專(zhuān)利名稱(chēng)：用于帶齒物件的切削工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及用于帶齒物件例如齒輪之類(lèi)的切削工具。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及用于改善切削刀具加工精度的刀頭部件和刀片夾緊與定位裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，在生產(chǎn)帶齒物件例如錐齒輪和準(zhǔn)雙曲線(xiàn)齒輪的現(xiàn)有技術(shù)中是采用包括有一其中裝有多個(gè)切削刀片的頭部的切削工具，這種切削刀片例如為由頒發(fā)給Blakesley的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4575285所示的棒料制造的條狀切削刀片。
在上述類(lèi)型的切削工具中，通常是提供一具有多個(gè)從刀體外周向內(nèi)延伸一預(yù)定距離的槽，用于將切削刀片容納在刀體中并定位。在許多情況下，沿刀體外周延伸的是一緊固在刀體上、其中為將一個(gè)或多個(gè)切削刀片夾緊在每條定位槽中安裝裝置的夾緊環(huán)(或鎖緊環(huán))。包括有一夾緊環(huán)和刀片夾緊裝置的切削工具例如可見(jiàn)頒發(fā)給Kitchen等人的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4621954，頒發(fā)給Kotthaus的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)3760476，頒發(fā)給Bachmann等人的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4093391，或者頒發(fā)給Hipp等人的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4197038。
在許多情況下系通過(guò)焊接或熱壓將夾緊環(huán)緊固到刀體上的。盡管這些方法是將夾緊裝在刀體上的非常牢固的方式，但也將大量熱量導(dǎo)入刀頭，引起裝在槽中的刀片變形或使刀頭翹曲，從而引起尺寸誤差，例如進(jìn)入被加工工件的徑向跳動(dòng)。
由于切削刀片在刀頭中夾緊不當(dāng)，也會(huì)引起不可接受的工件質(zhì)量。未牢固夾緊的切削刀片將會(huì)松動(dòng)其在刀頭中的精確定位，從而引起工件徑向跳動(dòng)并降低齒面質(zhì)量。一些夾緊裝置為一施加在切削刀片上的單一夾緊力源，為切削刀片在切削負(fù)載下移動(dòng)提供了機(jī)會(huì)。另一些夾緊裝置盡管提供更為穩(wěn)定的系統(tǒng)，但由于存在多個(gè)夾緊螺釘或許多部件，故使用不便。還有些夾緊系統(tǒng)當(dāng)不出現(xiàn)刀片時(shí)在刀頭刀片槽中不裝設(shè)夾緊裝置。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種能在與刀體固定的同時(shí)避免因刀頭加熱產(chǎn)生的有害影響的夾緊環(huán)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種更牢固地將切削刀片固定在刀頭上的適當(dāng)位置上的切削刀片夾緊系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是在刀頭中包括精密安裝表面，該表面為切削刀片在刀頭定位槽中提供對(duì)于切削刀片的改善的安置。
發(fā)明概況本發(fā)明涉及用于切削帶齒物件的切削工具。該切削工具可圍繞一或者軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，并包括一通常為圓形的刀頭和多個(gè)從該刀頭的一端面突出的刀片。該刀頭包括一具有一第一外表面和一位于第一外表面向內(nèi)的第二外表面的刀體部。因此，可將該第一和第二外表面描述為同軸環(huán)形表面。第一和第二外表面均被多個(gè)向內(nèi)延伸到刀體部?jī)?nèi)的刀片接受槽間斷。該第一和第二外表面配置為一環(huán)形凸起從第二外表面突出形成并延伸到第一外表面。該環(huán)形凸起也被多個(gè)刀片槽間斷。因此，該環(huán)形凸起實(shí)際上是由多個(gè)單獨(dú)的凸起組成的。
本發(fā)明的刀頭另外還包括一圍繞刀頭外周延伸并固定在環(huán)形凸起上的夾緊環(huán)。該夾緊環(huán)包括一通過(guò)具有通過(guò)多個(gè)緊固裝置一起固定的第一和第二環(huán)形件的夾緊環(huán)位于鄰近刀體的第二外表面的內(nèi)壁。該第一和第二環(huán)形件與具有一與環(huán)形凸起的形式互補(bǔ)形式、從而將第一和第二環(huán)形件一起圍繞該環(huán)形凸起固定的容置溝槽一起將一容置溝槽限定一在內(nèi)壁中，該環(huán)形凸起位于容置溝槽中并將夾緊環(huán)與刀體固定。
刀頭也可包括一通常為凹形的夾緊塊，該夾緊塊與刀具環(huán)的容置溝槽固定。
刀頭還可包括刀片容置溝槽，其中，槽的內(nèi)端部包括一對(duì)成角度的刀片安裝表面。
本發(fā)明也包括具有一與刀頭的成角度的刀片安裝表面內(nèi)端互補(bǔ)的形式的側(cè)部的刀片。
附圖簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1表示本發(fā)明刀頭和夾緊塊的橫剖面圖。
圖2為本發(fā)明刀頭的刀體部的側(cè)視圖。
圖3為本發(fā)明刀頭的刀體部的俯視圖。
圖4和5帶有從夾緊環(huán)上分離的刀體的表示圖1的刀頭。
圖6示出一按照本發(fā)明的夾緊環(huán)的側(cè)視圖。
圖7示出本發(fā)明刀頭的局部俯視圖。
圖8表示包括有其中裝有多個(gè)切削刀片的一已裝配刀頭。
圖9示出在鄰近一切削刀片的未被夾緊狀態(tài)的本發(fā)明的夾緊塊。
圖10示出在與一切削刀片在被夾緊狀態(tài)的本發(fā)明的夾緊塊。
圖11表示用于將夾緊塊與刀頭安裝的一可替代的配置。
圖12表示用于將夾緊塊與刀頭安裝的又一配置。
圖13示出夾緊裝置的一可替代的實(shí)施例。
圖14示出在夾緊塊相對(duì)于一切削刀片被伸直的瞬間沿夾緊塊長(zhǎng)度的夾緊壓力分布。
圖15示出在夾緊塊相對(duì)于一切削刀片被伸直后并需要增加扭矩以進(jìn)一步擰緊夾緊螺釘?shù)难貖A緊塊長(zhǎng)度的夾緊壓力分布。
圖16表示一示出將夾緊環(huán)與刀頭緊固的另一種方式的實(shí)施例。
圖17示出刀頭的又一實(shí)施例的俯視圖，其中刀片容置槽的內(nèi)端部包括一對(duì)成角度的刀片安裝表面。
圖18示出圖17所示刀頭的刀片容置槽的放大的局部俯視圖。
圖19示出具有一包括成角度的安裝表面的側(cè)部的切削刀片坯件的正視圖。
圖20表示圖19的切削刀片坯件的橫剖面圖。
圖21示出具有包括一成角度的刀片安裝表面的側(cè)部的內(nèi)切削刀片的立體圖。
圖22表示圖21所示切削刀片的橫剖面圖。
圖23示出具有包括一成角度的刀片安裝表面的側(cè)部的外切削刀片的立體圖。
圖24表示圖23所示切削刀片的橫剖面圖。
較佳實(shí)施例具體描述以下參照附圖具體描述本發(fā)明的較佳實(shí)施例。
圖1為本發(fā)明刀頭2的橫剖面圖，該刀頭當(dāng)裝在機(jī)床主軸上時(shí)可圍繞回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)4轉(zhuǎn)動(dòng)。刀頭2包括由鋼例如8620制成的刀體6(并見(jiàn)圖2、3和4)，該刀體6具有一第一端面8和一第二端面10。該刀體6還包括圍繞刀體6設(shè)置并向內(nèi)延伸到刀體6內(nèi)的多個(gè)刀片容置及定位槽12。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員都知道，該定位槽12的朝向取決于加工過(guò)程的類(lèi)型尤其是正在加工的工件的類(lèi)型。
刀體6包括一第一環(huán)形外表面13和一位于第一環(huán)形外表面13向內(nèi)的第二環(huán)形外表面14。兩個(gè)表面13、14均通過(guò)刀片容置槽12加以間斷。由圖1和4可見(jiàn)，第一環(huán)形外表面13延伸到第二環(huán)形外表面14外面，從而形成一從第二環(huán)形外表面14突出的移動(dòng)橫截面形式的環(huán)形凸起16。該環(huán)形凸起16也通過(guò)刀片容置槽12加以間斷。從而可以理解，該環(huán)形凸起16包括多個(gè)單獨(dú)的凸起(以下稱(chēng)為夾緊凸起)，如圖2、3和4所示，這些凸起最好具有一雙燕尾形式。該環(huán)形凸起16系通過(guò)首先形成一圍繞刀體6的作為對(duì)刀體進(jìn)行加工以產(chǎn)生第一和第二環(huán)形外表面13、14的一個(gè)結(jié)果而出現(xiàn)的連續(xù)雙燕尾凸起而形成。然后作為在刀體6中加工的多個(gè)向內(nèi)延伸的刀片容置和定位槽12的一個(gè)結(jié)果形成單個(gè)的夾緊凸起16。
為了將切削刀片18在刀片容置和定位槽12中定位和夾緊，圍繞刀體6裝設(shè)有一夾緊環(huán)20(并見(jiàn)圖5和6)。該夾緊環(huán)20系由例如4150SX鋼制成，容置有許多裝在其中用于將每個(gè)切削刀片18夾緊在其相應(yīng)的槽12中的刀片夾緊裝置22(等于刀片定位槽12的數(shù)目)。夾緊環(huán)20包括通過(guò)螺釘28相互緊固的一第一環(huán)部24和一第二環(huán)部26。較佳為多個(gè)螺釘?shù)乳g隔位于夾緊環(huán)20周?chē)?，而更好是以一可替換方式通過(guò)一夾緊裝置22配置螺釘28，如圖7所示。第一環(huán)部24和第二環(huán)部26當(dāng)如圖5和6所示裝配形成夾緊環(huán)20時(shí)提供一內(nèi)壁30，在該內(nèi)壁中形成一圍繞夾緊環(huán)20的內(nèi)壁30延伸的容置溝槽32，而其形狀則與環(huán)形凸起16互補(bǔ)。
夾緊裝置22(圖1)包括一與一裝夾裝置36一體的夾緊塊34和一加力裝置例如一螺釘38。該螺釘38通過(guò)一在第一環(huán)部24中的螺紋孔54與裝夾裝置36相連，并通過(guò)一在夾緊環(huán)20外周40中的開(kāi)口以與一用于中斷該螺釘?shù)倪m當(dāng)工具(未示)接合。轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘38以使夾緊塊34與一切削刀片18接合，從而將切削刀片18夾緊到刀片定位槽12內(nèi)。裝夾裝置36的形式可與容置溝槽32的形式互補(bǔ)，這樣，當(dāng)裝配切削工具時(shí)，如圖1或8所示，裝夾裝置36將與容置溝槽32內(nèi)部貼合，并且即使在切削刀片18未在定位槽12中時(shí)仍將保持在容置槽中，從而防止當(dāng)將切削刀片卸下時(shí)夾緊塊34從刀頭2落出。夾緊塊34和裝夾裝置36的形式將在下面具體討論。
在裝配刀頭2的過(guò)程中，將刀體6端面向下放入第一環(huán)部24內(nèi)，以使夾緊凸起16的一部與位于第一環(huán)部24中的容置溝槽32的互補(bǔ)部接合。將帶有裝夾裝置36的夾緊塊34放入第一環(huán)部24的刀片定位槽12和容置溝槽32部中。然后將第二夾緊環(huán)部26放置在第一環(huán)部24上并將螺釘28插入擰緊。在擰緊螺釘28時(shí)，夾緊環(huán)部24與26被一起拉緊，并通過(guò)容置溝槽32和夾緊凸起16的互補(bǔ)傾斜表面而將夾緊環(huán)20與刀體6緊固。然后可將刀頭2端部向上轉(zhuǎn)動(dòng)并將切削刀片18插入定位槽12(見(jiàn)圖8)，并擰緊螺釘38以將切削刀片18與夾緊塊34接合而將切削刀片夾緊到刀頭2中的位置。
采用本發(fā)明的配置，不象例如現(xiàn)有技術(shù)中看到的那樣通過(guò)焊接或熱壓將夾緊環(huán)與刀體緊固而將外界的熱量加到刀頭2上。由于裝配過(guò)程中不施加熱量，可避免刀頭翹曲和刀片槽變形，從而可改善切削工具的精度并因此而改善由該切削工具加工的工件的質(zhì)量。
夾緊塊34的一較佳實(shí)施例如圖9所示，其中，該夾緊塊處于一未夾緊位置?？梢钥吹皆搳A緊塊的形式為中凹狀，較佳地由全部硬化處理的彈簧鋼構(gòu)成。這種形式的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)對(duì)于一切削刀片18夾緊時(shí)，如圖10所示，夾緊力(Fc)不僅出現(xiàn)在與夾緊螺釘38的力(Fs)成一直線(xiàn)處，而且由于夾緊塊34的形式以及當(dāng)夾緊塊從其原來(lái)的中凹狀變形為對(duì)于切削刀片18基本上平的形式時(shí)產(chǎn)生在夾緊塊34端部處的增加的力，夾緊力也出現(xiàn)在夾緊塊34的端部。除夾緊力Fc以外，在端部與中心夾緊力之間還存在摩擦力，該摩擦力協(xié)助將切削刀片緊固在其在刀頭槽12中的位置上。
作為圖1或9所示的互補(bǔ)形雙燕尾形裝夾裝置36的一種替換，圖11示出一種裝夾裝置，它包括一定長(zhǎng)度的較佳為圓形的、帶有一增大端部44(例如平端或法蘭端)的棒料42，當(dāng)將切削刀片18與夾緊塊34夾緊時(shí)，該增大端與螺釘38接觸。可通過(guò)任何適當(dāng)方法例如摩擦焊接將圓棒42裝在夾緊塊34上。端部44的直徑大于容置溝槽32的開(kāi)口高度而仍比容置溝槽32的變化的內(nèi)部高度小得多。端部44可根據(jù)在螺釘38向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)以將一切削刀片夾緊在位時(shí)的需要以這種方式在容置溝槽12內(nèi)作徑向移動(dòng)。然而，端部44的直徑足夠大以防止端部44在定位槽12中未裝有刀片時(shí)穿過(guò)溝槽32的開(kāi)口，從而防止夾緊塊34從槽12中落出。
圖12示出另一個(gè)可替換的裝夾裝置，其中不采用如圖11所見(jiàn)到的增大端部44，而是將棒料42的長(zhǎng)度進(jìn)一步伸長(zhǎng)以包括一插入在容置溝槽32與夾緊環(huán)的外周40之間延伸的孔54的部分56。棒料部56在其中延伸的孔54的部分不必開(kāi)螺紋。轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘38使螺釘向內(nèi)前進(jìn)而在部分56上施加力，該部分56使夾緊塊與切削刀片18接合。當(dāng)螺釘38在孔54中退出時(shí)，夾緊塊34的彈簧作用將棒料部56沿朝向夾緊環(huán)外周40的方向推入孔54內(nèi)。因此，當(dāng)槽12中無(wú)切削刀片存在時(shí)，由于棒料42的部分56將位于孔54內(nèi)，故夾緊塊34將仍保持在槽12中。
圖13示出一具有一通常為中凹狀、更具體地說(shuō)為一支架狀的又一夾緊塊46。由于夾緊塊46在其每個(gè)端部處均具有凸起48，因此將夾緊力集中在切削刀片18上高低兩個(gè)位置處。以一與圖10的夾緊塊相似的方式提供在切削刀片上隔開(kāi)而不是如現(xiàn)有技術(shù)裝夾裝置中那樣主要在刀片中間的夾緊力，從而在加工過(guò)程中增強(qiáng)切削刀片在刀頭槽中的定位穩(wěn)定性。
所示出的夾緊塊將力從夾緊螺釘對(duì)稱(chēng)地分配到其端部。最大夾緊壓力將存在在兩端部。在中凹狀被拉直后，在夾緊螺釘上出現(xiàn)扭矩增加。這能作為一個(gè)停止信號(hào)加以傳感，因此不需要扭矩扳手。圖14示出當(dāng)將夾緊塊拉直的瞬間對(duì)一切削刀片定位時(shí)的在夾緊塊34全長(zhǎng)上的壓力分布P1(L)?？梢?jiàn)，最大壓力存在于夾緊塊34端部處。圖14示出當(dāng)夾緊塊38的扭矩增加被傳感的瞬間對(duì)一切削刀片定位時(shí)的在夾緊塊34全長(zhǎng)上的壓力分布P2(L)。前面已對(duì)這種狀態(tài)進(jìn)行過(guò)描述，由于不僅是夾緊力存在于夾緊塊34的兩端部，而且因?yàn)閵A緊螺釘38的增加的扭矩而也存在于夾緊塊的中間部，因此是最佳的壓力分布。
盡管所示出的夾緊塊將夾緊壓力相等地分布在夾緊塊的兩端部之間，本發(fā)明也包括這樣的配置，其中夾緊螺釘和/或裝夾裝置沿夾緊塊的長(zhǎng)度方向不對(duì)稱(chēng)配置，從而在該夾緊塊的兩端提供不同的夾緊壓力。這種配置在靠近切削刀片的切削端部要求另外的夾緊壓力時(shí)例如切削刀片的很長(zhǎng)一段延伸到刀頭端面以外的情況下是有利的。
中凹狀?yuàn)A緊塊控制夾緊力和夾緊塊與切削刀片之間的壓力分布。中凹狀?yuàn)A緊塊的曲率半徑基本上是控制參數(shù)，而且這可使一“內(nèi)裝”機(jī)構(gòu)通過(guò)改變夾緊塊的曲率半徑控制夾緊壓力。通過(guò)對(duì)夾緊塊的夾緊力進(jìn)行控制，可在夾緊塊中設(shè)計(jì)一可允許的最大夾緊力，當(dāng)超過(guò)時(shí)例如當(dāng)切削力大于最大夾緊力時(shí)可允許切削刀片在一刀頭槽中移動(dòng)，從而防止刀具損壞。
圖16表示對(duì)于圖1和9所示出的雙燕尾形夾緊凸起16和裝夾裝置36的可替換的實(shí)施例，其中提供有一單個(gè)燕尾形夾緊凸起50和裝夾裝置52。在該實(shí)施例中，通過(guò)一平表面替代第二環(huán)部26的傾斜部，以在夾緊環(huán)20中產(chǎn)生與夾緊凸起50和裝夾裝置52的形狀互補(bǔ)的容置溝槽。當(dāng)然，盡管示出的單個(gè)燕尾形配置是裝在第一環(huán)部24中的，可替換地，單個(gè)燕尾形配置也可在平表面裝在第一環(huán)部24中的同時(shí)形成在第二環(huán)部26中。
采用本發(fā)明的刀頭，消除了因裝配過(guò)程中的熱量引起的刀片定位槽的變形和刀頭的翹曲。本發(fā)明還提供一種可改善切削刀片在定位槽中的穩(wěn)定性、從而使加工工件提高表面質(zhì)量和尺寸精度的夾緊機(jī)構(gòu)。
圖17和圖18的局部放大圖示出本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，其中每個(gè)刀片容置槽12的內(nèi)端部60包括一對(duì)成角度的刀片安裝表面62和64，以使內(nèi)端部60通常呈一“V”形。第一角度表面62相對(duì)于槽12的第一側(cè)表面66以角度A朝向，而第二角度表面64則相對(duì)于槽12的第二側(cè)表面68以角度B朝向。角度A和B可以相同或互不相同，當(dāng)每個(gè)角度均小于90度。較佳為角度A和B每個(gè)均等于45度。由圖18可見(jiàn)，成角度的刀片安裝表面62、64以一收斂方式相互朝向延伸并較佳地在內(nèi)端表面70處相交和結(jié)束。第一和第二槽表面66和68通常相互平行，并且端表面70通常平行于槽表面66和68。
成角度的刀片安裝表面62和64提供一用于切削刀片的正向支座表面(以下具體描述)并且使刀頭具有更高的強(qiáng)度。由于成角度的刀片安裝表面62和64可使額外的材料保留在刀體6的槽12之間(即圖18中所示的輪輻部72)，故刀頭的強(qiáng)度增強(qiáng)。與圖8中的刀頭相比，圖17的刀頭中槽間的額外材料是明顯的。而且，由于成角度的刀片安裝表面62和64，如圖8中指出的槽12內(nèi)端處轉(zhuǎn)角的尖銳程度降低，從而減少或消除了因切削力引起的高應(yīng)力集中。如果希望的話(huà)，可將成角度表面62和64相對(duì)于其側(cè)表面66、68和/或端表面70倒圓以進(jìn)一步減少刀頭中與切削有關(guān)的應(yīng)力。
圖19和圖20中所示的橫剖面圖示出一適于形成到一用于錐齒輪和準(zhǔn)雙曲線(xiàn)齒輪的切削刀片的本發(fā)明的切削刀片坯料。該切削刀片可裝在圖17所示的刀片容置槽12中。刀片坯料74最好由高速工具鋼例如M4制成，并由一預(yù)定長(zhǎng)度的棒料形成。刀片坯料74包括一前表面76、一后表面78以及一在前表面76和后表面78之間延伸的第一側(cè)面80。雖然前表面76如圖所示為平行于后表面78，但熟悉本領(lǐng)域的人員都知道，它也可以一預(yù)定的前角沿其長(zhǎng)度的至少一部分延伸。
刀片坯料74進(jìn)一步包括-由一對(duì)成角度的部分82和84組成的第二側(cè)面。成角度的部分82相對(duì)于前表面76以一角度C朝向，而成角度的部分84相對(duì)于后表面78以一角度D朝向。然而，由于一般具有成一特定前角的前表面76，最好也相對(duì)于后表面78建立角度C。成角度的部分82和84以一收斂方式從其相應(yīng)的前表面和后表面相互延伸。較佳為，成角度的部分82和84在最好通常與第一側(cè)面80平行延伸的端部86處相交和結(jié)束。角度C和D每個(gè)均小于90度并可相互不同，但較佳為相同。角度C和D最好是每個(gè)均等于45度。當(dāng)然，應(yīng)理解為了將由刀片坯料74形成的任何切削刀片適當(dāng)?shù)匮b入并與例如圖17中的刀頭的刀片容置槽12互補(bǔ)，成角度的部分82和84的角度C和D必須與刀片安裝表面62和64的相應(yīng)角度A和B(圖18)相等。
用于切削錐齒輪和準(zhǔn)雙曲線(xiàn)齒輪且由圖19所示的刀片坯料形成的切削刀片如圖21-24所示。圖21和22示出一用于一左螺旋(逆時(shí)針)旋轉(zhuǎn)的切削工具的內(nèi)切削刀片87。該切削刀片87包括一以一前角K朝向(例如12度)的前表面76，一后表面78，以及一在前表面76和后表面78之間延伸的側(cè)部80。在圖21-24的切削刀片中，前表面76包括有一形成在其中的溝槽88。溝槽88以一與角度K不同的前角朝向，這在前述美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4575287中已有描述。
圖21的切削刀片還包括一由以相對(duì)于后表面78測(cè)量的相應(yīng)角度C和D朝向的成角度的部分82和84組成的第二側(cè)面(圖22)。該第二側(cè)面也包括一端部86。在形成圖21的切削刀片時(shí)，對(duì)切削刀片坯料74的適當(dāng)端部進(jìn)行加工以形成以所需前角K朝向的前表面76、溝槽88、一切削輪廓表面(未示)、余隙輪廓表面90和以一后角α(例如20度)朝向后表面78的刀尖92。切削輪廓表面與前表面76的相交形成了切削刃94，而余隙輪廓表面90與前表面76的相交則形成了余隙刃96。溝槽88與余隙輪廓表面90相交并形成副切削刃98。
圖23和24示出一用于左螺旋(逆時(shí)針)旋轉(zhuǎn)的切削工具的外切削刀片89。由于切削刀片89切削與切削刀片87相反的齒坯，切削輪廓表面和余隙輪廓表面均與圖21中的相反，而前角K朝向與切削刀片87相反的側(cè)面。這樣就注意到切削輪廓表面100，而它與前表面76的相交形成了切削刃94。如切削刀片87一樣，切削刀片89包括一由以相對(duì)于后表面78測(cè)量的相應(yīng)角度C和D朝向的成角度的部分82和84組成的第二側(cè)面(圖24)。該第二側(cè)面也包括一端部86。由于前表面76以前角K朝向切削刀片89的第二側(cè)面延伸，從而在前表面76與成角度的部分82之間產(chǎn)生一偏移83。
在形成圖23的切削刀片時(shí)，對(duì)切削刀片坯料74的適當(dāng)端部進(jìn)行加工以形成以所需前角K朝向的前表面76、溝槽100、一切削輪廓表面(未示)、余隙輪廓表面90和以一后角α(例如20度)朝向后表面78的刀尖92。切削輪廓表面100與前表面76的相交形成了切削刃94，而余隙輪廓表面與前表面76的相交則形成了余隙刃96。溝槽88與余隙輪廓表面相交并形成副切削刃98。
應(yīng)當(dāng)注意，盡管已相對(duì)于圖21和23的切削刀片對(duì)圖22和24中所示的橫剖面圖進(jìn)行了討論，可以理解，同樣的橫剖面圖也可表示由一前角和在其前表面形成的溝槽組成的切削刀片坯料的橫剖面。
無(wú)論對(duì)切削刀片87或89來(lái)說(shuō)，都是象圖17那樣將切削刀片放置在刀頭的刀片容置槽12中，并通過(guò)擰緊適當(dāng)?shù)穆葆?8以將夾緊螺釘36推向切削刀片的側(cè)面80而將切削刀片夾緊在刀頭2的槽12中，從而將切削刀片的的成角度的部分82和84對(duì)著相應(yīng)的刀片安裝表面62和64定位(圖18)。由于成角度的刀片安裝表面62和64提供一用于切削刀片的互補(bǔ)的成角度表面82和84的正向的安置表面，從而將該切削刀片基本上鎖緊在槽12中。由于正向的安置表面62和64，消除了切削刀片的前或后表面76、78與其相應(yīng)的槽表面66、68之間的任何誤差。
盡管以上結(jié)合具有燕尾形夾緊凸起的刀頭對(duì)本發(fā)明的成角度的刀片安裝表面進(jìn)行了討論，但應(yīng)理解，該成角度的刀片安裝表面可包括在其它形式的刀頭中，而不管裝設(shè)刀頭環(huán)部的方式如何。中凹形刀片夾緊塊也可以同樣的方式用于其它形式的刀頭中。
本發(fā)明的切削工具相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)切削工具的優(yōu)點(diǎn)不僅在于包括用于切削刀片的正向安置表面，而且在于本發(fā)明的刀頭需要的制造時(shí)間較少。例如可在一個(gè)工序中完成對(duì)槽的磨削，從而簡(jiǎn)化制造過(guò)程。而且，只有成角度的刀片安裝表面需要高光潔度和精確的公差，因?yàn)橹挥羞@些表面被用來(lái)將切削刀片定位在一刀頭槽中。槽的深度也可容易地加以改變。
盡管已結(jié)合較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了描述，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于這些具體情況。本發(fā)明應(yīng)包括對(duì)熟悉本領(lǐng)域的人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的修改，其主題應(yīng)不脫離所附權(quán)利要求書(shū)的精神和范圍。
權(quán)利要求
1．一種用于生產(chǎn)帶齒物件的切削工具的刀頭部，所述刀頭包括一具有一旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)并包括一第一環(huán)形外表面的刀體件，所述第一環(huán)形外表面被多個(gè)向內(nèi)延伸的刀片容置槽間斷，所述刀體件進(jìn)一步包括一位于所述第一環(huán)形外表面向內(nèi)的第二環(huán)形外表面，所述第二環(huán)形外表面被多個(gè)向內(nèi)延伸的刀片容置槽間斷，所述第一和第二環(huán)形表面彼此相對(duì)定位，從而形成從所述第二環(huán)形表面有效凸出的環(huán)形凸起，所述環(huán)形凸起具有一預(yù)定的橫截面形式并被所述多個(gè)向內(nèi)延伸的刀片容置槽間斷，從而限定多個(gè)具有所述預(yù)定的橫截面形式的單個(gè)凸起。
2．如權(quán)利要求1所述的刀頭，其特征在于，還包括一用于與所述環(huán)形凸起緊固的圍繞所述刀體的夾緊環(huán)，所述夾緊環(huán)具有一位于鄰近所述第二環(huán)形表面的內(nèi)壁，所述夾緊環(huán)由通過(guò)多個(gè)緊固裝置緊固在一起的第一和第二環(huán)形件組成，所述第一和第二環(huán)形件當(dāng)緊固在一起時(shí)限定一在所述內(nèi)壁中的容置溝槽，所述容置溝槽具有一與所述環(huán)形凸起的形式互補(bǔ)的形式，從而將所述第一和第二環(huán)形件緊固在一起，所述環(huán)形凸起裝置將所述環(huán)形凸起定位在所述容置溝槽中并將所述夾緊環(huán)與所述刀體緊固。
3．如權(quán)利要求1所述的刀頭，其特征在于，所述環(huán)形凸起的預(yù)定形式包括一雙燕尾形。
4．如權(quán)利要求1所述的刀頭，其特征在于，所述環(huán)形凸起的預(yù)定形式包括一單個(gè)燕尾形。
5．如權(quán)利要求2所述的刀頭，其特征在于，還包括至少一個(gè)通過(guò)一裝夾裝置裝在所述容置溝槽中的刀片夾緊裝置，所述至少一個(gè)刀片夾緊裝置與所述刀片容置槽的相應(yīng)至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)，用于將一個(gè)或多個(gè)切削刀片夾緊在所述至少一個(gè)刀片容置槽中，所述刀頭包括將所述夾緊裝置向內(nèi)頂入所述至少一個(gè)刀片容置槽中以將所述一個(gè)或多個(gè)切削刀片夾緊在所需位置中。
6．如權(quán)利要求5所述的刀頭，其特征在于，所述裝夾裝置包括一與所述容置溝槽的形式互補(bǔ)的形式。
7．如權(quán)利要求5所述的刀頭，其特征在于，所述刀片夾緊裝置在一未夾緊狀態(tài)包括一通常中凹形狀。
8．如權(quán)利要求1所述的刀頭，其特征在于，所述刀片容置槽的每一個(gè)均由相對(duì)的第一和第二側(cè)表面和一內(nèi)端部組成，所述內(nèi)端部具有一對(duì)成角度的安裝表面，所述安裝表面的一個(gè)從所述第一側(cè)表面延伸，所述安裝表面的另一個(gè)從所述第二側(cè)表面延伸，所述成角度的安裝表面朝彼此相對(duì)方向延伸，所述成角度的安裝表面的每一個(gè)相對(duì)于其相應(yīng)的側(cè)表面以一小于90度的角度朝向。
9．一種用于生產(chǎn)帶齒物件的切削工具的刀頭部，所述刀頭包括一具有一旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)并包括一第一環(huán)形外表面的刀體件，所述第一環(huán)形外表面被多個(gè)向內(nèi)延伸的刀片容置槽間斷，所述刀體件進(jìn)一步包括一位于所述第一環(huán)形外表面向內(nèi)的第二環(huán)形外表面，所述第二環(huán)形外表面被多個(gè)向內(nèi)延伸的刀片容置槽間斷，所述第一和第二環(huán)形表面彼此相對(duì)定位，從而形成從所述第二環(huán)形表面有效凸出的環(huán)形凸起，所述環(huán)形凸起具有一預(yù)定的橫截面形式并被所述多個(gè)向內(nèi)延伸的刀片容置槽間斷，從而限定多個(gè)具有所述預(yù)定的橫截面形式的單個(gè)凸起。所述刀片容置槽的每一個(gè)均由相對(duì)的第一和第二側(cè)表面和一內(nèi)端部組成，所述內(nèi)端部具有一對(duì)成角度的安裝表面，所述安裝表面的一個(gè)從所述第一側(cè)表面延伸，所述安裝表面的另一個(gè)從所述第二側(cè)表面延伸，所述成角度的安裝表面朝彼此相對(duì)方向延伸，所述成角度的安裝表面的每一個(gè)相對(duì)于其相應(yīng)的側(cè)表面以一小于90度的角度朝向。
10．如權(quán)利要求9所述的刀頭，其特征在于，還包括一用于與所述環(huán)形凸起緊固的圍繞所述刀體的夾緊環(huán)，所述夾緊環(huán)具有一位于鄰近所述第二環(huán)形表面的內(nèi)壁，所述夾緊環(huán)由通過(guò)多個(gè)緊固裝置緊固在一起的第一和第二環(huán)形件組成，所述第一和第二環(huán)形件當(dāng)緊固在一起時(shí)限定一在所述內(nèi)壁中的容置溝槽，所述容置溝槽具有一與所述環(huán)形凸起的形式互補(bǔ)的形式，從而將所述第一和第二環(huán)形件緊固在一起，所述環(huán)形凸起裝置將所述環(huán)形凸起定位在所述容置溝槽中并將所述夾緊環(huán)與所述刀體緊固。
11．一種用于生產(chǎn)帶齒物件的切削工具的刀頭部，所述刀頭包括一具有一旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)和多個(gè)刀片容置槽的刀體件，所述刀片容置槽的每一個(gè)均由相對(duì)的第一和第二側(cè)表面和一內(nèi)端部組成，所述內(nèi)端部具有一對(duì)成角度的安裝表面，所述安裝表面的一個(gè)從所述第一側(cè)表面延伸，所述安裝表面的另一個(gè)從所述第二側(cè)表面延伸，所述成角度的安裝表面朝彼此相對(duì)方向延伸，所述成角度的安裝表面的每一個(gè)相對(duì)于其相應(yīng)的側(cè)表面以一小于90度的角度朝向。
12．如權(quán)利要求11所述的刀頭，其特征在于，所述成角度的安裝表面的每一個(gè)的所述角度等于45度。
13．如權(quán)利要求11所述的刀頭，其特征在于，所述內(nèi)端部進(jìn)一步包括一在所述第一和第二成角度的安裝表面之間延伸的端表面。
14．一種用于圍繞一切削工具的刀頭部延伸并用于將一環(huán)形凸起緊固在所述刀頭部上的夾緊環(huán)，所述夾緊環(huán)包括一可鄰近一內(nèi)環(huán)表面裝在所述刀頭部上的內(nèi)壁，可通過(guò)多個(gè)緊固裝置緊固在一起的第一和第二環(huán)形件，所述第一和第二環(huán)形件當(dāng)緊固在一起時(shí)限定一在所述內(nèi)壁中的容置溝槽，所述容置溝槽具有一在所述刀頭部上與所述環(huán)形凸起的形式互補(bǔ)的形式，從而將所述第一和第二環(huán)形件緊固在一起，所述環(huán)形凸起裝置將所述環(huán)形凸起定位在所述容置溝槽中并將所述夾緊環(huán)與所述刀頭部緊固。
15．一種用于生產(chǎn)帶齒物件的切削工具，所述切削工具包括一具有一旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)并包括一第一環(huán)形外表面的刀體件，所述第一環(huán)形外表面被多個(gè)向內(nèi)延伸的刀片容置槽間斷，所述刀體件進(jìn)一步包括一位于所述第一環(huán)形外表面向內(nèi)的第二環(huán)形外表面，所述第二環(huán)形外表面被多個(gè)向內(nèi)延伸的刀片容置槽間斷，所述第一和第二環(huán)形表面彼此相對(duì)定位，從而形成從所述第二環(huán)形表面有效凸出的環(huán)形凸起，所述環(huán)形凸起具有一預(yù)定的橫截面形式并被所述多個(gè)向內(nèi)延伸的刀片容置槽間斷，從而限定多個(gè)具有所述預(yù)定的橫截面形式的單個(gè)凸起。所述刀片容置槽的每一個(gè)均由相對(duì)的第一和第二側(cè)表面和一內(nèi)端部組成，所述內(nèi)端部具有一對(duì)成角度的安裝表面，所述安裝表面的一個(gè)從所述第一側(cè)表面延伸，所述安裝表面的另一個(gè)從所述第二側(cè)表面延伸，所述成角度的安裝表面朝彼此相對(duì)方向延伸，所述成角度的安裝表面的每一個(gè)相對(duì)于其相應(yīng)的側(cè)表面以一小于90度的角度朝向。一圍繞所述刀體并與所述環(huán)形凸起緊固的夾緊環(huán)，所述夾緊環(huán)具有一位于鄰近所述第二環(huán)形表面的內(nèi)壁，所述夾緊環(huán)由通過(guò)多個(gè)緊固裝置緊固在一起的第一和第二環(huán)形件組成，所述第一和第二環(huán)形件當(dāng)緊固在一起時(shí)限定一在所述內(nèi)壁中的容置溝槽，所述容置溝槽具有一與所述環(huán)形凸起的形式互補(bǔ)的形式，從而將所述第一和第二環(huán)形件緊固在一起，所述環(huán)形凸起裝置將所述環(huán)形凸起定位在所述容置溝槽中并將所述夾緊環(huán)與所述刀體緊固，定位在至少一個(gè)所述刀片容置槽中的至少一個(gè)切削刀片。
16．如權(quán)利要求15所述的切削工具，其特征在于，所述刀片容置槽的每一個(gè)均由相對(duì)的第一和第二側(cè)表面和一內(nèi)端部組成，所述內(nèi)端部具有一對(duì)成角度的安裝表面，所述安裝表面的一個(gè)從所述第一側(cè)表面延伸，所述安裝表面的另一個(gè)從所述第二側(cè)表面延伸，所述成角度的安裝表面朝彼此相對(duì)方向延伸，所述成角度的安裝表面的每一個(gè)相對(duì)于其相應(yīng)的側(cè)表面以一小于90度的角度朝向。
17．一種用于生產(chǎn)帶齒物件的切削工具，所述切削工具包括一具有一旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)并包括一第一環(huán)形外表面的刀體件，所述第一環(huán)形外表面被多個(gè)向內(nèi)延伸的刀片容置槽間斷，所述刀體件進(jìn)一步包括一位于所述第一環(huán)形外表面向內(nèi)的第二環(huán)形外表面，所述第二環(huán)形外表面被多個(gè)向內(nèi)延伸的刀片容置槽間斷，所述第一和第二環(huán)形表面彼此相對(duì)定位，從而形成從所述第二環(huán)形表面有效凸出的環(huán)形凸起，所述環(huán)形凸起具有一預(yù)定的橫截面形式并被所述多個(gè)向內(nèi)延伸的刀片容置槽間斷，從而限定多個(gè)具有所述預(yù)定的橫截面形式的單個(gè)凸起，一圍繞所述刀體并與所述環(huán)形凸起緊固的夾緊環(huán)，所述夾緊環(huán)具有一位于鄰近所述第二環(huán)形外表面的內(nèi)壁，所述夾緊環(huán)由通過(guò)多個(gè)緊固裝置緊固在一起的第一和第二環(huán)形件組成，所述第一和第二環(huán)形件當(dāng)緊固在一起時(shí)限定一在所述內(nèi)壁中的容置溝槽，所述容置溝槽具有一與所述環(huán)形凸起的形式互補(bǔ)的形式，從而將所述第一和第二環(huán)形件緊固在一起，所述環(huán)形凸起裝置將所述環(huán)形凸起定位在所述容置溝槽中并將所述夾緊環(huán)與所述刀體緊固，所述刀片容置槽的每一個(gè)均由相對(duì)的第一和第二側(cè)表面和一內(nèi)端部組成，所述內(nèi)端部具有一對(duì)成角度的安裝表面，所述安裝表面的一個(gè)從所述第一側(cè)表面延伸，所述安裝表面的另一個(gè)從所述第二側(cè)表面延伸，所述成角度的安裝表面朝彼此相對(duì)方向延伸，所述成角度的安裝表面的每一個(gè)相對(duì)于其相應(yīng)的側(cè)表面以一小于90度的角度朝向，定位在至少一個(gè)所述刀片容置槽中的至少一個(gè)切削刀片，所述至少一個(gè)切削刀片具有一側(cè)表面，該側(cè)表面的一部分具有與所述成角度的安裝表面互補(bǔ)的形狀。
18．一種用于生產(chǎn)帶齒物件的切削工具，所述切削工具包括一具有一旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)和多個(gè)刀片容置槽的刀體件，所述刀片容置槽的每一個(gè)均由相對(duì)的第一和第二側(cè)表面和一內(nèi)端部組成，所述內(nèi)端部具有一對(duì)成角度的安裝表面，所述安裝表面的一個(gè)從所述第一側(cè)表面延伸，所述安裝表面的另一個(gè)從所述第二側(cè)表面延伸，所述成角度的安裝表面朝彼此相對(duì)方向延伸，所述成角度的安裝表面的每一個(gè)相對(duì)于其相應(yīng)的側(cè)表面以一小于90度的角度朝向。定位在至少一個(gè)所述刀片容置槽中的至少一個(gè)切削刀片，所述至少一個(gè)切削刀片具有一側(cè)表面，該側(cè)表面的一部分具有與所述成角度的安裝表面互補(bǔ)的形狀。
19．一種用于將一個(gè)或多個(gè)切削刀片緊固在一刀頭中的夾緊裝置，所述夾緊裝置包括一用于將一個(gè)或多個(gè)切削刀片接合在所述刀頭中的夾緊塊，所述夾緊塊在未夾緊狀態(tài)下具有一長(zhǎng)度方向中凹形狀，并包括一用于所述夾緊裝置裝設(shè)在所述刀頭上的裝夾裝置。
20．如權(quán)利要求19所述的夾緊裝置，其特征在于，還包括一用于將所述夾緊裝置裝設(shè)在所述刀頭的一部分上的裝夾裝置。
21．如權(quán)利要求20所述的夾緊裝置，其特征在于，所述裝夾裝置為一雙燕尾狀形式。
22．如權(quán)利要求20所述的夾緊裝置，其特征在于，所述裝夾裝置包括在其一端處與所述夾緊塊緊固、在另一端直徑增大的一段長(zhǎng)度的棒料。
23．如權(quán)利要求20所述的夾緊裝置，其特征在于，所述裝夾裝置沿所述夾緊塊的長(zhǎng)度非對(duì)稱(chēng)地與所述夾緊塊緊固。
24．一種供加工成用于生產(chǎn)帶齒物件的切削工具的切削刀片坯料，所述切削刀片坯料由一段長(zhǎng)度的棒料形成，并包括前表面及后表面，一在所述前后表面之間延伸的第一側(cè)面，一由一對(duì)成角度部分組成的第二側(cè)面，所述成角度部分的一個(gè)從所述前表面延伸，而所述成角度部分的另一個(gè)從所述后表面延伸，所述成角度部分相互朝向延伸，所述成角度部分的每一個(gè)相對(duì)于所述后表面以一小于90度的角度配置。
25．如權(quán)利要求24所述的夾緊裝置，其特征在于，所述角度為45度。
26．如權(quán)利要求24所述的夾緊裝置，其特征在于，所述前表面的至少一部分以一預(yù)定前角朝向。
27．如權(quán)利要求24所述的夾緊裝置，其特征在于，還包括一位于所述前表面中并沿所述坯料的至少一部分長(zhǎng)度延伸的溝槽，所述溝槽以一與所述前表面的所述預(yù)定前角不同的前角朝向。
28．一種用于對(duì)帶齒物件進(jìn)行成形的切削刀片，所述切削刀片由一端長(zhǎng)度的棒料形成，并包括一刀尖，前表面及后表面，所述前表面的至少一部分以一預(yù)定前角朝向，一包括一在所述前后表面之間延伸的表面的第一側(cè)面，一由一對(duì)成角度部分組成的第二側(cè)面，所述成角度部分的一個(gè)從所述前表面延伸，而所述成角度部分的另一個(gè)從所述后表面延伸，所述成角度部分相互朝向延伸，所述成角度部分的每一個(gè)相對(duì)于所述后表面以一小于90度的角度配置，一在所述長(zhǎng)度的一端位于所述第一或第二側(cè)面的一個(gè)的切削輪廓表面，所述切削輪廓表面從所述前表面向所述后表面延伸，在所述切削輪廓表面與所述前表面的相交處限定一第一切削刃，一在所述長(zhǎng)度的一端位于所述第一或第二側(cè)面的一個(gè)的余隙輪廓表面，所述余隙輪廓表面從所述前表面向所述后表面延伸，在所述切削輪廓表面與所述前表面的相交處限定一余隙刃。
29．如權(quán)利要求28所述的切削刀片，其特征在于，還包括一在所述成角度表面之間延伸的端表面。
30．如權(quán)利要求28所述的切削刀片，其特征在于，還包括一位于所述前表面中并沿所述長(zhǎng)度的一部分延伸的溝槽，所述溝槽以一與所述前表面的所述預(yù)定前角不同的前角朝向，所述溝槽與所述余隙輪廓表面在所述刀尖附近相交，所述溝槽與所述余隙輪廓表面的相交線(xiàn)限定一第二切削刃。
31．如權(quán)利要求28所述的切削刀片，其特征在于，所述用于每個(gè)所述成角度部分的角度等于45度。
全文摘要
一刀頭包括一具有一第一外表面和一位于第一外表面內(nèi)部的第二外表面的刀體部。第一和第二外表面均由多個(gè)向內(nèi)延伸到刀體部的刀片容置槽間斷,并配置成從第二外表面突出并延伸到第一外表面而形成一環(huán)形凸起。該環(huán)形凸起也由多個(gè)切削刀片槽間斷而形成多個(gè)多個(gè)凸起。刀頭還包括一圍繞刀體延伸并與環(huán)形凸起緊固的夾緊環(huán)。該夾緊環(huán)包括第一和第二環(huán)形部,它們一起限定一具有與環(huán)形凸起形式互補(bǔ)形式的容置溝槽,從而將第一和第二環(huán)形件緊固在一起。
文檔編號(hào)B23F21/12GK1216490SQ97194007
公開(kāi)日1999年5月12日 申請(qǐng)日期1997年3月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月25日
發(fā)明者雷蒙德·E·克拉克, 赫爾曼·J·斯塔特菲爾德, 林登·D·斯蒂克勒斯 申請(qǐng)人:格里森工場(chǎng)