切削刃的修圆方法和设备技术

一种对刀具的切削刃进行处理以降低所述切削刃在随后加工过程中损坏程度的方法。一具有多根刷毛的刷子可围绕一转动轴线旋转，并相对于切削刃定位，令刷子轴线垂直于切削刃，或者相对于该垂直方向成大约正／负２０度。随后，使刷子旋转，并使刀具和旋转的刷子在有磨料参与的情况下彼此接触。切削刀具最好是一用于切削齿轮之类带齿制品的切削刀片，其中切削刃是由切削刀片的前表面和切削后面相交而成。旋转刷能有效地对靠近切削刃的前表面和切削后面的一部分进行抛光，同时对切削刃进行修圆。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于加工诸如齿轮之类带齿制品的刀具。具体地说，本专利技术主要涉及硬质合金刀具，并涉及用于降低刀具切削刃在加工过程损坏程度的方法和设备。
技术介绍
众所周知，通过端面铣削或端面滚铣来制造锥齿轮环或小齿轮的切削刀具是由多个切削刀片组成，这些刀片从一圆形切刀头的端面或圆周面沿轴向凸伸。这样的刀具和/或刀片可以从例如授予Blakesley的美国专利4,575,285、授予Whitmore的3,192,604和授予Kotthaus的4,530,623中看到。如这些专利中所揭示的切削刀片通常是用高速钢制成，但也可以用通过粉末冶金工艺成形的硬质合金材料的复合物(例如烧结的硬质合金)来制造。这样的复合物包括例如在钴(Co)基体内的碳化钨(WC)。当要将一切削刃磨锋利时，通常对切削刃的一个或多个面进行磨削而使切削刃恢复可接受的切削状况。例如，在美国专利4,575,285所揭示的条状(stick-type)切削刀片中，只需要磨削刃的前面和侧面，就可以将切削刃磨锋利。将此类切削刀片磨锋利可以用若干种已知的方式来实现，包括授予Ellwanger等人的美国专利4,170,091或授予Pedersen等人的5,168,661。在也揭示了条状切削刀片的美国专利4,503,623中，同样是对侧面进行磨削，但是仍需要对前表面进行磨削来将刀片磨锋利。美国专利3,192,604所揭示的切削刀片是已知的铲齿型切削刀片，这些刀片是通过只对前表面进行磨削而磨锋利的。从授予Sweet的美国专利5,503,588可以发现用于将铲齿型切削刀片磨锋利的工艺。在将很多切削刀片(特别是由例如碳化物等脆性材料制成的切削刀片)磨锋利之后，最好(甚至必须)以某种方式对切削刃进行处理，以防止其在切削作业开始时发生碎裂。在碳化物材料中，发生碎裂的一个原因是碳化物/金属-基体复合物是非常脆的，锋利的切削刃存在这样的问题，即，在薄的切削刃处，碳化物(例如WC)和/或基体材料(例如Co)的颗粒没有得到充分地支承。切削过程，特别是在切削过程刚开始时，趋向于使某些支承不够的颗粒(尤其是碳化物颗粒)从切削刃上脱落，导致在切削刃上形成缺口，进而损伤被加工表面。为解决切削刃剥裂的问题，有人沿着切削刃形成一个限定的圆角。与锋利的刃口相比，该圆角可导致可稳定的切削工况和更均匀的磨损，沿切削刃的碳化物颗粒发生非常少的脱落。使切削刃修圆的方法包括用碳化硅来进行喷砂处理、用磨料颗粒来进行滚筒转动、用软钢管进行手工锉削、以及用刷子进行研磨或磨光。例如，当借助一旋转刷来处理碳化物切削刀片时，使旋转刷以45度至90度之间的一个角度接近切削刃，并使其沿切削刃的整个宽度移动。旋转刷包括横截面积为1平方毫米(1mm2)的尼龙刷毛，并具有结合在尼龙刷毛内的120细度的碳化硅。旋转刷在刃口处理作业时的表面速度是每秒50英尺(15米/秒)。然而，在用于带齿制品的切削刀具的情况下，特别是用于切削锥齿轮和双曲线齿轮的条状碳化物切削刀片，上述方法已经被证明是不成功的。例如，一个锥齿轮的条状切削的横截面积可达3/4英寸×3/4英寸(19mm×19mm)，其切削刃的长度为1英寸(25.4mm)。切削刃是通过切削侧面与前表面相交而形成的，所述后角是大约6度，而前表面的前角取向范围是在-20度到+20度之间。这种锥齿轮条状切削刀片的尺寸和形状的分布不能与任何其它现有的用于铣削、车削或滚削作业的碳化物刀具相媲美。因此，前述的方法不能对切削刃提供有效的处理。手工处理是不稳定的。用以上讨论的刷子处理则会使碳化物颗粒从切削刃上脱落，而不是使切削刃正确地修圆。喷砂处理，使被弄粗糙的切削侧的廓形面和前表面产生具有不确定圆角半径的切削刃。由于条状切削刀片(特别是用碳化物材料制成的切削刀片)的重量和尺寸的关系，借助特定磨料的滚筒旋转也不适合。本专利技术的目的在于，提供一种使用于制造带齿构件的切削刀片的切削刃修圆的方法，它可以显著减少或消除颗粒从切削刃上脱落。专利技术概要本专利技术涉及一种对刀具的切削刃进行处理以降低所述切削刃在随后加工过程中损坏程度的方法。该方法包括提供一刀具，该刀具具有一刀杆部分和一刀头部分，在刀头部分上有一个切削刃。一可转动的刷子具有一转动轴线和围绕所述轴线布置的多根刷毛。将该刷子相对于切削刃定位，令刷子轴线垂直于切削刃，或者相对于该垂直方向成大约正/负20度。随后，使刷子旋转，并使刀具和旋转的刷子在有磨料参与的情况下有效地接触，以对切削刃进行修圆。切削刀具最好是一用于切削齿轮之类带齿制品的切削刀片，例如一碳化物切削刀片，其中切削刃是由切削刀片的前表面和切削侧廓形表面相交而成。旋转刷能有效地抛光靠近切削刃的前表面和切削侧廓形面的一部分，同时对切削刃进行修圆。附图简要说明附图说明图1是一种已知的条状切削刀片的立体图；图2是图1所示切削刀片的俯视图；图3示出了刷子轴线相对于一切削刀片之切削刃的方向；图4是包含一与旋转刷配合的切削刀片的安装座的纵剖视图；图5是图4所示配置的横剖视图；图6是可允许安装座作角度调整的调节板的纵剖视图；图7是图6所示调节板和安装座的端部视图；较佳实施例的详细描述下面将结合附图来详细描述本专利技术的较佳实施例。图1和图2示出了如美国专利4,575,285所揭示的一个用于形成锥齿轮的条状切削刀片。这种切削刀片主要在软切削和硬切削(刮削)作业中用于端面滚削，并且是由例如碳化钨和钴之类的硬质合金或M2高速钢材料制成。切削刀片2包括一刀杆部分4和一刀头部分6。刀杆部分4具有一基本矩形的横截面，用于将切削刀片2定位到一刀盘(未图示)的安装槽内，就像熟悉本
的人员众所周知的那样。切削刀片2还包括一后表面9、相对的两个侧面10和一前倾面12，前倾面12沿刀头6的长度方向延伸，并相对于前表面8取向为一个合适的前角K。通常，前角K取向在-20度至+20度之间。刀头部分6包括一刀尖14、切削后面16、突肩17和一后侧面19。刀尖14朝着底表面9倾斜一个角度λ，切削后廓形面16朝着底表面9倾斜一个角度β。如熟悉本
的人员应该理解，刀尖倾角和切削侧倾角的大小取决于被切削的特定工件。前倾面12与切削后面16相交形成了切削刃18，而前倾面12与后侧面19相交形成了侧后刃20。此外，切削刀片2还包括一形成在其前表面并沿其长度方向延伸的槽22。槽22形成了一个第二前倾面24，该前倾面在刀头部分6中的取向为第二前角。前倾面24与后侧面19相交形成了副切削刃26，它可以切削齿槽底部的一部分以及是切削刃18所切削的部分相对的侧面部分。图1和图2所示的切削刀片是一种已知的“廓形锋利”的切削刀片，是通过对后面16和后侧19的廓形面进行磨削以使切削刃18和副切削刃26恢复其原来用于切削的正确形式而磨锋利的。然而，如上所述，当切削刀片是用脆性材料，例如碳化物制成时，接下来可以进行一个修圆步骤，以减少切削刃在切削作业(特别是在切削开始时)过程中的碎裂。前述的试图产生修圆或具圆角切削刃的方法，特别是对碳化物切削刀片进行刷处理的方法，实际上会导致颗粒从切削刃上脱落，从而必须对其加以保护。可以相信，这主要是因为刷子逼近并横穿经过切削刃的进给方向是45-90度。由于在磨锋利过程中对切削侧廓形面进行磨削会产生大致从前表面延伸至后表面(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对刀具的切削刃进行处理以降低所述切削刃在加工过程中损坏程度的方法，所述方法包括：提供一具有一切削刃的刀具；提供一可转动的刷子，它具有一转动轴线和围绕所述轴线布置的多根刷毛；使所述刷子相对于所述切削刃定位，所述轴线垂直于所述切 削刃，或者相对于该垂直方向成大约正／负２０度；使所述刷子旋转，使所述刀具和所述旋转的刷子在有磨料参与的情况下彼此接触，以对所述切削刃进行修圆。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：HJ斯塔特菲尔德，
申请(专利权)人：格里森工场，
类型：发明
国别省市：US[美国]