专利名称：用于加工木料、塑料等组成的工件的机床和用于这样的机床的刀具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的机床用以加工
木料、塑料等组成的工件和一种按照权利要求8的前序部分所述的用 于这样的机床的刀具。
背景技术：
已知机床，其中刀具构成为面铣刀，利用刀具将工件在其通过时 通过机床切削加工。平面铣削比圆周铣具有优点，避免在圆周铣时因 方法导致在加工的工件表面上产生的槽样式。此外由于改变90°的主 切削方向在平面铣削时与圆周铣相比导致围绕工件的木节区域较少的 切断。平面端刀具必须具有一较大的直径，其大于最大待加工的工件 宽度。否则必须使用多个刀具用来加工同一工件侧面，它们必须高精 度地对准定位，以便不在工件表面上形成台阶或痕迹。
为了达到一很好的加工质量而在工件表面上没有所谓的弹着点 (Einschiage),也必须在刀具的内部区域内支承工件。为此将刀具只 构成有一在圆周上的刀圏(Messerkranz )并且在中心设有一凹穴，在 其中设置一用于支承工件的内部工作台。在已知的机床和刀具中将内 部工作台从上面和外面装入刀具中。对此内部工作台是机床工作台的 一固定的不可拆的构件(DE 1 081 653)。还已知机床或刀具，其中经 由一板条或两板条可拆卸地构成内部工作台(EP0 381 877)。
其它的解法利用一空心主轴工作，其本身支承在一固定的轴上或 在其中支承一固定的轴。在该有时高度可调的轴上设置内部工作台 (EP 0 904 903， DE 39 09 019， DE 530 842 )。全部这些方案在结构上 是复杂的。
发明内容
本发明的目的在于，构成同一类型的机床和同一类型的刀具，使其以结构上简单的方式在刀具的内部区域内达到工件的最好的支承。
在同一种机床中按照本发明利用权利要求1特征部分的特征和在
同一种刀具中按照本发明利用权利要求8特征部分的特征达到该目 的。
部分。借此得出机床和刀具的一很简单的结构上的构型。内部工作台 可以无问题地装入和保持在刀具中。
在按照权利要求6的方案中机床设有用于刀具的各刀刃的接合装 置(Jointeinrichtung )。利用接合装置确保刀具的各副切削刃具有一 相同的平面延伸，副切削刃对加工的工件的表面是决定性的。
由其它的权利要求、描述和附图得出本发明的其它的特征。 借助附图中所示的两个实施例更详细地说明本发明。其中 图1 一本发明的用于平面铣削的机床的透视图； 图2 按图l的机床的俯视图； 按图l的机床的前视本发明的包括一接合装置的机床在一连接过程中的位置处
图3 图4 的透视图； 图5 图6 图7 图8 图9 图10 图11 图12
图4中细节B的》欠大图； 装入机床中的本发明的刀具的放大的前视图； 本发明的机床的刀具的透视图； 本发明的机床的刀具的剖面一用于本发明的刀具的内部工作台的转矩支柱的放大图； 一本发明的刀具的第二实施形式的与图8相对应的视图； 按图10的刀具的一部分的透视图； 沿图11中线A-A截取的剖面的放大图。
具体实施例方式
利用以下描述的机床由一面铣刀加工优选由木材构成的工件。通 过平面铣削避免在加工的工件上的槽样式。机床具有一机床工作台1，其优选是高度可调的，以便调整在工
件2上待由刀具3切去的切屑的厚度。工件2在机床工作台l上供给 刀具3。在这种情况下使工件在其两纵向侧面沿一挡板4和沿一导板5 沿进给方向导向。工件2以其沿进给方向右边的纵向侧面贴紧挡板4， 而以其沿进给方向左边的纵向侧面贴紧导板5。为了不同宽度的工件2 相协调，导板5横向于进给方向按已知的方式是可调的。导板5—直 延伸到在刀具3上方的区域内。挡板4沿刀具2的全部进给距离延伸。 在刀具3的区域内机床工作台1设有一空穴61并且挡板4在下边缘设 有一矩形的凹槽24。
在沿工件2的进给方向位于刀具3的后面的工作台部分6上支承 一接合装置7，借其可以将刀具3的各刀片8的刀刃接合。接合装置7 具有一支座9， 一接合块滑座10可沿支座9移动。可以例如利用一燕 尾槽导轨11实现滑座10的导向。滑座10在其面向刀具3的一端支承 一进刀装置12，其支承一接合块13。支座9经由一接板14固定在工 作台部分6上。接合装置7在图1中处在其静止位置，在该位置固定 于一夹具25中的接合块13处在刀具刀片8之外的区域内。
刀具3是一面铣刀并且由一主轴16、优选由一HSK主轴容納。 在主轴16的下端设有一带轮17用以旋转驱动主轴。在刀具3上固定 一内部工作台18，其上面26 (图6)与工作台部分6的上面25位于 一平面内。内部工作台18由一由各刀刃支座19构成的环围绕，在后 者上固定各刀片8。它们有利地是转位式刀片，其用螺钉20可拆式固 定在刀刃支座19的前面上。各刀片8分别具有一主切削刃21，其与 副切削刃成角度地、在该实施例中与副切削刃垂直地设置。利用接合 块13接合各刀片8的副切削刃22。刀具3的各主切削刃21引起在一 垂直的截面内的主要的切削加工。副切削刃22或主切削刃与副切削刃 21、 22之间的棱边对工件2的表面的质量负责。利用接合装置7确保 刀具的各副切削刃22在工作台平面中具有一相同的平面延伸，借此达 到显著的质量提高。因此可靠地防止在加工的工件2的表面上的降低 质量的沟槽。接合装置7的接板14用两个螺钉23 (图4)固定在工作台部分6 的沿进给方向位于左边的纵向侧面上。借助于燕尾槽导轨11可以使接 合块滑座10简单地从图1所示的静止位置在连接的过程中移到各刀刃 之上。图4示出一在连接过程中的位置。为了该连接过程可旋转地驱 动主轴16，从而各刀片8的副切削刃22在接合块滑座10沿支座9移 动时通过接合块13接合。
刀具3的工作直径大于待加工的工件2的最大宽度。挡板4 (见 图l和2)在俯视图上一直延伸到内部工作台18的边缘，如特别是图 6示出的，工作台部分6的上面25与包含各刀片8的副切削刃22的 平面位于一平面内。内部工作台18的上面26也位于该平面内，该平 面平行于机床工作台1的沿工件2进给方向位于刀具3之前的部分的 上面延伸。
刀具3 (图7)具有一轴27、优选一包括平面支承面的圆锥空心 轴(HSK)。该轴具有一径向向外定向的凸缘28,该凸缘28在其背对 轴27的侧面上具有一用于径向定心的环形的突出部29，突出部29离 凸缘28的外边缘具有较小的间距。所述突出部29同心于轴27设置。 在突出部29内嵌入一支承螺栓31的轴向的突出部30。利用突出部30 支承螺栓31贴紧轴27的环形突出部29的内壁，借此达到一满意的径 向定心。支承螺栓31在其自由端设有一窄的径向向外定向的环形凸缘 32。环形凸缘32用作为一第一滚动轴承33的轴向固定，另一滚动轴 承34贴紧滚动轴承33,利用这两个滚动轴承内部工作台18可旋转地 支承在支承螺栓31上。这两个滚动轴承33、 34有利地是滚珠轴承并 且将其内圏33a、34a通过一螺栓螺母36压向支承螺栓31的环形凸缘 32。将螺栓螺母36拧紧在支承螺栓31的一直径缩小的部分37上。滚 动轴承34沿轴向微小地凸出于支承螺栓31的直径较大的部分38，从 而可以在其上可靠地轴向固定两个滚动轴承33、 34。
支承螺栓31本身通过各螺钉39与轴27的一底面40拧紧。各螺 钉头41沉入轴27的底面40中。在底面40与支承螺栓31的突出部 30之间设有一间隔垫圏或调整垫圏42，借其可以将内部工作台18的上面26精确地调节到刀具3的各刀片8的副切削刃22的高度上。
在轴27的凸缘28上利用各螺钉44固定一刀具体43，各螺钉沿 凸缘28的圆周分布设置。各钉头45沉入刀具体43中。刀具体具有一 安装各螺钉44的径向向内伸出的凸缘46，其以一径向向内突出的窄 的定心环47贴紧轴27的环形突出部29的圆柱形外壁48。
刀具体43具有一环形的支承部分50，支承部分50轴向位错于凸 缘46设置并且在支承部分50上固定各刀刃支座19。如图8所示，刀 刃支座19具有一突出部51，其嵌入一在支承部分50的上面53中的 相应的环形槽形状的凹部52中。按这种方式刀刃支座19径向定位在 支承部分50的外边缘上。刀刃支座19通过至少一个螺钉54固定在刀 具体43上，所述螺钉穿过突出部51并拧紧在刀具体43的支承部分 50中。
内部工作台18具有一中心的轴向伸出的环55，其与环形支承部 分50的内壁56具有微小的间距。环55在其自由端在内侧上具有一螺 紋57,在该螺紋上拧紧一套筒螺母35。套筒螺母35以微小的间隙包 围螺栓螺母36。内部工作台18以一中心段58覆盖支承螺栓31。内部 工作台18利用一在环55的内壁60和中心段58的底面的过渡处的台 阶59支承在滚动轴承33上。利用套筒螺母35将滚动轴承33、 34的 两外圏33b、 34b轴向向内部工作台18的台阶59夹紧。在安装位置 刀刃支座19以微小的间距围绕内部工作台18。
在安装刀具3时首先将滚动轴承33、 34套到支承螺栓31上。紧 接着将螺栓螺母36拧紧到螺栓部分37上并因此将滚动轴承33、 34 夹紧在螺栓螺母36与支承螺栓31的环形凸缘32之间。紧接着将内部 工作台18以其环55套装在滚动轴承33、 34上。紧接着将套筒螺母 35拧紧于环55中，直到环55贴紧滚动轴承34。将刀具体43包括各 刀刃支座19安装到轴27上并用螺钉44固定。同时使刀具体43以所 描述的方式径向相对于轴27定心。紧接着将包括内部工作台18和支 承螺栓31的预组装的单元装入刀具体43中并安装到轴27上，同时经 由支承螺栓31和两个滚动轴承33、34实现内部工作台18相对于刀具体43和轴27的径向定心。然后利用螺钉39将支承螺栓31并从而将 该预组装的单元固定在轴27上。由于轴27是空心的，各螺钉39是可 容易从外面接近的。紧接着利用轴27将刀具3连接于主轴16，其有 利地设有一HSK凹槽。通过HSK接口的应用，可以将内部工作台18 以结构上简单的方式构成为刀具3的构件并支承在其中。
内部工作台18在开动刀具3时旋转。一旦将工件2供给旋转的刀 具3，内部工作台18就短期地停止。也有可能，在挡板4和/或在导板 5上安装一用于内部工作台18的转矩支柱62，借其达到，只有刀具体 43连同各刀刃支座19旋转，而内部工作台18总是停止不动。如图9 示例性示出的，在挡板4上固定一销形式的转矩支柱62，其凸出于挡 板4的下边缘。销62嵌入一在内部工作台18的边缘上的凹槽63中， 借此防止内部工作台转动。
在按照图10至12的实施形式中轴27和凸缘28与凸缘46构成一 体的。凸缘46在外边缘上设有一同心于轴27的环64，其在离自由端 较小间距处设有一径向向外定向的凸缘65。凸缘46、环64和凸缘65 相互成一件构成。内部工作台18的环55以径向间隙嵌入环64中。在 凸缘65上支承基本上构成为环形圆盘的刀具体43。刀具体43以其径 向内边缘66贴紧环64的凸出于凸缘65的部分并且借此径向定心。利 用沿圆周分布设置的多个螺钉44将刀具体43拧紧到凸缘65上。各螺 钉头沉入刀具体43中。刀具体43在外边缘上设有一反向于轴27凸出 的环67,其端面68由内部工作台18的一径向的凸缘69覆盖。由环 67的平面的端面68凸出一窄的环70，其同心于轴27延伸并且是这样 高的，即其端面71接近位于内部工作台18的上面26中。内部工作台 18嵌入刀具体43的通过刀具体43的环67构成的环形凹槽72中。刀 具体43利用沿其圆周分布设置的多个螺钉54支承固定在凸缘65上。 内部工作台18如在上述实施形式中覆盖支承螺栓31、滚动轴承33、 34、套筒螺母35和螺栓螺母36。
在刀具体43的外边缘上以均匀的间距设有多个容纳室73，在其 中分别安装一楔形板74以及一刀片75。楔形板74面状地贴紧容纳室73的一侧壁76并且具有一大致径向于刀具体43延伸的螺紋孔77，在 该螺紋孔中拧入一双头螺钉78,其以其一端支承在容纳室73的底面 79上。楔形板74离底面79具有间距。容纳室73的对置于侧壁76的 侧壁80与侧壁76成一锐角设置。两侧壁76、 80径向向内发散。楔形 板74的面向侧壁80的侧面81同样与对置的侧面82成一4)L角i殳置， 借此对置的侧面楔形板74贴紧容纳室73的侧壁76。
容纳室73的底面79以钝角转入一底面部分83,该底面部分一直 延伸到容纳室73的侧壁80。另一底面部分78从容纳室73的对置的 侧壁76开始延伸。在楔形板74的侧面81与容纳室73的侧壁80之间 按已知方式夹紧刀片75。为了达到刀片75的径向固定，在其贴紧侧 壁80的侧面84上设有一凹槽85,在该凹槽中形锁合嵌入一在容纳室 73的侧壁80中的相应的突出部86。刀片75与侧壁80之间的形锁合 也可以具有一其它的型式。为了可以沿刀具3的轴向方向调整刀片75， 刀片75的凹槽85和容纳室73的侧壁80的突出部86大致沿轴向方向 延伸。
将刀片75和楔形板74在双头螺钉78往回旋转时首先装入容納室 73中。此时将刀片75定位成，使得突出部86可嵌入其凹槽85中。 紧接着向内拧入双头螺钉78，直到其支承在容纳室73的底面79上。 在继续拧入时楔形板74由于其相互成锐角的侧面81、 82对刀片75 施加一夹紧力，刀片75因此沿圆周方向相对容纳室73的侧壁80被牢 固地夹紧。
刀片75有利地与一构成用于圆周铣的刀具或刨刀的刀片类似地 构成，其只具有沿轴向方向延伸的刀刃，该刀刃相当于刀片75的主切 削刃92。各刀片75分别具有副切削刃87，其与主切削刃92成角度地、 在该实施例中垂直于主切削刃92地设置，并且以 一轴交角设置于刀具 体43中，该轴交角确定副切削刃87的切削角。各刀片75可以单独和 彼此独立地向内部工作台18的上面26调整，使刀片75的副切削刃 87与内部工作台18的上面26—起位于一平面内。借此在该实施例中 可以取消在上述实施例中在支承螺栓31与轴27的底面40之间的间隔/调整垫圏42。各刀片75再次构成一围绕内部工作台18的刀圏。 按图10至12的刀具的特征在于一封闭的和紧凑的结构。 如图12所示，刀片75径向凸出于刀具体43和楔形板74。因此 沿刀具的旋转方向在相应的刀片75之前分别形成一屑槽88，由其可 以可靠地排出工件2加工时产生的切屑。屑槽88通过径向凹形弯曲的 外面89与刀具体43的外边缘91 (图11)的与其连续邻接的斜切的外 面90构成。倾斜径向向内延伸的外面部分90成钝角转入刀具体43 的边缘91。
此外按图10至12的刀具构成与上述实施例相同的。
权利要求
1. 用于加工由木材、塑料等构成的工件的机床，包括至少一个刀具、优选面铣刀，所述刀具安装在一可旋转驱动的主轴上并且具有一刀圈，所述刀圈包围一用于支承工件的内部工作台；以及包括一机床工作台，在该机床工作台上可将工件供给刀具；其特征在于，内部工作台(18)是刀具(3)的构件。
2. 按照权利要求1所述的机床，其特征在于，内部工作台(18) 支承在刀具(3)中。
3. 按照权利要求1或2所述的机床，其特征在于，机床工作台(1) 具有一空穴(61)，刀具(3)位于该空穴中。
4. 按照权利要求1至3之一项所述的机床，其特征在于，机床工 作台(1)的沿工件(2)的进给方向位于刀具(3)之前的部分是高度 可调的。
5. 按照权利要求l至4之一项所述的机床，其特征在于，在机床 工作台(1)的沿工件(2)的进给方向位于刀具(3)后面的部分(6) 的支承面(25)和在工件(2)上加工的刀刃(22)位于一共同的平面 内。
6. 特别是按照权利要求1至5之一项所述的机床，其特征在于， 机床设有一用于刀具(3)的各刀刃(22)的接合装置(7)。
7. 按照权利要求6所述的机床，其特征在于，接合装置(7)具 有一横向于刀具(3)的转轴可移动的滑座(10),该滑座支承至少一 个接合块(13)。
8. 用于在一按权利要求1至7之一项所述的机床中的刀具，包括 一刀具体，该刀具体支承一刀圏并且可连接于一可旋转驱动的主轴； 其特征在于，刀圏(19、 75)包围一在刀具(3)中支承的内部工作台(18)。
9. 按照权利要求8所述的刀具，其特征在于，内部工作台(18) 可旋转地支承在一支承螺栓(31)上。
10. 按照权利要求9所述的刀具，其特征在于，内部工作台(18) 具有一套筒(55)，该套筒包围至少一个枢轴承(33、 34)、优选滚动 轴承，内部工作台(18)利用所述枢轴承可旋转地支承在支承螺栓(31) 上。
11. 按照权利要求8至IO之一项所述的刀具，其特征在于，内部 工作台(18)相对刀具体(43)径向定心。
12，按照权利要求8至11之一项所述的刀具，其特征在于，刀具 体(43)旋转固定地与一轴(27)连接。
13. 按照权利要求12所述的刀具，其特征在于，支承螺栓(31) 旋转固定地与轴(27)连接。
14. 按照权利要求9至13之一项所述的刀具，其特征在于，内部 工作台(18)覆盖支承螺栓(31)。
15. 按照权利要求8至14之一项所述的刀具，其特征在于，内部 工作台(18)的上面(26)和在工件(2)上加工的各刀刃(22、 87) 位于一共同的平面内。
16. 按照权利要求10至15之一项所述的刀具，其特征在于，将 一套筒螺母(35)拧入内部工作台(18)的套筒(55)内。
17，按照权利要求16所述的刀具，其特征在于，将枢轴承(33、 34)在一螺栓螺母(36)与一支承螺栓(31)的凸缘(32)之间和在 套筒螺母(35)与内部工作台(18)的一台阶(59)之间轴向夹紧。
18. 按照权利要求12至17之一项所述的刀具，其特征在于，轴 (27)是一具有平面支承面的圆锥空心轴(HSK)。
19. 按照权利要求8至18之一项所述的刀具，其特征在于，刀片 (8)是一转位式刀片。
20. 按照权利要求12至19之一项所述的刀具，其特征在于，轴 (27)具有一环(64),该环设有一径向向外伸出的凸缘(65)。
21. 按照权利要求20所述的刀具，其特征在于，刀具体(43)固 定在轴环(64)的凸缘(65)上。
22. 按照权利要求8至18、 20或21之一项所述的刀具，其特征在于，刀圏通过轴向可调的各刀片(75)构成。
23. 按照权利要求22所述的刀具，其特征在于，刀片(75)利用 楔形板(74)被夹紧在位于刀具体(43)圆周上的容纳室(73)中。
24. 按照权利要求22或23所述的刀具，其特征在于，各刀片(75 ) 沿径向方向通过至少一个形锁合连接(85、 86)固定于容纳室(73) 中。
25. 按照权利要求8至24之一项所述的刀具，其特征在于，内部 工作台(18)通过至少一个作用在其上的转矩支柱(62)防止绕其轴 线的转动。
全文摘要
机床具有一面铣刀形式的刀具(3)，其安装在一主轴(16)上并且设有一刀圈。刀圈围绕一用于支承元件的内部工作台(18)，该内部工作台是刀具(3)的构件。内部工作台(18)可以无问题地装入和固定于刀具(3)中。
文档编号B27C1/00GK101443167SQ200780016409
公开日2009年5月27日 申请日期2007年3月17日 优先权日2006年3月29日
发明者A·达维德齐亚克, B·马丁 申请人:米夏埃尔·魏尼希有限公司