專利名稱：用于打磨處理切割工具，特別是刀具的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于打磨處理切割工具，特別是刀具的方法和裝置。
背景技術：
眾所周知，切割工具的刀片或刀刃通過打磨來完成。通過這樣一個打磨過程，切割工具的刀刃不僅獲得其最終的形狀，也最終確定了刀片或切割刀刃的表面質量。
本發明中，切割工具尤其是指刀子。但是依據本發明的方法中還包括其他工具，如剪刀。
本發明中，術語“刀具”可理解為其通常的形式，包括大多數各種類型的袋，如廚房刀具、烹飪刀具、切魚刀、切肉刀、斬骨刀等，旦不限于此列表。
依據現有技術中已知的打磨處理的方法，高質量刀的軋邊可通過兩階段打磨過程實現。第一階段，挨個打磨刀具的刀片或刀刃的左側和右側，這樣，產生一個雙圓錐剖面。在打磨范圍內，設定某些標稱尺寸，如刀片背部的厚度或刻面的的厚度。所使用的打磨工具及所謂的杯形砂輪，其中打磨材料依據刀的尺寸，形成為具有450mm-710mm直徑的環形。杯形砂輪具有一個斜面，這樣，刀具相對于打磨砂輪的軸的垂直線傾斜一定角度。這種幾何裝置的結果是，由于砂輪的形狀，刀片的兩側的打磨形狀為微凸的。縱向方向上的刀片幾何形狀也被迫由打磨砂輪的幾何形狀所決定。其中，現有技術公知的這種裝置比較契合實際的原因是，盡管刀片具有很薄的打磨刻面，刀片仍然能夠實現一定程度的抗彎穩定性。因而，通過刀子的空間結構和打磨砂輪的幾何結構必須達到這個抗彎強度第二階段，在具有相同幾何形狀的兩側對刀片進行拋光。“拋光”的意思是，現在通過一個更細的磨粒大小將第一階段打磨的刀片的側面的表面粗糙度變平。拋光的結果是，粗糙度參數由約10μ降低至2μ。打磨模式和拋光模式的疊加的結果是表面的質量，表現為由于表面粗糙度降低而使刀片表面的抗腐蝕度增加。
現有技術公知的優選由自動化輔助機器執行的兩階段過程不利的方面是，其提高了機器的資金、機器操作有關的費用、摩擦損耗、散熱劑供給、所需地面空間，以及相應的由于多種設定操作而導致的頻繁的檢修。而且，現有技術中公知的裝置中，不可能單獨形成不同的刀片或刀刃的幾何形狀。此外，拋光的過程步驟產生大量灰塵，需要很復雜的清洗機器和完成的切割工具。
發明內容
從上述背景技術出發，本發明的任務是提供一種用于打磨處理切割工具，尤其是刀具的方法，其可形成單獨的刀片或刀刃的幾何形狀，同時相對較為廉價。此外，本發明要提出一種用于打磨處理切割工具，尤其是刀具的刀片的裝置。
為解決上述問題，在方法方面提出一種用于打磨處理切割工具，尤其是刀具的方法，其中，切割工具和打磨裝置的有效表面相接觸，其中切割工具和打磨裝置以至少三個自由度彼此相對移動。
有利的，依據本發明的方法的實施例，可形成任何切割工具的幾何形狀，即刀片和/或刀刃的幾何形狀。此外，通過依據本發明的方法完成切割工具的最終處理，從而可以完全省去依據現有技術的方法所需要的拋光的方法步驟。而且，和現有技術相比，依據本發明的方法可以達到一個很短的加工時間，即處理時間，這樣，依據本發明的方法相當有效。試驗表明，使用依據本發明的方法，處理時間可減少50％。
依據本發明的方法，其特征在于，切割工具和打磨裝置在至少三個自由度相對彼此移動。這可以依照使用的裝置而以很多種不同的方式來實現。可以例如切割工具根本不移動。這種情況下，打磨裝置一方面沿著旋轉軸旋轉，另一方面在至少兩個彼此交叉的方向上平移。通過打磨裝置這三個運動的疊加，切割工具可被處理以形成特有的預定的，即任意預定的打磨幾何形狀。
作為上述方法實施的替換方案，還可以令打磨裝置靜止，即它不動。這種情況下，切割工具既圍繞旋轉軸旋轉，又在彼此交叉的兩個運動方向上平移。切割工具所進行的運動的疊加，也可形成幾何形狀特有的，即任意構成的切割工具。
在本發明的第三個替換的實施例中，切割工具和打磨裝置都移動。這里，切割工具和打磨裝置優選圍繞各自相關的旋轉軸轉動。此外，切割工具和打磨裝置均平移，其中打磨裝置在第一運動方向上平移，切割工具在第二運動方向上平移，第一和第二運動方向彼此相交，優選彼此正交。還可為，切割工具和打磨裝置分別在兩個彼此相交的運動方向上平移。
依據本發明的方法的關鍵在于打磨裝置和切割工具彼此獨立移動，由此，通過打磨裝置和/或切割工具所進行的相對運動的疊加得到特有的，即任意可預定的最終打磨的幾何形狀的切割工具。考慮到這點，術語“自由度”的意思是切割工具和打磨裝置可能的運動的疊加所產生的相對的自由度。
正如前面已給出的，打磨裝置的有效表面和待處理的切割工具的表面之間的相對運動可以不同的方式產生。例如，可通過打磨裝置旋轉和/或平移運動來提供。還可通過切割工具旋轉和/或平移運動來提供。對于本發明，這些可能的運動以何種結合來疊加并不重要。唯一重要的是，打磨裝置和切割工具這樣旋轉或平移運動，從而形成的運動疊加適于形成所希望的切割工具的幾何形狀，尤其是刀片幾何形狀。為此，依據本發明的一個特有的特征，打磨裝置和切割工具均旋轉驅動，且同向。而且，打磨裝置可在與切割工具運動方向相交的方向上平移運動。此外，為了形成特殊的刀片幾何形狀，切割工具可圍繞另一個旋轉軸旋轉運動。在這個程度上，沒有限制。
依據一個特殊的設計，本發明提供一種方法，其中，引導夾在夾持裝置內的切割工具以其待處理的刀片側面經過可旋轉設置的打磨裝置，同時，打磨裝置的有效表面基本和切割工具的待處理的刀片側面線接觸，依據要得到的刀片幾何形狀，打磨裝置與其旋轉軸相交地平移。
依據本方法，引導夾在夾持裝置內的切割裝置的待處理的刀片側面在打磨裝置的有效表面上運動。例如，打磨裝置可形成為旋轉的圓柱形，優選為環形，而環形圓柱體的端側表面包含研磨劑，作為其有效表面。在引導待處理的刀片側面的過程中，打磨裝置的有效表面與其基本線接觸。
以這種方式驅動夾持裝置和打磨裝置，使得在實施方法的過程中，待處理的刀片和打磨裝置之間的線接觸在待處理的刀片側面的表面上沿與刀片縱向延伸相交的方向移動。在方法的實施過程中，依據要產生的刀片幾何形狀，優選地計算機控制打磨裝置和/或夾持裝置與打磨裝置的旋轉軸相交的平移運動，即打磨裝置和/或夾持裝置在待處理的刀片側面方向或相反的方向上前后移動。通過打磨裝置的這個平移運動和夾持裝置的運動的疊加，以具有優點的方式產生了所希望的刀片幾何形狀。
依據前面所述的方法實施例的一個替換方案，夾持裝置可旋轉，在至少部分環形路徑上引導切割工具經過打磨裝置，即打磨裝置的有效表面。依據該實施例，夾持裝置和打磨裝置可旋轉。在這方面，優選同向地驅動夾持裝置和打磨裝置，從而打磨裝置和夾持裝置所支撐的切割工具在其線接觸的區域內完成相反的相對運動。
在實施該方法的過程中，待處理的刀片側面將來的刻面的區域首先和打磨裝置的有效表面線接觸。為了可以形成盡可能鋒利，即薄的刻面，打磨裝置較靠近待處理的刀片側面并列放置。在進一步的方法步驟中，引導待處理的刀片側面經過打磨裝置的有效表面，同時維持線接觸。為了形成如凸型的刀片幾何形狀，在引導經過待處理的刀片側面的過程中，打磨裝置在遠離待處理的刀片側面的方向上與其旋轉軸相交地平移。在實施該方法的過程中，刀片幾何形狀由打磨的很薄的刻面和相對厚的刀片或刀刃體組成。
上述方法的優點在于，根據打磨裝置和/或夾持裝置的進給運動，可以形成任何刀片幾何形狀。和現有技術中所知的內容相反，不僅可形成凸形的刀片幾何形狀，還可以產生任意的刀片幾何形狀。例如，可以產生具有尖的或截尾剖面的楔形幾何形狀、梯形的幾何形狀或其它幾何形狀。此外，可以例如以倒圓的形式處理刀片側面和刀片背面之間的過渡。在現有技術公知的打磨處理方法中不可能進行這種操作。
而且，它的優點在于，可以通過與打磨裝置的旋轉軸相交的平移調節運動來補償打磨裝置的磨損。因此，打磨的結果不受打磨裝置磨損的影響。打磨裝置的進給運動和調節運動在該方法的實施范圍內疊加以形成一個總運動，這樣，不管打磨裝置的磨損如何，打磨的效果都是一樣的。
依據本發明的方法的另一個優點是，其不僅可以形成連續分布的刀片幾何形狀，而且，還可以形成在刀片的橫向或縱向方向上分布的可見刀刃。這些可見刀刃是局部較高材料密度的結果，其效果從技術的角度來說是硬化，類似于一個加強肋或壓條。由于一般規律是相對薄的刀片比厚的刀片產生好得多的切割效果，故尤其是當形成相對薄的切割工具的刀片或刀刃時，這種設計尤其有利。然而，薄的刀片的缺點是，它們具有與刀片厚度相應的低的彎曲和/或扭曲力矩。結果，薄的刀片在切割過程中易于彎曲，使用者認為這是很不利的，因為他不易引導刀具。依據本發明的方法的打磨處理解決了這個問題。該方法增強了刀片刻面區域外部的結構，這在整體上硬化了切割工具刀片，所以其不易受彎曲或扭曲負載的影響。因此，可分別通過該區域的雙軸力矩或極矩而硬化相對薄的工具刀片或刀刃。結果，由于刀片相對較薄，故刀具可以產生好的切割特性，同時由于其是硬化的，故形狀很穩定。這種刀具在現有技術沒有記載。這種方法還可以制造具有不對稱剖面的刀刃。
利用根據本發明的方法，可以按照需要形成刀片側面和刀片背面之間的過渡，例如將之倒圓。刀片側面和刀片背面之間的過渡的打磨處理可以通過打磨裝置在待處理的刀片側面的方向上的進給運動來完成，其結果是，在朝刀片背面的方向上處理刀片側面。依照進給運動，可以形成刀片側面和刀片背面之間的圓的過渡或斜坡過渡。
和現有技術中公知的內容相反，可以以很高的旋轉速度驅動打磨裝置。因為，和現有技術中公知的內容相反，打磨裝置基本上僅和待處理的刀片側面線接觸，故這是可以的。因此，作為環形圓柱體構成的打磨裝置可以比現有技術已知的杯形砂輪的直徑小的多，這樣，允許具有較高的轉速。較高轉速的優點在于，當使用設置在打磨裝置的圓柱外表面上的相應研磨劑時，可在拋光質量的一個操作步驟內打磨待處理的刀片側面。和現有技術中公知的內容相反，當使用依據本發明的方法時，不需實施兩階段打磨過程中的刀刃或刀片加工。因而可以較好的方式省去耗資巨大的再加工過程。
打磨裝置優選設計為一個錐形變細的圓柱體。這種形式的打磨裝置自動形成朝著刀尖逐漸變細的刀片幾何形狀。
依據一個替換實施例，夾持裝置在至少兩個彼此交叉的方向上可平移移動，切割工具在這兩個運動方向的疊加中被引導經過打磨裝置的有效表面。和上述第一個替換方案相比，夾持裝置不可旋轉，而是僅僅可平移運動。同時，夾持裝置在至少兩個彼此交叉的方向上可平移運動，故，通過這兩個運動方向的疊加，由夾持裝置接受的切割工具優選在至少一條部分環形的路徑上引導。盡管夾持裝置本身不可旋轉，但由夾持裝置接受的切割工具在優選為環形，至少部分環形的路徑上引導經過打磨裝置，而該路徑是夾持裝置的平移運動的疊加的結果。該實施例的優點是，整個機械裝置，即特別是支撐夾持裝置的機器部件可設計為非常硬。這樣，可以避免和所希望的打磨幾何形狀相偏離，偏離會導致整個裝置強度不夠。而且，伴隨夾持裝置平移運動的疊加，打磨的結果和可旋轉夾持裝置所得到的結果相對應，故本發明的替換實施例也具有前面已經描述的優點。無論使用該方法的哪種變形，唯一重要的是，打磨裝置與待處理的切割工具的刀片側面基本線接觸，并依照所要產生的刀片幾何形狀，相交于打磨裝置的旋轉軸平移運動。
依據本發明的另一個特征，在第一打磨處理中，一個刀片側面在一個步驟中完成處理，在第二打磨處理中，另一個刀片側面在一個步驟中完成處理。待處理的切割工具首先為了處理一個刀片側面而夾在為此配備的夾持裝置內。然后，以上述的方式實施打磨過程。當該打磨過程完成時，再次夾緊切割工具，以處理另一個刀片側面，在另一打磨步驟中處理該仍沒處理的刀片側面。
如果依照本發明的第一個實施例，夾持裝置可旋轉構成，還應該規定，其設置為可與其自己的旋轉軸相交地平移運動。這樣，在打磨處理一開始，包括夾緊的切割工具在內的夾持裝置可朝著打磨裝置移動。于是，僅通過打磨裝置的可平移運動設置，實現在打磨過程的范圍內進行的進給運動。如果，依照第二個替換的方法，夾持裝置設置為在至少兩個彼此交叉的方向上可平移運動，在打磨過程中的進給運動可通過打磨裝置的可平移運動設置以及夾持裝置的可平移運動設置來實現。也可以考慮夾持裝置和打磨裝置的結合運動。
依照本發明的另一個特征，可以規定，打磨裝置和/或切割工具的運動可以擺動方式進行，即考慮旋轉和平移運動。擺動運動的頻率可以有利的方式來調節，且在打磨過程中可以改變。關于打磨裝置和切割工具的旋轉運動，可以規定，在本文中，擺動運動以一個特定的角進行，即打磨裝置和切割工具分別上下移動。對于一個或多個平移運動同樣如此，導致其前后運動。
為了解決問題，在裝置方面提出一種用于打磨處理切割工具，尤其是刀具的裝置，其具有一個用于接受待處理的切割工具的夾持裝置和一個打磨裝置，夾持裝置和打磨裝置設置為可在至少三個自由度相對彼此移動。
正如在依據本發明的方法的基礎上所描述的，依據本發明的裝置的特征在于，接受待處理的切割工具的夾持裝置可相對于打磨裝置移動，而夾持裝置和打磨裝置設置為可在至少三個自由度相對彼此移動。這種設計可以使得打磨裝置的有效表面定位在相對于待處理的切割工具的任意位置。結果，使用依據本發明的裝置可以形成任意的切割工具幾何形狀。尤其的，可以處理切割工具的側面，而其可形成凸、凹、棱柱形刀片側面或類似形狀。從這方面來說，不限于任何可能。此外，刀片側面還可具有可見刀刃，其技術上為加強肋或壓條的功能。這樣，還可以產生相對薄的打磨刀刃，由于加強肋或壓條，其具有高的彎曲力矩或扭曲力矩，這樣，盡管具有相對薄的刀刃幾何形狀，切割工具仍抗彎曲或扭曲。
依據本發明的一個特定特征，依據本發明的裝置的夾持裝置形成為圓柱體，優選為圓筒。圓柱體的外表面承載多個夾持元件，用于優選接受多個待處理的切割工具。
夾持裝置設計為可旋轉，而當夾持裝置設計為圓柱體的情況下，夾持裝置可圍繞圓柱體的縱軸做旋轉運動。在夾持裝置的旋轉運動過程中，將切割工具引導經過打磨裝置的有效表面。
依據本發明的另一個特征，打磨裝置形成為環形圓柱體，而環的外表面形成打磨裝置的具有研磨劑的外表面。打磨裝置設計為可在與旋轉軸相交的方向上平移移動，這樣，通過和夾持裝置的運動的疊加，可以到達切割工具的刀片表面的任意點。
依據本發明的另一個特征，規定切割工具或打磨裝置可以繞轉各自的旋轉軸傾斜。這樣，可以確定在切割工具的待處理的刀片側面和打磨裝置的有效表面之間的傾斜方向。這使得可以以特別簡單的方式形成在切割工具縱向方向上的不同刀刃寬度。
依據本發明，該裝置包括一個用于控制夾持裝置和/或打磨裝置的旋轉和平移運動的計算機單元。因此，總打磨過程可以以全自動的方式由計算機控制實施。
因為可在相對短的時間內進行切割工具的打磨處理，故依據本發明的裝置和現有技術相比較為有利。和現有技術相比，使用依據本發明的裝置，打磨處理最多可縮短50％。因而，證實依據本發明的裝置比現有技術中的裝置更有效。
依據本發明的裝置的另一個優點在于，優選形成為環形圓柱體的打磨裝置以相對高的轉速驅動。由于這種情況，打磨裝置的有效表面可配有細粒度的研磨劑。結果，利用依據本發明的裝置，待處理的切割工具可僅在一個步驟中完成處理。完全省去如拋光形式的再加工。由此，使用根據本發明的裝置的方法實施具有優異的成本效率。
從參照附圖的說明書中可以得出本發明的其它特征和優點，其中圖1是刀具的刀片頂視圖；圖2是依據圖1的刀具的刀片的側視圖；圖3是對應于第一個替換方案的依據本發明的裝置的示意圖；圖3a是對應于第二個替換方案的依據本發明的裝置的示意圖；圖4是依據圖3的細部視圖；圖5是按照圖2中剖面線V-V的刀片的剖面圖；圖6是按照圖2中剖面線VI VI的刀片的剖面圖；圖7是按照圖2中剖面線VII VII的刀片的剖面圖；圖8是依據第一實施例的刀片的示例性描述；圖9是依據第二實施例的刀片的示例性描述；圖10是依據第三實施例的刀片的示例性設計；圖11是依據第四實施例的刀片的示例性設計；圖12a是依據第五實施例的刀片的示例性設計；圖12b是依據第五實施例的刀片的示例性設計，作為圖12a的一個變形；圖13是實施第一實施例中依據本發明的方法的裝置的示例性描述；圖14是實施第二實施例中依據本發明的方法的裝置的示例性描述。
具體實施例方式
在附圖1-14的基礎上以示例性的方式描述依據本發明的方法和依據本發明的裝置。該說明書決不是限定性的，其僅用于更好了理解本發明。圖中相同的部件標記相同的附圖標記。
圖1給出刀具1的部分剖面的頂視圖。可以看到的是刀片2和在縱向上連接到刀柄的刀柄金屬端3，刀柄在圖中沒有示出。刀片2和刀柄金屬端3由鋼，如合金鋼制成。
圖2給出前面圖1中刀具1的側視圖。可以看到的是，這里也有刀片2和在縱向19上連接的刀柄金屬端3。從圖2中還可看到，標記為4的刀尖，標記為7的刀背，以及標記為8的切割刀刃，即刀具的刻面。
圖3和3a中以兩個替換實施例的方式示意性給出的裝置用于左右刀片側面的最終打磨處理。
如圖3和3a所示，裝置由用于接受待處理的刀具1的夾持裝置11以及打磨裝置12構成。根據圖3的實施例，夾持裝置11形成為圓柱體，在其外表面具有用于放置刀具1的夾持元件，在圖3中未示出。夾持裝置11設置為可旋轉，并在打磨處理步驟中在旋轉方向15上被旋轉地驅動。此外，夾持裝置11還可設置為可在運動方向13上平移移動。
在圖4中可以看到，打磨裝置12形成為錐形的柱體。同樣在圖4中可以看到，打磨裝置12在縱向方向19上的長度和待處理的刀具1的刀片2的長度相對應。打磨裝置12以及夾持裝置11設置為可旋轉，而打磨裝置12以旋轉方向16驅動，夾持裝置11以旋轉方向15驅動。這里，夾持裝置11和打磨裝置12同向旋轉，這樣，它們在接觸的區域內是反向旋轉的。此外，打磨裝置12設置為可在運動方向14上平移移動，且依據希望形成的刀片幾何形狀，可在朝向或原理夾持裝置11的方向上平移。柱狀構成的打磨裝置12在端側，即外圍側面具有研磨劑，研磨劑在圖中沒有詳細示出。因此配有研磨劑的打磨裝置12的外表面即打磨裝置12的有效表面。
如下所述實施依據本發明的打磨方法
為了處理刀片2的第一側面，用夾持裝置11上相應形成的夾持元件夾緊待處理的刀具1。隨后，夾持裝置11和打磨裝置12旋轉運動。夾持裝置11和其上設置的刀具1朝打磨裝置12移動。此時，刀具1和打磨裝置12之間還沒有接觸。
由于夾持裝置11的旋轉運動，引導設置于其上的刀具1以其要處理的刀片側面以環形路徑經過打磨裝置12。為了打磨處理，現在打磨裝置12和刀具1的待處理的刀片側面線接觸17為此，打磨裝置12依照運動方向14朝夾持裝置1移動。夾持裝置11旋轉運動的結果是，待處理的刀具1首先和打磨裝置12在刀具以后的刻面區域上接觸。同時，夾持裝置11旋轉運動的結果是，引導待處理的刀片側面經過打磨裝置12，后者在運動方向14上遠離夾持裝置11平移移動。打磨裝置12運動的結果是，刀片2具有圖8-12b中的例子所示的幾何形狀。
作為上述實施例的替換方案，還可規定，打磨裝置12還在垂直方向23上移動。
依據圖3a所示的替換裝置變形，夾持裝置11不可圍繞旋轉軸22旋轉，而是設計為可在垂直方向25和進給方向27上平移移動。為了在進給方向27上平移移動，夾持裝置11包括一個進給軸26，為了在垂直方向上調節，其包括一個相應的垂直軸24。
正如圖3中已經描述的，夾持裝置11承載的刀具1在環形路徑上移動經過打磨裝置12。然而，和依據圖3示例性的實施例相比，刀具1的環形運動不是來自夾持裝置11自身繞轉旋轉軸運動，而是更多地來自夾持裝置11在垂直方向25和進給方向27上平移運動的疊加。這兩個平移運動的疊加得到刀具1進行的環形運動，這樣，可以以一種有利的方式實現前面已經描述的打磨結果。依據圖3a的裝置變型的優點是，可以簡單的方式將接受夾持裝置11的機器部件構造為非常硬。從這點來看，優選使用圖3a中的方法的變形的裝置來實施該方法。然而，同樣使用依據圖3a的變形，重要的僅僅是，這樣實施打磨裝置12以及夾持裝置11的運動，使得打磨裝置12和待處理的刀具1線接觸。
依據本發明的方法的特別的優點是，由于其僅通過打磨裝置12在運動方向14上所選擇的進給運動和直徑得到刀片幾何形狀，故可形成任意的刀片幾何形狀。在該方法實施例的框架中，打磨裝置12和待處理的刀具越接近，去除的材料越多。此外，可通過打磨裝置12的進給運動準確確定后來的刀片幾何形狀，因而，例如如圖8和9所示，形成連續分布的刀片側面。如圖10和11所示，還可形成棱柱形的刀片幾何形狀。如圖12a和12b所示，還可形成不對稱的剖面，如分別為右撇子和左撇子準備的刀具。
和現有技術中已知的方法相比，依照依據本發明的方法，待處理的刀片側面和打磨裝置基本上僅線接觸。不出現刀片整個表面的處理。從圖3和3a中可以看到，由于夾持裝置11可移動設置，待處理的刀片側面和打磨裝置首先在刀片2后來的刻面8的區域線接觸。在進一步的方法過程中，引導夾持裝置11經過打磨裝置，結果，刀片側面和打磨裝置之間的線接觸在刀背的方向上向下移動。通過這些運動的疊加，打磨裝置12如前所述，在運動方向14上平移移動。運動疊加的結果是，刀具1的刀片2后來的材料厚度可如所希望的來進行調節，且在橫向方向上貫穿刀片的整個長度。
圖4給出依據從上部看的圖3的細部視圖。這里可以看到一個刀片2和靠近刀片2放置的打磨裝置12。打磨裝置12繞旋轉軸21旋轉，因而，刀片2繞著夾持裝置11限定的旋轉軸22旋轉。為了清楚起見，在圖4中間隔地示出刀片2和打磨裝置12。在實施該方法的過程中，如前面圖3所述，刀片2和打磨裝置12線接觸。
打磨裝置12設計為一個錐形的柱體，從而自動得到在刀尖的方向上剖面逐漸變細的刀片幾何形狀。打磨裝置12的柱體外表面配有相應粒度的研磨劑。由于打磨裝置12僅和待處理的刀片2線接觸，打磨裝置12的外徑可相應較小。這允許打磨裝置12具有相對高的旋轉速度。由于打磨裝置12具有相對高的旋轉速度，設置在外表面18上的研磨劑顆粒可以很小。這樣，可僅在一個方法步驟內對刀片2進行打磨和拋光。有利的，不需要兩階段的處理，即開始的打磨和隨后的拋光。
當依照前述方法實施例完成處理刀片2一個側面時，刀具1再次被夾緊，以處理刀片的另一側。然后，以上述方式處理刀片2的第二側面。
圖8-12a給出可能的刀片幾何形狀的示例性的描述。圖8和9給出基本連續分布的刀片幾何形狀。開始在較薄的待打磨刻面8，刀片幾何形狀的分布在刀背的方向上基本凸出。虛線10標記出未處理的刀片2的原始幾何形狀。
圖10和11給出一個刀片的輪廓，和圖8和9相比，其不是連續形成的。圖10和11給出的刀片輪廓的特征為一個如可見刀刃9的可察覺的突出部。該突出部用作加強肋或壓條，使刀片2變硬以抵抗彎曲或扭曲力矩。依照依據本發明的方法的刀刃9的設計可以產生相對薄的刀片2，然而，由于其刀刃9的硬化而不易受彎曲或扭曲力的影響。圖12a和12b給出圖8的一個變形，其被不對稱打磨。這里，直打磨的優點和另一側區域增加的彎曲力矩相結合。
圖2給出刀刃9的示意性側視圖，其在圖10或11的剖面圖中可見。正如從圖2中可見，刀刃9可在縱向方向19上貫穿刀片2的整個長度。
圖5-7給出對應于依據圖2的剖面線V，VI和VII的剖面圖。從這些剖面圖中可以清楚的看出，刀片2的材料厚度在刀柄金屬端3的方向上增加。用依據本發明的方法，根據打磨裝置12的平移移動可以以想要的方式設定刀片幾何形狀。
如圖12a和12b中的例子所示，通過依據本發明的方法，還可很容易的產生不對稱的刀片幾何形狀。不對稱的打磨幾何形狀用于例如制造分別為左撇子和右撇子準備的刀具。
依據本發明的方法還可以一種有利的方式處理刀片側面和刀背7之間的過渡。如圖10和11所示，該過渡可例如為斜的，或如圖8和9所示為倒圓的。在任何情況下，一旦完成依據本發明的打磨程序，就不需對刀片側面和刀背之間的過渡做額外的處理。
此外，使用依據本發明的方法，刀片2和刀柄金屬端3之間的過渡可在一個方法步驟內處理。如圖1和4所示，該過渡可例如形成為圓角20的形式。
在該方法的實施過程中，打磨裝置12磨損。然而，為了總是獲得持續以及可再現的打磨效果，必須補償打磨裝置12的磨損。依據本發明，這通過依照所出現的磨損跡象調節打磨裝置12和/或在運動方向14上調節它來實現。打磨裝置12的調節運動和進給運動疊加，以形成總體采用的移動，這是計算機輔助自動設定的。為了檢測要設置的用于補償打磨裝置的磨損的調節運動，可以提供相應的傳感器，從而可以完全自動的操作依據本發明的方法。
圖13給出依據本發明的裝置28的第一個實施例。它包括工件單元45、工具單元46和操作單元47，在下面對之進行詳細說明。
工件單元45包括夾持裝置11，其支撐待處理的切割工具1。夾持裝置11形成為一個圓筒，在其外表面側面接受待處理的切割工具1。
夾持裝置11結合驅動單元38，其例如可設計為一個電機。驅動單元38以旋轉方式，即圍繞旋轉軸37在運動方向39上驅動夾持裝置11。
夾持裝置11和所屬的旋轉驅動單元38用法蘭接合在機器架36上。該機器架36由一個機床支撐，可沿運動方向41平移移動。機器架36可在運動方向40上繞著其垂直軸平移移動，并可以移動角γ。由于夾持裝置11法蘭接合在機器架36上，故機器架36的運動傳遞到夾持裝置11上，這樣，后者可如上所述整體旋轉和平移移動。
工具單元46基本包括打磨裝置12。后者基本形成為環形，而環的外表面承載研磨劑，以作為有效表面29。打磨裝置12設置為可繞轉旋轉軸32旋轉，其中為了驅動打磨裝置12而配有驅動單元31，其例如為電機。
此外，打磨裝置12可以平移，即在運動方向30上移動，該運動方向與旋轉軸32相交，優選為正交。
工具單元46進一步包括修整工具33。該修整工具33與打磨裝置12一樣形成為環形，并可利用驅動單元31繞旋轉軸35旋轉。如果需要，環形修整工具的外表面可和打磨裝置12的有效表面29相接觸，以修整打磨裝置12；為此，可以在運動方向30上將打磨裝置12移至修整工具33。
作為第三個實施例，裝置28包括操作單元47。后者基本包括容納電子元件的控制室42。控制室42配有控制面板44，可以通過該控制面板計算機控制整個裝置28。電子控制室42通過相應的電纜連接與工件單元45和工具單元46通信連接，電纜連接實施為電纜管道43。
圖14給出了依據本發明的裝置的一個替換實施例。和圖13中的實施例相比，夾持裝置11本身不能繞著圖13中標記的旋轉軸38旋轉移動。于是，依據圖14中的示例性實施例的裝置28可以僅處理一個切割工具。然而，依據圖14的實施例的優點是，由于夾持裝置11沒有旋轉移動，故工件單元45可構造得比依據圖13的工件單元45堅固許多。因而，如果一定要避免缺乏機器穩定性所可能導致的打磨效果的偏差的話，依照依據圖14的示例性的實施例的裝置證明是很有利的。其余的部分，依據圖14的裝置和依據圖13的裝置相對應。
在依據圖13的實施例和依據圖14的實施例中，打磨裝置12可被構造為磨石、帶式磨床或類似物。
附圖標記1 刀具2 刀片3 刀柄金屬端4 刀尖7 刀背8 刻面9 縱向邊緣10 原始幾何形狀11 夾持裝置12 打磨裝置13 運動方向14 運動方向15 旋轉方向16 旋轉方向17 線接觸18 圓柱體外表面19 縱向方向20 倒圓21 旋轉軸22 旋轉軸23 垂直方向24 垂直軸夾持裝置25 垂直方向26 進給軸夾持裝置27 進給方向28 裝置29 有效表面30 運動方向31 驅動單元
32 旋轉軸33 修整工具34 驅動單元35 旋轉軸36 機器架37 旋轉軸38 驅動單元39 運動40 運動方向41 運動方向42 控制室43 電纜管道44 控制面板45 工件單元46 工具單元47 操作單元α 角β 角γ 角
權利要求
1.一種打磨處理切割工具，尤其是刀具的方法，其中，切割工具和打磨裝置的有效表面相接觸，切割工具和打磨裝置以至少三個自由度相對于彼此移動。
2.如權利要求1所述的方法，其中，打磨裝置旋轉和/或平移。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中，切割工具旋轉和/或平移。
4.如權利要求1-3中任一項所述的方法，其中，通過打磨裝置的旋轉和/或平移運動以及切割工具的旋轉和/或平移運動的疊加，形成切割工具的打磨幾何形狀。
5.如權利要求前述任一項所述的方法，其中，打磨裝置旋轉并且在至少一個與旋轉軸相交的方向上平移。
6.如權利要求前述任一項所述的方法，其中，切割工具旋轉并且在至少一個與旋轉軸相交的方向上平移。
7.如權利要求前述任一項所述的方法，其中，切割工具在與打磨裝置的有效表面的法平面相交的方向上平移。
8.如權利要求前述任一項所述的方法，其中，切割工具圍繞平行于打磨裝置旋轉軸的旋轉軸旋轉。
9.如權利要求前述任一項所述的方法，其中，關于其各自的旋轉運動，驅動切割工具和打磨裝置同向旋轉。
10.如權利要求前述任一項所述的方法，其中，關于其平移和/或旋轉運動，驅動切割工具以可預定的頻率振蕩。
11.如權利要求前述任一項所述的方法，其中，關于其平移和/或旋轉運動，驅動打磨裝置以可預定的頻率振蕩。
12.如權利要求前述任一項所述的方法，其中，和切割工具的旋轉運動相比，打磨裝置的旋轉運動是以更高轉數驅動的。
13.如權利要求前述任一項所述的方法，其中，打磨裝置的旋轉運動是以可預定的旋轉速度驅動的。
14.如權利要求前述任一項所述的方法，其中，切割工具的旋轉運動是以可預定的旋轉速度驅動的。
15.如權利要求前述任一項所述的方法，其中，在方法實施過程中任意設定打磨裝置的旋轉速度和/或切割工具的旋轉速度。
16.如權利要求前述任一項所述的方法，其中，切割工具的刀片被處理。
17.如權利要求前述任一項所述的方法，其中，在第一打磨處理中切割工具的一個刀片側面以及在第二打磨處理中切割工具的另一刀片側面是在一個步驟中完成處理的。
18.如權利要求前述任一項所述的方法，其中，刀片側面和刀柄金屬端之間的過渡區域被處理，優選被倒圓。
19.如權利要求前述任一項所述的方法，其中，刀片側面和刀片背部之間的過渡區域被處理，優選被倒圓。
20.如權利要求前述任一項所述的方法，其中，引導夾在夾持裝置內的切割工具以其待處理的刀片側面經過可旋轉設置的打磨裝置的有效表面，其中打磨裝置的有效表面與切割工具的待處理的刀片側面基本線接觸，并且打磨裝置依據要產生的刀片幾何形狀而與其旋轉軸相交地平移。
21.如權利要求20所述的方法，其中，夾持裝置可旋轉，并且切割工具被引導在至少部分環形的路徑上經過打磨裝置的有效表面。
22.如權利要求20或21所述的方法，其中，打磨裝置的有效表面在切割工具的待處理的刀片側面的縱向方向上，在該刀片側面的總長度上與其基本線接觸。
23.如權利要求20所述的方法，其中，夾持裝置可在至少兩個彼此相交的方向上平移，并且切割工具在這兩個運動方向的疊加下被導引經過打磨裝置的有效表面。
24.如權利要求20所述的方法，其中，切割工具在兩個平移運動方向的疊加下，被導引在至少一條部分環形的路徑上經過打磨裝置的有效表面。
25.如權利要求前述任一項所述的方法，其中，打磨裝置的有效表面的磨損通過打磨裝置與其旋轉軸相交的平移調節運動得到補償。
26.如權利要求前述任一項所述的方法，其中，在打磨處理的開始，包括夾緊的切割工具在內的夾持裝置朝打磨裝置移動。
27.一種打磨處理切割工具，尤其是刀具的裝置，具有接受待處理的切割工具的夾持裝置以及打磨裝置，其中夾持裝置和打磨裝置可以至少三個自由度彼此相對移動。
28.如權利要求27所述的裝置，其中，夾持裝置可旋轉。
29.如權利要求27或28所述的裝置，其中，夾持裝置可平移。
30.如權利要求27-29中任一項所述的裝置，其中，夾裝置可在兩個彼此相交的方向上平移。
31.如權利要求27-30中任一項所述的裝置，其中，夾持裝置可沿著其旋轉軸以及與其旋轉軸相交地平移。
32.如權利要求27-31中任一項所述的裝置，其中，夾持裝置形成為圓柱體形狀。
33.如權利要求32所述的裝置，其中，夾持裝置在其圓柱外表面上具有多個夾持元件，用以同時接受多個切割工具。
34.如權利要求27-33中任一項所述的裝置，其中，夾持裝置的縱向長度超過夾持裝置所接受的切割工具的縱向長度。
35.如權利要求27-34中任一項所述的裝置，其中，打磨裝置可旋轉。
36.如權利要求27-35中任一項所述的裝置，其中，打磨裝置可與其旋轉軸相交地平移。
37.如權利要求27-36中任一項所述的裝置，其中，打磨裝置形成為環形，環形的外表面形成具有研磨劑的打磨裝置的有效表面。
38.如權利要求27-37中任一項所述的裝置，其中，在夾持裝置的旋轉軸的縱向方向上，有效表面的寬度對應于切割工具的長度。
39.如權利要求27-38中任一項所述的裝置，其中，打磨裝置在待處理的切割工具的刀柄金屬端一側被倒圓。
40.如權利要求27-39中任一項所述的裝置，其中，包括一個計算機單元，用于控制夾持裝置和/或打磨裝置的旋轉和平移運動。
全文摘要
本發明涉及一種打磨處理切割工具，尤其是刀具的方法。為了實現一種可以形成特有的刀片或刀刃的幾何形狀，且可以相對廉價地實現的方法，本發明提出一種方法，其中，切割工具和打磨裝置的有效表面相接觸，切割工具和打磨裝置以至少三個自由度相對彼此移動。
文檔編號B24B19/00GK101052496SQ200580029759
公開日2007年10月10日 申請日期2005年9月2日 優先權日2004年9月3日
發明者約阿希姆·德勒澤 申請人:J.A.亨克利斯兩合股份有限公司