专利名称：制造去屑加工用旋转刀具的方法
技术领域：
本发明涉及一种制造用于去屑加工的烧结碳化物、金属陶瓷或者陶瓷旋转刀具的方法，该刀具带有至少一个螺旋型延伸的切屑槽。该方法包括制备烧结碳化物、金属陶瓷或者陶瓷粉末和载体的混合物，挤压该混合物经过管嘴以制造生坯，该生坯随后进行烧结和加工。在该生坯中形成至少一个切屑槽。本发明也涉及一种实施本发明的方法的装置，以及使用本发明的方法制造的旋转刀具。
背景技术：
例如麻花钻或者端铣刀的刀具通常从烧结的圆柱形毛坯开始加工，其中切屑槽经过磨削，该磨削过的毛坯随后被钎焊到圆柱形的柄部上，从而形成成品刀具。但是这是一条昂贵且费时的加工路线。如US4,779,440中所公开的那样，通过混合在载体内的硬质合金的注射成型可以部分地解决该问题。通过将硬质合金粉末加热到挤出温度，挤压该加热过的粉末经过由心轴和管嘴限定的空间，同时旋转该毛坯，可以得到沿着该毛坯的圆周具有恒定间距的切屑槽的挤出成型的钻头毛坯。通过沿着经过设在管嘴里面的螺旋起脊方向的挤出来引导该毛坯，从而使沿着毛坯方向的切屑槽成型。该公知技术的缺点在于沿着毛坯的整个长度得到切屑槽，之后将其切割成合适的长度，必须被钎焊到柄部上。
在WO00/74870中公开了解决该问题的另一方案，根据该文献，通过挤出加工形成毛坯来制造例如麻花钻或者端铣刀这样的旋转刀具。在挤出过程中，混合物经过一模具，该模具为混合物的外圆周表面提供圆柱形。多个夹爪设置在模具的下游，以便引导该混合物。每一夹爪包括螺旋起脊，以便与挤出块的外表面接合，从而使螺旋形凹槽形成其内，构成该刀具的切屑槽。在挤出过程中，夹爪从该混合物移开，以停止切屑槽的形成，从而形成该刀具的柄部。这种方法的缺点在于由于形成切屑槽，可以对冷却通道造成负面影响。一组夹爪仅仅能够生产一种切屑槽的几何形状。如果需要不同的间距，则必须使用不同组的夹爪。在扭转过程中形成切屑槽。
发明内容
本发明的一个主要目的是提供一种可以容易地改变切屑槽参数的方法和装置。
本发明的另一目的是以这样的方式切屑槽，即不影响先前加工出的结构。
本发明的再一目的是制造具有相同装置的许多不同实施形式。
由所附的独立权利要求的技术特征给出的方法和装置可以实现本发明至少主要的目的。在从属权利要求中限定了本发明的优选实施例。
附图的简要说明下面将参考附图来描述许多实施例。其中
图1示意性地示出了根据本发明的方法的实施例，图2表示用来实施本发明的方法的凿刀的一部分的顶视图，图3表示用本发明的方法制造第一旋转刀具的一部分的侧视图，用虚线画出了冲洗通道，图4表示用本发明的方法制造的第二旋转刀具的一部分的侧视图，用虚线画出了冲洗通道，图5表示用本发明的方法制造的第三旋转刀具的一部分的侧视图，用虚线画出了冲洗通道。
具体实施例方式
因此，本发明涉及一种用于去屑加工的旋转刀具的制造方法，所述刀具具有至少一个沿着刀具纵向延伸的切屑槽。由本发明的方法得到的刀具例如可以形成麻花钻或者端铣刀。
图1表示贯穿挤出成型机一部分的剖面，该挤出成型机用来制造细长生坯和特别用于去屑加工旋转刀具的生坯。挤出成型机包括壳体1和与壳体1一体形成的模具3。套筒5连接到模具3的自由端，通过任意合适的支承装置，所述的套筒5可以绕着模具的纵向中心轴线A相对于该模具3有选择地旋转。借助可变速的外部能源(未示出)能够转动套筒5。使用这样的结构，可以改变套筒5的转速，这就是本发明重要的特征。在图1中用箭头R示出了套筒5的旋转方向。
在由模具3和套筒5形成的空腔内设置两根弹性细丝7，所述的细丝7具有在图1中固定到模具3的部件上的右端，而细丝7的左端是自由的。
在可旋转套筒5的自由端区域内，将切削装置设置成两个凿刀9的形状。该凿刀9固定且同时进行切削，但是其沿着箭头A的方向可以调节，以改变它们相对于生坯的横向位置，该生坯从可旋转套筒5的自由端被输送出来。
根据本发明的方法包括下述步骤A)制备烧结碳化物、金属陶瓷或者陶瓷粉末和例如聚合物的载体的混合物，B)将该混合物放进图1中示意性画出的挤出成型机内，C)沿着输送方向F挤出该混合物，见图1，混合物通过且从模具3出来，该模具形成出来的混合物本体的外径，
D)允许出来的混合物本体与固定的凿刀9接触地通过，以便通过去屑切削作用形成在该混合物外圆周内的外部切屑槽，E)横向向外移动凿刀9，从而随着该混合物本体的连续输送，在混合物本体上形成没有凹槽的柄部，F)允许该混合物固化并且形成生坯，以及G)烧结该生坯。
上述的方法是最普通的方法。通常，切屑槽沿着刀具的纵向螺旋延伸。这意味着旋转套筒5，以便使该混合物在离开套筒5的自由端时转动。如上所述，通过外部的可变速能源的作用，使套筒5旋转，从而不用改变混合物的轴向速度就可以改变套筒5的转速。这样，通过调节套筒5的转速就可以给出螺旋切屑槽间距的不同值。通常，该刀具具有恒定间距的螺旋切屑槽，但是通过在切削凹槽操作期间改变套筒5的转速，可以在不同的区段上给出不同的间距值。
因为该混合物可以具有不同的成分，所以可以改变对旋转的敏感度。通过改变套筒5的转速也可以控制这一方面。在烧结期间不同的成分也会不同程度地收缩。因为考虑改变套筒5的转速也可以使收缩不同，而收缩会影响间距。
通常，使用本发明的方法制造的刀具配置有内部冷却孔，该冷却孔或者沿着刀具的纵向螺旋延伸，或者沿着刀具的纵向成为直线。以例如在美国专利US5,438,858公开的方式，通过弹性细丝7可以形成冷却孔。当套筒5相对于模具3旋转时，细丝7跟随该旋转的扭转，也即制造螺旋冷却孔。当套筒5不旋转时，将产生直线的冷却孔。
套筒5可以配制有凹槽，以改善离开套筒5的混合物本体的旋转。在这种情况下，该烧结过的本体配置有凸起部分，该凸起部分必须在精加工过程中通过磨削等除去。最好在刀刃和柄部、余隙表面以及切屑槽通道进行磨削。
最好，用至少一个可移动的凿刀9或例如铣刀的类似件来进行切削操作。在优选实施例中，用布置在模具3和套筒5下游的两个凿刀9来实施切削操作，并且该凿刀沿着箭头A的方向相对于彼此可以移动。每一个凿刀9相对于混合物本体也可以横向移动，该混合物本体经受去屑加工。通过凿刀相对于混合物本体适当的横向调节，或者可以增进混合物本体的旋转，或者可以阻碍其旋转。凿刀9可以定向为相对于输送方向成一斜角，从而避免扰乱切屑槽间距。
最好在室温下进行挤出成型。可以把凿刀加热变暖，以利于进行切削。
在图3中示意性地公开了生坯12A的实施例，使用图1的挤出成型机来制造该生坯。从图3显然可以看出，该生坯包括配置有切屑槽10和没有切屑槽的交替部分。为了制造具有切屑槽10的部分，凿刀9对离开套筒5的混合物本体进行加工。为了制造没有切屑槽的部分，沿着箭头A的方向向外移动装置9，以便停止对混合物本体的加工，即产生轴部13。如图3清楚显示的那样，内部冷却孔11沿着整个生坯螺旋延伸，即在制造配置有切屑槽10的部分和没有切屑槽的部分的过程中旋转该套筒5。
在图4中示意性地公开了生坯12A的另一替换实施例，使用图1的挤出成型机来制造所述的生坯。图4的实施例与图3的实施例的不同之处在于内部冷却孔11A具有在轴部分13即没有切屑槽的部分中为直线的区段11A’。当制造轴部分时不旋转套筒5可以获得这样的效果。
在图5中公开了生坯12B的再一替换实施例，使用图1的挤出成型机来制造所述的生坯。根据图5的实施例与根据图3和图4的实施例的不同之处在于沿着该生坯的整个长度，内部冷却孔11A为直线。另一区别是，根据图5的生坯仅仅配置有一个切屑槽10A，该切屑槽沿着生坯的整个长度直线延伸。不旋转套筒5且仅使用一把凿刀9可以得到根据图5的生坯。
通常，为了获得去屑加工的刀具，要烧结该生坯，并且在必要时要经过精加工，例如在磨削成型的过程中。
本发明可行的改进形式通常，套筒5的内侧是平滑的。然而，如果在套筒5的内侧和生坯之间的摩擦太小而不能合适地将旋转传给混合物，那么套筒5的里面配备驱动装置是可能的，例如沿着套筒5的轴向螺旋延伸的凹槽。
在图1示意性公开的挤出成型机的实施例中，设置细丝7来制造内部冷却孔。然而，在本发明的范围内，也可以使用销子等类似物。在本发明的范围内，也可能改变细丝/销子的长度。如果细丝/销子一直延伸到凿刀对混合物本体进行去屑加工的区域，那么与凿刀完成去屑加工相关，该细丝/销子将实现支撑的作用。
上面公开的实施例配置有内部冷却孔。然而，根据本发明的方法也可以用来制造没有冷却孔的旋转刀具。在这样的情况下，将省去挤出成型机的细丝7。
在替换实施例中，在不扭转的挤出块(即套筒5不旋转)中切削该切屑槽，从而获得带有直槽的生坯，随后在该槽形成之后但在生坯固化之前进行扭转。
在本发明的范围内，可以改变该槽的剖面。为了例示且并非限制的目的，可以提及弯曲的剖面和V型的剖面。
权利要求
1.一种制造用于去屑加工的旋转刀具的方法，该刀具具有至少一个沿着该刀具纵向延伸的外部切屑槽，该方法包括下述步骤A)制备烧结碳化物、金属陶瓷或者陶瓷粉末和载体的混合物，该载体可以为聚合物，B)将该混合物放进挤出成型机内，C)沿着输送方向(F)通过模具(3)挤出该混合物，模具(3)形成混合物本体的直径D)允许混合物本体脱离模具(3)和通过装置(9)，以形成至少一个切屑槽(10，10A)，E)移动该装置(9)，使其与混合物本体脱离接触，从而形成没有槽的柄部，F)使混合物本体固化并且形成生坯，G)烧结该生坯，以及之后H)可以进行最后加工，例如磨削，其特征在于，由进行去屑加工的装置(9)来形成所述的至少一个切屑槽(10，10A)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用至少一把凿刀(9)或者例如铣刀的类似件来实现去屑加工。
3.根据上述任一权利要求所述的方法，其特征在于，在形成至少一个切屑槽(10，10A)之前，在混合物本体内形成至少一个冷却孔(11，11，11A，11A)。
4.根据上述任一权利要求所述的方法，其特征在于，在室温下实施该挤出步骤。
5.根据上述任一权利要求所述的方法，其特征在于，在该混合物本体离开挤出成型机的时候使其旋转。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该凿刀相对于输送方向成一斜角地延伸。
7.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，不旋转该混合物进行切削操作，其中在混合物中获得直槽，并且随后扭转该混合物本体。
8.一种具有挤出成型机形状的装置，该装置将生坯挤出形成去屑加工刀具，所述的装置包括壳体(1)，与所述壳体(1)连接的模具(3)，以及使烧结碳化物、金属陶瓷或者陶瓷粉末和载体的混合物通过该模具(3)的装置，该载体可以为聚合物，其特征在于，去屑加工的装置(9)设置在该混合物离开挤出成型机的区域内。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，去屑加工的装置包括至少一把凿刀(9)或者类似件。
10.根据权利要求8-9中任一所述的装置，其特征在于，去屑加工的装置(9)可以移动，脱离与该混合物本体的接合。
11.根据权利要求8一10中任一所述的装置，其特征在于还包括设置在模具(3)下游和至少一把凿刀(9)或者类似件上游的套筒(5)，该套筒可以相对于模具(3)绕着该模具(3)的中心轴线旋转。
12.一种去屑加工刀具，通过挤出来制造所述刀具的生坯，该生坯要经受烧结，该刀具配置有至少一个切屑槽(10，10A)，其特征在于，通过去屑加工来制造该切屑槽(10，10A)。
全文摘要
一种制造去屑加工用旋转刀具的方法，该刀具具有至少一个沿着该刀具纵向延伸的外部切屑槽。该方法包括制备烧结碳化物、金属陶瓷或者陶瓷粉末和例如聚合物的载体的混合物，将该混合物放进挤出成型机内。沿着输送方向通过模具挤出该混合物，从而形成混合物本体的直径。该混合物本体抵靠在凿刀上通过，通过去屑加工在该混合物本体外圆周上形成切屑槽。当移动凿刀离开混合物本体时，形成没有槽的轴部。通过旋转混合物本体同时与凿刀接触，可以形成螺旋切屑槽。作为替换所示形式，在已经形成直槽之后扭转该本体，由此该切屑槽将变成螺旋形。
文档编号B23P15/32GK1575913SQ20041005869
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月28日 优先权日2003年7月28日
发明者约伦·库格尔贝里, 勒伊内·埃里克松, 乔纳森·费尔, 安德斯·米奇凯伊 申请人:山特维克公司