刀具专利之窗之德国SMS西马克圆柱铣刀

　　【编者按】该发明涉及一种圆柱铣刀，该圆柱铣刀的辊体设有沿其长度延伸的、以彼此间隔距离并对纵轴线成一角度延伸的多个凹槽，在其中设置多个转位式刀片、特别是涂层的硬质合金刀片。

　　专利名称：圆柱铣刀

　　专利申请号：CN200880008285.6

　　公开号：CN101631635

　　申请日：2008.02.11

　　公开日：2010.1.20

　　申请人：德国SMS西马克股份公司

　　该发明涉及一种圆柱铣刀，该圆柱铣刀的辊体设有沿其长度延伸的、以彼此间隔距离并对纵轴线成一角度延伸的多个凹槽，在其中设置多个转位式刀片、特别是涂层的硬质合金刀片。为了尽可能地避免轴向力作用到铣刀或待加工的材料上，建议：或者各凹槽并从而各转位式刀片的刀刃分段地以不同的角度定向，其中角度选择成使在铣削过程中在其中一部分中产生的轴向力通过在相邻的部分中产生的轴向力抵消或变成规定小的，或者各转位式刀片在各凹槽中交替地设置或定向成在切削过程中由一转位式刀片引起的轴向力由通过相邻的转位式刀片引起的轴向力抵消。

　　技术领域：该发明涉及一种圆柱统刀，其配备有多个转位式刀片、特别是涂层的硬质合金刀片。

　　背景技术：用于加工非铁金属带材或金属板的圆柱铣刀长久以来是已知的。在DE 20204478U1中描述一种圆柱铣刀，在其上构造多个螺旋形凹槽，在其中依次地设置多个具有几乎连续的刀刃的螺旋刀片(高速钢刀片)，它们用楔和螺打固定。

　　为了改进忱削过程的经济性，在DE29913164U1中，例如由错齿铣刀已知，描述了将硬质合金转位式刀片用于圆柱铣刀。有利的是，不再需要将刀片在较昂贵的磨床上的精磨并且通过各刀片的转位实现更好的充分利用，亦即可以利用刀片的4至8个刀刃。

　　两种圆柱铣刀型式具有成螺旋形沿辍长在铣刀的圆周上设置的多个刀刃。此外，各刀片相对于旋转轴具有一倾抖角(例如10°〕。这样的倾抖的布置通常目的是，产生一较平稳的切削并从而产生圆柱统刀及整个机床的较小的动负荷。同样由此减小铣削过程的振荡激励。但通过刀刃的倾料的布五，铣削力也产生一沿轴向方向的分力。其使圆柱铣刀的推力轴承受载并且导致在待加工的板坯或带材中的横向力，其在侧面导向装置上必须被吸收。特别在带材头部和带材末端上，在其上侧面的导向在铣刀之前和之后并不起作用，横向力由此也对带材运行产生不利的影响。这特别出现在较宽的带材，较大的切除或高强度的材料中。

　　发明内容：因此该发明的目的是，提供一种圆柱铣刀，借该圆柱铣刀尽可能地进免轴向力作用到铣刀或待加工的材料上。

　　按照该发明利用一种圆柱铣刀达到该目的，其辊体设有沿其长度延伸的、彼此间隔距离且相对于纵轴线成一角度延伸的多个凹槽，在所述凹槽中设置多个转位式刀片、特别是涂层的硬质合金刀片，使得各凹槽并从而各转位式刀片的刀刃分段地以不同的角度定向，其中各角度选择成使在铣削过程中在其中一部分中产生的轴向力由在相邻的部分中产生的轴向力抵消或变成规定小的。

　　或者设置一种圆柱铣刀，其辐体设有沿其长度延伸的、彼此间隔距离且相对于纵轴线成一角度延伸的多个凹槽，在其中设置多个转位式刀片、特别是涂层的硬质合金刀片，其特征在于，各转位式刀片在各凹槽中交替地设置或定向成使在铣削过程中由其中一个转位式刀片引起的轴向力通过由相郁的转位式刀片引起的轴向力抵消。通常，上述效果也可以按照下列公式数学地表示：

　　n (Li×αi)≈0

　　Σ

　　i=1

　　其中：i为刀刃编号

　　n为刀刃沿铣刀长度的数目

　　Li为刀刃i的长度

　　αi为刀刃i的倾斜角

　　倾斜角α(或刀刃的定向)在这里可以是正的或负的并且沿铣刀长度改变。

　　按照实施形式，各凹槽或刀刃定向对称于辐体的一横平面延伸。辐体也可以由轴向相互串连的多个圆盘构成，它们通过多个夹紧元件保持在一起，其中在各两个相郁的圆盘中，各凹槽并从而各刀刃定向对称于两园盘之间的分界面延伸。

　　最后，有可能将多个转位式刀片分别成块地组合在一夹持板上，并且各个夹持板与在其上固定的各刀刃一起以不同的定向固定在棍体上。在此定向然后正好如其以前对单个转位式刀片描述的那样进行。

　　圆柱铣刀的全部刀刃的刀刃长度与刀刃倾斜角的乘积的总和应该等于零。

　　规定的低的轴向力可以这样地产生，即：各刀刃沿正方向的定位选择成略微不同于沿负方向的定位，或具有正倾角的刀刃的数目稍大于具有负倾角的刀刃的数目。

　　各转位式刀片的刀刃的定向在圆柱铣刀的前视图中可以成箭头形或弧形以凸状的或凹状的线或曲折线延伸。

　　因此该发明涉及一种圆柱铣刀，其配备有多个转位式刀片、特别是涂层的硬质合金刀片。但在这方面相对于现有技术，各转位式刀片定位成使在铣削过程中不产生轴向力或可能产生最小的或规定的小的轴向力，其作用到铣刀辊和待加工的材料上。

　　具体实施方式

　　按照实施形式，圆柱铣刀包括一辊体1，其具有成螺旋形分别对两个半棍在整个棍圆周上制出的多个凹槽2，在其中固定多个转位式刀片3。未示出既不涉及固定又不涉及辊支承的细节，因为这些对于理解在这里是不需要的。各转位式刀片的刀刃在这里几乎成箭头形地设置或定向。通过对称的布置(亦即不仅向左而且向右定位各刀刃)抵消轴向分力，从而轴向力是最小的(特珠情况＝0 )。在铣床内由此可以简单地以较小的结构空间构成带材的导向装呈并且受微小的负荷。此外在该实施形式中，切清飞溅大致指向侧面，这有助于在上方的排屑。通过各刀刃的倾抖的位错的布置还产生平稳的切削。

　　各刀刃的可选择的布置和定向。在此实例a )相应于按实施形式并且在这里只用于理解按b)的实施形式。在实施形式b)中，各刀刃的布置在前视图中可选择地构成弧形的。

　　根据期望的切屑的飞溅特性，各刀片按a)和b)的布置具有一凹状的或凸状的布置形式，亦即一排刀刃在例如铣刀中心内首先进入铣削区域内或在其他的弯曲方向中最后进入铣削区域内。切屑然后按照布呈形式向外飞向板坯边缘或向内方向飞向板坯中心。

　　c)相应于按上述现有技术已知的关于刀片布置的实施形式。但每隔一个硬质合金刀刃不同地定位。

　　在的圆柱铣刀的实施形式中，辊体包括各个圈盘，在它们中交替地改变倾针方向。

　　可看出圆柱铣刀的另一有利的结构形式，在这里将各硬质合金转位式刀片成块式组合在各夹持板4 (刀座)中。这些夹持板又这样地安装在基体上，使各刀刃的定向如以上所述是箭头形的。

　　在各实施例中，分别详细地示出两排刀刃。人们由此可以看出由于各刀刃的位错的布置而造成的重叠。这样以相同的方式在整个回周上设里多个双排。

　　可以用不同的刀刃布置组合实现上述的各结构形式(由一个元件构成的圆柱铣刀，由多个团盘组装成的圆柱铣刀，配有多个刀刃夹持板的圆柱铣刀)。

　　为了完整起见，可以使用的力求达到(angestrebten) 的各种转位式刀片形式。其对于圆柱铣刀设定各刀片的径向的和切向的布置。各刀片可以有利地构成正方形的或矩形的且具有刀刃断口。优选使用涂层的硬质合金刀片(转位式刀片)。

　　如上所述，全部结构形式的目的在于，通过刀刃布置和刀刃定向，将在铣削过程中产生的沿轴向方向的铣削力在结构上保持最小的并且同时使刀刃能够平稳地切入到工件(板坯)中。或者以轴向力＝0为目标，也可以调整一规定的微小的轴向力和轴向力方向。这有利地这样产生，即：将指向其中一侧的各刀刃的定位改变成略微地朝另一侧倾抖，或可选择具有负倾角的刀刃的数目稍大于具有正倾角的刀刃的数目。

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