專利名稱：平面銑刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平面銑刀，該銑刀上包含一個刀柄，該刀柄可以緊固在一個旋轉(zhuǎn)軸的端面上。銑刀上還包含一個組第一和第二鑲塊刀片，每個刀片上至少有一個切削刀刃，刀片固定在刀柄端面上距旋轉(zhuǎn)軸有一定徑向距離的地方并可拆下來。上述切削刃從上述刀柄的端面處伸出從而可以自由接觸到工件表面并對它加工。上述各鑲塊刀片具有一個中央孔，緊固件可以穿過該孔擰入刀柄中。上述各鑲塊刀片分布在上述刀柄周圍。上述第一鑲塊刀片的切削刃基本上指向軸向而第二鑲塊刀片的切削刃基本上指向徑向。本發(fā)明還涉及一種用于銑刀的墊片、一種用于檢測一個平面銑刀上的一組鑲塊刀片的軸向位置的方法以及一種鑲塊式銑刀刀片。
通過專利US-A-4,470,731可以知道一個平面銑刀上有若干鑲塊刀片位于銑刀刀體的端面上?，F(xiàn)有銑刀的一個缺點是鑲塊刀片必須借助于三個螺釘手工調(diào)節(jié)位置，其中兩個螺釘用于在調(diào)節(jié)好的位置上通過摩擦力鎖住墊片的位置。這樣鑲塊刀片在調(diào)試時或加工中有可能會從調(diào)節(jié)好的正確位置上移動開。
本發(fā)明的一個目的就是提供一種帶有容易調(diào)節(jié)的鑲塊刀片的平面銑刀。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種快速且精確的方法用于檢測一個平面銑刀上安裝的各鑲塊刀片的軸向位置。
此外，本發(fā)明還有一個目的是提供一種鑲塊式銑刀刀片，該刀片上有4個切削角部被保護(hù)著，從而可以換入相鄰鑲塊刀片容納槽中再一次使用。
根據(jù)下面權(quán)利要求條款中提出的特性與特征并依據(jù)附圖，可以使一個平面銑刀、一種方法以及一個鑲塊刀片達(dá)到上述以及其他一些目的。附圖包括

圖1A為根據(jù)本發(fā)明的一個平面銑刀的三維視圖。
圖1B是根據(jù)本發(fā)明的一個平面銑刀的局部拆開的三維視圖。
圖2和圖3是圖1中所示刀具的局部三維視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個用于該刀具的鑲塊刀片的三維視圖。
圖5根據(jù)本發(fā)明的一個墊片的三維視圖。
圖1A、1B和圖2、3中顯示了根據(jù)本發(fā)明的平面銑刀10，該銑刀10上包含著一個刀柄，或稱刀體11，刀柄11安裝在一個銑軸上，銑軸未畫出。刀柄上有一個邊緣部分12以及一個中心孔14。在套筒面15和環(huán)形端面13之間的交界處有若干個第一容納槽16和第二容納槽17，每個容納槽分別用于固定鑲塊刀片18A和18B?？梢岳斫猓藞D中顯示的以外，該銑刀上還安裝著其他槽和鑲塊刀片。每個第一容納槽16(圖2)上包含著一個位于刀體11中的凹座，并因此形成一個徑向支承面19、一個軸向支承面20和一個切向支承面21。徑向支承面19用于在銑削過程中傳輸鑲塊刀片18A上的徑向切銷力。軸向支承面20用于傳輸鑲塊刀片18A上的軸向切削力。切向支承面21用于傳輸鑲塊刀片18A上的徑向切削力。每個第二容納槽17(圖3)上包含著一個位于刀體11中的凹座，并因此形成一個徑向支承面22、一個軸向支承面23和一個切向支承面24。各支承面22-24的功能與上面所解釋的支承面19-21的功能相同。第一、第二容納槽16和17中容納的鑲塊刀片18A和18B彼此之間呈90°夾角。這意味著鑲塊刀片18A為切向安裝，其中心螺孔基本上指向銑刀旋軸線CL，而鑲塊刀片18B為端部安裝其中心螺孔的指向基本上平行于銑刀的旋轉(zhuǎn)軸線。銑刀周邊的每個鑲塊刀片18B定義為第二鑲塊刀片，而另外的鑲塊刀片18A則構(gòu)成第一鑲銑刀片。各容納槽可以均勻地也可以不均勻地分布在刀體外圍。每個容納槽16、17的正前方均開有一個排屑槽27或28。
圖4中作為示例的鑲塊刀片可以由目前市場上供應(yīng)的某種切削刀具材料制成，而碳化鎢即是一種優(yōu)選材料。該刀片的加工方法優(yōu)選為磨削。
該平面銑刀上包含的第一鑲塊刀片18A和第二鑲塊刀片18B形狀相同，均為方形并包含二相互平行的基本上為平面的二側(cè)面50、二相互平行的基本上為平面的第一側(cè)面51、二相互平行的基本上為平面的第二側(cè)面52以及中心開孔53。上述側(cè)面50、51、52之間的交線形成4個切削刀54。切削刀54位于與其相連的側(cè)面50上，并延伸至側(cè)面50與第二側(cè)面之間的過渡區(qū)，并且至少部分地延伸至平面或曲面形的第一倒角57上。倒角57被兩個基本上為平面的第二倒角55、56夾著，二倒角55、56相對于切削角部的一個等分線B對稱分布。在切削時，第一鑲塊刀片18A的倒角55上的切削刃以及第二鑲塊刀片18B的倒角56上的切削刃起作用。由于相鄰二鑲塊刀片之間存在工作間隔區(qū)，因此需要各鑲塊刀片彼此之間的位置關(guān)系應(yīng)精確調(diào)節(jié)，這可以由墊片40實現(xiàn)。各鑲塊刀片的大小基本上取決于在全部切削刃均被使用時刀具每旋轉(zhuǎn)一周的進(jìn)刀量。鑲塊刀片18A和18B完全相同，這樣就不會在組裝銑刀時引起混亂。當(dāng)鑲塊刀片被磨損并應(yīng)更換時，可以將鑲塊刀片18A更換到容納槽17中而把鑲塊刀片18B更換到容納槽16中，從而使未使用過的切削刃顯露出來。這是因為在每個容納槽中的鑲塊刀片上的8個切屑角部中只有4個會被磨損。第一鑲塊刀片18A的主切削刃沿徑向伸出至剛好到第二鑲塊刀片18B在徑向最外端的部分所在位置上。各鑲塊刀片也可以選用其他形狀與尺寸，例如采用矩形和三角形結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的最佳實施例，每個螺釘30擰緊在一個中空緊固螺釘31中，而螺釘31則擰入容納槽17中。螺固螺釘31上有一個凸緣，該凸緣壓緊在墊片40中的孔41上的臺肩上。
螺紋孔25、26的作用是當(dāng)擰緊螺釘29或30從而安裝鑲塊刀片時，該鑲塊刀片會被推向容納槽中的所有支承面。每個鑲塊刀片18A相對于所加工的工件表面有一個留隙角。該角度一般小于15°，優(yōu)選7°左右。
根據(jù)圖5，對于每個端部安裝著的鑲塊刀片18B均配有一個墊片40，該墊片40固定于容納槽17中。該墊片基本上為多邊形，優(yōu)選為正方形。墊片上有一個中央孔用于容納緊固螺釘31。墊片40上的最大表面要比鑲塊刀片18B上相應(yīng)的表面小一些。墊片40的厚度h應(yīng)不小于鑲塊刀片18B的厚度的50％。在組裝銑刀時，應(yīng)該準(zhǔn)備好各種厚度的墊片。
墊片厚度的選擇方式為在4mm的基礎(chǔ)上以5μm的倍數(shù)增加或減少。全部墊片40的厚度差別應(yīng)在5μm的8-15倍，優(yōu)選11倍之內(nèi)。換言之，各墊片的厚度為4mm±X*5μm，其中X為0至7之間的整數(shù)。
參考圖1B，銑刀10以下述方式組裝。第一鑲塊刀片18A的安裝首先是用手將其一個平側(cè)面推入容納槽16中使之與徑向支承面19靠緊同時其他側(cè)面又與二支承面20、21貼緊。之后再將螺釘29插入鑲塊刀片上的孔中并擰入螺紋孔25。由于該孔的中心軸線距支承面20、21的距離要比距螺孔中心的距離近，因此鑲塊刀片18A將被迫靠緊徑向支承面19和二支承面20、21。
接下來涉及到第二鑲塊刀片18B的安裝。首先是將緊固螺釘31穿過墊片40的中心孔41。通過將該緊固螺釘擰緊，可使墊片貼緊容納槽17中的軸向支承面23。在擰緊該緊固螺釘時，墊片不會向任何方向偏移而只能與容槽17中的支承面貼緊。墊片40的位置可以使之沿銑刀刀體的徑向方向上從套筒面15上伸出來一些。之后，再將鑲塊刀片推入容納槽17中并使其一個平側(cè)面與墊片40貼緊而其他側(cè)面則與支承面22和24貼緊。接著將螺釘30插入鑲塊刀片的孔中并擰入緊固螺釘上的螺紋孔中。由于該孔的中心軸線距支承面22、24的距離比距螺紋孔中心的距離近，因此鑲塊刀片被迫一方面緊貼墊片40、一方面緊貼支承面22、24。
之后要測量鑲塊刀片18B(例如以第二倒角55為基準(zhǔn))相對于鑲塊刀片18A的位置，如果鑲塊刀片18B比鑲塊18A低0.04mm左右，則各鑲塊刀片18B會構(gòu)成一個平面，這樣調(diào)節(jié)的效果是理想的。已定位的那個鑲塊刀片18B將要為后面將要調(diào)節(jié)的各鑲塊刀片提供一個參考值。如果由于刀柄的加工間隙太大使得某個鑲塊刀片與參考值相差太大，則可以選擇另外合適厚度的墊片。當(dāng)一個平面銑刀校正后，如果各鑲塊刀片18A和18B被磨損，則可以將它們互換，這樣仍可保證精確的位置。
換言之，此方法包含下述各步驟一準(zhǔn)備一組墊片，每個墊片在厚度與寬度方向上要比與其相連的鑲塊刀片18B小，從這組厚度差異為大約0.5μm的倍數(shù)的墊片中選出厚度為h的墊片，一沿切線方向安裝一個第一鑲塊刀片(18A)，一在端部安裝一個已知厚度的墊片，一沿端部方向安裝一個第二鑲塊刀片(18B)并使之貼緊墊片(40)，然后比較它與第一鑲塊刀片(18A)的位置，一將第二鑲塊刀片(18B)擰緊并使之牢固地貼緊墊片，而墊片的厚度h則決定了第二鑲塊刀片相對于第一鑲塊刀片(18A)的主切削刃位置，一如果第二鑲塊刀片未在徑向達(dá)到所需位置，則用一個合適的墊片替換原有墊片，一重復(fù)上述各步驟，直到銑刀上裝滿全部鑲塊刀片。
本發(fā)明并不僅僅局限于上述最佳實施例，在不超出下面權(quán)利要求的范圍的情況下可以作任意的變化。
權(quán)利要求
1.平面銑刀，其包含一個刀柄(11)，該刀柄可以固定在一個旋轉(zhuǎn)軸的端面上；還包含一定數(shù)量的鑲塊刀片(18A，18B)，每個鑲塊刀片上帶有至少一個主切削刃和一個副切削刃，每個鑲塊刀片分別安裝在上述刀柄上距銑刀旋轉(zhuǎn)軸線(CL)有一定的徑向距離的地方并可以拆卸，上述二切削刃分別沿上述手柄的套筒面(15)和端面(13)伸出，其中，一些裝置(29，30)則可通過上述鑲塊刀片上的中心孔將該鑲塊刀片固定在上述刀柄中并可以拆卸下來，上述各鑲塊刀片分布在該刀柄(11)的周圍，上述銑刀上的第一鑲塊刀片(18A)的主切削刃基本上指向刀柄(11)的軸向，而第二鑲塊刀片(18B)的主切削刃則基本上指向刀柄(11)的徑向，這些第二鑲塊刀片(18B)的作用是在被加工工件上大致產(chǎn)生一個平面，第二鑲塊刀(18B)有寬度和厚度，其特征在于每個第二鑲塊刀片(18B)均固定在一個墊片(40)上，該墊片至少在寬度方向上要小于與其相連的鑲塊刀片(18B)，并且，可以利用墊片的厚度(h)檢測第二鑲塊刀片的主切削刃相對于第一鑲塊刀片(18A)在軸向的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的平面銑刀，其上沿周邊間隔分布著每個第二鑲塊刀片(18B)，而且其上的墊片(40)在厚度上要小于與之相連的鑲塊刀片(18B)，并且其上的墊片的厚度(h)的選擇方式為4mm±X*5μm，其中X為0至7之間的整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的平面銑刀，其上的墊片(40)由一個第一裝置(31)固定，該裝置(31)擰緊于刀柄上的一個軸向支承面(23)上的一個孔(26)中，上述各軸向支承面大致上平行于端面(13)或略有傾斜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的平面銑刀，其上的第一鑲塊刀片(18A)的主切削刃伸出剛好至第二鑲塊刀片(18B)的切削刃在徑向的最遠(yuǎn)部分處。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一個的平面銑刀，其上的第一、第二鑲塊刀片(18A、18B)相同且均包含二個大致為平面形的互相平行的側(cè)面(50)、二個大致為平面形的互相平行的第一側(cè)面(51)、二個大致為平面的相互平行的第二側(cè)面(52)以及中央孔(53)，其上有4個切削刃(54)位于上述各側(cè)面(50、51、、52)之間的交線處，而且其上的切削刃(54)在側(cè)面(50)和第二側(cè)面(52)之間變化為第一倒角(57)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任意一個的平面銑刀，其上的軸向支承面上有螺紋孔(25，26)，這樣，當(dāng)用一個螺釘(29，30)安裝一個鑲塊刀片時，該鑲塊刀片會被推向容納槽中的所有支承面上。
7.用于檢測平面銑刀上的鑲塊刀片的軸向位置的方法，上述平面銑刀上包含一個刀柄(11)，該刀柄(11)可以固定在一個旋轉(zhuǎn)軸的端面上，上述平面銑刀上包含一定數(shù)量的鑲塊刀片(18A，18B)，這些鑲塊刀片互相間隔著布置，每個鑲塊刀片上包含至少一個主切削刃和一個副切削刃，每個鑲塊刀片分別固定在上述刀柄上距銑刀旋轉(zhuǎn)軸線(CL)有一定徑向距離的地方，并可以拆卸下來，上述各切削刃從上述刀柄的套筒面(15)的端面(13)處伸出來，其中，一些裝置(29，30)可以通過上述鑲塊刀片上的一個中心孔把上述鑲塊刀片擰緊在上述刀柄上并可以拆卸下來，上述各鑲塊刀片沿上述刀柄(11)周圍分布，上述銑刀上包含的第一鑲塊刀片(18A)的主切削刃基本上指向刀柄(11)的軸向，而第二鑲塊刀片(18B)的主切削刃基本上指向刀柄(11)的徑向，上述各第二鑲塊刀片(18B)將在被加工工件上大致產(chǎn)生一個平面，其特征在于，該檢測方法包含以下各步驟-準(zhǔn)備一組墊片，其中每個墊片在其厚度方向和寬度方向上要比與其相連的鑲塊刀片(18B)小，從這組厚度差值為5μm的倍數(shù)的墊片中選擇厚度為h的墊片(40)，-沿切向安裝一個第一鑲塊刀片(18A)，-在端部安裝一個厚度已知的墊片，-在端部緊靠該墊片(40)安裝一個第二鑲塊刀片(18B)并與第一鑲塊刀片(18A)作位置比較，-將第二個鑲塊刀片(18B)擰緊在墊片上，墊片的厚度(h)決定了第二個鑲塊刀片的主切削刃相對于第一個鑲塊刀片(18A)的位置，-如果前面所述的軸向位置值與所希望的位置不一致，則更換一個墊片，-重復(fù)上述各步驟直至銑刀上的全部鑲塊均安裝上。
8.用于根據(jù)權(quán)利要求1的平面銑刀上的鑲塊式銑刀刀片，包含第一(18A)和第二鑲塊刀片(18B)，二者完全相同，均為多邊形并包含二個大致上為平面的相互平行的側(cè)面(50)、二個大致上為平面的相互平行的第一側(cè)面(51)、二個大致上為平面的相互平行的第二側(cè)面(52)以及一個中心孔(53)，其特征在于，其切削刃(54)在側(cè)面(50)和第二側(cè)面(52)之間至少部分地變化為一個第一倒角(57)，而且，當(dāng)它安裝在銑刀上時，其切削刃的軸向位置是由墊片決定的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的鑲塊刀片，其中第一倒角(57)被兩個大致為平面的第二倒角(55、56)夾在中間，而兩個第二倒角(55、56)的位置對稱于切削角部的一個等分線B。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種平面銑刀,其包含刀柄和該若干鑲塊刀片。第一鑲塊的切削刃基本上指向刀柄的軸向,而第二鑲塊的作用是在工件表面上大致加工出一個平面。每個第二鑲塊刀片緊靠著固定在墊片上,墊片在厚度方向和寬度方向上要比與相連的鑲塊刀片小。墊片的厚度決定了相連刀片的切削刃相對于第一鑲塊刀片的位置。本發(fā)明還涉及一種鑲塊式銑刀刀片以及一種用于檢測平面銑刀上裝著的鑲塊刀片的軸向位置的方法。
文檔編號B23C5/06GK1201725SQ98102240
公開日1998年12月16日 申請日期1998年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月10日
發(fā)明者貝爾特蘭德·里維埃爾 申請人:塞科機(jī)床公司