磨削切断/开槽刀片的方法和切断/开槽刀片与流程

本发明总的涉及一种磨削切断/开槽刀片的方法、一种切断/开槽刀片以及槽铣刀盘。

背景技术：

切断/开槽刀片可以用于需要在工件中制造凹槽或将工件的一部分从另一部分切掉的车削应用中。它们也可以用于槽铣应用中，通过旋转的槽铣刀来铣削狭槽或凹槽。

这种切断/开槽刀片包括前刀面、主间隙表面和形成在前刀面和主间隙表面之间的主切削刃。切断/开槽刀片包括左侧间隙表面和右侧间隙表面，其中切削刃包括形成在前刀面和左侧间隙表面之间的左侧切削刃，以及形成在前刀面的右侧间隙表面之间的右侧切屑刃。

在制造这种切断/开槽刀片期间，磨削间隙表面来提供锋利的切削刃。在图1中示出了现有技术中使用的磨削方法。磨削表面被设置在磨轮的外部弯曲的径向表面上，并且通过将刀片朝向该径向外部弯曲的磨削表面放置来磨削主间隙表面，并且切断/开槽刀片相对于弯曲的磨削表面上下移动，以获得平坦或平面的主间隙表面和平直的主切削刃。此后，切断/开槽刀片相对于磨轮定向和定位，以能够磨削左侧间隙表面和/或右侧间隙表面。

然而，存在改进磨削切断/开槽刀片的方法的需要。更准确地是，通过改善间隙表面的平坦度，特别是主间隙表面的平坦度以及切削刃的质量并缩短处理时间。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种磨削切断/开槽刀片的改进方法。特别是，寻求提供一种提高间隙表面的平坦度和切削刃的质量的磨削方法，并且这可用于缩短磨削切断/开槽刀片过程中的处理时间。

因此，本发明涉及一种磨削切断/开槽刀片的方法，该方法通过以下步骤实现：旋转包括平面的磨削表面的磨轮，所述平面的磨削表面具有平行于旋转轴线的法向向量和在磨削表面的平面中的切向的旋转方向；提供切断/开槽刀片，其包括前刀面、主间隙表面和形成在前刀面和主间隙表面之间的主切削刃；相对于磨削表面定向和定位切断/开槽刀片，使得主间隙表面平行于平面的磨削表面，并且使得在主间隙表面的平面内和旋转方向上看，主切削刃的法向向量在切断/开槽刀片的位置与切向的旋转方向形成一定角度，该角度相对于平行定向至少为20度；和磨削主间隙表面，从而获得磨削痕迹，该磨削痕迹与主切削刃的法向向量之间的角度对应于所述法向向量与切向的旋转方向之间的角度。

通过该方法，切断/开槽刀片提供了平面的主间隙表面和高的切削刃质量。在切削刃质量方面，不仅重要的是在主切削刃上获得正确/期望的宏观几何形状，在这种情况下，这意味着主切削刃应当尽可能得平直，而且还重要的是通过在主切削刃上实现刃圆化或所谓的er的正确/期望的尺寸来获得正确/期望的微观几何形状。该磨削方法提供了一种有效的方式来获得平直的主切削刃和微观水平上的所期望的主切削刃圆化。当磨削正确尺寸的刃圆化时，特别是当磨削相对小的刃圆化或锋利的切削刃时，重要的是避免小的微观缺陷，例如切削刃的小崩裂。根据本发明的磨削方法提供了主间隙表面和平面的磨削表面之间较长的接合，使得能够减小施加到主间隙表面的磨削压力。这也减小了主切削刃上的压力和主切削刃的崩裂倾向。由此，实现了较高的切屑刃质量，这提高了切削性能/加工效果和刀片的使用寿命。因为刀片可以相对于磨轮保持在一个位置(例如，不需要上下移动刀片来磨削平坦的间隙表面和平直的切削刃)，并且还因为当在同一个平面的磨削表面上磨削切断/开槽刀片的多个间隙表面和切削刃时较短的行进距离，所以磨削过程的处理时间也可以缩短。因此，刀片可以相对于磨轮保持在特定位置，并且当主间隙表面和主切削刃已经被磨削时，刀片可以转动到右侧间隙表面或左侧间隙表面与平面的研磨面平行的定向。然而，该方法不限于从主间隙表面开始磨削，因为磨削可以从左侧间隙表面或右侧间隙表面上开始，在此之后，刀片可以转动到朝向随后磨削主间隙表面的定向。能够有利的是在磨轮的一侧上磨削左侧间隙表面和在磨轮镜面对称的相反侧上磨削右侧间隙表面(下面将进一步描述)。但是，仅需要一个这样的位置变化来磨削切断/开槽刀片的所有间隙表面和切削刃，这与在相对于磨轮的几个不同位置上进行磨削相比减少了处理时间。与例如磨轮的直径方向相对侧之间的行进距离相比，磨轮上的镜面对称位置之间的行进距离也相对较短。还可以进一步注意的是，根据本发明的磨削方法中可以使用相对小尺寸直径的磨轮，以减小该行进距离。

法向向量与切向的旋转方向之间的角度相对于平行定向可以至少为30度。

因此，可以获得磨削处理的处理时间和刃质量的进一步提高。

法向向量与切向的旋转方向之间的角度相对于平行定向可以小于70度。

因此，切断/开槽刀片设置有磨削痕迹，磨削痕迹相对于平行定向与切削刃成至少20度的角度，这提高了切削刃的刃质量，从而在微观水平上提供期望的刃圆化。

法向向量与切向的旋转方向之间的角度相对于平行定向可以小于60度。

切断/开槽刀片可以进一步包括左侧间隙表面和右侧间隙表面，并且其中切削刃包括形成在前刀面和左侧间隙表面之间的左侧切削刃，以及形成在前刀面和右侧间隙表面之间的右侧切削刃，并且对于每个相应的间隙表面，切断/开槽刀片相对于磨削表面定向和定位，使得相应的间隙表面平行于磨削表面，并且使得在切断/开槽刀片的位置处，法向向量与切向的旋转方向之间形成一定角度，该角度相对于平行定向至少为20度。如上所述，磨削方法不限于从磨削主间隙表面开始，随后磨削侧间隙表面。因此，磨削方法可以从磨削任意的右侧间隙表面和左侧间隙表面开始，随后磨削主间隙表面。

还可以通过将切断/开槽刀片从磨削主间隙表面的位置倾斜来磨削左侧间隙表面和右侧间隙表面，从而最小化切断/开槽刀片在磨削位置之间的移动，因此缩短了磨削处理时间。

切断/开槽刀片可以包括在主间隙表面和左侧间隙表面之间的左手侧角半径表面和在主间隙表面和右侧间隙表面之间的右手侧角半径表面，并且其中切断/开槽刀片在磨削左侧间隙表面和主间隙表面的位置之间逐渐移动，因此磨削左手侧角半径表面，并且/或者其中切断/开槽刀片在磨削右侧间隙表面和主间隙表面的位置之间逐渐移动，因此磨削右手侧角半径表面。

因此，在将切断/开槽刀片在磨削主间隙表面和相应的左侧间隙表面和右侧间隙表面的位置之间倾斜的步骤期间加工角半径表面，因此缩短了磨削刀片的处理时间。

本发明进一步涉及一种切断/开槽刀片，其包括前刀面和主间隙表面以及形成在前刀面与主间隙表面之间的主切削刃，其中主切削刃具有在主间隙表面的平面内的法向向量，并且其中主间隙表面包括具有与主切削刃的法向向量之间形成至少20度的定向的磨削痕迹。

因此，提供了一种切断/开槽刀片，其可以通过本文公开的方法处理，并且该切断/开槽刀片具有平面的主间隙表面，由于在微观级别上提供期望的刃圆化的磨削痕迹，其具有良好刃质量。

磨削痕迹可以具有与主切削刃的法向向量之间形成至少30度的定向。磨削痕迹可以具有与主切削刃的法线向量之间形成小于70度，或小于60度的定向。

切断/开槽刀片可以进一步包括左侧间隙表面和右侧间隙表面，并且其中切削刃包括形成在所述前刀面和左侧间隙表面之间的左侧切削刃，和形成在前刀面和右侧间隙表面之间的右侧切削刃，并且其中相应的左侧间隙表面和右侧间隙表面包括磨削痕迹，该磨削痕迹与法向向量之间形成至少20度的角度。

左侧间隙表面和右侧间隙表面可以形成在从切断/开槽刀片的相应的左侧和右侧突出的搁架上。

因此，相应的左侧间隙表面和右侧间隙表面的磨削可以仅限于由搁架限定的侧表面，而切断/开槽刀片的剩余的侧表面仍然不受磨削过程的影响。因此，获得明确限定的间隙表面。

从主间隙表面到搁架的端部的搁架的向后延伸范围，并且因此左侧间隙表面和右侧间隙表面的向后延伸范围可以在相应的左侧切削刃和右侧切削刃处是最大的，并且可以随着在相应的左侧切削刃和右侧切削刃下方的距离的增加而减小。搁架的端部因此可以沿着单个平直且倾斜的线或几条直的/倾斜的线，或沿着单个曲线(例如，大约四分之一圆)，或几条曲线或直线和曲线的任何组合延伸，上述线从左侧切削刃和右侧切削刃的后端朝向主间隙面延伸。

因此，左侧间隙表面和右侧间隙表面的形状适合于在切断/开槽刀片的位置和定向下进行磨削，其中相应的左侧切削刃和右侧切削刃在相应的间隙表面的平面中具有法向向量，并且该法向向量具有在旋转方向上的向量分量，并且该法向向量在切断/开槽刀片的位置处与切向的旋转方向之间形成一定角度，该角度对应于主切削刃的法向向量与切向的旋转方向的之间的角度。

主间隙表面和左侧间隙表面之间以及主间隙表面和右侧间隙表面之间的内角分别可以比90度要尖锐，优选地在85-89度的范围内。

因此，切断/开槽刀片适用于切断和开槽应用，最小化刀片夹在正加工的凹槽中的风险。

切削工具可以通过本文所公开的方法获得。

本发明还涉及一种槽铣刀盘，其具有中心轴线，并且包括：外周表面，所述外周表面设置有多个切削刃；第一侧表面，所述第一侧表面具有围绕中心轴线的支承表面；第二侧表面，所述第二侧表面与第一侧面相反；和附接装置，所述附接装置适合于与可旋转的安装轴的配合附接装置相互作用，以允许旋转防止槽铣刀盘附接到可旋转的轴并且迫使支承表面朝向轴的端部表面处的安装表面，其中，多个切削刃被设置在分开的切削刀片中，切削刀片被形成为如本文公开的切断/开槽刀片，并且被安装在布置在槽铣刀盘的外周表面上的刀座中。

这种槽铣刀盘或所谓的槽铣刀被用于在工件中切削相对深、窄和长的狭槽或均匀宽度的凹槽。槽铣刀也可用于切除或切断操作。槽铣刀盘通常为平坦的，具有平面的第一侧表面和第二侧表面。刀盘的切削刃布置在分开的切削刀片上，该切削刀片垂直于铣削刀盘的旋转平面定向，并且通常具有稍微大于刀盘自身的宽度的宽度。槽铣刀盘的厚度可以在1.5mm至10mm的范围内，优选地为2-8mm。刀盘可以设置有附接装置，用于旋转防止槽铣刀盘附接到可旋转的轴，并且用于朝向轴的端部表面挤压支承表面。附接装置可以包括刀盘中的通孔和轴的端部表面中的螺纹孔，其中螺钉适合于延伸穿过刀盘中的孔并旋拧入螺纹孔，以及旋拧入将要延伸通过铣削刀盘的中心孔的中心毂的螺纹孔。

本发明进一步涉及如本文公开的切断/开槽刀片的车削或铣削的用途。

附图说明

本发明现在通过举例的方式参照附图描述，其中：

图1示出了根据现有技术的切断/开槽刀片的磨削。

图2示出了根据本发明的实施例的切断/开槽刀片。

图3示出了根据本发明的实施例的磨削主间隙表面的位置。

图4示出了根据本发明的实施例的磨削左侧间隙表面和右侧间隙表面的位置。

图5示出了根据本发明的实施例的槽铣工具。

具体实施方式

在下文中，列出了根据本发明的各实施例的切断/开槽刀片的磨削方法和切断/开槽刀片的详细说明。

首先，在图1中，示出了切断/开槽刀片1的常规磨削方法。提供了磨削刀盘，其具有围绕刀盘周界的径向外部的弯曲磨削表面。刀片被带到该径向外部的磨削表面上，以修整刀片的主间隙表面。由此，获得具有略微凹形的主间隙表面并且在切削刃处设置有从主间隙表面的下部直线延伸到主间隙表面的上部的磨削痕迹。

根据本发明的实施例的切断/开槽刀片在图2中示出。刀片包括硬质合金或其它硬质/耐磨材料，例如高速钢或陶瓷的本体。刀片包括前刀面3和主间隙表面4。在前刀面3和主间隙表面4之间形成有主切削刃5。根据本发明的刀片具有在磨削期间获得的平面的主间隙表面4，这将在下面详细说明。

搁架14分别从刀片的本体的左手侧和右手侧突出，以形成左侧间隙表面和右侧间隙表面7和8(在图2中仅左侧可见)。在左侧间隙表面7和前刀面3之间形成左侧切削刃9，并且在前刀面3和右侧间隙表面8之间形成右侧切削刃10。搁架14从主间隙表面4的向后延伸范围靠近相应的左侧和右侧的切削刃9和10是最大的，并且随着相应的左侧切削刃和右侧切削刃下方的距离增大而减小。因此，当从切削刃向下移动时，由搁架的延伸范围限定的左侧间隙表面和右侧间隙表面7和8的宽度减小。如后面将看到的，侧间隙表面的形状与刀片的磨削方法有关。

左侧间隙表面和右侧间隙表面7和8与主间隙表面4之间形成相应的左手侧角半径表面和右手侧角半径表面11和12。每个角半径表面形成为主间隙表面和右间隙表面/左间隙表面之间沿着刀片的侧面延伸的圆化过渡表面。在角半径表面和前刀面之间形成具有圆化形状的角半径切削刃。

主切削刃的法向向量被定义为垂直于主切削刃5延伸并且位于平面的主间隙表面4的平面内的向量。因此，主切削刃的法向向量可以沿图2中所示的方向n或在相反方向上延伸。

主间隙表面4设置有以线6示出的覆盖表面的磨削痕迹。这些磨削痕迹相对于如上所述的法向向量倾斜。法向向量n与磨削痕迹之间的角度α至少为20度。该角度优选地还小于70度，并且最优选地在30-60度的范围内。磨削痕迹在间隙面的表面上可见为划痕。

左侧间隙表面和右侧间隙表面也设置有倾斜的磨削痕迹13(示出左侧)。相似地，左侧间隙表面和右侧间隙表面上的磨削痕迹与针对主间隙表面定义的法向向量n形成角度。磨削痕迹与法向向量n之间的角度至少为20度。磨削痕迹被定向成使得当沿着间隙表面的侧面从切削刃向下移动时，该磨削痕迹向前倾斜。因此，磨削痕迹基本上遵循限定了相应的左侧间隙表面和右侧间隙表面7和8的搁架14的形状。

图3示出了磨削切断/开槽刀片的主间隙表面的方法。提供具有平面的磨削表面2并围绕旋转轴线x旋转的可旋转的磨轮或刀盘。切断/开槽刀片1以主间隙表面面向磨削表面并平行于平面的磨削表面设置和定向。主切削刃的法向向量n如上定义，位于刀片的主间隙表面4的平面内。刀片被定位在磨削表面上，使得在主间隙表面的平面中和在旋转方向上观察，主切削刃的法向向量n在该位置处与在相同位置上的切向的旋转方向r形成至少20度的角度。

在图3中，示出了满足上述要求的磨削表面上的四个扇区a、b、c和d。从扇区a开始，切断/开槽刀片的主间隙表面4被示出为正方形，并且主切削刃的法向向量na在磨削表面的平面内延伸。在同一点上，切向的旋转方向为ra。法向向量na和切向的旋转方向ra之间存在角度αa。在这种情况下(角度αa比90度要尖锐)，法向向量在旋转方向被观察或定向。这并不一定意味着刀片必须在磨削位置上倒置。相反，法向向量被定义在旋转方向上，以指定特定角度α和磨轮上的扇区a、b、c和d，并且与刀片前刀面面向旋转方向或背对旋转方向无关。刀片被定位在磨削表面上，使得角度αa相对于平行定向至少为20度。优选地，角度αa相对于平行定向还小于70度。该范围由扇区a周围的外部虚线(---)表示。而且，30＜αa＜60度的优选范围由内部虚线(-.-.-)表示。

同样，在扇区b、c和d中需要刀片被定位在磨削表面上，以使角度αb、c和d相对于平行定向至少为20度。在每种情况下，所示的法向向量(nb、nc、nd)在相应的位置(rb、rc、rd)中具有在旋转方向上的向量分量。

因此，通过将切削刀片定位在任何指定的扇区a、b、c或d中，从旋转的磨削表面获得磨削痕迹，其与针对间隙面定义的法向向量之间形成至少20度的角度。

在图4中，示出了左侧间隙表面和右侧间隙表面的磨削。在位置a磨削左侧间隙表面，在位置b磨削右侧间隙表面。限定侧间隙表面的切削刀片的本体的相应侧上的搁架14靠近旋转的磨削表面的刀刃定位。因此，旋转的磨削表面的刀刃遵循搁架的形状。

因此，通过将切断/开槽刀片的侧面定位在指定扇区a或b(或类似的c或d)中，从旋转的磨削表面获得倾斜的磨削痕迹，其与针对间隙面定义的法向向量之间形成至少为20度的角度。

为了磨削两个侧间隙表面和主间隙表面，刀片在图4所示位置和图3所示位置a或b中的一个之间移动。在将刀片从磨削侧间隙表面的位置移动到磨削主间隙表面期间，磨削这些表面之间的角半径区域。相对于现有技术，刀片的移动减少，从而可以增加在切断/开槽刀片的磨削期间的生产能力。

在图5中，槽铣刀盘被示为设置有如本文公开的多个切断/开槽刀片。磨削刀盘包括带有中心轴线的薄且平坦的刀盘本体，刀盘本体具有：第一侧面，所述第一侧面具有支承表面，支承表面适合于支撑抵靠于轴的端部表面上的安装表面；和第二表面，所述第二表面适合于背对安装状态下的轴。刀盘具有带有包括多个锯齿状突起的锯齿形外周表面的总体圆形形状。每个锯齿状突起在其尖端附近设置有凹部，在凹部中安装有切断/开槽刀片形式的切削刀片，每个切削刀片具有切削刃，用于在工件中切掉或制造凹槽。刀片利用夹紧指(clampingfinger)被安装在刀座中，夹紧指用于将刀片固定在槽铣刀盘的刀座中。这些刀片具有1.5mm至10mm，优选地2-8mm的宽度，并被设计用于在进刀方向上的切削动作。然而，刀片的切削刃稍微宽于槽铣刀盘的宽度，以便在切削期间确保刀盘与工件在狭槽中的间隙。这种刀片也可以在车削时用于切断和/或开槽。在两个相邻的锯齿状突起之间形成有凹部，其被用作切屑空间，该切屑空间在切削操作期间允许切削碎屑的形成/收集。磨削刀盘还设置有中心孔和围绕中心孔分布的四个螺孔形式的附接装置。