加工刀具制造技术

本发明专利技术涉及一种用于材料切削加工的加工刀具(9)，它设置用于绕转动轴线(1)被驱动转动。加工刀具(9)包括具有刀刃(3)和在该刀刃(3)上的至少一个点(P)的多个刀头(2)。刀刃(3)因为其围绕转动轴线(1)转动而描绘出围绕转动轴线(1)绕行的刀刃轨迹轮廓(13)。设有一个转动平面(D)，该转动平面包含点(P)并且垂直于转动轴线(1)。还设有刀头(2)的横截平面(E)，该横截平面包含点(P)并且在点(P)上垂直于刀刃(3)。刀刃(3)在点(P)上和在横截平面(E)内具有后角(α)、楔形角(β)和前角(γ)。刀刃(3)在点(P)上相对该转动轴线(1)形成轴交角(λ)。刀刃轨迹轮廓(13)在点(P)上相对该转动平面(D)形成主偏角(κ)。刀刃(3)在该点(P)和在该转动平面(D)内具有有效后角(αeff)、有效楔形角(βeff)和有效前角(γeff)。后角(α)≤0°，并且轴交角(λ)和主偏角(κ)如此相互匹配，即有效后角(αeff)≥0°。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于材料、尤其是木头或木质材料、金属、塑料和/或复合材料的切削加工的加工刀具。
技术介绍
用于材料切削加工的加工刀具具有受到其刀头的刀刃状态限制的有限的使用寿命。影响使用寿命的ー个重要因素是刀刃的楔形角。尽可能大的楔形角延长使用寿命并且导致刀头具有更好的耐锐度损伤性和耐崩裂性。 不过，不能选择任意大小的楔形角，这是因为楔形角受到其它影响因素的限制。许多材料无法或者只能较差地以小的前角来加工。对于木头和木材，太小的前角导致差的表面质量，因而必须选择足够大的正的前角。根据现有技术，后角也被设计成具有足够大的正值的角度，这是因为刀头的切削面否则在待切削エ件上产生显著的摩擦力。此外，切削面与エ件的接触阻止刀刃干净利落地切入待切削材料。根据一般通用的定义，刀头或者说其刀刃的几何形状由后角、楔形角和前角来确定，在这里，在这样ー个平面内来測量上述这三个角度，该平面包含在刀刃上的ー个点并且在该点垂直于刀刃。后角、楔形角和前角相加得到90°。需要大的正的前角和同样为正的后角以及后角、前角和楔形角相加为90°的要求造成留下的楔形角必然明显小于90°并且楔形角大小受到限制。这导致必须找到ー种折中。虽然楔形角縮小能够因由此得到大的前角和或许还由此得到大的后角而导致更好的切削效果，但这同时在材料加工中导致更高的刀刃崩裂危险和刀刃更快地变钝圆。相反，楔形角的增大虽然延长了使用寿命，但同时因前角縮小和/或后角缩小而可能使切削效果变差。在上述两种背道而驰的趋势中要挑选折中方案，结果，折中方案不总是令人满意。
技术实现思路
本专利技术基于以下任务，提供一种用于材料切削加工的、具有更长的使用寿命并且同时具有更好的切削效果的加工刀具。该任务将通过一种用于材料切削加工的加工刀具来完成，它设置用于绕转动轴线被驱动转动并包括具有刀刃和在该刀刃上的至少ー个点的多个刀头，这些刀刃因为其围绕转动轴线转动而描绘出围绕该转动轴线绕行的刀刃轨迹轮廓，其中，设有ー个转动平面，该转动平面包含所述点并且垂直于该转动轴线，设有该刀头的横截平面，该横截平面包含所述点并且在所述点上垂直于该刀刃，该刀刃在所述点上和所述横截平面内具有后角、楔形角和前角，该刀刃在所述点相对于转动轴线形成轴交角，该刀刃轨迹轮廓在所述点相对于转动平面形成主偏角，该刀刃在该点上和该转动平面内具有有效后角、有效楔形角和有效前角，其中该后角<0°，该轴交角和该主偏角如此相互匹配，即，该有效后角彡0°。首先，本专利技术的出发点是，在刀头的ー个横截平面中測量后角、楔形角和前角，该横截平面在刀刃上的一个点处垂直于该刀刃。在该横截平面中測定的楔形角作为刀刃強度的衡量尺度。不过，根据本专利技术，也如此布置这些刀刃，即，形成轴交角和主偏角。为了确定切削效果或切割效果，由轴交角得到一个偏离的坐标系，该坐标系不在刀头的横截平面内，而是在转动平面内。在转动平面内測量地形成了有效后角、有效楔形角和有效前角，这些角不同于上述的后角、楔形角和前角。不过，上述的有效角对于切削效果或切割效果是有用的。基于此，本专利技术依据以下认识，在适当地使轴交角和主偏角相互匹配情况下，可以与现有技术教导相背地选择其值为零或为负的后角。就是说，轴交角和主偏角的协作造成有效后角在后角为负的情况下等于零，甚至为正。结果，这导致因为后角的值为零或为负而可以形成比迄今为止大许多的楔形角。这因为不太容易变钝圆和因为不太易于崩裂而延长了刀刃的使用寿命。不过，因为在转动平面内作用的有效后角同时>0，所以尽管楔形角増大，但没有不利地影响切削效果或切割效果。此外，因为在横截平面内的增大的楔形角,所以也为增大有效前角以改善切削效果留下了很大的余地。在刀头的横截平面内测量的后角等于零可能是适当的。在有利的改进方案中，后角<0°，最好在从包含-1°至包含-10°的范围内，尤其至少近似为-6°。在其它有利的改进方案中，轴交角在从包含55°至小于90°的范围内，优选在从包含60°至包含80°的范围内，尤其约为70°，在这里，主偏角在从包含20°至包含70°的范围内，尤其在从包含30°至包含60°的范围内。从上述的角度说明中得出了在刀头横截平面内测量的角度与在转动平面内測量的有效角度相差许多。结果，可以选择比较大的、延长使用寿命的楔形角，而同时可以在与切削效果相关的转动平面内出现或者说形成具有足够大的正值的有效楔形角和有效前角，以获得良好的切削效果。形成在刀头横截平面内測量、与使用寿命相关且具有在现有技术中常见的< 90°数值的楔形角可能是符合目的的，由此出现在转动平面内测量的、很大的正有效前角和/、或有效后角。但采用在刀头横截平面内测量的>90°的楔形角是有利的，其优选在从包含90°至包含110°的范围内，尤其约为100°。由此ー来，实现了刀头使用寿命的显著延长，而同时可以为了好的切削效果调节出还是足够大的前角和后角。在例如具有沿着刀刃恒定不变的主偏角以便产生棱角的某些加工刀具实施方式中，不过，也在刀刃被构型成具有沿刀刃没有太大改变的主偏角以产生具有异型形状的切削表面的情况下，以下措施可能是有利的，即，刀刃沿其整个长度在所有的点具有< 0°的后角和>0°的有效后角。在这里，对于整个刀刃得到上述的尤其关于延长使用寿命且同时改善切削效果的优点。在另一明显不同于圆锥形的、尤其形状很不规则的且用于在エ件上产生异型构型的棱边的刀刃轨迹轮廓的情况下，可能在刀头上出现因为其局部主偏角而无法满足几何形状前提条件的多个局部区域，所述几何形状前提条件对于后角和有效后角根据本专利技术匹配协作是必需的。在这样的情况下可能合适的是，刀刃只在沿着合适的刀刃局部的多个点上具有<0°的后角和>0°的有效后角。在周向刀头情况下，必须通过相应调整的刀刃形状来修正因刀刃具有较大的轴交角而相对于期望的加工形状出现的形状变形。刀头的刀刃因此可以有利地如此构型或者打磨为鼓凸形，即，它沿着其整个长度在同一个刀刃轨迹轮廓、尤其在同一个圆锥形刀刃轨迹上延伸，在这里，刀刃轨迹轮廓对应于期望的铣削轮廓。由此ー来，出现了准确的、例如呈圆锥形的铣削结构，它虽然有较大的刀头轴交角，但导致例如在エ件上形成平面棱。在呈非圆锥形的形状的情况下，按照类似方式修正周向刀头的走向。可能合适的是，本专利技术的刀头形状可以一体地形成在加工刀具中。在有利的改进方案中，加工刀具包括主体和与主体独立地呈刀片状构成的刀头，刀头由高硬度刀具材料构成，尤其由硬金属、陶瓷刀具材料、单晶金刚石、PKD(多晶金刚石)或者CVD(化学气相沉积，尤其用于金刚石涂覆)，它们通常只按照平面形式来制造，但是尤其也可通过再加工而具有独特构型。由此ー来，让加工刀具的使用寿命可以与该刀具材料的大的楔形角相关地进ー步延长并因而由于有效或者说有用的楔形角或者切削角的縮小而获得了ー级的表面效果。附图说明以下将结合附图来详细说明本专利技术的实施例，其中图I以透视图示出按照本专利技术构成的、包括刀头的且用于在エ件上形成斜面的加エ刀具；图2是根据图I的布置结构及刀头角取向细节的的周向视图；图3以横截面视图示出根据图I和图2的加工刀具及一个单独的刀头的细节的透视细节图；图4是针对图5和图6所示的横截面的根据图I至图3的刀头说明的示意俯视图；图5是对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·德雷斯勒，
申请(专利权)人：德国莱德曼有限责任及两合公司，
类型：发明
国别省市：