专利名称：铣削刀具、尤其是螺纹铣刀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铣削刀具、尤其是一种螺纹铣刀。
背景技术：
由US 6 499 917 B1已知一种螺纹铣刀，它具有一个可以围绕刀具轴线旋转的刀夹和多个可装于刀夹上的刀片。在基本布置于刀具轴向方向上的、在刀具圆周上均匀分布的槽状刀槽里可装入刀片，这些刀片具有长的板条形状并且作为刀刃具有一种螺纹轮廓构型。所述刀片可以通过夹紧螺钉固定在刀槽里，这些夹紧螺钉作用在刀片的一个侧面上。所述夹紧螺钉与刀片中间平面成一个锐角布置并用其端面平坦地碰到刀片侧面的斜槽上。因此应该产生一个将刀片压入刀槽里的力。
在另外的螺纹铣刀中(US 5 924 852，5 059 070，5 088 861和4 425 063)借助于穿过刀片的螺钉将刀片固定住。在按US 5 873 684和5 112 162所述的实施例中使用了销钉或夹紧楔形式的形状配合连接的固定元件来紧固刀片。
发明内容
本发明的任务是提出一种铣削刀具和一种刀片，所述刀片与刀杆共同作用可以方便而可靠地固定住并且增强整个系统的刚性和强度。
所述任务通过独立的权利要求来解决。
由于用于相邻刀槽或者说装于刀槽里面的刀片的相应螺纹孔在刀具轴线方向上相互错开布置，因此就避免了当装备多个刀片时由于螺纹孔都位于相同的径向面上而削弱了刀杆。因此可以在按本发明的结构中也使小直径的刀夹，也就是对于小的孔设有足够大的夹紧螺钉。在刀槽的中间平面，也就是刀片的中间平面和螺纹轴线之间的夹角应该尽可能是一个直角，并且夹紧螺钉和刀片的结构设计应使它们基本上垂直作用于刀片上。也就是说它们只是通过夹紧而并不是通过形状配合连接固定在它们的装入位置。这样做的优点在于可以对直径和指向进行一定的调整。刀片就可以，但不是必须用其端部面贴靠在刀槽的底面上。
通常每个刀片设有三个夹紧螺钉，其中两个外面的夹紧螺钉作用于刀片的光滑的、无凹坑面上。中间的夹紧螺钉则作用于一个平缓凹坑的，例如一个圆形沉孔的底面上。夹紧螺钉的有效端部例如由一个突起这样构成，使得它虽然置于凹坑底面上，但并不接触环绕的边缘，也就是说在各个方向上可以调整。然而夹紧螺钉通过拧入凹坑里就形成形成一种保险，以防止在离心力作用下无意中的脱落或者甚至抛出去，例如由于装入时螺钉没有拧紧所导致的错误。这个凹坑也就是起到一种附带的保险作用，它用于保证一种可靠的形状配合连接，而并不限制其它的可能性。
为了能够在规定的夹紧螺钉偏置时在刀夹的圆周上对于所有刀槽只应用一种类型的刀片，在刀片的每个面上设有如偏置可能性那么多的凹坑，也就是大部分如刀夹装有那么多刀片那样。如果向着端部面有一个确保可靠的形状配合连接的突起的话，所述凹坑当然也可以合成一个凹下的面，例如一种长孔。然而单个沉孔容易加工并保证了刀片也在纵向方向上。
因为对于刀片来说最好是指可转位刀片，也就是说成型切削刃可以从两面来使用，因此在两个面上也都设有凹坑。
上述的和其它特征除了由权利要求书之外也从说明书及附图中了解到，其中单个特征分别可以单独地或者多个地以组合的形式在本发明的一种实施方式中和在其它领域中实现，并且可以说明有利的以及本身有保护能力的、此处要求保护的实施方式。专利申请细分成单个部分以及小标题并不限制在这些单个部分以及小标题下所陈述的内容的普遍适用性。
在附图中示出的本发明的一个实施例下面对其详加叙述。附图所示为图1按照本发明的一种铣削刀具的透视图；图2铣削刀具的一个侧视图；图3按图2中III-III线剖切的细部图；图4a-4c按图1和2所示的铣削刀具中(都没有刀夹)刀片及其夹紧螺钉的三种分别旋转120°的透视图；图5一个装有两个刀片的铣削刀具的立体图；
图6按图5所示铣削刀具的一个俯视图；图7按图6中VII-VII线的一个剖视图。
具体实施例方式
图1至4表示了具有一个刀夹12的铣削刀具11，所述刀夹具有一个较大直径的夹紧刀柄13和直径略小的铣刀杆14。在该铣刀杆里夹紧有三个刀片15，也就是说借助于夹紧螺钉16，它们拧入在铣刀杆上的螺纹孔17里。
刀片15置于刀槽18里，该刀槽按照矩形槽的式样设计，它们沿着铣刀杆延伸并平行于刀具中心轴线19分布。所述刀槽的中间平面20平行于刀片的中间平面并与之几乎一致，它们径向延伸并平行于轴线19。
由图4a至4c最清楚可见的刀片15为长板条形状，它们在刀刃21的纵向面上具有一种用于螺纹切削的锯齿形的轮廓构型。刀刃围绕中间平面20是对称的，因而在两边都有刀刃21。因此通过转向180°就可以两倍地利用刀片。因此在两边也都磨出一个相应倾斜的刀具前面22用于形成一个合适的前角并磨出一个紧接着的分屑沟23。
此外，所述刀片还有基本是平的并且相互平行的侧面24和一个位于刀刃对面的端部面25以及在其板条形端部上的端面26。
在侧面24的纵向延伸部分的中心部位，对称于该中心但相互有间距地在每个侧面上设有三个凹坑27。这是指具有平底面的凹坑(见图3)，它们设有相对靠近于后面的、指向端部面的棱边。
刀片大多数由硬质合金或其它的硬质材料组成，所述硬质材料大多数只能通过烧结或磨削来加工。长而扁平的板条状的刀片可以实现合理的加工。
图3放大表示了在夹紧状态下通过中间的夹紧螺钉16和刀片15的一个剖面图。由图可见，刀槽18具有匹配于刀片15的厚度的宽度并且基本上径向在铣刀杆14里切割而成。所述刀片用其在图中的下侧面24贴在刀片的对应面上并且也用其端部面25贴在刀槽的底部上。
所述刀槽与一个孔29相交，孔的轴线30垂直于用中轴线代表的刀槽18和刀片15的中间平面。所述孔29在向着其孔口部分处设计成螺纹孔17，夹紧螺钉16拧入里面。这是一种无头的埋头螺钉，其有一个内板手面，例如一个内六角31。在其向着刀片15的端部它有一个较小直径的突起32，其端部面33位于一个凹坑27里，确切地说在凹坑的底面34上，该底面平行于侧面24并因此平行于中间平面20。
可见，可以应用一种相对较大和强有力的夹紧螺钉，这在铣削刀具的外形尺寸局部很小时是一种优点。夹紧螺钉16用其突起32在凹坑27里作用于刀片并把该刀片用图3所示的下侧面24压在刀槽18的侧壁上，但在中间平面20的方向上并不施加作用力于刀片。当刀片正常夹紧时，突起32的倾斜侧面并不与凹坑的边缘35共同作用。当该夹紧螺钉以及两个其余的夹紧螺钉，如图4a至4c所示的那样作用于光滑的侧面24上，如果一旦它们被松开了，那么向着端部面25限定该凹坑27的突起36就阻止刀片脱落，直到中间的夹紧螺钉16一直拧出去，使突起32完全从凹坑里出来为止。
由图2以及图4a至4c可见，夹紧螺钉16的螺纹孔17在铣削刀具11的纵向方向上，也就是沿着刀具中心轴线19相互错开偏置，因而分别在一个径向平面上只设有一个螺纹孔，所述螺纹孔会削弱铣刀杆。
为了说明这一点，在图4a至4c中用下标a至c表示了相互相同的刀片15。可以见到，在刀片15a中夹紧螺钉15a作用在最远的左边(或者前面)，并且相应地该中间的夹紧螺钉16也啮入位于最左面的凹坑孔27里，对于刀片15b(图4b)这分别是一个中间位置并且对于刀片15c(图4c中看得最清楚)夹紧螺钉分别作用在位于最右面的侧面上。相应的偏置对应于凹坑27相互之间的纵向距离并且最好应该至少象螺纹孔17的直径那样大。
可以见到，尽管可以应用相对较大和强有力的具有内板手面(内六角形、方星形(Torx)或类似形状)的夹紧螺钉，但铣刀杆和因此总的外形尺寸可以作得相对较小，并且因此无论是强度方面还是振动方面承受强烈的载荷的铣刀杆在构造上没有很大的削弱。这对于铣削内螺纹的螺纹铣刀来说特别重要，这种内螺纹的总的直径必须小于所要加工的螺纹孔。
图5表示了一种只有两个刀片15的实施例。此外该结构与图1至4所示的相同，其区别在于刀夹12在夹紧刀柄13和铣刀杆14之间有一个加厚部段37，它有凹口38，一部分夹紧刀柄就伸入该凹口38里并在那里被遮盖住。在另外一个凹口39里设有一个所述夹紧螺钉的螺纹孔。该实施例用来使较长的刀片15也可以用于地只是较短的螺纹并且还进一步提高整个刀具的刚性。
图6表示了按图5所示刀具的俯视图。那里同样也如在图2中所示那样可见在总是位于前面的向着铣削刀具11的自由端40的夹紧螺钉和中间的啮入凹坑27里的夹紧螺钉之间的距离小于至离开端部面40最远的夹紧螺钉的距离。这考虑到了刀具在靠近其自由端40的部位所经受的更强烈的载荷和振动敏感性。
图7表示了已按图3详细描述过的结构的剖面图，并且清楚地示出由于取消了在所示平面中用于左面的刀片15的夹紧螺钉，因此刀杆横截面比不偏置的结构时要大得多。
附图所示的铣削刀具和刀片的实施例和尺寸是特别有利的并且为了专利的公开明确地使用了这些附图。
权利要求
1.铣削刀具(11)、尤其是螺纹铣刀，其具有一个可以围绕刀具轴线(19)旋转的刀夹(12)和多个可以装在刀夹上的刀片(15)，所述刀片(15)至少有一个刀刃(21)、两个侧面(24)、一个端部面(25)和两个端面(26)，而且可以装入基本布置在刀具轴向方向(19)上的、分布在刀夹圆周上的刀夹(12)的槽状刀槽(18)里，并可以通过作用于刀片(15)一个侧面(24)上的夹紧螺钉(16)固定住，该夹紧螺钉拧入与刀槽的中间平面成一个夹角的螺纹孔(17)里，其特征在于，相邻刀槽(18)的对应螺纹孔(17)在刀具轴线(19)方向上相互错开偏置。
2.按权利要求1所述的铣削刀具，其特征在于，所述夹角为一个直角。
3.按权利要求1或2所述的铣削刀具，其特征在于，夹紧螺钉(16)基本垂直作用于刀片(15)的侧面(24)上，其中这个侧面和必要时还有其对置的侧面(24)最好相互平行并且平行于刀片(15)的中间平面(20)。
4.按上述权利要求之一所述的铣削刀具，其特征在于，至少一个夹紧螺钉(16)，最好是一个轴向位于另外两个夹紧螺钉之间的夹紧螺钉在刀片侧面(24)里与一个平缓的凹坑(27)共同作用，其凹坑底面(34)形成一个平行于侧面和中间平面(20)的面，其中凹坑(27)至少向着端部面被一个凸出于底面(34)上的突起(36)所限定。
5.按权利要求4所述的铣削刀具，其特征在于，所述凹坑(27)是一个圆形的沉孔。
6.按权利要求4或5所述的铣削刀具，其特征在于，在刀片(15)的一个、最好是每个侧面(24)上设有至少两个、最好三个并排布置的凹坑(27)，它们布置成与对应的轴向偏置布置的夹紧螺钉(16)共同作用。
7.按权利要求4至6中之一所述的铣削刀具，其特征在于，在一个侧面上所设有的凹坑(27)的数量等于每个铣削刀具(11)上刀片(15)de数量。
8.按上述权利要求之一所述的铣削刀具，其特征在于，刀片(15)具有长板条的形状，它们作为刀刃(21)具有一种螺纹切削轮廓和/或设计成可转位刀片。
9.按上述权利要求之一所述的铣削刀具，其特征在于，每个刀槽(18)都设有一个中间的和两个分别靠近端面(26)作用的夹紧螺钉(16)。
10.按上述权利要求之一所述的铣削刀具，其特征在于，夹紧螺钉(16)在其作用于刀片(15)的端部面(33)上有一个构成夹紧面的突起(32)。
11.按上述权利要求之一所述的铣削刀具，其特征在于，所述偏置的距离大小至少在螺纹孔(17)的直径的数量级内。
12.铣削刀具(11)、尤其是一种用于螺纹铣刀的刀片，其用于装入一个可围绕刀具轴线(19)旋转的刀夹(12)里，其中它们可以装入基本布置在刀具轴向(19)上的、分布于刀夹圆周上刀夹(12)的槽状刀槽(18)里并可以通过作用于刀片(15)一个侧面的夹紧螺钉(16)固定住，所述夹紧螺钉拧入在与刀槽(18)的中间平面成一个最好是直角的螺纹孔(17)里，而且其中刀片(15)为板条状，具有一种最好设计成螺纹切削轮廓的刀刃(21)，并且在其中一个侧面上具有用于夹紧螺钉的凹坑(27)，其特征在于，在刀片长度的一个中间部位里至少设有一个设计成沉孔的凹坑(27)，其基本为平坦的并且平行于刀片(15)中间平面(20)的底面(34)大于夹紧螺钉(16)的配属于该底面的端部面(33)。
13.按权利要求12所述的刀片，其特征在于，设有多个、最好是三个并排布置的凹坑(27)。
全文摘要
铣刀(11)有一个刀夹(12)，它具有一个夹紧刀柄(13)和一个铣刀杆(14)。在该铣刀杆里装入了带有刀刃(21)的刀片(15)，所述刀刃具有螺纹切削轮廓。它们通过装入在螺纹孔(17)里的夹紧螺钉(16)固定。所述夹紧螺钉(16)垂直作用于刀片的相互平行的侧面(24)上。在铣刀杆(14)上各有三个螺纹孔(17)相互错开布置，使得在刀杆的一个径向平面上分别只有一个螺纹孔。
文档编号B23C5/20GK1743112SQ20051009969
公开日2006年3月8日 申请日期2005年9月2日 优先权日2004年9月2日
发明者R·莫尔古利斯 申请人:瓦尔古斯有限公司