旋轉(zhuǎn)切削工具的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明涉及用于從工件移除材料的旋轉(zhuǎn)切削工具。更具體地講，本發(fā)明涉及用于從工件移除材料的旋轉(zhuǎn)切削工具，例如端銑刀，其中單個旋轉(zhuǎn)切削工具執(zhí)行粗加工操作和精加工操作。甚至更具體地講，本發(fā)明涉及用于從工件移除材料的旋轉(zhuǎn)切削工具，例如端銑刀，其中單個旋轉(zhuǎn)切削工具具有多個刀片，其中每個刀片具有精加工切削刃部分和粗加工切削刃部分，以使得單個旋轉(zhuǎn)切削工具執(zhí)行粗加工操作和精加工操作。
[0002]旋轉(zhuǎn)切削工具例如端銑刀用于切削從金屬到塑料的多種類型的材料。旋轉(zhuǎn)切削工具由柄支撐，所述柄為大體圓柱形的并且適于被電機驅(qū)動的夾盤或功能類似的裝置可拆卸地夾緊。柄漸變成單端端銑刀上的一個切削部分或漸變成雙端端銑刀上的兩個切削部分。切削部分延伸到端銑刀的端部。切削部分具有被排肩槽隔開的多個切削刀片，所述排肩槽用于帶走由切削操作產(chǎn)生的工件材料切肩。切削刀片和排肩槽可平行于端銑刀的縱向軸線，但更通常為螺旋形的。切削部分通常終止于徑向切削特征，其被設(shè)計為補足由切削刀片的軸向部分提供的切削動作。一般來講，旋轉(zhuǎn)切削工具(例如，端銑刀)用于銑削應(yīng)用，例如且不限于輪廓銑削、仿形銑削、端面銑削和插銑。旋轉(zhuǎn)切削工具可用于從工件材料例如不銹鋼、高溫鋼和鋁合金移除材料。
[0003]迄今為止，許多端銑刀尚不具備使用相同端銑刀進行粗加工和精加工的能力。因此，非常期望提供可使用相同端銑刀進行粗加工和精加工的旋轉(zhuǎn)切削工具(例如，端銑刀)。雖然一些端銑刀能運行以實施粗加工與精加工操作，但此類端銑刀呈現(xiàn)出在任一個刀片上均連續(xù)的直線切削刃或斷肩槽形式(用于粗加工)。這些端銑刀在單個切削刃上不使用真正的粗加工形式和直線精加工形式。此外，這些端銑刀不使用關(guān)于相鄰刀片重疊且交錯的粗加工切削部分和精加工部分。因此，非常期望提供在相同刀片上具有粗加工切削部分和精加工切削部分的旋轉(zhuǎn)切削工具。還非常期望提供具有多個刀片的旋轉(zhuǎn)切削工具，其中每個刀片具有粗加工切削部分和精加工切削部分并且其中相鄰刀片的粗加工切削部分和精加工切削部分重疊。這種旋轉(zhuǎn)切削工具由于重疊的雙輪廓切削刃而降低了正確運轉(zhuǎn)所需的扭矩(和馬力消耗)。
[0004]雖然以往的端銑刀呈現(xiàn)與工件的軸向和徑向都接合，但仍然需要改善這種接合。因此，非常期望提供這樣的旋轉(zhuǎn)切削工具，其由于切削刃更粗糙的輪廓而可增強軸向和徑向接合，并且呈現(xiàn)更有力的總體切削特性。
[0005]先前的端銑刀已以令人滿意的方式運行；然而，仍然需要改善此類端銑刀的操作。因此，非常期望提供在操作期間可降低工具偏轉(zhuǎn)繼而允許更大進給速率的旋轉(zhuǎn)切削工具。
[0006]還非常期望提供這樣的旋轉(zhuǎn)切削工具，其可更好地斷肩，使得更好地排肩，繼而在此以前一直可用。非常期望提供這樣的旋轉(zhuǎn)切削工具，其能降低長壁應(yīng)用中出現(xiàn)的諧振。非常期望提供這樣的旋轉(zhuǎn)切削工具，其使用較少馬力以較重進給進行切削并且在工件上留下精加工表面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在其一種形式中，本發(fā)明是旋轉(zhuǎn)切削工具，所述旋轉(zhuǎn)切削工具包括切削工具主體，所述切削工具主體包括切削端部和與切削端部相鄰的切削部分。切削部分包括第一刀片，所述第一刀片具有第一精加工切削部分和與第一精加工切削部分相鄰的第一粗加工切削部分。切削部分包括第二刀片，所述第二刀片具有第二精加工切削部分和與第二精加工切削部分相鄰的第二粗加工切削部分。第一精加工切削部分與第二精加工切削部分和第二粗加工切削部分中的一者或兩者重疊。第一粗加工切削部分與第二粗加工切削部分和第二精加工部分中的一者或兩者重疊。
[0008]在其另一種形式中，本發(fā)明是旋轉(zhuǎn)切削工具，所述旋轉(zhuǎn)切削工具包括切削工具主體，所述切削工具主體包括切削端部和與切削端部相鄰的切削部分。切削部分包括第一刀片，所述第一刀片具有第一精加工切削部分和與第一精加工切削部分相鄰的第一適度粗加工切削部分。第二刀片具有第二精加工切削部分和與第二精加工切削部分相鄰的第二適度粗加工切削部分。第一精加工切削部分與第二精加工切削部分和第二適度粗加工切削部分中的一者或多者重疊。第一適度粗加工切削部分與第二適度粗加工切削部分和第二精加工切削部分中的一者或多者重疊。第一精加工切削部分包括第一精加工直線偏心磨削切削刃，并且第一適度粗加工切削刃包括第一適度粗加工正弦切削刃。第二精加工切削部分包括第二精加工直線偏心磨削切削刃，并且第二適度粗加工切削部分包括第二適度粗加工正弦切削刃。
[0009]在其又一種形式中，本發(fā)明是旋轉(zhuǎn)切削工具，所述旋轉(zhuǎn)切削工具包括切削工具主體，所述切削工具主體具有切削端部和與切削端部相鄰的切削部分。切削部分包括第一刀片，所述第一刀片具有第一適度粗加工切削部分和與第一適度粗加工切削部分相鄰的第一粗加工切削部分。第二刀片包括第二適度粗加工切削部分和與第二適度粗加工切削部分相鄰的第二粗加工切削部分。第一適度粗加工切削部分與第二適度粗加工切削部分和第二粗加工切削部分中的一者或多者重疊。第一粗加工切削部分與第二粗加工切削部分和第二適度粗加工切削部分中的一者或多者重疊。第一適度粗加工切削部分包括第一適度粗加工正弦切削刃，并且第一粗加工切削部分包括第一粗加工正弦切削刃。第二適度粗加工切削部分為第二適度粗加工正弦切削刃，并且第二粗加工切削部分為第二粗加工正弦切削刃。
【附圖說明】
[0010]以下為構(gòu)成本專利申請的一部分的【附圖說明】:
[0011]圖1為作為旋轉(zhuǎn)切削工具的端銑刀的第一具體實施例的側(cè)視圖；
[0012]圖2為圖1的端銑刀的示意圖，其示出了沿著兩個相鄰刀片的所選長度的切削刃的輪廓；
[0013]圖2A為圖2的示意圖的剖面的放大視圖；
[0014]圖3為端銑刀的第二具體實施例的側(cè)視圖；
[0015]圖4為圖3的端銑刀的示意圖，其示出了沿著兩個相鄰刀片的所選長度的切削刃的輪廓；
[0016]圖5為沿圖3的剖面線5-5截取的刀片的橫剖面視圖，其示出了偏心磨削精加工刃；
[0017]圖6為端銑刀(S卩，旋轉(zhuǎn)切削工具)的第三具體實施例的示意圖，其示出了沿著兩個相鄰刀片的所選長度的切削刃的輪廓；以及
[0018]圖7為端銑刀(S卩，旋轉(zhuǎn)切削工具)的第四具體實施例的示意圖，其示出了沿著兩個相鄰刀片的所選長度的切削刃的輪廓。
【具體實施方式】
[0019]參見附圖，圖1和2示出了旋轉(zhuǎn)切削工具的第一具體實施例，所述旋轉(zhuǎn)切削工具為端銑刀，并且一般指定為20。旋轉(zhuǎn)切削工具20包括具有中心縱向軸線A-A的細長切削工具主體22。切削工具主體22具有軸向向前端部24和軸向向后端部26，其中存在與軸向向后端部26相鄰的柄部分(參見括號28)和與軸向向前端部24相鄰的切削部分(參見括號30)。切削端部32位于切削工具主體22的軸向向前端部24以使得切削端部32為切削部分30的軸向最向前部分。
[0020]細長切削工具主體22具有多個刀片，其中存在一般指定為36的第一刀片和一般指定為38的第二刀片。第一刀片36和第二刀片38被排肩槽40隔開。在這個具體實施例中，旋轉(zhuǎn)切削工具20具有四個刀片和四個排肩槽。然而，可以設(shè)想到旋轉(zhuǎn)切削工具可具有不同數(shù)量的刀片和排肩槽，包括但不限于奇數(shù)的排肩槽和偶數(shù)的排肩槽。無意于通過該具體實施例限制本發(fā)明的范圍。此外，刀片(36，38)和排肩槽(40)呈現(xiàn)螺旋幾何形狀，并且以相對于細長切削工具主體22的中心縱向軸線A-A成角度C設(shè)置。雖然角度C可以是變化的，但角度C通常在約35度與約45度之間的范圍內(nèi)。
[0021]第一刀片36具有前導面44和后尾面，其中刃帶表面48介于前導面44與后尾面之間。在前導面44和刃帶表面48相交處存在切削刃50。切削刃50具有一系列的多組精加工切削部分和粗加工切削部分?？梢栽O(shè)想到精加工切削部分和粗加工切削部分的數(shù)量、長度和序列可以根據(jù)具體切削應(yīng)用而變化。
[0022]切削刃50在軸向最向前位置處具有第一適度粗加工切削部分54，并且第一適度粗加工切削部分54沿著切削刃50在軸向向后方向上延伸第一適度粗加工長度LF1。第一適度粗加工切削部分54包括多個正弦形適度粗加工刃或精加工齒55。適度粗加工齒的振幅和頻率可以根據(jù)具體切削應(yīng)用而變化。適度粗加工齒具有這樣的幾何形狀，使得工件的表面光潔度足夠平滑以便在一些應(yīng)用中包括精加工表面。
[0023]第一刀片36的切削刃50還具有第一粗加工切削部分56，所述第一粗加工切削部分56與第一適度粗加工切削部分54相鄰并在第一適度粗加工切削部分54的軸向向后，并且沿著切削刃50在軸向向后方向上延伸第一粗加工長度LR1。第一粗加工切削部分56包括多個正弦形粗加工刃或粗加工齒57。正弦形粗加工齒57的振幅大于正弦形精加工齒55的振幅。粗加工齒的振幅和頻率可以根據(jù)具體切削應(yīng)用而變化。粗加工齒具有這樣的幾何形狀，使得工件的表面光潔度比被視為精加工表面的更粗糙。正弦形粗加工齒57接合工件材料以便產(chǎn)生更有力的切削，這導致工件的表面比由正弦形適度粗加工齒55所產(chǎn)生的工件表面更粗糙。工件被正弦形適度粗加工齒55接合的結(jié)果是工件的表面光潔度比工件與正弦形粗加工齒57接合所產(chǎn)生的更平滑。
[0024]圖2A示出了第一粗加工切削部分56與第二適度粗加工切削部分58的連接處。在正弦齒(例如，粗加工齒57和適度粗加工齒59)的情況下，粗加工齒57的振幅62以粗加工齒的總高度測量。粗加工齒57的頻率63為相鄰粗加工齒57的峰之間的距離。適度粗加