加工工具制造技术

本发明专利技术是关于一种用于切削加工材料的加工工具（14），尤适用于加工木材或木质材料、金属、塑料及/或复合材料。该加工工具围绕一旋转轴（1）受到旋转驱动且包括至少一个由多个具有刃缘（3，3″）的切刃（2，2″）组成的沿周向布置的列（17，18，19），所述刃缘至少局部相互重叠。所述刃缘（3，3″）具有一钻刃角且所述刃缘与该旋转轴（1）之间有一轴间角（λ）。该轴间角（λ）在大于等于55°小于90°的范围内。该钻刃角大于55°。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加工工具本专利技术是关于一种如申请专利范围第1项的前言所述类型的用于切削加工材料的加工工具，该加工工具尤适用于加工木材或木质材料、金属、塑料及/或复合材料。切削加工材料的目的在于制出无需精加工的平滑表面，为此须优化加工工具的切刃几何形状。然而，特别在加工木材或木质材料时会出现各种有损于被加工表面的质量的不利情况。例如，切削木材过程中会出现所谓的“开裂”（Vorspaltung）。沿木纹方向切削木屑时，切刃会陷入裂纹中。此点虽方便加工且延长切刃寿命，然亦会使表面粗糙。此外，拿开刀具后或须重设工件纹路。为在此效果影响下仍可获得尽可能平滑且毋需精加工的表面，须使工具刃缘具有轻度刃缘倒圆及较小钻刃角。然钻刃角亦受到限制，其视所使用的不同切削材料而不得低于某个值。若钻刃角过小，则加工甫一开始刃缘即随倒圆增大而变钝以及/抑或刃缘上出现裂缝，遂使必要的切削效果无法实现。另一影响因素是待加工材料。在对尤其适于制作窗框的木料柳桉进行加工时，切刃磨损程度约为切削加工红杉时的五十倍。出于耐磨考虑，钻刃角不宜过小，而为了提高表面质量，钻刃角又不宜过大，有鉴于此，采用高速钢时钻刃角通常介于30°与45°之间，采用硬金属时钻刃角通常介于40°与55°之间。采用更大硬度的切刃材料时钻刃角不得大于此范围。另一影响切削效果的因素是轴间角，即刃缘相对于旋转轴或旋转运动方向的角度。先前技术需解决的问题为，切刃倾斜在旋转运动方向及与其垂直的轴向上皆会造成反作用力。WO2008/113314A1提出一种用于解决此问题的滚刀，其硬金属刀片各段具有不同轴间角且以某种方式定向，使得铣削过程中不同区段所形成的轴向力至少基本上相互抵消。然而，切刃磨损及表面质量问题仍未得到解决，因此，切刃仍须采用上述范围的常规钻刃角。本专利技术的目的在于对同类型加工工具进行改良，以便在改善表面加工效果的同时减小磨损。本专利技术用以达成该目的的解决方案为具有申请专利范围第1项所述的特征的加工工具。根据本专利技术，各切刃的轴间角皆在大于等于55°小于90°的范围内，所述切刃的钻刃角皆大于55°且有利皆在大于等于55°小于等于80°的范围内。所述轴间角较佳皆在大于等于60°小于等于80°的范围内，尤佳约70°。根据本专利技术的布置方式，刃缘所采用的轴间角较大，故而刃缘以一切削截面而非垂直接触工件。故而此处是以大体垂直于旋转运动方向的方向分量对材料进行刨削，而非传统意义上的铣削。尽管所采用的轴间角远高于用于执行加工任务时的一般轴间角，然而在上述刨削截面中，有效轴间角、有效间隙角及二者相加而成的有效切角皆小得多。由此即可将开裂降至最低。拿开刀具后亦毋需重设工件纹路，故而透过本专利技术切削能够制出无需精加工的平滑表面。此外，消耗的切割能量较少，此举亦有利于加工非木质材料。对刃缘耐磨性起决定作用的是切刃横截面中测得的实际钻刃角而非前述沿旋转运动方向测得的有效钻刃角。由于该实际轴间角较大，故而刃缘始终保持锋利。本专利技术将刃缘钝化及形成刃缘裂缝的可能性降至最低，从而在提高切削加工的表面效果的同时延长加工工具寿命。根据一种较佳实施方式，所述切刃实施为具有旋转运动方向的周边切刃，其中，其相应轴间角皆在一由该旋转运动方向及一平行于旋转轴的轴向定义的平面中测得，其中，所述轴间角在该刃缘与该轴向之间形成。采用上述布置方式的周边切刃可应用在圆锯、圆盘型铣刀、轮廓铣刀、卷边模、轮廓铣刀，柄形工具以及刨刀上。根据本专利技术的改进方案，设计为周边切刃的切刃以一定轴间角成组逆向布置，其正负号相反且特别是绝对值相等。透过此种方式，切削过程中切片上产生的轴向力分量至少基本上相互抵消。由此即可将工具及工件上的反作用力降至最低甚或予以消除。特别是，设计为周边切刃的切刃成对逆向布置。根据观察，用具有轴间角的工具加工平坦材料时，轴向接触平表面所产生的噪声高于不带轴间角的工具。然而在前述本专利技术实施方案中，切刃在极其狭小的空间上直接镜像式面对面布置，其径向切割力相互抵消，故而该加工工具噪声较低。采用较大轴间角加工材料时，必须使切刃以紧贴材料边缘的方式始终对准材料。若切刃不对准材料，材料边缘出现裂纹的危险会明显增大。为使该加工工具的工作区域无论工件宽度如何均能方便地被发现，在该区域中所述切刃以邻接二工件边缘的方式向工件倾斜，根据本专利技术较佳改进方案，所述切刃的组及所述逆向切刃的组分别具有不同的彩色标记。此举方便了加工工具及工件间的相对定位，从而使向工件倾斜的所述刀片分别接触二工件边缘。根据本专利技术的另一有利实施方案，设计为周边切刃的切刃以正负号相同且特别是绝对值相等的轴间角同向或基本同向布置。此举例如有利于希望藉由径向反作用力将工件压紧在底座的情况。以双面镀覆的木料为例，有利的是将切刃布置在该加工工具的朝向涂料的两侧上。为加工不同硬度的板材，此类工具通常实施为，少量切刃自该工具的基准面出发对准一方向，该工具的其他切刃则对准另一方向。视被加工板材的硬度情况可增加或减少所述其他切刃的数量以达到所期望的轴向压紧力。对周边切刃而言，必须透过对其刃缘的轮廓进行相应调整以对某种轮廓偏差进行修正，该轮廓偏差是因刃缘轴间角较大而与所期望的加工轮廓所产生的差别。有鉴于此，设计为周边切刃的切刃的刃缘有利皆经过凸起成型处理或研磨以使它们的总长形成一共同的轨迹轮廓，特别是共同的圆柱形或圆锥形轨迹轮廓，其中，该轨迹轮廓与所希望的铣削轮廓相符。透过此种方式即可使所产生的圆柱形、圆锥形或其他形状的铣削轮廓与所希望的铣削轮廓相符。若铣削轮廓并非圆柱形或圆锥形轮廓，则可实施相应修正以使所述切刃以类似方式运动。根据另一有利实施方案，所述具有刃缘的切刃设计为具有一旋转运动方向的端面切刃，其中，其相应轴间角皆在一由该旋转运动方向及一垂直于该旋转轴的径向定义的平面中测得，其中，所述轴间角在所述刃缘与该径向之间形成。透过此种方式可产生钻孔工具及柄形工具并利用所述工具的端面依照本专利技术方法实施切削。根据一种较佳实施方式，所述切刃具有平坦刀面。此举便于制造及研磨切刃及硬质刀尖。作为替代方案，亦可使所述切刃具有经成型处理的特别是凹下的刀面。其中，该成型结构以某种程度在整个刀面上延伸，使得该成型结构亦触及该刃缘从而使该刃缘不再直线延伸。沿整个刃缘的轴间角亦因点而异，而非保持不变，尽管该较大的平均轴间角始终处于本专利技术范围内。因地而异的轴间角可对切削性能产生积极影响。根据一种有利实施方式，所述切刃具有横向于该旋转运动方向的端面，其中，所述端面自刃缘出发以沿该径向向内延伸的方式成型。该实施方式考虑到了以下情况：因为本专利技术的轴间角较大，故而切刃以其就旋转运动而言靠前的端面接触工件。由于此种情况及正间隙角的存在，故而前刀尖承受的负荷较高。本专利技术的成型结构可将该负荷降至最低并防止切刃出现裂缝。根据有利改进方案，以某种方式使该端面经过成型处理特别是使其凹下，使得该端面以一小于90°的棱角邻接该刀面。透过此种方式，该前端面以更小的角度接触工件。由于间隙角更锐利，故而切刃的端面区域更易进入待加工材料从而降低切削力，而降低切削力则有助于为切刃材料或刀片材料及相应刃缘减轻负荷。靠后的端面亦可经过成型处理以便为相应刃缘减轻负荷。根据另一实施方案，以某种方式使该端面经过成型处理，使得该端面藉由一凸起弯曲面或一斜面邻接该刀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.28 EP 10000837.41.一种用于切削加工材料的加工工具(14)，该加工工具围绕一旋转轴(1)受到旋转驱动，包括至少一个由多个具有刃缘(3，3'，3”)的切刃(2，2'，2”)组成的沿周向布置的列(17，18，19)，所述刃缘至少局部相互重叠，其中，所述刃缘(3，3'，3”)具有一钻刃角(β)且所述刃缘与该旋转轴(1)之间有一轴间角(λ1，λ1'，λ1"，λ2)，其特征在于，该轴间角(λ1，λ1'，λ1"，λ2)在大于等于55°到小于90°的范围内，该钻刃角(β)大于55°。2.如权利要求1所述的加工工具，其中，该钻刃角(β)在大于55°到等于80°的范围内。3.如权利要求1或2所述的加工工具，其中，该轴间角(λ1，λ1'，λ1"，λ2)在大于等于60°小于等于80°的范围内。4.如权利要求3所述的加工工具，其中，该轴间角(λ1，λ1'，λ1"，λ2)为70°。5.如权利要求1所述的加工工具，其中，所述具有刃缘(3，3')的切刃(2，2')设计为周边切刃，其具有一旋转运动方向(4)，其中，其相应轴间角(λ1，λ1'，λ1")皆在一由该旋转运动方向(4)及一平行于该旋转轴(1)的轴向(5)定义的平面中测得，其中，所述轴间角(λ1，λ1'，λ1")在所述刃缘(3，3')与该轴向(5)之间形成。6.如权利要求5所述的加工工具，其中，所述设计为周边切刃的具有刃缘(3，3')的切刃(2，2')以正负号相反的轴间角(λ1，λ1'，λ1")成组逆向布置。7.如权利要求6所述的加工工具，其中，该设计成周边切刃的具有刃缘(3，3')的切刃(2，2')设置成具有相同绝对值的轴间角(λ1，λ1'，λ1")。8.如权利要求6所述的加工工具，其中，所述设计为周边切刃的具有刃缘(3，3')的切刃(2，2')成对逆向布置。9.如权利要求6所述的加工工具，其中，所述切刃(2)的单一组及所述逆向切刃(2')的单一组分别具有不同的彩色标记。10.如权利要求5所述的加工工具，其中，所述设计为周边切刃的具有刃缘(3，3')的切刃(2)以正负号相同的轴间角(λ1)同向或基本同向布置。11.如权利要求10所述的加工工具，其中，所述设计为周边切刃的具有刃缘(3，3')的切刃(2)具有绝对值相同的轴间角(λ1)。12.如权利要求5所述的加工工具，其中，所述设计为周边切刃的具有刃缘(3，3')...

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