通过车削来加工金属工件的方法技术

一种用以在金属工件(50)上形成表面(53)的方法，包括第一加工步骤：提供车削刀片(1)，该车削刀片(1)包括第一切削刃(11)、第二切削刃(12)以及凸形刀尖切削刃(10)，该凸形刀尖切削刃(10)将所述第一切削刃(11)和第二切削刃(12)连接；将在所述第一切削刃(11)和第二切削刃(12)之间形成的刀尖角(α)选择为小于或等于85°，该方法包括另外步骤：适配所述第二切削刃(12)，使得其在进刀方向(99)上形成多于90°的背隙角(ψ)；将所述车削刀片(1)的所有部分在所述进刀方向(99)上定位在所述刀尖切削刃(10)之前；使所述金属工件(50)在第一方向上绕旋转轴线(A3)旋转；以及使所述车削刀片(1)在与所述旋转轴线(A3)平行的或相对于所述旋转轴线(A3)成小于45°的角度的方向上移动，使得所述第一切削刃(11)是工作的并且在所述进刀方向(99)上位于所述刀尖切削刃(10)之前，并且使得所述表面(53)至少部分地由所述刀尖切削刃(10)形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过车削来加工金属工件的方法专利技术
本专利技术属于金属切削的
更具体地是，本专利技术属于车削的领域，该车削通过在诸如数控机床的机床中使用车削刀具车削金属工件来执行。专利技术背景和现有技术本专利技术涉及在金属工件上形成表面的方法，车削刀片在这种方法中的使用，具有在由计算机数控车床执行时使该计算机数控车床执行这种方法的指令的计算机程序，上面存储有这种计算机程序的计算机可读介质，以及表示这种计算机程序的数据流。在金属工件的车削中，金属工件绕中心轴线旋转。金属工件在一端处由诸如一个或多个卡盘或夹爪的可旋转的夹紧装置夹紧。被夹紧的工件的端部能够称为夹紧端或驱动端。为了稳定的夹紧，金属工件的夹紧端或驱动端可具有比金属工件的相反端大的直径，和/或具有位于夹紧端与相反端之间的较大直径的金属工件的部分。可替代地是，金属工件在加工操作、即金属切削操作之前可具有恒定的直径。车削刀片相对于金属工件移动。该相对移动被称为进刀。车削刀片的移动能够在与金属工件的中心轴线平行的方向上，这通常被称为纵向进刀或轴向进刀。车削刀片的移动此外能够在与金属工件的中心轴线垂直的方向上，这通常被称为径向进刀或表面切削(facing)。其它角度的移动或进刀方向也是可能的，这通常被称为仿形切削或仿形车削。在仿形切削中，进刀具有轴向分量和径向分量两者。在车削刀片的相对移动期间，来自金属工件的材料以切屑的形式被移除。切屑优选地是短的和/或具有防止切屑堵塞和/或不会给予被加工的表面的差的表面光洁度的形状或移动方向。能够用于广泛范围的进刀方向的车削刀片的常见形状包括三角形车削刀片。这种刀片在顶视图中，即朝向观察者的前刀面中具有三角形的形状，在该三角形中，所有三条边均具有相等的长度，并且其中刀尖角是60°。三角形的角部呈刀尖切削刃的形式，其通常具有在0.2-2.0mm的范围内的曲率半径。根据ISO标准，这种车削刀片的实例通常被称为TNMG和TCMT，并且通常至少部分地由涂层硬质合金或非涂层硬质合金或立方氮化硼(CBN)或陶瓷或金属陶瓷制成。其它常见形状的车削刀片在顶视图中，即朝向观察者的前刀面中具有菱形的形状，在该菱形中，所有四条边均具有相等的长度，并且其中工作刀尖部的刀尖角是80°。工作角部呈刀尖切削刃的形式，其通常具有在0.2-2.0mm的范围内的曲率半径。根据ISO标准，这种车削刀片的实例通常被称为CNMG，并且通常至少部分地由涂层硬质合金或非涂层硬质合金或立方氮化硼(CBN)或陶瓷或金属陶瓷制成。所述三角形和菱形的车削刀片两者都能够用于在金属工件中车削形成外部90°角部的两个壁，其中在距金属工件的旋转轴线较大距离处的一个壁垂直于旋转轴线，并且在距旋转轴线较小距离处的一个圆柱形壁平行于旋转轴线，其中两个壁由圆形段或弯曲段连接。在此上下文中，外部90°角部是形成在金属工件的外部表面或外表面上或外部表面或外表面处的90°角部，使得圆柱形壁或圆柱形表面背对旋转轴线。这与可能形成在与旋转轴线同心的孔内的内部表面或内表面上或内部表面或内表面处的任何角部不同。所述圆形段或弯曲段在包括旋转轴线的平面上的横截面中呈圆弧的形状，呈圆的四分之一或大致圆的形状的四分之一的形状，该圆具有与车削刀片的刀尖切削刃相同的曲率半径。可替代地是，圆形段或弯曲段具有比车削刀片的刀尖切削刃大的曲率半径。在EP2572816B1中，示出了在加工工件期间的车刀。车刀能够用于在无需对车刀进行任何重新定向的情况下形成两个壁，该壁形成外部90°角部。该刀具包括刀架以及车削刀片。在这种情况下，在刀具平行于工件的中心轴线纵向进刀的同时，使工件旋转。设定角度或进入角度是纵向进刀的方向与主刀刃之间的角度。设定角度或进入角度是95°。车削刀片具有菱形基本形状，并且包括：两个锐角角部，所述两个锐角角部具有80°角；和两个钝角角部，所述两个钝角角部具有100°角。5°的背隙角在车削刀片与工件的生成表面之间获得。工件的生成表面是大致圆柱形的。专利技术人已经发现，在EP2572816B1中的车削方法对于车削刀片给予了令人不满意的刀具寿命或使用时间。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种方法，借助于该方法能够克服上述问题。该目的根据本专利技术的方法来实现，该方法是用以在金属工件上形成表面的方法，该方法包括第一加工步骤：提供车削刀片，该车削刀片包括第一切削刃、第二切削刃和凸形刀尖切削刃，凸形刀尖切削刃将第一切削刃和第二切削刃连接，将在第一切削刃和第二切削刃之间形成的刀尖角α选择为小于或等于85°，其中该方法包括进一步的步骤：适配第二切削刃的定向，使得其在进刀方向上形成多于90°的背隙角ψ，将车削刀片的所有部分在进刀方向上定位在刀尖切削刃之前，使金属工件在第一方向上绕旋转轴线A3旋转，并且使车削刀片在与旋转轴线A3平行的或相对于旋转轴线A3成小于45°的角度的方向上移动，使得第一切削刃在进刀方向上是工作的并且位于刀尖切削刃之前，并且使得表面至少部分地由刀尖切削刃形成。利用这种方法，第二切削刃在第一加工步骤、例如轴向车削步骤期间不经受磨损，并且能够用于随后的第二加工步骤，例如外表面切削步骤，即垂直于且离开金属工件或金属的工件的旋转轴线的进刀，或者用于在相对于第一方向的大致相反或相反的方向上的随后的车削操作。切削刃的磨损以相等的方式分布对于车削刀片的刀具寿命来说是有利的。利用这种方法，能够在无需重新定向的情况下在前面的或随后的第二加工步骤、例如外表面切削操作中使用车削刀片，优选地是以使得刀片磨损分布在较长的切削刃距离上的方式，并且对于由第一加工步骤和第二加工步骤造成的刀片磨损，很少重叠或没有重叠。利用这种方法，如果进刀方向离开工件的部分，工件的所述部分的直径大于所形成的表面(诸如例如在与金属工件的旋转轴线垂直的平面中延伸的壁表面的)的直径，则切屑控制或排屑得到改善。利用这种方法，第一切削刃的进入角度减小，从而导致相对较宽和较薄的切屑，专利技术人已经发现，这给予第一切削刃减小的磨损。因此，该方法涉及轴向车削或纵向车削或仿形车削，其能够是外部的或内部的。优选地是，该方法是外部车削方法，即所形成的表面背对旋转轴线的方法。所形成或生成的表面是旋转对称表面，即具有沿金属工件的旋转轴线的延伸部的表面，并且其中，在与旋转轴线垂直的横截面中，旋转对称表面的每个部分均位于距金属工件的旋转轴线恒定的距离处，其中恒定距离是在0.10mm内，优选地是在0.05mm内的距离。旋转对称表面能够呈例如圆柱形表面或圆锥形表面或截头圆锥形表面或渐缩表面的形式。车削刀片的移动或进刀方向离开与旋转轴线垂直的假想平面。换言之，车削刀片的移动具有在与金属工件的旋转轴线平行的方向上的移动的分量，例如，车削刀片在与旋转轴线平行的方向上移动，或者车削刀片在相对于旋转轴线成一定角度、优选小于15°的角度的方向上移动。在第一示例中，旋转对称表面是绕旋转轴线对称的圆柱形表面。在第二示例中，旋转对称表面是绕旋转轴线对称的圆锥形表面或截头圆锥形表面或渐缩表面。至少部分地由刀尖切削刃生成或形成的旋转对称表面具有波浪形状，该波浪形状具有小的波峰部和波谷部，并且波浪形状至少部分受刀尖半径的曲率和进刀速率影响。波高小于0.10毫米，优选地是小于0.05毫米。在此意义上，形成或生成旋转对称表面是通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用以在金属工件(50)上形成表面(53)的方法，包括第一加工步骤：‑提供车削刀片(1)，所述车削刀片(1)包括第一切削刃(11)、第二切削刃(12)以及凸形刀尖切削刃(10)，所述凸形刀尖切削刃(10)将所述第一切削刃(11)和所述第二切削刃(12)连接，‑将在所述第一切削刃(11)和所述第二切削刃(12)之间形成的刀尖角(α)选择为小于或等于85°，其中，所述方法包括进一步的步骤：适配所述第二切削刃(12)的定向，使得所述第二切削刃(12)在进刀方向(99)上形成多于90°的背隙角(ψ)，将所述车削刀片(11)的所有部分在所述进刀方向(99)上定位在所述刀尖切削刃(10)之前，使所述金属工件(50)在第一方向上绕旋转轴线(A3)旋转，以及使所述车削刀片(1)在与所述旋转轴线(A3)平行的或相对于所述旋转轴线(A3)成小于45°的角度的方向上移动，使得所述第一切削刃(11)是工作的并且在所述进刀方向(99)上位于所述刀尖切削刃(10)之前，并且使得所述表面(53)至少部分地由所述刀尖切削刃(10)形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.09 EP 15189176.91.一种用以在金属工件(50)上形成表面(53)的方法，包括第一加工步骤：-提供车削刀片(1)，所述车削刀片(1)包括第一切削刃(11)、第二切削刃(12)以及凸形刀尖切削刃(10)，所述凸形刀尖切削刃(10)将所述第一切削刃(11)和所述第二切削刃(12)连接，-将在所述第一切削刃(11)和所述第二切削刃(12)之间形成的刀尖角(α)选择为小于或等于85°，其中，所述方法包括进一步的步骤：适配所述第二切削刃(12)的定向，使得所述第二切削刃(12)在进刀方向(99)上形成多于90°的背隙角(ψ)，将所述车削刀片(11)的所有部分在所述进刀方向(99)上定位在所述刀尖切削刃(10)之前，使所述金属工件(50)在第一方向上绕旋转轴线(A3)旋转，以及使所述车削刀片(1)在与所述旋转轴线(A3)平行的或相对于所述旋转轴线(A3)成小于45°的角度的方向上移动，使得所述第一切削刃(11)是工作的并且在所述进刀方向(99)上位于所述刀尖切削刃(10)之前，并且使得所述表面(53)至少部分地由所述刀尖切削刃(10)形成。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一加工步骤进一步包括以下步骤：将所述金属工件(50)夹紧在第一端(54)处，将所述刀尖切削刃(10)设定成比所述车削刀片(1)的所有其它部分距所述第一端(54)更短的距离，以及使所述车削刀片(1)在离开所述第一端(54)的方向上移动。3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一加工步骤进一步包括步骤：布置所述第一切削刃(11)，使得所述第一切削刃(11)以10-45°的进入角度κ1从所述金属工件(50)上切削金属切屑。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一加工步骤进一步包括步骤：提供所述车削刀片(1)，使得所述车削刀片(1)包括与所述第一切削刃(11)相邻的第三凸形切削刃(60)和与所述第三切削刃(60)相邻的第四切削刃(61)，所述方法进一步包括步骤：布置所述第四切削刃(61)，使得所述第四切削刃(61)以10-45°的进入角度κ1从所述金属工件(50)上切削金属切屑。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一加工步骤进一步包括步骤：使所述车削刀片(1)以相对于所述旋转轴线(A3)成小于90°的角度进入所述金属工件(50)中，并且该角度大于在所述车削刀片(1)的所述进刀方向和所述旋转轴线(A3)之间形成的角度。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一加工步骤进一步包括步骤：使所述车削刀片(1)进入所述金属工件(50)中，使得所述刀尖切削刃(10)沿圆的圆弧移动。7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一加工步骤进一步包括步骤：使所述车削刀片(1)进入所述金属工件(50)中，使得在进入期间的切屑厚度是恒定的或大致恒定的。8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述表面(53)是外圆柱形表面，并且其中所述车削刀片(1)的移动是沿着与所述旋转轴线(A3)平行的方向的。9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括步骤：布置所述车削刀片(1)，使得所述车削刀片(1)包括顶表面(8)、相反的底表面(9)，其中参考平面(RP)与所述顶表面(8)和所述底表面(9)平行地定位并且位于所述顶表面(8)和所述底表面(9)之间，所述方法进一步包括步骤：布置所述第一切削刃(11)，使得从所述第一切削刃(11)到所述参考平面(RP)的距离随着距所述刀尖切削刃(10)的距离增大而减小。10.根据权利要求4至9中的任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括步骤：布置所述车削刀片(1)，使得所述车削刀片(1)包括顶表面(8)、相反的底表...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗尼·洛夫，亚当·约翰松，
申请(专利权)人：山特维克知识产权股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE