专利名称：用于对于可转位刀片进行磨削的方法及实施该方法的砂轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1至3的前序部分所述的对可转位刀片
进行磨削的方法，其中刀片窄边沿着一个旋转磨削面的环形轮廓外周表面
移动并被其磨削，通过以下几个相互协调的CNC数控移动进行磨削加工
a) 可转位刀片被驱动使其绕一根垂直于刀面的转轴旋转；
b) —个装有砂轮并驱动砂轮工作的砂轮轴与可转位刀片的转轴沿两 个互相垂直的移动轴作相对移动，这两个移动轴位于两个平行平面或同一 平面。
c) 砂轮轴和可转位刀片绕一个转动轴相对作偏转移动，转动轴垂直于 移动轴和可转位刀片的转轴所在的平面，
背景技术：
DE42 40 053 Al公开了此类磨削方法。可转位刀片窄边由一个狭长的 砂轮以这种巳知的方法进行磨削，且砂轮的外轮廓为圆柱形。砂轮由一砂 轮轴驱动旋转，砂轮轴可以在一个垂直和一个水平的平面内移动。可转位 刀片位于夹紧装置中，绕一个垂直轴偏转。夹紧装置包含两个夹紧活塞， 两个活塞夹住可转位刀片的宽边把其固定在中间，并驱动其其转动。通过 使夹紧装置绕着一个垂直转动轴作偏转，便可磨削得到所需要的可转位刀 片窄边后角。在磨削过程中，下列四个移动始终通过CNC数控相互协调 可转位刀片绕传动转轴(C-轴)移动；砂轮轴沿第一移动轴(Z-轴)和第
二移动轴(X-轴)移动；夹紧装置绕垂直的转动轴(B-轴)偏转。用这种
方式可在可转位刀片上磨出带所需后角的平整窄边。
DE 42 40 053 Al中所公开的方法使得至此为止的一般磨削方法得到 了改善， 一般磨削法指的是用盆形砂轮对可转位刀片的窄边进行加工。但 这很难实现包含四个插补算法CNC数控移动轴的磨削。因此，显而易见， 使用这种按DE 42 40 053 Al所提供的方法在对窄边进行磨削的过程中，
6砂轮每个磨粒对刀片的切入需要不断校正，使得圆柱形轮廓的狭长砂轮在 轴向受控迭加来回振动。然而在实际应用中，磨削效果并没有得到预期的 改进。结果却是砂轮磨损严重，而且磨削得到的窄边精度不尽如人意。
因此，根据DE 42 40 053 Al所提供的建议，也许还给出了其它一些 针对盆形砂轮磨削的改进方案，如DE 42 01 214 Al中所描述的。虽然磨 削效果可能又得到改善，但这种情况下所使用的盆形砂轮由好几部分组 成，因此结构尤为复杂。磨削可转位刀片，在很多情况下必须磨出倒角， 所以至少需要两个圆柱形的磨料层分别置于两个不同的平面。其中安放位 置较深的磨料层对可转位刀进行磨削，而另一个位于端面的磨料层则对倒 角进行磨削。然而，盆形砂轮磨削也同时增加了可转位刀片与砂轮加工面 之间接触的难度。所以，对盆形砂轮磨削可转位刀片这种方法的改进在经 济效益上仍然无法令人满意。
从DE298 14 702U1中已知 一个简易精磨装置上安装一个截面为双 锥形的砂轮，对已磨损可转位刀片进行精磨加工。这个装置是专门用于磨 削菱形可转位刀片。可转位刀片固定于一个工具支架上。砂轮和工具支架 在两个垂直方向沿垂线作相对移动。通过把砂轮上移或下移使其对可转位 刀片之间进行凹面磨削或与刀片形成后角。砂轮的双锥形外罩能使可转位 刀片的不同窄边先后依次在砂轮的一个锥面或另一个锥面上进行磨削。另 外，夹紧的可转位刀片仅允许在工具支架上作偏转移动，且至少有线接触。 这种磨削方式无法与可转位刀片大批量生产所使用的具有经济效益的磨 削方法相提并论。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种开头提及的磨削方法，使可转位刀片大 批量生产具有经济性，根据所述方法，刀片窄边既使采用不易切削的烧结 材料，最终也能完好无损，且可以保证达到所需要的尺寸公差、形状公差 和位置公差。
实现上述目的第一个技术方案为权利要求1中的全部技术特征的总 和。这种方案所使用的砂轮前缘逐渐变窄，相连的后缘呈圆柱形。根据这 种磨削方法，砂轮前缘与可转位刀片的轮廓之间形成一个切入角，按照削
7皮磨削原理进行纵向磨削，是第一个对可转位刀片窄边进行磨削的磨具。 前缘进行的是粗磨，例如粗切削。前缘可以把磨削大部分余量磨去。由于 前缘在最大直径处与圆柱形后缘相连，所以之后可以直接转为对窄边表面 的精磨。这样，两个过程便能同时进行。
实际证明，按照本发明所提供的方式方法，通过使用寿命明显延长的 砂轮可以得到很好的磨削效果，即砂轮磨损显著减少。这要归功于削皮磨 削时对砂轮的谨慎使用，由于工件磨削区域产生的热量降到最低，那么沿 着纵向磨削方向逐渐变窄的砂轮的冷却状况得到显著改善。与前缘相连的 后缘明显短于前缘，比如可能只占砂轮厚度的三分之一。后缘磨削中，由 于砂轮垂直于可转位刀片的所有窄边，所以砂轮与窄边之间会有线接触。 但这时仅磨去很小比例的材料，而且接触长度也很短。因此，砂轮和工件 的热应力也不大。砂轮显著减小的热应力对于由不易切削硬质烧结材料制 成的可转位刀片的磨削起着举足轻重的作用。
实现上述目的第二个技术方案为根据权利要求2中所有技术特征的总 和。申请人明确指出，正如方案一的磨削过程中，把砂轮调整到垂直于每 个窄边轮廓一样，方案二的砂轮相对可转位刀片作轻微的摆动，也可以得 到类似的理想效果。如果按照方案进行磨削，则砂轮的前缘与可转位刀片 的待磨削窄边之间形成一个切入角，而后缘与其形成一个后角。这样，砂 轮上从一个变窄的前缘直至砂轮最大直径处都是有效磨削区域。显然，切 入角和后角也能进一步改进冷却状况。根据方案二，也可以用削皮磨削来 进行加工。特别是对于硬质烧结材料制成的刀片，粗磨和精磨可以分别使 用两个不同的砂轮进行。如果后缘也同样以砂轮最大直径开始逐渐变窄， 则切入角和后角都相应变大，而无须通过砂轮相对可转位刀片进行翻转或 摆动。
实现上述目的第三个技术方案根据权利要求3的技术特征。申请人明 确指出，后缘甚至可能完全取消，并类似于权利要求2所述方法只使用一 个砂轮进行磨削，这个砂轮外周轮廓逐渐变窄，如锥形外罩，直径较小部 分磨削可转位刀片窄边。此方案的优势在于砂轮和可转位刀片表面的冷却 状况能够得到极大的改善。
上述三种给出的解决方案会有不同几种可能的实施例，这会在从属权利要求中给与说明。
权利要求1和2中所述的前缘逐渐向前变窄的前提是砂轮与轴向静 止的可转位刀片之间作相对移动。 一般来说，可转位刀片与砂轮在纵向磨 削进给方向所作的相对移动是必要的，使得"向前"这个说法符合砂轮结 构的特征要求。
带后角的可转位刀片外边一边较宽一边较窄，这自然引出一个问题， 砂轮应该按哪个方向与可转位刀片作相对移动。 一般有两个方向可能性， 即刀片从较窄边向较宽边移动或相反。但事实上，如果刀片是硬质烧结材 料且想得到高磨削效率，则应按照本发明的第一种实事例，砂轮从较窄边 越过窄边向较宽边移动。因为在磨削较宽外边时，既使砂轮触碰到窄边的 刀刃，锋利的刀刃位于较大横截面内也不容易折断。在磨削刃口时，磨削 压力和热应力也相应变小。
根据权利要求2和3中所提供的方法，按另一种实施例进行加工时可 能同样实行削皮磨削。
根据一种进一步有益的设计，前缘和(或)后缘(权利要求1和2)，
逐渐变窄或整个旋转砂轮逐渐变窄(权利要求3)的轮廓构成了锥体表面。
前缘、后缘或砂轮可见的纵剖面轮廓线是直线。这是一种在生产技术上特 别具有优势于砂轮修整的构造形状。但必须指出，在磨削技术上并非必须 使用这种砂轮。变窄的构造也可以是拱形，如球面或倒圆，这基本取决于 待磨削硬质材料的特殊加工程序。
许多情况下，特别是按权利要求1的方法，把磨削分成前缘粗磨和后
缘精磨两步已经足够。按权利要求3所述的锥形砂轮可以持续以纵向磨削
和削皮磨削的方式进行精加工。如果烧结材料很硬，而磨削要求也特别高， 也可以要求由两个砂轮共同完成磨削任务。本发明的另一具有优势的磨削 实施例的实物就是进行粗切削和磨光两个规格不同但基本结构造相同的 砂轮。这里所要求的磨削机床，如可以旋转的砂轮架，属于目前技术范畴 内。
尽管实现本发明所提供的方法所需的砂轮包含前缘和后缘(权利要求
l和2)，但其构造还是相对比较简单的。因为砂轮盘状的基本造型可以保 证可转位刀片毫无困难地与砂轮环形外周轮廓以及砂轮侧面相接触。本发明所提供的另一具有优势的解决方案也提供了一种可能性，位于窄边和宽 边交接处的可转位刀片倒角在不改变夹紧状态下用旋转中砂轮的侧面进 行磨削。使用这同一个砂轮可以对可转位刀片的窄边和倒角在不改变其夹 紧位置的条件下进行磨削，倒角位于可转位刀片平整窄边中间或窄边和宽 边中间。
如果可转位刀片必须不带后角，则最后还有一种特别简单和具有优势 的可能性来实施本发明提供的磨削方法。可转位刀片的窄边垂直于宽边， 这样，砂轮轴和可转位刀片绕一根特殊转动轴所作的相对偏移则不再需 要。
本方面还涉及到一种特殊砂轮以实现权利要求1或2以及至此提及的
权利要求4至6和8至10所提供磨削方法；本发明所要求的砂轮在申请
书权利要求ll中会提及。使用砂轮前缘和后缘縮进行的不同类型磨削中， 砂轮环状外周表面上的磨削材料虽然都是陶瓷或金属结合剂金刚石颗粒， 但砂轮前缘和后缘的规格还是有所不同。前缘和后缘的磨削材料及其结合 剂应尤其根据前缘上的粗加工和后缘上的磨光加工进行改变，如结构更细 密。
根据本发明砂轮的另一种设计是砂轮侧面配备一个磨料层，这种砂 轮的规格就又不同于拥有环状外周表面的砂轮规格。
正如之前对磨削方法配置的描述，按本发明的砂轮可以包含变窄的前 缘和/或后缘，构成锥形外罩，而无需出于磨削技术因素规定砂轮的类型。
以下结合附图对本发明的实施例的进行进一步说明。附图中所示为
图1是按本发明所述方法进行磨削的磨床主要部分结构俯视图 图2A是待磨削可转位刀片的正视图和局部视图
图2B是图2A中局部视图的详细视图 图3是图1中磨床头架安装工件区域的前视图和纵剖面图 图4的原理图表明了可转位刀片窄边磨削的决定性影响因素 图5表明纵向磨削开始时的磨具切入图6是磨削过程中的进一步阶段
图7是精磨结束时的磨削阶段示意图
图8再次给出了由图4至图7变化而来的磨削方法，旋转砂轮可以相 对可转位刀片作轻微偏转
图9与图8相应，但旋转砂轮的轮廓己经改变
图10解释说明了按发明所述的磨削方法，使用同一砂轮于同一夹紧 位置对可转位刀片的倒角进行磨削
图ll与图10相对应，对可转位刀片另一边倒角进行磨削的示意图
图12解释了按本发明所述方法的另一实施例，所使用的砂轮整个外 周的轮廓都变窄
具体实施例方式
图l所示为磨床俯视示意图，符合万能圆周磨床和非圆周磨床的结构。 图中包含了磨床的大部分部件。床身1上的工作台2可以沿着第一移动轴 3移动。移动轴3在磨床结构中一般称作Z-轴。工作台2上装有一个带夹 持装置5和插入式夹具6的头架4。离开头架4 一定距离处有带一定心夹 具8和一锁紧螺栓9的尾座7。头架4和尾座7 —般可相向或同向移动。 可转位刀片10可用插入式夹具6进行固定和对心，并用尾座7锁紧螺栓9 夹紧。
可转位刀片10可以由头架4驱动旋转。磨削过程中，可转位刀片IO 绕转轴11转动。转轴11在磨床结构中一般称作C-轴。离开工作台2 —定 距离有一个可以垂直于图纸平面的转动轴13摆动的砂轮架12。转动轴13 一般称作B-轴。砂轮架12沿着第二移动轴15方向通过滑鞍14与工作台 2作相向移动。第二移动轴15在磨床结构中一般称作X-轴。
砂轮架12上安置了一个装有第一砂轮18的第一砂轮轴16和装有第 二砂轮20的第一砂轮轴17。两个砂轮18， 20各有一个环状外周表面18a。 第一、第二砂轮轴16， 17及第一、第二砂轮18， 20共有的转轴以19以 及21来表示。
磨床的调整轴22包含一个调整轮23，可以对两个砂轮18， 20进行修整。砂轮架12绕着转动轴13所作的偏转移动一方面可以使第一砂轮18
或第二砂轮20与可转位刀片IO相接触，另一方面可以使砂轮在磨削过程 中完成必要的摆动。砂轮架12绕着转动轴13所作的偏转属于整个磨床的 CNC数控移动范围。
这样，实现本发明涉及的磨削方式所需的磨床会有四个互相协调的 CNC数控移动
-可转位刀片IO绕着传动转轴11 (C-轴)旋转；
-可转位刀片10沿着第一移动轴3 (Z-轴)在工作台上作移动 -砂轮架12沿着第一移动轴15 (X-轴)与工作台2作相向移动 -砂轮架12绕着转动轴13 (B-轴)作偏转
第一和第二移动轴3， 15以及传动转轴11位于互相平行的平面内； 甚至可以在同一平面。转动轴13垂直于这些平面或这个平面。
按非圆磨削的方式，四个互相协调的CNC数控移动能够对可转位刀 片10的窄边进行磨削得到所需的轮廓。 一般来说，窄边与两条宽边的交 接处尽可能磨出平整的倒角平面。
图2A和2B中给出了待磨削可转位刀片10的详视图。在磨削前，宽 边10a,b已经加工完毕。可转位刀片大多由烧结硬质金属或陶瓷材料制成； 通过烧结工序，宽边10a,b已经达到足够的精度和细度。如果精度要求更 高，则在磨削之前还要对宽边再进行一次加工。可转位刀片使用如固定孔 26安装在工件夹具上，且可以更换和转动。 一般来说，可转位刀片都有一 个后角27，这样，窄边就倾斜于宽边。宽边10a大于另一宽边10b。窄边 24和倒角25互相交错出现。在窄边24和宽边10a, 10b的交接处也可以增 加倒角28，参见图像2B。这时棱边上会产生一个斜角29。可转位刀片的 宽边10a, 10b上可能有凹槽30，或者宽边10a， 10b本身就是凹槽30。某 些应用情况下可以没有后角27，这样窄边24便垂直于宽边10a, b。这些 角与可转位刀片10的应用目的有关，尤其取决于切削任务和待切削加工 可转位刀片10材料的性质。
图3是头架的放大详视图。头架的夹持部件31上的螺栓32对前面已 经提到的夹持装置5进行固定。夹持装置5包含一个带纵向台阶孔的插入 式夹具6。孔内有一可以纵向活动的定位销37，用压簧34预先压紧在尾架7上。压簧34以其内端部支撑一块压板35。压板35同时夹持住定位销 37及其螺母。插入式夹具6绕传动转轴11受驱旋转。可转位刀片10套在 定位销37上，并同时支撑插入式夹具6的肩处。由于头架4和尾架7可 以互相调整，插入式夹具6和尾架7的锁紧螺栓9之间可以压紧固定转位 刀片10并带动其旋转。图中所示的结构也提供了一种适合大批量生产的 快速调换可转位刀片的可能性。可转位刀片的装卸局部工作最好在这个装 置中全自动进行。
图4是磨削过程的示意图，说明了磨削的基本影响因素。有磨削余量 38的可转位刀片IO绕传动转轴11受驱旋转。窄边24延长表面构成了窄 边磨削的几何定义线39。
砂轮18绕转轴19旋转，这个原本的磨具总是固定夹紧在两个法兰盘 40之间。砂轮18的旋转外周面18a轮廓为环形，也就说砂轮每个直径面 的轮廓都是环形。砂轮18的有效磨削区域包含一个前缘41和一个后缘42。 前缘顺着轴向逐渐变窄。砂轮18的直径从其最大处43开始逐渐变小，直 至直径较小的前端侧面。进给方向44决定了前端侧面的位置，其通过砂 轮18相对于可转位刀片10沿着几何决定线39相对移动决定，其中，既 能够将可转位刀片IO移动，而将砂轮在轴向静止，也可以反过来。
图4给出了前缘41的锥形外罩。图4中，前缘明显可见的轮廓线是 直线。但对此并无强制规定，而是根据切削过程的技术要求而定，轮廓线 也可呈拱形，如球形或倒圆。这些形状取决于不同工件的形状和磨削任务。 另外，从图4中也可以看到，砂轮18和可转位刀片IO在进给方向所作的 相对移动从较大宽边10a处开始，至较小宽边10b处结束。 一般来说，这 是首选的磨削方向；因为这可以使位于宽边10a和窄边24之间的可转位 刀片10外缘棱边折断可能性减小。当然，原则上也可以以相反的磨削方 向进行加工，这种情况下，相对移动则从较小宽边10b处开始。
前缘41与一后缘42相连，这种情况下的后缘轮廓为圆柱形，于是后 缘直径就等同于前缘的最大直径。最大直径43处前缘与后缘相接。
磨削方式采用的是前缘41进行削皮磨削完成粗磨加工，而后缘42完 成精磨加工。削皮磨削过程中，使用已知的砂轮48可以在一次纵向加工 工序中把全部磨削余量38磨完。当变窄的前缘进行削皮磨削时，后缘42
13和可转位刀片10的窄边24之间发生线接触进行精磨加工。
磨削过程主要是通过砂轮18与可转位刀片IO作相对移动而进行纵向 磨削，对此己予以详细解释，并在图1至图7中说明。图5至图7是图4 放大的详视图，是磨削过程的进一步阶段。
粗磨和精磨中可以进行粗切削和磨光。在某些应用实例中，即刀片是 特别不易切削的烧结材料，可以根据实际目的，分别使用两个不同的砂轮 进行粗切削和磨光，而这种磨削可以按图1的磨床用已知方式实现。这种 情况下，两个砂轮18和20基本构造相同，但砂轮规格有所不同。
虽然加工过程中主要以纵向磨削为主，但必须随时注意，保证四个不 同的继续进行的CNC数控移动能始终互相协调，以得到理想的磨削结果。
与此相关的图4至图7特别清晰得说明了纵向磨削的步骤。按图4， 砂轮18首先经过可转位刀片10，前缘的磨削余量38正好始于较大宽边 10a处。图5是前缘42己经磨去大部分磨削余量38，而后缘42正好要开 始磨削的阶段。图6所示的是后缘42和预先加工完毕的窄边24之间完整 的线接触。粗磨还未结束时，整个后缘42已经准备进行精磨。图7中， 后缘42进行的粗磨已经结束，整个磨削过程到此完成。还要注意的是 各条窄边24交接处的倒角25在这里所描述的磨削过程中也同时得到加 工。
相比图4至图7展示的磨削过程图，图8所描述的磨削过程有所改变。
原来磨床和可转位刀片部件标记仍然未变。但图8中增加了针对旋转 砂轮48的一些新标记，虽然砂轮自身未变，但相对于可转位刀片10的偏 转位置发生变化。图4中的砂轮垂直于窄边24的轮廓线，同时图8中的 砂轮48绕着倾斜角47向前转动。借助转动轴13可以很容易进行调整且 在竖直方向实现这个移动。砂轮48也包含一个变窄的前缘49和圆柱形后 缘50。这样，环状外周表面48a使可转位刀片10磨得的窄边24与前缘 49之间形成一个切入角45，与后缘50形成后角46。旋转砂轮48的法兰 盘也标为40，其转轴标为51，最大直径为52。
砂轮48沿着进给方向44相对于可转位刀片10作移动，对可转位刀 片10窄边24进行纵向磨削。这时优先选择削皮磨削。
而这时，后缘50与可转位刀片10的窄边24不再有线接触，而换作砂轮最大直径52与窄边的点接触。事实证明，用这种方式进行的磨削同
样可以有效加工出所要求的可转位刀片10的窄边24轮廓。整个过程可以 进行削皮磨削加工。如果待加工磨削余量38更高，轮廓的磨削可以分几 个步骤进行；即逐步磨去余量。由于取消了可转位刀片10和后缘50之间 的线接触，后缘上的后角46改善了冷却状况。
图9给出的是图8中方法流程的另一实体方案。这时，后缘50的轮 廓不再是圆柱形，而是沿纵向磨削进给方向44的相反方向，即顺着砂轮 48末端逐渐变窄。尽管变窄轮廓可以有好几种形状可以考虑，但首选锥形。 图9中砂轮形状已改变，致使前缘上的切入角53和后缘上的后角44同时 变大，而无须额外增加砂轮48与可转位刀片10窄边24之间的倾斜程度。 很快可以比较出图8和图9中切削角47的不同。图9提供的方法也能很 容易实现纵向磨削。
最后，图10和11说明的是如何使用与磨削窄边24相同的砂轮18磨 出窄边24和宽边10a, b交接处的倒角28。这时，砂轮18的宽边55， 56 也同样需要各配备一个磨料层，且砂轮的宽边要倾斜放置在可转位刀片10 窄边24和宽边10a,b交接处的一侧。
为了实现之前所描述的本发明提供的磨削方法，使用的砂轮在轴向上 必须有两个不同的磨削区域，即一个前缘41， 49和一个后缘42， 50。砂 轮18， 48的前缘41， 49顺着第一侧面55的方向逐渐变窄，而后缘42， 50呈圆柱形或同样顺着第二侧面56方向逐渐变窄。可转位刀片10由烧结 硬金属或陶瓷材料制成，所以磨削材料是陶瓷或金属结合剂金刚石颗粒。 砂轮前缘41， 49与后缘42， 50的规格有所不同，因为通常来说，相比于 后缘42， 50，前缘41， 49作为粗磨工具所磨去的余量较多，加工工作比 较粗糙。后缘42， 50可以在规格上要求更精细和柔软；因为后缘必须保 证磨削出所需要的表面特性。
砂轮18， 48侧面55， 56的磨料层同样是陶瓷或金属结合剂金刚石颗 粒制成，针对衬垫对可转位刀片10倒角28的磨削任务，其也有另一项砂 轮规格，正如前缘41， 49或后缘42， 50有其各自的规格。
事实也证明，甚至使用无后缘的砂轮进行磨削也可以获得有优势的加 工结果。这样，砂轮只有一个前缘，即整个外周逐渐变窄，最简单的结构就是锥形外罩，以砂轮最小直径处向前移动经过可转位刀片的窄边。图12 对此进行了说明。
图12中又一次给出了可转位刀片10及其宽边10a,b和窄边24的示意 图。图中有关磨床的工件夹持装置及四个重要的移动轴C， B， X和Z轴 的附图标记不变。但区别在于砂轮57整个环状外周表面58轮廓始终逐渐 变窄，图中给出的实施例是轮廓线为直线的锥形表面。但是否一定使用锥 形并无规定。砂轮57与可转位刀片10同样互相倾斜或摆动呈60度倾斜 角，并与刀片作相对移动进行纵向磨削。砂轮与可转位刀片10的磨削接 触在砂轮7较大侧面63上形成一条环形棱边，砂轮7的较小侧面62沿纵 向磨削进给方向64向前。砂轮57外周表面58与可转位刀片10窄边24 之间也显然形成了一个切入角59。附图标记对照表
1床身 2工作台
3第一移动轴(Z轴)
4头架
5夹持装置
6插入式夹具
7尾座
8定心夹具
9锁紧螺栓
10可转位刀片
10a，b宽边
11传动转轴(c轴)
12砂轮架
13转动轴(B轴)
14滑鞍
15第二移动轴(X轴)
16第一砂轮轴
17第二砂轮轴
18第一砂轮
18a环状外周表面
19第一转轴
20第二砂轮
21第二转轴
22调整轴
23调整轮
24窄边
25倒角(窄边)
1726固定孔 27后角
28倒角(宽边)
29斜角
30凹槽
31装夹件
32螺栓
34压簧
35压板
36螺母
37定位销
38磨削余量
39几何定义线
40法兰盘
41前缘
42后缘
43最大直径
44纵向磨削进给方向
45前缘切入角
46后缘后角
47倾斜角
48砂轮
48a环状外周表面 49前缘 50后缘 51转轴 52最大直径 53前缘切入角 54后缘后角 55第一侧面56第二侧面
57砂轮
58环状外周表面
59切入角
60倾斜角
61大外周棱边
62较小侧面
63较大侧面
64纵向磨削进给方向
权利要求
1.一种可转位刀片(10)的磨削方法，其中所述刀片的窄边(24)沿着一旋转的砂轮(18)的环状轮廓的外周表面(18a)移动并被其磨削，其通过以下几个由CNC控制的能互相进行协调的磨削过程的移动得以实现a)可转位刀片(10)被驱动绕着一根垂直于其刀面的转轴(11)旋转；b)载有并驱动所述砂轮(18)旋转的砂轮轴(16)以及所述可转位刀片(10)的转轴(11)沿两根互相垂直延伸的移动轴(3，15)方向被相对推移，其中所述移动轴(3，15)和所述转轴(11)位于两个相互平行的平面或同一平面；c)所述砂轮轴(16)和所述可转位刀片(10)绕转动轴(13)互相偏转，所述转动轴(13)垂直于所述移动轴(3，15)和所述可转位刀片(10)的转轴(11)所在平面，其特征在于以下方法d)所述磨削过程基于纵向磨削，其中所述旋转砂轮(18)的环状外周表面(18a)从一宽边(10a)沿着可转位刀片(10)的窄边(24)移动至另一宽边(10b)对刀片进行磨削；e)纵向磨削时，砂轮(18)逐渐向前变窄的前缘(41)向前移动，对可转位刀片(10)的窄边(24)进行削皮粗磨加工；f)与前缘(41)相连、纵向磨削中随后工作的砂轮(18)后缘(42)为圆柱形，与可转位刀片(10)的窄边(24)以线接触方式对其进行精磨加工。
2. —种可转位刀片(10)的磨削方法，刀片的窄边(24)沿着一旋转中的砂轮(48)的环状外周表面(48a)移动得以磨削，整个磨削过程通过以下几个能够互相进行协调的CNC数控移动得以实现a) 可转位刀片(10)绕着一根垂直于其刀面的转轴(11)旋转；b) 装有砂轮(48)并驱动砂轮旋转的一个砂轮轴(16)与可转位刀片(10)转轴(11)沿两根互相垂直的移动轴(3， 15)方向作相对移动，移动轴(3， 15)和转轴(11)位于两个相同的平面或同一平面；c) 砂轮轴(16)和可转位刀片(10)绕转动轴(13)互相偏转，此轴垂直于移动轴(3， 15)和可转位刀片(10)转轴(11)所在平面，下面是磨削方式的技术特征d) 磨削过程基本以纵向磨削为主，旋转砂轮(48)的环状外周表面(48a)从一宽边(10a)沿着可转位刀片(10)的窄边(24)移动至另一宽边(10b)对刀片进行磨削；e) 纵向磨削时，砂轮(48)逐渐向前变窄的前缘(49)向前移动，对可转位刀片(10)的窄边(24)进行削皮粗磨加工；f) 在前缘(41)最大半径处与之相连的、纵向磨削中随后工作的砂轮(48)后缘(50)是以前缘最大半径为半径的圆柱形或以此半径向端部逐渐变窄；g) 旋转砂轮(48)相对可转位刀片(10)的窄边(24)偏转到某一位置时进行移动磨削，使前缘(49)和后缘(50)分别与窄边(24)形成一个切入角(45， 53)及一个后角(46， 54)，砂轮(48)最大直径处与可转位刀片(10)的窄边(24)进行点接触磨削。
3. —种可转位刀片(10)的磨削方法，刀片的窄边(24)沿着一旋转中的砂轮(57)的环状外周表面(58)移动并得以磨削，整个磨削过程通过以下几个能够互相进行协调的CNC数控移动得以实现a) 可转位刀片(10)绕着一根垂直于其刀面的转轴(11)旋转；b) 装有砂轮(57)并驱动砂轮旋转的一个砂轮轴(16)和可转位刀片(10)转轴(11)沿两根互相垂直的移动轴(3， 15)方向作相对移动，移动轴(3， 15)和转轴(11)位于两个相同的平面或同一平面；c) 砂轮轴(16)和可转位刀片(10)绕转动轴(13)互相偏转，此轴垂直于移动轴(3， 15)和可转位刀片(10)转轴(11)所在平面，下面是磨削方式的技术特征d) 磨削过程基本以纵向磨削为主，旋转砂轮(57)的环状外周表面(58)从一宽边(10a)沿着可转位刀片(10)的窄边(24)移动至另一宽边(10b)对刀片进行磨削；e) 整个砂轮(57)外轮廓逐渐向前变窄，并以较小的直径为始端在可转位刀片(10)的窄边(24)上移动进行磨削；f)旋转砂轮(57)相对可转位刀片(10)的窄边(24)偏转到某一位置时进行移动磨削，使外周表面(58)与窄边(24)形成一个切入角(59)，砂轮(57)最大直径处可与可转位刀片(10)的窄边(24)进行点接触磨削。
4. 根据权利要求1至3所述的方法，其特征在于纵向磨削时，所述旋转中的砂轮(18， 48)与所述可转位刀片(10)之间的所述相对移动从可转位刀片(10)的较大宽边(10a)开始，至较小宽边(10b)结束。
5. 根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于所述纵向磨削通过削皮磨削进行。
6. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述前缘(41，49)和/或后缘(50)的变窄形成锥形外罩。
7. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述旋转中的砂轮的外轮廓逐渐变窄形成锥形外罩。
8. 根据权利要求1至7所述的方法，其特征在于两个连续的磨削步骤粗切削和磨光所使用的砂轮(18， 20)规格不同，但基本构造相同。
9. 根据权利要求1至8所述的方法，其特征在于窄边(24)和宽边(10a， b)连接处的可转位刀片(10)倒角(28)在不改变夹紧位置情况下通过旋转中砂轮(18)的侧面(55， 56)进行磨削。
10. 根据权利要求1至3和5至9所述的方法，其特征在于对无凹陷的可转位刀片所进行的磨削过程中取消了旋转砂轮与可转位刀片绕一特定转动轴的相对偏转。
11. 一种用以实现权利要求1或2以及从属权利要求4至6和8至10所述的磨削方式的砂轮，其环状外周表面(18， 48a)，特征如下a) 砂轮(18， 48)的整个外周范围内沿轴向至少包含两个不同的磨削区域；b) 环形轮廓的外周面(18a， 48a)最大直径处开始是第一磨削区域，即进行纵向磨削的前缘(41， 49)，顺着第一侧面(55)方向逐渐变窄；c) 与第一磨削区域的最大直径处相连的第二磨削区域就是进行纵向磨削的后缘(42， 50)，外形为圆柱形或顺着第二侧面(56)方向逐渐变窄；d)磨削材料为陶瓷或金属结合剂金刚石颗粒，砂轮规格的不同在于前缘(41， 49)和后缘(42， 50)的区别。
12. 根据权利要求11所述的砂轮，其特征在于至少其中一个侧面(55， 56)也配备一个磨料层，其磨削材料由陶瓷或金属结合的金刚石颗粒构成，其砂轮规格与在所述砂轮(18， 48)的环形轮廓的外周表面(18a，48a)中的不同。
13. 根据权利要求11或12所述的砂轮，其特征在于前缘(41， 49)禾口/或后缘(42， 50)的变窄形成了锥形夕卜罩。
全文摘要
在宽边为10a，10b的可转位刀片10中，需要对于倾斜窄边24进行磨削加工，即把磨削余量38磨完。其中，可转位刀片10固定于一个夹紧装置6和一个锁紧螺栓9之间，并以传动转轴(C轴)旋转。磨具砂轮18绕转轴19旋转，其包含一个最大直径为43的环状外周表面18a，砂轮由前缘41和后缘42组成。加工成型的刀片窄边24在进给运动44中形成一条轮廓线，砂轮18沿着这条线所构成的几何定义线39与可转位刀片10作相对运动。向前逐渐变窄的砂轮前缘41以纵向磨削方法对窄边24进行粗磨加工，而砂轮后缘42与窄边24以线接触方式对后者进行精磨加工。法兰盘40把砂轮18安装于砂轮轴上。磨削是沿着传动转轴11(C-轴)、第一移动轴3(Z-轴)和第二移动轴15(X-轴)的受控运动以及砂轮18按双箭头B方向相对于可转位刀片10进行的偏转运动来共同完成。
文档编号B24B3/00GK101495269SQ200780028583
公开日2009年7月29日 申请日期2007年7月25日 优先权日2006年8月1日
发明者胡贝特·米勒 申请人:埃尔温容克尔机械制造有限公司