专利名称：铣削刀具的转位式刀片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于切削加工工件的铣削刀具的转位式刀片，该转位式刀片沿径 向在铣头上的构造成旋转对称的Y轴上可旋转地支承在铣头上。
背景技术：
以旋转切削进行的铣削是长期以来公知的方法，但其在制造中仅在很小的范围中 应用。在这种情况下使用一种刀具，其有效元件由圆形的、可旋转地支承的切削盘组成，该 切削盘在加工过程期间实施通过切削过程和切削盘轴线相对于切削方向的倾斜位置在运 动学上引起的自动的旋转运动。通过切削盘在加工期间的旋转运动，以连续的次序持续地 使切削件的一新位置进入接合，由此每个切削点仅短暂地停留在切削区中，这带来了切削 盘很小的升温。相应的铣削刀具例如从DD118543中公开。在该构型中在铣头上除了具有旋转的 转轮之外还具有固定的切削件，以便通过这种方式实现特别的切削图案。现有技术的另一 种构型同样从US2885766中公开，其中在铣头中设置可旋转地支承的转位式刀片，其在旋 转对称地构成的轴线上可旋转地支承在铣头上。在这种从现有技术中公知的铣头中，可旋 转地支承的转位式刀片位于构造成U形的凹窝中，从而特别是在铣头中实现轴线的两侧的 接入。此外，还已知另外的构型，如在US5478175中描述的构型。在该文献中公开了一种 可旋转的切削件，其在其背面具有成形的柄部，该柄部在铣头的载体材料中可旋转地支承 在盲孔中。相同的解决方案也在DE102005051695中公开，其中特别是转位式刀片固定在支 座元件上，并且该支座元件可旋转地保持在刀具中。此时，支座元件与Y轴同轴的具有一 短轴，该短轴可旋转地在刀具中的盲孔中被引导。在这种根据现有技术已知的构型中也可 以设定，这里特别是可以将支座元件设计成主动地旋转驱动的，从而由于铣削刀具通过设 置在铣头中的传动装置引起的旋转运动，同时驱动固定在支座上的刀片。相应的构型也在 CH480120中描述。在这种由现有技术中已知的装配有可旋转地支承的切削盘的铣削刀具的解决方 案中，被认为不利的是，各已知的构型鉴于其可旋转地支承的转位式刀片在构造上非常耗 费，这是由与用于转位式刀片的设计复杂的支承装置而引起的。因此例如所有在现有技术 中已知的解决方案适合于，特别是可旋转地支承的转位式刀片能够这样来更换，即必须在 铣头上进行多次介入，以便一方面将转位式刀片从铣头中松开或在松开支座元件以后还要 将转位式刀片从支座元件本身上松开。在各已知的解决方案中另一个缺点在于，特别是为 了提供可旋转地支承的转位式刀片，必须提供特别是与铣头相匹配的转位式刀片。
发明内容
因此本发明的目的在于，提供一种用于切削加工工件的铣头的转位式刀片，其在 径向上可旋转地支承，其中，其用于支承切削件的设计明显更为简单，其中特别是将刀片的
3更换过程设计得明显更为简单。该目的根据本发明通过权利要求1的特征实现。本发明有利的设计在从属权利要 求中给出。利用本发明实现的优点特别在于，由于与通过铣头的支座材料夹持旋转的转位式 刀片相结合的销设计方案，提供了一种在保持架中旋转的转位式刀片，它具有足够的运动 自由度或旋转自由度，从而一方面钻孔过程期间能进入材料中，另一方面在铣削时能够排 出相应的碎屑。这里仅通过铣头的造型结合支承销实现转位式刀片的简单接入。因此确保 了旋转的刀片特别是在排屑时具有足够的旋转自由度，而不会存在切削件自动从其支承装 置上抬起的危险。这里转位式刀片以一定的公差间隙可自由旋转地设置在以夹紧配合(Sparmsitz) 可拆卸地固定在铣头上的支承销的自由端上，并且为了防止从支承销上自动脱落可自由旋 转地支承的转位式刀片被铣头的材料一方面从背侧平面地且另一方面从前侧局部地包夹 或包围。由于可拆卸地固定的形成转位式刀片的旋转轴的支承销确保了通过简单地拆卸 支承销使转位式刀片在其保持架中释放，从而实现转位式刀片简单地从其凹窝中取出或脱 落。为此将支承销设置在铣头上贯穿的孔中。当然，可以从一侧将支承销轻易地按压穿过， 从而支承销特别是使转位式刀片在其支座中露出且可以将其从凹窝中取出。根据转位式刀片的一种特别有利的实施形式，转位式刀片具有用于在支承销形成 滑动支承部的圆柱形孔。转位式刀片在其前侧具有一环形区域，该环形区域包括用于形成 滑动环的光滑的盘面，该滑动环在载荷作用下支承在铣头的包夹的包围的区域中。根据造型的一种特别有利的设计，按照第一实施方式转位式刀片具有被包夹的切 削刃。这里转位式刀片也可以按照第二实施方式具有相对于盘面台阶状下沉的切削刃。下 沉的切削刃也可以具有切屑槽。此时，置于铣头中的转位式刀片如此位于铣头中，即转位式刀片的切削刃位于去 除了包夹的或包围的材料的区域中。此时铣头的包夹的或包围的材料仅与盘面共同作用。由于与通过铣头的支座材料对旋转的转位式刀片的包围相结合的销设计方案，实 现了一种在保持架中旋转的转位式刀片，其具有足够的运动自由度或旋转自由度，以便一 方面在钻孔过程期间切入材料中，以及另一方面在铣削时能够在没有结块的情况下无阻碍 地排出相应的切屑，结块可能出现在支座材料或转位式刀片本身上。这里仅通过铣头的造 型与支承销相结合来实现转位式刀片的简单接入。因此确保了旋转的刀片特别是在排屑时 具有足够的旋转自由度，而不会存在切削件从其支承件上自动抬离的危险。此时支承销在其另一端上具有螺纹区，利用螺纹区将支承销固定在铣头的材料 中。支承销设计成，使得其具有用于旋转支承转位式刀片的圆柱形区域并且在其中部区域 具有用于固定在铣头的支架材料中的锥形构成的区域。然后在锥形区域上连接设置在支座 材料中用于夹紧的螺纹段，从而可以张紧力的作用下在支座材料中装入支承销，支承销因 此占据对于自由旋转地支承的转位式刀片的稳固的支承轴。当然，为了夹紧支承销，锥形的 构型相应地与铣头材料中的锥形部相互配合。因此在旋入螺纹销时，销朝锥形平面旋紧，这 实现了对旋转轴的稳定作用。为了操作销或夹紧销钉，与支承销的杆轴同轴地设置内六角 部。根据转位式刀片的一种特别有利的设计，转位式刀片具有环绕的凹槽，设置在铣头上的滑环或销柱嵌入该凹槽中。此时环绕的凹槽沿径向设置在转位式刀片上。根据一 种可选的实施方式，将环绕的凹槽设置在转位式刀片背侧的支承面或接触面上。因此使得 特别是刀片除了在支承销上的自由旋转的支承以外，还获得了附加的在旋转中的导向稳定 性，确切地通过滑环或者通过销柱实现所述导向稳定性。
下面借助于附图1至12纯示意性地示出本发明的实施例并且在下文中对其进行 详细描述。其中图1为根据本发明的铣刀的一种实施方式，其中，在侧视图a、立体视图b、俯视图 C、侧视剖视图d以及细部视图e中示出具有至少一个包夹的转位式刀片的铣刀；图1. 1为带有在铣削刀具上的材料中的自由空间的另一个细部视图e ；图1. 2为带有根据图3的台阶状的切削刃的另一个细部视图e ；图1. 3为带有根据图2的倒角的切削刃的另一个细部视图e ；图1. 4为带有根据图4的切屑槽的切削刃的另一个细部视图e ；图2以不同的视图如侧视图a、俯视图b、剖视侧视图c以及细部视图d示出转位 式刀片的第一实施方式；图3同样以不同的视图a至d中示出转位式刀片的第二实施方式；图4同样以不同的视图a至d中示出转位式刀片的第三实施方式；图5示出根据本发明的铣削刀具的剖开的侧视图；图6示出根据图5的根据本发明的铣削刀具的俯视图；图7示出根据图6的根据本发明的铣削刀具的另一个侧视图；图8示出支承销的侧视图和正视图；图9示出具有根据图5的刀片的支承销的第一实施方式的放大图；图10示出具有根据图5的刀片的支承销的第二实施方式的另一个放大图；图11示出转位式刀片的剖视图的细部视图；以及图12同样以剖视图中示出的转位式刀片的另一种实施方式。
具体实施例方式图1示出了用于切削加工工件的铣削刀具2的转位式刀片1的基本形状的构型。 这里，转位式刀片1沿径向在铣头3上在旋转对称地构成的Y轴4上可旋转地支承在铣头3 上。同时这里图1还用五个不同的视图中示出带有转位式刀片1的铣削刀具2，其中，图Ia 示出带有转位式刀片1的铣削刀具2的侧视图，图Ib示出透视俯视图，图Ic示出了带有接 入的转位式刀片1的铣头3的视图，图Id示出带有转位式刀片1的铣头3的剖切的细部视 图以及图Ie示出转位式刀片1在铣头3上的接入的放大图。此时转位式刀片1在一定的公差间隙5下可自由旋转地设置在以夹紧配合可拆卸 地固定在铣头3上的支承销7的自由端6上。此时，可自由旋转地支承的转位式刀片1由 铣头3的材料一方面从背侧9整面地以及另一方面从前侧10局部地包夹或包围，以防止从 支承销7上的自动松脱。如由对图1的整体观察上可见，转位式刀片1具有用于形成在支 承销7上的滑动支承部的圆柱形孔11。这里转位式刀片1还在其前侧10具有环形区12，该环形区包括用于形成滑动环的光滑的盘面13，滑动环在载荷下支承在铣头3的包夹的、 包围的材料8上。这在图Ie的细部视图中可以清晰地看到，其中，铣头3的材料8—直延 伸转位式刀片1的环形区12。以一定的公差间隙5可旋转地支承在支承销7上的、带有切削件14的转位式刀片 1被材料8中的自由空间15包围，从而对于置于切削件14上的材料15存在足够的自由空 间，使得转位式刀片1具有足够的旋转自由度。根据图2所示的转位式刀片1的另一种实施方式，这里示出一种具有倒角的切削 刃16的转位式刀片1。根据图3示出转位式刀片1的一种改进方案，其中，该转位式刀片1具有相对于盘 面13台阶式下沉的切削刃16。根据图3示出的转位式刀片1的一种改进方案在图4中示出，在此转位式刀片1 具有相对于切削面13下沉的带有切屑槽17的切削刃16。如上所述，转位式刀片1的切削刃16位于铣头3的包夹的或包围的材料8被去除 的区域中。此时，包夹的或包围的铣头3的材料8仅与盘面13共同作用。图5示出根据本发明的铣削刀具1. 1的一种实施方式的剖视侧视图。这里铣削刀 具1. 1确定用于切削加工工件，其中，在铣削刀具1. 1的铣头2. 1上设置至少一个径向设置 的转位式刀片3. 1，其在旋转对称地构成的Y轴4. 1上可旋转地支承在铣头2. 1上。如特 别是从图5的视图中可见，Z轴形成铣削刀具1. 1的旋转轴5. 1，其中，X轴占据以附图标记 6.1表示的切削水平线。可以理解，Y轴4. 1旋转对称地设计在铣头2. 1上，其中，Y轴与旋转轴5. 1错开 地延伸。这特别是可以从图6和7中清晰地看出。如特别是对图5、9和10的共同观察可 见，转位式刀片3. 1以一定的公差间隙可自由旋转地设置在以夹紧配合可拆卸地固定在铣 头2. 1上的支承销8. 1的自由端7. 1上。这里可自由旋转地支承的转位式刀片3. 1为了防 止从支承销8. 1上的自动松脱地固定，其中转位式刀片由铣头2. 1地材料一方面从背侧9. 1 整面地，另一方面从前侧10. 1局部地包围或接入。这特别是从图5的视图中看到，其中可 以看出，转位式刀片3. 1的前侧10. 1的一个区域被铣头2. 1的材料覆盖。因此在观察图5和9时可以看到，转位式刀片3. 1如何保持在强制保持架中，其 中，通过嵌入转位式刀片2. 1的中央孔11. 1中的支承销8. 1的自由端7. 1以及通过由铣刀 材料确定的从前侧10. 1搭接可旋转地支承的转位式刀片3. 1的造型与背侧的支承部相结 合来确定所述强制保持架。在特别是用于转位式刀片3. 1的稳固的旋转轴12. 1的一种改进方案中，支承销 8. 1在其另一端13. 1具有螺纹区14. 1，利用该螺纹区将支承销固定在铣头2. 1的材料中。 如由图8在支承销8. 1的细部视图中可见的那样，支承销8. 1具有用于旋转支承转位式刀 片3. 1的前部的圆柱形区域15. 1，其中，支承销在其中部区域16. 1中具有用于固定在铣头 2. 1的支座材料中的构造成锥形的区域。然后在该锥形的区域上连接确定为用于在支座材 料中张紧的支承销8. 1的螺纹区14. 1。如从图8中还可见，此时与支承销8. 1的杆轴17. 1 同轴地设置内六角18. 1，在该内六角上可接合作用工具。在本发明的一种特别是在图9、10、11和12中所示的改进中，可自由旋转地支承的 转位式刀片3. 1具有环绕的凹槽19. 1，设置在铣头2. 1上的滑环20. 1或销柱21. 2嵌接到
6该凹槽中。通过这种设计实现对转位式刀片2.1的防离心力保险。此时环绕的凹槽19. 1 可以沿径向设置在转位式刀片3. 1上，如在图9和12中所示。图10和11示出另一种实施 方式，其中，环绕的凹槽19. 1设置在转位式刀片3. 1的背侧的接触面22. 1上。为了装入转 位式刀片3. 1，现在首先在没有支承销8. 1的情况下将转位式刀片3. 1置入滑环20. 1或销 柱21. 1的形锁合连接中，从而使转位式刀片3. 1在前侧或背侧的面中贴靠在滑环20. 1上， 或按照另一种实施方式转位式刀片3. 1利用其环绕的凹槽19. 1嵌接销柱21. 1。从而在保 持架中形成对转位式刀片3. 1规定的调整。为了将转位式刀片3. 1固定在其保持架中，现 在装入支承销8. 1，其中，该支承销本身张紧地拧紧到铣头2. 1的支座材料中并因此提供了 用于转位式刀片3. 1的刚性的旋转轴12. 1。如果现在要更换转位式刀片3. 1，则首先通过 内六角18. 1将支承销8. 1再次旋出，此时，转位式刀片3. 1首先保留在其位置中。如果支 承销8. 1被拆去，则此时可以将转位式刀片3. 1轻易地和简单地从凹窝中取出。附图标记列表
1.转位式刀片
2.铣削刀具
3.铣头
4.轴
5.公差间隙
6.自由端
7.支承销
8.材料
9.背侧
10.前侧
11.孔
12.环形区域
13.盘面
14.切削件
15.自由空间
16.切削刃
17.切屑槽
1. 1铣削刀具
2. 1铣头
3. 1转位式刀片
4. 1Y轴
5. 1Z轴
6. 1X轴
7. 1自由端
8. 1支承销
9. 1背侧
10. 1前侧
11. 1中央孔
12. 1旋转轴
13. 1另一端
14. 1螺纹区
15. 1圆柱形区域
16. 1中部区域
17. 1杆轴
18. 1内六角
19. 1凹槽
20. 1滑环
21. 1销柱
22. 1接触面
权利要求
用于切削加工工件的铣削刀具(2)的转位式刀片(1)，所述转位式刀片在铣头(3)上的旋转对称地构成的Y轴(4)上沿径向可旋转地支承在铣头(3)上，其特征在于，转位式刀片(1)以一定的公差间隙(5)能自由旋转地设置在一支承销(7)的自由端(6)上，所述支承销以夹紧配合可拆卸地固定在铣头(3)上，可自由旋转地支承的转位式刀片(1)防止从支承销(7)上自动松脱地被铣头(3)的材料(8)一方面从背侧(9)整面地并且另一方面从前侧(10)局部地包夹或包围。
2.按照权利要求1所述的转位式刀片，其特征在于，所述转位式刀片(1)具有用于形成 在支承销(7)上的滑动支承的圆柱形孔(11)。
3.按照权利要求2所述的转位式刀片，其特征在于，所述转位式刀片(1)在其前侧 (10)上具有一环形区域(12)，所述环形区域包括光滑的盘面(13)，以形成一滑动环，所述 滑动环在载荷下支承在铣头(3)的包夹的包围的材料(8)上。
4.按照权利要求1-3所述的转位式刀片，其特征在于，所述转位式刀片(1)具有倒角的 切削刃(16)。
5.按照权利要求1-4所述的转位式刀片，其特征在于，所述转位式刀片(1)具有相对于 切削面(13)台阶状地下沉的切削刃(16)。
6.按照权利要求1-5所述的转位式刀片，其特征在于，所述转位式刀片(1)具有相对于 切削面(13)下沉的带有切屑槽(17)的切削刃(16)。
7.按照权利要求1-6所述的转位式刀片，其特征在于，转位式刀片⑴的切削刃(16) 位于去除了铣头⑶的包夹的或包围的材料⑶的区域(15)中。
8.按照权利要求1-7所述的转位式刀片，其特征在于，铣头(3)的包夹的或包围的材料 (8)与盘面(13)共同作用。
9.按照权利要求1所述的转位式刀片，其特征在于，支承销(8.1)在其另一端(13. 1) 上具有螺纹区(14. 1)，利用所述螺纹区将支承销固定在铣头(2. 1)的材料中。
10.按照权利要求9所述的转位式刀片，其特征在于，所述支承销(8.1)具有用于旋转 支承转位式刀片(3. 1)的前面的圆柱形区域(15. 1)以及在其中部区域(16. 1)具有用于固 定到铣头(2. 1)的支座材料中的锥形地构成的区域，在所述锥形地构成的区域上连接用于 张紧在载体材料中的后面的螺纹区(14. 1)。
11.按照权利要求10所述的转位式刀片，其特征在于，所述支承销(8.1)在中部的锥形 地构成的区域(16. 1)中与设置在孔中的锥形部共同作用。
12.按照权利要求11所述的转位式刀片，其特征在于，与支承销(8.1)的销杆轴 (17. 1)同轴地设置内六角(18. 1)。
13.按照权利要求1所述的转位式刀片，其特征在于，可自由旋转地支承的转位式刀片 (2. 1)具有环绕的凹槽(19. 1)，设置在铣头(2. 1)上的滑环(20. 1)或销柱(21. 1)嵌入所 述凹槽中，用于防离心力地固定转位式刀片(2. 1)。
14.按照权利要求13所述的转位式刀片，其特征在于，环绕的凹槽(19.1)沿径向设置 在转位式刀片(2. 1)上。
15.按照权利要求13所述的转位式刀片，其特征在于，环绕的凹槽(19.1)设置在转位 式刀片(2. 1)的前侧的或背侧的接触面(22. 1)上。
全文摘要
本发明涉及一种用于切削加工工件的铣削刀具(2)的转位式刀片(1)，所述转位式刀片在铣头(3)上的旋转对称地构成的Y轴上沿径向可旋转地支承在铣头(3)上。这里转位式刀片(1)以一定的公差间隙(5)能自由旋转地设置在一支承销(7)的自由端(6)上，所述支承销以夹紧配合可拆卸地固定在铣头(3)上，可自由旋转地支承的转位式刀片(1)防止从支承销(7)上自动松脱地被铣头(3)的材料(8)一方面从背侧(9)整面地并且另一方面从前侧(10)局部地包夹或包围。
文档编号B23C5/22GK101977717SQ200980109667
公开日2011年2月16日 申请日期2009年3月17日 优先权日2008年3月18日
发明者弗朗茨-约瑟夫·波科尔姆 申请人:弗朗茨-约瑟夫·波科尔姆