专利名称：铣刀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铣刀，最好为切槽或平侧两用铣刀，其上有固定的可更换的切削刀片。该切削刀片位于与铣刀本体上的凹座或沟相契合的夹头上。每个夹头通过夹紧楔形物形式的紧固装置安装固定在其凹槽内，该楔形物的形状与权利要求1的特征部分符合。
例如，在DE-B-1102526中，披露了在铣刀本体上的凹槽内安装刀片元件的铣刀。在这种情况下，刀片组元通过螺钉和锯齿形楔形物紧固。虽然这样可以好的稳定性和再研磨能力，但是当更换刀片时，这种工具不能获得所需要的精确度，并且还有，加工变得非常昂贵。此外，这种结构不能用于较薄的圆盘形铣刀，例如铣槽工具。
另一种平侧两用铣刀形式的铣刀披露在SE-C-502243(＆US-A-5395186)中。按照这种结构，携带刀片的夹头通过大体径向取向的夹紧楔形物被夹紧在铣刀本体四周的凹槽内。每一个夹头有一个楔形部分，在每一个凹槽的牵引壁上沿凹槽的径向设置有锯齿，用于与夹头上的相应的锯齿配合。该夹紧楔形物径向向内逐渐变小，并被锁紧螺钉夹紧，螺钉通过夹紧楔形物上的一个通孔拧紧到夹头本身上的一个螺纹孔内。尽管已经证明这种工具能够提供精确的调整，并且能够在工件上形成光滑的表面，但是，它有两个缺点需要克服。如此，夹紧楔形物将有较小的变松的危险，并且以较大的力冲出，这样会造成致命的影响。此外，对于这种夹紧结构，将切割宽度减少到10mm以下是很困难的，因为带孔的楔形物需要一定的宽度。
确实，按照SE-C-452713(&US-A-4801224)结构的切槽铣刀能够加工较窄的槽。按照这种结构，每一个刀片被弹力夹紧，该弹力是弯曲安装在圆盘上的夹紧臂时产生的。这种装置使用容易，结构简单，包括极少的零件。然而，其缺点是不能达到所需要的离心固定程度。此外，每当夹紧一个新刀片时，刀片的位置受到一定程度的磨损。
还有，在WO-A-88／02292(＆US-A-4922977)中披露了一种木材加工专用的旋转刀头。这种工具具有沿径向向外逐渐变小的楔形物，用于夹紧切削齿，后者具有锯齿形表面。因此，楔形物和切削齿都被离心式紧固。用于每个切割位置的凹槽相对深而宽并且径向向内加宽，因而削弱了圆盘。这样或许可满足木材加工但不能满足金属机加工，因为后者的特殊切削力要大几倍。还有，木工工艺与金属机加工工艺截然不同。
这样，本发明的一个主要目的是提供一种用于金属机加工用的平侧两用铣刀，其用强而稳固地夹持的切削刀片实现宽度较窄的切削。
本发明的另一个目的是创制一种平侧两用铣刀，其所包含的不同的部件绝对能抵制由离心力所造成的移位。
本发明的另一个目的是减小由于在切削刀片上设置凹槽所致的圆盘强度的减弱。
这些和其它目的通过创制一种平侧两用铣刀得以实现，该铣刀具有权利要求1的特征性条款所限定的特征。
为了描述性而不是限制性的目的，现在，将结合附图对本发明进行更详细的描述。这些附图在此简要介绍
图1示出了按照本发明的一个实施例的平侧两用铣刀的分解立体图。
图2示出了按照图1的平侧两面铣刀的刀位，其中部分圆盘、螺钉和楔形物为处于夹紧状态的径向剖面图。
图3与图2相似，楔形物为非夹紧状态。
图4示出了按照本发明的另一个实施例的切削刀片的位置，楔形物处于夹紧状态。
图5示出了与图4相同的实施例，然而携带刀片的夹头移开了。
图6示出了按照本发明的切削刀片位置的另一种结构。
图7到10分别示出了四种不同的楔形物结构，从外侧沿径向看的视图。
图11示出了按照本发明的切削刀片位置的另一种结构。
图12为与图2相似的视图，为另一种实施例处于夹紧状态。
图13为与图12相似的视图，处于非夹紧状态。
图14为径向剖面图，示出了图12实施例的调节器的剖面图。
图15为用于图12的实施例的流体加压器的局部轴向剖面图。
在图1中，盘状铣刀通常用参考标号1表示。其有一个中心衬套部分2用于将圆盘紧固到驱动轴(没有示出)上，以及多个四周凹槽3用于容纳夹紧楔形物4和刀片携带夹头5。每一个凹槽相对于旋转方向R包括一个引导壁32和一个牵引壁12。这两个壁基本上与旋转轴平行，并且沿径向向内会聚，以便在制造凹槽时只需要去掉少量的材料。因此这种凹槽容易制造、加工，并且不象径向向内发散的凹槽那样降低铣刀本体的强度。侧面12和32形成的角一般在8到25°之间，最好为10到20°。此外，这种向外发散的角度使得能够使用较大的夹头5。屑槽33设置在每一个凹槽3的前面，以便得到无阻塞的安全的切屑流。
按照图1-3所示的实施例，每一个夹紧楔形物4有一个平滑的孔6，通过这个孔放入紧固工具，例如六角形键或TORX形键，用于转动位于楔形物的径向内侧的螺钉7。该螺钉拧到凹槽3的底部表面上的螺孔17内。孔17与凹槽的侧表面32大体平行。底部表面或支撑表面8能够制成台阶形，以便产生一个倾斜的底部表面8′，位于夹头5的径向内侧。然而，表面8′并不是夹头5的支撑面在它们之间应当一直有一个径向间隙。螺钉7的最大直径(即它的头部)比楔形物孔6的直径稍大一些，这可以在图2和3中清楚地看到。本发明的基本特征是夹紧楔形物为“负的”，这意味着从轴向看楔形物径向向外逐渐变小(即，窄)，见图2和3。楔形物的牵引面与引导面之间的夹角在5-25°较合适，最好在10-20°之间。
刀片携带夹头5有一个锯齿形牵引面11，其大体沿轴向是直的。该锯齿形表面用于与凹槽3的牵引面上的相应锯齿形表面12啮合。该锯齿最好沿平侧两用铣刀的整个宽度延伸，而不是只包括宽度的一部分。夹头11插入凹槽发生在轴向，既可从铣刀的前面也可是从它的背面插入，这些侧面大体上是一致的。当楔形物4沿径向向内移动时，或者即使放置在底部表面8上时(在这种情况下螺钉7的头将埋在孔17内)，在楔形物和夹头之间产生一个足够的间隙，因此锯齿形突起可能不啮合，从而使得夹头能够径向向外移动。此外，合适的切削刀片13通过一个固定螺钉14安装在每一个夹头5的座上。例如，这些切削刀片可以加工成美国专利说明书US-A-5454671的形状，该专利作为参考结合于此。
夹头的安装这样完成首先，通过在孔17内完全或几乎完全紧固压紧螺钉完成。随后，楔形物4放置在支撑面8上，或者，如果螺钉头从支撑面8的平面突起，放置在螺钉7的头上。然后，夹头5被放置到位，通过选择最低的锯齿啮合可以得到预定的径向位置。由于凹槽壁12和32径向向外分离，这种锯齿啮合是阻止夹头和楔形物背面由于离心力冲出的唯一方法。此外，夹头，以及切割刀刃，在夹头夹紧之前，通过在锯齿方向滑动夹头可以在轴向进行很好的调整。在夹紧之前，即在楔形物被压紧在其夹紧位置(图2)之前，由于事实上在夹头上的孔16内安装了一个弹簧15，将圆盘15A压在楔形物的斜侧面9上，使楔形物四周压到表面32上，楔形物和夹头分别保持一定程度的稳定性和固定能力。当夹头达到所需要的位置时，旋转压紧螺钉7使其径向向上移动，径向向外推楔形物4，直到楔形物的表面9和夹头的引导抵靠面18之间抵靠在一起，楔形物夹紧夹头5。
与SE-C-502243相比，本发明具有两个优点a)由于楔形物4“负的”几何形状，楔形物和夹头完全离心紧固成一个整体；b)由于楔形物孔6不需要容纳压紧螺钉7，而只是提供一个进入孔用于旋转螺钉，该孔可以制造的很窄，这样就能够使用通常的薄圆盘1。
在图4和5中示出了本发明的另一个实施例，其显然不能使用与按照图1到3的实施例同样薄的平侧两用铣刀(因为图4和5在楔形物上需要一个较大的孔)，但是其具有离心合理性及切割凹槽位置径向向外变宽的决定性的优点。按照该实施例，通过转动一个双向螺钉19使楔形物4′移动。该螺钉包括螺纹端部部分20和21，它们分别向相同的方向旋转(在图中示出了一个左旋螺纹)，但螺距不同，例如比例为1∶2。当安装楔形物时，螺钉的较小螺距部分20被首先拧入带螺纹的楔形物孔6′中，直到另一个螺纹部分21抵靠上(图5)。随后，后者逆时针拧入圆盘孔17内，使得楔形物以螺钉一半的速度径向向内移动。为了夹紧夹头，按照图4，随后顺时针旋转螺钉。
再另一个实施例如图6所示，在此，使用了差动螺钉22，在其上的两个相对的、带螺纹的部分被拧向不同的方向，即，一端为左手螺纹，一端为右手螺纹。理论上，哪一个在哪一个方向并不重要。该螺钉以该领域的技术人员熟知的方法起作用。例如，通过在孔17内转动差动螺钉一个距离δ，楔形物则在同一方向移动2δ的距离。
图7到10为楔形物4的不同实施例的、从径向外侧看的视图。按照图7，楔形物具有大体矩形的截面，其平的抵靠面10与圆盘本体1啮合，与图1所示实施例相似。为了确保楔形物在轴向，另一种楔形物的形状为具有一个凸形抵靠面10A与圆盘本体1的凹形表面32A啮合，如图8所示。在图9中，楔形物有一个凸形部分10B与圆盘本体1的凹形表面32B啮合，以及一个相对于夹头的邻接表面斜向延伸的平面9。在图10中，示出了另一种结构，其中，楔形物4C包括一个凹形的啮合表面10C，其与圆盘本体的凸形表面32C啮合。
除了按照图1的压紧螺钉7之外，还可以用其它的装置轴向向外压楔形物4。因此，按照图11，一个带螺纹的螺塞23可以拧入铣刀上的带螺纹的进入孔24。该螺塞的径向内端插入到旋转调节器本体26上的空穴25内，调节器的旋转中心轴线与铣刀圆盘的旋转轴线基本平行。旋转体26将一个大体径向向内的力转变成一个大体径向向外的力，由此移动楔形物4，并且使楔形物径向向外，从而夹紧夹头。
按照图12到15，铣刀圆盘上所有的夹头都可以通过一种液压介质中心地锁紧，例如液压油、液压脂或粘性弹性物。该介质被封闭在一个空间内，例如，以中心调节器空穴27的形式，并且管形孔28沿所述中心空穴基本上径向向外延伸。径向外侧，每一个管形空穴与一个由具有合适硬度的材料，例如钢，制成的圆柱型塞子或销子29连接。从而使得塞子29压在楔形物4上，并向外挤压它们，以便以类似的方法夹紧楔形物携带夹头。液压介质通过合适的方法加压，例如，通过在轴30上的活塞31，并且用同样的方法缩回，或者通过一个压紧螺钉(没有示出)。
在所有的实施例中，引导侧面12都与楔形物移动装置的轴向中心轴线大体平行，不论是简单螺钉7，双向螺钉19还是塞子29。
本发明所得到的优点是明显的。由于夹紧楔形物为负的形状，对于楔形物和夹头都可以得到非常合理的离心式紧固。此外，事实上，在图2，3，11和12-15的实施例中，楔形物不必包含螺钉孔，只需要一个工具进入孔，整个平侧两用铣刀可以被加工到大约5mm的厚度，这对于按照SE-C-502243的结构是不可能的。虽然按照SE-C-452713实际上加工出了这种平侧两用铣刀，但是牺牲了离心式紧固。此外，事实上，由于楔形物和夹头的上的槽相对较浅并且它的壁径向向内会聚，得到的铣刀本体较稳固。已经证明这是必需的，特别是对于对于具有小的铣削直径的铣刀本体而言，例如，小于100mm，更是如此。
权利要求
1．铣刀，最好为开槽或平侧两用铣刀的形式，其中，切削刀片位于夹头(5)上，夹头放置在铣刀四周的凹槽(3)内，夹头通过夹紧楔形物(4)夹在铣刀中，每个夹头有一个位于夹头的牵引面上的锯齿形表面(11)，该牵引面(11)与所述凹槽上相应的锯齿形支撑面(12)契合，该楔形物(4)为“负的”，即径向向外逐渐变窄，其特征在于，凹槽(3)包括一个用于楔形物(4)的引导支撑表面(32)，该支撑表面相对于锯齿形支撑表面(12)径向向内会聚。
2．按照权利要求1的铣刀，其中夹紧楔形物包括一个大体径向的楔形物孔(6)，并且，其中凹槽的底部表面具有大体径向的螺纹孔(17)，在该孔内插入一个压紧螺钉(7)，螺钉的头压在楔形物的底侧上，从而径向向外移动楔形物，能够从楔形物孔(6)插入一个紧固工具，并拧螺钉(7)。
3．按照权利要求1的铣刀，其中楔形物(4)具有一个螺纹孔(6′)，并且凹槽的底表面也具有一个螺纹孔(17)，无头螺钉(19，22)被拧到所述两个孔中。
4．按照权利要求3的铣刀，其中螺钉(19)的两个端部(20，21)的螺纹方向相同，但螺距不同。
5．按照权利要求3的铣刀，其中螺钉(22)的两个端部的螺纹方向相反。
6．按照权利要求1的铣刀，其中螺塞(23)被拧到铣刀上的螺孔(24)内，这样螺塞的径向内端与旋转体(26)配合，旋转体将螺塞上的大体径向向内的力转换成大体径向向外的力作用在夹紧楔形物的底侧。
7．按照权利要求1的铣刀，其中所有的夹紧楔形物都借助于一个中心液压装置(图12到15)径向向外移动。
8．按照前面任何一个权利要求的铣刀，其中每一个夹头包括一个用于容纳弹性体(15)的孔(16)，例如容纳螺旋弹簧，弹簧用于压在夹紧楔形物上。
9．按照前面任何一个权利要求的铣刀，其中夹头楔形物包括一个凸形或凹形侧表面，其抵靠在铣刀上的相应形状的支撑面上，以便轴向固定楔形物。
10．一种铣刀，包括一个可围绕轴线旋转的本体，并且在本体的外部四周有环绕的间隔开的槽(3)，每一个凹槽包括引导表面(32)和牵引表面(12)，它们沿径向向内的方向会聚，并且所述牵引面为锯齿形；夹头(5)，其安装在每一个所述凹槽中，每一个夹头包括一个适合于支撑可替换切削刀片(13)的座，并且具有引导和牵引表面，所述夹头的牵引面为锯齿形并与所述凹槽的牵引面啮合；楔形物(4)，其置于各自的凹槽内，用于在此夹紧所述夹头(5)，每一个楔形物包括一个与所述凹槽的引导面(32)啮合的引导面(10)，以及一个与所述夹头的所述引导面(18)啮合的牵引面(9)，所述楔形物的所述引导和牵引面沿径向向外的方向会聚；以及一个调节器(7，19，22，26，29)，其用于将楔形物径向向外压入夹紧装置，使夹紧装置与各自的夹头啮合。
11．按照权利要求10的铣刀，其中，所述凹槽与夹头的牵引面上的锯齿沿与轴线大体平行的方向延伸。
12．按照权利要求10的铣刀，其中，每一个所述凹槽包括一个底部壁(8，8′)，底部壁上具有大致径向延伸的螺钉孔(17)，一个压紧螺钉(7)拧在所述孔内，并且螺钉具有一个位于所述底部表面与相应所述楔形物的底部表面之间的头，所述相应的楔形物包括一个通孔(6)，其与所述螺纹孔对准，用于容纳工具以便旋转所述压紧螺钉(7)。
13．按照权利要求10的铣刀，其中，每一个所述凹槽包括一个底部表面(8)，其上面具有一个大致径向延伸的螺纹孔(17)，每一个所述楔形物包括一个螺纹通孔(6′)，其与所述底部壁上的所述孔对准，并且一个无头螺钉(19，22)既拧入所述孔又拧入所述通孔。
14．按照权利要求13的铣刀，其中，所述螺钉包括两个螺纹部分(20，21)，它们分别与所述孔和通孔啮合，所述螺纹部分旋向相同并且具有不同的螺距。
15．按照权利要求13的铣刀，其中，所述螺钉包括两个螺纹部分，它们分别与所述孔和通孔啮合，所述螺纹部分旋向相反。
16．按照权利要求10的铣刀，其中，所述调节器包括一个旋转元件(26)，其放置在每一个楔形物(4)的径向内侧，并且有一个可以与所述相应的楔形物啮合的表面，用于随着所述元件(23)在一个方向的转动将所述楔形物径向向外移动，还包括用于转动所述元件的装置。
17．按照权利要求16的铣刀，其中，所述本体包括一个与每一个所述旋转元件连通的进入孔，以便能够将力传送到所述元件，从而转动所述元件。
18．按照权利要求17的铣刀，还包括一个螺塞(23)，其拧入所述进入孔，用于产生所述的力。
19．按照权利要求1的铣刀，其中，所述调节器(29)包括一个位于所述本体内的流体通道装置，以及用于将流体压到所述通道装置内的存放流体的装置，还包括将加压的流体传送到所述楔形物的装置。
20．按照权利要求1的铣刀，还包括元件(15，15A)，其偏转弹压到相应的楔形物上，以推动所述相应的楔形物。
全文摘要
本发明涉及一种平侧两用铣刀,其中切削刀片位于夹头(5)上,夹头放置在铣刀四周的凹槽内。夹头通过楔形物(4)被夹住,每个夹头有一个位于夹头的牵引面上的锯齿形表面(11),该牵引面与所述凹槽上相应的锯齿形表面楔合。该楔形物为“负的”,即径向向内倾斜。这样对夹头和楔形物都有可靠的离心式紧固。另外,凹槽(3)向外加宽,这样有可能制得坚固的铣刀本体,其凹槽相对易于加工。
文档编号B23C5/22GK1205662SQ9619931
公开日1999年1月20日 申请日期1996年10月31日 优先权日1996年10月31日
发明者英格玛·夸特 申请人:桑德维克公司