专利名称：面铣刀片的制作方法
技术领域：
本发明涉及如下类型的面铣刀，其包括邻近第一间隙表面的去屑 主切割刀刃，和邻近第二间隙表面的表面擦拭辅助刀刃，其中所述主
切割刀刃与所述辅助刀刃的延长的假想直线成45。角。
背景技术：
对于金属毛坯或工件(如发动机缸体毛坯)的除屑面加工，使用 面铣刀，其整个直径为从80mm到700mm，并且面铣刀设有数量从十 到一百以上改变的可更换铣刀片。这样的铣加工切割工具的、长期以 来使用的铣刀片具有三角形的基本形状，并且通过包括两个相对的平 面的、互相平行的支撑面，以及两个通常环形的外周刀刃线，其中所 述刀刃线相对于所述支撑面是埋头的，并且每个刀刃线包括六个去屑 主切割刀刃(沿着每个三角形边两个)和六个表面擦拭辅助刀刃，或 擦拭器刀刃(与角部相邻)，所述铣刀片是可转位的和可转换的。在 操作当中，仅一对刀刃，也即一个主切割刀刃和一个辅助刀刃合作， 它们被向前转位到这样的位置，在此位置，在主切割刀刃位于与垂直 于铣刀旋转轴线的假想平面成45°角(=设定角)的同时，辅助刀刃位 于垂直铣刀的旋转轴线的假想平面中。当在一个相同的铣刀，如顺时 针旋转的铣刀中使用铣刀片时，在铣刀片的一侧上可用三对刀刃，且 在相对侧上三对刀刃，即一共六对刀刃。而且，讲求经济的使用者甚 至可以用十二对刀刃，也就是如果铣刀片移动到沿反向旋转(逆时针) 的铣刀。在工具中，单独的铣刀片被以负的轴向和径向角安装，以便 保证必须的间隙。
以前，发动机缸体是由灰口铸铁制造，并且利用面铣刀机进行面 加工，铣刀的刀片的特点是，单独的直线主切割刀刃经由角部而转变 到类似的平直表面擦拭的辅助刀刃，该角部，即使不是完全尖锐的，仍是以最多具有一个微小曲率半径为特征。然而，这些铣刀片具有源 自灰口铸铁的鳞片状结构产生的问题，其表现为所谓的边缘崩落。当 沿铣刀的外周的铣刀片的边缘接近工件表面的结束端部边缘时，便会 发生这类损坏。即，如果材料结构的鳞片的取向不利，则留下的工件 的边缘可能会与材料的其余部分松开。在很多情况下，这样的边缘崩 落造成毛坯不得不报废。
后来，通过修改铣刀片的几何形状，上述问题得以克服。具体地 说，辅助刀刃形成为弓形，代替直线形，以致与主切割刀刃相邻的平 面间隙表面允许转变到与辅助刀刃相邻的、具有较小半径的凸间隙表 面。沿主切割刀刃分开的部分，这样的刀刃对所产生的铣屑厚度基本 上等同，但是沿由弓形辅助刀刃分开的部分，该铣屑连续地变得越来 越薄。通过这个修改，相对毛坯的留下的边缘部分指向的分力被重新 分布，使得合力比横向来说更向下作用。即，如果横向分力相对于向 下的分力大，则这样大的应力作用到工件边缘部分上，使其横向松裂 开，特别是当鳞片结构取向不适当时更是如此。
在这方面，应指出， 一般来说，圆形或弓形切割刀刃通常产生比 直线刀刃更多的热。其简单原因是，对于给定切割深度和给定设定角， 直线刀刃具有最小的长度，且因此分开具有最小宽度的铣屑，而对于
相同的切割深度和相同的设定角，弓形刀刃较长，且分开较宽的铣屑。
近来，开发了新的生铁材料，其称为CGI (致密灰口铁)并且被 推广用于制造发动机缸体。与取向的灰口铸铁的鳞片或薄片结构不同，
CGI结构是非各向异性的或珊瑚状的，即缺乏一定取向。但是，想要 利用已经对灰口铸铁成功的、具有圆形或弓形辅助刀刃来面铣工件并 未产生良好结果。由于难以理解的原因，在与沿所产生的、铣刀退出 的表面的边缘线相邻处，发生毛刺。
发明内容
本发明的目的是避免上述现有技术面铣刀片的缺点，并且本发明 提供一种改进的面铣刀片。因此，本发明的主要目的是提供一种面铣 刀片，其在CGI的毛坯加工中不会形成毛刺。另一目的是提供一种面 铣刀片，其提供所产生表面的良好的表面光洁度，而且寿命长，并保 证有效除屑。
根据本发明，通过权利要求1限定的特征至少实现了本发明的主 要目的。在附属权利要求中进一步限定了根据本发明的面向刀片的优 选实施例。
附图简要说明
图1是包括可旋转基体(铣切割头)和多个可更换铣刀片的面铣 刀的部分剖侧视图2是根据本发明的铣刀片的鸟瞰视图； 图3是铣刀片的从下面看的视图； 图4是铣刀片的平面图； 图5是铣刀片的侧视图6是部分放大透视图，其示出铣刀片的仅一个的工作切割刀刃； 图7是部分放大平面图，其示出工作切割刀刃的几何形状；和 图8是从毛坯除屑时的切割刀刃的剖视图。
具体实施例方式
在图1中，标记1表示呈铣切割器头的基体，其能够围绕标记为 C的中心轴线旋转。依据铣刀的直径，沿基体的外周布置可变数目的铣 刀刀片2，此时，这些刀片具有三角形基本形状。在每个所述铣刀刀片 中都包括主切割刀刃3和表面擦拭辅助切割刀刃或擦拭器刀刃4。所有 的工作的辅助刀刃4都位于在与中心轴线C垂直延伸的公共平面P中。 在每个主切割刀刃3和平面P之间的设定角K为45。。在操作当中，当 铣刀在其旋转的同时直线移动时，主切割刀刃3以常规的方式从正在 加工的毛坯上除去铣屑，同时辅助刀刃对所产生的表面进行平整或擦
拭。
现在见图2 — 8，其详细示出根据本发明的铣刀片2的特性。 一般 来说，通过包括同一形状的顶侧和下侧5和通过包括三个同样的三角 形角部，该铣刀片是可转位和可转换的。沿每个三角形的边，都有相 邻顶侧和下侧的两个主切割刀刃3。每个主切割刀刃与辅助刀刃4合作， 每对刀刃3， 4均形成一个工作切割刀刃。第一间隙表面6连接到单个 主切割刀刃3，而辅助间隙表面7连接至每个辅助刀刃4。
在图4中，B表示贯穿和限定出铣刀刀片的三个角部的三个等分 角线之一。主切割刀刃3与等分角线B成30°延伸，而在辅助刀刃4和 等分角线B之间的角为75°。这意味着，在主切割刀刃3和在辅助刀刃 4的延长的直线L之间的角为45。 (二设定角K )。
而且，应注意到，相邻的第二间隙表面7由径向过渡8分隔开， 所述径向过渡8被等分角线B贯穿。另外，应注意，铣刀片的顶侧和 下侧5是平表面，它们互相平行，并且具有比间隙表面6和7所确定 的外轮廓小的延伸部。在限定出单独表面5的三叉形边界线9和周边 之间(见图2)存在基本连续的除屑表面10，其基本具有凹拱形。此 时，如图5清楚所示，在相对于单独的表面5埋头的连续或环形刀刃 线中包括了不同的刀刃3和4。这意味着单独的表面5能够用作支撑 表面，而不会损坏非工作刀刃线。
从上面俯视观察，每个单独的主切割刀刃3具有直线形，但是从 侧面观察是稍微弓形的。更确切地说，单独的主切割刀刃3沿着从铣 刀片的角部朝向三角形边的中心的方向倾斜。从上面和侧面观察，单 独的辅助刀刃4是基本直线的。但是，应指出，从上面观察，辅助刀 刃4也可具有很微弱的弓形，即，间隙表面7可以是稍微弓形的。然 而，这个辅助刀刃4的可能的弓形是很微小的，以致眼睛观察不到。 因此，实际上，该弓形可具有50mm或更大的曲率半径。
至此，说明了所示的切割刀片，其都是以前周知的。 现在参见图6—8，它们以放大比例图示出了本发明的新特征。如
图所示，有与第三间隙表面12相邻的中间切割刀刃11形成在主切割 刀刃3和辅助刀刃4之间。所述的中间切割刀刃ll与延伸线L形成一 小于45。的角a。更确切地说，角a应为至少20。至多40。。最优选地， 该角在25。一35。的范围内。在此例子中，a为30。。合适地，中间切割 刀刃11是直线的，以致连接的间隙表面12是平面。通过相邻于都是 凸的第四和第五间隙表面15和16的弓形部分刀刃13和14，中间切割 刀刃11转变到相邻的刀刃3和4。在所述弓形部分刀刃当中，位于辅 助刀刃4和中间切割刀刃ll之间的部分刀刃13具有半径R1，其比另 一部分刀刃14的半径R2小。实际上，R1最大应是R2的一半，且最 大为lmm，而半径R2最大应为2mm。
中间切割刀刃11的长度Lll比主切割刀刃3的长度L3以及辅助 刀刃4的长度L4小得多。实际上，中间切割刀刃11的长度Lll应不 超过主切割刀刃3的长度L3的10%。有利地，L3可以为Lll的20 到40倍。
在铣刀片具有IC测量值12.7mm的实际实施例中，L3为5.6mm， 而Lll为0.18(L11不应超过0.5mm)。如果角a为30°，则Rl为0.4mm， 而R2为lmm。在此方面，应指出，选择部分刀刃13的曲率半径R1 比选择部分刀刃14的曲率半径R2重要。为了使得形成毛刺可能性降 到最小，如已指出的，半径Rl应不超过lmm。但是，实际上，Rl应 显著地小，有利地在0.2-0.6mm范围内。如果R2大于Rl，则选择部 分刀刃14的弧半径R2较不重要。
概括地，参见图8，其示出与工件接合的工作切割刀刃，铣刀的 进给方向由M表示，切割深度表示为a。。沿主切割刀刃3和刀刃14
和11分离开铣屑的主要部分，且其由最小的弓形部分刀刃13终止或 定界，同时通过辅助刀刃4施加的平整或表面擦拭效果，在毛坯上产 生出平表面。
进行的测试已表明，所述的铣刀刀片具有良好的加工CGI的能力，
而不会在邻近铣刀刀刃离开所生成的表面处的边界线处形成毛剌。其 几个原因之一应是，，在当除屑时，热的释放被保持在较低水平，这时 因为切割刀刃在其与毛坯接合中具有相对较短的延伸(与圆形突出刀
刃相比)。而且，与如果较陡峭的倾斜(leaning)的主切割刀刃11结 束铣加工的情况相比，通过中间切割刀刃ll施加到留下的工件边缘部 分的分力指向较向下。即使中间切割刀刃11较短，也获得分力的"转 向下"，确切地说，就在切割刀刃要离开毛坯之前，这是关键的。
本发明不限于具有三角基本形状的面铣刀片，而是可以应用于所 有能够以45。设定角安装在铣加工切割刀头中的所有多边形的铣刀片。
权利要求
1.一种面铣刀片，其包括与第一间隙表面(6)相邻的除屑主切割刀刃(3)，和与第二间隙表面(7)相邻的表面擦拭辅助刀刃(4)，所述主切割刀刃(3)与辅助刀刃(4)的延长的假想直线(L)形成45°角，其特征在于在主切割刀刃(3)和辅助刀刃(4)之间形成与第三间隙表面(12)相邻的中间切割刀刃(11)，所述中间切割刀刃比主切割刀刃(3)短，并且与所述延长线(L)形成小于45°的角(α)，所述中间切割刀刃(11)经由与凸间隙表面(15，16)相邻的弓形部分刀刃(13，14)而转变到相邻刀刃(3，4)。
2. 如权利要求l所述的面铣刀片，其特征在于所述中间刀刃(ll) 相对于延长线的角(a )最多为40°。
3. 如权利要求1或2所述的面铣刀片，其特征在于所述中间刀 刃相对于延长线的角(a )最少为20°。
4. 如上述权利要求任何一项所述的面铣刀片，其特征在于所述 中间切割刀刃(11)的长度(L11)最多为所述主切割刀刃(3)长度 的10% 。
5. 如上述权利要求任何一项所述的面铣刀片，其特征在于所述 中间切割刀刃的长度(L11)最多为0.5mm.。
6. 如上述权利要求任何一项所述的面铣刀片，其特征在于形 成在辅助刀刃(4)和中间切割刀刃(11)之间过渡的第一弓形部分刀 刃(13)具有的半径(Rl)比第二弓形部分刀刃(14)的半径(22) 小。
7. 如权利要求6所述的面铣刀片，其特征在于第一部分刀刃(13) 的半径(Rl)小于lmm。
8.如权利要求6或7所述的面铣刀片，其特征在于所述第二部 分刀刃(14)的半径(R2)最多为2mm。
全文摘要
本发明涉及面铣刀片，其包括与第一间隙表面(6)相邻的除屑主切割刀刃(3)，和与第二间隙表面(7)相邻的表面擦拭辅助刀刃(4)，所述主切割刀刃(3)与辅助刀刃(4)的延长的假想直线(L)形成45°角。在主切割刀刃(3)和辅助刀刃(4)之间形成与第三间隙表面(12)相邻的中间切割刀刃(11)，所述中间切割刀刃比主切割刀刃(3)短，并且与所述延长线(L)形成20-40°范围内的角。所述中间切割刀刃(11)经由与凸间隙表面(15，16)相邻的弓形部分刀刃(13，14)而转变到相邻刀刃(3，4)。
文档编号B23C5/02GK101096057SQ200710109678
公开日2008年1月2日 申请日期2007年6月27日 优先权日2006年6月27日
发明者英厄马尔·赫斯曼 申请人:山特维克知识产权股份有限公司