本發(fā)明涉及一種用于角磨機(jī)的銑刀,
-該銑刀具有承載座,
--該承載座被設(shè)計(jì)為盤狀并且能夠在旋轉(zhuǎn)方向上被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),
--該承載座具有與中心旋轉(zhuǎn)軸線同軸的開口,該開口用于容納角磨機(jī)的能夠被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的主軸,和
--該承載座具有頂側(cè)和底側(cè);
-該銑刀具有數(shù)目為n的切削元件,
--這些切削元件布置在承載座的相對于旋轉(zhuǎn)軸線在徑向上靠外的區(qū)域中,
--這些切削元件分別具有切削刃,
---切削刃超出于承載座的底側(cè)。
背景技術(shù):
EP 0 292 246 B1(相應(yīng)于DE 38 54 408 T2)所公開的這類刀具被設(shè)計(jì)為由鋼一體制成并具有在徑向上超出于外周并且向其縱軸方向突出的切齒。該刀具被指定用于木料加工并且也僅適用于此。
DE 199 29 201 C1公開了本類型的另一銑刀,其中在一個(gè)鋼制基座上安裝有由硬金屬環(huán)一件式加工出的切齒組。該銑刀既適合于在固定不動(dòng)的機(jī)器上、也適合于在角磨機(jī)上用于加工所有其硬度小于切削元件材料的材料。
US 2014/0010606 A1公開了一種銑刀,其具有盤形的承載座,該承載座帶有在外周上徑向突出的并且可替換的切削元件。該銑刀被指定用于在工件中切削出槽。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明任務(wù)是,將角磨機(jī)的銑刀設(shè)計(jì)得使其能夠被多方面使用且易于操縱。
該任務(wù)根據(jù)本發(fā)明由下述方式實(shí)現(xiàn):該承載座被設(shè)計(jì)為纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合體并且在承載座中形成有多個(gè)朝向承載座的底側(cè)敞開的切削元件腔室,在這些切削元件腔室中以能夠更換的方式分別布置有切削元件。通過根據(jù)本發(fā)明的措施使得銑刀重量減小,該重量相當(dāng)于在角磨機(jī)中用于相同用途的傳統(tǒng)的砂輪所具有的重量。由于切削元件能夠被更換,所以能夠?yàn)椴煌拇庸げ牧鲜褂貌煌那邢髟?。此外,通過切削元件在承載座上的安裝方式能夠?qū)崿F(xiàn)切削元件的切削刃位置的優(yōu)化。因?yàn)榍邢髟軌虮桓鼡Q,所以承載座原則上能夠被應(yīng)用任意長的時(shí)間。
如果根據(jù)一種有利的改進(jìn)方案將切削元件設(shè)計(jì)為環(huán)形并且分別以背側(cè)貼靠在切削元件腔室的貼靠面上,則切削元件能夠在切削刃被部分磨損之后通過轉(zhuǎn)動(dòng)而再次被使用。此外,切削元件能夠被取下和重磨,或者被替換成其他類型的切削元件。
使切削元件的轉(zhuǎn)動(dòng)和更換特別簡單地實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案是,根據(jù)本發(fā)明的另一種有利的實(shí)施方案將切削元件分別借助于緊固螺釘居中地緊固在承載座上。
切削元件在承載座上的特別簡單的緊固方案是,從每個(gè)切削元件腔室出發(fā)在承載座中形成出孔,在該孔中布置有緊固套,固持著切削元件的緊固螺釘旋入緊固套中。在此有利的是,緊固套具有嚙合到承載座中的外螺紋和接納緊固螺釘?shù)膬?nèi)螺紋,其中這些螺紋可以方向相反,由此可實(shí)現(xiàn)切削元件在承載座中的非常牢固的固定。
切削元件以非常簡單的方式被設(shè)計(jì)為環(huán)形,并具有與中軸線同軸的緊固孔、截頂錐形的構(gòu)成后刀面的側(cè)表面、和構(gòu)成切削面的前側(cè)面。在此有利的是,切削元件的后刀面與平行于其中軸線的線圍成后角γ,其滿足:0°≤γ≤20°并且優(yōu)選5°≤γ≤15°。該后角γ是切削元件的后角。在使用銑刀時(shí)起作用的/有效的后角則取決于切削元件在承載座上的布置。
另外有利的是,切削元件分別在形成負(fù)的前角/切削角β的情況下布置在切削元件腔室中,其中前角β滿足:0°≤β≤40°并且優(yōu)選β=30°。該設(shè)計(jì)方案使得能夠?qū)崿F(xiàn)相對較軟的切削。
如果根據(jù)本發(fā)明的另一種有利的設(shè)計(jì)方案使切削元件分別在形成扭轉(zhuǎn)角/旋角α的情況下布置在切削元件腔室中,則實(shí)現(xiàn)的是:以避免工人受到傷害的方式將切屑甩出。在此該扭轉(zhuǎn)角滿足:10°≤α≤40°并且優(yōu)選α=30°。
由于根據(jù)本發(fā)明的銑刀在角磨機(jī)上以分別與工件成角度的方式使用,所以有利的是,承載座在頂側(cè)和底側(cè)之間具有外周面,并且切削元件徑向向外超出于外周面。
有利的是,切削元件由切削材料制成,適用于此的尤其是顆粒尺寸為0.2μm至10μm的硬質(zhì)合金、陶瓷、具有涂層(例如金剛石涂層)的硬質(zhì)合金、多晶立方氮化硼(PCBN)、多晶金剛石(PKD)或高速鋼(HHS)。
還有利的是,承載座包括環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂或聚脂樹脂或聚氨酯樹脂以及包括作為纖維的玻璃纖維和/或碳纖維和/或芳香尼龍纖維和/或天然纖維。作為天然纖維考慮使用麻、西沙爾麻/劍麻或類似纖維。
還有利的是,承載座包括數(shù)目為m的用環(huán)氧樹脂涂覆的玻璃纖維織物層,其中玻璃纖維織物層的數(shù)目m滿足:30≤m≤80并且優(yōu)選m=60。在此有利的是,樹脂含量為被涂層的玻璃纖維織物層總重的30%至55%。玻璃纖維織物層的重量處于150gr/m2至250gr/m2的范圍中。
此外有利的是,布置在承載座上的切削元件數(shù)目為n,其中n滿足:2≤n≤20并且優(yōu)選5≤n≤10。該數(shù)目n能夠被選擇成使得銑刀在使用時(shí)的振動(dòng)最小化,這極大方便了工人的使用。切削元件可以以相同角距布置在承載座上。但為減小振動(dòng)選擇不同的角距也是有利的。
另外本發(fā)明還包括根據(jù)本發(fā)明的銑刀在角磨機(jī)上用來加工工件的應(yīng)用。
附圖說明
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、細(xì)節(jié)和特征由下面借助附圖對實(shí)施例的說明得出。附圖示出:
圖1示出銑刀頂側(cè)的透視圖,
圖2示出圖1的銑刀的底側(cè)的透視圖,
圖3示出圖1和圖2的銑刀的底側(cè)的平面圖,
圖4以局部剖開的圖示出圖1至圖3中的銑刀根據(jù)圖3中的視線箭頭IV的側(cè)視圖,
圖5以相對于圖4放大的圖示出銑刀根據(jù)圖4中的切削線V-V的局部剖面,
圖6示出銑刀的切削元件的透視圖,
圖7示出圖6的切削元件的平面圖,
圖8示出切削元件根據(jù)圖7中的切削線VIII-VIII的橫剖面,
圖9示出玻璃纖維織物的平面圖,
圖10示出具有根據(jù)圖1至4中的銑刀的角磨機(jī)。
具體實(shí)施方式
附圖中示出的用于角磨機(jī)的銑刀具有盤狀的承載座1和緊固在承載座上的、數(shù)目為n的彼此相同的切削元件2。承載座1并不被構(gòu)造為整塊式的,而是由數(shù)目為m的、環(huán)氧樹脂涂覆的玻璃纖維織物層3(所謂的浸料)組成。這些根據(jù)圖9由經(jīng)紗4和緯紗5構(gòu)成的玻璃纖維織物層3以各自繞旋轉(zhuǎn)軸線Z彼此相對扭轉(zhuǎn)的方式疊放堆層,并在一定壓力和相應(yīng)溫度下在模具中彼此結(jié)合。通過使各個(gè)玻璃纖維織物層3彼此相對扭轉(zhuǎn),承載座獲得在所有方向上大致相同的高強(qiáng)度,從而杜絕了承載座1在工作過程中、即在高轉(zhuǎn)速時(shí)自發(fā)斷裂。
承載座1被加工有凸肩,也就是在其中間的區(qū)域中具有相對于旋轉(zhuǎn)軸線Z旋轉(zhuǎn)對稱的、具有凸肩部6的區(qū)域,該凸肩部超出于承載座1的頂側(cè)7。在凸肩部6中同樣與旋轉(zhuǎn)軸線同軸地設(shè)計(jì)具有開口8,該開口接納角磨機(jī)的主軸,對此在下面還要作簡要說明。
在與頂側(cè)7相對置的底側(cè)9中,而且是在盤狀的承載座1的外周面10的區(qū)域中,通過銑削形成有切削元件腔室11,它們朝向底側(cè)9和朝向外周面10開口。切削元件腔室11具有用于切削元件2的貼靠面12。貼靠面12被一直通到頂側(cè)7的孔13穿過,貼靠面12與孔的中軸線14垂直地布置。在孔13中設(shè)有具有外螺紋15和內(nèi)螺紋16的緊固套17,其旋入到承載座1的孔13中。外螺紋15和內(nèi)螺紋16可以被設(shè)計(jì)為同向或者反向。在緊固套17上利用緊固螺釘18居中地緊固著切削元件2。中軸線14也是緊固螺釘18和切削元件2的中軸線。設(shè)計(jì)為截頂錐形的切削元件2以其背側(cè)19整面式地貼靠在貼靠面12上,由此相對于承載座1準(zhǔn)確地確定了切削元件2的位置。
每個(gè)切削元件2的與背側(cè)19相對置的前側(cè)構(gòu)成了切削元件的切削面20。各切削元件2的截頂錐形的外周面構(gòu)成了其后刀面21。在切削面20和后刀面21之間形成的棱邊構(gòu)成了各切削元件2的切削刃22。切削元件2在切削刃22的區(qū)域中具有其最大直徑d。
在所述穿過與中軸線14同軸的緊固孔23的緊固螺釘18松開后,相應(yīng)的切削元件2能夠繞中軸線14轉(zhuǎn)動(dòng),使得切削刃22的不同區(qū)域能夠接合/作用直至完全磨損。切削元件2的更換也同樣能夠以簡單方式實(shí)現(xiàn)。
如尤其能夠從圖4和圖5中看出的,每個(gè)切削元件2的背側(cè)19不超出于承載座1的外周面10,而是與之大致平齊。相比之下,每個(gè)切削元件2都以其切削刃22的相應(yīng)區(qū)域、其后刀面21的相應(yīng)區(qū)域和其切削面2的相應(yīng)區(qū)域超出于外周面10和底側(cè)9,其中底側(cè)9的相對于旋轉(zhuǎn)軸線Z在徑向上鄰接于切削元件2的環(huán)形區(qū)域起到深度限制面24的作用。各相應(yīng)切削刃22最大以切削深度a超出于該深度限制面24,該切削深度決定了所要切削的切屑的最大厚度。
由后刀面21與平行于中軸線14的線25(圖8)構(gòu)成了切削元件2的后角γ。
由平行于旋轉(zhuǎn)軸線Z的線27與相應(yīng)的切削元件2的垂直于中軸線14的徑向線28構(gòu)成前角β。前角β相應(yīng)地也由垂直于旋轉(zhuǎn)軸線Z的Y軸29和中軸線14限定。這兩個(gè)圖示都能夠從圖4中看出。如從圖4還能夠看到的,前角β為負(fù)角。
最后,切削元件2還布置成相對于承載座1成一扭轉(zhuǎn)角α(圖3)。該扭轉(zhuǎn)角α由垂直于旋轉(zhuǎn)軸線Z的Y軸29和垂直于中軸線14的徑向線28構(gòu)成。如從圖2、3和4中可以看出的,通過在扭轉(zhuǎn)角α下布置相應(yīng)的切削元件2,使得在驅(qū)動(dòng)銑刀時(shí)被切削的切屑沿著旋轉(zhuǎn)方向30相對于旋轉(zhuǎn)軸線Z徑向向外地、即從承載座1的區(qū)域向外被甩出。
前角β和扭轉(zhuǎn)角α由切削元件2在承載座上的布置得出。
對于上面所討論的數(shù)據(jù),分別適用如下區(qū)間:
50mm≤D≤230mm,優(yōu)選D=100mm或115mm或125mm
6mm≤d≤20mm
0°≤β≤40°,優(yōu)選β=30°(前角β為負(fù)角)。
10°≤α≤40°,優(yōu)選α=30°
0°≤γ≤20°,優(yōu)選5°≤γ≤15°
2≤n≤20,優(yōu)選5≤n≤12
30≤m≤80,優(yōu)選m=60
圖10中示出銑刀在角磨機(jī)上的使用。據(jù)此,銑刀以能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線Z被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的方式利用緊固螺母31安裝在角磨機(jī)33、即所謂的動(dòng)力工具的可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的主軸32上,并且略成角度以用于加工工件34。這時(shí)所使用的是各切削刃22的超出承載座1的底側(cè)9的部分和超出外周面10的部分。所發(fā)揮的主要功能是面銑刀的功能。