[发明专利]铣刀

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有刀柄和固定到刀柄端面的切削头的铣刀、用于此类铣刀的切削头、一种此类切削头的用途以及一种固定切削头至铣刀刀柄的方法。

背景技术

在对特别是金属材料的切削加工中，通常使用这样的工具，其至少在与材料接触的切削刃的区域是由硬质材料形成。作为硬质材料而使用的除了硬金属和金属陶瓷以外，还包括超硬材料，特别例如像是多晶金刚石(PKD)或立方氮化硼(CBN)。这里，一方面已知的是由硬质材料制造整个工具，例如铣刀，不过这却需要相对大量的贵重且相对脆的硬质材料。另一方面已知的是刀柄可由更坚韧且更低成本的材料制造，例如工具钢，用硬质材料制成的可更换构件来装备刀柄，这些可更换构件具有切削刃。这种解决方案具有这样的优点，即硬质材料的材料要求可降低并且如果发生切削刃的磨损，只需更换由硬材料制成的可更换构件。

特别是，在这种情况下铣刀通常构造具有由例如工具钢制成的刀柄，所述刀柄装备有多个可分别具有多个切削刃的转位式刀片，倘若发生磨损则可通过转位一个接一个地使用这些切削刃。由于仅在一定限制内可能的对于可转位切削刀片以及有切削刀片固定到其中的托座的小型化，这种类型的构造，难以提供具有小直径且同时具有能同时应用的相对大量的切削刃或齿的铣刀。

为了也在具有小直径的铣刀中也能够实现由硬质材料制成的可更换切削刃的优点，例如，DE20306151U1公开了具有刀柄的铣刀，其中可更换切削头固定到所述刀柄的端面，所述切削头具有多个切削刃。在DE20306151U1中描述的铣刀的情况下，刀柄具有端侧凹槽，其中切削头背面处的突起沿轴向方向以形状配合的方式引入所述端侧凹槽，所述突起具有与凹槽完全相同的形状。然而，这种配置需要保持切削头的背面处的突起的极小公差。

发明内容

本发明的目的是提供铣刀，即使在小直径的情况下，该铣刀也允许能同时应用大量的切削刃，并且提供切削头在刀柄上容易但仍然准确的固定，这不需要对用于固定的切削头的所述区域的进行任何机械精密加工。

铣刀具有带有纵轴的刀柄和固定到刀柄端侧的切削头，所述切削头具有用于切削加工工件的多个切削刃。刀柄和切削头通过夹紧连接而连接在一起。夹紧连接具有沿圆周带有多个夹紧面的突起，和沿圆周带有多个定心面的凹槽，所述定心面与夹紧面相互作用。定心面各自具有第一区域，在该第一区域处，定心面在垂直于纵轴的截面中具有与纵轴的第一距离，并且第一区域过渡到第二区域，在该第二区域处定心面在垂直于纵轴的截面中具有与纵轴较小的第二距离，从而使得突起的夹紧面可在定心面的第一区域之间引入凹槽中，并且通过切削头围绕纵轴而相对于刀柄的旋转可移动到夹紧位置，在该夹紧位置上夹紧面以力配合方式与定心面的第二区域共同作用。

在这种情况下，根据优选的第一变体，夹紧连接的突起可在切削头上形成并且凹槽可以在刀柄上形成。然而，根据第二变体，夹紧连接的凹槽还可在切削头上形成并且突起可以在刀柄上形成。由于切削头和刀柄之间的夹紧连接的指定的配置，使在刀柄和切削头之间自定心且牢固的连接成为可能，所述连接不需要对构造在切削头上的夹紧连接的所述部分进行任何再加工，从而在粉末冶金生产过程中通过对粉状的原材料压制和烧结，切削头可成本更有效地生产。而且，由于凹槽和突起的指定的配置的自定心效果以及由于夹紧面与定心面的第二区域的力配合相互作用，作用在用于将切削头固定到刀柄的固定螺钉上的力保持的非常低，由此使铣刀的可靠性增加。而且，在指定的配置情况下，有利地实现了夹紧面与定心面的产生力配合的接触区域至少基本上切向地沿中心位于铣刀纵轴上的圆而延伸。在这种情况下，实现力配合的力基本上沿径向方向延伸。在这种情况下，基本切向应理解为意指小于10°、优选小于8°、更优选小于5°的切线方向的偏差。只要是在本说明书的范围内使用到轴向的、径向的或切向的或由其中衍生的形式的这些术语，这些术语分别涉及到铣刀的纵轴，在操作铣刀的过程中所述轴同时形成旋转轴。由于夹紧面和定心面的第二区域之间力配合连接的形成，切削头进一步以自锁方式保持在刀柄上夹紧位置中。

根据一种改进，凹槽具有多个径向向内突出的止动部，其限制切削头围绕纵轴而相对于刀柄的旋转。由于止动部，可准确地确定切削头在工具区段上的夹紧位置，并且可可靠地限制沿径向方向作用的实现切削头和刀柄之间的力配合的夹紧力，从而防止施加在间隙壁上的不期望的高作用力。而且，止动部同时充当在操作中将转动从刀柄可靠传递至切削头的传动部。