具有螺旋角过渡的铣削刀具制造技术

本发明专利技术涉及一种铣削刀具(1)，其具有前端(2)、后端(3)和在前端(2)和后端(3)之间延伸的纵向轴线(C)，其中该铣削刀具包括柄部(4)和切削部分(5)。所述切削部分沿着所述纵向轴线从所述前端朝向所述柄部延伸并且包括由相应数量的排屑槽(7)彼此分开的多个齿(6)，其中所述齿(6)跟随围绕所述纵向轴线的弯曲螺旋路径沿着所述切削部分(5)轴向延伸。每个齿(6)以第一螺旋角(α)从所述前端(2)延伸到螺旋过渡部(8)并且以第二螺旋角(β)从所述螺旋过渡部朝向所述柄部延伸。第二螺旋角(β)比第一螺旋角(α)大至少2

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有螺旋角过渡的铣削刀具


[0001]本专利技术涉及一种铣削刀具和一种用于加工工件的表面的方法。

技术介绍

[0002]铣削刀具(例如实心立铣刀)可以用于加工工件的表面。加工工艺通常由CNC机床控制，铣削刀具布置在该CNC机床上。
[0003]各种因素都会影响工件的加工表面的质量。例如，铣削刀具的弯曲或者与切削工艺相关的一些参数的动态变化会导致加工表面不是完全直且平的。加工表面与期望的平直表面的偏差可以被称为“形状误差”，并且可以包括多种缺陷。例如，某个参数的动态变化可能导致加工表面中的周期性的和/或随机的不规则性。
[0004]切削刃与工件的周期性变化的接合(其在铣削操作中总是在某种程度上发生)导致切削刀具和工件之间的力的变化。这种力的变化会导致形状误差的增加。例如，这在Budak,E、Altintas,Y的“Peripheral milling conditions for improved dimensional accuracy”(Int.J.Mach.Tools Manuf，1994年第34卷第907
‑
918页)中被讨论，在该文章中介绍了描述铣削期间力的变化的框架，并且介绍了关于如何最佳地选择切削条件(比如进刀速度和切削宽度)以获得增加的材料去除率而不牺牲成品的尺寸精度的结论。
[0005]然而，即使在应用可能的最佳切削条件时，现有技术的铣削刀具仍然不能产生完全光滑且直的表面。因此，需要能够产生更高质量的加工表面的铣削刀具。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是减轻现有技术的缺点，并提供用于产生质量提高的加工表面的方法和铣削刀具。
[0007]因此，根据第一方面，本专利技术涉及一种铣削刀具，该铣削刀具具有前端、后端和在前端和后端之间延伸的纵向轴线。该铣削刀具包括：
[0008]‑
柄部，和
[0009]‑
切削部分，
[0010]‑
切削部分沿着纵向轴线从前端朝向柄部延伸，并且
[0011]‑
切削部分包括由相应数量的排屑槽相互分开的多个齿，其中
[0012]‑
这些齿跟随围绕纵向轴线的弯曲螺旋路径沿着切削部分轴向地延伸。
[0013]铣削刀具的特征在于：
[0014]‑
每个齿以第一螺旋角α从前端延伸到螺旋过渡部，并且
[0015]‑
每个齿以第二螺旋角β从螺旋过渡部朝向柄部延伸，其中
[0016]‑
第二螺旋角β比第一螺旋角α大至少2
°
且最多15
°
，
[0017]‑
第一螺旋角α满足33
°
≤α≤50
°
，
[0018]‑
第二螺旋角β满足40
°
≤β≤55
°
，并且
[0019]‑
螺旋过渡部轴向地定位在距前端为切削部分的纵向长度的0.2至0.7倍的距离
内。
[0020]在用相对较大的轴向切削深度和/或用具有高螺旋和/或大量切削齿的刀具进行铣削的应用中，通常的是，当生成壁表面时，两个或更多个切削刃同时与工件接合。在这种情况下，即：其中至少一个切削刃在生成壁表面期间总是进行切削，铣削刀具的位移或者更准确地说是铣削刀具的偏转包括静态分量和动态分量。静态分量是至少一个切削刃将总是与工件接合的结果。尽管如此，当不同的切削刃与工件接合和与工件脱离接合时，切削力仍然将会变化。静态力分量将促进全局角度误差，而动态(即，随时间变化的)分量将表现出工件的加工出来的壁表面上的不规则性。
[0021]本专利技术人已经发现，垂直于所产生的壁表面的随时间变化的切削力与所产生的表面误差直接相关，并且在两个切削刃在不同轴向位置处沿着切削深度与工件同时接合的加工情况下，如果在相应的这两个轴向位置处的螺旋角彼此不同并且根据上述内容彼此相关，则这种力的变化可以减小。如前所述，当切削刃进入或离开工件时，力会发生变化。对于螺旋立铣刀的每个齿，进入将发生在轴向地位于切削部分的起作用部分的一端的区域中，并且离开将发生在轴向地位于切削部分的起作用部分的相对端的区域中。例如，进入可以发生在立铣刀的前端处，并且离开可以发生在对应于切削深度的位置(或者反之亦然，这取决于相对于螺旋方向的切削方向)。在这些进入区域和离开区域，切屑厚度和与工件接触的切削刃的长度(这里称为“接触长度”)都将变化。例如，接触长度在进入期间将会增加，并且在离开期间将会减少。然而，接触长度和切屑厚度(以及因此切削力)在进入区域和离开区域之间的区域将保持相同。本专利技术人已经发现，两个不同螺旋角之间的过渡(其被布置成使得进入区域处的螺旋角不同于离开区域处的螺旋角)可以平衡进入阶段和离开阶段期间的力，从而可以减小力的变化。
[0022]螺旋角在每个切削刃的两个轴向接连的部分处应该是不同的，但是在每个这样的部分内应是恒定的，以总是维持同时与工件接合的切削刃的相对应部分之间的最佳螺旋关系。从生产角度来看，这种设计也是有益的，因为刀具的制造相对容易。螺旋角之间的过渡部应该相对较短，并且应该轴向地定位在这样一个位置，即：使得对于大量不同的铣削操作，两个螺旋角在铣削期间都是起作用的，同时确保切削刀具的可制造性(即，过渡部不应该太靠近刀柄或刀具刀尖)。
[0023]因此，利用如上限定的构造，最小力(即静态力分量)和最大力之间的差异将会减小。因此，产生的表面误差也将减少。
[0024]铣削刀具可以由硬质合金制成。
[0025]根据一些实施例，第一螺旋角α可以在38
°
≤α≤45
°
的范围内，并且第二螺旋角β可以在45
°
≤β≤50
°
的范围内。已经发现，在这些范围内可以获得关于功能和设计方面的特别好的结果。
[0026]根据一些实施例，第二螺旋角β可以比第一螺旋角α大3
°
、7
°
、8
°
或12
°
。
[0027]铣削刀具的切削部分的纵向长度可以是切削部分的直径的至少3倍。尽管考虑到许多不同的铣削刀具，根据本公开的设计都是适用的，但是对于其中使用长刃刀切刀和大切削深度的铣削操作，效果尤其显著，其中力的变化可能导致刀具的显著振动。例如，切削部分的纵向长度可以是切削部分的直径的4至6倍，诸如，例如是切削部分的直径的5倍或基本上是5倍。
[0028]本公开可以应用于具有任意数量的齿的铣削刀。例如，铣削刀具可以有五个或六个齿。当使用相对较大的轴向切削深度时，五个齿可以提供良好的结果，因此在本公开的上下文内，五个齿可以是有益的。六个齿也可以提供良好的结果。
[0029]螺旋过渡部可以轴向地定位在距前端为切削部分的纵向长度的0.4至0.7倍的距离内。例如，该过渡部可以轴向地定位在距前端为切削部分的纵向长度的0.4至0.65倍的距离内。因此，该过渡部可以轴向地定位在切削本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种铣削刀具(1)，具有前端(2)、后端(3)和在所述前端(2)和所述后端(3)之间延伸的纵向轴线(C)，其中所述铣削刀具包括：
‑
柄部(4)，以及
‑
切削部分(5)，
‑
所述切削部分(5)沿着所述纵向轴线从所述前端朝向所述柄部延伸，并且
‑
所述切削部分(5)包括由相应数量的排屑槽(7)彼此分开的多个齿(6)，其中
‑
所述齿(6)跟随围绕所述纵向轴线的弯曲螺旋路径沿着所述切削部分(5)轴向地延伸，其特征在于，
‑
每个齿(6)以第一螺旋角(α)从所述前端(2)延伸到螺旋过渡部(8)，以及
‑
每个齿(6)以第二螺旋角(β)从所述螺旋过渡部朝向所述柄部延伸，其中
‑
所述第二螺旋角(β)比所述第一螺旋角(α)大至少2
°
且至多15
°
，
‑
所述第一螺旋角(α)满足33
°
≤α≤50
°
，
‑
所述第二螺旋角(β)满足40
°
≤β≤55
°
，并且
‑
所述螺旋过渡部(8)轴向地定位在距所述前端(2)为所述切削部分(5)的纵向长度的0.2至0.7倍的距离内。2.根据权利要求1所述的铣削刀具，其中
‑
所述第一螺旋角(α)满足38
°
≤α≤45
°
，
‑
所述第二螺旋角(β)满足45
°
≤β≤50
°
。3.根据前述权利要求中任一项所述的铣削刀具，其中所述第二螺旋角(β)比所述第一螺旋角(α)大3
°
、7
°
、8
°
或12
°
。4.根据前述权利要求中任一项所述的铣削刀具，其中所述切削部分的所述纵向长度是所述切削部分的直径(D
C
)的至少3倍。5.根据前述权利要求中任一项所述的铣削刀具，其中所述切削部分的所述纵向长度是所述切削部分的直径(D
C
)的5倍，或者基本上是5倍。6.根据前述权利要求中任一项所述的铣削刀具，其中齿的数量为五或六。7.根据前述权利要求中任一项所述的铣削刀具，其中所述螺旋过渡部轴向地定位在距所述前端为所述切削部分的所述纵向长度的0.4至0.7倍的距离内。8.根据前述权利要求中任一项所述的铣削刀具，其中所述螺旋过渡部包括过渡区域，所述过渡区域在轴向方向上从螺旋过渡部开始所在的所述切削部分的第一轴向点(8a)延伸至螺旋过渡部结束所在的所述切削部分的第二轴向点(8b)。9.根据权利要求8所述的铣削刀具，其中所述过渡区域的轴向长度是所述切削部...

【专利技术属性】
技术研发人员：加埃塔诺，
申请(专利权)人：山特维克科洛曼特公司，
类型：发明
国别省市：