[发明专利]带有减振装置的旋转切削刀具

说明书

背景技术

在常规的旋转切削刀具中，外周切削刃被设计成是等间距的，以便允许整个刀具本体上的负载是均匀的。为此，常规切削刀具的这些槽的大小及形状是相同的，这就允许在这些切削刃之间实现相等的负载分布。

一般而言，旋转切削刀具被设计成带有多个围绕该刀具的外周对称地间隔开的多个槽，其中这些槽沿着该刀具的部分长度延伸而在刀柄处终止。刀柄是刀具上被安装在机床中的整个部分，而带槽的部分是刀具上与工件接合的部分。槽的总数可以改变，并且这些槽可以被形成为平行于刀具的纵向旋转轴线延伸亦或更寻常地作为一条螺旋线而围绕该旋转轴线延伸。在一种螺旋安排中，由这些槽限定的切削刃各自用一个“螺旋角”来描述，该螺旋角是由与该螺旋线相切的一条线以及平行于该刀具的旋转轴线的一条线所形成的角度。

常规的旋转切削刀具在常规的速度（RPM）和进给量下表现得足够好，但是，在高于常规的速度和进给量（这是生产率所希望的）下，经历了可观的性能衰退。当切削力增大时，这种性能衰退直接归咎于振动（确切地是共振）的存在及幅度。在增加的速度和/或进给量下，常规的带有螺旋槽和直槽的刀具引发了共振，由此当振荡频率与系统的固有振动频率（其共振频率）或其谐波相符时，刀具切削工件的动作具有一种增强潜在振荡能量的趋势。不受控共振的出现不可避免地导致了通常被称为“震颤”的状况，这种震颤导致了在预期寿命及工件品质意义上的差的工具性能。这是不希望出现的。

解决这种震颤问题的若干途径试图使共振频率振动的出现及产生的效果最小化。这总体上是通过在这些槽的前导边缘之上或之中创造一种不规则形式而由此中断该系统产生不受控振荡的趋势来实现的。此外，这些途径还可以包括这些槽围绕该刀具周边（环圆周的分度）的一种不对称安排以便进一步中断共振频率振动。这个活动的最终目标是通过在高于常规的速度和进给量下限制振动的破坏特性来延长刀具寿命。不希望的是改变机床的转动速度以及切削刀具的前进速度，因为这样的步骤会影响最佳的生产率。

发明内容

在旋转切削刀具（例如螺旋立铣刀）中的过度震颤问题是通过将具有多个外直径变化的重物元件的一个减振装置布置在该旋转切削刀具的一个空腔内来解决的。

在一个方面，一种旋转切削刀具包括一个刀具本体，该刀具本体具有一个向前端和一个向后端。该刀具本体包括一个头部、一个柄，以及沿着该刀具本体的一条中央纵向轴线从该向后端朝向该向前端延伸的一个空腔。该空腔在其一端处具有螺纹。该头部包括从该向前端向后延伸的至少一个切屑凹槽。该头部进一步包括沿着该至少一个切屑凹槽被安装在一个凹座内的至少一个切削镶片。该旋转切削刀具进一步包括被布置在该空腔内的一个减振装置。该减振装置包括在一端处的一个停止构件，在一个相反端处的一个带螺纹的紧固件，布置在这个停止构件与这个带螺纹的紧固件之间的多个重物元件、以及布置在这个停止构件与该多个重物元件之间的一个偏置构件。该多个重物元件中的至少一个具有的外直径与该多个重物元件中的另一个的外直径不相同以便致使该多个重物元件在该空腔内以多个不同的频率振动，其中该多个频率中的至少一些是不同于该切削刀具的基本震颤频率的，由此减弱该旋转切削刀具在机加工操作过程中的振动。

在另一方面，一种螺旋立铣刀包括具有一个向前端、一个向后端的一个刀具本体，该刀具本体包括一个头部、一个柄、以及沿着该刀具本体的一条中央纵向轴线从该向后端朝向该向前端延伸的一个空腔。该头部进一步包括安装在一个螺旋切屑凹槽附近的凹座上的至少一个切削镶片。在该空腔之内布置了一个减振装置。该减振装置包括：在一端处的一个停止构件，在一个相反端处、能够被螺纹式接收在该空腔内的一个带螺纹的紧固件，布置在这个停止构件与这个带螺纹的紧固件之间的多个重物元件，以及布置在这个停止构件与该多个重物元件之间、用于偏置该多个重物元件的一根弹簧。该多个重物元件的形状是圆柱形的并且具有彼此不同的外直径以便致使该多个重物元件在该空腔内以多个不同的频率振动，其中该多个重物元件的多个频率中的至少一些是不同于该切削刀具的基本震颤频率的，由此减弱了该旋转切削刀具在机加工操作过程中的振动。

附图说明

虽然展示了本发明的不同实施方案，但是不应认为所示的具体实施方案限制了权利要求。在此预期可以在不脱离本发明的范围的情况下进行各种变化和修改。

图1是根据本发明的一个示例性实施方案、带有一个减振装置的旋转切削刀具的透视图；

图2是图1的旋转切削刀具的透视图，其中为了更加清楚地显示出布置在该切削刀具的一个空腔内的这个减振装置，已将柄和头部移除；