用於加工木料、塑料等組成的工件的工具機和用於這樣的工具機的刀具的製作方法

2023-06-17 02:50:01

專利名稱：用於加工木料、塑料等組成的工件的工具機和用於這樣的工具機的刀具的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種按照權利要求1的前序部分所述的工具機用以加工
木料、塑料等組成的工件和一種按照權利要求8的前序部分所述的用 於這樣的工具機的刀具。
背景技術：
已知工具機，其中刀具構成為面銑刀，利用刀具將工件在其通過時 通過工具機切削加工。平面銑削比圓周銑具有優點，避免在圓周銑時因 方法導致在加工的工件表面上產生的槽樣式。此外由於改變90°的主 切削方向在平面銑削時與圓周銑相比導致圍繞工件的木節區域較少的 切斷。平面端刀具必須具有一較大的直徑，其大於最大待加工的工件 寬度。否則必須使用多個刀具用來加工同一工件側面，它們必須高精 度地對準定位，以便不在工件表面上形成臺階或痕跡。
為了達到一很好的加工質量而在工件表面上沒有所謂的彈著點 (Einschiage),也必須在刀具的內部區域內支承工件。為此將刀具只 構成有一在圓周上的刀圏(Messerkranz )並且在中心設有一凹穴，在 其中設置一用於支承工件的內部工作檯。在已知的工具機和刀具中將內 部工作檯從上面和外面裝入刀具中。對此內部工作檯是工具機工作檯的 一固定的不可拆的構件(DE 1 081 653)。還已知工具機或刀具，其中經 由一板條或兩板條可拆卸地構成內部工作檯(EP0 381 877)。
其它的解法利用一空心主軸工作，其本身支承在一固定的軸上或 在其中支承一固定的軸。在該有時高度可調的軸上設置內部工作檯 (EP 0 904 903， DE 39 09 019， DE 530 842 )。全部這些方案在結構上 是複雜的。

發明內容
本發明的目的在於，構成同一類型的工具機和同一類型的刀具，使其以結構上簡單的方式在刀具的內部區域內達到工件的最好的支承。
在同一種工具機中按照本發明利用權利要求1特徵部分的特徵和在
同一種刀具中按照本發明利用權利要求8特徵部分的特徵達到該目 的。
部分。藉此得出工具機和刀具的一很簡單的結構上的構型。內部工作檯 可以無問題地裝入和保持在刀具中。
在按照權利要求6的方案中工具機設有用於刀具的各刀刃的接合裝 置(Jointeinrichtung )。利用接合裝置確保刀具的各副切削刃具有一 相同的平面延伸，副切削刃對加工的工件的表面是決定性的。


由其它的權利要求、描述和附圖得出本發明的其它的特徵。 藉助附圖中所示的兩個實施例更詳細地說明本發明。其中 圖1 一本發明的用於平面銑削的工具機的透視圖； 圖2 按圖l的工具機的俯視圖； 按圖l的工具機的前視本發明的包括一接合裝置的工具機在一連接過程中的位置處
圖3 圖4 的透視圖； 圖5 圖6 圖7 圖8 圖9 圖10 圖11 圖12
圖4中細節B的》欠大圖； 裝入工具機中的本發明的刀具的放大的前視圖； 本發明的工具機的刀具的透視圖； 本發明的工具機的刀具的剖面一用於本發明的刀具的內部工作檯的轉矩支柱的放大圖； 一本發明的刀具的第二實施形式的與圖8相對應的視圖； 按圖10的刀具的一部分的透視圖； 沿圖11中線A-A截取的剖面的放大圖。
具體實施例方式
利用以下描述的工具機由一面銑刀加工優選由木材構成的工件。通 過平面銑削避免在加工的工件上的槽樣式。工具機具有一工具機工作檯1，其優選是高度可調的，以便調整在工
件2上待由刀具3切去的切屑的厚度。工件2在工具機工作檯l上供給 刀具3。在這種情況下使工件在其兩縱向側面沿一擋板4和沿一導板5 沿進給方向導向。工件2以其沿進給方向右邊的縱向側面貼緊擋板4， 而以其沿進給方向左邊的縱向側面貼緊導板5。為了不同寬度的工件2 相協調，導板5橫向於進給方向按已知的方式是可調的。導板5—直 延伸到在刀具3上方的區域內。擋板4沿刀具2的全部進給距離延伸。 在刀具3的區域內工具機工作檯1設有一空穴61並且擋板4在下邊緣設 有一矩形的凹槽24。
在沿工件2的進給方向位於刀具3的後面的工作檯部分6上支承 一接合裝置7，借其可以將刀具3的各刀片8的刀刃接合。接合裝置7 具有一支座9， 一接合塊滑座10可沿支座9移動。可以例如利用一燕 尾槽導軌11實現滑座10的導向。滑座10在其面向刀具3的一端支承 一進刀裝置12，其支承一接合塊13。支座9經由一接板14固定在工 作臺部分6上。接合裝置7在圖1中處在其靜止位置，在該位置固定 於一夾具25中的接合塊13處在刀具刀片8之外的區域內。
刀具3是一面銑刀並且由一主軸16、優選由一HSK主軸容納。 在主軸16的下端設有一帶輪17用以旋轉驅動主軸。在刀具3上固定 一內部工作檯18，其上面26 (圖6)與工作檯部分6的上面25位於 一平面內。內部工作檯18由一由各刀刃支座19構成的環圍繞，在後 者上固定各刀片8。它們有利地是轉位式刀片，其用螺釘20可拆式固 定在刀刃支座19的前面上。各刀片8分別具有一主切削刃21，其與 副切削刃成角度地、在該實施例中與副切削刃垂直地設置。利用接合 塊13接合各刀片8的副切削刃22。刀具3的各主切削刃21引起在一 垂直的截面內的主要的切削加工。副切削刃22或主切削刃與副切削刃 21、 22之間的稜邊對工件2的表面的質量負責。利用接合裝置7確保 刀具的各副切削刃22在工作檯平面中具有一相同的平面延伸，藉此達 到顯著的質量提高。因此可靠地防止在加工的工件2的表面上的降低 質量的溝槽。接合裝置7的接板14用兩個螺釘23 (圖4)固定在工作檯部分6 的沿進給方向位於左邊的縱向側面上。藉助於燕尾槽導軌11可以使接 合塊滑座10簡單地從圖1所示的靜止位置在連接的過程中移到各刀刃 之上。圖4示出一在連接過程中的位置。為了該連接過程可旋轉地驅 動主軸16，從而各刀片8的副切削刃22在接合塊滑座10沿支座9移 動時通過接合塊13接合。
刀具3的工作直徑大於待加工的工件2的最大寬度。擋板4 (見 圖l和2)在俯視圖上一直延伸到內部工作檯18的邊緣，如特別是圖 6示出的，工作檯部分6的上面25與包含各刀片8的副切削刃22的 平面位於一平面內。內部工作檯18的上面26也位於該平面內，該平 面平行於工具機工作檯1的沿工件2進給方向位於刀具3之前的部分的 上面延伸。
刀具3 (圖7)具有一軸27、優選一包括平面支承面的圓錐空心 軸(HSK)。該軸具有一徑向向外定向的凸緣28,該凸緣28在其背對 軸27的側面上具有一用於徑向定心的環形的突出部29，突出部29離 凸緣28的外邊緣具有較小的間距。所述突出部29同心於軸27設置。 在突出部29內嵌入一支承螺栓31的軸向的突出部30。利用突出部30 支承螺栓31貼緊軸27的環形突出部29的內壁，藉此達到一滿意的徑 向定心。支承螺栓31在其自由端設有一窄的徑向向外定向的環形凸緣 32。環形凸緣32用作為一第一滾動軸承33的軸向固定，另一滾動軸 承34貼緊滾動軸承33,利用這兩個滾動軸承內部工作檯18可旋轉地 支承在支承螺栓31上。這兩個滾動軸承33、 34有利地是滾珠軸承並 且將其內圏33a、34a通過一螺栓螺母36壓向支承螺栓31的環形凸緣 32。將螺栓螺母36擰緊在支承螺栓31的一直徑縮小的部分37上。滾 動軸承34沿軸向微小地凸出於支承螺栓31的直徑較大的部分38，從 而可以在其上可靠地軸向固定兩個滾動軸承33、 34。
支承螺栓31本身通過各螺釘39與軸27的一底面40擰緊。各螺 釘頭41沉入軸27的底面40中。在底面40與支承螺栓31的突出部 30之間設有一間隔墊圏或調整墊圏42，借其可以將內部工作檯18的上面26精確地調節到刀具3的各刀片8的副切削刃22的高度上。
在軸27的凸緣28上利用各螺釘44固定一刀具體43，各螺釘沿 凸緣28的圓周分布設置。各釘頭45沉入刀具體43中。刀具體具有一 安裝各螺釘44的徑向向內伸出的凸緣46，其以一徑向向內突出的窄 的定心環47貼緊軸27的環形突出部29的圓柱形外壁48。
刀具體43具有一環形的支承部分50，支承部分50軸向位錯於凸 緣46設置並且在支承部分50上固定各刀刃支座19。如圖8所示，刀 刃支座19具有一突出部51，其嵌入一在支承部分50的上面53中的 相應的環形槽形狀的凹部52中。按這種方式刀刃支座19徑向定位在 支承部分50的外邊緣上。刀刃支座19通過至少一個螺釘54固定在刀 具體43上，所述螺釘穿過突出部51並擰緊在刀具體43的支承部分 50中。
內部工作檯18具有一中心的軸向伸出的環55，其與環形支承部 分50的內壁56具有微小的間距。環55在其自由端在內側上具有一螺 紋57,在該螺紋上擰緊一套筒螺母35。套筒螺母35以微小的間隙包 圍螺栓螺母36。內部工作檯18以一中心段58覆蓋支承螺栓31。內部 工作檯18利用一在環55的內壁60和中心段58的底面的過渡處的臺 階59支承在滾動軸承33上。利用套筒螺母35將滾動軸承33、 34的 兩外圏33b、 34b軸向向內部工作檯18的臺階59夾緊。在安裝位置 刀刃支座19以微小的間距圍繞內部工作檯18。
在安裝刀具3時首先將滾動軸承33、 34套到支承螺栓31上。緊 接著將螺栓螺母36擰緊到螺栓部分37上並因此將滾動軸承33、 34 夾緊在螺栓螺母36與支承螺栓31的環形凸緣32之間。緊接著將內部 工作檯18以其環55套裝在滾動軸承33、 34上。緊接著將套筒螺母 35擰緊於環55中，直到環55貼緊滾動軸承34。將刀具體43包括各 刀刃支座19安裝到軸27上並用螺釘44固定。同時使刀具體43以所 描述的方式徑向相對於軸27定心。緊接著將包括內部工作檯18和支 承螺栓31的預組裝的單元裝入刀具體43中並安裝到軸27上，同時經 由支承螺栓31和兩個滾動軸承33、34實現內部工作檯18相對於刀具體43和軸27的徑向定心。然後利用螺釘39將支承螺栓31並從而將 該預組裝的單元固定在軸27上。由於軸27是空心的，各螺釘39是可 容易從外面接近的。緊接著利用軸27將刀具3連接於主軸16，其有 利地設有一HSK凹槽。通過HSK接口的應用，可以將內部工作檯18 以結構上簡單的方式構成為刀具3的構件並支承在其中。
內部工作檯18在開動刀具3時旋轉。一旦將工件2供給旋轉的刀 具3，內部工作檯18就短期地停止。也有可能，在擋板4和/或在導板 5上安裝一用於內部工作檯18的轉矩支柱62，借其達到，只有刀具體 43連同各刀刃支座19旋轉，而內部工作檯18總是停止不動。如圖9 示例性示出的，在擋板4上固定一銷形式的轉矩支柱62，其凸出於擋 板4的下邊緣。銷62嵌入一在內部工作檯18的邊緣上的凹槽63中， 藉此防止內部工作檯轉動。
在按照圖10至12的實施形式中軸27和凸緣28與凸緣46構成一 體的。凸緣46在外邊緣上設有一同心於軸27的環64，其在離自由端 較小間距處設有一徑向向外定向的凸緣65。凸緣46、環64和凸緣65 相互成一件構成。內部工作檯18的環55以徑向間隙嵌入環64中。在 凸緣65上支承基本上構成為環形圓盤的刀具體43。刀具體43以其徑 向內邊緣66貼緊環64的凸出於凸緣65的部分並且藉此徑向定心。利 用沿圓周分布設置的多個螺釘44將刀具體43擰緊到凸緣65上。各螺 釘頭沉入刀具體43中。刀具體43在外邊緣上設有一反向於軸27凸出 的環67,其端面68由內部工作檯18的一徑向的凸緣69覆蓋。由環 67的平面的端面68凸出一窄的環70，其同心於軸27延伸並且是這樣 高的，即其端面71接近位於內部工作檯18的上面26中。內部工作檯 18嵌入刀具體43的通過刀具體43的環67構成的環形凹槽72中。刀 具體43利用沿其圓周分布設置的多個螺釘54支承固定在凸緣65上。 內部工作檯18如在上述實施形式中覆蓋支承螺栓31、滾動軸承33、 34、套筒螺母35和螺栓螺母36。
在刀具體43的外邊緣上以均勻的間距設有多個容納室73，在其 中分別安裝一楔形板74以及一刀片75。楔形板74面狀地貼緊容納室73的一側壁76並且具有一大致徑向於刀具體43延伸的螺紋孔77，在 該螺紋孔中擰入一雙頭螺釘78,其以其一端支承在容納室73的底面 79上。楔形板74離底面79具有間距。容納室73的對置於側壁76的 側壁80與側壁76成一銳角設置。兩側壁76、 80徑向向內發散。楔形 板74的面向側壁80的側面81同樣與對置的側面82成一4)L角i殳置， 藉此對置的側面楔形板74貼緊容納室73的側壁76。
容納室73的底面79以鈍角轉入一底面部分83,該底面部分一直 延伸到容納室73的側壁80。另一底面部分78從容納室73的對置的 側壁76開始延伸。在楔形板74的側面81與容納室73的側壁80之間 按已知方式夾緊刀片75。為了達到刀片75的徑向固定，在其貼緊側 壁80的側面84上設有一凹槽85,在該凹槽中形鎖合嵌入一在容納室 73的側壁80中的相應的突出部86。刀片75與側壁80之間的形鎖合 也可以具有一其它的型式。為了可以沿刀具3的軸向方向調整刀片75， 刀片75的凹槽85和容納室73的側壁80的突出部86大致沿軸向方向 延伸。
將刀片75和楔形板74在雙頭螺釘78往迴旋轉時首先裝入容納室 73中。此時將刀片75定位成，使得突出部86可嵌入其凹槽85中。 緊接著向內擰入雙頭螺釘78，直到其支承在容納室73的底面79上。 在繼續擰入時楔形板74由於其相互成銳角的側面81、 82對刀片75 施加一夾緊力，刀片75因此沿圓周方向相對容納室73的側壁80被牢 固地夾緊。
刀片75有利地與一構成用於圓周銑的刀具或刨刀的刀片類似地 構成，其只具有沿軸向方向延伸的刀刃，該刀刃相當於刀片75的主切 削刃92。各刀片75分別具有副切削刃87，其與主切削刃92成角度地、 在該實施例中垂直於主切削刃92地設置，並且以 一軸交角設置於刀具 體43中，該軸交角確定副切削刃87的切削角。各刀片75可以單獨和 彼此獨立地向內部工作檯18的上面26調整，使刀片75的副切削刃 87與內部工作檯18的上面26—起位於一平面內。藉此在該實施例中 可以取消在上述實施例中在支承螺栓31與軸27的底面40之間的間隔/調整墊圏42。各刀片75再次構成一圍繞內部工作檯18的刀圏。 按圖10至12的刀具的特徵在於一封閉的和緊湊的結構。 如圖12所示，刀片75徑向凸出於刀具體43和楔形板74。因此 沿刀具的旋轉方向在相應的刀片75之前分別形成一屑槽88，由其可 以可靠地排出工件2加工時產生的切屑。屑槽88通過徑向凹形彎曲的 外面89與刀具體43的外邊緣91 (圖11)的與其連續鄰接的斜切的外 面90構成。傾斜徑向向內延伸的外面部分90成鈍角轉入刀具體43 的邊緣91。
此外按圖10至12的刀具構成與上述實施例相同的。
權利要求
1. 用於加工由木材、塑料等構成的工件的工具機，包括至少一個刀具、優選面銑刀，所述刀具安裝在一可旋轉驅動的主軸上並且具有一刀圈，所述刀圈包圍一用於支承工件的內部工作檯；以及包括一工具機工作檯，在該工具機工作檯上可將工件供給刀具；其特徵在於，內部工作檯(18)是刀具(3)的構件。
2. 按照權利要求1所述的工具機，其特徵在於，內部工作檯(18) 支承在刀具(3)中。
3. 按照權利要求1或2所述的工具機，其特徵在於，工具機工作檯(1) 具有一空穴(61)，刀具(3)位於該空穴中。
4. 按照權利要求1至3之一項所述的工具機，其特徵在於，工具機工 作臺(1)的沿工件(2)的進給方向位於刀具(3)之前的部分是高度 可調的。
5. 按照權利要求l至4之一項所述的工具機，其特徵在於，在工具機 工作檯(1)的沿工件(2)的進給方向位於刀具(3)後面的部分(6) 的支承面(25)和在工件(2)上加工的刀刃(22)位於一共同的平面 內。
6. 特別是按照權利要求1至5之一項所述的工具機，其特徵在於， 工具機設有一用於刀具(3)的各刀刃(22)的接合裝置(7)。
7. 按照權利要求6所述的工具機，其特徵在於，接合裝置(7)具 有一橫向於刀具(3)的轉軸可移動的滑座(10),該滑座支承至少一 個接合塊(13)。
8. 用於在一按權利要求1至7之一項所述的工具機中的刀具，包括 一刀具體，該刀具體支承一刀圏並且可連接於一可旋轉驅動的主軸； 其特徵在於，刀圏(19、 75)包圍一在刀具(3)中支承的內部工作檯(18)。
9. 按照權利要求8所述的刀具，其特徵在於，內部工作檯(18) 可旋轉地支承在一支承螺栓(31)上。
10. 按照權利要求9所述的刀具，其特徵在於，內部工作檯(18) 具有一套筒(55)，該套筒包圍至少一個樞軸承(33、 34)、優選滾動 軸承，內部工作檯(18)利用所述樞軸承可旋轉地支承在支承螺栓(31) 上。
11. 按照權利要求8至IO之一項所述的刀具，其特徵在於，內部 工作檯(18)相對刀具體(43)徑向定心。
12，按照權利要求8至11之一項所述的刀具，其特徵在於，刀具 體(43)旋轉固定地與一軸(27)連接。
13. 按照權利要求12所述的刀具，其特徵在於，支承螺栓(31) 旋轉固定地與軸(27)連接。
14. 按照權利要求9至13之一項所述的刀具，其特徵在於，內部 工作檯(18)覆蓋支承螺栓(31)。
15. 按照權利要求8至14之一項所述的刀具，其特徵在於，內部 工作檯(18)的上面(26)和在工件(2)上加工的各刀刃(22、 87) 位於一共同的平面內。
16. 按照權利要求10至15之一項所述的刀具，其特徵在於，將 一套筒螺母(35)擰入內部工作檯(18)的套筒(55)內。
17，按照權利要求16所述的刀具，其特徵在於，將樞軸承(33、 34)在一螺栓螺母(36)與一支承螺栓(31)的凸緣(32)之間和在 套筒螺母(35)與內部工作檯(18)的一臺階(59)之間軸向夾緊。
18. 按照權利要求12至17之一項所述的刀具，其特徵在於，軸 (27)是一具有平面支承面的圓錐空心軸(HSK)。
19. 按照權利要求8至18之一項所述的刀具，其特徵在於，刀片 (8)是一轉位式刀片。
20. 按照權利要求12至19之一項所述的刀具，其特徵在於，軸 (27)具有一環(64),該環設有一徑向向外伸出的凸緣(65)。
21. 按照權利要求20所述的刀具，其特徵在於，刀具體(43)固 定在軸環(64)的凸緣(65)上。
22. 按照權利要求8至18、 20或21之一項所述的刀具，其特徵在於，刀圏通過軸向可調的各刀片(75)構成。
23. 按照權利要求22所述的刀具，其特徵在於，刀片(75)利用 楔形板(74)被夾緊在位於刀具體(43)圓周上的容納室(73)中。
24. 按照權利要求22或23所述的刀具，其特徵在於，各刀片(75 ) 沿徑向方向通過至少一個形鎖合連接(85、 86)固定於容納室(73) 中。
25. 按照權利要求8至24之一項所述的刀具，其特徵在於，內部 工作檯(18)通過至少一個作用在其上的轉矩支柱(62)防止繞其軸 線的轉動。
全文摘要
工具機具有一面銑刀形式的刀具(3)，其安裝在一主軸(16)上並且設有一刀圈。刀圈圍繞一用於支承元件的內部工作檯(18)，該內部工作檯是刀具(3)的構件。內部工作檯(18)可以無問題地裝入和固定於刀具(3)中。
文檔編號B27C1/00GK101443167SQ200780016409
公開日2009年5月27日 申請日期2007年3月17日 優先權日2006年3月29日
發明者A·達維德齊亞克, B·馬丁 申請人:米夏埃爾·魏尼希有限公司