本發(fā)明涉及一種銑削刀具,所述銑削刀具被形成用于滾銑具有嵌齒如嵌齒輪和齒條等的工件。
背景技術(shù):用于滾銑的銑削刀具往往作為整體式刀具提供,其中銑削刀片沿著沿圓柱狀的刀具本體的螺旋線設(shè)置。在制造這樣的刀具的過程中,在那些銑削刀片整體式形成在刀具本體中的情形中,獲得用以加工銑削刀片的刀座或銑削刀片本身的通路有時候可能存在問題。這取決于以下事實:有時候銑削刀片的螺旋線的軸向連續(xù)的轉(zhuǎn)之間的通路較窄。因此,用于滾銑的銑削刀具還通過以下刀具形式提供:在所述刀具形式中,圓柱狀的刀具本體包括多個盤狀段,每個段通常包含一圈呈螺旋線的銑削刀片。這樣的段式滾刀的多個不同實施方式先前已知。在DE102005029053A1中公開了一種段式滾刀,所述段式滾刀包括圓柱狀的刀具本體,所述圓柱狀的刀具本體包括多個分開的段。分開的段通過單獨的松散的裝配螺栓以可旋轉(zhuǎn)的方式相對于彼此固定。在每一端中存在端件,并且段和端件的整個組件通過長的貫通螺釘保持在一起。驅(qū)動軸在中央延伸通過所有的段,所述驅(qū)動軸在其一端聯(lián)接到機(jī)床,所述機(jī)床可被操縱以使驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)。為了將扭矩從驅(qū)動軸傳到刀具,楔形件被埋頭裝入驅(qū)動軸上的凹槽中并與不同的段中的內(nèi)部凹槽接合。該先前已知的段式滾刀的問題是:對于特定應(yīng)用,在工件中所生成的表面的加工精度不是足夠高的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:因此,本發(fā)明的目的是完全或部分地消除上述問題。根據(jù)本發(fā)明,該目的通過根據(jù)本發(fā)明所述的銑削刀具實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的銑削刀具被形成用于滾銑具有嵌齒如嵌齒輪和齒條等的工件,所述銑削刀具包括圓柱狀的刀具本體,所述圓柱狀的刀具本體限定旋轉(zhuǎn)軸線并且包括多個盤狀段。所述段中的每個包括輪轂部分和周緣凸輪部,所述周緣凸輪部用于多個切向間隔開的銑削刀片,其中接壤的段以可拆卸的方式相互連接。每個段具有定位于所述旋轉(zhuǎn)軸線上的通孔,所述通孔相對于彼此定向,使得在所述圓柱狀的刀具本體中形成中央管。接壤的段以剛性扭轉(zhuǎn)的方式相互連接。所述銑削刀具還包括第一端件,所述第一端件在其一側(cè)上與所述段中的第一個段以可拆卸且剛性扭轉(zhuǎn)的方式相互連接,并且所述第一端件在其另一側(cè)上具有聯(lián)接構(gòu)件,所述聯(lián)接構(gòu)件用于以剛性扭轉(zhuǎn)的方式聯(lián)接到扭矩源,使得來自所述扭矩源的所有扭矩經(jīng)由所述第一端件被供給到所述圓柱狀的刀具本體。所述中央管是冷卻介質(zhì)管。本發(fā)明所基于的思想是,上述目的能夠通過銑削刀具來實現(xiàn),其中,來自源的扭矩以非常小的游隙傳遞到段。在已知的扭矩經(jīng)由聯(lián)接到刀具主軸的中央驅(qū)動軸而供給到每個單獨的段的設(shè)備中,最常見的是在段和驅(qū)動軸之間存在游隙,以在銑削刀具的安裝時允許段被旋擰到驅(qū)動軸上。這也適用于在處于軸上的楔形件和存在于每個段中的凹槽之間的配合。因此,這樣的已知刀具通常在驅(qū)動軸與段中的中央孔之間存在徑向松弛,并且在軸的楔形件與段上的對應(yīng)凹槽之間存在切向松弛。這些松弛可能導(dǎo)致對工件的加工精度產(chǎn)生不利影響的振動問題。由于接壤段以剛性扭轉(zhuǎn)的方式相互連接,并且本發(fā)明包括第一端件,所述第一端件在其一側(cè)上以剛性扭轉(zhuǎn)的方式聯(lián)接到所述段中的第一個段,并且所述第一端件在其另一側(cè)上能以剛性扭轉(zhuǎn)的方式聯(lián)接到刀具主軸,所以扭矩或換句話說旋轉(zhuǎn)作用能夠以與所述的已知的技術(shù)相比明顯要小的游隙從刀具主軸傳遞到段。這還意味著,先前已知的銑削刀具的貫通的驅(qū)動軸能夠被省掉的。相反,中央管能夠用于冷卻介質(zhì),其中所述中央管延伸通過段并且驅(qū)動軸應(yīng)已填裝所述中央管。這允許銑削刀具有效的內(nèi)部冷卻,從而使銑削刀具對于由溫度波動引起的尺寸變化變得不那么敏感。因此,與所述的類型的先前已知的刀具相比,根據(jù)本發(fā)明的銑削刀具不易于振動并且能夠保持更恒定的尺寸,這提供了所期望的改進(jìn)的加工精度。根據(jù)本發(fā)明的銑削刀具適合用于金屬工件如鋼、鑄鐵、鋁、鈦、黃色金屬工件等的去屑加工。根據(jù)本發(fā)明的銑削刀具被形成用于在工件中銑削嵌齒,具體地是通過滾銑來銑削。通常,從圓柱狀工件開始,繞其空間的周緣進(jìn)行銑削,使得留下的材料形式嵌齒。此外,其它形式的工件自然是可適用的,如齒條。因此,根據(jù)本發(fā)明的銑削刀具還能夠以類似的方法用于銑削齒條。根據(jù)本發(fā)明的銑削刀具包括多個盤狀段,所述盤狀段可結(jié)合成圓柱狀的刀具本體。對于圓柱狀的刀具本體,參考如下事實:段的沿徑向處于最外面的點位于假想圓柱體的包絡(luò)面上。通常,在段的沿徑向處于外側(cè)的部分之間存在間隔,使得所述刀具本體的外表面本身不遵循圓柱體的包絡(luò)面。每個段包括輪轂部分和沿徑向位于輪轂部分的外側(cè)的周緣凸輪部。在凸輪部中布置多個沿切向或者換句話說沿周向分開的銑削刀片。銑削刀片可以與凸輪部一體形成,由與凸輪部相同的成分加工而成,或例如通過焊接等而永久布置在凸輪部中。在其它實施例中,凸輪部可以包括用于可更換的銑削刀片的刀座。可更換的銑削刀片可以具有任何合適的類型,例如具有硬質(zhì)材料如硬質(zhì)合金、金屬陶瓷或陶瓷等。銑削刀片可以通過任何適當(dāng)?shù)姆绞嚼缤ㄟ^固定螺釘或擰緊元件而附接到凸輪部。銑削刀片可包括一個或更多個切削刃,其中,所述切削刀片可以是可轉(zhuǎn)位的和/或可翻轉(zhuǎn)的。周緣凸輪部可以繞輪轂部分延伸一圈,并且通常周緣凸輪部或者布置在其中的銑削刀片遵循具有一定節(jié)距的螺旋線。在所有的段中,凸輪部的節(jié)距可以是恒定的且是相同的,或者凸輪部的節(jié)距是不同的。然而,還可能的實施例是,凸輪部不延伸整圈而只是一部分,使得一整圈延伸經(jīng)過幾個連續(xù)的相互連接的段。對于特定應(yīng)用,可以使用凸輪部具有0°的節(jié)距的實施例,如在用于內(nèi)部嵌齒輪的雙重或三重狹縫切削中,或者可以使用凸輪部沿段的周緣間歇延伸的實施例。根據(jù)本發(fā)明,接壤段以剛性扭轉(zhuǎn)的方式相互連接。因此,相互防止相鄰的段相對于彼此旋轉(zhuǎn)。段可以通過任何合適的方式,例如通過螺釘、螺栓、螺母或通過例如陽型陰型類型的鎖定聯(lián)接零件而以可拆卸的方式相互連接。聯(lián)接零件會由于其幾何形狀和/或由于其之間的摩擦而鎖定。通常,段以可拆卸的方式相互連接,使得其還在軸向方向和徑向方向上或者換句話說在所有方向上相對彼此不可移動。根據(jù)本發(fā)明的銑削刀具包括第一端件,所述第一端件在其一側(cè)上與段中的第一個段以可拆卸且剛性扭轉(zhuǎn)的方式相互連接,并且所述第一端件在其另一側(cè)上具有聯(lián)接構(gòu)件,所述聯(lián)接構(gòu)件用于以剛性扭轉(zhuǎn)的方式聯(lián)接到扭矩源。通常,端件是盤狀元件,但其也可以具有較長的軸向延伸,例如是具有圓形橫截面的圓柱狀。所述端件可以具有合適的直徑,例如,直徑與段的直徑相同或與段的輪轂部分的直徑相同。端件與輪轂部分具有相同的直徑的優(yōu)點是,能夠使端件和第一個段之間的接觸面盡可能大,這有助于更安全的聯(lián)接。然而,其它的軸向橫截面例如方形、多邊形或另外的合適的橫截面也是可能的。端件在其一側(cè)上可聯(lián)接到扭矩源,通常是機(jī)床的刀具主軸。端件在其另一側(cè)上具有聯(lián)接構(gòu)件,所述聯(lián)接構(gòu)件用于與最接近的接壤段相互連接。用于所述目的的聯(lián)接構(gòu)件可以永久附接到端件或一體形成在所述端件中,或者松散的聯(lián)接構(gòu)件可以用于將端件聯(lián)接到扭矩源。聯(lián)接構(gòu)件會由于其幾何形狀和/或由于摩擦而鎖定。通常,端件分別以可拆卸的方式與源相互連接并且與段相互連接,使得端件相對于源/段還在軸向方向和徑向方向上或者換句話說在所有方向上是不可移動的。在端件的兩側(cè)上的聯(lián)接構(gòu)件可以是相同類型的或不同類型的。根據(jù)一個實施例,所述聯(lián)接構(gòu)件與用于使段相互連接的聯(lián)接構(gòu)件的類型相同。有利地,這意味著銑削刀具的所有的相互連接的部件之間的聯(lián)接具有相同的屬性,這有助于降低在銑削刀具中出現(xiàn)的振動和使制造更簡化。根據(jù)一個實施例,在端件的兩側(cè)上的聯(lián)接構(gòu)件在橫截面的幾何形狀相同方面具有相同的類型。然而,用于聯(lián)接到刀具主軸的聯(lián)接構(gòu)件與用將第一端件聯(lián)接到段的聯(lián)接構(gòu)件在尺寸、錐角和/或通孔的尺寸/通孔的存在方面可以是不同的。根據(jù)本發(fā)明,來自源的所有扭矩經(jīng)由第一端件供給到圓柱狀的刀具本體。來自源的扭矩使刀具本體旋轉(zhuǎn)。然而,在本發(fā)明的范圍之內(nèi),可以將來自其它源的扭矩以另一種方式供給到刀具本體。刀具本體的各段以相互剛性扭轉(zhuǎn)的方式相互連接,使得來自機(jī)床的扭矩經(jīng)由端件傳遞到所有段能夠?qū)崿F(xiàn)。由此,銑削刀具沒有在常規(guī)的銑削刀具中延伸通過所有段用于將扭矩(旋轉(zhuǎn)作用)供給到這些段中的每個段的貫通的驅(qū)動軸。相反,根據(jù)本發(fā)明的銑削刀具具有延伸通過所有段的中央管。在每個段中,管由定位于旋轉(zhuǎn)軸線上的中央通孔形成。該空的空間形成冷卻介質(zhì)管。任何合適的材料例如氣體或液體如空氣、水或油可以用作冷卻介質(zhì)。管可以是封閉空間,冷卻介質(zhì)在所述封閉空間中靜止或循環(huán)。還可以將管聯(lián)接到外部冷卻介質(zhì)源,并允許冷卻介質(zhì)通過管而連續(xù)流入流出或根據(jù)需要流入流出。依照根據(jù)本發(fā)明的銑削刀具的一個實施例,每個段包括分支管,所述分支管用于將冷卻介質(zhì)從中央冷卻介質(zhì)管供給到周緣凸輪部的銑削刀片。以這種方式,有利地實現(xiàn)的是,能夠在更大的區(qū)域內(nèi)冷卻刀具本體。此外,能夠更有效地冷卻銑削刀片,并且所需要的冷卻介質(zhì)的量小于常規(guī)的從外部進(jìn)行的冷卻。這使得根據(jù)所述實施例的銑削刀具對由于溫度波動引起的尺寸變化甚至更不敏感。此外,能夠通過更有效的方式?jīng)_走切屑。依照根據(jù)本發(fā)明的銑削刀具的一個實施例,銑削刀具還包括第二端件。第二端件在其一側(cè)上與所述段中的最后一個段以可拆卸且剛性扭轉(zhuǎn)的方式相互連接,并且第二端件在其另一側(cè)上具有支承構(gòu)件,所述支承構(gòu)件用于以可旋轉(zhuǎn)的方式支承在支撐件中。由于所述第二端件,可以容易地將根據(jù)本發(fā)明的銑削刀具安裝在機(jī)床中,且第一端件聯(lián)接到機(jī)床的主軸,第二端件聯(lián)接到機(jī)床的支撐側(cè)。根據(jù)一個實施例,所述第二端件與第一端件具有相同的類型,且與第一端件的不同之處僅僅在于其突出的聯(lián)接構(gòu)件。然而,在特定應(yīng)用中,可以使第二端件的至少特定部分的尺寸更小,例如具有較小的直徑。這是可能的,因為在其負(fù)載量方面作為支撐端的第二端件與在其負(fù)載量方面作為驅(qū)動端的第一端件相比負(fù)載要小。依照根據(jù)本發(fā)明的銑削刀具的一個實施例,接壤段通過成對協(xié)作配合的陽型構(gòu)件和陰型構(gòu)件中的相應(yīng)一個相互連接,所述陽型構(gòu)件和所述陰型構(gòu)件定位成使所述旋轉(zhuǎn)軸線延伸通過所述陽型構(gòu)件和所述陰型構(gòu)件。所述中央冷卻介質(zhì)管沿其延伸在所述圓柱狀的刀具本體中延伸通過所述陽型構(gòu)件和陰型構(gòu)件。由于段僅通過協(xié)作配合的所述陽型構(gòu)件和所述陰型構(gòu)件中的每個而成對地相互連接,所以避免了在使用多個貫通螺釘?shù)膶嵤├杏袝r可能發(fā)現(xiàn)的復(fù)雜的和不精確的配合的問題。在這方面,陽型構(gòu)件和陰型構(gòu)件的中空設(shè)計有利于冷卻介質(zhì)管的居中設(shè)置。在具有兩個端件的實施例中,還有利地是,端件與相應(yīng)的最接近的接壤段通過成對協(xié)作配合的所述陽型構(gòu)件和陰型構(gòu)件中的相應(yīng)一個而相互連接。有利地,這意味著在銑削刀具的所有相互連接的部分之間的聯(lián)接具有相同的屬性,這有助于降低在銑削刀具中出現(xiàn)的振動并且有助于使制造更簡化。如果使用在相互連接的組件之間的軸向和徑向游隙方面具有良好的性能的聯(lián)接構(gòu)件,還有利地是:如果同一類型的聯(lián)接構(gòu)件用于刀具的所有組件的相互連接,則得到整個刀具的良好性能。在這方面,聯(lián)接構(gòu)件在其基本上具有相同的幾何形狀或截面方面可以具有相同類型,但聯(lián)接構(gòu)件在例如尺寸、角度和/或陽型構(gòu)件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計方面可以是不同的。根據(jù)一個實施例,一方面,端件的用于與段相互連接的聯(lián)接構(gòu)件與段之間的聯(lián)接構(gòu)件具有相同的類型,另一方面,用于與扭矩源相互連接的聯(lián)接構(gòu)件具有用于旨在聯(lián)接到所述的驅(qū)動源的刀具的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)...