齿轮铣刀及用于齿轮铣刀的可更换的铣削刀片制造技术

技术编号:7281544 阅读:201 留言:0更新日期:2012-04-19 23:37
一方面,本发明专利技术涉及包括切削刃(32)的齿轮铣刀刀片,在其他方面,本发明专利技术还涉及配备有根据本发明专利技术的铣削刀片的齿轮铣刀。切削刃(32)形成在切屑表面(30)和间隙表面(31)之间且在铣削刀片的一对相对的端部(33)之间延伸。各个切削刃(32)除了包括直主刃(321)之外还包括部分刃(324),该部分刃(324)位于所述端部(33)之一和直主刃(321)之间且比主刃(321)短,并从主刃的延伸上的直基准线偏离,更准确地说沿所述端部(33)的方向偏离,且偏离角度(α)至多为10°。

【技术实现步骤摘要】

在第一方面,本专利技术涉及齿轮铣刀,该类型的齿轮铣刀一方面包括能围绕中心轴线旋转且具有旋转对称的基本形状的基体,该基体包括从基体的外周径向向内延伸的两个相对的侧面,且另一方面包括多个可更换的铣削刀片,该多个可更换的铣削刀片安装在侧面上且各自包括形成在切屑表面和间隙表面之间并在铣削刀片的一对相对的且径向分开的端部之间延伸的切削刃,铣削刀片中的某些为齿根刀片,齿根刀片放置于沿基体的外周切向间隔开的位置,而铣削刀片中的其它刀片为齿侧面刀片,齿侧面刀片被切向间隔开且放置成形成位于齿根刀片径向内侧的至少一个环形排列,径向分开的铣削刀片的扫过区域在环形重叠区域中相互重叠,更准确地说通过使至少所述齿根刀片的径向内端部比接下来内侧的齿侧面刀片的径向外端部更靠近基体的中心轴线设置而使径向分开的铣削刀片的扫过区域在环形重叠区域中相互重叠。在第二方面,因此本专利技术还涉及齿轮铣刀刀片。
技术介绍
上述类型的齿轮铣刀最初用于金属工件的粗加工,目的是提供各种机器元件比如齿轮、齿板、齿条等的齿轮轨迹。在工业生产中,这样的粗铣通常通过如下方式执行将工件夹在步进移动的保持架中,由此铣刀在旋转状态下直线地(比如垂直地)进给通过工件的一部分,同时铣出各个齿槽或齿间隙。该步骤通过使保持架步进地移动到达关于铣刀的新位置而重复进行,铣刀铣出另外的间隙直到产生出期望数量的齿或牙。初始的粗铣的结果使齿或“齿坯”变为具有合适地符合名义上规定的确切的齿形状的形状,但是还不具有最终的尺寸精度。因而,需要在一个或多个精加工操作比如精铣、研磨、滚铣等中精加工齿,以便最终实现期望的尺寸精度。就此而言,应指出所述
内的尺寸精度要求通常是约千分之几(thousandths)毫米而不是百分之几(hundredths)毫米。因而,在最终的精加工过程中,大约将去除十分之几(tenths)毫米或百分之几(hundredths)毫米来实现齿轮轨迹的规定的公差。在齿轮铣刀中以及在利用可更换的硬铣削刀片的其他去屑刀具中,存在可能干扰或完全地危及刀具的加工精度的若干误差源。例如,实际上,铣削刀片关于其名义计算尺寸有时增大以及有时缩小(误差在士0.5%范围内),使得铣削刀片的制造结果可能变化。也不能绝对保证基体中的其中安装铣削刀片的座在基体中获得其确切的期望的实体几何位置。可能影响粗铣齿的侧面表面的其他误差源一方面是驱动机床的状态(老化),另一方面是出现振动的风险。先前已知的齿轮铣刀(参见比如JP 2002144129A)的缺点是难以控制与初始粗铣相关的、通常出现在齿的齿侧面中的不可避免的表面缺陷。这样的表面缺陷首先出现在铣削刀片的扫过区域相互重叠的区域中,且这样的表面缺陷可能交替地显现出铣削表面中的凸度(比如,脊、隆起等)或凹度(比如,凹槽、坑、高度差)的形式。利用已知的齿轮铣刀,这些表面缺陷特征不能预测;这些缺陷中的一些缺陷随后可能使得最终的精加工操作更为困难。实际上,凸度相对简单地通过比如关于周围表面磨光而消除,而不会损害齿的公差。然而,凹度是明显更需慎重处理,因为周围表面层必须被磨光或去除直到得到平滑的、尺寸精确的侧面表面。如最常见的情况,如果粗铣的齿侧面表面包括以不可预测模式混乱地相互交替的凹度以及凸度,则最终的精加工操作变得特别棘手。换句话说,关于最终的精加工操作不能实现规定的公差的危险相当大;最糟糕的情形可能引起工件报废。考虑到精加工产品有时具有非常高的经济价值(例如,直径> 2000mm的稀缺的齿轮环可能具有约€ 10 000 或更大的价值),这样的报废是非常不希望的。
技术实现思路
专利技术目的和特征本专利技术旨在避免先前已知的齿轮铣刀的上述缺点并提供一种齿轮铣刀,通过该齿轮铣刀,粗铣齿中的表面缺陷能被预测且从而能被克服。因此,本专利技术的主要目的是提供一种在粗铣齿时产生表面尤其是齿侧面的齿轮铣刀,所产生的表面具有可预测的形状且所产生的表面的不可避免的表面缺陷被限于凸度,而不是凹度。此处已经强调,本专利技术决不声称能够消除最终的精加工操作。相反,本专利技术基于的理解是每个粗制的齿轮铣刀不可避免地受到误差源的削弱,这使得不可能实现绝对的加工完美性,且本专利技术的理解是最终的精加工操作总是需要的。因而,本专利技术的主要目的是方便实现最终的加工同时确保齿轮轨迹尤其是昂贵的工件的期望公差被维持。根据本专利技术,主要目的通过权利要求1的特征部分中限定的特征来实现。根据本专利技术的齿轮铣刀的优选实施方式在从属权利要求2-8中进一步看到。在特定方面中,本专利技术还涉及齿轮铣刀刀片。所述齿轮铣刀刀片的特征在独立权利要求9中看到,除此之外,所述齿轮铣刀刀片的优选实施方式在从属权利要求10-16中限定。附图说明在附图中图1是根据本专利技术的齿轮铣刀的分解透视图,图2是显示了在盘形工件的加工过程中的齿轮铣刀的透视图,图3是刀具的侧视图,图4是齿轮铣刀中包括的齿根刀片的放大透视图,图5是根据图4的齿根刀片的平面图,图6是所述齿根刀片的侧视图,图7是显示了齿根刀片的一端部的几何形状的放大的示意图,图8是根据本专利技术的且包括在齿轮铣刀中的齿侧面刀片的透视图,图9是根据图8的齿侧面刀片的平面图,图10是齿侧面刀片的侧视图,图11是显示了齿侧面刀片的端部的几何形状的放大的示意图,图12是示出了根据本专利技术的铣刀的两个相互重叠的铣削刀片的几何形状的以极大程度放大的示意图,图13是显示了铣削刀片之间的交替重叠关系的、类似于图12的图,以及图14是显示了本专利技术的关于铣削刀片的端部的几何特征的示意图。具体实施例方式在图1至图3中,显示了齿轮铣刀,其根据本专利技术制造且包括基体1和多个铣削刀片2、3。基体1可围绕中心轴线C旋转且具有旋转对称的基本形状。因此,基体包括从公共外周5径向向内延伸的两个相对的镜像对称的侧面4。在该情形中,侧面4具有锥形形状, 其赋予基体盘形几何形状。在传统方式中,可更换的铣削刀片2、3由硬的耐磨的材料比如硬质合金构成,而基体1由较软的材料通常为钢制成。本领域技术人员称为齿根刀片的铣削刀片2紧邻基体的外周安装,而铣削刀片3 沿基体的侧面4安装且称为齿侧面刀片。在所示的优选实施方式中,所有的铣削刀片2、3 是可颠倒(irwertible)的且包括多个交替有用的切削刃。各个铣削刀片通过螺钉6固定在基体上,除螺纹杆7之外,螺钉6还包括具有部分锥形形状的头部8。在安装中,将齿根刀片2放入座或刀片座9中,刀片座9朝基体的外周5开口且包括切向支撑表面10以及侧支撑表面11,用于螺钉6的螺纹孔12开口在侧支撑表面11中。在该情形中,在特别硬的支撑板14 (比如,硬质合金)上形成了径向支撑表面13,支撑板14可拆卸地径向地安装在铣削刀片2内侧。应明白,在根据刀片2的安装状态中,齿根刀片2的径向外端从外周5略微突出ο各个齿侧面刀片3安装在座15中,座15与外周5径向间隔开且具有平行六面体的基本形状。在该座15中包括切向支撑表面16和铣削刀片3被拧紧抵靠的侧支撑表面17。在其他方面,基体1包括具有通孔19的毂部18,两个不同类型的键槽20、21连接到毂部18,用于将来自驱动主轴(未显示)的扭矩传递到铣刀。还应指出,基体包括切屑间隙22、23,当在铣刀的旋转方向R上观察时,切屑间隙 22、23位于各自铣削刀片2、3的前方。在图2中,结合本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:扬·约翰松托马斯·萨格斯特伦
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:

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