专利名称：切削盘直接安装的金属切削工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属切削工具，更具体地说，本发明涉及通过铣削或钻削加工工件所配置的一种金属切削工具。
现在应用的是通过切削而加工工件的金属切削工具，它具有一个工具体及紧固于其上的几个可拆卸切削盘。通常情况下，切削盘可被更换且具有较大的硬度和耐磨性。工具体顺次将切削盘保持及导引在适当的盘座中。进行切削加工时常用的切削刃的长度大于单个切削盘的长度。在这种情况下，所需要的切削刃就与布置在工具体上的几个切削盘的切削刃结合在一起，这样，每个切削刃在圆周方向上就稍微与其他切削刃重叠。
尤其是关于外周铣削刀具，在成几个屑槽的螺旋线上，这些切削盘被布置成一个在另一个之后。在这种情况下，在连续的屑槽中布置的切削盘在轴向上产生偏移，这样，偏移的增加就形成了一个完整的切削刃。但是，形成单个完整的外周切削刃就需要两个屑槽。
目前已尝试过设置屑槽的切削刃，这样，切削盘就相互遮盖。通过这种方式就可利用一个屑槽的切削盘来形成一个完整的切削刃。例如，如果这种金属切削工具具有三个屑槽，它就具有三个完整的外周切削刃。通过这种方式就可得到较大的金属切削效率。但是，由在屑槽中的一个布置在另一个之后的切削盘所确定的合成螺旋角就比较浅。所述的螺旋角是由切削盘的列与工具轴线一起形成的角度。但是，螺旋角被定义为是由该排切削盘与圆周方向一起的角度。螺旋角较大(几乎为90°)。在某些情况下，这是不需要的。此外，切削刃的轴向支撑比较复杂。
在半径大于应用的切削盘长度的钻削工具的端部设计连续的切削刃会更复杂。例如，如果想在工具端布置相互叠置的两个切削盘，所需要的盘座就会明显地削弱工具体。这样几乎不可能制造具有超过一个端部切削刃(例如，具有四个切削盘以产生两个端部切削刃)的工具。
基于这一点，本发明的目的为提供一种金属切削工具，该金属切削工具可通过简单的设计而可产生较大的金属切削效率。
该目的是通过下述金属切削工具来达到的它具有一个工具体，在工具体上形成有至少两个相邻的盘座以布置切削盘，每个切削盘分别具有一个基座、一个端面及在基座和端面之间延伸的横向表面；
其中，当切削盘被紧固在盘座上时，盘座以这样方式布置，使切削盘利用其横向表面至少在区域上相互接触。
根据本发明的金属切削工具具有一个工具体，工具体具有盘座，盘座以这样方式布置和设计，使相邻的切削盘的横向表面相互接触，这样它们的切削刃就相互结合而不分开或互相叠置。切削盘的相互接触而为切削盘提供了一个支撑，同时简化了盘座的设计。分别相邻的切削盘就起到切削刃的横向或轴向支撑的作用。因此，在各个盘座的位置处不需要用于支撑盘座的表面。这样就可特别地简化盘座的设计。
这些盘座需要很小的空间且只是稍微削弱了工具体。因此，这样就可以以一种简单的方式在工具端部布置相当大数量的切削盘。
此外，切削盘在轴向上的直接接触产生了一个较陡的螺旋角，该螺旋角是由该排的切削盘在每个屑槽中确定的。这有益于工具体的稳定，因此，各个屑槽对工具体的削弱很小。这也有益于提高金属切削效率，因为工具体可承受较大的力，或由于在工具体上布置特别大数量的屑槽而产生了大量的齿(切削刃的数量即全部切削刃的数量)。
此外，利用本发明的布置可保证相邻切削刃的叠置比较小。这样沿着每个切削刃就产生了一个平均屑厚度。这样，每个切削盘的切削刃上的每一点承受的负荷可被优化，也就是说，所承受的负荷既不会过大也不会不足，从而就可最大化地利用了切削盘的生产率。
盘座可具有布置在相同高度上的放置表面，这样，相邻切削盘的切削刃可直接相互相抵靠放置。但是，也存在这样的危险即切削盘之间的屑片变成楔形。如果切削盘相互叠置可至少稍微阻止这种危险的发生。这是利用具有不同厚度的切削盘来达到的，或通过盘座的放置表面相对于与放置表面相垂直的方向(圆周方向)产生相互的偏移而可达到更好的效果。如果可能的话，放置表面的偏移量应小于切削盘的厚度，这样，相邻的切削盘可接触以进行相互支持。在这个方面中，特别优选的情况为在切削工具的外圆周上将相邻盘座的放置表面之间的距离限制至一个尺寸而使切削盘在其径向外边缘上也可进行足够的接触。
为了实现工具的端部切削刃的叠置，上述情况也相应地施加到径向相邻的切削盘上，这样，就可利用具有不同厚度的切削盘或具有偏移放置表面的切削盘进行操作。
考虑到将支撑切削盘所用的横向表面分为多个区域是具有优势的，将其中一个区域用作为接触区域。在特别的情况下，所述的接触区域可占据整个横向表面，特别是在在切削盘具有不同厚度的情况下。但是，优选的情况为接触区域只占横向表面的一部分，其中，接触区域最好与相邻切削盘的相应的横向表面平行定位。这一点是可达到的，这是因为接触区域和一个切削盘的前部之间的夹角与横向表面和另一个切削盘的基座之间的夹角相等。
切削盘之间的接触表面最好在相对于盘座的放置表面的一个角度处来确定，该角度不是一个直角。通过接触表面的倾斜就可达到相邻切削刃的稍微叠置，所述的叠置已足够大，这样可使一个切削盘的切削刃的切口在没有台肩的情况下就过渡至相邻切削盘的切削刃的切口中。
在切削盘之间可存在平面接触和线性接触。鉴于作用在切削盘上的切削力的传送而认为平面接触具有优势。
从下面的附图或从内容可进一步明确本发明的优选实施例的细节或权利要求的至少部分目标。
图中显示了本发明的示范性实施例。图中所示为
图1所示为根据本发明的金属切削工具的横向视图，该工具作为钻槽刀具；图2所示为将图1中的金属切削工具转动90°而形成的横向示意图；图3所示为图1和图2中的金属切削工具的端部的平面视图；图4所示为金属切削工具的左手螺旋实施例的横向视图；图5所示为在一个屑槽中具有相同切削盘的金属切削工具的右手螺旋实施例和一个附加的端部切削盘；图6所示为图1至5中的金属切削工具所用的切削盘。
如图1所示，金属切削工具1具有工具体2和一个切削盘支撑部分4，工具体1具有夹持元件3。支撑部分以基本为圆柱形的基座为基础且具有几个屑槽，例如，在示范性的实施例中为两个屑槽5、6，这在图3中可看到。每个屑槽5、6均为在轴向上延伸的凹槽且在其中布置有几个盘座7、8、9或10、11、12。
屑槽5、6或其盘座7、8、9或10、11、12是相同的且优选相对于工具体2的转动轴线D对称布置。因此，下面对盘座7、8、9的描述也适用于盘座10、11、12。
盘座7、8、9用于保持切削盘14、15、16。这些正方形或矩形或平行四边形的切削盘均具有一个端面17、一个基座18和几个横向表面19、20、21、22或29、30、31、32(参见图1和图2)，所述的横向表面在端面17和基座18之间延伸。设计的基座18可以是例如为一个平坦表面，而端面17可设计为一个平坦表面或具有其他形状的表面。还可布置例如未显示的屑凹槽或其他形状的元件。
放置表面24为盘座7的一部分，它可表现为一个平坦表面而切削盘18放置于其上。放置表面24沿着切削盘14的几乎整个基座18延伸并相对于金属切削工具1的轴向延伸，且直接中止于切削盘14的横向表面20。在中止点处，放置表面24通过一个台阶25而过渡至相邻切削盘15的一个放置表面26。在这种情况下，从放置表面26径向升高的台阶25在该点即径向地朝向外侧最远点处的深度小于切削盘15的厚度，切削盘15的厚度是在其端面27和基座28之间测量出的。横向表面31最大程度地向内靠在盘座8的相应接触表面上。在轴向上，切削盘14支撑在切削盘15上。而切削盘15顺次放置在切削盘16上，而切削盘16与切削盘15是相同的。盘座9的轴向横向接触表面34用于支撑切削盘16。
在图6中分别显示出了切削盘15、16。如图所示，横向表面32被分为两个区域35、36，其中，区域35构成了一个接触区域且与端面27直接相邻。剩下的区域36与切削盘15、16的基座28相邻。区域35和36包围着在二者之间形成的一个钝角。此外，区域35和端面27之间的角度与横向表面20和相邻的切削盘14的基座18之间形成的夹角(参见图1)实际相对应。
切削盘15、16具有一个切削刃37，切削刃37始于端面27、区域35和横线表面29之间的拐角。切削刃37基本沿直线延伸至端面27和横向表面29、30之间的拐角。在相邻的切削盘14上形成有一个相应的切削刃37′。如图2所示，切削刃37′和37在其拐角区域中稍微叠置，这样，它们就相互邻近而没有间隙。
根据图2所示的金属切削工具，在屑槽6中除了布置切削盘14、15、16之外，还布置有一个端部切削盘41，端部切削盘41设计为正方形，并且与其他切削盘14、15、16一样如具有紧固孔，所述端部切削盘41通过一个紧固螺栓保持在其盘座上。其盘座42可在图3中详细地看到。端部切削盘41具有一个径向定位的平坦放置表面43，平坦放置表面43与转动轴线侧上的横向接触面44相邻。此外，如图2所示，还可布置一个轴向的横向接触面45。放置表面43和横向接触面44、45将切削盘41以这种方式定位即其端部切削刃46向上延伸至转动轴线D或超过转动轴线D。
放置表面43相对于放置表面24稍微偏移。但是，放置表面43也可与放置表面24以相同的高度布置。尽管如此，其端部切削刃46在切削盘14的端部稍微遮盖切削刃47。这是切削盘42、14的厚度不同及横向表面21相对于切削盘14的基座18倾斜的结果。切削盘42比切削盘14稍薄，因此，它在切削盘14的后面延伸。
至少在切削盘14的前端的区域中，切削盘14在转动轴线的一侧上与切削盘42相接触。最后，切削盘42具有一个接触区域48，接触区域48的倾斜度与切削盘14的横向表面21相匹配且构成了切削盘14的一个支撑表面。这样，切削盘14通过另一个切削盘而分别被支撑在轴向上和径向上。
上述金属切削工具1是一个钻槽刀具，在刀具的端部通过切削刃46、47形成了一个完整的切削刃且该刀具具有两个完整的圆周向切削刃。在操作过程中，钻槽刀具可被轴向移动，也可被径向移动。由于具有两个完整的圆周向切削刃，因此，金属切削效率就较高，特别是在铣削操作(径向运动)过程中。由于两个切削盘14、15或15、16即在轴向上分别相互跟随的两个切削盘之间的偏移量分别小于盘的厚度，这样，就形成了一个较浅的螺旋角，因此，工具体2、特别是其切削盘支撑部分4只是被稍微弱化。屑槽5、6基本上是直的。
共利用了三种不同类型的切削盘与上述的金属切削工具1相连接，即在图6中分别显示的切削盘15、16，其中，分别相对定位的横向面30、32之一具有一个倾斜区域(接触表面35)。另一种类型就是切削盘14，其中，相对布置的横向表面20、22得到一致性地体现。第三种结构即为布置在转动轴线D处的切削盘41。
但是，如图4所示，也可利用三种相同的切削盘14′、15、16来配置屑槽5或6，盘座7、8、9以实现左手螺旋金属切削工具1的方式布置。不同点在于台阶25的具体实施方式
不同。利用根据图1所示的金属切削工具1的实施方式，台阶25的定位使远离端部的盘座的放置表面26跟随着盘座7的放置表面，相对于金属切削工具1的转动来说，盘座7的放置表面24距端部较近。在图4所示的金属切削工具1的实施例中这种情况就颠倒了过来。台阶25的定位使离端部较远的盘座8的放置表面26来导引盘座7的放置表面24，相对于金属切削工具1的转动来说，盘座7的放置表面24距端部较近。
此外，如图5所示，如果处于端部的切削盘14′没有端部切削刃，右手螺旋金属切削工具1就可利用一个屑槽6中的相同的切削盘14′、15、16进行操作。另外，作为切削盘14′的接触表面的区域35就不起作用。如果需要一个端部切削刃，可将其布置在独立的切削盘51上。切削盘51可设计为例如正方形盘，它布置在一个独立的盘座上且比切削盘14′轴向向前凸出的要远。因此，其端部切削刃52是较主动的。切削盘51是作为一个径向盘安装的，也就是说，其盘座体现为它的紧固螺栓53基本指向圆周方向。如果需要的话，切削盘51也可作为一个横向盘来安装，相对于工具体2的设计来说横向盘具有优势。横向盘在各个盘座的区域中减弱的较少。在这种情况下，紧固螺栓53指向轴向方向。
在与用作为铣削工具的金属切削工具1连接的过程中，需至少布置两个切削盘14、15，所述的两个切削盘14、15相互直接接触且相互支撑。由于切削盘14和15之间的直接接触，利用单个屑槽的切削盘已可特别简单地设计盘座和全数量的齿。这样可产生较大的金属切削效率。
权利要求
1.一种金属切削工具(1)，特别是进行铣削加工的切削工具，它具有一个工具体(2)，在工具体(2)上形成有至少两个相邻的盘座(7，8)以布置切削盘(14，15)，每个切削盘(14，15)分别具有一个基座(18，28)、一个端面(17，27)及在基座(18，28)和端面(17，27)之间延伸的横向表面(20，32)，其中，当切削盘(14，15)被紧固在盘座(7，8)上时，盘座(7，8)以这样方式布置，使切削盘(14，15)利用其横向表面(20，32)至少在区域(35)上相互接触。
2.根据权利要求1所述的金属切削工具，其特征在于相邻的盘座(7，8)具有安置表面(24，26)，所述安置表面(24，26)相对于与安置表面(24，26)成直角的方向以一定的距离相互间隔布置。
3.根据权利要求2所述的金属切削工具，其特征在于所述的距离小于切削盘的厚度，所述的厚度是从较低安置的切削盘(15)的基座(28)和端面(27)之间测量出的。
4.根据权利要求1所述的金属切削工具，其特征在于至少切削盘之一(15)的至少一个横向表面(32)被分为两个区域(35，36)，所述的两个区域之一(35)被用作为接触区域。
5.根据权利要求4所述的金属切削工具，其特征在于用作接触区域的区域(35)与端面(27)形成一个钝角。
6.根据权利要求5所述的金属切削工具，其特征在于与接触表面相接触的另一个切削盘(14)的横向表面(20)与基座(18)形成一个钝角，该钝角与由接触表面和端面(27)形成的钝角实际上相对应。
7.根据权利要求1所述的金属切削工具，其特征在于布置的切削盘(14，15)在轴向上相互支撑，这样，切削盘(14，15)的外周上的切削刃(37′，37)相叠置，且共同限定了一个无间隙的外围切削刃。
8.根据权利要求1所述的金属切削工具，其特征在于将切削盘(41，14)安装得在径向上至少部分相互支撑，这样，切削盘(41，14)的端部切削刃(46，47)相叠置，且共同限定了一个无间隙外围切削刃。
9.根据权利要求1所述的金属切削工具，其特征在于切削盘(41，14，15)保持彼此线性接触。
10.根据权利要求1所述的金属切削工具，其特征在于切削盘(41，14，15)保持彼此平面接触。
11.用于根据上述权利要求之一所述的金属切削工具(1)的一种切削盘(15)。
全文摘要
一种金属切削工具特别是铣削加工工具上布置有至少两个切削盘,所述切削盘直接相互接触且相互支撑。因为切削盘之间的直接接触,所以已可特别简单地进行盘座和全数量的齿的设计。这样可产生较大的金属切削效率。
文档编号B23B51/00GK1340403SQ01125400
公开日2002年3月20日 申请日期2001年8月31日 优先权日2000年9月1日
发明者S·维拉 申请人:沃尔特公开股份有限公司