專利名稱：銑刀和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開致力于銑刀(mill)，諸如用于執(zhí)行Z軸線插銑(plunging)操作的銑刀，以及使用銑刀執(zhí)行插銑操作的方法。
背景技術(shù)：
已知在油氣工業(yè)中使用壓縮機(jī)。例如，壓縮機(jī)可用于將流動(dòng)通過(guò)管路的油或氣體加壓。還已知在壓縮機(jī)中使用具有相對(duì)復(fù)雜幾何構(gòu)造的葉輪葉片，以實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)中流體的期望流動(dòng)特征。已知的銑刀可通過(guò)使銑刀沿著X軸線和Y軸線平移同時(shí)沿著Z軸線插入該銑刀而用于制造葉輪葉片。這被稱作Z軸線插銑操作或插入銑削。圖IA為已知的高速鋼(HSS)銑刀100的側(cè)視圖，且圖IB為已知銑刀100的正視圖。已知的銑刀100包括在切削頭150的頂表面上的頂部切削齒151，切削頭150連接到沿著Z軸線延伸的軸160。通過(guò)這種布置，當(dāng)馬達(dá)使軸160繞Z軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，切削頭150旋轉(zhuǎn)。切削頭150的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致由頂部切削齒151諸如從葉輪葉片去除材料。圖2示出了已知的嵌入式銑刀102，其具有利用螺釘附連到軸173的齒171。與由其它方法制造葉片相比，使用已知的銑刀100和102來(lái)制造葉輪葉片可提供一些優(yōu)點(diǎn)。例如，已知的銑刀100和102可用于制造通過(guò)其它方法難以或不能制造的幾何構(gòu)造。另外，已知的銑刀100和102可在相對(duì)較短的時(shí)段去除相對(duì)較大體積的材料。然而，存在著由使用已知的銑刀100和102導(dǎo)致的缺點(diǎn)。例如，當(dāng)包括已知銑刀100或102的布置具有相對(duì)較大的套件(kit)長(zhǎng)度例如從銑刀頭到馬達(dá)的長(zhǎng)度時(shí)，在從葉輪葉片去除材料期間，已知的銑刀100和102可偏轉(zhuǎn)或振動(dòng)。這種偏轉(zhuǎn)可導(dǎo)致具有不精確的幾何構(gòu)造的葉片。該偏轉(zhuǎn)也可導(dǎo)致在葉輪葉片表面上令人不滿意的光潔度，以及在葉片制造期間過(guò)度的噪音。

發(fā)明內(nèi)容
本公開克服了已知的銑刀或使用已知銑刀的方法的上述缺點(diǎn)或其它缺點(diǎn)中的一個(gè)或更多。根據(jù)一示例性實(shí)施例，存在著一種用于插銑工件的方法。該方法包括旋轉(zhuǎn)切削頭同時(shí)使切削頭沿著朝向工件的方向前移的步驟；利用設(shè)置在切削頭的正面上的前齒從工件去除材料的步驟；使刀具保持器彎曲的步驟，該刀具保持器被構(gòu)造成引導(dǎo)切削頭到工件內(nèi)；當(dāng)切削頭在工件內(nèi)到達(dá)預(yù)定深度時(shí)停止切削頭沿著朝向工件的方向的前移的步驟；以及在使切削頭旋轉(zhuǎn)的同時(shí)從工件內(nèi)側(cè)收回，使得切削頭的側(cè)齒由于刀具保持器的彎曲而從工件內(nèi)側(cè)去除材料的步驟。根據(jù)另一示例性實(shí)施例，存在著一種用于插銑工件的方法。該方法包括使具有前齒和側(cè)齒的切削頭旋轉(zhuǎn)的步驟；使前齒和側(cè)齒與工件的一部分碰觸以從工件去除材料的步驟；使切削頭沿著附到工件的X、Y和Z軸笛卡爾坐標(biāo)系的Z方向前移的步驟；使附連到切削工具的刀具保持器相對(duì)于Z軸線彎曲的步驟；當(dāng)切削頭在工件內(nèi)到達(dá)預(yù)定深度時(shí)停止切削頭沿著Z軸朝向工件的前移的步驟；以及沿著Z軸線上的相反方向收回切削頭使得側(cè)齒與工件內(nèi)側(cè)接觸以在前齒與工件分開時(shí)從工件去除材料的步驟。根據(jù)又一示例性實(shí)施例，存在著一種用于插銑工件的方法。該方法包括旋轉(zhuǎn)切削頭同時(shí)使切削頭沿著朝向工件的方向前移的步驟；利用設(shè)置在切削頭正面上的前齒從工件去除材料的步驟；使刀具保持器彎曲的步驟，該刀具保持器被構(gòu)造成引導(dǎo)切削頭到工件內(nèi)；當(dāng)切削頭在工件內(nèi)到達(dá)預(yù)定深度時(shí)停止切削頭沿著朝向工件的方向的前移的步驟；在使切削頭旋轉(zhuǎn)的同時(shí)從工件內(nèi)側(cè)收回使得切削頭的側(cè)齒由于刀具保持器的彎曲而從工件內(nèi)側(cè)去除材料的步驟；在前移和收回切削頭時(shí)維持刀具保持器的底部在相同軸線上的步驟；使刀具保持器遠(yuǎn)離由切削頭所作用的孔的側(cè)面而彎曲的步驟；以及在收回切削頭時(shí)僅用側(cè)齒作用于工件上的步驟。


并入說(shuō)明書中并構(gòu)成說(shuō)明書的一部分的附圖示出了一個(gè)或更多實(shí)施例，并且與描 述一起說(shuō)明這些實(shí)施例。附圖未按比例繪制。在附圖中
圖IA和圖IB為高速鋼銑刀的側(cè)視圖和正視 圖2為嵌入式銑刀的側(cè)視 圖3為根據(jù)示例性實(shí)施例的銑刀的局部截面立視 圖4為根據(jù)示例性實(shí)施例的圖3的銑刀的右側(cè)視 圖5為根據(jù)示例性實(shí)施例沿著圖4的線A-A所截取的圖3的銑刀的細(xì)節(jié) 圖6為根據(jù)不例性實(shí)施例的統(tǒng)刀的頂視 圖7為根據(jù)示例性實(shí)施例沿著圖6的銑刀的線B-B所截取的銑刀的細(xì)節(jié) 圖8為根據(jù)示例性實(shí)施例沿著圖6的銑刀的線C-C所截取的銑刀的細(xì)節(jié) 圖9為根據(jù)示例性實(shí)施例的圖3的銑刀的側(cè)表面的細(xì)節(jié)投影視 圖10為根據(jù)示例性實(shí)施例沿著圖9的線D-D所截取的銑刀的細(xì)節(jié) 圖11為根據(jù)示例性實(shí)施例沿著圖9的線E-E所截取的銑刀的細(xì)節(jié) 圖12為根據(jù)示例性實(shí)施例的銑刀的側(cè)視 圖13為根據(jù)示例性實(shí)施例的使用銑刀的方法的流程圖；以及 圖14為根據(jù)示例性實(shí)施例的制造銑刀的方法的流程圖。圖15為根據(jù)示例性實(shí)施例的在工件內(nèi)前移的銑刀的示意 圖16為根據(jù)示例性實(shí)施例的作用于銑刀上的力的示意 圖17和圖18為示出配準(zhǔn)(registration)角度的示意 圖19為示出根據(jù)示例性實(shí)施例的切削頭的彎曲的示意 圖20為示出根據(jù)示例性實(shí)施例的統(tǒng)刀的返回移動(dòng)的示意圖；以及 圖21至圖23為根據(jù)示例性實(shí)施例的用于插銑工件的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式示例性實(shí)施例的下述描述參考了附圖。在不同附圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件。了解到下文的詳細(xì)描述并不限制本發(fā)明。而是，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。
在整個(gè)公開中對(duì)“示例性實(shí)施例”或“一實(shí)施例”或其變型的提及表示，結(jié)合一實(shí)施例描述的特定特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)或特征包括在所公開的本主題的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，在貫穿本公開的各個(gè)位置上短語(yǔ)“在示例性實(shí)施例中”、“在一實(shí)施例中”或其變型的使用未必都指相同實(shí)施例。另外，本文所公開的特定特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)或特征可在一個(gè)或更多實(shí)施例中以任何合適方式組合。圖3為根據(jù)示例性實(shí)施例的銑刀500的局部截面立視圖，且圖4為銑刀500的右側(cè)視圖。另外，圖5為沿著圖4的線A-A所截取的銑刀500的細(xì)節(jié)圖。圖6至圖8示出圖3所示的銑刀500的細(xì)節(jié)。圖9為銑刀500的側(cè)表面的細(xì)節(jié)投影視圖，而圖10為沿著圖9的線D-D所截取的銑刀500的細(xì)節(jié)圖，并且圖11為沿著圖9的線E-E所截取的銑刀500的
細(xì)節(jié)圖。銑刀500可用于對(duì)工件執(zhí)行材料去除或銑削操作。以具體非限制性示例的方式， 銑刀500可用于通過(guò)使用馬達(dá)使銑刀500繞Z軸線旋轉(zhuǎn)且通過(guò)使銑刀500沿著Z軸線平移而執(zhí)行Z軸線插銑操作，諸如在可用于對(duì)油或氣管線中的油或氣加壓的壓縮機(jī)的葉輪葉片的制造期間。但應(yīng)了解，銑刀500可用于除壓縮機(jī)葉輪葉片之外的其它材料去除、銑削或機(jī)械加工操作。注意到銑刀500被構(gòu)造成當(dāng)沿著Z方向前移時(shí)不僅去除銑刀前方的材料而且去除銑刀側(cè)部的材料。根據(jù)一示例性實(shí)施例，比較具有25mm直徑的頭、591mm的套件長(zhǎng)度和頭上的10個(gè)齒的新穎銑刀與具有6個(gè)齒的傳統(tǒng)高速鋼(HSS)銑刀和具有3個(gè)齒的嵌入式銑刀。新穎銑刀被示出具有105m/min的銑削速度、每個(gè)齒每次旋轉(zhuǎn)(切削參數(shù))O. 036mm/齒的去除材料以及330min的壽命時(shí)間。HSS銑刀具有30m/min的切削速度、每個(gè)齒每次旋轉(zhuǎn)O. 077mm/齒的去除材料以及ISOmin的壽命時(shí)間，而嵌入式銑刀具有120m/min的切削速度、每個(gè)齒每次旋轉(zhuǎn)O. 120mm/齒的去除材料以及僅僅15min的壽命時(shí)間。注意到，與其它銑刀相比，新穎銑刀具有良好的切削參數(shù)和壽命。而且，對(duì)于該銑刀超過(guò)600mm的長(zhǎng)度，由于頭的新穎幾何構(gòu)造，新穎統(tǒng)刀在旋轉(zhuǎn)期間示出減小的振動(dòng)。根據(jù)一示例性實(shí)施例，表IA列出了圖3和圖4所示的銑刀500的尺寸的適當(dāng)值范圍。表IB列出了圖5所示的尺寸的優(yōu)選的適當(dāng)值范圍。表IC列出了圖9至圖11所示的尺寸的優(yōu)選的適當(dāng)值范圍。了解到，在附圖中“R”的標(biāo)記表示半徑的存在。表 IA
e>A βΕ I ac OD f c, h l j w p x ·/ j z
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表1B
Q(mm) S(mm) T(° ) U(° ) V(° ) W(mm)
~-8 11-4 |l-10 |θ-6 |δ-20 |θ~5~
表 IC_^
d(mm) e(mm) F(° ) g(° ) h(° ) i (° ) 1(° ) m(° ) N(mm) o(mm) θΓ5-3 |o-l 110-50 1-10-30 +20-40 |l0-30 |lQ5Q |-10-30 |θ. 5-3 |θ-1尺寸H表示用于扳手的槽的大小，扳手可用于將銑刀500連接到刀具保持器，諸如標(biāo)準(zhǔn)或已知的刀具保持器，刀具保持器連接到馬達(dá)。通過(guò)這種布置，馬達(dá)的操作導(dǎo)致銑刀500的旋轉(zhuǎn)，使得銑刀500能執(zhí)行上文所討論的材料去除操作。刀具保持器可具有長(zhǎng)于30cm的長(zhǎng)度。在一個(gè)應(yīng)用中，刀具保持器長(zhǎng)于60cm。銑刀500包括在切削頭550的頂表面553上的E數(shù)量的頂部切削齒551，切削頭550連接到沿著Z軸線延伸的軸560。通過(guò)這種布置，可具有截頭球形狀、隨著軸560旋轉(zhuǎn)的切削頭550繞Z軸線旋轉(zhuǎn)。切削頭550的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致由頂部切削齒551諸如從葉輪葉片去除材料。如圖所示，在示例性實(shí)施例中，頂部切削齒551的數(shù)量E可為10。但應(yīng)了解，切削頭550可包括更多或更少的頂部切削齒。切削頭550可與軸560 —體地制成或者可分開地附連到軸560。例如，切削頭550可通過(guò)各種裝置562 (其包括例如磁性機(jī)構(gòu)、機(jī)械機(jī)構(gòu)等)附連到軸560。軸560可被構(gòu)造成由刀具保持器564接納，如圖3所示。例如，軸560可具有螺紋區(qū)域566，螺紋區(qū)域566可螺接到刀具保持器564中的對(duì)應(yīng)螺紋區(qū)域內(nèi)。 因此，如所顯示和描述的那樣，頂部切削齒551的切削表面(或刃)557可相對(duì)于垂直于或大致垂直于Z軸線的參考平面555以角度J設(shè)置，使得切削表面557以大致凸出的布置設(shè)置，如圖3所示。具體而言,切削表面557可為沿著對(duì)應(yīng)切削表面平面延伸的平坦切削表面。切削表面平面中的每一個(gè)可相對(duì)于平面555以角度J設(shè)置，平面555充當(dāng)參考平面，且角度J在大致徑向上測(cè)量。另外，平坦切削表面(或刃)557的中部557a設(shè)置在沿著軸線Z比平坦切削表面(或刃)的周圍部分557b離切削頭550的底表面563更遠(yuǎn)的距離。在該方面，注意到傳統(tǒng)的裝置具有與平面555對(duì)齊的切削表面，即角度J為零。在該實(shí)施例中，角度J可在I度與10度之間。對(duì)于3度的J值，操作期間在銑刀中出現(xiàn)的振動(dòng)最小。在一個(gè)應(yīng)用中，頂部平坦切削表面557和平面555形成I度與10度之間的角度。圖4示出設(shè)置在切削頭550的頂部切削表面557上的10個(gè)齒551。齒551可以各種方式形成，如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的那樣。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，齒551可相對(duì)于頂部切削表面557具有各種傾斜。在該不例性實(shí)施例中，頂部切削表面557可為圓錐形表面、平面表面或另一球狀的表面。為了清楚起見，注意到每個(gè)齒551可具有限定該齒的兩個(gè)或更多表面的組合，并且這些表面的交線或者兩個(gè)或更多限定了有效地切入工件材料中的切削刃。齒551的這些實(shí)際刃可具有各種形狀和大小，而頂部切削表面557是指由那些切削刃決定的表面，例如，碰觸該齒的實(shí)際切削表面/刃中的一些或全部的包絡(luò)面，并且該包絡(luò)面在圖3中示為要素557。圖5表示銑刀頭上的切削刃幾何構(gòu)造且示出了前隙角V、楔角U、頂前角T、平坦刃帶S和齒厚度Q。在表IB中示出了與這些參數(shù)相關(guān)聯(lián)的值。但是，根據(jù)圖6和圖7所示的另一示例性實(shí)施例，齒571的頂部切削表面557減小至刃580，如接下來(lái)所討論的那樣。為了簡(jiǎn)單起見，圖6和圖7示出具有僅僅兩個(gè)齒551a至551b的切削頭550。每個(gè)齒551具有特定空間構(gòu)造。為了限定此構(gòu)造，介紹齒551的以下表面和刃。切削刃580a由側(cè)表面582a與582b之間的交線限定，如圖7所示。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，切削頭550的頂表面553在側(cè)表面582c和584b之間可見。但是，在另一示例性實(shí)施例中，頂表面553由齒551完全覆蓋。而且，注意到齒的形狀可彼此相同或不同。在又一申請(qǐng)中，側(cè)表面582a和582c可形成單個(gè)平滑表面或者可包括多于兩個(gè)平滑表面。圖7所示的視圖對(duì)應(yīng)于沿著圖6中的線B-B所截取的側(cè)視圖。因此，對(duì)于齒551的周圍部分557b，圖7所示的齒的輪廓是精確的。對(duì)于齒551的其余部分，可維持圖7所示的輪廓，直到齒551接合于單個(gè)中點(diǎn)586。圖8示出了沿著圖6中的線C-C所截取的另一視圖。圖8示出了兩個(gè)相對(duì)的齒551a和551d、齒551a的切削刃580a以及相同齒551a的側(cè)表面582b。圖8更清楚地示出了參考平面555與齒551a的切削刃580a之間的角度J。在一個(gè)應(yīng)用中，每個(gè)齒的每個(gè)切削刃相對(duì)于參考平面550形成基本上等于J的角度。齒的角度可在I度與10度之間變化。圖6和圖8還示出切削頭550的底表面563、側(cè)部區(qū)域590和頂部區(qū)域592。如將由本領(lǐng)域技術(shù)人員所認(rèn)識(shí)到的那樣，各種齒形成于頂部區(qū)域592和/或側(cè)部區(qū)域590中。銑刀500可包括側(cè)切削齒571，側(cè)切削齒571也可具有切削表面和/或刃。如所顯示和描述的那樣，側(cè)切削齒571可設(shè)置在切削頭550的大致球形側(cè)表面上，該側(cè)表面在齒551與軸560之間。側(cè)切削齒571可包括一個(gè)或更多側(cè)切削刃。為了簡(jiǎn)單起見，圖9示出了第一側(cè)切削刃573和第二側(cè)切削刃575。第一側(cè)切削刃573和第二側(cè)切削刃575 (有時(shí)分別稱作右齒和左齒)可彼此相交，使得側(cè)切削齒571形成一些X形。第一側(cè)切削刃573可包括48個(gè)齒，并且第二側(cè)切削刃575可包括20個(gè)齒。其它數(shù)量的切削刃是可能的。另外，側(cè) 切削齒572的切削表面或刃可為彎曲的切削表面或刃。在一個(gè)應(yīng)用中，側(cè)切削齒571的彎曲的切削表面或刃為球的部分。在圖9中還指出了頂齒551。具體而言，在此圖中示出了帶有其切削刃580a以及側(cè)表面582a至582c的齒551a。圖10和圖11示出了側(cè)向左齒和右齒的切削刃部段。它們示出了齒前隙角g和m、楔角f和I、底部倒角0和6以及齒高度d和η。在表IC中示出了與這些參數(shù)相關(guān)聯(lián)的值。根據(jù)圖12所示的另一示例性實(shí)施例，側(cè)切削齒571可以下述方式形成。假定切削頭550的側(cè)表面600具有球形形狀且側(cè)表面600最初為平滑的(例如，無(wú)凹槽)。凹槽602和604形成于側(cè)表面600中而限定齒571。為了簡(jiǎn)單起見，在下文中討論單個(gè)齒606。圖9至圖11示出了齒571的各種角度和尺寸，而圖12示出齒的切削刃。在該方面，齒606具有由凹槽602限定的第一切削刃606a和由凹槽604限定的第二切削刃606b。第一切削刃606a和第二切削刃606b的大小可相同或不同。切削刃606a和606b可為直的或彎的。第一切削刃606a和第二切削刃606b相對(duì)于齒606的頂表面606c是突起的。在某種意義上，齒606可被視作具有梯形截面，具有相對(duì)于齒的底部平坦且傾斜的頂部。齒606具有與切削頭550 —體地形成的它的底部、對(duì)應(yīng)于齒的平坦頂部的頂表面606c，相對(duì)于齒606的底部而言,齒的平坦頂部具有高于頂表面606c的另外兩個(gè)邊緣的兩個(gè)邊緣606a和606b。而且，由于銑刀被構(gòu)造成在圖中從左邊旋轉(zhuǎn)到右邊，第一邊緣606a和第二邊緣606b被磨尖成使得它們將切入工件中。齒571的另外兩個(gè)邊緣606d和606e可為凹槽602和604的部分或者可從這些凹槽略微高出。在另一應(yīng)用中，頂表面606c可包括多于或少于四個(gè)邊緣且可包括不止一個(gè)平滑表面。然而，切削刃(一個(gè)或更多)對(duì)不同實(shí)施例是通用的。在又一示例性實(shí)施例中，切削刃606a和606b彼此相交的點(diǎn)606f為頂表面606c的最高處。注意到表面606c關(guān)于側(cè)齒571而非關(guān)于統(tǒng)刀頭550被稱作頂表面。切削頭550還可包括設(shè)置在頂部切削表面與側(cè)表面之間的過(guò)渡部577 (參看圖3)。如已經(jīng)在上文中所討論的那樣，頂部切削表面可限定為包括頂齒551的多個(gè)切削刃580a和580b的包絡(luò)面。過(guò)渡部577可為圓形且可具有小于側(cè)表面半徑的半徑，例如約等于下文詳細(xì)描述的半徑P的半徑。如圖所示，側(cè)切削齒571可延伸到過(guò)渡部577上。在備選實(shí)施例中，切削齒571可止于過(guò)渡部577之前。如圖中所示，銑刀500具有其它優(yōu)選尺寸。應(yīng)了解下述和前述的尺寸只是示例性的，并且銑刀500的幾何構(gòu)造可不同于這些優(yōu)選尺寸。以圖3和圖4中尺寸的說(shuō)明的方式，尺寸A為切削頭550的直徑，而B、C、D、F和G為軸560和刀具保持器564的尺寸，被選擇成使得銑刀500可結(jié)合刀具保持器564使用。另外，尺寸Y為頂部切削齒551的頂表面的最大高度(從切削頭550的底表面563起)，并且Z為切削頭550的頂表面553的最小高度。而且，L為頂部切削齒551的最大高度，M為頂部切削齒551的切削刃與徑向方向之間的角度，并且P為在頂部切削齒551的最外部徑向刃上的半徑。尺寸X為到半徑P的中心的高度。作為包括尺寸L和A的銑刀500的幾何構(gòu)造的結(jié)果，在一個(gè)應(yīng)用中，頂表面553的 傾斜可等于約arCsin(L/(A/2))。因此，在附圖所示的優(yōu)選實(shí)施例中，頂表面553的傾斜可為約12°。關(guān)于圖5，尺寸Q為大致垂直于Z軸線且大致平行于切削頭的頂表面測(cè)量的頂部切削齒551的大小。S為在相同方向上測(cè)量的頂部切削齒551的切削表面的大小。T為切削表面的一部分或一側(cè)的角度，并且U為傾斜表面的另一部分或另一側(cè)的角度，每個(gè)角度相對(duì)于大致垂直于Z軸線的線進(jìn)行測(cè)量。V為相對(duì)于大致平行于Z軸線的線測(cè)量的頂部切削齒551的凹側(cè)的角度，而W為在頂部切削齒551的凹側(cè)與切削頭550的頂表面之間的半徑。關(guān)于圖9至圖11，尺寸d為側(cè)切削齒573的最大厚度，e為側(cè)切削齒573的半徑，并且f和g為側(cè)切削齒573的角度。尺寸h為在側(cè)切削齒573與大致平行于Z軸線的線之間的角度。在一優(yōu)選實(shí)施例中，h為大約30度。另一方面，尺寸i為在側(cè)切削齒575與大致平行于Z軸線的線之間的角度。在一優(yōu)選實(shí)施例中，i為約20度。尺寸I和m為側(cè)切削齒575的角度，η為側(cè)切削齒575的最大厚度，并且ο為側(cè)切削齒575的半徑。銑刀500可由各種材料制成，并且可包括在至少切削頭550上的涂層。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，切削頭550獨(dú)立于軸560形成且其然后例如通過(guò)釬焊附連到軸560。銑刀500的示例性材料、特點(diǎn)和特征如下。軸560
低合金化冷作(cold work)工具鋼 標(biāo)稱組分，%
C O. 95-1. 10Mn O. 25-0. 45P 最多O. 030S 最多O. 030Si O. 15-0. 35Cr I. 35-1. 65典型性質(zhì)
密度(g/cm3) > 7. 60 軟退火溫度，V 740-770退火硬度HB30 230 硬化溫度，V 830-860 硬度 HRc 60-64。切削頭550:
碳化鎢桿/等級(jí)C-2 (ISO K20/K30)
細(xì)粒級(jí)(O. 8 μ m粒度)
化學(xué)組成鈷-10%,余量為碳化鶴 理論密度大約 O. 54 lb/in3 (14. 8 gm/cm3)
硬度洛氏"A" 92. I (Vickers-H30V=l, 600)
橫向斷裂強(qiáng)度623,000 psi(4, 300 N/mm2)
壓縮強(qiáng)度906，250 psi (6，250 N/mm2)。在軸560與切削頭550之間的焊接(釬焊)材料
銅-銀-銅金屬合金，釬焊溫度。C 800。在切削頭550上的涂層
涂層化學(xué)物質(zhì)氮化鋁鈦(TiAlN)
組成單層
典型厚度范圍1-10 μ m(O. 00004-0. 0004英寸)
顯微硬度3600維氏度 溫度穩(wěn)定性850 0C (1562。F)
摩擦系數(shù)0.45。相比已知的銑刀，銑刀500可提供各種優(yōu)點(diǎn)。例如，在制造期間或材料去除操作期間，甚至在銑刀500用在相對(duì)較長(zhǎng)套件長(zhǎng)度上時(shí)，可最小化或排除銑刀500的偏轉(zhuǎn)或振動(dòng)。因此，例如，由銑刀500制造的葉輪葉片的幾何構(gòu)造可比由已知銑刀制造的葉輪葉片更精確。另外或備選地，由該銑刀500制造的葉輪葉片的表面光潔度還可具有比由已知銑刀制造的葉輪葉片更好的品質(zhì)。優(yōu)選的氮化鋁鈦(TiAlN)涂層可提供高表面硬度和/或低摩擦系數(shù)。TiAlN涂層可導(dǎo)致改進(jìn)的延展性且因此良好地適用于斷續(xù)切削操作。涂層可提供優(yōu)良的抗氧化性且因此適合于高溫機(jī)械加工。TiAlN涂層可不表現(xiàn)出刃脆性且可用于斷續(xù)切削而沒(méi)有切屑。圖13為根據(jù)示例性實(shí)施例使用銑刀(諸如銑刀500)的方法的框圖。如圖所示，在步驟1310中，使銑刀的軸繞軸線旋轉(zhuǎn)。在步驟1320中，軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致連接到軸的切削頭的旋轉(zhuǎn)，使得材料由銑刀的頂部切削齒的切削刃從工件去除。頂部切削齒設(shè)置在切削頭的頂表面上，頂部切削齒的切削刃相對(duì)于垂直于該軸線的平面以一定角度設(shè)置。軸和切削頭的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致了利用銑刀的側(cè)切削齒的切削刃從工件去除材料。側(cè)切削齒設(shè)置在切削頭的側(cè)表面上，側(cè)切削齒的切削刃彼此相交。根據(jù)圖14所示的示例性實(shí)施例，存在著一種用于制造切削頭的方法，該切削頭被構(gòu)造成繞軸線旋轉(zhuǎn)以從工件去除材料。該方法包括步驟1400 :提供切削頭，其具有底表面、連接到底表面的側(cè)部區(qū)域以及連接到側(cè)部區(qū)域的頂部區(qū)域；步驟1402，在切削頭的頂部區(qū)域上形成頂齒；以及步驟1404，在頂齒上形成切削刃。切削刃從頂部區(qū)域的中點(diǎn)朝向頂部區(qū)域的周圍延伸，并且每個(gè)切削刃相對(duì)于大致垂直于軸線的參考平面以一定角度設(shè)置。切削刃的中部設(shè)置在沿著軸線比切削刃的周圍部分離底表面更遠(yuǎn)的距離。盡管在上文中描述了使用銑刀500的具體方法，應(yīng)了解使用銑刀500的其它方法也符合本公開。例如，使用銑刀的額外、更少和/或其它步驟符合本公開?，F(xiàn)在關(guān)于圖15至圖23討論利用先前附圖所示的新穎銑刀從工件去除材料的新穎方法。為了更好地理解在執(zhí)行銑削操作時(shí)存在的力，圖15示出了在工件702中在Z方向上前移(插銑操作)的新穎銑刀700 (例如，銑刀500)。銑刀700在銑刀的前表面上具有前齒704且因此孔705形成于工件702中。在一個(gè)應(yīng)用中，銑刀700開始從孔705的側(cè)部706去除材料且繼續(xù)延伸原始孔705，直到在工件中形成期望的空腔。換言之，銑刀700與孔705的僅僅一部分直接接觸且通過(guò)從孔的一側(cè)或更多側(cè)順序地去除材料而擴(kuò)大孔705。但是，如果側(cè)齒708形成于銑刀700的側(cè)部上，那么當(dāng)銑刀700沿著Z方向朝向工件702前移時(shí)，另外的材料可從表面706去除。由于在銑刀700的齒(704和/或708)與工件702之間的相互作用，產(chǎn)生了至少 兩個(gè)力，并且這些力會(huì)影響銑削過(guò)程，如接下來(lái)所討論的那樣。圖15示出由于在工件702與前齒704之間的相互作用所導(dǎo)致的軸向力Fz，并且此力沿著Z軸線延伸。此力傾向于對(duì)抗銑刀700沿著Z方向的前移運(yùn)動(dòng)。另一力為徑向力Fr，其基本上垂直于Z軸線(取決于角度J)且傾向于使銑刀700朝向孔705的中心709彎曲。由于銑刀700的長(zhǎng)度(套件長(zhǎng)度)、銑刀的旋轉(zhuǎn)速度且由于未被反向力平衡的徑向力Fr，銑刀700在銑削操作期間彎曲，如圖所示以偏轉(zhuǎn)角α彎曲，該偏轉(zhuǎn)角α限定了在施加力Fr時(shí)沿著Z軸線的銑刀700的中心軸線CA(當(dāng)不施加徑向力時(shí))與實(shí)際中心軸線的偏離。注意到徑向力Fr并不從工件702的側(cè)部710平衡，因?yàn)殂姷?00僅用于去除工件700的單側(cè)706。偏轉(zhuǎn)角α越大，銑刀700所遭受的振動(dòng)就越大，且因此損壞銑刀的概率就越大。在圖16中示出在銑刀700的插銑期間出現(xiàn)的力的更精確表示。由于上文所討論的原因而出現(xiàn)徑向力Fr。但是，該徑向力還由于前齒704相對(duì)于參考平面712(圖3中的平面555的等同物)的傾斜而出現(xiàn)。參考平面712基本上垂直于Z軸線。前齒704相對(duì)于參考平面712的傾斜由角度J給出，在上文中已進(jìn)行討論。圖17示出角度J(配準(zhǔn)角度)可為負(fù)的且圖18示出角度J為正的。在該實(shí)施例中所討論的新穎銑刀700具有負(fù)角且該具體形狀決定徑向力如圖16所示起作用。前齒704與工件702之間的直接相互作用所導(dǎo)致的力為力F。。此力垂直于在銑刀700的前齒704與待去除的工件702的區(qū)域之間的界面。這兩個(gè)力(即，F(xiàn)r和F。)的相加決定總力Fz。因此,徑向力Fr以數(shù)學(xué)關(guān)系Fr = Fz (tan(J))與軸向力Fz相關(guān)。為了減小徑向力，傳統(tǒng)銑刀具有正的配準(zhǔn)角度(J)，其使銑刀被推向工件702的面706(參看圖15)。但是,本文所討論的新穎方法使用負(fù)的配準(zhǔn)角度而使推銑刀700的切削頭被推離面706。當(dāng)銑刀700沿著+Z軸線前移時(shí)，由于銑刀的軸線的偏轉(zhuǎn)Λχ，徑向力Fr決定沿著Z軸線的切削是彎曲的，例如，坯料720(參看圖19)仍附連到工件702，此明顯缺點(diǎn)變成了優(yōu)點(diǎn)，如接下來(lái)所討論的那樣。圖19示出了坯料(stOck)720，出于理解目的，其具有夸大的較大尺度。實(shí)際上，坯料720的大小比這個(gè)更小。而且，圖19示出了具有底部722A、刀具保持器724A和切削刃726A的銑刀700。如先前所討論的那樣，切削刃726A在設(shè)置前齒和側(cè)齒的方式方面是新穎的。字母“A”標(biāo)識(shí)在從工件702去除材料之前的銑刀700的構(gòu)件，而字母“B”標(biāo)識(shí)在沿著+Z線插銑時(shí)同一銑刀700的構(gòu)件。在該最終位置，刀具保持器724B被示出為彎曲的且切削刃726B不僅沿著軸線Z而且也沿著軸線X前移。但是，注意到底部722A移動(dòng)到位置722B而不改變X和Y坐標(biāo)。因此，如圖19所圖示的那樣，銑刀700沿著Z軸線的正方向執(zhí)行向前移動(dòng)FM操作。相反，圖19示出了沿著Z軸線的負(fù)方向執(zhí)行返回移動(dòng)RM操作的銑刀700。換言之，在切削頭726在工件702內(nèi)到達(dá)期望深度之后，銑刀700在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)沿著RM移動(dòng)，并且同時(shí)，在銑刀700的彎曲持續(xù)時(shí)，橫向切削齒708去除在圖19中示出的坯料720。以此方式，銑刀700的向后移動(dòng)(返回移動(dòng))用于進(jìn)一步從工件702去除材料。在一個(gè)應(yīng)用中，在執(zhí)行了向前移動(dòng)之后，底部722并不在銑刀執(zhí)行反向移動(dòng)之前移動(dòng)以減小刀具保持724的彎曲，使得彎曲作用于側(cè)齒708上，側(cè)齒708作用于工件702的側(cè)部706上，以去除坯料720 (在圖20中以虛線示出)。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，底部722僅沿著Z軸線移動(dòng)同時(shí)執(zhí)行向前移動(dòng)和返回移動(dòng)，而在該切削頭不從工件去除材料時(shí)，該銑刀的同一底部722也執(zhí)行X和Y移動(dòng)。根據(jù)一示例性實(shí)施例，當(dāng)從工件去除材料時(shí)，底部722僅沿著Z軸線移動(dòng)，而當(dāng)不去除材料時(shí)，底部722與切削頭一起在XY平面中移動(dòng)，以便定位切削頭來(lái)進(jìn)行新的插銑操作。換言之，切削頭首先定位于XY平面中，然后底部的X和Y坐標(biāo)固定且切削頭沿著Z軸 線前移以從工件去除材料。一旦切削頭到達(dá)期望深度，切削頭就沿著Z軸線收回而不改變銑刀底部的X和Y坐標(biāo)(因此存在彎曲)。在使切削頭返回到原始位置后，修改底部的X和Y坐標(biāo)以準(zhǔn)備切削頭用于新的Z插銑。根據(jù)圖21所示的示例性實(shí)施例，存在著一種用于插銑工件的方法。該方法包括步驟2100，旋轉(zhuǎn)切削頭，同時(shí)使切削頭沿著朝向工件的方向前移；步驟2102，利用設(shè)置在切削頭的正面上的前齒從工件去除材料；步驟2104，使刀具保持器彎曲，該刀具保持器被構(gòu)造成引導(dǎo)切削頭到工件內(nèi)；步驟2106，當(dāng)切削頭在工件內(nèi)到達(dá)預(yù)定深度時(shí)停止切削頭沿著朝向工件的方向的前移；以及步驟2108，在使切削頭旋轉(zhuǎn)的同時(shí)從工件內(nèi)側(cè)收回，使得切肖IJ頭的側(cè)齒由于刀具保持器的彎曲而從工件內(nèi)側(cè)去除材料。根據(jù)圖22所示的另一示例性實(shí)施例，存在著一種用于插銑工件的方法。該方法包括步驟2200，使具有前齒和側(cè)齒的切削頭旋轉(zhuǎn)；步驟2202，使前齒和側(cè)齒與工件的一部分碰觸以從工件去除材料；步驟2204，使切削頭沿著附到工件的X、Y和Z軸笛卡爾坐標(biāo)系的Z方向前移；步驟2206，使附連到切削工具的刀具保持器相對(duì)于Z軸線彎曲；步驟2208，當(dāng)切削頭在工件內(nèi)到達(dá)期望深度時(shí)，停止切削頭沿著Z軸線朝向工件的前移；以及步驟2210，沿著Z軸線上的相反方向收回該切削頭，使得側(cè)齒與工件內(nèi)側(cè)接觸，以在前齒與工件分開時(shí)從工件去除材料。根據(jù)圖23所示的又一示例性實(shí)施例，存在著一種用于插銑工件的方法。該方法包括步驟2300，旋轉(zhuǎn)切削頭，同時(shí)使切削頭沿著朝向工件的方向前移；步驟2302，利用設(shè)置在切削頭的正面上的前齒從工件去除材料；步驟2204，使刀具保持器彎曲，該刀具保持器被構(gòu)造成引導(dǎo)切削頭到工件內(nèi)；步驟2206，當(dāng)切削頭在工件內(nèi)到達(dá)預(yù)定深度時(shí)，停止切削頭沿著朝向工件的方向的前移；步驟2208，在使切削頭旋轉(zhuǎn)的同時(shí)從工件內(nèi)側(cè)收回，使得切削頭的側(cè)齒由于刀具保持器的彎曲而從工件內(nèi)側(cè)去除材料；步驟2210，在前移和收回切削頭時(shí)，維持刀具保持器的底部在相同軸線上；步驟2212，使刀具保持器遠(yuǎn)離由切削頭所作用的孔的側(cè)面而彎曲；以及步驟2214，在收回該切削頭時(shí)，僅用側(cè)齒作用于工件上。本書面描述使用所公開的主題的示例來(lái)使得本領(lǐng)域任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括做 出和使用任何設(shè)備或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何并入的方法。本主題的可專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。這些其它示例意圖在并應(yīng)理解為在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于插銑工件(702)的方法，所述方法包括 使切削頭(700)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)使所述切削頭(700)沿著朝向所述工件(702)的方向前移； 利用設(shè)置在所述切削頭(700)的正面上的前齒(704)從所述工件(702)去除材料； 使刀具保持器(724)彎曲，所述刀具保持器(724)被構(gòu)造成引導(dǎo)所述切削頭(700)到所述工件(702)內(nèi)； 當(dāng)所述切削頭(700)在所述工件(700)內(nèi)到達(dá)預(yù)定深度時(shí)，停止所述切削頭(700)沿著朝向所述工件(702)的方向(709)的前移；以及 在使所述切削頭(700)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)從所述工件(702)的內(nèi)側(cè)收回，使得所述切削頭(700)的側(cè)齒(708)由于所述刀具保持器(724)的彎曲而從所述工件(702)的內(nèi)側(cè)去除材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，還包括在前移和收回所述切削頭時(shí)，維持所述刀具保持器的底部在相同軸線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，還包括使所述刀具保持器遠(yuǎn)離由所述切削頭所作用的孔的側(cè)面而彎曲。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括在收回所述切削頭時(shí)，僅用所述側(cè)齒作用于所述工件上。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述切削頭包括 底表面，其被構(gòu)造成連接到所述刀具保持器； 側(cè)部區(qū)域，其連接到所述底表面； 頂部區(qū)域，其連接到所述側(cè)部區(qū)域；以及 所述前齒，其設(shè)置在所述頂部區(qū)域上，所述前齒具有被構(gòu)造成接觸所述工件以去除所述材料的切削刃，所述切削刃從所述頂部區(qū)域的中點(diǎn)朝向所述頂部區(qū)域的周圍延伸，并且每個(gè)切削刃相對(duì)于大致垂直于朝向所述工件的方向的參考平面以一定角度設(shè)置，其中，所述切削刃的中部設(shè)置在沿著所述方向比所述切削刃的周圍部分離所述底表面更遠(yuǎn)的距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述前齒的切削刃中的每一個(gè)相對(duì)于所述參考平面以約1°至10°的角度設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述切削頭還包括側(cè)齒，所述側(cè)齒設(shè)置在所述切削頭的側(cè)部區(qū)域上且包括被構(gòu)造成接觸所述工件以去除所述材料的側(cè)齒切削刃。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，圓形過(guò)渡部設(shè)置在所述側(cè)部區(qū)域與所述頂部區(qū)域之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述側(cè)齒設(shè)置在所述切削頭的側(cè)部區(qū)域上，并且包括被構(gòu)造成接觸所述工件以去除所述材料的彎曲側(cè)切削刃。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述去除步驟包括利用所述切削刃去除材料，所述切削刃中的每一個(gè)相對(duì)于所述參考平面以約1°至10°的角度設(shè)置。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在插銑期間，所述切削頭僅在沿著第一方向移動(dòng)時(shí)從所述工件去除材料且當(dāng)沿著第二方向和第三方向移動(dòng)時(shí)不去除材料，所述第二方向和第三方向中的每一個(gè)基本上垂直于所述第一方向，并且所述第二方向基本上垂直于所述第三方向。
12.一種用于插銑工件的方法，所述方法包括 使具有前齒(704)和側(cè)齒(708)的切削頭(700)旋轉(zhuǎn)； 使所述前齒(704)和所述側(cè)齒(708)與所述工件(702)的一部分碰觸，以從所述工件(702)去除材料； 使所述切削頭(700)沿著附到所述工件(702)的X、Y和Z軸笛卡爾坐標(biāo)系的Z方向(709，Z)前移； 使附連到所述切削頭(700)的刀具保持器(724)相對(duì)于所述Z軸線彎曲； 當(dāng)所述切削頭(700)在所述工件(702)內(nèi)到達(dá)期望深度時(shí)，停止所述切削頭(700)沿著所述Z軸線朝向所述工件(702)的前移；以及 沿著所述Z軸線上的相反方向收回所述切削頭(700)，使得所述側(cè)齒(708)與所述工件(702)的內(nèi)側(cè)(706)接觸，以在所述前齒(704)與所述工件(702)分開時(shí)從所述工件(702)去除材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括利用所述側(cè)齒從形成于所述工件中的孔的一側(cè)去除材料，而所述孔的其它側(cè)不被所述切削頭接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，還包括在從所述工件收回所述切削頭之后，沿著XY平面重新定位經(jīng)由所述刀具保持器連接到所述切削頭的底部。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括在所述切削頭前移或被收回或在所述工件中停止時(shí)，維持所述底部處于相同的X和Y坐標(biāo)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括當(dāng)前移所述切削頭時(shí)，在所述工件內(nèi)形成路徑，所述路徑相對(duì)于所述Z軸線是彎曲的，并且在所述路徑的底部具有坯料。
17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括當(dāng)收回所述切削頭時(shí)，利用所述側(cè)齒去除所述坯料。
18.根據(jù)權(quán)利要求12至17中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述刀具保持器的長(zhǎng)度長(zhǎng)于50cm。
19.一種用于插銑工件的方法，所述方法包括 使切削頭(726A)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)使所述切削頭(726A)沿著朝向所述工件(702)的方向(Z)前移； 利用設(shè)置在所述切削頭(726A)的正面上的前齒(704)從所述工件(702)去除材料； 使刀具保持器(724A)彎曲，所述刀具保持器(724A)被構(gòu)造成引導(dǎo)所述切削頭(726A)到所述工件(702)內(nèi)； 當(dāng)所述切削頭(726A)在所述工件(726A)內(nèi)到達(dá)預(yù)定深度時(shí)，停止所述切削頭(726A)沿著朝向所述工件(702)的方向的前移； 在使所述切削頭(726A)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)從所述工件(702)的內(nèi)側(cè)收回，使得所述切削頭(726A)的側(cè)齒(708)由于所述刀具保持器(724A)的彎曲而從所述工件(702)的內(nèi)側(cè)(706)去除材料； 在前移和收回所述切削頭(726A)時(shí)，維持所述刀具保持器(724A)的底部(722A)在相同軸線⑵上；使所述刀具保持器(724A，724B)遠(yuǎn)離由所述切削頭(726A)所作用的孔(705)的側(cè)面而彎曲；以及 在收回所述切削頭(726A)時(shí)，僅用所述側(cè)齒(708)作用于所述工件(702)上。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，在插銑期間，所述切削頭僅在沿著第一方向移動(dòng)時(shí)從所述工件去除材料且當(dāng)沿著第二方向和第三方向移動(dòng)時(shí)不去除材料，所述第二方向和第三方向中的每一個(gè)基本上垂直于所述第一方向，并且所述第二方向基本上垂直于所述第三方向。
21.一種切削頭(550)，其被構(gòu)造成繞軸線旋轉(zhuǎn)以從工件去除材料，所述切削頭(550)包括 底表面(563)； 側(cè)部區(qū)域(590)，其連接到所述底表面(563)； 頂部區(qū)域(592)，其連接到所述側(cè)部區(qū)域(590);以及 頂齒(551)，其設(shè)置在所述頂部區(qū)域(592)上，所述頂齒(551)具有被構(gòu)造成接觸所述工件以去除所述材料的切削刃(580a，580b)，所述切削刃(580a，580b)從所述頂部區(qū)域(592)的中點(diǎn)(586)朝向所述頂部區(qū)域(592)的周圍延伸，并且每個(gè)切削刃(580a，580b)相對(duì)于大致垂直于所述軸線的參考平面(555)以一定角度設(shè)置，其中，所述切削刃(580a，580b)的中部(557a)設(shè)置在沿著所述軸線比所述切削刃(580a，580b)的周圍部分(557b)離所述底表面(563)更遠(yuǎn)的距離。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的切削頭，其特征在于，所述切削刃(580a，580b)中的每一個(gè)相對(duì)于所述參考平面(555)以約1°至10°的角度設(shè)置。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的切削頭，其特征在于，還包括側(cè)齒(571)，其設(shè)置在所述切削頭(550)的側(cè)部區(qū)域(590)上，并且包括構(gòu)造成接觸所述工件以去除所述材料的側(cè)齒切削刃(606a)。
24.根據(jù)權(quán)利要求21至23中任一項(xiàng)所述的切削頭，其特征在于，還包括圓形過(guò)渡部(577)，其設(shè)置在所述側(cè)部區(qū)域(590)與所述頂部區(qū)域(592)之間。
25.根據(jù)權(quán)利要求21至24中任一項(xiàng)所述的切削頭，其特征在于，所述切削頭(550)包括側(cè)齒(571)，所述側(cè)齒(571)設(shè)置在所述切削頭(550)的側(cè)部區(qū)域(590)上且包括構(gòu)造成接觸所述工件以去除所述材料的彎曲側(cè)齒切削刃(606a)。
26.根據(jù)權(quán)利要求21至25中任一項(xiàng)所述的切削頭，其特征在于，還包括軸(560)，其被構(gòu)造成附連到所述切削頭(550)的底表面(563)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的切削頭，其特征在于，還包括在所述軸(560)與所述底表面(563)之間的釬焊材料(562)。
28.根據(jù)權(quán)利要求21至27中任一項(xiàng)所述的切削頭，其特征在于，形成所述切削頭的材料包括碳化鶴和鉆。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的切削頭，其特征在于，所述鈷的含量基本上為10%，且余量為碳化鶴。
30.根據(jù)權(quán)利要求21至29中任一項(xiàng)所述的切削頭，其特征在于，還包括形成于所述頂齒(551)上方的涂層。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的切削頭，其特征在于，所述涂層包括氮化鋁鈦，并且具有1-10 μ m的厚度范圍和約O. 45的摩擦系數(shù)。
32.—種銑削工件的方法，所述方法包括 使銑刀繞軸線旋轉(zhuǎn)；以及 利用所述銑刀的頂齒的切削刃(580a，580b)從所述工件去除材料，所述切削刃(580a, 580b)從所述頂部區(qū)域(592)的中點(diǎn)(586)朝向所述頂部區(qū)域(592)的周圍延伸，并且每個(gè)切削刃(580a，580b)相對(duì)于大致垂直于所述軸線的參考平面(555)以一定角度設(shè)置，其中，所述切削刃(580a，580b)的中部(557a)設(shè)置在沿著所述軸線比所述切削刃(580a, 580b)的周圍部分(557b)離底表面(563)更遠(yuǎn)的距離。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，去除材料包括利用所述切削刃(580a，580b)去除材料，所述切削刃(580a，580b)中的每一個(gè)相對(duì)于所述參考平面(555)以大約1°至10°的角度設(shè)置。
34.根據(jù)權(quán)利要求32或33所述的方法，其特征在于，還包括在所述銑刀(500)以插銑模式沿著所述軸線前移時(shí)，利用所述銑刀的側(cè)齒(571)從所述工件去除材料，所述側(cè)齒(571)設(shè)置在所述切削頭(550)的側(cè)部區(qū)域(590)上。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，利用所述側(cè)齒(571)從所述工件去除材料包括利用相對(duì)于所述軸線以第一角度設(shè)置的第一組側(cè)切削刃(606a)且利用相對(duì)于所述軸線以不同的第二角度設(shè)置的第二組側(cè)切削刃(606b)來(lái)去除材料。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述第一組側(cè)切削刃(606a)相對(duì)于大致平行于所述軸線的線以約10° -30°的角度設(shè)置，并且所述第二組側(cè)切削刃(606b)相對(duì)于所述線以約20° -40°度的角度設(shè)置。
37.一種用于制造切削頭(550)的方法，所述切削頭(550)被構(gòu)造成繞軸線旋轉(zhuǎn)以從工件去除材料，所述方法包括 提供切削頭(550)，其具有底表面(563)、連接到所述底表面(563)的側(cè)部區(qū)域(590)以及連接到所述側(cè)部區(qū)域(590)的頂部區(qū)域(592)； 在所述切削頭(550)的頂部區(qū)域(592)上形成頂齒(551);以及 在所述頂齒(551)上形成切削刃(580a，580b)，所述切削刃(580a，580b)從所述頂部區(qū)域(592)的中點(diǎn)(586)朝向所述頂部區(qū)域(592)的周圍延伸，并且每個(gè)切削刃(580a，580b)相對(duì)于大致垂直于所述軸線的參考平面(555)以一定角度設(shè)置，其中，所述切削刃(580a, 580b)的中部(557a)設(shè)置在沿著所述軸線比所述切削刃(580a，580b)的周圍部分(557b)離所述底表面(563)更遠(yuǎn)的距離。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，還包括將所述切削刃(580a，580b)切割成相對(duì)于所述參考平面以約1°與10°之間的角度設(shè)置。
39.根據(jù)權(quán)利要求37或38所述的方法，其特征在于，還包括切割側(cè)齒(571)，所述側(cè)齒(571)設(shè)置在所述切削頭(550)的側(cè)部區(qū)域(590)上，并且包括被構(gòu)造成接觸所述工件以去除所述材料的側(cè)切削刃(606a)。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述側(cè)齒(571)包括第一組和第二組側(cè)切削刃(606a，606b)，所述第一組側(cè)切削刃(606a)相對(duì)于所述軸線以第一角度設(shè)置，并且所述第二組側(cè)切削刃(606b)相對(duì)于所述軸線以不同的第二角度設(shè)置。
41.根據(jù)權(quán)利要求37至40中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括將軸(560)附連到所述切削頭(550)的底表面(563)。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，還包括在所述軸(560)與所述底表面(563)之間提供釬焊材料(562)。
43.根據(jù)權(quán)利要求37至42中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，形成所述切削頭的材料包括碳化鶴和鉆。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，鈷的含量基本上為10%，且余量為碳化鎢。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于， 還包括向所述頂齒(551)施加涂層，所述涂層包括氮化鋁鈦，并且具有I. O μ m至10 μ m的厚度范圍和約O. 45的摩擦系數(shù)。
全文摘要
一種用于插銑工件的方法。該方法包括旋轉(zhuǎn)切削頭同時(shí)使切削頭沿著朝向工件的方向前移；利用設(shè)置在切削頭的正面上的前齒從工件去除材料；使刀具保持器彎曲，該刀具保持器被構(gòu)造成引導(dǎo)切削頭到工件內(nèi)；當(dāng)切削頭在工件內(nèi)到達(dá)預(yù)定深度時(shí)停止切削頭沿著朝向工件的方向的前移；以及，在使切削頭旋轉(zhuǎn)的同時(shí)從工件內(nèi)側(cè)收回，使得切削頭的側(cè)齒由于刀具保持器的彎曲而從工件內(nèi)側(cè)去除材料。
文檔編號(hào)B23C5/18GK102762328SQ201080064564
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
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