[發(fā)明專利]用于在孔的圓筒表面中產(chǎn)生螺旋狀延伸的梯形底切槽的切削元件、切削工具和切削方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710797814.6
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107790759B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邁克爾·杜克;伯恩哈德·根特;邁克爾·穆勒;克里斯多夫·摩爾茨
• 申請（專利權(quán)）人: 鈷靈有限責(zé)任合伙;格勞博-維克有限責(zé)任合伙兩合公司
• 主分類號: B23B27/06
• 分類號: B23B27/06;B23B51/08;B23B29/00;B23P15/00;C23C4/02
• 代理公司: 北京奉思知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11464
• 代理人: 賈寧;石巍

本發(fā)明提供一種用于在孔的圓筒形表面中產(chǎn)生螺旋狀延伸的梯形底切槽(52)的切削元件(34)。切削元件(34)優(yōu)選為配置成切削刀片，并因此而具有多個槽切削齒(54?2到54?8)，用于產(chǎn)生具有對稱橫截面形狀的凹槽(52)。槽切削齒(54?2到54?8)的分布間距配合所要產(chǎn)生的凹槽(52)的間距。槽切削齒(54?2到54?8)包括至少一個預(yù)加工齒(54?2至54?4)，用以產(chǎn)生并加工底槽，以及跟隨所述至少一個預(yù)加工齒(54?2至54?4)之后的多個梯形齒(54?5至54?8)，其齒頭部輪廓的橫截面形狀在所述齒的垂直方向上呈梯形擴(kuò)展，而以兩個側(cè)面(54?5F；54?6F)限定一個側(cè)面角。梯形齒(54?5至54?8)用于進(jìn)一步加工所述底槽，以產(chǎn)生一個最終橫截面為梯形的底切槽。根據(jù)本發(fā)明，所述梯形齒頭部輪廓中被兩個側(cè)面(54?5F；54?6F)限定的側(cè)面角在由至少一個梯形齒(54?5)向排列其后的槽切削齒(54?6)增大，以達(dá)到最終尺寸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于在孔的圓筒形表面中產(chǎn)生螺旋狀延伸的梯形底切槽的切削元件、切削工具和切削方法。

背景技術(shù)

眾所周知，在受到高水平摩擦學(xué)應(yīng)力的金屬工件的表面，例如氣缸套筒或氣缸曲軸箱中的氣缸孔的活塞運動表面，都會以機(jī)械方式粗糙化，目的是要為表面涂層準(zhǔn)備良好的粘合劑基礎(chǔ)，特別是通過熱噴涂方法施用的表面涂層。

例如WO 2010/015229 A1就提出使用連續(xù)型工具對鋁鑄件的圓筒形表面進(jìn)行加工，其方式是以連續(xù)加工，以連續(xù)接合的機(jī)械齒加工形成槽形橫截面的方式，直到得到所需的最終尺寸。為此目的所指定的工具是配置為一種連續(xù)型工具，而包括：稱為鉆出齒的第一齒，以將圓筒形表面鉆出預(yù)先定義的公稱直徑；以及多個切削齒，以在該鉆出齒加工之后產(chǎn)生并加工出一個凹槽；以及一個非切削成形齒，也稱為移位齒。切削齒是配置成梳狀的序列，其間的間距對應(yīng)于要產(chǎn)生的螺旋狀延伸凹槽的間距，并包括多個預(yù)加工齒，用于創(chuàng)建和連續(xù)加工一個底槽，以及多個梯形齒，以在預(yù)加工齒加工之后進(jìn)一步將所述底槽連續(xù)加工，形成最終橫截面為梯形的底切槽。該梯形齒在其橫截面上具有不對稱的形狀，可以連續(xù)加寬之前由該預(yù)加工齒形成的底槽，其方式是先在該底槽的一個側(cè)面上切削，之后再在另一個側(cè)面上切削，從而獲得具有所需的最終橫截面的梯形底切槽。最終橫截面為梯形的底切槽可以確保使用熱噴涂方法施加到氣缸表面的涂層，與呈現(xiàn)圓筒形表面的鋁鑄件之間維持機(jī)械的灌填。而使用上述橫截面為形狀不對稱的梯形齒進(jìn)行連續(xù)的、單側(cè)的凹槽側(cè)面加工方法，目的是確保在工具上不會發(fā)生所謂的拖尾現(xiàn)象，因為拖尾現(xiàn)象在相對較軟的材料如鋁材加工時，會導(dǎo)致所形成的凹槽形狀不精確。

DE 10 2014 119 514 A1指出，在如上方式所形成的凹槽中，在槽側(cè)表面延伸的邊緣具有相對較薄的結(jié)構(gòu)，結(jié)果會使施加在這些位置的涂層形成裂紋，并且由于該邊緣會限定刀具的幾何形狀，使切削齒會有至少部分發(fā)生斷裂脫離。為了避免這些問題，DE 10 2014119 514 A1提出了一種方法，使用一種加工工具，包括具有不同對稱性的橫截面的多個切削齒進(jìn)行最初加工，以在工件的圓筒形表面中產(chǎn)生螺旋狀延伸的底槽，再對該底槽連續(xù)加工，以產(chǎn)生具有梯形橫截面的底切槽。具體而言，該專利提出的方法是使用至少一個第一切削齒來形成該底槽，其邊界表面的延伸方向相對于從表面延伸的法線傾斜，以形成深度比槽的最終幾何形狀較淺的第一對稱臨時凹槽；使用至少一個第二切削齒來加工所述底槽，使該邊界表面增大，直到達(dá)到或大約達(dá)到該凹槽的最終凹槽幾何形狀所定義的底部為止，以此產(chǎn)生第二臨時凹槽幾何形狀；使用至少一個第三切削齒以同時移除多個區(qū)段，以形成第三臨時凹槽幾何形狀。所述區(qū)段各自從所述凹槽的底部延伸，或從穿過凹槽底部的直線延伸，或從在一點與邊界表面交叉的法線延伸，并定義該倒角的所需長度；以及使用至少一個第四切削齒同時形成所述凹槽的底部，以及所述凹槽的底切槽的側(cè)面，使其具有該凹槽的最終幾何形狀。