專(zhuān)利名稱(chēng)：刀頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有一盤(pán)狀的刀架的刀頭，包括多個(gè)刀座以及多 個(gè)帶有刀柄的桿狀刀具，這些桿狀刀具通過(guò)其刀柄插入到刀座中，并 且它們的刀柄具有弓形的橫截面。
技術(shù)背景這種用于與斜錐齒輪嚙合的刀頭由DE 101 12 165 B4已知。這里 所述的刀架具有刀座，刀座的橫截面幾何形狀由一個(gè)半圓和一個(gè)棱形 組成。半圓形的橫截面幾何形狀用于容納一桿狀刀具。棱形的橫截面 幾何形狀用于將夾緊楔插入其中，借助于夾緊楔將桿狀刀具固定。為 了固定夾緊楔，此外設(shè)有夾緊螺釘。EP0 813 927A2披露了一種設(shè)有圓柱形刀座的刀頭，刀座用于容 納基本為圓形的刀柄。為了固定這些圓形的刀柄，在刀頭中近乎沿著 徑向開(kāi)設(shè)有孔，這些孔近乎在刀座的切線(xiàn)區(qū)域與刀座交叉。在這些孔 中插入拉深的或沖制的楔件。在US 6，632，050 B2中記載了刀頭的另 一種形式，其中使用了在兩 側(cè)整平的桿狀刀具。這些桿狀刀具通過(guò)夾緊楔固定在圓形刀座中，夾 緊楔從刀頭的前側(cè)傾斜地朝向軸向插入。在所引述的現(xiàn)有技術(shù)中普遍存在的問(wèn)題是，在所有的設(shè)計(jì)中都要 使用附加的夾緊楔，這要求很高的結(jié)構(gòu)成本。 發(fā)明內(nèi)容因此本發(fā)明的目的在于，提出一種開(kāi)頭部分所述類(lèi)型的刀頭，其 具有特別簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，此外可確保桿狀刀具可靠地安裝在刀座中。本發(fā)明的目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的刀頭得以實(shí)現(xiàn)。據(jù)此， 與刀柄互補(bǔ)的刀座在形成弓形的橫截面，從而桿狀刀具通過(guò)其刀柄分 別精確配合地置于刀座中。這種設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)以特別簡(jiǎn)單且有效的方式制造桿狀刀具或者將 桿狀刀具固定在刀座中。為了制造桿狀刀具，只需硬質(zhì)合金圓桿，其 圓形橫截面通過(guò)簡(jiǎn)單的加工過(guò)程例如磨削被整平，從而桿狀刀具的刀 柄具有整平的外側(cè)面。也可在制造技術(shù)上非常簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)刀座的互補(bǔ) 的結(jié)構(gòu)。通過(guò)桿狀刀具精確配合地形鎖合地插到刀座中，可以實(shí)現(xiàn)桿 狀刀具防扭轉(zhuǎn)地置于規(guī)定的精確位置上。可見(jiàn)這種設(shè)計(jì)的一個(gè)特殊優(yōu) 點(diǎn)在于，無(wú)需也不必設(shè)置用于將桿狀刀具定向在規(guī)定的角位置上的調(diào) 整元件，例如楔件等。僅僅通過(guò)對(duì)相應(yīng)的刀座的高精度的構(gòu)造和定向 來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度地加工工件所需要的在規(guī)定的角位置的精確定向。桿狀 刀具只需分別再插入到刀座中即可，而無(wú)需其它的調(diào)節(jié)過(guò)程。只需對(duì) 桿狀刀具的軸向位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外特別是就多個(gè)桿狀刀具而言，刀 座的弓形橫截面允許有利地構(gòu)造刀架的設(shè)置在兩個(gè)相鄰的刀座之間的 橋形件或材料橋?？傊?，可以通過(guò)如下方式特別簡(jiǎn)單的構(gòu)造構(gòu)成一適于高精度加工 工件的刀頭，即弓形橫截面的刀柄區(qū)域形鎖合地與高精度構(gòu)造的刀座 適配，而無(wú)需使用其它調(diào)整元件。無(wú)論是對(duì)桿狀刀具的制造，還是對(duì) 簡(jiǎn)單的、盤(pán)狀的、由一個(gè)塊件制成的刀架的制造，以及將桿狀刀具安 裝在刀座中，都非常簡(jiǎn)單并由此成本低廉。特別是也可以非?？焖偾?簡(jiǎn)單地更換被鎖緊的桿狀刀具。優(yōu)選刀具的弓形橫截面歷經(jīng)的角度范圍的中心角>180°。中心角 是在圓的圓心中的角度，經(jīng)由該角度確定弓形的圓弧。較大的中心角 得到刀柄的較長(zhǎng)的圓弧或較大的橫截面，因此出于穩(wěn)定原因，較大的 中心角是優(yōu)選的。也就是說(shuō)，桿狀刀具的穩(wěn)定性要保持相對(duì)地高。此 外，中心角大的角度范圍具有長(zhǎng)的圓周面，長(zhǎng)的圓周面保證在刀座中 的良好的配合并將提供大的接觸面。優(yōu)選中心角位于220。和270。之間的范圍內(nèi)。研究表明，這種桿狀 刀具的特征在于特別高的穩(wěn)定性，同時(shí)具有高的抗扭轉(zhuǎn)性。根據(jù)一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)，刀座采用蝕刻方法(Erodierverfahren )來(lái) 構(gòu)造。蝕刻方法通過(guò)借助一序列電荷去除材料而提供很高的造型精度。所希望的切削形狀被存儲(chǔ)起來(lái)，然后機(jī)床自動(dòng)地切削出預(yù)先給定的形 狀。因此可以以特別高的精度自動(dòng)地加工出復(fù)雜的傾斜的或錐形的切 口和孔，這對(duì)于桿狀刀具在刀座中的固定和精確配合來(lái)說(shuō)非常重要。根據(jù)一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)，為了固定相應(yīng)的桿狀刀具，設(shè)有至少一個(gè) 夾緊螺釘，該夾緊螺釘基本上徑向于盤(pán)旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)擰入到刀架中。刀柄 借助夾緊螺釘夾緊并防止軸向滑動(dòng)。根據(jù)另一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)，相應(yīng)的桿狀刀具僅僅通過(guò)夾緊螺釘力鎖 合地固定在刀座中。因此利用簡(jiǎn)單的常見(jiàn)的機(jī)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)將桿狀刀具 可靠地固定在刀座中。夾緊螺釘直接擠壓刀柄，并且省去了夾緊螺釘 和刀柄之間的各種調(diào)整元件，例如夾緊楔。作為對(duì)直接的力傳遞的替 代方案，可以借助帶有或不帶有阻尼特性的夾緊件進(jìn)行間接的力傳遞， 該夾緊件被構(gòu)造在夾緊螺釘和刀柄之間并將夾緊件所形成的力不偏轉(zhuǎn) 地傳遞到刀柄上。刀柄有利地具有夾緊面，夾緊螺釘作用到該夾緊面上。夾緊面是 整平的，從而夾緊螺釘不會(huì)呈點(diǎn)狀地，而是呈面狀地起作用。此外， 夾緊面延伸經(jīng)過(guò)刀柄的長(zhǎng)度，從而額外地確保了在對(duì)桿狀刀具在刀座 中的垂直位置進(jìn)行不同的調(diào)節(jié)時(shí)與夾緊螺釘?shù)拿娼佑|。最好使夾緊面傾斜于桿狀刀具的縱軸線(xiàn)，并且?jiàn)A緊面與該縱軸線(xiàn)的夾角<5°,特別是約為1。。利用對(duì)夾緊面的傾斜構(gòu)型可以實(shí)現(xiàn)楔作 用。在桿狀刀具的大的軸向載荷時(shí)，在插入時(shí)會(huì)存在桿狀刀具較深地 滑到刀座中的風(fēng)險(xiǎn)。為了避免這種風(fēng)險(xiǎn)，桿狀刀具的橫截面朝向其刀 尖逐漸變寬，由此確保桿狀刀具在刀座中的軸向位置，同時(shí)通過(guò)夾緊 螺釘力鎖合地固定。根據(jù)一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)，刀座的弓形面具有弧段，弧段的半徑略小 于其余弓形面的半徑。由此該弧段除了刀座的整平的側(cè)面之外還形成 了用于刀柄的第二規(guī)定的接觸面。通過(guò)該接觸面確保桿狀刀具在刀架 中的精確的徑向定位或校準(zhǔn)。其中合乎目的的使弧段歷經(jīng)的角度在45°和90°之間，特別是在大 約60。的范圍內(nèi)。此外弧段優(yōu)選以如下方式設(shè)置，即弧段并非直接與刀座的整平的側(cè)面鄰接，而是在弧段和整平的側(cè)面之間設(shè)有半徑較大的另一弧段。其中該另一弧段歷經(jīng)的角度合乎目的地約為5°至30°, 特別是約為15°。通過(guò)這種構(gòu)造以有利的方式實(shí)現(xiàn)了刀柄的夾緊螺釘 作用在其上的夾緊面、刀座的整平的側(cè)面以及弧段形成三個(gè)接觸面或 夾緊面，這三個(gè)接觸面或夾緊面相互間夾成三角形的面。因此，夾緊 螺釘所施加的夾緊力特別均勻地既傳遞到弧段上，又傳遞到整平的側(cè) 面上，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)桿狀刀具的規(guī)定的定向。


下面對(duì)照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。圖中示意地示出 圖1為由刀架和多個(gè)桿狀刀具構(gòu)成的刀頭的立體圖； 圖2為根據(jù)圖1的刀架的俯視圖；圖3示出借助各兩個(gè)夾緊螺釘固定連接桿狀刀具的兩個(gè)實(shí)施方式；圖4為弓形刀座的俯視圖；和 圖5為夾緊在刀座中的桿狀刀具的橫剖視圖。 圖中起相同作用的部件標(biāo)有相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施方式
圖1示出一刀頭2，它由盤(pán)狀的一體的刀架4和多個(gè)桿狀刀具6 構(gòu)成。刀架4可圍繞盤(pán)旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)A旋轉(zhuǎn)。刀架具有帶有多個(gè)刀座IO 的加工面8，桿狀刀具6容納到刀座中。盤(pán)旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)A穿過(guò)刀架4的 中點(diǎn)M延伸。刀座10成對(duì)地呈環(huán)狀地圍繞盤(pán)狀刀架4的中點(diǎn)M設(shè)置。 刀座10采用蝕刻方法構(gòu)造并具有弓形橫截面。此外刀架4具有一圓周 面12,在該圓周面上開(kāi)設(shè)兩排固定孔14，這些固定孔大致沿著盤(pán)旋轉(zhuǎn) 軸A的徑向伸展。其中下排固定孔直接設(shè)置在上排固定孔的下面，由 此形成分別由兩個(gè)固定孔14構(gòu)成的柱16。柱16的數(shù)量相應(yīng)于刀座10 或桿狀刀具6的數(shù)量。每個(gè)柱16的兩個(gè)固定孔14都沿著相同的方向 伸展。桿狀刀具6插入到刀座10中。只有弧形刀尖18伸出到加工側(cè)面 8的平面上方。相應(yīng)的桿狀刀具6的刀柄20 (見(jiàn)圖3)按照弓形橫截面來(lái)構(gòu)造。刀柄20和刀座10的大小和形狀這樣地相互配合，從而刀 柄20精確配合地插入到刀座10中并且貼靠在刀座10的壁上。其中各 個(gè)桿狀刀具6彼此相同地構(gòu)造。圖2是根據(jù)圖l的盤(pán)狀刀架4的加工側(cè)8的俯視圖，其中示出固 定孔14的投影。圓形狀地圍繞刀架的中點(diǎn)M分別設(shè)置多個(gè)具有弓形 橫截面的刀座IO。所有刀座10的大小和形狀都相同，但它們成對(duì)地 相互偏移和偏轉(zhuǎn)，即它們到中點(diǎn)M的距離不同并且與盤(pán)狀刀架4的徑 向方向的夾角不同。以通道形式構(gòu)造的兩個(gè)固定孔14基本徑向地從圓 周面12朝向每個(gè)刀座10延伸。每個(gè)固定孔14都用于容納夾緊螺釘 22 (見(jiàn)圖3)，夾緊螺釘被設(shè)置用于對(duì)插入到刀座10中的桿狀刀具6 進(jìn)行固定。圖3中示出兩對(duì)夾緊螺釘22,它們擠壓每個(gè)桿狀刀具6的刀柄20。 每個(gè)桿狀刀具6的刀柄20都具有圓心角約為255。的弓形橫截面。因 此刀柄20具有圓的側(cè)面24和整平的側(cè)面26。刀尖18呈楔形。圓的 側(cè)面24具有整平的且沿刀柄20的長(zhǎng)度延伸的夾緊面28。夾緊面28 相對(duì)于桿狀刀具6的縱軸線(xiàn)傾斜，并且與該縱軸線(xiàn)的夾角(p = l°，從中。通過(guò)這種構(gòu)造夾緊面28朝向刀尖18逐漸變窄，從而夾緊面構(gòu)造 成三角形。在夾緊面28上實(shí)現(xiàn)每對(duì)夾緊螺釘22和桿狀刀具6之間的接觸。 每個(gè)夾緊螺釘22都為兩件式地構(gòu)成，并且通常具有一個(gè)螺紋部分30 和一個(gè)螺栓部分32。借助螺紋部分30,夾緊螺釘22擰入到固定孔14 中。于是夾緊螺釘22如此長(zhǎng)地?cái)Q入到固定孔14中，直到螺栓部分32 擠壓到夾緊面28為止，由此夾緊螺釘22朝刀座10的壁夾緊。在這種 情況下，無(wú)需夾緊閘塊或夾緊楔形式的連接件，該連接件將會(huì)傳遞夾 緊螺釘22的力，而是實(shí)現(xiàn)在夾緊螺釘22和桿狀刀具6之間的直接的 力鎖合的連接。作為替代方案，兩個(gè)螺紋部件30通過(guò)一個(gè)共同的夾緊塊34擠壓 夾緊面28。在這種情況下不同于具有兩個(gè)螺栓部分32的實(shí)施方式，夾緊螺釘22的力經(jīng)由該共同的夾緊塊34無(wú)偏轉(zhuǎn)地傳遞到夾緊面28 上。圖4示出具有圓的側(cè)面24a和整平的側(cè)面26a的弓形刀座10。圓 的側(cè)面24a歷經(jīng)的角度范圍的圓心角a約為255°。刀座10是盤(pán)狀刀架4中的采用線(xiàn)材蝕刻方法構(gòu)造的凹槽。借助線(xiàn) 材蝕刻可以對(duì)所有導(dǎo)電材料進(jìn)行加工，并且避開(kāi)了在加工高強(qiáng)度工件 時(shí)在切削加工中出現(xiàn)的困難。為了構(gòu)造每個(gè)刀座IO，首先在盤(pán)狀的刀 架4上制出兩個(gè)孔36,由此線(xiàn)材可以穿過(guò)盤(pán)狀的刀架4。機(jī)床通過(guò)沿 著預(yù)先給定的距離牽引線(xiàn)材，從孔36中精確地切削出希望的形狀。在根據(jù)圖5的實(shí)施例中，刀柄20插入到刀座10中并且借助夾緊 螺釘22固定。在該實(shí)施例中，刀柄20的圓的側(cè)面24的半徑R為8mm。 與此不同，刀座10的圓的側(cè)面24a的半徑Ri較大，例如為8.1mm。 只在中間的弧段38內(nèi)設(shè)有等于半徑R的半徑R2，在該實(shí)施例中即為 8mm。在該實(shí)施例中，從整平的側(cè)面26的中點(diǎn)N起，弧段38的角度p 約為60°。對(duì)弧段38的定位應(yīng)使其在旁側(cè)與鄰接整平的側(cè)面26a的另一弧段40連接。從中點(diǎn)N觀察，該另一弧段38歷經(jīng)的角度Y約為15。。 由于在弧段38之外半徑Ri大于半徑R例如約1%，所以刀柄20 只貼靠在弧段38上。在將刀柄20固定在刀座IO中時(shí)，夾緊螺釘22將一力施加到刀柄 20的夾緊面28上。刀柄20沿著該力的方向被擠壓，直到它通過(guò)其整 平的側(cè)面26固定地貼靠在刀座10的相應(yīng)的整平的側(cè)面26a上且通過(guò) 其圓的側(cè)面24的一部分貼靠在弧段38上。因此刀座10的整平的面 26a和弧段38是其上作用有夾緊螺釘22的矢量分力的兩個(gè)基面,從 而桿狀刀具6不可移動(dòng)并且可靠地夾緊在刀座10中規(guī)定的位置上。因此通過(guò)根據(jù)圖5的構(gòu)造，通過(guò)弧段38預(yù)先給定用于刀柄20的 規(guī)定的接觸面，該接觸面確定了相應(yīng)的刀柄20在刀架4中的徑向位置。 因此，通過(guò)精確地構(gòu)造弧段38,在刀座10插入到刀架4中時(shí)，相應(yīng) 的桿狀刀具6被校準(zhǔn)到預(yù)先給定的切削圓上，該切削圓由各個(gè)桿狀刀具6確定。為了高質(zhì)量地加工工件，桿狀刀具6的各個(gè)刀尖必須同樣 精確地位于一個(gè)共同的切削圓上，或者在與斜錐齒輪嚙合的應(yīng)用情況 下，刀尖必須交替地靠觸在內(nèi)切削圓上和外切削圓上。
權(quán)利要求
1.一種具有盤(pán)狀的刀架(4)的刀頭(2)，包括多個(gè)刀座(10)以及多個(gè)帶有刀柄(20)的桿狀刀具(6)，所述桿狀刀具以其刀柄(20)插入到所述刀座(10)中，并且其刀柄(20)形成弓形的橫截面，其特征在于，與所述刀柄(20)互補(bǔ)的刀座(10)形成一弓形的橫截面，從而所述桿狀刀具(6)以其刀柄(20)分別精確配合地置于所述刀座(10)中。
2. 如權(quán)利要求1所述的刀頭(2)，其特征在于，所述弓形面歷經(jīng) 的角度范圍>180°。
3. 如權(quán)利要求2所述的刀頭(2)，其特征在于，所述弓形面歷經(jīng) 的角度范圍在220。和270°之間。
4. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的刀頭(2)，其特征在于，所述 刀座(10)通過(guò)蝕刻方法構(gòu)造。
5. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的刀頭(2)，其特征在于，為了 固定相應(yīng)的桿狀刀具(6)設(shè)有至少一個(gè)夾緊螺釘(22)，該夾緊螺釘 基本上徑向于盤(pán)旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)(A)旋入到所述盤(pán)狀的刀架(4)中。
6. 如權(quán)利要求5所述的刀頭(2)，其特征在于，所述相應(yīng)的桿狀 刀具(6)僅通過(guò)所述夾緊螺釘(22)力鎖合地固定在所述刀座(10) 中。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的刀頭(2)，其特征在于，所述桿狀刀 具(6)具有夾緊面(28)，所述夾緊螺釘(22)作用到該夾緊面上。
8. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的刀頭(2)，其特征在于，所述 夾緊面(28)傾斜于所述桿狀刀具(6)的縱軸線(xiàn)，并且該夾緊面與該 縱軸線(xiàn)的夾角((p) <5°，特別是約為1°。
9. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的刀頭(2)，其特征在于，所述 刀座(10)在其弓形面上具有弧段(38)，該弧段的半徑(R2)略小于其余弓形面的半徑(Rl)。
10. 如權(quán)利要求9所述的刀頭(2),其特征在于，所述弧段(38)歷經(jīng)的角度(P)在45。和90。之間，特別是在約60。的范圍內(nèi)。
11.如權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的刀頭(2)，其特征在于， 在所述弧段(38)的旁側(cè)連接有另一弧段(40)，該另一弧段與所述刀 座(10)的整平的側(cè)面(26)鄰接并且其歷經(jīng)的角度(Y)在5°和30° 之間。
全文摘要
刀頭(2)包括盤(pán)狀的刀架(4)以及多個(gè)具有刀柄(20)的桿狀刀具(6)。盤(pán)狀的刀架(4)具有多個(gè)刀座(10)，桿狀刀具(6)的刀柄(20)插入到這些刀座中。刀柄(20)具有弓形的橫截面。為了實(shí)現(xiàn)將桿狀刀具(6)簡(jiǎn)單且可靠地固定在刀座(10)中，與桿狀刀具(6)互補(bǔ)的刀座(10)具有一弓形的橫截面，從而桿狀刀具(6)以其刀柄(20)分別精確配合地插入到刀座(10)中。僅僅通過(guò)擠壓桿狀刀具(6)的夾緊螺釘(22)實(shí)現(xiàn)力鎖合的固定。
文檔編號(hào)B23F21/00GK101218059SQ200680025103
公開(kāi)日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2006年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月14日
發(fā)明者D·米爾弗里德?tīng)?申請(qǐng)人:鈷碳化鎢硬質(zhì)合金公司