒角加工的帶切削刀的倒角刀具，該倒角刀具由一個矩形的帶棱的切削頭組成，該切削頭具有切削材料的切削刃，刃磨的切削表面和一個在刀的頂部用來與孔的內(nèi)壁接觸的接觸面。
上述類型的切削刀已由申請人申請的聯(lián)邦德國專利DE-PS2649208所公開，其問題在于在嚴(yán)格控制確定尺寸的條件下對直通孔兩端進行倒角加工。
用于直通孔倒角的這類切削刀最好是成對使用，把具有經(jīng)向向外的錐形切削刃的切削刀安置在旋轉(zhuǎn)刀具架的矩形夾緊槽內(nèi)。
安置在刀具架內(nèi)部的彈簧借助于一個軸的軸頸把切削刀向外壓，同時該軸頸總是與切削頭的一個槽嚙合。這樣，切削刀能沿徑向方向同方向的移動。在靜止?fàn)顟B(tài)，切削刀在彈簧刀作用下首先處于徑向向外推出狀態(tài)。在工作狀態(tài)，由于刀具架的進給和切削刃的錐形形狀，切削刀在對通孔邊倒角時克服彈簧力總是徑向向內(nèi)移動，直到滑動面到達孔的內(nèi)壁、切削刀不再切削邊緣區(qū)域為止。
然后，刀具架帶著切削刀通過通孔，以便利用刀具架返回時對孔的另一面作倒角加工。
以外，切削刀在其另一面具有另一個切削刃，這樣，在通過通孔后在刀具以同一切割路徑但相反方向進給時可以從背面對通孔去毛刺和倒角加工。
然而，用迄今的公知的倒角刀具或切削刀具不可能進行高精度的倒角加工。
為此，本發(fā)明的任務(wù)在于改進上述類型的倒角刀具，使其不僅能對通孔的前側(cè)，而且對通孔的后側(cè)作規(guī)定尺寸的高精度的倒角加工。
迄今，還不能在軟材料上作精確的規(guī)定尺寸的倒角加工，特別是對于軟材料。在這些材料中特別是軟金屬，譬如深沖板材或其它軟金屬，如銅，金或其它類似金屬或其軟合金上的通孔很難作尺寸精確的倒角加工。
如果材料很軟，那么用已知的切削刀具加工就很快，相應(yīng)地在通孔的邊緣就產(chǎn)生大量的切屑，而這并非是所希望的。
迄今為止，人們只能通過精確地控制切削刀具沿通孔縱向的進給和減小切削刀對通孔邊緣的壓力企圖把切屑量控制在小的范圍內(nèi)，從而獲得光的和平的倒角。
然而，其結(jié)果通常是不完善的。特別是不能保證這一倒角與別的倒角形狀和特性上完全相同。
為此，按照本發(fā)明解決本發(fā)明的任務(wù)的方案是，沿切削刀外部份的軸向方向設(shè)置一條導(dǎo)向邊，該導(dǎo)向邊偏離切削刃一個角度，并且轉(zhuǎn)向在切削刀端面的滑動面。
因此，本發(fā)明的核心在于，切削刃不是直接轉(zhuǎn)向切削刀端部的滑動面，而是在滑動面和切削刃之間有一偏離切削刃的導(dǎo)向邊，該導(dǎo)向邊按規(guī)定不用于切削，僅用于導(dǎo)向。
在切削刃和端部滑動面之間設(shè)置一條導(dǎo)向邊的結(jié)構(gòu)同時具有幾個優(yōu)點。
現(xiàn)在，首先能在軟材料上作精確的規(guī)定倒角尺寸的加工，其公差可達到±0.005mm。
倒角深度，倒角角度和傾角形狀可以由切削刀與本發(fā)明的經(jīng)向向外的導(dǎo)向邊的組合而明確地確定。
在切削刀具向通孔推進時，切削刀首先與通孔的上邊緣接觸，并切削材料，在本發(fā)明切削刀的第一個實施例中，切削刀與豎直面的夾角確定了倒角相對于通孔縱軸的角度，并且，切削加工是平行上述角度進行，而在本發(fā)明切削刀的第二個實施例中，導(dǎo)向邊與豎直面的角度比切削刀確定的90°角小，這一角度確定了倒角相對于通過縱軸的角度，而切削加工是與垂直的進給方向成直角地進行。
當(dāng)經(jīng)向向外的切削刀由于伸向?qū)蜻叺倪^渡區(qū)而受到限制，并在一予定的垂直進給后，切削刀自動與材料脫離嚙合，在刀具繼續(xù)沿進給方向推進時，切削刀就用其端部緊靠著通孔壁通過通孔而運行。
由于從一把刀的過渡區(qū)到另一把刀的過渡區(qū)的走刀范圍精確地調(diào)節(jié)了所需的倒角直徑，滑動面與孔壁接觸使削刀克服經(jīng)向向外的作用在切削刀上的彈簧力而保持在組合式刀盤的刀夾內(nèi)。
刀具的繼續(xù)進給使組合式刀盤退出要加工材料的另一面，然后重復(fù)上述過程，只是進給方向相反，即在組合式刀盤退出通孔后，彈簧加載的切削刀又處于完全伸出狀態(tài)，在相反的加工過程中用設(shè)置在切削刀上側(cè)的對稱的同樣結(jié)構(gòu)的切削刀和轉(zhuǎn)向在切削刀端部的滑動面導(dǎo)向邊在材料下面加工出一個倒角。
為此，本發(fā)明的核心在于已知的切削刀與同其相連的并轉(zhuǎn)向切削刀端部的滑動面導(dǎo)向邊的組合，該導(dǎo)向邊本身不參與切削。
在本發(fā)明的第一個實施例中，成整體安裝在組合式刀盤上的切削刀具有所謂的導(dǎo)向邊和與希望倒角的角度一致的切削刀，該切削刀優(yōu)先采用的結(jié)構(gòu)是與豎直面成大約45°角，而導(dǎo)向邊與豎直面成大約40°角。
切削刀和導(dǎo)向邊成一定的角度，該角度譬如為5°，這樣能容易地刃磨切削刃而不會損壞導(dǎo)向邊;此外，導(dǎo)向邊保持很尖的錐形使切削刀能容易地進入通孔內(nèi)。
此外，還有一條與切削刀有關(guān)的排屑邊，同時切削刀與排屑邊之間形成一個角度，使得排屑邊成錐形擴大地離開切削刀。
這一結(jié)構(gòu)形成能夠使切屑不會沉積在切削刀上，或者說能容易地從切削刃和導(dǎo)向邊中排出，這樣，就始終保證了對工件的無損害加工。
切削刃和排屑邊之間的夾角優(yōu)先在5°至10°這一范圍內(nèi)選擇。
當(dāng)排屑邊與垂線的夾角大約為40°時具有良好的排屑效果。
為了能加工出倒角，不僅與通孔的縱軸成一定角度相應(yīng)的刀具的切削刃相對于豎直面的調(diào)準(zhǔn)而對材料進行加工，以及加工出的倒角具有平坦的倒角面，即其截面是直線形的;并且能用不變的直的切削刃加工出截面是任意形狀并與通孔的縱軸成任意角度的倒角，在本發(fā)明的第二個實施例中同樣在組合式刀盤上成整體的安裝了一把切削刀，該切削刀以垂直與刀具的進給方向切削材料，同時要加工的倒角與通孔縱軸的夾角以及倒角的形狀僅僅由調(diào)準(zhǔn)導(dǎo)向邊與豎直面的夾角或其形狀確定。在刀的進給中，導(dǎo)向邊緊貼著已加工完的倒角把彈簧加載的切削刀經(jīng)向向內(nèi)加壓。
在這類地切削刀結(jié)構(gòu)中，切削刀的切削刃與豎直面成90°角，而導(dǎo)向邊與豎直面形成任意小的夾角。同時，導(dǎo)向邊的形狀可以是直線，凸的、凹的或無規(guī)則的曲線。
下面用實施例對本發(fā)明作進一步描述，這里，所有在申請文本中-包括摘要-所公開的說明和特征，特別是在附圖中描述的空間結(jié)構(gòu)是本發(fā)明的主要內(nèi)容，它們本身或其組合與現(xiàn)有技術(shù)相比具有新穎性和創(chuàng)造性。
附圖表示

圖1雙通孔的剖視圖，該通孔將用本發(fā)明的倒角刀具去毛刺或進行倒角加工;
圖2具有按照本發(fā)明的第一個實施例磨削的切削刀的倒角刀具處于作業(yè)狀態(tài);
圖3圖2中切削刀的側(cè)視圖;
圖4沿圖2中的Ⅳ/Ⅳ剖面線的剖視圖，并附加表示出加壓點螺栓;
圖5第二實施例中的切削刀的側(cè)視圖;
圖6沿圖5中箭頭Ⅵ方向的視圖;
圖7沿圖5中箭頭Ⅶ方向的俯視圖;
圖8用簡圖表示處于起始位置的帶有第一個實施例中的切削刀的組合式刀盤對工件的加工方式;
圖9用簡圖表示處于起始位置的帶有第二個實施例中的切削刀的組合式刀盤對工件的加工方式。
根據(jù)申請人的前一個聯(lián)邦德國專利DE-PS2649208圖1中的車刀1由一個組合式刀盤構(gòu)成，該組合式刀盤其下端具有一個經(jīng)向夾緊裝置11，兩把可以相對調(diào)準(zhǔn)的切削刀8、9可以沿軸向(相對切削刀而言)或者說沿經(jīng)向(相對切削刀具而言)可調(diào)節(jié)地配置著。
這里，切削刀8、9沿箭頭21方向的調(diào)整是按照圖4中在彈簧加載的滑板23的作用下實現(xiàn)的?；?3其下端面總具有一個銷釘24，25，而它們總是與切削刀8、9、37、38之一的槽27、28中的一個嵌接。
沿箭頭29方向轉(zhuǎn)動滑板23能夠使切削刀8、9按圖2中的箭頭21方向和按相反方向調(diào)節(jié)。
滑板23是由彈簧加載的，即沿經(jīng)向向外方向至少有一個銷釘24與一個加壓點螺釘26毗連，該加壓點螺釘旋入切削刀具1的組合式刀盤內(nèi)。這樣，切削刀8、9、37、38沿箭頭方向21向外的行程被限制，從而能夠準(zhǔn)確地調(diào)整圖3中的倒角直徑30。
現(xiàn)在，要對圖1中的兩個同軸，前后安置的通孔2、3的上面和背面作倒角加工，并且要精確地加工出確定的倒角4-7。
這里應(yīng)用了切削刀8、9在圖3中進一步描述了切削刀8、9。
這些切削刀在一個沿箭頭29方向轉(zhuǎn)動的滑板23彈簧力作用下可以移動地支承在沿經(jīng)向調(diào)準(zhǔn)的切削刀具1的刀架11內(nèi)。
為了更簡單起見，用圖3僅對一把切削刀作說明，因為，與其相對的另一把切削刀其結(jié)構(gòu)是完全相同的。
顯然，在切削刀具上也可以只安裝一把切削刀。
切削刀8、9中的每一把都具有一個上水平導(dǎo)向面和一個下水平導(dǎo)向面10，靠這一導(dǎo)向面使得切削刀在很小的間隙下仍能支承在刀架11內(nèi)。
緊連著導(dǎo)向面10的是一條經(jīng)向向外的切削刀13，該切削刀在本實施例中譬如與豎直面32成45°角。這一角度18可以在大范圍內(nèi)變動是可以理解的;以后這一角度又決定了倒角4-7。
按照本發(fā)明緊連著切削刃13的是一條導(dǎo)向邊14，它不參與切削。這里，導(dǎo)向邊14譬如與豎直面32成40°角(角33)。
重要的是角18和33彼此是不相等的，角33比切削刃13與豎直面32形成的角18小，因為，只要能合理的刃磨切削刃13就可以不損壞導(dǎo)向邊14。此外，導(dǎo)向邊具有較大的錐度，這樣，當(dāng)切削刀8、9進入通孔2時，切削刀在外壓作用下很容易地進入組合刀盤內(nèi)。
切削刃13與導(dǎo)向邊14之間的過渡由倒角直徑30確定，過渡在位置22處。
導(dǎo)向邊14轉(zhuǎn)向同樣不起切削作用的垂直指向的滑動面20。
當(dāng)切削刀具1加工完圖1中的倒角4后，這里倒角4是由倒角直徑30確定，切削刀具1繼續(xù)沿進給方向進入通孔2內(nèi)，由于切削刀8、9克服刀具內(nèi)的彈簧力的作用而沿箭頭21的反方向縮回，導(dǎo)向邊14沿著倒角4滑動并進入通孔35內(nèi)。
現(xiàn)在，導(dǎo)向邊14不再能改變已精確加工的倒角4，然后是滑動面20緊貼著通孔壁35，通孔壁同樣不被損壞。
當(dāng)?shù)毒哐剡M給方向34通過通孔2時以同樣的方式完成了對倒角5的加工。同樣，用相同的方式可以完成對通孔3的倒角6和7的加工。
在圖8中再次簡要地表示了第一個實施例中切削刀8、9的加工方式，圖中組合刀盤位于初始位置。材料的倒角角度，亦即倒角4與切削刀8、9的切削刃13與豎直面組成組成的角18相適應(yīng)。
對本發(fā)明的進一步改進是與切削刀8、9設(shè)置一個特殊形狀的排屑槽12。這一特殊結(jié)構(gòu)的排屑槽12保證了由切削刃13產(chǎn)生的切屑能合理地排出而不會在排屑槽12上夾住或楔住。
迄今所已知的只是排屑邊17準(zhǔn)確地與切削刃13平行，即在切削刃13和排屑邊17之間不存在角度16。
而在本發(fā)明中，這兩條邊13、17之間存在角度16，這樣，排屑邊17與切削刃13成錐形地向外延伸，所產(chǎn)生的切屑向外沿經(jīng)向方向排出，而不會在切削刀13和排屑邊17之間楔住。
角度16優(yōu)先采用的范圍為5°至10°。
切削刀8、9與縱向中心線準(zhǔn)確對稱，這樣，切削刀在圖3中的另一半中具有完全相同的結(jié)構(gòu)尺寸。
排屑邊17在滑動面20附近的位置36處相交，出于技術(shù)上的原因離滑動面20有一段距離，因為在排屑槽的刃磨時獲得了這一形狀。
優(yōu)先采用的是排屑邊17與垂直方向成大約40°角(角15.)，因為，這樣能獲得良好的排屑效果。
總之，對于第一個實施例可以確定，根據(jù)圖4中通過對滑板的旋轉(zhuǎn)角度的限制使得切削刀8、9沿箭頭21方向的經(jīng)向向外的運動得到限制，從而能夠在確定的角度，譬如為45°和在通孔直徑35為12mm下精確地完成對尺寸譬如為12.4mm的倒角4-7的加工。由于導(dǎo)向邊14連著切削刃的前端，其另一端轉(zhuǎn)向不參與切削的滑動面20，這樣就使切削刃13的切削作用受到精確的限制。
下面描述切削刀的第二個實施例。
關(guān)于在圖5至7和9中所示的第二個本發(fā)明的切削刀37、38的結(jié)構(gòu)形式，考慮到在圖1至4和8中所示的切削刀的結(jié)構(gòu)形式，要注意的是，切削刀8、9的切削刃13的角度(相對于豎直面32的角18)與倒角角度相同，即與加工后的倒角4、5、6、7與通孔2或3的縱軸所成的角度相同。其它的角度可以通過具有與豎直面不同角度的切削刀8、9實現(xiàn)。
此外還有種要求，即不僅能加工與通孔的縱軸成任意角度的直的倒角;也能加工截面為曲線的倒角，即截面為凸的、凹的或任意其它曲線形狀。
圖1至4和8所示的切削刀不再適用于上述情況。
為此建議采用圖5至7所示的切削刀。在圖9中描述了該切削刀的刀削機理。
這里可以看出本發(fā)明的第二結(jié)構(gòu)形式的切削刀37(圖9中的37和38)具有一條水平的切削刃，即與豎直面32成直角19。
現(xiàn)在，按照導(dǎo)向邊14的形狀，倒角4、5可以具有任意的幾何形狀。如同前面提到的一樣，導(dǎo)向邊14滿足了任意要求，凸的、凹的或無規(guī)則的曲線，而切削刃13仍為水平的直的切削刃，只是導(dǎo)向邊14(請見圖5和圖7)與倒角所需的形狀相符即可。在這一結(jié)構(gòu)形式的切削刀37、38中，角33和導(dǎo)向邊14的造型決定了倒角的角度和形狀。
在圖5中做為例子描述了導(dǎo)向邊14可能有的結(jié)構(gòu)形式。從圖5中可以看出，除了直線的導(dǎo)向邊14外也可以具有凹的導(dǎo)向邊14′或14″，而在工件中加工出來的是與圖5中虛線形狀相符的曲面倒角5′或5″，而不是圖9中的倒角4和5。
這就是說，與切削刀37、38的導(dǎo)向邊的形狀成對映地加工出工件通孔的倒角4，5。這里的加工前提始終是切削刃13水平指向，如圖5和圖9所示。
事實上，對于本發(fā)明的實施例而言并非一定要采用水平的切削刃13。這一切削刃也可以與水平線成任意一個夾角，然而與水平線的夾角不能太大，因為否則只是圖8中的切削刀8、9而不能實現(xiàn)圖9中所示的切削機理。
對于圖5和7中的切削刀37、38而言，重要的是這一事實，即與滑動面20有一經(jīng)向向外夾角的非切削導(dǎo)向邊14緊連著水平切削刃13，而導(dǎo)向邊14在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)能夠具有任意的形狀，譬如所示的導(dǎo)向邊14′和14”。
正如已提到的一樣，導(dǎo)向邊14延伸至與豎直面32平行的滑動面20為止。
由圖7可以明顯的看出，從切削刃13到導(dǎo)向邊14的過渡是以曲線狀從位置22處起延伸。
切削刃13具有正的刀磨，因而具有正的磨削，而導(dǎo)向邊14，14′和14″具有負的刃磨，以避免切削作用。
此外，由圖6所示的切削刀37可以看出，排屑邊17不再象在圖3中所示的切削刀8、9那樣形成角形，而是形成具有曲率半徑的弧形，其曲率半徑可以在大范圍內(nèi)變動。排屑槽12的曲率半徑愈小，切削刀愈銳利。
從圖6還可以看出，自由角邊42是從排屑槽12起斜著向前延伸至切削刀的端面，自由角邊42與水平而形成角41。
在切削刀37、38中重要的是排屑量，如圖9所示，用切削刀13能夠在切削面40處達到水平的排屑效果，同時倒角的截面形狀可以是任意的曲線，如前所述，該曲線與導(dǎo)向邊14的形狀有關(guān)。
權(quán)利要求
1.用至少一把切削刀對通孔兩側(cè)作倒角加工的帶切削刀的倒角刀具，該倒角刀具由一個矩形的帶棱切削頭組成，該切削頭具有切割材料的切削刃，刃磨的切削表面和一個在切削刀端部用來與孔的內(nèi)壁接觸的滑動面，其特征在于，沿切削刀(8、9、37、38)頭部之軸向有一條偏離切削刃(13)，偏離角為(18)的導(dǎo)向邊(14)，導(dǎo)向邊(14)轉(zhuǎn)向切削刀(8、9、37、38)端部的滑動面(20)。
2.按照權(quán)利要求1所述的倒角刀具，其特征在于，平行于予定角度的切削刀(8、9)，其切削刃(13)與豎直面(32)成大約45°角(18)，導(dǎo)向邊(14)與豎直面(32)成大約40°角(33)。
3.按照權(quán)利要求2所述的倒角刀具，其特征在于，設(shè)有一條與切削刀(8、9)的切削刃(13)有關(guān)的排屑邊(17)，同時切削刀(13)和排屑邊(17)形成角(16)，這樣，排屑邊(17)錐形展開地離開切削刃(13)。
4.按照權(quán)利要求3所述的倒角刀具，其特征在于，角(16)的范圍為5°至10°。
5.按照權(quán)利要求3所述的倒角刀具，其特征在于，排屑邊(17)與豎直面(32)成大約40°角。
6.按照權(quán)利要求1所述的倒角刀具，其特征在于，與切削刀(37、38)的進給方向垂直的切削刃(13)與豎直面(32)成90°角(19)，而導(dǎo)向邊(14)與豎直面(32)成任意較小的角(33)。
7.按照權(quán)利要求6所述的倒角刀具，其特征在于，切削刀(37、38)的導(dǎo)向邊(14)是一條從切削刃(13)出發(fā)而轉(zhuǎn)向切削刀的滑動面(20)的直線。
8.按照權(quán)利要求6所述的倒角刀具，其特征在于，切削刀(37、38)的導(dǎo)向邊(14)是一條從切削刃(13)出發(fā)而轉(zhuǎn)向切削刀(37、38)的滑動面(20)的凸的、凹的(14′，14”)或無規(guī)則曲線。
9.按權(quán)利要求7和8所述的倒角刀具，其特征在于，設(shè)有一條與切削刀(37、38)的切削刃(13)有關(guān)的排屑邊(17)，同時在切削刀(13)和排屑邊(17)之間形成角(41)，從角(41)起排屑邊(17)為具有曲率半徑的弧，其曲率半徑可以在相當(dāng)大范圍內(nèi)變動。
10.按照權(quán)利要求1所述的倒角刀具，其特征在于，關(guān)系到與要加工的倒角尺寸的切削刃(13)到導(dǎo)向邊(14)的過渡用安裝在切削刀具肌的加壓點螺栓(26)來調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明描述了用至少一把切削刀對通孔兩端作倒角加工的帶切削刀的倒角工具，該倒角刀具由一個矩形的帶棱切削頭組成，該切削頭具有錐形切削刀，刀磨的切削表面和一個在刀端部用來與孔內(nèi)壁接觸的滑動面。本發(fā)明的任務(wù)在于用上述類型的倒角刀具對通孔的前面和背面作倒面加工。為此，沿切削刀頭部軸向設(shè)有一條偏離切削刀有一角度的導(dǎo)向邊，該導(dǎo)向邊轉(zhuǎn)向端部的滑動面。
文檔編號B23B51/10GK1043101SQ89109549
公開日1990年6月20日 申請日期1989年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1988年11月23日
發(fā)明者霍伊勒·海因里希 申請人:霍伊勒·海因里希