專利名稱：具有扭轉(zhuǎn)后面的切削鑲齒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于切屑成形機(jī)、特別是銑刀的切削鑲齒。該鑲齒由鑲齒成形粉末經(jīng)成形壓制和燒結(jié)而成。該鑲齒包括一切屑頂面、一可與該成形機(jī)的一相配支撐底面接靠的下部底平面以及伸展在該頂面與該底面之間的至少三個(gè)側(cè)面。這些側(cè)面中的至少一個(gè)側(cè)面沿著一構(gòu)成切削刃的直線與該切屑面鄰接。
這類切削鑲齒越來(lái)越多地用直接壓制法制造，在這種方法中，首先在合適的壓制機(jī)中把硬質(zhì)合金成形粉末壓制成預(yù)期形狀，然后放在一烤爐中以高于1000℃的溫度進(jìn)行燒結(jié)而獲得最終強(qiáng)度。這種壓制工藝經(jīng)多年的不斷改進(jìn)，現(xiàn)已能以很高的成品率形成精度很高的切削刃和鄰接的切屑成形面以及可能的加固倒角和留隙面。而且，在決定壓制機(jī)的尺寸時(shí)也考慮到了該工藝中會(huì)發(fā)生的收縮。
當(dāng)前的切削結(jié)構(gòu)越來(lái)越傾向于用正向，也就是說(shuō)，鑲齒的切屑面或前面與加工面法線之間的角度越來(lái)越大。采用這種結(jié)構(gòu)的原因在于下述一些優(yōu)點(diǎn)切削力小從而能耗低、切削刃精確而有很高的測(cè)量精度、在保持正向切削結(jié)構(gòu)的同時(shí)后角的選擇有很大的自由度。實(shí)際上，切削面角度取正值的大小決定于硬質(zhì)合金的強(qiáng)度，因?yàn)榍邢魅械慕嵌仍郊猓瑥?qiáng)度就越弱，切屑面的角度就越為正值。
在某些情況下，銑刀中的切削鑲齒的軸向傾角取負(fù)值是有利的，盡管相對(duì)工件的有效前角保持正值。這種結(jié)構(gòu)常常用來(lái)加工鑄鐵，特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)中，但這種結(jié)構(gòu)在加工鋼件時(shí)也可能是有利的。軸向負(fù)傾角主要用于小直徑的立銑刀中。使用負(fù)傾角可獲得具有多達(dá)8個(gè)切削刃的切削鑲齒。該傾角的大小可達(dá)15°。
留隙也在任何切削加工中起著關(guān)鍵作用。為了確保與工件之間具有足夠的自由空間，不允許在切削方向上位于切削刃后方的后面(或稱背面，下同)有太大的一部分與工件接觸。留隙不足會(huì)迅速導(dǎo)致表面的高度磨損和振動(dòng)，還導(dǎo)致切削刃碎裂。
負(fù)傾角要求后面的留隙隨著切削深度的增大而增大。因此，尖銳的(達(dá)90°)新切削刃在還未“切入”之前，也即在它們的最外部切削刃經(jīng)一定初始磨損前，就會(huì)發(fā)生振動(dòng)問(wèn)題。因此，工人的通常做法是在磨石上磨出新切削刃，以便增大支撐面而在開(kāi)始加工時(shí)降低這一振動(dòng)傾向。
本發(fā)明的第一個(gè)目的是這樣形成切削鑲齒的后面，在銑刀中的切削鑲齒的軸向負(fù)傾角下把該留隙按照不同的切削深度調(diào)節(jié)到最佳值。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是在銑刀中的切削鑲齒的軸向負(fù)傾角下使留隙沿著整個(gè)切削刃長(zhǎng)度大致保持不變。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是用全新的切削刃減小甚或消除開(kāi)始加工時(shí)的初始振動(dòng)傾向。
為實(shí)現(xiàn)這些目的和其它目的，本發(fā)明提供一種位于兩切削角之間的后面，它扭轉(zhuǎn)成螺旋形，從而使該留隙(或后角)隨著切削深度的增大而減小。
具有扭轉(zhuǎn)后面的可分度切削鑲齒是已知的，例如可參見(jiàn)EP—A—239045和EP—A—392730。但是，這些鑲齒的后面的扭轉(zhuǎn)方向與本發(fā)明相反，也即，它們的扭轉(zhuǎn)使得留隙隨著切削深度的增大而增大。因此，這些現(xiàn)有結(jié)構(gòu)根本不適合于提供一種可在銑刀中安置成軸向負(fù)傾角的鑲齒。而且，這些現(xiàn)有切削鑲齒也具有沿著整個(gè)主切削刃形成一基本恒定切刃角的螺旋形扭轉(zhuǎn)切屑面。但是，那種形狀不便于減小切刃角，轉(zhuǎn)而造成切削刃的碎裂。
下面結(jié)合附圖用一優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作例示性但并非限制性的詳細(xì)說(shuō)明，附圖中相同的部件用相同標(biāo)記表示。附圖中

圖1為本發(fā)明切削鑲齒的立體圖；圖2為本發(fā)明切削鑲齒的俯視圖；圖3a、3b和3c分別為沿圖2中I—I、II—II和III—III直線剖取的剖面圖。
請(qǐng)參見(jiàn)圖1，一可分度切削鑲齒1呈長(zhǎng)方形或近似棱形。平面5與表面6之間的合適角度為160°—179.5°。該鑲齒包括一大致平直的切屑面或頂面11、一與頂面11平面平行的底面以及伸展在該頂面和該底面之間的側(cè)面或后面2，3，5和6。本發(fā)明的扭轉(zhuǎn)后面3向上鄰接主切削刃8，向下沿著一斷屑線7鄰接下部后面2。由于后面3為扭轉(zhuǎn)形，因此該斷屑線有一定曲率。
一工作切削角4呈光滑曲面狀，它在一個(gè)方向上與主切削刃8連接，在另一個(gè)方向上與次切削刃9連接。從而以一種已知方式，主切削刃8從工件上切削下切屑，而次切削刃9在工件上形成新的表面。實(shí)際上，刃10不起切削作用。
按照切削鑲齒在銑刀中的傾斜程度，主后面3可扭轉(zhuǎn)成不同度數(shù)。按照?qǐng)D3a，最接近工作切削角處的后角或留隙角可以為0°，但可達(dá)10°，最好為5°。在主切削刃中部，負(fù)后角可以為5°—15°(圖3b)。在最大切削深度處，該負(fù)后角可以為15°—20°(圖3c)。
或者，最接近工作切削角處的后角可以是正角，也即后面3與頂面11成銳角。關(guān)鍵問(wèn)題是遵守本發(fā)明原理，即后角隨著切削深度的增大而減小。因此，若最接近工作切削角處的后角取+15°的值，則該角在最大切削深度處的值可降到0°左右。在后面3的整個(gè)長(zhǎng)度上的總扭轉(zhuǎn)角度最好為10°—20°，最好為12°—18°。
頂面11的形狀并不構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)質(zhì)特征。前角最好在切削刃的整個(gè)長(zhǎng)度上或至少大部分長(zhǎng)度上基本恒定。為了減小切削力，頂面沿著切削刃可以形成比方說(shuō)凹坑或凹陷，由于這些凹陷使得凹坑或凹陷處的切刃角減小，因此按照?qǐng)D3a到3c形成的后面3不應(yīng)在工作切削角近旁使頂面11與后面3相交成銳角而進(jìn)一步削弱切削刃。
按照本發(fā)明的一種改型，扭轉(zhuǎn)的后面可做成其寬厚沿著整個(gè)切削刃基本恒定，因此，此時(shí)斷屑線7與切削刃平行。但是，為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)，次后面2也得做成螺旋扭轉(zhuǎn)形，其扭轉(zhuǎn)方向與后面3相反。
本發(fā)明鑲齒最好開(kāi)有中心穿孔12，用來(lái)插入合適的夾緊裝置，例如螺釘、鎖銷等等。
當(dāng)然，本發(fā)明并不只限于附圖所示和上述實(shí)施例，因此本發(fā)明也可用于其它多邊形而非長(zhǎng)方形或棱形，例如正方形、平行四邊形或三角形鑲齒。而且，應(yīng)該指出，鑲齒不必在每一側(cè)面上有兩個(gè)后面。因此，本發(fā)明扭轉(zhuǎn)的后面可以是從頂面11直到底面的整個(gè)側(cè)面。
切削面或前面11上可設(shè)有種種不同的已知斷屑結(jié)構(gòu)，例如凸脊、凸緣、凹坑、其它凹陷等等。
按照上述實(shí)施例，主切削刃在整個(gè)長(zhǎng)度上為直線形。但是它也可稍稍向外彎曲，以便補(bǔ)償鑲齒在銑床中的軸向負(fù)傾角并進(jìn)一步確保銑制面的充分平直。
上面說(shuō)明了本發(fā)明的原理、優(yōu)選實(shí)施例和工作方式，但是，需要保護(hù)的本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施例，而是由后附權(quán)利要求書(shū)所限定的內(nèi)容。因此，可在這些權(quán)利要求的范圍內(nèi)作出改動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種用于切屑成形機(jī)、特別是銑刀的切削鑲齒，它包括一切屑頂面、一可與該成形機(jī)的一相配支撐面接靠的下部底平面以及伸展在上述兩平面之間的至少三個(gè)側(cè)面，這些側(cè)面中的至少一個(gè)側(cè)面沿著一構(gòu)成切削刃的線鄰接該切屑面，所述至少一個(gè)側(cè)面有一鄰接該切削刃形成一后角的后面，該后面扭轉(zhuǎn)成螺旋形，從而使該后角隨著切削深度的增大減小。
2.按權(quán)利要求1所述的鑲齒，其中，該后面的總扭轉(zhuǎn)角為10°—20°。
3.按權(quán)利要求1所述的鑲齒，它還包括一位于該后面下方的次后面，此兩后面相交成一斷屑線。
4.按權(quán)利要求3所述的鑲齒，其中該斷屑線為直線。
5.按權(quán)利要求3所述的鑲齒，其中，該斷屑線為曲線。
6.按權(quán)利要求2所述鑲齒，其中，該切削刃上有凹陷，該切削刃設(shè)有鄰接所述凹陷的取正值的前面。
7.按權(quán)利要求1所述的鑲齒，其中，該鑲齒用鑲齒成形粉末經(jīng)成形壓制和燒結(jié)而成。
8.按權(quán)利要求1所述的鑲齒，其中，該切削刃的前角在該切削刃的至少大部分長(zhǎng)度上基本保持恒定。
9.一種包括至少一個(gè)切削鑲齒的銑刀，該鑲齒包括一頂面或切屑面、一可與成形機(jī)的一相配支撐面接靠的下部底平面以及伸展在所述頂面與底面之間的至少三個(gè)側(cè)面，其中至少一個(gè)側(cè)面沿著一構(gòu)成切削刃的線鄰接該屑面，所述至少一個(gè)側(cè)面有一鄰接該切削刃形成留隙角的后面，該后面扭轉(zhuǎn)成螺旋形，從而該留隙隨著切削深度的增大而減小。
全文摘要
一種最好用于銑刀的切削鑲齒，包括一頂面或切屑面、一底面和若干伸展在該頂面與該底面之間的側(cè)面。其中至少一個(gè)側(cè)面包括一鄰接一切削刃的后面，該后面沿著該切削刃扭轉(zhuǎn)成螺旋形，從而該后角隨著切削深度的增大而減小，這種結(jié)構(gòu)即使該切削鑲齒在該銑刀中為負(fù)傾角時(shí)也能在切削刃的整個(gè)長(zhǎng)度上獲得同樣大小的留隙。
文檔編號(hào)B23C5/20GK1116838SQ94191029
公開(kāi)日1996年2月14日 申請(qǐng)日期1994年1月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月27日
發(fā)明者岡瑞·潘澤, 佩·尼爾森, 馬格納斯·阿斯拜比 申請(qǐng)人:桑德維克公司