专利名称：机加工工具以及用于机加工工具的切削头的制作方法
技术领域：
本发明涉及带有夹具并且带有可以拧入该夹具中的切削头的机加工工具，并且涉及这样的切削头。该切削头这部分包括一个切削刃区域以及一个连接区域。这样一种可以拧入夹具中的切削头是从例如US2001/0041089 Al中已知的。
背景技术：
归因于今天的对切削工具、特别是切削头的精确生产方法，有可能在生产过程结 束时不要求费力的精整操作、特别是在切削刃区域上的磨削操作的情况下生产出切削头。出于成本原因，一方面希望在连接区域中省却夹紧助件例如夹紧销、并且另一方面完成该切削工具而不必在切削头的连接区域中进行再加工以将其装配到夹具中。期刊“NZ-Fertigung” 2OO9 年第 5 期在 “Sonderteil Tools [特殊工具增刊]”中披露了一种来自Walter公司的工具，该工具带有被称为“ConeFit”的铣刀，其中该刀具头是在锥形螺纹和一个相邻的扩展部的帮助下被夹紧在该刀具头夹具中。这种工具的缺点是力的引入。由于螺纹的锥形形式，该螺纹易于在铣削加工过程中保持其自身紧固并且由此增大了作用在螺纹式连接中的力。
发明内容
因此本发明是基于以下目标简化在开篇提及的机加工工具的结构设计并且改进它，特别是在其连接区域中，使得它可以容易地并且无辅助地装配在夹具中并且同时牢固地且居中地位于夹具内。这个目标是通过权利要求I和权利要求8的多个特征的组合以一种创造性方式来实现的。一些从属权利要求涉及了有利的发展并且一些涉及本发明的独立的创造性发展。相对于权利要求I提出的优点和优选构型也同样可以类似地转移至权利要求8。根据权利要求1，切削头上的连接区域被分成三个区域。首先，在切削刃区域附近提供一个平坦的接触区域，并且该平坦的接触区域在轴向方向上邻接了一个带有外螺纹的圆柱形螺纹载体。该螺纹载体进而在轴向方向上邻接了一个夹紧锥体。该夹具在其端面上具有一个平面的反向接触区域，在将切削头拧入时该平坦的接触区域牢固停靠在该反向接触区域上。在夹具中，该反向接触区域邻接了一个带有内螺纹的空心圆柱形区域。该外螺纹可以拧入该内螺纹中以便将该切削头固定在夹具上。最后，该夹具在内螺纹旁边在轴向方向上具有一个空心圆锥形锥体接触区域。当将该切削头拧入夹具中时，该切削头的夹紧锥体停靠在这个锥体接触区域上，并且在这个锥体接触区域的范围内将夹具展开。这种构型的一个优点是将以下方面分开一方面是通过圆锥形螺纹和平坦的接触区域而引入将提供夹紧力的力、而另一方面是通过该夹紧锥体和锥体接触区域而在夹具中居中并引导该切削头。通过与开篇说明的现有技术相对比，该切削头的外螺纹与夹具的内螺纹相互作用，专门具有将切削头的平坦的接触区域支撑在夹具的反向表面上的作用。该圆柱形螺纹在此改进了切削头与夹具之间的力传递。该夹紧锥体和由该夹紧锥体所展开的空心圆锥形的锥体接触区域的居中精度是非常高的。此外，该空心圆锥形的锥体接触区域在夹具中展开的可能性同时减小了内螺纹和外螺纹的磨损。另一个优点是夹紧助件的完全消除。由于这种对夹紧助件的消除和通过外螺纹与内螺纹的有利力传递，该切削头的连接区域仅在夹具中要求非常小的安装空间、并且因此特别适合于具有非常小的柄的切削头。在一种优选构型中，该切削刃区域在轴向方向邻接了一个平坦的套环。其背向该切削刃区域的端面的外周区域在此被配置为一个平坦的接触区域。在轴向方向看，从该平坦套环的端面中心伸出的首先是该带有外螺纹的圆柱形螺纹载体、然后是该夹紧锥体。在一种优选构型中该外螺纹的轴向长度最大是该锥体长度的50%。这意味着该螺纹的轴向长度是小于或等于该夹紧锥体的轴向长度的一半。这个构型这部分进而促进了该工具在该连接区域内的空间经济性。总之，该夹紧锥体在轴向方向具有较长的形式并且特别地具有在几度范围内、优选在最大2°的范围内的一个小的锥角。换言之，该锥体侧表面相对于纵向轴线是以该锥角倾斜的。该夹紧锥体的长度在锥体基座区域内优选大致处于它的(最大)直径的范围内。该夹紧锥体的较大的长度、特别是与这个小锥角相结合的一个效果是，使得有可能将该连接区域容易地插入夹具中并且在夹具中精确地居中。本发明特别适合于完全由硬质金属组成的切削头或者具有由硬质金属组成的切削刃区域以及由钢组成的连接区域的一种切削头。本发明还适合于具有涂敷上的、优选焊上的硬质金属切削刃的切削头。由于一方面是通过螺纹来在连接区域中引入力而另一方面通过该夹紧锥体和锥体接触区域而在夹具中引导并居中该切削头这两个方面的功能分开，有可能对于不同类型的切削头来单独地适配该内螺纹和外螺纹。在作为铰刀(在切削刃区域内具有铰孔切削刃)形成的机加工工具的一个有利构型中，彼此互补形成的外螺纹和内螺纹均对应地是作为细螺纹而形成的。这种类型的螺纹具有比粗螺纹更大数目的螺圈，这样使得在相同的轴向螺纹长度上可以将更高的拧紧力引入该拧紧的连接件中。在对作为铣刀形成的机加工工具进行适配的过程中，彼此互补形成的外螺纹和内螺纹优选地被配置为粗螺纹。这也是因为粗螺纹具有超过细螺纹的以下优点，即，它在机加工操作过程中将自身紧固的趋势是小得多的，并且因此其自身的增加与作用在拧紧的连接件中的力一致。使用粗螺纹具有的优点是，该切削头可以远远快得多地夹紧在夹具中，并且避免了通过由于切削头的机加工力在夹具中造成的过紧的支撑。使用细螺纹使之有可能的是，这个拧紧的连接件可以远远更顺利地并且因此更精确地进行设定。换言之，通过本发明，有可能非常好的是对于相应的应用(S卩，针对相应的机加工过程)将在切削头与夹具之间有效的拧紧式连接件进行最佳适配，而同时通过将锥体在切屑头上居中并且将该锥体接触区域在该夹具上居中来保持这种引导和居中。
图I示出了根据本发明的切削头的侧视图，图2示出了夹具的面向切削头的末端的透视图，并且图3示出了拧入夹具中的切削头的截面侧视图。
具体实施例方式切削头I由切削刃区域3和一个连接区域5组成，该切削刃区域携带了多个切削刃2，该连接区域在轴向方向4上邻接该切削刃区域3。连接区域5这部分是由该平坦套环6、圆柱形螺纹载体7和夹紧锥体9组成。在此情况下平坦套环6在轴向方向4上邻接了切削刃区域3。在轴向方向4上从平坦套环6的在轴向方向4上背离切削刃区域3的端面上伸出的是该圆柱形螺纹载体7。在螺纹载体7的外部侧表面中形成了外螺纹8。该螺纹载体7进而在轴向方向4上邻接了夹紧锥体9。平坦套环6的背离切削刃区域3的端面的外周形成了平坦的接触区域10。该平坦的接触 区域10因此以环的方式围绕螺纹载体7延伸、在轴向方向4上从平坦套环6的背离切削刃区域3的端面上伸出。在根据图I的构型的情况下，平坦套环6具有的轴向长度与根据图3的构型相比更大，以便例如对一种组件工具提供接合区域。在根据图I的构型的情况下，这种紧固是借助于安排在该端面上的六角形凹座来进行的。该夹具(其端侧在图2中呈现)具有一个用于切削头I的连接区域5的接收开口12。该接收开口 12的开放轮缘在这种情况下被形成为在最终的组装状态下对于平坦的接触区域10而言的一个反向接触区域13。在轴向方向4上，该反向接触区域13邻接了夹具11的内螺纹14。内螺纹14是与切削头I的外螺纹8互补地对应形成的以便拧入对应的夹具11中。最后内螺纹14在夹具11中邻接了空心圆锥形的锥体接触区域15。该锥体接触区域15在最终的组装状态下用作该夹紧锥体的一个接触区域，这在图3中呈现出。在图3中，可以看到夹具11和拧入夹具11中的切削头I。在轴向方向4上，冷却剂/润滑剂孔16穿过了夹具11和切削头I。在最后的组装状态下，外螺纹8被拧入该内螺纹14中远到使得切削头的平坦套环6牢固地停靠在夹具的反向接触区域13上。由此该外螺纹8、内螺纹14、平坦的接触区域10、以及该反向接触区域13将拧紧力引入在夹具11和切削头I之间有效的拧入式连接(screwed coupling)中。另一方面,在抒入操作过程中将切削头I引入夹具11中并且将切削头I相对于夹具11居中是通过该夹紧锥体9与该锥体接触区域15 —起引起的。为此，该夹紧锥体9被埋在该锥体接触区域15中，就好像包封它一样。由于以上说明的通过拧入式连接而引入拧紧力，该夹紧锥体9将锥体接触区域15在夹具11中展开到远到了使得切削头I是对准的，使得它相对于夹具11在所有方向上是居中的，即，在轴向方向4上和在垂直于轴向方向4延伸的径向方向17上。
权利要求
1.ー种带有夹具(11)和可以拧入该夹具(11)中的切削头(I)的机加工工具，该切削头包括ー个切削刃区域(3)和一个连接区域(5)，其特征在于该切削头(I)上的连接区域(5)具有 一个面向该夹具(11)的平坦的接触区域(10)， 一个带有外螺纹(8)的、邻接该平坦的接触区域(10)的圆柱形螺纹载体(7)，以及 ー个邻接该螺纹载体(7)的夹紧锥体(9)，并且 其特征在于，该夹具(11)具有 在其端面上的ー个用于该平坦的接触区域(10)的平坦的反向接触区域(13)、ー个邻接该平坦的反向接触区域(13)的圆柱形内螺纹(14)，以及 在该内螺纹(14)旁边的ー个空心圆锥形的锥体接触区域(15)。
2.如权利要求I所述的工具，其特征为ー个平坦的套环(6)，该平坦的套环与该切削刃区域(3)相邻并且在其背离该切削刃区域(3)的端面上具有该平坦的接触区域(10)。
3.如权利要求I或2所述的工具，其特征在于，该外螺纹(8)具有的轴向长度最大是对应于该夹紧锥体(9)的轴向长度的一半。
4.如权利要求I至3之一所述的工具，其特征为一个硬质金属的切削头(I)。
5.如权利要求I至3之一所述的工具，其特征为ー个具有优选焊上的硬质金属切削刃的切削头(I)。
6.如以上权利要求之一所述的工具，其特征在于，该刀具是作为带有多个铰孔切削刃的铰刀来形成的、对应地具有作为该切削头(I)上的外螺纹(8)并且作为该夹具(11)上的内螺纹(14)的细螺纹。
7.如以上权利要求之一所述的工具，其特征在干，该刀具是作为带有多个铣削切削刃的铣刀来形成的、对应地具有作为该切削头(I)上的外螺纹(8)并且作为该夹具(11)上的内螺纹(14)的粗螺纹。
8.一种用于如以上权利要求之一所述的机加工工具的、用于拧入夹具(11)中的切削头(1)，该切削头包括ー个切削刃区域(3)和一个连接区域(5)，其特征在于该切削头(I)上的连接区域(5)具有 一个面向该夹具(11)的平坦的接触区域(10)， 一个带有外螺纹(8)的、邻接该平坦的接触区域(10)的圆柱形螺纹载体(7)，以及 ー个邻接该螺纹载体(7)的夹紧锥体(9)。
全文摘要
本发明涉及一种具有夹具(11)和可以拧入该夹具(11)中的切削头(1)的机加工工具，该切削头包括一个切削区域(3)和一个连接区域(5)，其中该切削头(1)上的连接区域(5)包括一个与夹具(11)相邻的平坦的接触区域(10)、一个与该平坦的接触区域(10)相邻并且具有外螺纹(8)的圆柱形螺纹载体(7)、以及一个与该螺纹载体(7)相邻的紧固锥体(9)，并且其中该夹具(11)包括一个用于该平坦的接触区域(10)的平坦的配对接触表面(13)、一个与该平坦的配对接触表面(13)相邻的圆柱形内螺纹(14)、以及一个与该内螺纹(14)相邻的空心圆锥形的锥体接触区域(15)。
文档编号B23C5/10GK102712051SQ201180005979
公开日2012年10月3日 申请日期2011年1月13日 优先权日2010年1月14日
发明者M·许芬豪尔, R·齐兰德 申请人:钴碳化钨硬质合金公司