專利名稱：機械工具的切削頭的制作方法
技術領域：
本發明涉及切削頭，這類切削頭用于機械工具中的鉆桿和類似的刀架中。它們用于內部的車削工藝中。本發明特別涉及一種特殊的輕型切削頭，它可以提供更高固有頻率的接合器，使得這種接合器可以比目前普遍使用的接合器更長。
在進行內部車削時，由于最低固有頻率與進行切削過程區域的剪切力或切削力所產生的固有振動在一個區域，很容易發生振動、阻塞。這使得加工表面具有不好的質量、產生噪音并且工件的精度不好。已經發展了一些減振技術，而可以用長度達到鉆桿直徑14倍的工具進行加工。
用于鉆桿中的減振系統的示例示于美國專利No.5,558,447中，其中應用了一個具有壓電反應物料質量激勵器的主動負電容并聯電路。該專利根據減小鉆桿振動的電路描述了一個復雜的系統。
EP-0 342 692示出了一種切削工具，但是沒有描述怎樣減小振動或者怎樣增長鉆桿。
WO 94/04300示出了一種工具固定器組件，其中詳細描述了冷卻液怎樣流出工具固定器。
所給出的出版物都沒有解決在使用較長的鉆桿時如何使用簡單的方法減小振動。因此，需要一種簡單且經濟的方法來拓寬無振動加工區域，從而可以使用較長的鉆桿。

發明內容
根據本發明的權利要求1可以實現這個目的。
本發明涉及一種切削頭，在重量與強度的關系上已經實現了最優設計。切削頭的重量減少了50％，這可以提高系統的固有頻率，從而加工孔的長度可以增加，其增加量為接合器直徑的一半到接合器的直徑這么大。切削頭具有較高的動態剛性可以使工具進入工件更深而不會產生有害的振動。
本發明所提供的切削頭可以固定到接合器或鉆桿上。切削頭利用接合面承載在接合器上。設計接合面利用鋸齒狀突起、定位銷或角撐板來定向。切削頭具有凸緣部分，用來固定到接合器上。可以用多種方法進行固定，如利用旋擰穿過凸緣并且進入到接合器中的螺桿或螺栓，利用磁力，利用插銷接合，利用夾具或任何一種能夠固定到接合器上的裝置。也可以將接合器和切削頭設計為一個部件。
接合器通常具有圓形橫截面，因此切削頭也具有和接合器對應的大致為圓形的橫截面。
優選切削頭和接合器為兩個部分，并且切削頭和接合器形成一個與接合器的縱軸線基本垂直的交接面或接合面。這個接合面一般為圓形。固定到接合器上的是切削組件，優選具有一個普通類型的可替換切削刀片或車削工具。例如切削組件可以包括一個切屑粉碎機，一個可替換的切削刀片，一個底座螺釘和一個底座。切削刀片可以旋擰進切削頭中，或者利用夾緊裝置和夾緊螺釘固定。切削刀片也可以是切削頭整體的一部分或者以任何形式固定到切削頭上。
切削刀片固定到作為切削頭整體一部分的突出部分上。
切削頭包括一個大致圓形的凸緣部分，該部分由接合面和凸緣相對側的自由表面所形成，它從接合面轉開。接合面形成第一平面，自由表面形成第二平面。第一和第二平面形成一個角度，從而這兩個平面不平行。自由表面可以具有構成新平面的各個部分，它們也與第一平面形成角度。
突出部分從自由表面或凸緣的表面延伸出來。這個突出部分攜帶前面提到的切削組件。突出部分和凸緣是一個整體。
具有傾斜表面的凸緣到突出部分之間的過渡段過渡部分定義了形成一個或多個凹曲線，從而在突出部分與傾斜凸緣之間產生平滑過渡，這樣就避免了切削頭上的應力集中，可以在強度、硬度和重量之間實現最佳關系，在與固定切削刀片平面平行的平面內，突出部分產生了一個斜坡。凸緣和突出部分之間的過渡部分產生了前面提到的凹表面并且突出部分的端部或結束部分產生了一個凸表面，使得當從斜面上垂直觀察時它們一起產生了一個從凸緣向切削刀片的S形。
可以提供一個具有噴嘴的孔向由固定切削刀片的表面或斜坡所形成的表面上提供切削液。
斜坡也有一個到凸緣自由表面的凸曲面過渡部分。斜坡還為切削過程中產生的切屑提供空間。
這意味著凸緣可以具有兩個從接合面轉開的不同斜面。
通過將這個結構組合在一起可以實現重量、硬度和強度之間的最佳關系，同時在切削頭中具有較好的應力分布，而且傳熱能力也較好。
這樣根據本發明可以設計一個只有近似的于根據現有技術制造的切削頭重量50％的切削頭。因此切削頭和接合器的固有頻率增加了，并且可以提供更長的最大懸臂長度。這個長度增加量的量級在鉆桿直徑的一半到鉆桿直徑之間。
附圖的簡要說明

圖1示出了根據本發明一個實施例的切削頭的側視圖；圖2示出了示于圖1的本發明的正視圖；圖3示出了示于圖1和圖2中的切削頭的透視圖；圖4示出了從與圖1、2、3所示出的切削頭垂直的方向觀察時的視圖；圖5示出了根據本發明固定到接合器上的切削頭；和圖6示出了根據本發明的切削頭和接合器的分解透視圖。
具體實施例方式
通過下面的示例進一步描述本發明。
圖1所示出的切削頭的側視圖中有接合面4，在接合面上有鋸齒狀突起11，還有具有上表面或斜坡12的突出部分8，另外切削頭進一步包括切削刀片5和切削刀片的固定表面。另外相對于接合面，還示出了在突出部分8上向斜坡12轉變成凹曲面R3的自由斜面1B。突出部分8包括固定切削刀片5的元件(未示出)。在本領域內關于固定切削刀片的方法是已知的，所以在這里不進行進一步的描述。
圖2示出了示于圖1的接合器的正視圖，其中示出了利用螺紋和螺栓將切削頭固定在接合器上的孔。圖中還示出了A1、1B以及突出部分8上的切削刀片5。
圖3示出了凸緣到斜坡12的過渡部分，將其設計為具有半徑R3。圖中還進一步示出了其中具有切削刀片5的切削刀片固定器；具有噴嘴以用來傳輸切削液的孔7；從凸緣到突出部分之間的過渡部分，其包括由凹曲面和凸曲面構成S形部分2；偏離接合面4的斜面1A，這個面與接合面4產生了角度V1，并且孔6用于將切削頭固定到接合器上。
圖4所示出的視圖與示于圖1的圖垂直，其中包括朝向接合器的接合面4中的鋸齒狀突起11，斜面1A，突出部分8和凸緣上具有角度V1的斜面之間的S形過渡部分2，用來傳輸切削液的孔7，斜坡12和切削刀片5。
圖5示出了圖1、2、3、4中所形成的、利用螺栓10固定到鉆桿9上的切削頭13。
圖6以分解視圖的形式示出了圖5中所示出的切削頭13、螺栓10和接合器9，其中清晰地示出了接合器上的鋸齒狀突起11。
這個結構使得重量減少了50％，從而系統的固有頻率增加了，這樣就可以以接合器直徑的長度或其一半長度將懸臂的長度增加。
權利要求
1.一種固定在接合器(9)上的切削頭(13)，應用于去毛刺加工的機械工具中，其中切削頭(13)包括具有第一側面的凸緣，該第一側面產生用來固定到接合器(9)上的接合面(4)，在與凸緣相對一側，另一個側面產生至少一個表面(1A)，該表面具有向外延伸的突出部分(8)，還具有用來固定切削刀片(5)的裝置，其中切削刀片具有至少一個切削邊；其特征在于，至少一個表面(1A)產生一個平面，這個平面與平行于接合面(4)的平面構成傾斜角(V1)；并且在至少一個表面(1A)和凸緣之間的具有半徑(R2)的凸表面在凸緣與突出部分(8)之間產生光滑過渡，因此與切削頭的強度相比，切削頭(13)的重量減小，并且當固定到接合器(9)上時切削頭(13)的固有頻率增加。
2.如權利要求1所述的切削頭，其特征在于，朝向切削刀片(5)的突出部分(8)是圓的，所以在凸緣和突出部分(8)的端面之間產生一個S形(2)，而產生適合切屑離開的空間。
3.如權利要求1所述的切削頭，其特征在于，凸緣的另一個側面包括兩個表面(1A，1B)，并且產生相對于接合面(4)的平面傾斜的兩個斜面。
4.如權利要求1所述的切削頭，其特征在于，在凸緣的兩個斜面(1A，1B)和突出部分(8)之間的過渡部分形成具有一定半徑(R2，R3)的光滑過渡部分，從而減小了切削頭中的應力集中。
5.如權利要求1所述的切削頭，其特征在于，切削頭包括具有噴嘴(7)的孔，用來輸運出切削液。
全文摘要
本發明涉及一種固定在接合器(9)上的切削頭(13)，應用于去毛刺加工的機械工具中。切削頭(13)包括第一側面的凸緣，其具有產生用來固定到接合器(9)上的接合面(4)。在凸緣相對的一側，另一個側面產生至少一個表面(1A)，它具有向外延伸的突出部分(8)，還具有用來固定切削刀片(5)的裝置，其中切削刀片具有至少一個切削邊。與切削頭(13)的強度相比，切削頭(13)的重量減小了，并且當固定到接合器(9)上時切削頭(13)的固有頻率增加。
文檔編號B23B29/12GK1525895SQ02804043
公開日2004年9月1日 申請日期2002年1月15日 優先權日2001年1月23日
發明者特露德·霍爾, 佩爾·比約維克, 波爾·索利, 克努特S·斯托克蘭德, S 斯托克蘭德, 比約維克, 特露德 霍爾, 索利 申請人:蒂尼斯公司