加工工具制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)是關(guān)于一種用于切削加工材料的加工工具（14），尤適用于加工木材或木質(zhì)材料、金屬、塑料及/或復(fù)合材料。該加工工具圍繞一旋轉(zhuǎn)軸（1）受到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)且包括至少一個(gè)由多個(gè)具有刃緣（3，3″）的切刃（2，2″）組成的沿周向布置的列（17，18，19），所述刃緣至少局部相互重疊。所述刃緣（3，3″）具有一鉆刃角且所述刃緣與該旋轉(zhuǎn)軸（1）之間有一軸間角（λ）。該軸間角（λ）在大于等于55°小于90°的范圍內(nèi)。該鉆刃角大于55°。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】加工工具本專利技術(shù)是關(guān)于一種如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)的前言所述類型的用于切削加工材料的加工工具，該加工工具尤適用于加工木材或木質(zhì)材料、金屬、塑料及/或復(fù)合材料。切削加工材料的目的在于制出無(wú)需精加工的平滑表面，為此須優(yōu)化加工工具的切刃幾何形狀。然而，特別在加工木材或木質(zhì)材料時(shí)會(huì)出現(xiàn)各種有損于被加工表面的質(zhì)量的不利情況。例如，切削木材過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)所謂的“開裂”（Vorspaltung）。沿木紋方向切削木屑時(shí)，切刃會(huì)陷入裂紋中。此點(diǎn)雖方便加工且延長(zhǎng)切刃壽命，然亦會(huì)使表面粗糙。此外，拿開刀具后或須重設(shè)工件紋路。為在此效果影響下仍可獲得盡可能平滑且毋需精加工的表面，須使工具刃緣具有輕度刃緣倒圓及較小鉆刃角。然鉆刃角亦受到限制，其視所使用的不同切削材料而不得低于某個(gè)值。若鉆刃角過(guò)小，則加工甫一開始刃緣即隨倒圓增大而變鈍以及/抑或刃緣上出現(xiàn)裂縫，遂使必要的切削效果無(wú)法實(shí)現(xiàn)。另一影響因素是待加工材料。在對(duì)尤其適于制作窗框的木料柳桉進(jìn)行加工時(shí)，切刃磨損程度約為切削加工紅杉時(shí)的五十倍。出于耐磨考慮，鉆刃角不宜過(guò)小，而為了提高表面質(zhì)量，鉆刃角又不宜過(guò)大，有鑒于此，采用高速鋼時(shí)鉆刃角通常介于30°與45°之間，采用硬金屬時(shí)鉆刃角通常介于40°與55°之間。采用更大硬度的切刃材料時(shí)鉆刃角不得大于此范圍。另一影響切削效果的因素是軸間角，即刃緣相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向的角度。先前技術(shù)需解決的問(wèn)題為，切刃傾斜在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向及與其垂直的軸向上皆會(huì)造成反作用力。WO2008/113314A1提出一種用于解決此問(wèn)題的滾刀，其硬金屬刀片各段具有不同軸間角且以某種方式定向，使得銑削過(guò)程中不同區(qū)段所形成的軸向力至少基本上相互抵消。然而，切刃磨損及表面質(zhì)量問(wèn)題仍未得到解決，因此，切刃仍須采用上述范圍的常規(guī)鉆刃角。本專利技術(shù)的目的在于對(duì)同類型加工工具進(jìn)行改良，以便在改善表面加工效果的同時(shí)減小磨損。本專利技術(shù)用以達(dá)成該目的的解決方案為具有申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)所述的特征的加工工具。根據(jù)本專利技術(shù)，各切刃的軸間角皆在大于等于55°小于90°的范圍內(nèi)，所述切刃的鉆刃角皆大于55°且有利皆在大于等于55°小于等于80°的范圍內(nèi)。所述軸間角較佳皆在大于等于60°小于等于80°的范圍內(nèi)，尤佳約70°。根據(jù)本專利技術(shù)的布置方式，刃緣所采用的軸間角較大，故而刃緣以一切削截面而非垂直接觸工件。故而此處是以大體垂直于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向的方向分量對(duì)材料進(jìn)行刨削，而非傳統(tǒng)意義上的銑削。盡管所采用的軸間角遠(yuǎn)高于用于執(zhí)行加工任務(wù)時(shí)的一般軸間角，然而在上述刨削截面中，有效軸間角、有效間隙角及二者相加而成的有效切角皆小得多。由此即可將開裂降至最低。拿開刀具后亦毋需重設(shè)工件紋路，故而透過(guò)本專利技術(shù)切削能夠制出無(wú)需精加工的平滑表面。此外，消耗的切割能量較少，此舉亦有利于加工非木質(zhì)材料。對(duì)刃緣耐磨性起決定作用的是切刃橫截面中測(cè)得的實(shí)際鉆刃角而非前述沿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向測(cè)得的有效鉆刃角。由于該實(shí)際軸間角較大，故而刃緣始終保持鋒利。本專利技術(shù)將刃緣鈍化及形成刃緣裂縫的可能性降至最低，從而在提高切削加工的表面效果的同時(shí)延長(zhǎng)加工工具壽命。根據(jù)一種較佳實(shí)施方式，所述切刃實(shí)施為具有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向的周邊切刃，其中，其相應(yīng)軸間角皆在一由該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向及一平行于旋轉(zhuǎn)軸的軸向定義的平面中測(cè)得，其中，所述軸間角在該刃緣與該軸向之間形成。采用上述布置方式的周邊切刃可應(yīng)用在圓鋸、圓盤型銑刀、輪廓銑刀、卷邊模、輪廓銑刀，柄形工具以及刨刀上。根據(jù)本專利技術(shù)的改進(jìn)方案，設(shè)計(jì)為周邊切刃的切刃以一定軸間角成組逆向布置，其正負(fù)號(hào)相反且特別是絕對(duì)值相等。透過(guò)此種方式，切削過(guò)程中切片上產(chǎn)生的軸向力分量至少基本上相互抵消。由此即可將工具及工件上的反作用力降至最低甚或予以消除。特別是，設(shè)計(jì)為周邊切刃的切刃成對(duì)逆向布置。根據(jù)觀察，用具有軸間角的工具加工平坦材料時(shí)，軸向接觸平表面所產(chǎn)生的噪聲高于不帶軸間角的工具。然而在前述本專利技術(shù)實(shí)施方案中，切刃在極其狹小的空間上直接鏡像式面對(duì)面布置，其徑向切割力相互抵消，故而該加工工具噪聲較低。采用較大軸間角加工材料時(shí)，必須使切刃以緊貼材料邊緣的方式始終對(duì)準(zhǔn)材料。若切刃不對(duì)準(zhǔn)材料，材料邊緣出現(xiàn)裂紋的危險(xiǎn)會(huì)明顯增大。為使該加工工具的工作區(qū)域無(wú)論工件寬度如何均能方便地被發(fā)現(xiàn)，在該區(qū)域中所述切刃以鄰接二工件邊緣的方式向工件傾斜，根據(jù)本專利技術(shù)較佳改進(jìn)方案，所述切刃的組及所述逆向切刃的組分別具有不同的彩色標(biāo)記。此舉方便了加工工具及工件間的相對(duì)定位，從而使向工件傾斜的所述刀片分別接觸二工件邊緣。根據(jù)本專利技術(shù)的另一有利實(shí)施方案，設(shè)計(jì)為周邊切刃的切刃以正負(fù)號(hào)相同且特別是絕對(duì)值相等的軸間角同向或基本同向布置。此舉例如有利于希望藉由徑向反作用力將工件壓緊在底座的情況。以雙面鍍覆的木料為例，有利的是將切刃布置在該加工工具的朝向涂料的兩側(cè)上。為加工不同硬度的板材，此類工具通常實(shí)施為，少量切刃自該工具的基準(zhǔn)面出發(fā)對(duì)準(zhǔn)一方向，該工具的其他切刃則對(duì)準(zhǔn)另一方向。視被加工板材的硬度情況可增加或減少所述其他切刃的數(shù)量以達(dá)到所期望的軸向壓緊力。對(duì)周邊切刃而言，必須透過(guò)對(duì)其刃緣的輪廓進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整以對(duì)某種輪廓偏差進(jìn)行修正，該輪廓偏差是因刃緣軸間角較大而與所期望的加工輪廓所產(chǎn)生的差別。有鑒于此，設(shè)計(jì)為周邊切刃的切刃的刃緣有利皆經(jīng)過(guò)凸起成型處理或研磨以使它們的總長(zhǎng)形成一共同的軌跡輪廓，特別是共同的圓柱形或圓錐形軌跡輪廓，其中，該軌跡輪廓與所希望的銑削輪廓相符。透過(guò)此種方式即可使所產(chǎn)生的圓柱形、圓錐形或其他形狀的銑削輪廓與所希望的銑削輪廓相符。若銑削輪廓并非圓柱形或圓錐形輪廓，則可實(shí)施相應(yīng)修正以使所述切刃以類似方式運(yùn)動(dòng)。根據(jù)另一有利實(shí)施方案，所述具有刃緣的切刃設(shè)計(jì)為具有一旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向的端面切刃，其中，其相應(yīng)軸間角皆在一由該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向及一垂直于該旋轉(zhuǎn)軸的徑向定義的平面中測(cè)得，其中，所述軸間角在所述刃緣與該徑向之間形成。透過(guò)此種方式可產(chǎn)生鉆孔工具及柄形工具并利用所述工具的端面依照本專利技術(shù)方法實(shí)施切削。根據(jù)一種較佳實(shí)施方式，所述切刃具有平坦刀面。此舉便于制造及研磨切刃及硬質(zhì)刀尖。作為替代方案，亦可使所述切刃具有經(jīng)成型處理的特別是凹下的刀面。其中，該成型結(jié)構(gòu)以某種程度在整個(gè)刀面上延伸，使得該成型結(jié)構(gòu)亦觸及該刃緣從而使該刃緣不再直線延伸。沿整個(gè)刃緣的軸間角亦因點(diǎn)而異，而非保持不變，盡管該較大的平均軸間角始終處于本專利技術(shù)范圍內(nèi)。因地而異的軸間角可對(duì)切削性能產(chǎn)生積極影響。根據(jù)一種有利實(shí)施方式，所述切刃具有橫向于該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向的端面，其中，所述端面自刃緣出發(fā)以沿該徑向向內(nèi)延伸的方式成型。該實(shí)施方式考慮到了以下情況：因?yàn)楸緦＠夹g(shù)的軸間角較大，故而切刃以其就旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而言靠前的端面接觸工件。由于此種情況及正間隙角的存在，故而前刀尖承受的負(fù)荷較高。本專利技術(shù)的成型結(jié)構(gòu)可將該負(fù)荷降至最低并防止切刃出現(xiàn)裂縫。根據(jù)有利改進(jìn)方案，以某種方式使該端面經(jīng)過(guò)成型處理特別是使其凹下，使得該端面以一小于90°的棱角鄰接該刀面。透過(guò)此種方式，該前端面以更小的角度接觸工件。由于間隙角更銳利，故而切刃的端面區(qū)域更易進(jìn)入待加工材料從而降低切削力，而降低切削力則有助于為切刃材料或刀片材料及相應(yīng)刃緣減輕負(fù)荷。靠后的端面亦可經(jīng)過(guò)成型處理以便為相應(yīng)刃緣減輕負(fù)荷。根據(jù)另一實(shí)施方案，以某種方式使該端面經(jīng)過(guò)成型處理，使得該端面藉由一凸起彎曲面或一斜面鄰接該刀本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】2010.01.28 EP 10000837.41.一種用于切削加工材料的加工工具(14)，該加工工具圍繞一旋轉(zhuǎn)軸(1)受到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，包括至少一個(gè)由多個(gè)具有刃緣(3，3'，3”)的切刃(2，2'，2”)組成的沿周向布置的列(17，18，19)，所述刃緣至少局部相互重疊，其中，所述刃緣(3，3'，3”)具有一鉆刃角(β)且所述刃緣與該旋轉(zhuǎn)軸(1)之間有一軸間角(λ1，λ1'，λ1"，λ2)，其特征在于，該軸間角(λ1，λ1'，λ1"，λ2)在大于等于55°到小于90°的范圍內(nèi)，該鉆刃角(β)大于55°。2.如權(quán)利要求1所述的加工工具，其中，該鉆刃角(β)在大于55°到等于80°的范圍內(nèi)。3.如權(quán)利要求1或2所述的加工工具，其中，該軸間角(λ1，λ1'，λ1"，λ2)在大于等于60°小于等于80°的范圍內(nèi)。4.如權(quán)利要求3所述的加工工具，其中，該軸間角(λ1，λ1'，λ1"，λ2)為70°。5.如權(quán)利要求1所述的加工工具，其中，所述具有刃緣(3，3')的切刃(2，2')設(shè)計(jì)為周邊切刃，其具有一旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向(4)，其中，其相應(yīng)軸間角(λ1，λ1'，λ1")皆在一由該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方向(4)及一平行于該旋轉(zhuǎn)軸(1)的軸向(5)定義的平面中測(cè)得，其中，所述軸間角(λ1，λ1'，λ1")在所述刃緣(3，3')與該軸向(5)之間形成。6.如權(quán)利要求5所述的加工工具，其中，所述設(shè)計(jì)為周邊切刃的具有刃緣(3，3')的切刃(2，2')以正負(fù)號(hào)相反的軸間角(λ1，λ1'，λ1")成組逆向布置。7.如權(quán)利要求6所述的加工工具，其中，該設(shè)計(jì)成周邊切刃的具有刃緣(3，3')的切刃(2，2')設(shè)置成具有相同絕對(duì)值的軸間角(λ1，λ1'，λ1")。8.如權(quán)利要求6所述的加工工具，其中，所述設(shè)計(jì)為周邊切刃的具有刃緣(3，3')的切刃(2，2')成對(duì)逆向布置。9.如權(quán)利要求6所述的加工工具，其中，所述切刃(2)的單一組及所述逆向切刃(2')的單一組分別具有不同的彩色標(biāo)記。10.如權(quán)利要求5所述的加工工具，其中，所述設(shè)計(jì)為周邊切刃的具有刃緣(3，3')的切刃(2)以正負(fù)號(hào)相同的軸間角(λ1)同向或基本同向布置。11.如權(quán)利要求10所述的加工工具，其中，所述設(shè)計(jì)為周邊切刃的具有刃緣(3，3')的切刃(2)具有絕對(duì)值相同的軸間角(λ1)。12.如權(quán)利要求5所述的加工工具，其中，所述設(shè)計(jì)為周邊切刃的具有刃緣(3，3')...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬丁·德列斯勒，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：德國(guó)萊德曼有限責(zé)任及兩合公司，
類型：
國(guó)別省市：