使用棒形刀片的周缘切削刀具的利记博彩app
【专利说明】使用棒形刀片的周缘切削刀具
[0001 ]本申请要求2013年9月13日提交的美国临时专利申请第61/873,477号的权益，其全部内容以参见的方式纳入本文。
发明领域
[0002]本发明涉及齿轮的切削刀具，并且尤其是涉及具有棒型切削刀片的周缘铣削和刮削刀具。
发明背景
[0003]周缘刀头已知用于加工圆柱形齿轮和锥形齿轮以及用于在通用铣床或五轴机床上的一般铣削作业。大多数周缘铣削刀具是由一件组成且通常由高速钢制成的实心刀具。其它周缘刀具设计使用碳化物插入件，这些碳化物插入件沿盘形刀头的外径在一侧或者两侧上安装或铜焊到凹处内。在碳化物插入件的情况下，基底材料通常是硬化钢。安装或铜焊到盘形刀头的外周表面上的碳化物插入件也是常用设计。
[0004]在用具有在其圆周上的插入件的盘形切削刀具进行铣削中，切削深度可部分取决于切削刃的径向长度。由于标准碳化物插入件通常可用的切削刃长度小于大约20mm，因此在这种刀具中，常见的是，两个或多个插入件以一定交叠径向错开，以允许比单个插入件深的切削深度(例如，深于20mm)。如果需要大的切削深度而没有匹配切削深度的切肩宽度的需求，则能够当在切削刃后面的刀具轮廓具有足够低轮廓并避开已经加工过的表面时在几道操作中逐渐加工成凹口、槽口或齿槽。
[0005]为了用长切削刃提供深切口，也能够使用径向定向的棒形刀片。根据从刀片尖端伸出的量与刀具盘的外径以及切削刃的角度与旋转轴线，能够基于容易得到的碳化物棒的尺寸获得例如50_和更长的切削刃。
[0006]棒形刀片可以根据其长度重新磨锋利30至150次之间。这个以及刀片轮廓的研磨可以实现单独定制的刀片角的事实使棒形刀片系统主要对在周缘刀具中的使用非常有吸引力。然而，棒形刀片的应用在此以前因棒形刀片必须牢牢地夹在其侧面中的至少两个之间而没有成功。棒形刀片夹紧通常要求包围棒形刀片的刚性刀片安装槽具有使用夹紧块和夹紧螺钉夹紧棒形刀片的装置。周缘刀具中的刚硬的环境、夹紧块和夹紧螺钉要求在刀具轴线的方向上有显著空间。
[0007]迄今，现有棒形刀片周缘刀具包括具有在切削刀片与刀具前端之间的轴向区域中的显著材料量的刀头(当面对位于机床上的刀具观察时)。这种材料增加了刀具的轴向尺寸(即，厚度)并限制切削刀片的轴向进给量，因为轴向行进量必须受到约束以避免刀具前部与机床部件之间的碰撞。此外，大于切削刃长度的切削深度(槽口、凹口或齿轮齿)因切削刀片前面的显著的轴向刀具尺寸而不能用现有周缘棒形刀片刀具来实现。
【发明内容】
[0008]本发明涉及具有棒形刀片的低轮廓周缘刀具。刀具包括刀具本体和挠性盘以夹紧所有刀片，其中，挠性盘包括在每个刀片座之间的多个槽，以提供多个刀片夹紧腹板翼，每个刀片夹紧腹板翼像挠性梁一样用于将刀片保持在位。优选地，每个腹板翼覆盖一个棒形刀片。优选地，每个挠性盘腹板翼有两个接触垫将每个刀片按压在其夹紧面上以将刀片保持在位。
【附图说明】
[0009]图1示出了具有棒形刀片的传统周缘刀头。
[0010]图2示出了本发明的纤细低轮廓周缘刀具的立体图。
[0011 ]图3示出了投射到低轮廓周缘刀具上的俯视图。
[0012]图4示出了低轮廓刀具的剖视图。
[0013]图5(a)示出了上夹紧垫刚好接触的两点夹紧原理。
[0014]图5(b)示出部分夹紧的两点夹紧原理。
[0015]图5(c)示出完全夹紧的两点夹紧原理。
[0016]图6示出了其安置面与挠性盘之间的五边形刀片横截面的剖视图。
[0017]图7示出了本发明的切削刀片松开特征的实施例。
[0018]图8示出了本发明的切削刀片松开特征的另一实施例。
[0019]图9示出了切削刀片的表面沿刀具的大体上向前方向定向的刀具的实例。
[0020]图1O示出了切削刀片的表面沿大致切向于刀具本体的方向定向的刀具的实例。
【具体实施方式】
[0021]该说明书中使用的术语“发明”、“该发明”以及“本发明”用于泛指该说明书和以下任何本专利权利要求书中的所有主题。包含这些术语的陈述不应理解为限制文中所述的主题，或者限制下面任何专利权利要求的含义或范围。此外，此说明书并不试图在本申请的任何具体部分、段落、陈述或附图中描述或限制被任何权利要求覆盖的主题。应参照整个说明书、所有附图和下文的任何权利要求来理解主题。本发明可具有其它构造并可以其它方式实践或实施。而且，应理解本文所采用的措辞和术语是为说明的目的而不应认为是限制。
[0022]现将参照仅示例地示出表示本发明的附图对本发明的细节进行讨论。图中，类似的结构或部件用相同的附图标记来表示。
[0023]在此使用“包括”、“具有”和“包含”及其变型意味着包含了下文所列的物件及其等效物以及附加的物件。尽管下文在描述附图时可参照诸如上、下、向上、向下、向后、底部、顶部、前、后等的方向，但出于方便可相对于附图(如通常所示)来进行参照。这些方向并不意在按文字上来取或以任何形式来限制本发明。此外，诸如“第一”、“第二”、“第三”等的术语在此用于描述的目的，而并不意在指示或暗示重要性或意义。
[0024]图1示出了可拆卸地固定到机床(未示出)的主轴的传统周缘切削刀具2，诸如例如US 6，712，566所公开的。切削刀具2包括具有多个棒形刀片6的刀头4。夹紧块8位于每个棒形刀片上方。图1中的刀具具有位于夹紧块8上方的顶环10，其具有一体式夹紧螺钉12。夹紧块8、顶环10和夹紧螺钉12的布置形成在切削刀片的向前轴向方向上的相当大的刀头积聚量B。切削刃向刀具中心的切向延伸部分发现干扰而不是与棒形刀片在刀具外径上离开槽所在的点的间隙。
[0025]本发明涉及具有棒形刀片6(也被称为“杆形刀片”)的低轮廓周缘刀具18，如图2所示。为了避免如在现有技术中的容纳针对每个棒形刀片的单独夹紧块和/或夹紧螺钉所需的大壁厚，使用本发明挠性夹紧盘20(下文中挠性盘)以借助在刀具挠性盘的中心处或围绕该中心的一个或多个夹紧螺钉22来夹紧所有刀片6。图2示出了具有挠性盘20的本发明低轮廓周缘刀具的三维视图，挠性盘20与刀具本体30的顶面或内表面33相邻，并在刀具18的区域内覆盖刀片6的刀片柄。
[0026]为了适应在棒形刀片的公差以及刀具安置面中的公差内的各个尺寸变化，图3示出了刀具18的俯视图，其中，本发明挠性盘20包括多个槽24。挠性盘20定位成使得槽24位于刀具本体30的所有刀片座(图6中，48)之间，以提供多个刀片夹紧腹板翼26，每个刀片夹紧腹板翼26像挠性梁一样作用。换言之，槽24存在于一个安置面与相继的一个安置面之间。在组装好的刀具中，槽24将位于所有切削刀片6之间。槽24延伸穿过挠性盘20的厚度并绕挠性盘间隔开，优选地等距间隔开。槽24从挠性盘20的周缘向内延伸并具有一般大约50%的挠性盘半径的长度。槽24的方向取决于切削刀片6和刀具本体30的安置面48的定向。
[0027]切削刀片6之间的槽24提供单独的挠性腹板翼26，当毂螺钉22(在该实施例中，第八)被施加转矩时，每个腹板翼26将对应的切削刀片固定在位。每个腹板翼26优选地在切削刀片的与刀片具有一个或多个安置面的侧面相反的那侧处优选内的覆盖一个特定的棒形刀片6。然而，腹板翼26可覆盖并夹紧两个或两个以上切削刀片，并且在这种情况下，槽24的数量和位置因此将调整。图4示出了低轮廓刀具18的剖视图。优选地，在每个盘翼26的内表面上的两个接触垫36、38(图5(a))将在其夹紧面上的每个刀片按压入位。替代地，一个接触垫或两个以上接触垫可以用于每个腹板翼26。从刀具本体30的外表面35延伸到内表面33的顶起螺钉(千斤顶螺钉)31在该视图中被退出。
[0028]如图4和5(a)所示，挠性盘20的中心毂28具有的长度使得当将盘放置到位以保持刀片6时该中心毂并不与位于刀头本体30上的定位面32接触。位于毂壁内的螺钉22必须被施加转矩(即，拧紧)，使得毂28的表面34与刀具本体30上的定位面32之间的初始间隙Ah减至零。Δ h由两个分量Δ In和Δ h2组成。每个腹板翼26的内侧优选地具有用于夹紧切削刀片6的两个夹紧和接触垫36、38(图5(a))。当挠性盘20在刀具本体上放置到位时，更靠近棒形刀片6的切削刃的接触垫36具有初始接触。在刀具组装的这个阶段，第二接触垫38(更靠近刀片的与切削刃相对的端部)具有与刀片夹紧面的间隙A d，并且毂的下表面34与刀具本体30上的定位面32之间的间隙是△ h。夹紧螺钉22(图5(a)中未示出)未被施加转矩。当毂螺钉22被施加转矩时，间隙A d将闭合并且与此同时，毂的下表面34与定位面32之间的间隙将从Δh减至Δ h- Δ hi= Δ h2。优选地，挠性盘20由诸如通体硬化的弹簧钢之类的线性弹性材料制成。间隙Ad至零的减小确定成使得上垫36的接触力增大到预定量(例如，9000N)，如图5(b)所示。
[0029]图5b示出部分施加转矩的两点夹紧原理，使得下夹紧垫38刚好接触刀片6的夹紧面而没有力。因部分施加转矩引起的弹性挠曲(偏转)在上夹紧垫36处形成夹紧力F1(在该实施例中，9000N)。毂的下表面34与在刀具本体30上的定位面32之间的间隙现在是Ah2。
[0030]如图5(c)所示，对毂螺钉继续施加转矩将闭合毂的下表面34与在刀具本体30上的定位面32之间的间隙Ah2。间隙Ah2确定成使得挠性盘材料的线性弹性特性将增大在下接触垫38处的额外夹紧力(例如，4500N)。刀片夹紧作用的这个第二部分可以小程度上影响上垫36的夹紧力(例如，使其降低)，这可以在△ d的初始间隙确定中进行补偿。挠性盘20中的毂螺钉22优选地按顺序一起被施加转矩，例如应用交叉模式。当应用该施加转矩的顺序时，间隙Ah在一个步骤中闭合，而不考虑在上垫36和下垫38上的第一和第二夹紧力。
[0031]图5(c)示出了在挠性盘20的毂28中的夹紧螺钉22被完全旋进并被施加转矩到一指定值以后的两点夹紧原理。毂的下表面34与在刀具本体30上的定位面32之间的间隙现在是Δ h = O。额外的弹性挠曲(偏转)产生力F2(在该示例中，4500N) ο夹紧垫36、38之间的挠曲(偏转)与下夹紧垫38与毂的下表面34之间的挠曲(偏转)的交叉影响须被考虑。挠性盘22的设计可以优化以将在上夹紧垫36处的接触力保持在其初始值。也能够增加或减小间隙，使得在间