铣削工具和用于此类铣削工具的切割嵌件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有圆盘形或条形基部主体(10)和若干切割嵌件(12)的铣削工具，该基部主体可以绕着旋转轴(R)被驱动，并且该切割嵌件(12)沿着基部主体(10)的外圆周设置在彼此相背对的侧上，其特征在于，该切割嵌件(12)从轴向方向看相互重叠。本发明还涉及一种切向切割嵌件(12)，其尤其用于前述类型铣削工具，该切向切割嵌件具有两个侧表面和两个正面，紧固开口延伸穿过该两个侧表面，其中在正面到侧表面的接合部处形成切割刃，其中该紧固开口偏心地设置。
【专利说明】铣削工具和用于此类铣削工具的切割嵌件
[0001]本发明涉及一种有圆盘形或条形基部主体和若干切割嵌件的铣削工具，基部主体可以围绕旋转轴被驱动，该若干切割嵌件沿着基部主体的外围设置在彼此相背对的侧上。本发明还涉及一种尤其用于此类型铣削工具的切向切割嵌件，其具有两个侧表面和两个正面，紧固开口通过这两个侧表面延伸，在正面到侧面的接合部处形成切割刃。
[0002]该铣削工具尤其指一种拉削工具或者旋转式拉削工具，例如，作为曲轴铣削工具或凸轮轴铣削工具使用，即一种可以加工内燃机曲轴或凸轮轴表面的铣削工具。
[0003]前面提到的类型的铣削工具已在DE 10238451A1中进行过说明。下面根据图1和2进行简要说明。
[0004]该铣削工具具有基部主体5，基部主体5绕着旋转轴R可旋转地安装在机床中。在支撑件5上紧固有若干保持件7，它们共同形成圆盘形的结构。沿着保持件7的外圆周设置有多个基部主体10，它们共同形成铣削工具的外周边。
[0005]在图1所示的实施例中，每个基部主体为条形的从而在铣削工具周边的某个部分上方延伸，并且每个基部主体具有沿径向方向测量的厚度，该厚度是铣削工具直径的一小部分。另选地，可以取消该支撑件和保持件，使得可以使用更大的盘形基部主体。
[0006]这样，若干切割嵌件12设置在基部主体10上(参见图2)。这些切割嵌件12是切向切割嵌件，它们通过紧固螺栓14安装。
[0007]在图2所示的实施例中，每个切割嵌件12被安装在支撑件或卡匣16中，该支撑件或卡匣又通过螺栓18安装在基部主体10上。原则上也可以将每个切割嵌件12直接紧固在基部主体10上。
[0008]如图2所示，切割嵌件12沿着基部主体10的外圆周布置，并且交替地布置在相背对的侧上。这是因为只有这样才能将卡匣16紧固在基部主体上。
[0009]在图3中示意性地展示了在切割期间作用在切割嵌件12上的切割力的轴向分力如何布置在基部主体10上。由于切割嵌件12交替布置，因此轴向力Fa交替地以相反的方向起作用。轴向力Fa的布置方式可能导致基部主体10上的弯曲载荷。
[0010]在切割时相反的力自然地作用到工件上。因此在切割嵌件12每次穿过时，不同的轴向力作用到工件上。
[0011]基部主体10的弯曲载荷以及作用到工件上的交替轴向力都可能在铣削时导致容差。
[0012]本发明的目的是制造一种铣削工具和切割嵌件，通过该切割嵌件可以在切割期间维持更小的容差。
[0013]为了实现这一目的，在前述类型的铣削工具中规定，这些切割嵌件从轴向看互相重叠。为了实现这一目的，在前所述类型的铣削工具中还规定，偏心式设置紧固开口。本发明的基本想法是构造切割嵌件使得它们尽可能同时、因此成对地工作。这样可以平衡切割力的轴向对齐的分力，使得(假设切割嵌件相互精确相对)没有任何挠曲力作用到基部主体上，或者(假设在周边方向有轻微的偏置)切割力的在轴向方向上作用的分力之间的有效力臂明显低于现有技术。通过偏心式设置紧固开口来实现切割嵌件的成对定位，使得在一对相对设置的切割嵌件中，从一侧旋入的紧固螺栓(以旋转方向为准)位于“前面”，同时从另一侧旋入的紧固螺栓位于“后面”，由此成对地定位切割嵌件。这样在基部主体中在两个紧固螺栓之间有充足的材料来接收紧固螺栓。紧固开口在切割嵌件上偏心式的布置方式与之前方案正好相反，在之前方案中考虑切割嵌件的转位性，紧固开口被布置在中心。
[0014]根据本发明优先选择的实施例，规定该重叠占切割嵌件的在周边方向上测得的宽度的至少50%。原则上该重叠已经降低了在使用依据本发明的铣削工具进行加工时出现的容差，并且重叠的程度可以提高加工的精确性，降低工件的交变载荷和基部主体的弯曲载荷。
[0015]尤其优选地，所述重叠占切割嵌件的在周边方向上测得的宽度的至少80%。这样可以进一步降低出现的容差。
[0016]还优选的是，所述重叠占切割嵌件的在周边方向上测得的宽度的至少90%。因为与基部主体的刚性相比，有效的杠杆力臂可以忽略不计，所以相对彼此错位的切割力的轴向分力导致的基部主体的弯曲载荷可以忽略不计。
[0017]根据本发明的一个实施例，基部主体的侧表面上的切割嵌件是不同的类型的。这样可以按相应的要求最佳地调整铣削工具的切割性能。例如，位于基部主体的侧表面上的切割嵌件可以是粗加工切割嵌件和精加工切割嵌件。
[0018]根据优先选择的实施例，在基部主体的周边表面上布置有第三类型的切割嵌件。通过使用它们，可以在同样的加工过程中加工其他表面，例如，曲柄销的圆柱表面。
[0019]根据本发明的一个实施例，规定切割嵌件为切向切割嵌件。这样的切割嵌件非常常见，适于在曲柄销切割器中使用。
[0020]优选规定，紧固开口不横贯或者仅轻微横贯与正面平行的切割嵌件中面。这样，可以保证在周边方向上测得一对横向布置的切割嵌件的两个紧固螺栓之间的间距足够大。
[0021]根据本发明的一种变型，这些横向表面在与侧表面的伸展方向平行的方向上是彼此位移的。这种不对称的切割嵌件很适合用作曲轴加工的转位式嵌件。
[0022]布置在基部主体的侧表面上的切割嵌件的正面可相对于要加工的表面进行优化处理。例如，其正面可以具有平行四边形形状或者也可以具有带隆起的矩形形状。
[0023]下面参考在附图中描绘的两种实施例来对本发明进行阐述。其中:
[0024]-图1示意性地示出了现有技术的铣削工具；
[0025]-图2示出了用在图1的铣削工具上的基部主体，其具有安装在上面的切割嵌件；
[0026]-图3示意性地示出了在铣削时作用到基部主体10上的轴向力；
[0027]-图4示意性地示出了根据本发明的基部主体；
[0028]-图5示出了根据本发明的第一实施例的基部主体的俯视图；
[0029]-图6不出了图5的基部主体的透视图；
[0030]-图7示出了图5的基部主体的侧视图；
[0031 ]-图8是用在第一实施例中的切割嵌件的透视图；
[0032]-图9示出了图8的切割嵌件的侧视图；
[0033]-图10示出了第二实施例的基部主体的俯视图；
[0034]-图11示出了第一类型的切割嵌件的俯视图；以及
[0035]-图12是第二类型的切割嵌件的俯视图。
[0036]图4中示意性地示出了根据本发明的铣削工具的基部主体10。与现有技术的铣削工具相比的主要区别在于，布置在基部主体10的彼此相背对的侧上的切割嵌件12互相重叠，即沿着旋转轴R从轴向上看是彼此重叠的。换一种方式表述就是:切割嵌件12是成对布置的，使得在周边方向上测得的偏置在一对切割嵌件12的切割刃之间小于沿周边方向上测得的切割嵌件的长度。
[0037]在根据本发明的基部主体10的图4所示的基本原理中，在旋转方向D上位于前面的切割刃S在相同的线上，在这里用L表示。
[0038]切割嵌件12在基部主体10的彼此相背对的侧上成对布置的结果是切割力的分力Fa不相对于彼此偏置，如图3所示，而是彼此相对的。因此，在切割力的有效轴向分力之间没有杠杆力臂，并且基部主体10没有弯曲载荷。
[0039]虽然在图4所示的基本原理中，切割嵌件12是完全相互重叠的，但原则上还是可以将切割嵌件12定位成彼此轻微地交错偏置。很明显，重叠越大，作用到基部主体10上的挠曲力就越小。因此优先地的是，该重叠占切割嵌件的在周边方向上测得的宽度的至少50%。尤其优选的是，该重叠占至少80%，并且如果该重叠占切割嵌件的在周边方向上测得的宽度的至少90%，将特别有利。
[0040]切割嵌件12设有偏心布置的紧固开口20，因此它们可以成对地布置成彼此重叠。其结果是，紧固螺栓14也是偏心布置的，因此也是彼此交错偏置的。在图4中可以看到，布置在图4中位于上方的基部主体10的侧表面上的每个切割嵌件借助紧固螺栓14A设置在基部主体上，沿周边方向或者旋转方向D看时，紧固螺栓14A位于紧固螺栓14B的“前面”，紧固螺栓14B将切割嵌件12设置在基部主体10上，这些切割嵌件紧固在图4中基部主体10的下侧表面上。
[0041 ]现在，可以用图5至图9来描述本发明的第一实施例。
[0042]在根据第一实施例的基部主体10中，切割嵌件12成对地设置，使得它们彼此完全重叠(见图5中的线L)。
[0043]如图6和图7所示，有些切割嵌件12配备了调整装置30，可以用来使这些切割嵌件对准。
[0044]原则上也可以将切割嵌件12安装在自己的卡匣中，然后再用偏心定位的紧固螺栓将这些卡匣设置在基部主体10上。
[0045]在图5至图7还可以看到，在基部主体10的周边表面上交错地附接了其它切割嵌件
40 ο
[0046]布置在侧表面上的切割嵌件12是分别具有两个侧表面50的切向切割嵌件，紧固开口 20延伸穿过这些侧表面。此外，每个切割嵌件12还有两个正面52，在这里显示的实施例中基本上具有平行四边形形状。在正面52和侧面50之间的接合部处形成切割刃。
[0047]在图9中可以尤为明显地看出，紧固开口20是偏心布置的。这样，在所示的实施例中，它被布置成使得与切割嵌件的中面M正好相切。
[0048]根据相应的边缘设计要求，也可以设计成，让紧固开口20轻微地横贯中面Μ。“轻微”在这里假设是指该重叠不超过紧固开口 20的直径的20%。
[0049]在图10中，示出根据第二实施例的铣削工具的基部主体。此处，对与第一实施例中类似的元件使用相同的附图标号，并且在也参考上面的解释。
[0050]第一实施例和第二实施例之间的主要区别在于，在第二实施例中，在基部主体1的侧表面上使用了两种类型的切割嵌件12，S卩，一种是在第一实施例中已知的正面52为平行四边形的切割嵌件(参见图11)，另一种是其正面152为普通矩形的在对角位置上带有隆起的切割嵌件112(参见图12)。
[0051 ]切割嵌件112可以是粗加工切割嵌件，并且切割嵌件12可以是精加工切割嵌件。
[0052]如图10所示，沿周边方向或者旋转方向D看，粗加工切割嵌件112相对于彼此偏置的(参见偏置O)。但是，从轴向方向上看，它们是重叠的。
【主权项】
1.一种有圆盘形或条形基部主体(10)和若干切割嵌件(12; 112)的铣削工具，所述基部主体能够绕着旋转轴(R)被驱动，所述若干切割嵌件(I 2; 112)沿着基部主体(1)的外围设置在彼此相背对的侧上，其特征在于，所述切割嵌件(12; 112)从轴向看相互重叠。2.根据权利要求1所述的铣削工具，其特征在于，所述重叠占切割嵌件(12;112)的沿周边方向测得的宽度的至少50%。3.根据权利要求2所述的铣削工具，其特征在于，所述重叠占切割嵌件(12;112)的沿周边方向测得的宽度的至少80%。4.根据权利要求3所述的铣削工具，其特征在于，所述重叠占切割嵌件(12;112)的沿周边方向测得的宽度的至少90%。5.根据前述权利要求中任一项所述的铣削工具，其特征在于，位于所述基部主体的侧表面上的所述切割嵌件(12;112)是不同类型的。6.根据权利要求5所述的铣削工具，其特征在于，位于所述基部主体的侧表面上的切割嵌件能够是粗加工切割嵌件(112)和精加工切割嵌件(12)。7.根据前述权利要求中任一项所述的铣削工具，其特征在于，在所述基部主体的周边表面上布置有第三类型的切割嵌件(40)。8.根据前述权利要求中任一项所述的铣削工具，其特征在于，所述切割嵌件为切向切割嵌件(12;40;112)。9.一种切向切割嵌件(12; 112)，其尤其用于根据前述权利要求中任一项所述的铣削工具，所述切向切割嵌件具有两个侧表面(50)和两个正面(52; 152)，紧固开口(20)延伸穿过所述侧表面，其中在正面到侧面的接合部处形成切割刃(S)，其特征在于，所述紧固开口(20)是偏心布置的。10.根据权利要求9所述的切割嵌件，其特征在于，所述紧固开口(20)不横贯或者仅轻微地横贯所述切割嵌件(12;112)的中面(M)，所述中面(M)平行于所述正面(52;152)延伸。11.根据权利要求9或权利要求10所述的切割嵌件，其特征在于，所述侧表面(50)在与所述侧表面的伸展方向平行的方向上相互位移。12.根据权利要求11所述的切割嵌件，其特征在于，所述正面(52)具有平行四边形形状。13.根据权利要求11所述的切割嵌件，其特征在于，所述正面(152)具有带隆起的矩形形状。
【文档编号】B23C5/20GK105880705SQ201610084438
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月14日
【发明人】J.格伦勒, M.海因洛思, H.沃尔纳
【申请人】肯纳金属公司