具有沿切削区域的全长延伸的右旋和左旋切削特征的刀具制造技术

具有右手螺旋(120)和左手螺旋(130)的可旋转的整体切削刀具(100)，其每一个包括具有单独的切削刃(180、190)的中断的切削刃。所述右手螺旋(120)的单独的切削刃(180)关于所述左手螺旋(130)的单独的切削刃(190)围绕切削部分(104)的圆周在轴向上螺旋地交错，使得在沿着所述切削部分(140)的轴向长度(LZ)的每一个轴向位置处，每一个径向横截面均包括处在右手螺旋(120)上的至少一个单独的切削刃(180)和处在左手螺旋(130)上的至少一个单独的切削刃(190)两者。单独的切削刃(180、190)具有沿着所述切削刀具的外圆周(160)的长度，该长度对于所述右手螺旋(120)的单独的切削刃(180)和所述左手螺旋(130)的单独的切削刃(190)是相同的。不同旋向的螺旋(120、130)上的切削刃(180、190)两者都是右旋切削刃(180、190，参见图1至8)或两者都是左旋切削刃(280、290，参见图9至16)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有沿切削区域的全长延伸的右旋和左旋切削特征的刀具
本公开涉及具有右旋切削特征和左旋切削特征两者的切削刀具。更具体地说，本公开涉及具有带有切削刃的右手螺旋(RHS)和带有切削刃的左手螺旋(LHS)的切削刀具，比如修剪和刨槽(rout)刀具，两种螺旋中的每一种均沿着刀具的切削区域的全长延伸。两种螺旋上的切削刃典型地具有相同的旋向，即：都是右旋切削刃(RHC)或左旋切削刃(LHC)。具有所公开的特征的切削刀具可以在加工中使用，例如在碳纤维增强塑料(CFRP)材料的修剪和刨槽应用中使用，并且提供最佳的光洁度、分层和运行参数。
技术介绍
在以下的论述中，参考了某些结构和/或方法。然而，以下参考不应解释为承认这些结构和/或方法构成现有技术。申请人明确地保留证明这样的结构和/或方法不具有作为破坏本专利技术的现有技术的资格的权利。存在用于材料(包括用于CFRP材料)的修剪和刨槽操作的几种常规切削刀具。然而，这些常规切削刀具在所提到的操作中具有弱点。一种类型的常规切削刀具是螺旋立铣刀。螺旋立铣刀由右旋(RH)或左旋(LH)切削刃组成，可以用于粗加工或精加工，并且典型地产生好的光洁度。然而，切削刃仅在一个方向上并且可能例如由于部件的分层而不利地影响切削操作。另一种类型的常规切削刀具是锯齿刨槽机。锯齿刨槽机包含具有类似于粗加工立铣刀的相对的锯齿的RH或LH切削刃。然而，锯齿刨槽机可以产生一侧分层。另一种类型的常规切削刀具是螺纹刻石刀，其由产生小棱锥型切削刃的浅RH和LH排屑槽组成。然而，螺纹刻石刀根据CFRP工件中纤维的构成和方向产生变化的结果。又一种类型的常规切削刀具是压缩立铣刀，其在沿着该刀具的长度的分离的区域中具有RH切削刃和LH切削刃，该切削刃一起在工件中产生压缩以减小分层。然而，有限的切削区域减小该刀具的多用性和有用性。在FR2972122、美国专利No.7,090,442和美国专利公报No.2013/0209184和2015/0093204中公开了常规切削刀具的方面。
技术实现思路
代替当前使用的用于材料(包括用于CFRP材料)的修剪和刨槽操作的常规切削刀具，开发了具有延伸切削区域的全长的左旋切削特征和右旋切削特征的修剪和刨槽刀具。左旋切削特征和右旋切削特征的组合产生在存在该左旋切削特征和右旋切削特征的切削刀具的长度上的压缩切削。压缩切削在工件材料中产生有利于防止工件中分层的压缩力。沿着切削区域的全长存在压缩切削和伴随的压缩力允许切削刀具用于加工具有变化的厚度和轮廓的工件并且允许在需要更换切削刀具之前切削刀具在多次切削上的延长使用。所公开的切削刀具具有带有压缩切削的切削区域，该切削区域在长度上最大化，以允许在具有非均匀的厚度和轮廓的工件中使用切削刀具(只要厚度范围仍处在对应于不超过切削区域的长度的值内)，以最小化必须使用具有带有压缩切削的特定的切削区域的不同切削刀具(该压缩切削伴随有与工件的各种厚度相关的压缩力)。所公开的切削刀具具有在右手方向和左手方向两者上的深齿槽排屑槽，以允许最佳排屑。这允许切削刀具在浅的修剪切削和完全接合的粗加工切削中使用。修剪和刨槽刀具是整体碳化物刀具或碳化物涂覆的刀具。所公开的切削刀具例如可以是立铣刀、粗加工立铣刀、修剪器、刨槽机、压缩刨槽机、锯齿刨槽机或刻刀石。总之，切削刀具的示范性实施方式包括实心主体，其包括切削部分和柄部分。切削部分和柄部分沿着实心主体的纵向延伸的旋转轴线相继地布置，并且切削部分朝向切削刀具的前端并且柄部分朝向切削刀具的后端。切削部分包括第一类型的切削特征和第二类型的切削特征，其中第一类型的切削特征包括多个右手螺旋并且第二类型的切削特征包括多个左手螺旋。所述多个右手螺旋中的每一个包括具有多个单独的切削刃的中断的切削刃，并且所述多个左手螺旋中的每一个包括具有多个单独的切削刃的中断的切削刃。切削部分的纵向长度由在平行于实心主体的纵向延伸的旋转轴线的方向上的长度限定，在该长度上，所述多个右手螺旋与所述多个左手螺旋交叉。所述多个右手螺旋中的每一个的单独的切削刃关于所述多个左手螺旋中的每一个的单独的切削刃围绕切削部分的圆周在轴向上螺旋地交错，使得在沿着切削部分的轴向长度的每一个轴向位置处，每一个径向横截面包括处在右手螺旋上的至少一个单独的切削刃和处在左手螺旋上的至少一个单独的切削刃。所述多个右手螺旋中的每一个上的单独的切削刃和所述多个左手螺旋中的每一个上的单独的切削刃具有沿着切削刀具的外圆周的长度，并且所述多个右手螺旋中的每一个的单独的切削刃的长度等于所述多个左手螺旋中的每一个的单独的切削刃的长度。一种用以制造可旋转的整体切削刀具的示范性方法包括：形成碳化钨制成的实心主体、将实心主体切削成期望的长度、将实心主体研磨成期望的直径，以及将第一类型的切削特征和第二类型的切削特征研磨成切削刀具的切削部分。研磨切削特征包括形成单独的切削刃的排屑槽、前刀面和间隙表面中的一个或多个。一种用以加工由碳纤维增强塑料制成的工件的示范性方法包括：将可旋转的整体切削刀具安装到机床的刀架中并且针对初始刀具位置进行测量，将工件安装在机床中并且针对初始工件位置进行测量，操作机床以使切削刀具以期望的RPM围绕纵向延伸的旋转轴线旋转，使工件与旋转的切削刀具接合以从工件去除材料，以及使旋转的切削刀具相对于工件沿着预定的路径以设定的进刀速率平移以将工件形成为期望的形状。附图说明可以结合附图阅读优选实施方式的以下详细说明，在附图中相似的数字表示相似的元件并且在附图中：图1显示了用于材料的修剪和刨槽操作的切削刀具的第一示范性实施方式的侧视图，该切削刀具具有沿着切削区域的全长延伸的两种类型的切削特征并具有平口尖头类型(有时也称为扁平尖头类型或非切削端类型)。图2以放大的表面视图显示了图1中的切削刀具上的两种类型的切削特征的切削齿的细节。图3是沿着顺着图1中的切削刀具的纵向旋转轴线的第一方向的轴向视图，显示了沿图1中显示的线3-3的切削刀具的横截面。图4是沿着顺着图1中的切削刀具的纵向旋转轴线的第二方向的轴向视图，显示了平口尖头类型的特征。图5和图6是分别显示了沿图2中显示的线5-5的第一切削刃的横截面(图5)和视图6的侧视表面视图(图6)的放大视图。图7和图8是分别显示了沿图2中显示的线7-7的第二切削刃的横截面(图7)和视图8的侧视表面视图(图8)的放大视图。图9显示了用于材料的修剪和刨槽操作的切削刀具的第二示范性实施方式的侧视图，该切削刀具具有沿着切削区域的全长延伸的两种类型的切削特征并具有平口尖头类型(有时也称为扁平尖头类型或非切削端类型)。图10以放大的表面视图显示了图9中的切削刀具上的两种类型的切削特征的切削齿的细节。图11是沿着顺着图9中的切削刀具的纵向旋转轴线的第一方向的轴向视图，显示了沿图9中显示的线11-11的切削刀具的横截面。图12是沿着顺着图9中的切削刀具的纵向旋转轴线的第二方向的轴向视图，显示了平口尖头类型的特征。图13和图14是分别显示了沿图10中显示的线13-13的第一切削刃的横截面(图13)和视图4的侧视表面视图(图14)的放大视图。图15和图16是分别显示了沿图10中显示的线15-15的第二切削刃的横截面(图15)和视图16的侧视表面视图(图16)的放大视图。图17A-C在偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可旋转的整体切削刀具，包括：实心主体，其包括切削部分和柄部分，其中所述切削部分和所述柄部分沿着所述实心主体的纵向延伸的旋转轴线相继地布置，并且所述切削部分朝向所述切削刀具的前端，并且所述柄部分朝向所述切削刀具的后端，其中所述切削部分包括第一类型的切削特征和第二类型的切削特征，其中所述第一类型的切削特征包括多个右手螺旋并且所述第二类型的切削特征包括多个左手螺旋，其中所述多个右手螺旋中的每一个包括具有多个单独的切削刃的中断的切削刃，并且所述多个左手螺旋中的每一个包括具有多个单独的切削刃的中断的切削刃，其中所述切削部分的纵向长度由在平行于所述实心主体的纵向延伸的旋转轴线的方向上的长度限定，在该长度上，所述多个右手螺旋与所述多个左手螺旋交叉，其中所述多个右手螺旋中的每一个的单独的切削刃关于所述多个左手螺旋中的每一个的单独的切削刃围绕所述切削部分的圆周在轴向上螺旋地交错，使得在沿着所述切削部分的轴向长度的每一个轴向位置处，每一个径向横截面均包括处在右手螺旋上的至少一个单独的切削刃和处在左手螺旋上的至少一个单独的切削刃两者，其中所述多个右手螺旋中的每一个上的单独的切削刃和所述多个左手螺旋中的每一个上的单独的切削刃具有沿着所述切削刀具的外圆周的长度，并且其中所述多个右手螺旋中的每一个的单独的切削刃的长度等于所述多个左手螺旋中的每一个的单独的切削刃的长度。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.02 US 15/013,0741.一种可旋转的整体切削刀具，包括：实心主体，其包括切削部分和柄部分，其中所述切削部分和所述柄部分沿着所述实心主体的纵向延伸的旋转轴线相继地布置，并且所述切削部分朝向所述切削刀具的前端，并且所述柄部分朝向所述切削刀具的后端，其中所述切削部分包括第一类型的切削特征和第二类型的切削特征，其中所述第一类型的切削特征包括多个右手螺旋并且所述第二类型的切削特征包括多个左手螺旋，其中所述多个右手螺旋中的每一个包括具有多个单独的切削刃的中断的切削刃，并且所述多个左手螺旋中的每一个包括具有多个单独的切削刃的中断的切削刃，其中所述切削部分的纵向长度由在平行于所述实心主体的纵向延伸的旋转轴线的方向上的长度限定，在该长度上，所述多个右手螺旋与所述多个左手螺旋交叉，其中所述多个右手螺旋中的每一个的单独的切削刃关于所述多个左手螺旋中的每一个的单独的切削刃围绕所述切削部分的圆周在轴向上螺旋地交错，使得在沿着所述切削部分的轴向长度的每一个轴向位置处，每一个径向横截面均包括处在右手螺旋上的至少一个单独的切削刃和处在左手螺旋上的至少一个单独的切削刃两者，其中所述多个右手螺旋中的每一个上的单独的切削刃和所述多个左手螺旋中的每一个上的单独的切削刃具有沿着所述切削刀具的外圆周的长度，并且其中所述多个右手螺旋中的每一个的单独的切削刃的长度等于所述多个左手螺旋中的每一个的单独的切削刃的长度。2.根据权利要求1所述的可旋转的整体切削刀具，其中，所述多个右手螺旋中的每一个上的所述单独的切削刃和所述多个左手螺旋中的每一个上的所述单独的切削刃具有相同的旋向。3.根据权利要求1所述的可旋转的整体切削刀具，其中，所述多个右手螺旋中的每一个上的所述单独的切削刃是右旋切削刃并且所述多个左手螺旋中的每一个上的所述单独的切削刃是右旋切削刃。4.根据权利要求1所述的可旋转的整体切削刀具，其中，所述多个右手螺旋中的每一个上的所述单独的切削刃是左旋切削刃并且所述多个左手螺旋中的每一个上的所述单独的切削刃是左旋切削刃。5.根据权利要求1所述的可旋转的整体切削刀具，其中，存在不同数量的右手螺旋和左手螺旋。6.根据权利要求1所述的可旋转的整体切削刀具，其中，所述多个左手螺旋相对于所述切削部分的后边界轴向地向后延伸并且所述多个右手螺旋相对于所述切削部分的前边界轴向地向前延伸。7.根据权利要求1所述的可旋转的整体切削刀具，其中，所述切削部分的所述纵向长度具有与所述切削刀具的直径成比例的值并且范围从(1×所述切削刀具的直径)至(10×所述切削刀具...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰森·多兹，西德尼·图默斯，科迪·克拉夫，
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