CN1221344C - 半径端铣刀和锥齿轮锻模的加工方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种高效率加工锥齿轮锻模的工艺。本发明中,原材料由半径端铣刀加工,来生产锥齿轮锻模(10)。近几年来,已经可以利用半径端铣刀由具有高硬度的原材料来加工复杂形状,因为已经改进了NC工程装置及其用于控制半径端铣刀的调配的程序,并且因为半径端铣刀本身的提高的精确度。通过改进半径端铣刀的调配路径,本发明人成功地创造出可以使用半径端铣刀生产具有侧面、底面、以及斜面的锥齿轮锻模(10)的工艺。
Description
交叉参考
本申请要求日本专利申请2002-182247和2003-150944的优先权,上述申请的内容包含于本文作为参考,如同完全阐明在本文。
技术领域
本发明涉及一种加工锥齿轮锻模的工艺。特别地,本发明涉及一种利用半径端铣刀高效地加工锥齿轮锻模的工艺。
背景技术
在用于锻造锥齿轮的锻模中使用了具有高硬度的材料以便延长锻模的使用寿命。为此,使用适合于加工具有高硬度的材料的放电处理(discharge process)来加工锻模。日本公开专利2000-24838揭示了一种利用放电处理来加工锥齿轮锻模的工艺。
发明内容
但是,由于放电处理的特性,利用放电处理来加工锥齿轮锻模是一种费时的工艺。而且,需要花费精力来调整放电电极和工件之间的间隙。由于这些原因,加工效率降低。
本发明通过提供一种加工锥齿轮锻模的高效工艺解决了上述问题。
在本发明中,通过利用半径端铣刀切削原材料来加工锥齿轮锻模。本发明中的半径端铣刀指一种端铣刀工具,其中切削刀片沿工具的轴线螺纹形延伸(以下称为侧切削刀片),在工具的端部,切削刀片改变方向从而从侧切削刀片向工具的轴线延伸(以下将向着工具的轴线延伸的切削刀片称为端切削刀片),并且侧切削刀片和端切削刀片由R形(即弧形延伸)切削刀片(以下称为R形切削刀片)连接。该半径端铣刀包括侧切削刀片(螺纹形延伸)、端切削刀片(向着工具的轴线延伸)和R形切削刀片(弧形延伸并连接侧切削刀片和端切削刀片)。
半径端铣刀的侧切削刀片用于同步加工侧面和凹槽,端切削刀片用于同步加工底面和凹槽。通过在这两个切削刀片之间提供R形切削刀片,可以在侧面和底面之间形成R形(圆形)。半径端铣刀用于利用侧切削刀片加工侧面,利用端切削刀片加工底面,或者利用侧切削刀片和端切削刀片同时加工侧面和底面。如果按照最后一种方式使用,可以同时形成侧面和底面之间的R形。
近几年来,已经可以利用半径端铣刀通过切削具有高硬度的原材料来加工复杂形状,因为已经改进了NC(数控)机床及其用于由NC机床控制半径端铣刀的调配(deployment)的程序,并且因为半径端铣刀本身的提高的精确度。
然而,半径端铣刀的使用限制在加工侧面、底面、或者侧和底面,还没有用来成型锥齿轮等中的斜面。当必须加工斜面时,使用为此目的而开发的盘式端铣刀,而没有使用半径端铣刀。
锥齿轮锻模具有一个侧面、一个底面、以及一个斜面,并且需要在各个表面的交会点处加工R形。由于加工斜面是必须的,因而为此目的使用了盘式端铣刀,但是盘式端铣刀不能满意地加工侧面和底面。到目前为止,人们还认为半径端铣刀不能用来加工锥齿轮锻模,因为需要加工斜面。按照常规,由于没有合适的工具来加工硬质原材料以生产具有侧面、底面、以及斜面的锥齿轮锻模,因此使用了放电处理。
通过改进半径端铣刀的调配路径(deployment path),本发明人成功地创造出可以使用半径端铣刀生产具有侧面、底面、以及斜面的锥齿轮锻模的工艺。如果使用半径端铣刀,可以在很短的时间周期内完成加工,并且相比于放电处理,可以极大地降低处理时间。由于本发明成功地使用半径端铣刀来加工锥齿轮锻模,极大地提高了锥齿轮锻模的加工效率。
理想地锥齿轮锻模的加工方法包括半径端铣刀的侧切削刀片加工原材料从而形成锥齿轮锻模的内侧面的步骤;半径端铣刀的端切削刀片加工原材料从而形成锥齿轮锻模的内底面的步骤;以及半径端铣刀的侧切削刀片和R形切削刀片加工原材料从而形成锥齿轮锻模的内斜面的步骤。
如果通过将利用侧切削刀片加工内侧面的步骤、利用端切削刀片加工内底面的步骤、以及利用侧切削刀片和R形切削刀片加工内斜面的步骤组合起来加工锥齿轮锻模,那么仅仅利用半径端铣刀即可完成加工过程,并且可以在很短的时间周期内生产出锥齿轮锻模。特别是,如果利用侧切削刀片和R形切削刀片加工内斜面,加工所需的时间得以极大地减少。
当通过利用半径端铣刀切削原材料来加工锥齿轮锻模时,理想地包括半径端铣刀沿相对于其轴线倾斜的方向移动的加工步骤。
这样,可以利用半径端铣刀加工斜面。没有使用半径端铣刀的倾斜调配来进行加工,而且没有由半径端铣刀形成斜面。
当通过利用半径端铣刀切削原材料来加工锥齿轮锻模时,更理想地包括半径端铣刀沿倾斜向后的方向移动的加工步骤。如果半径端铣刀沿倾斜向前的方向移动,端切削刀片首先接触工件然后侧切削刀片接触工件。如果半径端铣刀沿倾斜向后的方向移动,侧切削刀片首先接触工件然后端切削刀片接触工件。向前移动可以叫做推切削,向后移动可以叫做拉切削。本发明人发现拉切削的效率比推切削效率高很多。
当半径端铣刀沿倾斜向后的方向移动时,半径端铣刀的侧切削刀片可以切削材料。半径端铣刀的侧切削刀片比端切削刀片具有更大的加工能力。由于这种原因,通过利用倾斜拉切削可以更高效率地加工锥齿轮锻模。
当通过利用半径端铣刀切削原材料来加工锥齿轮锻模时,还理想地使用具有R形切削刀片的半径端铣刀,该R形切削刀片的半径对应于将在锥齿轮锻模的各表面交会处的角部形成的R形的最小半径。
当利用具有其半径对应于将在锥齿轮锻模的各表面交会处的角部形成的R形的最小半径的R形切削刀片的半径端铣刀加工锥齿轮锻模时,没有必要再使用另外的工具(例如盘式端铣刀)来加工R形。因此,可以利用同一个工具连续加工过程,导致高操作性。
当通过利用半径端铣刀切削原材料来加工锥齿轮锻模时,理想地使用了这样一种半径端铣刀,其中端切削刀片的至少一部分沿垂直于半径端铣刀的轴线的方向延伸。
当端切削刀片的至少一部分沿垂直于半径端铣刀的轴线的方向延伸时,端切削刀片的该部分在原材料的切削面上形成一个平面,该平面沿着垂直于轴线方向的方向。由于这种原因,当进行加工时端切削刀片使该切削面变平,从而消除加工痕迹。
理想地半径端铣刀具有R形切削刀片,其半径对应于将在锥齿轮锻模的各表面交会处的角部形成的R形的最小半径。
如果利用这种半径端铣刀加工锥齿轮锻模,不需要使用不同的工具加工R形。
还理想地,在用于加工锥齿轮锻模的半径端铣刀中,端切削刀片的至少一部分沿垂直于轴线方向成型。
通过使用这种半径端铣刀,可以消除加工痕迹。
附图说明
图1示出本实施例的锥齿轮锻模的斜视图。
图2示出本实施例的半径端铣刀的侧视图。
图3示出沿图2的III-III线的视图。
图4示出本实施例的中间材料的斜视图。
图5示出本实施例的中间材料的横截面图。
图6示出本实施例的中间材料的阶梯形部分处于被加工状态时的横截面图。
图7示出本实施例的中间材料的底面处于被加工状态时的横截面图。
图8示出本实施例的中间材料的横截面图。
图9示出本实施例的中间材料的阶梯形部分处于被加工状态时的横截面图。
图10示出本实施例的中间材料的凹锥形件中的凹槽处于被加工状态时的斜视图。
图11示出本实施例的中间材料的凹锥形件中的凹槽处于被加工状态时的横截面图。
图12示出本实施例的中间材料中的凹形件处于被加工状态时的横截面图。
图13示出沿图12的XIII-XIII线的视图。
图14示出本实施例的中间材料中的凹形件处于被加工状态时的斜视图。
图15示出本实施例的中间材料中的凹槽处于被加工状态时的横截面图。
图16示出本实施例的中间材料中的凹槽处于被加工状态时的斜视图。
图17示出本实施例的中间材料中的齿模处于被加工状态时的斜视图。
图18示出本实施例的中间材料中的齿模和齿槽处于被加工状态时的斜视图。
图19示出本实施例的中间材料中的齿模和齿槽处于被加工状态时的横截面图。
图20示出在本实施例的锥齿轮锻模上进行的最后加工处理的横截面图。
图21是表示由本实施例的半径端铣刀进行的加工细节的横截面图。
图22示出本实施例的半径端铣刀。
图23是示意图,示出由盘式端铣刀进行的加工。
图24是示意图,示出由本实施例的半径端铣刀进行的加工。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的一个实施例所述的锥齿轮锻模的加工过程。首先,参照图1说明完工的锥齿轮锻模10(以下,用图1的上下方向表示锥齿轮锻模10的上下方向)。如图1所示,锥齿轮锻模10包括多个齿模12,用于在锥齿轮上形成齿槽,成轮辐形;以及齿槽14,用于在锥齿轮上形成齿,位于齿模12之间。每个齿模12具有一个齿模侧面(齿面)12a、一个齿模顶面12b、以及一个齿模面(齿根)12c。每个齿槽14具有一个齿槽前面(大径)14a以及一个齿槽底面(齿端)14b。锥齿轮锻模10的底部具有由齿模12和齿槽14围绕的底面18。底面18的中心部分具有形成在其中的一个圆形开口17。
锥齿轮锻模10通过利用半径端铣刀切削原材料而成型。这里,“半径端铣刀”指一种端铣刀,其中侧切削刀片和端切削刀片由R形(弧形)切削刀片连接。侧切削刀片沿工具的轴线螺纹形延伸,端切削刀片从工具的外边缘向着工具的轴线沿工具的向前端面延伸。
图2和3示出具有两个刀片的半径端铣刀30的一个例子。半径端铣刀30的切削刀片32包括侧切削刀片32a、连接于侧切削刀片32a的R形切削刀片32b、以及从R形切削刀片32b向着工具30的轴线30a延伸的端切削刀片32c。切削刀片32具有设置在其上的切屑清理槽36,该切屑清理槽36沿轴线30a的方向延伸。半径端铣刀30连接于NC机床(未示出),并且当绕轴线30a旋转时,沿垂直于轴向或者沿着轴向(取决于它如何调配)的方向进行原材料的切削。
锥齿轮锻模10从如图4和5所示的中间材料10a加工而成。中间材料10a是已经被锻模加工过并且具有高硬度的材料。中间材料10a具有位于其上部的阶梯形部分11。连接于阶梯形部分11的是凹锥形件21,并且在凹锥形件21的下端是连接于凹锥形件21的水平底面13。底面13的中心部分具有成型在其中的开口17。
如图6所示,当将要加工锥齿轮锻模10时,半径端铣刀30首先沿中间材料10a的圆周方向调配,这样在阶梯形部分11的侧面11a和下端面11b上进行粗加工。在该过程中,每当半径端铣刀30沿圆周方向旋转一次,它稍微向着侧面11a和下端面11b移动一点。因此,随着半径端铣刀30的每一次旋转,逐渐加工侧面11a和下端面11b。这里,粗加工指一种机加工过程,从而,在最终加工之前,单回合的加工形成尽可能大的切削。
接下来,如图7所示,通过将半径端铣刀30沿中间材料10a的圆周方向调配在底面13上进行粗加工。每当半径端铣刀30沿圆周方向旋转一次,它稍微向着底面13移动一点。因此,随着半径端铣刀30的每一次旋转,逐渐加工底面13。在底面13上的粗加工形成锥齿轮锻模10的底面18,该底面18也将要进行最终加工。
另外,如图9所示,还有可能利用半径端铣刀30由中间材料10a形成阶梯形部分11,图8中所示在其上没有形成阶梯形部分11和底面13。
当在中间材料10a的阶梯形部分11和底面13上完成粗加工时,半径端铣刀30同时沿垂直于其轴线方向的方向和平行于其轴线方向的方向调配。在平行于其轴线的运动中,沿图10中标号19表示的向后的方向拉半径端铣刀30。不是沿向前的方向推半径端铣刀30来加工中间材料10a。旋转的半径端铣刀30的调配在凹锥形件21内形成凹槽15(以下,半径端铣刀30沿向后的方向同时沿垂直于其轴线方向的方向和平行于其轴线方向的方向调配(倾斜调配)称为切屑完成加工)。该半径端铣刀30象用于加工阶梯形部分11和底面13那样用来加工凹槽15。图10示出完工的凹槽15。通过进一步加工凹槽15形成齿槽14,这将在下文说明。
图11示出加工凹槽15的中间阶段。半径端铣刀30重复进行切屑完成加工,从而逐渐加工凹槽15。在切屑完成加工期间,半径端铣刀30从底面18移动,到达阶梯形部分11,然后离开中间材料10a。然后半径端铣刀30回到底面18,并随后重复切屑完成加工。粗加工凹槽15到虚线15a表示的深度。不将凹槽15加工到虚线15a之外(图11的右侧)的原因在于齿槽14向着其下侧变窄,并且加工到虚线15a之外将切入齿模12内。
这样,通过利用半径端铣刀30进行切屑完成加工,利用半径端铣刀30的单次调配可以大致加工出形状轮廓。在半径端铣刀30完成加工一个凹槽15之后,半径端铣刀30加工相邻的凹槽15。通过按顺序重复加工凹槽15,可以沿凹锥形件21的整个圆周形成凹槽15。
半径端铣刀30是一种工具,其主要目的是通过沿垂直于其轴线的方向调配来加工原材料。为此原因,半径端铣刀30的侧切削刀片32a具有高加工能力。因此,当半径端铣刀30同时沿轴向和垂直于轴向的方向调配时,如果是用侧切削刀片32a而不是端切削刀片32c进行加工,可以更好地进行加工。从而,当半径端铣刀30进行切屑完成加工时(同时沿轴向向后的方向和垂直于轴向的方向调配),可以利用侧切削刀片32a高效地加工凹槽15。如果半径端铣刀30同时沿轴向向前的方向和垂直于轴向的方向移动,端切削刀片32c而不是侧切削刀片32a进行加工,并且效率将降低。
加工完凹槽15之后,如图12所示,利用半径端铣刀30粗加工凹槽15上部上的凹形件23。利用同一个半径端铣刀30来加工凹形件23,就象用于加工阶梯形部分11、底面13、和凹槽15一样。这样,即使所要加工的形状不同时也可以使用同一个半径端铣刀30,从而减小用不同的端铣刀替换半径端铣刀30所需要的劳动强度。
如图13所示,半径端铣刀30当进行三维加工(tricolloidprocessing)时形成凹形件23。三维加工包括半径端铣刀30沿轴向旋转(见30e表示的箭头)同时轴线本身旋转(见30d表示的箭头)。当半径端铣刀30进行三维加工时,可以高效地加工凹形部分23。图14示出加工后的凹形部分23。
加工完凹形部分23之后,半径端铣刀30由一个具有比用来加工阶梯形部分11、底面13、凹槽15、和凹形部分23的半径端铣刀的直径小的半径端铣刀30替换。如图15所示,当半径端铣刀30重复切屑完成加工并进一步切入凹槽15内时形成凹槽52。随着半径端铣刀30重复切屑完成加工逐渐形成凹槽52。当半径端铣刀30到达凹形部分23时,它离开中间材料10a,向着底面18返回,并随后重新开始加工凹槽52。凹槽52成型到虚线52a。图16示出凹槽52的完工状态。
而且,如图17所示,通过将半径端铣刀30沿箭头42所示的方向或者箭头43所示的方向调配,可以粗加工齿模12和齿槽14。
接着,利用加工凹槽52的同一个半径端铣刀30粗加工齿模12和齿槽14。如图18和19所示,半径端铣刀30同时沿中间材料10a的圆周方向和直径方向调配,从而加工齿模12的齿模侧面12a和齿模面12c,以及齿槽14的齿槽前面14a。通过半径端铣刀30逐渐向着中间材料10a的外径切削而形成齿模12和齿槽14。
该加工从中间材料10a的上部开始,并且一直进行加工到距离最终加工所要求的还差50微米。在加工进行到快要达到最终加工所要求的程度之后,将半径端铣刀30沿稍微向下的方向调配。然后半径端铣刀30当沿圆周方向和直径方向调配时重复加工齿模12和齿槽14。当加工过齿模12和齿槽14时,切入阶梯形部分11的下端面11b,这在其中形成齿模顶面12b。如图19所示,半径端铣刀30加工齿模12和齿槽14达到对应于底面18的深度(即达到虚线54)。将齿槽14加工达到对应于底面18的深度形成齿槽底面14b。这样,锥齿轮锻模10被加工为如图1所示的形状,这是在最终加工之前的形状。
接下来,进行最终加工。在最终加工中,通过粗加工成型的齿模12和齿槽14等被加工到50微米的深度。如图20所示,利用半径端铣刀30在齿模顶面12b上进行最终加工。然后利用半径端铣刀30在齿模12和齿槽14上进行最终加工。在此过程中,如同参照图18和19所述的粗加工情况一样,半径端铣刀30同时沿中间材料10a的圆周方向和直径方向调配,并且加工齿模12和齿槽14。当齿模12和齿槽14的上部被加工到给定深度时,半径端铣刀30沿稍微向下的方向调配,并且进一步重复加工齿模12和齿槽14。当半径端铣刀30到达下部之后,齿槽底面14b和底面18的最终加工也得以完成。如果需要在两个表面共有的角部具有R形,可以使用具有较小直径的盘式端铣刀来进行最终加工。通过上述加工完成锥齿轮锻模10。
图21示出连接齿模侧面12a和齿槽底面14b的角部46,并且示出由半径端铣刀30加工的齿槽底面14b。在此加工中,半径端铣刀30沿垂直于图21所在纸面的方向调配。具有和R形切削刀片32b相同形状的R形由半径端铣刀30的R形切削刀片32b形成在角部46。不用半径端铣刀30,这种R形也可以由盘式端铣刀形成。
但是,盘式端铣刀的整个切削刀片是R形的。因此,利用盘式端铣刀形成角部46的形状不能同时加工齿槽底面14b。因此,导致不完全的齿槽底面14b加工,并且盘式端铣刀必须调配多次以便加工齿槽底面14b。与使用半径端铣刀30相比,必须使用更多的工具,而且,在齿槽底面14b上形成相邻的小R形(最终形状不平整)。因此,利用半径端铣刀30而不是盘式端铣刀减少需要使用的工具数量,并且可以获得高质量的最终形状。
当半径端铣刀30的R形切削刀片32b的R形和盘式端铣刀的R形一样时,半径端铣刀30的直径可以做得比盘式端铣刀的直径大。因此,半径端铣刀30的轴向刚性大于盘式端铣刀的刚性。当刚性大时,加工时切削刀片的运动(进刀量)较小。因此,与使用盘式端铣刀的情况相比,使用半径端铣刀30可以更加精确地加工。
而且,当半径端铣刀30的R形切削刀片32b的R形和盘式端铣刀的R形一样时,由于半径端铣刀30的直径可以做得比盘式端铣刀的直径大,半径端铣刀30的切削刀片(侧切削刀片32a、R形切削刀片32b、以及端切削刀片32c)的圆周速度大于盘式端铣刀。当切削刀片的运动速度较大时,可以获得高加工速度。
为了提高锥齿轮锻模10的使用寿命,将由半径端铣刀30加工的中间材料10a是一种具有高硬度的材料(通常,这是一种具有60HRC或更大洛氏硬度的材料)。作为理想尺寸的一个例子,当加工具有高硬度的材料时,R形切削刀片32b的半径可以是0.5毫米,上下公差为5微米,R形切削刀片32b的中心位置(图21的标号71)公差为上下5微米。通过使用具有这种尺寸的半径端铣刀30,可以高精确度地加工具有高硬度的材料。R形切削刀片32b的半径的确定基于锥齿轮锻模10具有0.5毫米的最小加工半径的事实。也就是说,为了保证锥齿轮的精度,如果锥齿轮锻模10的R形(例如角部46)的容许最小值设定为0.5毫米,则半径端铣刀30的R形切削刀片32b的半径值设置为相同的值,即0.5毫米。这样,半径端铣刀30的曲率或半径基于未加工原料的容许加工量来确定。
而且,通过增加半径端铣刀30的截面比例,可以增大其沿轴向的刚性,从而增大加工精确性。这里,截面比例定义为没有切入凹槽的部分(从外径测量)与半径端铣刀的横截面的比例。
通常,半径端铣刀30的切削刀片32的前端具有一个形成在其中的凹形件61,这由图22的虚线表示。当设置有凹形件61时,R形切削刀片32b的端点(R休止点)每个具有位于其上的棱边(棱角)64。当上面形成有棱边64时,不能获得合适的底面加工粗糙度。也就是说,棱边64导致加工痕迹残留在完成加工后的原材料上。
为了防止这种情况发生,理想地在端切削刀片32上设置连接于R形切削刀片32b的平面部分62。平面部分62沿垂直于工具30的轴线方向的方向延伸。利用这种结构,由于R形切削刀片32b平滑地连接于平面部分62,因此不会形成棱边64。因此,可以获得合适的底面加工粗糙度(即可以消除加工痕迹)。而且,在半径端铣刀30上设置平面部分62使得平面部分62在原材料上形成垂直于轴线方向的平面。从而,在切削加工时平面部分62平整原料;这也消除了加工痕迹。
图23示出由盘式端铣刀90加工的原材料的设计形状(目标形状)和实际加工形状(实际加工形成的形状)的示意图。盘式端铣刀90的端切削刀片部分具有慢的圆周速度。从而,如图23左侧所示,如果盘式端铣刀90通过沿垂直于其轴线方向的方向调配来进行加工,原材料由端切削刀片切削,并且形成不同于期望的设计形状的实际加工形状。
当利用盘式端铣刀90的切削刀片的侧面加工原材料时(图23的右侧),由盘式端铣刀90的运动引起的切削刀片的进刀导致将要形成的实际加工形状不同于期望的设计形状。
图24示出由半径端铣刀30加工的原材料的设计形状(目标形状)和实际加工形状(实际加工形成的形状)的示意图。半径端铣刀30的直径和上述盘式端铣刀90直径一样。如图24左侧所示,当半径端铣刀30通过沿垂直于其轴线方向的方向调配来进行加工时,和盘式端铣刀90不同,半径端铣刀30利用R形切削刀片32b和端切削刀片32c进行加工,这些刀片具有高圆周速度。因而,和盘式端铣刀90的情况不同,原料不会碎裂,并且实际加工形状和期望的设计形状一致。
当半径端铣刀30沿其轴线方向调配并且利用侧切削刀片32a加工原材料时(图24的右侧),由半径端铣刀30的运动引起的切削刀片的进刀导致实际加工形状不同于期望的设计形状。
因此,当要校正盘式端铣刀90相对于原材料的位置以便解决实际加工形状和期望的设计形状之间的差异时,必须要考虑到因端切削刀片产生的原材料切削和刀片运动。相反,利用半径端铣刀30而不是盘式端铣刀90使得NC工程装置能够存储有关加工过程的一个简单程序。如以前所述,当角部R件具有同样的半径时,半径端铣刀的半径和盘式端铣刀的半径可以是一样的。如果使用厚的半径端铣刀,则切削刀片的运动很小,并且这进一步简化了设置工具路径的程序。
以上说明了本发明的一个实施例的一个具体例子,但是这仅仅说明本发明的一些可能形式,而并非限制其权利要求。权利要求书所述的技术方案包括上述的具体示例的变形、转换和修改。而且,本说明书或附图中揭示的技术要素可以单独应用或者以各种结合方式应用而不限于权利要求书指出的结合。而且,本说明书或附图中公开的技术方案可以用于同时实现多个目的或者实现其中一个目的。
Claims (6)
1.一种加工锥齿轮锻模的方法,包括:
利用半径端铣刀的侧切削刀片切削原材料而形成锥齿轮锻模的内侧面的步骤;
利用半径端铣刀的端切削刀片切削原材料而形成锥齿轮锻模的内底面的步骤;以及
利用半径端铣刀的侧切削刀片和R形切削刀片切削原材料而形成锥齿轮锻模的内斜面的步骤,
其特征在于,锥齿轮锻模的内斜面通过相对于半径端铣刀的轴线倾斜地移动半径端铣刀而形成。
2.如权利要求1所述的加工锥齿轮锻模的方法,其特征在于,锥齿轮锻模的内斜面通过相对于半径端铣刀的轴线沿向后的方向倾斜地移动半径端铣刀而形成。
3.如权利要求2所述的加工锥齿轮锻模的方法,其特征在于,R形切削刀片的半径等于将在锥齿轮锻模的两个表面之间的角部形成的R形的最小半径。
4.如权利要求3所述的加工锥齿轮锻模的方法,其特征在于,半径端铣刀的端切削刀片的至少一部分沿垂直于半径端铣刀的轴线的方向延伸。
5.一种用于形成锥齿轮锻模的半径端铣刀,包括:
侧切削刀片;
端切削刀片;以及
R形切削刀片,它连接侧切削刀片和端切削刀片,
其特征在于,R形切削刀片的半径等于将在锥齿轮锻模的两个表面之间的角部形成的R形的最小半径。
6.如权利要求5所述的半径端铣刀,其特征在于,端切削刀片的一部分沿垂直于半径端铣刀的轴线的方向延伸。
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ATE500543T1 (de) * | 2003-01-29 | 2011-03-15 | Open Mind Technologies Ag | Verfahren zur steuerung von relativbewegungen eines werkzeuges gegen ein werkstück |
SE526105C2 (sv) * | 2003-02-06 | 2005-07-05 | Seco Tools Ab | Fräs med tre konvext krökta skäreggar betning |
WO2005058532A1 (en) * | 2003-12-17 | 2005-06-30 | Showa Denko K.K. | Method for producing forging die, forging die and forged article |
DE102005001600B4 (de) * | 2004-11-30 | 2011-08-18 | FOLLOW ME! Technology Systems GmbH, 81675 | Verfahren zur Material abtragenden Bearbeitung von Werkstücken und Werkstück bzw. Formelement |
DE102009008124A1 (de) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Deckel Maho Pfronten Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Steuerdaten zum Steuern eines Werkzeugs an einer zumindest 5 Achsen umfassenden Werkzeugmaschine |
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JP5803647B2 (ja) * | 2011-02-16 | 2015-11-04 | 三菱日立ツール株式会社 | エンドミル |
US9387544B2 (en) | 2011-05-02 | 2016-07-12 | Fairfield Manufacturing Company, Inc. | Smilled spline apparatus and smilling process for manufacturing the smilled spline apparatus |
CN103567765B (zh) * | 2013-11-25 | 2016-08-17 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种k465合金等温锻模加工方法 |
US10040137B2 (en) * | 2014-01-28 | 2018-08-07 | United Technologies Corporation | Compound fillet radii cutter |
DE102015009017A1 (de) * | 2015-07-10 | 2017-01-12 | Liebherr-Verzahntechnik Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines verzahnten Werkstückes mit modifizierter Oberflächengeometrie |
US10343224B2 (en) * | 2016-04-04 | 2019-07-09 | Ford Motor Company | Interpolated milling tools and methods |
WO2018151959A1 (en) | 2017-02-14 | 2018-08-23 | 3M Innovative Properties Company | End milling methods for making microstructures, especially cube corner elements and articles comprising such microstructures |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4104943A (en) * | 1977-03-24 | 1978-08-08 | General Motors Corporation | Contour die milling with a toroidal cutter |
JPS60207711A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-19 | Morio Kitani | 大捻角、大スクイ角の円筒面捻刃、円錐捻刃のボ−ルエンドミル |
US4560308A (en) * | 1984-08-13 | 1985-12-24 | Trw Inc. | Cutting tool |
US5090851A (en) * | 1991-08-15 | 1992-02-25 | White Joseph P | Cutting tool for milling machines |
US5378091A (en) * | 1992-06-17 | 1995-01-03 | Makino Milling Machine Co., Ltd. | Method and apparatus for machining a workpiece |
US5685671A (en) * | 1993-11-01 | 1997-11-11 | Smith International, Inc. | Diamond or CBN fluted center cutting end mill |
JPH07246508A (ja) * | 1994-03-10 | 1995-09-26 | Kobe Steel Ltd | 高硬度材料加工用エンドミル |
US6439811B1 (en) * | 1994-05-06 | 2002-08-27 | Lon J. Wardell | End-mill tool with high and low flutes and related method for rough cutting and finishing a workpiece |
US5779399A (en) * | 1996-03-05 | 1998-07-14 | Mcdonnell Douglas | Rotary cutting apparatus |
JPH10230407A (ja) | 1997-02-18 | 1998-09-02 | Shinko Kobelco Tool Kk | エンドミル |
JPH1170405A (ja) | 1997-08-30 | 1999-03-16 | Hitachi Tool Eng Co Ltd | ラジアスエンドミル |
JPH11216609A (ja) | 1998-01-30 | 1999-08-10 | Hitachi Tool Eng Ltd | ラジアス刃エンドミル |
DE69909856T2 (de) * | 1998-02-05 | 2004-03-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki | Schaftfräser und Schneidmethode |
JP3745526B2 (ja) | 1998-03-02 | 2006-02-15 | 日産自動車株式会社 | Ncデータ作成用荒加工中間形状モデル生成装置 |
JP4372859B2 (ja) | 1998-06-15 | 2009-11-25 | オーエスジー株式会社 | エンドミル |
JP2000005915A (ja) * | 1998-06-22 | 2000-01-11 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | ボールエンドミルによる切削方法およびフライス盤制御装置 |
JP3671113B2 (ja) * | 1998-07-09 | 2005-07-13 | 本田技研工業株式会社 | 歯車用鍛造型の製造方法 |
JP2000028827A (ja) | 1998-07-10 | 2000-01-28 | Nitto Denko Corp | 光学フィルタおよびプラズマディスプレイ表示装置 |
JP2000263179A (ja) | 1999-03-16 | 2000-09-26 | Toto Ltd | 型鍛造方法及び型鍛造装置 |
JP3790378B2 (ja) | 1999-01-21 | 2006-06-28 | 日産自動車株式会社 | 金型中仕上げ加工用工具中心移動範囲抽出方法 |
JP3748096B2 (ja) | 1999-03-12 | 2006-02-22 | 豊田工機株式会社 | 切削加工方法 |
JP2001071209A (ja) | 1999-09-06 | 2001-03-21 | Btt Kk | ボールエンドミル |
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US6324931B1 (en) | 2000-04-19 | 2001-12-04 | Dana Corporation | Straight bevel gears with improved tooth root area geometry and method for manufacturing forging die for making thereof |
JP2002046030A (ja) | 2000-08-04 | 2002-02-12 | Yutaka Seimitsu Kogyo Ltd | 傘状歯車の製造方法,傘状歯車用素材および傘状歯車 |
US6655880B2 (en) * | 2001-02-15 | 2003-12-02 | Macarthur Mike | End mill |
JP2002239676A (ja) * | 2001-02-19 | 2002-08-27 | Yutaka Seimitsu Kogyo Ltd | かさ状歯車鍛造用金型の製造方法 |
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