专利名称：铣削刀具及铣削刀片套件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于铣齿(gash milling)比如铣槽、开槽、齿轮铣削、特别是所谓的滚铣等的铣削刀具。更具体地，本发明涉及根据权利要求I的前序部分的铣削刀具(参见US-A-5, 593，254)，并且涉及根据权利要求17的前序部分的铣削刀片套件。制造具有通过切削加工刀具本体形成的固定铣削刀片的齿轮铣削刀具是已知的。本发明涉及铣削刀具，其中铣削刀片代替地由沿围绕刀具本体延伸的连续线相继地布置的多个可更换的铣削刀片形成。
背景技术：
铣削刀具设置成根据待制造的齿轮的尺寸而用于不同模数Mn的齿轮的齿轮铣肖IJ。存在从用于非常小的齿轮的Mn = I至用于非常大的齿轮的Mn = 22或更多的模数。根 据本发明的刀具可用于所有模数的齿轮的铣削，但尤其是适合于具有Mn = 6至Mn = 22的齿轮的铣削，特别是具有Mn = 8至Mn = 16的齿轮。US-A-5, 593，254显示了用于针对具有齿的工件比如齿轮、齿条等的滚铣而形成的铣削刀具。该铣削刀具包括限定旋转轴线且应具有第一端、相对的第二端以及围绕旋转轴线在第一端和第二端之间延伸的周边表面的刀具本体。沿具有恒定节距的螺旋线在刀具本体中相继地布置了多个分离的刀座。相应的多个可更换的铣削刀片中的每一个包括下侧、形成切屑表面的相对的上侧、连接上侧和下侧的周向边缘侧、延伸穿过上侧和下侧的轴线以及向彼此会聚并形成在边缘侧与上侧相遇的地方上的至少一个第一主切削刃、和第二主切削刃。每个刀座形成为接纳铣削刀片之一，铣削刀片中的每一个从刀具本体突出，用于与所述工件的齿隙进行切削接合。铣削刀片由从上侧至下侧延伸穿过铣削刀片的偏心孔的螺钉来紧固。铣削刀片具有在下侧上的、与刀座中的凹槽接合的突脊。切屑表面相对于径向平面关于旋转轴线倾斜，使得获得待铣削的齿的渐开线的误差。EP-A-2072162显示了用于针对具有齿的工件比如齿轮、齿条等的滚铣而形成的铣削刀具。铣削刀具包括具有沿具有恒定节距的螺旋线相继地布置的多个刀座的刀具本体。铣削刀具还包括相应的多个铣削刀片，每一个铣削刀片包括一排三个齿。每个齿形成为与工件的齿隙接合。每个铣削刀片具有形成用于每个齿的切屑表面的上侧。用于三个齿的切屑表面位于一共同的平面中，这意味着切屑表面的法线将与螺旋线的切线形成锐角，其中螺旋线与至少用于其中两个齿的切屑表面在该切线处相交。JP-A-2001-353621显示了用于滚铣的铣削刀具的另一示例。铣削刀具包括多个铣削刀片，每个铣削刀片形成有形成了切屑表面的一排齿。切屑表面以与US-A-5，593，254中所示的铣削刀具相同的方式相对于径向平面关于旋转轴线倾斜。US-A-5, 593，254、EP_A_2072162 和 JP-A-2001-353621 以及本发明涉及铣削刀具，其中铣削刀片的刀座基本上径向地延伸。还存在用于滚铣的铣削刀具，其中铣削刀片的刀座基本上切向地延伸。这种具有切向刀座的刀具的示例在US-A-4，218，159中示出。用于齿轮铣削的铣削刀具根据德国标准DIN以不同的公差级别设置。最精细的等级为AAA。然后是等级AA、A、B、C、D。公差等级A和B对于制造机动车辆的齿轮箱的齿轮来说是需要的。对于根据本发明的铣削刀具，目的是至少公差等级B。
发明内容
前面已知的铣削刀具的问题是难以制造具有使其适合于生产具有大或深的齿隙的工件或具有大齿(比如大于Mn = 6)的工件的这种尺寸的铣削刀片。存在对于可通过烧结硬质合金的铣削刀片来制造多大的铣削刀片的制造技术限制。今天，可利用的模制机器仅实现有限尺寸的铣削刀片。本发明的目的是解决该问题并实现铣削刀具，使其具有可更换的铣削刀片并且从而以经济有效的方式用于大的齿隙或齿(例如大于Mn = 6)的切削加工。同时，寻求工件(比如齿隙或齿)的切削加工的高精度。该目的通过借助于引言提到的铣削刀具来实现，且其特征在于铣削刀片包括从刀具本体突出距离旋转轴线第一长度的外侧铣削刀片以及从刀具本体突出距离旋转轴线第二长度的内侧铣削刀片，且第一长度明显大于第二长度。第一长度可比第二长度大至少3mm,优选地比第二长度大8-16_。在根据本发明的铣削刀具中，外侧铣削刀片将作为根部刀片并且加工齿隙的根部或底部区域，例如工件的两个相邻齿之间的根部或底部区域。内侧铣削刀片将作为齿侧刀片并且加工工件的齿隙(比如两个相邻齿)的外齿侧。所有铣削刀片的第一主切削刃和第二主切削刃将加工工件的齿隙的每一侧，比如两个相邻的齿中的每一个齿。相应地，第一主切削刃和第二主切削刃同时地与工件的齿隙的每一侧(例如每个齿的每一侧)接合。第一主切削刃为首先与齿隙接合且加工齿隙的“前”侧的主切削刃，而第二主切削刃加工齿隙的“后”侧。在切削加工期间，第一主切削刃的负载大于第二主切削刃。由于每个铣削刀片形成为用于接合工件的仅一个齿隙，所以能够以最佳的方式关于旨在用于待铣削的工件(比如齿)的公差等级和切削加工定位每个铣削刀片。因为每个铣削刀片是可更换的，所以铣削刀具的刀具本体得到非常长的使用寿命而不需要维护。当切削刃磨损时，仅需要更换铣削刀片。根据本发明的实施例，连续线为具有恒定节距的螺旋线。这种铣削刀具适合于作为用于齿轮铣削的滚铣刀具，其中外侧铣削刀片将作为根部刀片并加工两个相邻齿之间的根部或底部区域，且内侧铣削刀片将作为齿侧刀片且加工两个相邻齿的外齿侧。根据本发明另外的实施例，切屑表面在包括第一主切削刃和第二主切削刃的延伸平面中延伸，每个铣削刀片的延伸平面具有与连续线的切线平行的法线，其中连续线与延伸平面在该切线处相交。这种设计有助于高的公差等级且在滚铣的情形中，齿的渐开线可获得期望的形状。根据本发明另外的实施例，铣削刀片布置成多排，每排包括至少两个铣削刀片且沿与连续线的切线垂直的相应线延伸。有利地，同一排中相邻对的铣削刀片的延伸平面对于每对铣削刀片而言都相互形成一个角度或一个恒定的角度。不同地表示是，每个铣削刀片的延伸平面将位于独一的平面中，至少对于每个这样的排的每个铣削刀片是这样，但是实践中对于刀具的所有铣削刀片也是这样。根据本发明另外的实施例，外侧铣削刀片的主切削刃和内侧铣削刀片的主切削刃、在投影中在连续线的切线形成法线的公共平面中沿各公共线延伸且沿所述公共线的不同但重叠的线段延伸。这样，保证了待制造的齿的均匀表面，即能够避免或至少减少表面的台阶或位移的风险。根据本发明另外的实施例，所述刀座包括外侧刀座和内侧刀座，外侧刀座中的每一个形成为用于接纳外侧铣削刀片中的一个，且内侧刀座中的每一个形成为用于接纳内侧铣削刀片中的一个。有利地，每个外侧刀座可包括从周边表面突出且形成外侧铣削刀片的外侧刀座的支撑表面的一部分的突起。该突起从刀具本体向外延伸了支撑表面，且从而支撑表面可在加工期间对铣削刀片提供支撑。根据本发明另外的实施例，内侧刀座包括内侧邻接表面，内侧邻接表面从支撑表面向上延伸且内侧铣削刀片邻接抵靠内侧邻接表面。通过该邻接表面，内侧铣削刀片在径向方向关于旋转轴线的位置可被高精度地保证。有利地，内侧铣削刀片可借助于将内侧铣削刀片压靠于支撑表面和邻接表面的各楔形块而被紧固在刀座中。楔形块可借助于螺钉而夹紧抵靠于内侧铣削刀片，螺钉可为双螺纹的且延伸穿过楔形块而进入刀具本体的螺纹孔中。根据本发明另外的实施例，外刀座包括内邻接表面，该内邻接表面从支撑表面向上延伸且外铣削刀片邻接该内邻接表面。通过该邻接表面，外铣削刀片在径向方向关于旋转轴线的位置可被高精度地保证。有利地，外铣削刀片可通过与用于内铣削刀片的楔形本体对应的楔形本体而紧固在刀座中。然而，还可以提供具有延伸穿过上侧和下侧的紧固孔的外铣削刀片，其中外铣削刀片可借助于固定螺钉而紧固在刀座中，固定螺钉延伸穿过紧固孔进入延伸穿过支撑表面进入刀具本体的螺纹孔。根据本发明另外的实施例，每个外侧铣削刀片通过围绕形成中心轴线的所述轴线 旋转而在两个相对的刀片位置之间能够转位并且包括具有用于第一刀片位置的第一主切削刃和第二主切削刃的第一设置以及具有用于第二刀片位置的第一主切削刃和第二主切削刃的第二设置。以这种方式，外侧铣削刀片的使用寿命可被延长且从而可进一步改进铣削刀具的整个经济性。有利地，根据该实施例的外侧铣削刀片可借助于以上述方式延伸穿过刀具本体中的紧固孔的固定螺钉而进行紧固。在该情形中，紧固孔形成与中心轴线同心的中心孔。根据本发明另外的实施例，外侧铣削刀片和内侧铣削刀片以交替的顺序沿连续线布置，使得每隔一个铣削刀片为外侧铣削刀片且每隔一个铣削刀片为内侧铣削刀片。以该方式，保证了待制造的齿的均匀表面。因而，根据该实施例，存在相同数量的内侧铣削刀片和外侧铣削刀片。然而，应注意，可以具有不同数量的内侧铣削刀片和外侧铣削刀片，例如，每隔两个铣削刀片可为内侧铣削刀片或外侧铣削刀片。还可以使铣削刀片包括从旋转轴线突出第三长度的中间铣削刀片，所述第三长度小于第一长度且大于第二长度。所述中间铣削刀片随后也将作为齿侧刀片但加工齿的位于由内侧铣削刀片和外侧铣削刀片所加工的部分之间的一部分。该设计可能对于非常大的齿，例如对于Mn = 18和更大的齿而言是有利的。根据本发明另外的实施例，每个外侧铣削刀片包括在第一主切削刃和第二主切削刃之间延伸的至少一个横向端切削刃。端切削刃可为直的或包括具有过渡到各主切削刃的小曲率半径的过渡刃的直刃段。端切削刃的目的是加工通过第一主切削刃和第二主切削刃加工出来的两个相邻齿之间的底表面。内侧铣削刀片包括在第一主切削刃和第二主切削刃之间延伸的横向端部边缘。该端部边缘不具有切削功能且将不与工件接合。根据本发明另外的实施例，延伸平面至少在第一主切削刃和第二主切削刃附近与边缘侧形成锐角，使得铣削刀片至少关于所述主切削刃，但优选地也关于横向端切削刃获得正的切削几何形状。通过该正的切削几何形状，保证了高精度，因为铣削刀片能够以最佳方式关于铣削加工进行定位。可相应地实现期望的公差等级，因为铣削刀片以简单的方式布置在铣削刀具中，使得延伸平面的法线平行于连续线的切线延伸。从而，待制造的工件的齿的渐开线能获得期望的形状。根据本发明另外的实施例，每个铣削刀片包括与所述轴线垂直的对称线，第一主切削刃和第二主切削刃则关于对称线对称。有利地，对称线可与第一主切削刃和第二主切削刃中的每一个形成压力角α，压力角α在18-32°的范围内。根据第一变化形式，压力角α可为例如20°。根据第二变化形式，压力角α可为例如30°。
根据本发明另外的实施例，每个刀座的支撑表面包括从支撑表面延伸且与铣削刀片的下侧的相应的凹部相接合的突出部，使得铣削刀片的位置得到保证。通过该突出部，铣削刀片在刀座中的位置可在径向和轴向方向得到保证。有利地，突出部可包括具有主要径向延伸且保证铣削刀片在轴向方向的位置的径向伸长形突脊。该径向伸长形突脊与上述内侧邻接表面充分互补，以便完全地保证铣削刀片的位置。有利地，突出部可包括具有主要轴向延伸且保证铣削刀片在径向方向上的位置的轴向伸长形突脊。该轴向伸长形突脊是有利的，因为刀座缺乏例如用于可转位的铣削刀片的内侧邻接表面，以便与径向伸长形突脊一起完全地保证铣削刀片的位置。根据本发明另外的实施例，沿连续线的相邻铣削刀片的延伸平面之间的角度距离对于每对相邻的铣削刀片而言是相等的。上述目的还通过借助于引言提到的铣削刀片套件来实现，且其特征在于第一铣削刀片的后端点之间的距离大于第二铣削刀片的前端点之间的距离。这种铣削刀片的套件有利于提供铣齿刀具，比如具有合适的铣削刀片的齿轮铣削刀具或铣槽刀具，尤其是用于当铣削具有大尺寸或大深度的齿隙时也维持高精度。铣削刀片套件的另外的实施例可包括在权利要求1-16中限定且上面关于构造用以形成外侧铣削刀片的第一铣削刀片和构造用以形成内侧铣削刀片的第二铣削刀片限定的特征。
现将通过不同实施例的描述、参考附图来更详细地解释本发明。图I示意性地显示了根据本发明的包括具有多个铣削刀片的铣削刀具的机床的部件的透视图。图2显示了在侧视图中看到的图I中的铣削刀具的第一实施例。图3显示了在端视图中看到的图2中的铣削刀具。图4以较大的比例显示了图2中的铣削刀具的一部分的透视图。图5a_5d显示了图4中的铣削刀具的外侧铣削刀片的四个视图。图6a_6d显示了图4中的铣削刀具的内侧铣削刀片的四个视图。图7示意性地显示了从图4中的铣削刀具的铣削刀片在不同位置上接合工件的前面看到的视图。图8示意性地显示了图5中的接合的透视图。图9显示了根据第二实施例的铣削刀具的一部分的透视图。图10显示了图9中的铣削刀具的内侧铣削刀片的透视图。图Ila-Ild显示了图9中的铣削刀具的外侧铣削刀片的四个视图。图12显示了根据第三实施例的铣削刀具的一部分的透视图。图13显示了从图12中的铣削刀具的外侧铣削刀片的下面看到的视图。
具体实施方式
图I示意性地显示了包括形成用于齿轮切削且更准确地说用于具有齿的工件W的所谓的滚铣的铣削刀具的机床的第一实施例。铣削刀具适合于不同工件W(例如齿轮、齿条、花键、用于液压泵的叶轮和类似的嵌齿元件)的切削加工。图2-4显示了铣削刀具的第一实施例。铣削刀具包括刀具本体I和多个可更换的铣削刀片2a、2b，该刀具本体I可由钢制成，多个可更换的铣削刀片2a、2b可由比钢硬的材料比如硬质合金制成。刀具本体I限定旋转轴线C1并具有第一端3和相对的第二端4。旋 转轴线C1延伸穿过第一端3和第二端4。铣削刀具还包括用于接纳杆7的贯通的轴向孔5 (参见图3)，该贯通的轴向孔5具有直槽6，例如根据DIN 138。杆7形成用于将铣削刀具固定在机床的刀具主轴S1中，比如铣刀或多操作机床，参见图I。刀具本体I在旋转方向R1 (从刀具主轴S1内观察为向右的逆时针旋转)上围绕旋转轴线C1可旋转。工件W固定在工件主轴(未显示)中且围绕旋转轴线C3在旋转方向R3上可旋转。刀具本体I具有围绕旋转轴线C1在第一端3和第二端4之间延伸的周边表面8，参见图2。刀具本体I包括布置在周边表面8处的多个分离的刀座9a、9b，尤其是参见图4。刀具本体I可包括例如至少30个刀座9a、9b，优选地为至少100-300个刀座9a、9b。每个刀座9a、9b形成用于接纳铣削刀片2a、2b中的一个。刀座9a、9b和铣削刀片2a、2b沿构造为具有恒定节距的螺旋线的连续线X相继地布置，参见图2。在所示实施例中，连续线X的节距方向为向右。节距方向也可为向左，这取决于待制造的轮齿。节距角β可为1-10°。每个刀座9a、9b包括支撑表面10，支撑表面10布置成允许或形成对铣削刀片2a、2b的支撑，当铣削刀片2a、2b安装在刀座9a、9b中时，铣削刀片2a、2b从刀具本体I突出，用于与工件W的齿隙进行切削接合，参见图I。因而，刀座9a、9b且还有铣削刀片2a、2b布置成多排。在所示的实施例中，铣削刀具24包括铣削刀片2a、2b的这样的排，参见图3。然而，应注意，铣削刀具可包括另一数量排的铣削刀片2a、2b，例如从4排至更多排或基本上大于24排。每排包括至少两个铣削刀片2a、2b和刀座9a、9b。在所示实施例中，每排包括6_7个铣削刀片2a、2b和刀座9a、9b。每排铣削刀片2a、2b和刀座9a、9b沿与连续线x的切线垂直的相应线L延伸，参见图2。相邻排的刀座9a、9b和铣削刀片2a、2b之间的距离是等距的，即对于每一对排而言，所述距离是相等的。而且，沿连续线X的相邻铣削刀片2a、2b之间的距离也是等距的，即同样，对于每一对相邻的铣削刀片2a、2b而言，该距离是相等的。更具体地，沿连续线X的相邻的铣削刀片2a、2b的延伸平面P之间的角度距离是等距的，即对于每一对相邻的铣削刀片2a、2b而目是相等的。铣削刀片2a、2b包括两种类型的铣削刀片，即形成外侧铣削刀片2a的第一铣削刀片和形成内侧铣削刀片2b的第二铣削刀片。外侧铣削刀片2a从刀具本体I突出距离旋转轴线C1的第一长度a。内侧铣削刀片2b从刀具本体I突出距离旋转轴线C1的第二长度b。特别是在图3中看到的，第一长度a明显大于第二长度b。刀座9a、9b也包括两种类型的刀座，即外侧刀座9a和内侧刀座％。外侧刀座9a中的每一个形成为用于接纳外侧铣削刀片2a中的一个，且内侧刀座9b中的每一个形成为用于接纳内侧铣削刀片2b中的一个，特别是参见图4。因而,夕卜侧刀座9a位于内侧刀座9a径向外侧的位置。第一统削刀片2a中的一个或多个和第二铣削刀片2b中的一个或多个形成可设置用于本文公开的刀具本体I的铣削刀片套件。在所示的实施例中，外侧铣削刀片2a和内侧铣削刀片2b以交替的顺序沿连续线X布置，使得每隔一个铣削刀片为外侧铣削刀片2a且每隔一个铣削刀片为内侧铣削刀片2b。 在所示实施例中，这意味着每隔一排为外侧铣削刀片2a的排且每隔一排为内侧铣削刀片2b的排，特别是参见图3。因此，根据所示实施例，内侧铣削刀片2a的数量等于外侧铣削刀片2b的数量。然而，应注意，具有不同数量的内侧铣削刀片2b和外侧铣削刀片2a是可能的。例如，每隔两个铣削刀片可为内侧铣削刀片2b或外侧铣削刀片2a。外侧刀座9a中的每一个包括从刀具本体I的周边表面8突出的突起12。突起12形成用于外侧铣削刀片2a的支撑表面10的一部分。在第一实施例中，参见图4，每一个外侧刀座9a包括从支撑表面10向外延伸的内侧邻接表面13。内侧邻接表面13形成对邻接抵靠内侧邻接表面13的外侧铣削刀片2a的支撑，使得保证了外侧铣削刀片2a关于旋转轴线C1的径向位置。每个外侧刀座9a的支撑表面10包括优选地为径向伸长形突脊14形式且从支撑表面10延伸的突出部。径向伸长形突脊14具有在径向伸长形突脊14的上表面和支撑表面10之间延伸的两个倾斜的侧表面。两个侧表面相互形成钝角。该角度可为90-140°，比如120°。上表面可为平面且平行于支撑表面10。每一个内侧刀座9b包括从支撑表面10向上延伸的内侧邻接表面15。内侧邻接表面15形成对邻接抵靠内侧邻接表面15的内侧铣削刀片2b的支撑，使得保证了内侧铣削刀片2b关于旋转轴线C1的径向位置。每个内侧刀座9b的支撑表面10包括优选地为从支撑表面10延伸的两个径向伸长形突脊16形式的突出部。每个径向伸长形突脊16具有在支撑表面10和径向伸长形突脊16的上表面之间延伸的两个倾斜的侧向表面。两个侧向表面相互形成钝角。该角度可为90-140°，比如120°。上表面可为平面且平行于支撑表面10。应注意，改变内侧刀座9b和外侧刀座9a的径向伸长形突脊14、16的数量是可能的。例如，内侧刀座9b的支撑表面10包括仅一个径向伸长形突脊16。每个铣削刀片2a、2b(参见图5a_5d和6a_6d)包括下侧21、形成切屑表面的相对的上侧22、连接上侧22和下侧21的周向边缘侧23。轴线A延伸穿过上侧22和下侧21。每个铣削刀片2a、2b包括向彼此会聚并形成在边缘侧23与上侧22相遇的地方上的至少一个第一主切削刃24、和第二主切削刃25。由上侧22形成且在所示实施例中与上侧22重合的切屑表面在包括第一主切削刃24和第二主切削刃25的延伸平面P中延伸。每个铣削刀片2a、2b的延伸平面p具有与连续线X的切线平行的法线，其中连续线与延伸平面P在该切线处相交。每个铣削刀片2a、2b包括与轴线A垂直的对称线S。第一主切削刃24和第二主切削刃25关于对称线S对称。对称线S与第一主切削刃24和第二主切削刃25中的每一个形成压力角a。压力角α在18-32°的区间内，且例如可为约20°或约30°。延伸平面P至少在主切削刃24、25附近与边缘侧23形成锐角，使得铣削刀片2a、2b获得正的切削几何形状。每个外侧铣削刀片2a (参见图5a_5d)包括在第一主切削刃24和第二主切削刃25之间延伸的横向端切削刃26。外侧铣削刀片2a的第一主切削刃24和第二主切削刃25对称地布置在对称线S的相应一侧上，以从一对后端点Ra向一对前端点Fa会聚或向两个主 切削刃转变成的横向端切削刃26会聚。延伸平面P还在端切削刃26附近与边缘侧23形成锐角，使得外侧铣削刀片2a也关于与工件W的相邻齿之间的底表面进行切削接合的端切削刃26获得正的切削几何形状。每个内侧铣削刀片2b (参见图6a_6d)包括在第一主切削刃24和第二主切削刃25之间延伸的横向端部边缘27。端部边缘27不具有切削功能且将不与工件W接合。内侧铣削刀片2b的第一主切削刃24和第二主切削刃25对称地布置在对称线S的相应一侧上，以从一对后端点Rb向一对前端点Fb会聚或向两个主切削刃转变成的横向端部边缘27会聚。特别是参见图5c，每个外侧铣削刀片2a具有伸长形凹谷28形式的凹部。当外侧铣削刀片2a安装在外侧刀座9a中时，径向伸长形突脊14与外侧铣削刀片2a的下侧21的伸长形凹谷28接合，使得外侧铣削刀片2a关于旋转轴线C1的轴向位置被保证。伸长形凹谷28具有在外侧铣削刀片2a的下侧21和可为平面且平行于下侧21的底表面之间延伸的两个倾斜的侧表面。当外侧铣削刀片2a安装在外侧刀座9a中时，径向伸长形突脊14的侧表面将邻接抵靠伸长形凹谷28的侧表面中的每一个。有利地，在突脊14的上表面和凹谷28的底表面之间可存在间隙。特别是参见图6c，每个内侧铣削刀片2b具有两个伸长形凹谷29形式的凹部。当内侧铣削刀片2b安装在内侧刀座9b中时，径向伸长形突脊16与内侧铣削刀片2b的下侧21的伸长形凹谷29接合，使得内侧铣削刀片2b关于旋转轴线C1的轴向位置被保证。每一个伸长形凹谷29具有在内侧铣削刀片2b的下侧21和可为平面且平行于下侧21的底表面之间延伸的两个倾斜的侧表面。当内侧铣削刀片2b安装在内侧刀座9b中时，径向伸长形突脊16的侧表面邻接抵靠伸长形凹谷29的侧表面中的每一个。有利地，在突脊16的上表面和凹谷29的底表面之间可存在间隙。应注意，外侧铣削刀片2a和内侧铣削刀片2b的伸长形凹谷28、29的数量自然与外侧刀座9a和内侧刀座9b的径向伸长突形脊14、16的数量—致。第一实施例的每个外侧铣削刀片2a包括平行于轴线A延伸穿过上侧22和下侧21的紧固孔31。外侧铣削刀片2a借助于固定螺钉32而抵靠支撑表面10紧固在外侧刀座9a中，固定螺钉32延伸穿过紧固孔31进入延伸穿过支撑表面10的螺纹孔33，参见图4。每个内侧铣削刀片2b借助于邻接抵靠内侧铣削刀片2b的上侧22并使内铣削刀片2b压靠于支撑表面10和内侧邻接表面15的楔形块34而抵靠支撑表面10紧固在内侧刀座％中。楔形块34借助于双螺纹螺钉35而抵靠内侧铣削刀片2b夹紧，双螺纹螺钉35延伸穿过楔形块34并与楔形块34接合并进入刀具本体I的螺纹孔36中，参见图4。当使用根据第一实施例的铣削刀具时，外侧铣削刀片2a将加工根部区域，即工件W的两个相邻的齿的内侧齿侧表面和两个相邻的齿之间的底表面，而内侧铣削刀片2b将加工两个相邻的齿的外齿侧。图7和8示出了铣削刀片2a、2b与工件W的接合。如所见的，外侧铣削刀片2a的主切削刃24、25和内侧铣削刀片2b的主切削刃24、25将在投影中分别沿各公共线L4和L5以及沿所述线L4和L5的不同但重叠的线段延伸。重叠应尽可能的短，且一定的重叠是重要的，其用以减小待制造的齿的齿侧表面中的凹槽或台阶的风险。还如图7和8中所见的，第一铣削刀片2a的后端点之间的距离或最短距离大于第二铣削刀片2b的前端点之间的距离或最短距离。图9和IOa-IOd示出本发明的第二实施例，该第二实施例与第一实施例不同之处在于每个外侧铣削刀片2a是通过围绕轴线A旋转而可转位的，在该情形中，轴线A形成中心轴线。外侧铣削刀片2a在两个相对的刀片位置之间可转位且包括具有用于第一刀片位 置的第一主切削刃24和第二主切削刃25的第一设置以及具有用于第二刀片位置的第一主切削刃24和第二主切削刃25的第二设置。在该实施例中，每一设置的主切削刃24、25的后端点位于第一设置和第二设置之间的过渡处。在第二实施例中，外侧刀座9a缺乏内侧邻接表面但替代地包括支撑表面10的轴向伸长形突突脊37。外侧铣削刀片2a具有从下侧21延伸的两个相应的伸长形凹谷38，特别是参见图10c。当外侧铣削刀片2a安装在外侧刀座9a中时，轴向伸长形突脊37将与外侧铣削刀片2a的下侧21的伸长形凹谷38接合，使得外侧铣削刀片2a关于旋转轴线Cl的径向位置被保证。轴向伸长形突脊37与突脊14 一样具有在支撑表面10和径向伸长形突脊37的上表面之间延伸的两个倾斜的侧表面。两个侧表面相互形成钝角。该角度可为90-140°，比如120°。上表面可为平面且平行于支撑表面10。每个伸长形凹谷38与伸长形凹谷28 —样具有在外侧铣削刀片2a的下侧21和可为平面且平行于下侧21的底表面之间延伸的两个倾斜的侧表面。当外侧铣削刀片2a安装在外侧刀座9a中时，轴向伸长形突脊37的侧表面将邻接抵靠伸长形凹谷38的侧表面中的每一个。而且，在该情形中，在突脊37的上表面和凹谷38的底表面之间存在间隙。第一实施例和第二实施例之间其他的差别是，在第二实施例中内侧刀座9b缺乏内侧邻接表面但替代地包括与内侧铣削刀片2b的下侧的伸长形凹谷40接合的轴向突脊39，参见图9。突脊39和凹谷40与其他突脊和凹谷一样分别形成有两个侧表面以及上表面和底表面。图12和13不出本发明的第三实施例,第三实施例与第一实施例不同之处在于每个外侧刀座9a缺乏内侧邻接表面但替代地包括支撑表面10的轴向伸长形突脊41。外侧铣削刀片2a具有从下侧21延伸的相应伸长形凹谷42，参见图13。当外侧铣削刀片2a安装在外侧刀座9a中时，轴向伸长形突脊41将与外侧铣削刀片2an的下侧21的伸长形凹谷42接合，使得外侧铣削刀片关于中心轴线Cl的径向位置被保证。第一实施例和第三实施例之间其他的差别在于，在第三实施例中，外侧铣削刀片2a缺乏紧固孔但替代地借助于邻接抵靠外侧铣削刀片2a的上侧22且将外侧铣削刀片2a压靠于支撑表面10和两个伸长形突脊14和41的楔形块44而紧固在外侧刀座9a中。楔形块44借助于延伸穿过楔形块44且与楔形块44接合并进入刀具本体I中的螺纹孔46的双螺纹螺钉45而抵靠外侧铣削刀片2a夹紧。在第三实施例中，内侧刀座9b和内侧铣削刀片2b以与第二实施例相同的方式形成。在第四实施例中，连续线X在与旋转轴线C1垂直的平面中围绕C1延伸，即节距为O。这种铣削刀具适合于铣削齿隙或狭槽或其他凹槽，尤其是具有直的延伸部的凹槽，例如花键的齿隙。根据第四实施例的铣削刀具可包括沿一个这样的连续线X或相互平行的多个连续线X的刀片2a、2b的组。本发明不限于上面描述的实施例，而是在所附权利要求书的范围内可进行改变和修改。根据另外的实施例，铣削刀具还可包括从旋转轴线突出第三长度的中间铣削刀片。第三长度小于第一长度且大于第二长度。中间铣削刀片作为齿侧刀片但加工齿的位于 由内侧铣削刀片和外侧铣削刀片所加工的部分之间的一部分。该实施例可能对于非常大的齿(例如对于Mn = 18和更大的齿)是有利的。还应注意，不同实施例可相互组合。例如，第二实施例的可转位的铣削刀片2a可替代第三实施例的外侧铣削刀片2a。在所有实施例中，内侧铣削刀片2b的径向位置可通过内侧邻接表面15或轴向伸长形突脊39来保证。还可以借助于延伸穿过内侧铣削刀片2b的固定螺钉来附接内侧铣削刀片2b。附图标记列表I刀具本体37轴向伸长形突脊2a外侧铣削刀片38伸长形凹谷2b内侧铣削刀片39轴向伸长形突脊3第一端40伸长形凹谷4第二端41轴向伸长形突脊5孔42伸长形凹谷6杆44楔形块7凹槽45双螺纹螺钉8周边表面46螺纹孔9a外侧刀座9b内侧刀座10支撑表面12 突起13内侧邻接表面W工件14伸长形突脊C1旋转轴线15内侧邻接表面R1旋转方向16伸长形突脊C3旋转轴线21下侧R3旋转方向22上侧S1刀具主轴23边缘侧A轴线24第一主切削刃S对称线
25第二主切削刃P延伸平面26横向端切削刃X连续线27横向端部边缘P节距角28伸长形凹谷L4线29伸长形凹谷L5线31紧固孔Ra后端点 32固定螺钉Fa前端点33螺纹孔Rb后端点34楔形块Fb前端点35双螺纹螺钉36螺纹孔
权利要求
1.ー种形成用于铣齿的铣削刀具，包括 刀具本体(I)，所述刀具本体(I)限定旋转轴线(C1)且具有第一端(3)、相対的第二端(4)以及在所述第一端(3)和所述第二端⑷之间围绕所述旋转轴线(C1)延伸的周边表面⑶， 多个分离的刀座(9a、9b)，所述多个分离的刀座(9a、9b)沿一连续线(X)相继地布置在所述刀具本体(I)中，以及 相应的多个可更换的铣削刀片(2a、2b)，所述多个可更换的铣削刀片(2a、2b)中的每ー个包括下侧(21)、形成切屑表面的相対的上侧(22)、连接所述上侧(22)和所述下侧(21)的周向边缘侧(23)、延伸穿过所述上侧(22)和所述下侧(21)的轴线(A)以及向彼此会聚并形成在所述边缘侧(23)与所述上侧(22)相遇的地方的至少ー个第一主切削刃(24)、和第二主切削刃(25)， 每个刀座(9a、9b)包括用于接纳ー个所述铣削刀片(2a、2b)的支撑表面(10)，所述铣削刀片(2a、2b)中的每ー个从所述刀具本体(I)突出，以用于与所述エ件(W)的齿隙进行切削接合， 其特征在干， 所述铣削刀片(2a、2b)包括从所述刀具本体(I)突出距离所述旋转轴线(C1)第一长度(a)的外侧铣削刀片(2a)以及从所述刀具本体(I)突出距离所述旋转轴线(C1)第二长度(b)的内侧铣削刀片(2b)，并且 所述第一长度(a)明显大于所述第二长度(b)。
2.根据权利要求I所述的铣削刀具，其中所述连续线(X)为具有恒定节距的螺旋线。
3.根据权利要求I和2中任一项所述的铣削刀具，其中所述切屑表面在包括所述第一主切削刃(24)和所述第二主切削刃(25)的延伸平面(P)中延伸，并且其中每个铣削刀片(2a、2b)的所述延伸平面(P)具有与所述连续线(X)的切线平行的法线，其中所述连续线与所述延伸平面(P)在所述切线处相交。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的铣削刀具，其中所述外侧铣削刀片(2a)的主切削(24,25)和所述内侧铣削刀片(2b)的主切削(24、25)在投影中沿各公共线(L4、L5)延伸且沿所述公共线(L4、L5)的不同但重叠的线段延伸。
5.根据前述权利要求中任一项所述的统削刀具，其中所述刀座(9a、9b)包括外侧刀座(9a)和内侧刀座(9b)，所述外侧刀座(9a)中的每ー个形成为用于接纳所述外侧铣削刀片(2a)中的ー个，且所述内侧刀座(9b)中的每ー个形成为用于接纳所述内侧铣削刀片(2b)中的ー个。
6.根据权利要求5所述的铣削刀具，其中所述外侧刀座(9a)中的每ー个包括从所述周边表面(8)突出并形成用于所述外侧铣削刀片(2a)的所述外侧刀座(9a)的所述支撑表面(10)的一部分的突起(12)。
7.根据权利要求5和6中任一项所述的铣削刀具，其中所述内侧刀座(9b)包括内侧邻接表面(15)，所述内侧邻接表面(15)从所述支撑表面(10)向上延伸且所述内侧铣削刀片(2b)邻接抵靠所述内侧邻接表面(15)。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的铣削刀具，其中所述外侧刀座(9a)包括内侧邻接表面(13)，所述内侧邻接表面(13)从所述支撑表面(10)向上延伸且所述外侧铣削刀片(2a)邻接抵靠所述内侧邻接表面(13)。
9.根据权利要求I至7中任一项所述的铣削刀具，其中每个外侧铣削刀片(2a)通过围绕形成中心轴线的所述轴线(A)旋转而在两个相対的刀片位置之间能够转位并且包括具有用于第一刀片位置的第一主切削刃(24)和第二主切削刃(25)的第一设置以及具有用于第二刀片位置的第一主切削刃(24)和第二主切削刃(25)的第二设置。
10.根据前述权利要求中任一项所述的铣削刀具，其中所述外侧铣削刀片(2a)和所述内侧铣削刀片(2b)以交替的顺序沿所述连续线(X)布置，使得每隔ー个铣削刀片是外侧铣削刀片(2a)且每隔一个铣削刀片是内侧铣削刀片(2b)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的铣削刀具，其中每个外侧铣削刀片(2a)包括在所述第一主切削刃(24)和所述第二主切削刃(25)之间延伸的至少ー个横向端切削刃 (26)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的铣削刀具，其中所述延伸平面(P)至少在所述主切削刃(24、25)附近与所述边缘侧(23)形成鋭角，使得所述铣削刀片(2a、2b)获得正的切削几何形状。
13.根据前述权利要求中任一项所述的铣削刀具，其中每个铣削刀片(2a、2b)包括与所述轴线(A)垂直的对称线(S)，且其中所述第一主切削刃(24)和所述第二主切削刃(25)关于所述对称线(S)对称。
14.根据权利要求13所述的铣削刀具，其中所述对称线(S)与所述第一主切削刃(24)和所述第二主切削刃(25)中的每ー个形成压カ角α，并且其中所述压カ角α在18_32°的区间内。
15.根据前述权利要求中任一项所述的铣削刀具，其中每个刀座(9a、9b)的所述支撑表面(10)包括突出部，所述突出部从所述支撑表面(10)延伸并且与所述铣削刀片(2a、2b)的所述下侧(21)的相应的凹部相接合，使得所述铣削刀片(2a、2b)的位置得到保证。
16.根据前述权利要求中任一项所述的铣削刀具，其中沿所述连续线(X)的相邻的所述铣削刀片(2a、2b)的延伸平面(P)之间的角度距离对于每对相邻的铣削刀片(2a、2b)而H是相等的。
17.一种用于铣齿刀具的铣削刀片套件，包括 第一铣削刀片(2a)，所述第一铣削刀片(2a)包括对称线(S)并具有第一主切削刃(24)和第二主切削刃(25)，所述第一主切削刃(24)和所述第二主切削刃(25)对称地布置在对称线(S)的相应ー侧上，以从ー对后端点(Ra)向所述第一主切削刃(24)和所述第二主切削刃(25)转变成的横向端切削刃(26)会聚，其中所述第一切削刃(25)和所述第二切削刃(26)中的每ー个关于所述对称线(S)形成压カ角(α)，以及 第二铣削刀片(2b)，所述第二铣削刀片(2b)包括对称线(S)并具有第一主切削刃(24)和第二主切削刃(25)，所述第一主切削刃(24)和所述第二主切削刃(25)对称地布置在对称线(S)的相应ー侧上，以从ー对后端点(Rb)向ー对前端点(Fb)会聚，其中所述第一切削刃(25)和第二切削刃(26)中的每ー个关于所述对称线⑶形成压カ角(α)， 其中所述压カ角(α)对于所述第一铣削刀片(2a)和所述第二铣削刀片(2b)而言是相等的， 其特征在于，所述第一铣削刀片(2a)的后端点(Ra)之间的距离大于所述第二铣削刀片(2b)的前端点(Fb)之间的距离。
全文摘要
本发明提供了用于工件的铣齿的铣削刀具和铣削刀片套件。所述刀具包括刀具本体(1)，其限定旋转轴线(C1)且具有第一端(3)、相对的第二端(4)以及在第一端和第二端之间围绕旋转轴线延伸的周边表面(8)。沿线(x)相继地布置在刀具本体中且接纳相应数量的可更换的铣削刀片(2a、2b)中的各刀片的多个分离的刀座(9a、9b)包括向彼此会聚的第一主切削刃(24)和第二主切削刃(25)。所述铣削刀片包括从刀具本体突出距离旋转轴线第一长度(a)的外侧铣削刀片(2a)以及从刀具本体突出距离旋转轴线第二长度(b)的内侧铣削刀片(2b)。第一长度(a)明显大于第二长度(b)。
文档编号B23F21/16GK102728903SQ20121010192
公开日2012年10月17日 申请日期2012年4月9日 优先权日2011年4月8日
发明者斯图雷·舍 申请人:山特维克知识产权股份有限公司