專利名稱：切削鑲刀及切削工具、以及使用該切削工具的切削加工物的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及切削鑲刀及切削工具、以及使用該切削工具的切削加工物的制造方法。
背景技術：
以往，在切削鑲刀中，從抑制切削刃的損傷的觀點出發(fā)，在切削被切削件的主切削刃與使由切削而生成的被切削件表面光滑的修光刃之間形成外周切削刃角比主切削刃的外周切削刃角大的副切削刃。例如，在日本特開2008-6579號公報中公開有如下切削鑲刀， 其主切削刃與修光刃形成的角為45度，在主切削刃與修光刃之間，形成有外周切削刃角比主切削刃的外周切削刃角大的中間切削刃11(副切削刃)。然而，在這樣的切削鑲刀中，副切削刃在切削時的吃刀抗力增加的結果是，在切削時容易發(fā)生振動(顫振現象)，有精加工表面的質量降低的可能性。另外，這樣的切削鑲刀難以應對從通用進給至高進給(高速進給切削)的多種切削條件。

發(fā)明內容
本發(fā)明的課題之一在于提供一種能夠形成良好的精加工表面的切削鑲刀、切削工具以及使用該切削工具的切削加工物的制造方法。本發(fā)明的另一課題之一在于提供一種能夠應對從通用進給(例如，每一刀的進給量為0. lmm/t以上且不足0.4mm/t)至高進給(高速進給切削)(例如，每一刀的進給量為 0. 4mm/t以上)的多種切削條件的切削鑲刀及切削工具、以及使用該切削工具的切削加工物的制造方法。本發(fā)明的實施方式涉及的切削鑲刀具備上表面；下表面；側面；位于所述上表面與所述側面的交線部且具有主切削刃、修光刃、位于所述主切削刃與所述修光刃之間的副切削刃的切削刃；在所述上表面上沿所述切削刃配置的刃帶部。所述刃帶部具有與所述副切削刃對應配置的副切削刃刃帶部。所述副切削刃刃帶部隨著朝向所述上表面的中央部而向下方傾斜。在本發(fā)明的另一實施方式涉及的切削鑲刀中，所述刃帶部還具有與所述主切削刃對應配置的主切削刃刃帶部和與所述修光刃對應配置的修光刃刃帶部。當將所述副切削刃刃帶部的與所述副切削刃正交的方向的寬度中的、所述修光刃刃帶部側的端部的寬度設為 Wla，將所述主切削刃刃帶部側的端部的寬度設為Wlb時，在俯視下，所述Wla與所述Wlb具有Wla < Wlb的關系。當將以通過所述副切削刃且與切削鑲刀的中心軸正交的線Ll為基準的所述副切削刃刃帶部的傾斜角中的、所述修光刃刃帶部側的端部的傾斜角設為θ la, 將所述主切削刃刃帶部側的端部的傾斜角設為θ Ib時，所述θ Ia與所述θ Ib具有θ Ia > θ Ib的關系。
本發(fā)明的實施方式涉及的切削工具具有所述切削鑲刀和安裝有所述切削鑲刀的刀夾。本發(fā)明的實施方式涉及的切削加工物的制造方法包括使所述切削工具旋轉的工序、使旋轉的所述切削工具的切削刃與被切削件的表面接觸的工序、使所述切削工具從所述被切削件隔離的工序。根據本發(fā)明的實施方式涉及的切削鑲刀，設置有與副切削刃對應的副切削刃刃帶部，該副切削刃刃帶部隨著朝向中央部而向下方傾斜，其中，所述副切削刃與主切削刃相比，外周切削刃角大且切削時施加的切削阻力容易變大。因此，能夠通過相對地降低切削時施加于副切削刃的切削阻力而降低吃刀抗力。其結果是，能夠有效地抑制切削時由于吃刀抗力而產生的振動，使切削加工物的精加工表面良好。根據本發(fā)明的另一實施方式涉及的切削鑲刀，使副切削刃刃帶部中主切削刃側的端部的寬度較大且使傾斜角較小，提高副切削刃中主切削刃側的強度。另外，使副切削刃刃帶部中修光刃側的端部的寬度較小且使傾斜角較大，提高副切削刃中修光刃側的銳利性。 這樣，副切削刃平衡性良好地兼?zhèn)湟笥谥髑邢魅械膹姸群鸵笥谛薰馊械匿J利性，因此， 在通用的切削加工時，除了主切削刃以外，還能夠使用副切削刃進行切削且用修光刃使精加工表面平滑。另一方面，高進給時(高速進給切削時)能夠僅用主切削刃進行切削且用副切削刃代替修光刃使精加工表面平滑。


圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的切削鑲刀的整體立體圖。圖2(a)是圖1所示的切削鑲刀的俯視圖、(b)是其側視圖。圖3是圖2(a)所示的切削鑲刀的局部放大圖。圖4(a)是圖3的A-A線簡要剖視圖、(b)是圖3的B-B線簡要剖視圖。圖5是表示本發(fā)明的第二實施方式涉及的切削鑲刀的整體立體圖。圖6(a)是圖5所示的切削鑲刀的俯視圖、(b)是其側視圖。圖7是圖6(a)所示的切削鑲刀的局部放大圖。圖8(a)是表示圖7的副切削刃刃帶部中修光刃刃帶部側的端部的截面的C-C線簡要剖視圖、(b)是表示副切削刃刃帶部的中央部的截面的D-D線簡要剖視圖、(c)是表示副切削刃刃帶部中主切削刃刃帶部側的端部的截面的E-E線簡要剖視圖。圖9是表示圖5所示的切削鑲刀的前刀面形狀的簡要局部剖視圖。圖10是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的切削工具的側視圖。圖11是圖10所示的切削工具的局部放大圖。圖12是表示本發(fā)明的第二實施方式涉及的切削工具的側視圖。圖13是圖12所示的切削工具的局部放大圖。圖14是表示本發(fā)明的第三實施方式涉及的切削工具的側視圖。圖15(a) (C)是表示本發(fā)明的一實施方式涉及的切削加工物的制造方法的工序圖。
具體實施例方式
5
<切削鑲刀>(第一實施方式)以下，參照圖1 圖4對本發(fā)明涉及的切削鑲刀(以下，有時稱為“鑲刀”)的第一實施方式進行說明。如圖1所示，鑲刀1具有大致多邊形板狀的本體部。該本體部的形狀在俯視下例如只要為三角形、四邊形、五邊形、六邊形、八邊形等本領域技術人員通常使用于鑲刀的形狀即可，并不特別限制。在本實施方式中，使用具有五個長邊的大致五邊形的形狀。需要說明的是，鑲刀的大小根據切削條件適宜設定即可，例如可設為一邊的長度為8 12mm，厚度為4 8mm。本體部另外具有作為前刀面發(fā)揮作用的上表面2、作為安裝座面發(fā)揮作用的下表面3、與上表面2及下表面3連續(xù)且作為后刀面發(fā)揮作用的側面4。前刀面是指通過在切削刃5生成的切屑與其接觸，改變切屑的前進方向或使切屑的形狀變形(螺旋狀等)，發(fā)揮使切屑向外部順暢地排出的作用的部位。安裝座面是指將鑲刀1安裝于刀夾時與刀夾抵接的部位。在上表面2與側面4的交線部形成切削刃5。進而在與前刀面相當的上表面2上形成從上表面2朝向下表面3而貫通本體部的安裝螺釘抵接部8。安裝螺釘抵接部8形成于上表面2的中央部。具體而言，在鑲刀1中，側面4與上表面2及下表面3垂直地連接。即鑲刀1為能夠將上表面2及下表面3這兩面分別作為前刀面使用的負型鑲刀。因此，鑲刀1為能夠使用10個拐角的鑲刀。在該情況下，在下表面3和側面4的交線部也形成切削刃5。在使用下表面3側的切削刃5的情況下，將下表面3作為前刀面使用，將上表面2作為安裝座面使用。在這樣的本實施方式的鑲刀中，由于能夠使用上表面2及下表面3雙方進行切削，因此，具有俯視下的上表面2的修光刃的長度與仰視下的下表面3的副切削刃的長度相等的關系，或其相反也成為具有同樣關系的結構。與同一側面4對應的上表面2側的切削刃與下表面3側的切削刃之間也具有同樣的關系。需要說明的是，本實施方式的鑲刀也可以為對側面4賦予后角的所謂正型鑲刀。形成于上表面2與側面4的交線部的切削刃5具有主切削刃51、修光刃52、配置于主切削刃51與修光刃52之間的副切削刃53。進而，在本實施方式中，如圖2(a)所示，在主切削刃51與副切削刃53之間形成第一拐角切削刃54，在副切削刃53與修光刃52之間形成第二拐角切削刃陽。切削刃5在俯視下即可為直線狀，也可為曲線狀。主切削刃51在切削作用中為對切屑生成發(fā)揮主要作用的刀刃。這樣的主切削刃 51以在切削刃5(51 55)中成為最長的方式構成。主切削刃51的形狀并不特別限制。主切削刃51在俯視下即可為直線狀，或也可為曲線狀(圓弧狀)。在安裝于刀夾時，從主切削刃51相對于刀夾的旋轉中心軸容易具有軸向前角的觀點出發(fā)，主切削刃51如圖2(b)所示，優(yōu)選在側視下隨著從鄰接的副切削刃53 遠離而向下方傾斜。在本說明書中，“下方”是指以與鑲刀的中心軸正交的平面為基準時的下表面?zhèn)鹊姆较颉Ｔ诒緦嵤┓绞街?，主切削?1如圖1及圖2(a)所示在俯視下為直線狀。另外，主切削刃51如圖2(b)所示在側視下朝向下表面3為凹狀，并且連接其兩端的直線以相對于下表面3而傾斜的方式形成。需要說明的是，從降低切削阻力的觀點出發(fā)，在主切削刃51 可以設置截斷主切削刃51的槽部。
修光刃52以提高被切削件的精加工表面粗糙度的目的而形成。修光刃52如圖1 及圖2(a)所示在俯視下為直線狀，如圖2(b)所示在側視下隨著接近副切削刃53而向上方傾斜。在本說明書中，“上方”是指與以和鑲刀的中心軸正交的平面為基準時的下表面?zhèn)认喾匆粋鹊姆较?。副切削?3為外周切削刃角比主切削刃51的外周切削刃角大的切削刃，例如，以降低主切削刃51的切削阻力或抑制主切削刃51的損傷等輔助基于主切削刃51的切削的目的而配置。在本說明書中，“外周切削刃角”是指將鑲刀安裝于刀夾后，切削刃的相對于刀夾的旋轉中心軸的傾斜角。例如，如圖2(a)所示，主切削刃51的外周切削刃角在俯視下能夠用與刀夾的旋轉中心軸平行的線1和主切削刃51的假想延長線形成的角α表示。另外， 副切削刃53的外周切削刃角能夠用線1和副切削刃53的假想延長線形成的角β表示。例如，主切削刃51的外周切削刃角α以0度 60度左右設定，副切削刃53的外周切削刃角β以60度 80度左右設定。另外，考慮到切削刃5的損傷 缺損，副切削刃 53的外周切削刃角β相對于主切削刃51的外周切削刃角α設為1.2倍以上，優(yōu)選設為 1. 5倍以上的大小。需要說明的是，副切削刃53只要位于主切削刃51與修光刃52之間即可，在兩者之間，例如可以有多個副切削刃。副切削刃53如圖2(b)所示，優(yōu)選在側視下隨著從修光刃52朝向主切削刃51而向下方傾斜。尤其，優(yōu)選副切削刃53具備在將鑲刀1安裝于刀夾的狀態(tài)下具有正的軸向前角的傾斜角。只要主切削刃51以在切削刃5中成為最長的方式構成，則對主切削刃51、修光刃 52及副切削刃53的長度并不特別限制。例如，主切削刃51與副切削刃53的長度比例設定成為2 1 10 1，優(yōu)選設定成為2 1 6 1。另外，修光刃52與副切削刃53的長度比例設定成為1 1 6 1。需要說明的是，通常在設計負型鑲刀的情況下，修光刃與副切削刃的長度比例設定成為1 1。第一拐角切削刃M及第二拐角切削刃55在俯視下均為曲線形狀，第一拐角切削刃M的曲率半徑以比第二拐角切削刃55的曲率半徑大的方式形成。由此，可以抑制從主切削刃51及副切削刃53分別生成的切屑之間的厚度的大幅度變動，從而能夠控制切屑的形狀。需要說明的是，也可以將第一拐角切削刃M及第二拐角切削刃陽形成直線狀。如圖1及圖2 (a)所示，在上表面2沿切削刃5形成刃帶部6。即如圖3所示，與各切削刃51 55對應形成刃帶部61 65。具體而言，刃帶部6為在切削刃5與前刀面之間形成的寬度窄的帶狀的面，是指相對于通過切削刃5且與鑲刀的中心軸正交的線的角度比前刀面的角度小的面。刃帶部6為強化切削刃5的刀刃前端強度而形成。在本說明書中， 尤其將與主切削刃51對應配置的刃帶部稱為主切削刃刃帶部61、將與修光刃52對應配置的刃帶部稱為修光刃刃帶部62、還將與副切削刃53對應配置的刃帶部稱為副切削刃刃帶部63。另外，將與第一拐角切削刃M對應配置的刃帶部稱為第一拐角切削刃刃帶部64、將與第二拐角切削刃55對應配置的刃帶部稱為第二拐角切削刃刃帶部65。在鑲刀1中，在俯視下在緣部的全周形成切削刃5，在其內側形成刃帶部6。對于各刃帶部61 65的各自的寬度，只要與各切削刃51 55的刀刃前端強度及切削時施加的切削阻力對應適宜設定即可。在切削時，從控制從各切削刃51 55生成
7的切屑大小(厚度)的觀點出發(fā)，優(yōu)選以主切削刃刃帶部61的寬度與副切削刃刃帶部63 的寬度比例成為1 0.7 1 1.3的方式設定。需要說明的是，主切削刃刃帶部61的寬度與副切削刃刃帶部63的寬度比例也可以為大致相同(1 1左右)。在此，刃帶部6的寬度是指在俯視下與切削刃5正交的方向的距離。另外，刃帶部 6的寬度在對應的刃帶部的寬度中使用最大的寬度。在本實施方式中，如圖4所示，主切削刃刃帶部61的寬度W61與副切削刃刃帶部63的寬度W63具有W61 = W63的關系。更加優(yōu)選刃帶部61 65的寬度分別為大致固定。在本實施方式中，如圖4(b)所示，副切削刃刃帶部63隨著朝向箭頭a方向所示的上表面2的中央部而向下方傾斜。由此，能夠降低切削時的切削阻力，降低切削時的吃刀抗力。因此，切削時的振動被抑制，能夠得到良好的精加工表面。在本實施方式中，如后述，副切削刃刃帶部63具有傾斜角θ 1。關于副切削刃刃帶部63以外的刃帶部61、62、64及65，可以為平坦，也可以向一方向傾斜。一方向是指朝向下方的方向或朝向上方的方向。需要說明的是，如圖4(a)所示，從降低切削阻力的方面出發(fā)，優(yōu)選主切削刃刃帶部61隨著朝向上表面2的中央部而向下方傾斜，其傾斜角越大越好。由此，能夠得到更好的精加工表面。另一方面，從增強主切削刃51的方面出發(fā)，優(yōu)選主切削刃刃帶部61的傾斜角較小。副切削刃刃帶部63優(yōu)選以比主切削刃刃帶部61的傾斜角大的方式形成。在具有主切削刃51及副切削刃53這樣的外周切削刃角不同的兩種切削刃的鑲刀的情況下，各切削刃的切削力的平衡相互不同。根據本實施方式，通過具有上述那樣的結構，能夠良好地保持主切削刃51與副切削刃53的切削力的平衡，抑制切削時振動(顫振現象)的發(fā)生。若具體說明，如圖4所示，當將以通過副切削刃53且與鑲刀1的中心軸(未圖示) 正交的線Ll為基準的副切削刃刃帶部63的傾斜角設為θ 1，將以通過主切削刃51且與鑲刀1的中心軸(未圖示)正交的線L2為基準的主切削刃刃帶部61的傾斜角設為θ 2時， θ 1及θ 2具有θ 1 > θ 2的關系。在此，在傾斜角以L2為基準向下方傾斜的情況下判斷為正(+)，在向上方傾斜的情況下判斷為負(_)。優(yōu)選Θ1與θ 2的差至少為3度以上，尤其更加優(yōu)選為3度 10度。主切削刃刃帶部61及副切削刃刃帶部63如上述由第一拐角切削刃刃帶部64連接。以通過第一拐角切削刃M且與鑲刀1的中心軸正交的線L3(未圖示)為基準的第一拐角切削刃刃帶部64的傾斜角以隨著從副切削刃刃帶部63朝向主切削刃刃帶部61而變小的方式形成。由此，切屑沒有被不規(guī)則地變形、截斷等，而是被穩(wěn)定地排出。具體而言，在剖視下，第一拐角切削刃刃帶部64以隨著從副切削刃刃帶部63朝向主切削刃刃帶部61而立起的方式形成。另一方面，如圖1等所示，在上表面2上進一步形成與主切削刃51對應配置的斷屑槽7。斷屑槽7以使從主切削刃51生成的切屑更加容易卷曲的目的而形成。在圖1中， 斷屑槽7呈凹狀。(第二實施方式)其次，參照圖5 圖9對本發(fā)明涉及的鑲刀的第二實施方式進行詳細說明。需要說明的是，在圖5 圖9中，對與前述圖1 圖4相同的結構部分標注相同的符號并省略說明。如圖5所示，本實施方式的鑲刀11具有大致多邊形板狀的本體部。本體部具有一部分作為前刀面17發(fā)揮作用的上表面12、一部分作為安裝座面發(fā)揮作用的下表面13、與上表面12及下表面13連續(xù)且作為后刀面發(fā)揮作用的側面14。在上表面12與側面14的交線部形成切削刃15。進而在與約束面19相當的上表面12上形成從上表面12朝向下表面13 貫通本體部的貫通孔18。貫通孔18形成于上表面12的中央部。具體而言，鑲刀11為側面14相對于上表面12及下表面13垂直地連接的負型鑲刀。因此，在鑲刀11中，在下表面13與側面14的交線部也形成切削刃15。如圖6(a)所示，切削刃15具有主切削刃151、修光切削刃152、配置于主切削刃 151與修光切削刃152之間的副切削刃153。進而，在本實施方式中，在主切削刃151與副切削刃153之間形成第一拐角切削刃154，在副切削刃153與修光切削刃152之間形成第二拐角切削刃155。修光切削刃152如圖5及圖6(a)所示在俯視下為直線狀，如圖6 (b)所示在俯視下隨著接近副切削刃153而向上方傾斜。副切削刃153為外周切削刃角比主切削刃151的外周切削刃角大的切削刃。例如， 主切削刃151的外周切削刃角α設定為0度 60度左右，副切削刃153的外周切削刃角 β設定為60度 80度左右。另外，考慮到切削刃15的損傷 缺損，副切削刃153的外周切削刃角β相對于主切削刃151的外周切削刃角α設為1.2倍以上，優(yōu)選設為1.5倍以上的大小。需要說明的是，若將副切削刃153設為較長，如后述，則能夠使主切削刃刃帶部 161和修光刃刃帶部162的寬度及相對于側面14的角度較大，能夠實現切削性能的提高。如圖5及圖6(a)所示，在上表面12上沿切削刃15形成刃帶部16。S卩，如圖7所示，與各切削刃151 155對應分別形成主切削刃刃帶部161、修光刃刃帶部162、副切削刃刃帶部163、第一拐角切削刃刃帶部164、第二拐角切削刃刃帶部165。在鑲刀11中，在俯視下在緣部的全周形成切削刃15，在其內側形成刃帶部16。在本實施方式中，關于各刃帶部161 165的各自的寬度，如圖7及圖8 (a) (c) 所示，具有(修光刃刃帶部162的寬度)< (主切削刃刃帶部161的寬度)的關系，進而副切削刃刃帶部163的寬度以隨著從修光刃刃帶部162朝向主切削刃刃帶部161而連續(xù)變大的方式構成。S卩，圖8(a)表示副切削刃刃帶部163中修光刃刃帶部162側的端部的截面形狀， 圖8(b)表示副切削刃刃帶部163的中央部的截面形狀，圖8(c)表示副切削刃刃帶部163 中主切削刃刃帶部161側的端部的截面形狀。并且，當將副切削刃刃帶部163的寬度中的修光刃刃帶部162側的端部的寬度設為Wla，將中央部的寬度設為Wlm，將主切削刃刃帶部 161側的端部的寬度設為Wlb時，在俯視下，Wla、Wlm及Wlb具有Wla < Wlm < Wlb的關系。此時，Wla與Wlb具有Wla Wlb = 1 1. 1 1 4的關系為佳。這樣，使主切削刃刃帶部161側的副切削刃刃帶部163的寬度Wlb較大是因為為保護主切削刃151免受切削時的沖擊影響而要求有足夠的強度。對此，修光刃刃帶部162 側的副切削刃刃帶部163被用于被切削件的精加工表面的平滑化，因此不要求有主切削刃刃帶部161側那樣高的強度。
需要說明的是，副切削刃刃帶部163的寬度只要具有Wla < Wlb的關系，則可以是 Wla、Wlm、Wlb的變化為不連續(xù)變大的結構。并且，可以使刃帶部16的寬度在主切削刃刃帶部161與修光刃刃帶部162之間的區(qū)域變化。即，在包括第一拐角切削刃刃帶部164、副切削刃刃帶部163及第二拐角切削刃刃帶部165的區(qū)域整體，可以使刃帶部16的寬度從修光刃刃帶部162朝向主切削刃刃帶部161連續(xù)地或不連續(xù)地變大。換言之，可以在第一拐角切削刃刃帶部164、第二拐角切削刃刃帶部165的一方或雙方使寬度變化。進而，可以使刃帶部16的寬度在刃帶部16的全長上變化。即，主切削刃刃帶部 161及修光刃刃帶部162的寬度在全長上不必為固定，可以在刃帶部16的整體，寬度從修光刃刃帶部162朝向主切削刃刃帶部161連續(xù)地或不連續(xù)地變大。需要說明的是，只要具有Wla < Wlb的關系，副切削刃刃帶部163的寬度并不被限制。例如，在切削時，從控制從各切削刃151 155生成的切屑大小(厚度)的觀點出發(fā)，優(yōu)選主切削刃刃帶部161的寬度與副切削刃刃帶部163的寬度比例設成1 0.5 1 1.3。 作為另一例子，主切削刃刃帶部161的寬度與副切削刃刃帶部163的寬度比例可以為大致相同(1 1左右)。其次，對各刃帶部161 165的角度進行說明。各刃帶部161 165相對于側面 14傾斜，該角度優(yōu)選為85度 105度的范圍。相對于側面14的角度越小，切削時的切削阻力越低，切削刃15的銳利性有增加的傾向。在本實施方式中，如圖8(a)及(c)所示，相對于側面14的角度具有(副切削刃刃帶部163中修光刃刃帶部162側的端部的角度θ 1Α) < (副切削刃刃帶部163中主切削刃刃帶部161側的端部的角度Θ1Β)的關系。具體而言，修光刃刃帶部162側的端部的角度 θ IA與主切削刃刃帶部161側的端部的角度θ IB具有θ IA θ IB = 1 1 1 1.3 的關系為佳。如上述，在本實施方式的鑲刀11中，由于側面14相對于上表面12及下表面 13垂直地連接，因此，上述的內容能夠換而言之如下所述。即，在以通過副切削刃153且與鑲刀11的中心軸(未圖示)正交的線Ll為基準的副切削刃刃帶部163的傾斜角中，當將修光刃刃帶部162側的端部的傾斜角設為θ la，將主切削刃刃帶部161側的端部的傾斜角設為θ Ib時，θ Ia及θ Ib具有θ Ia > θ Ib的關系。需要說明的是，將以線Ll為基準的副切削刃刃帶部163的中央部的傾斜角設為eim。如上述各傾斜角具有θ IA+θ Ia = θ IM+ θ Im = θ IB+ θ Ib = 90 度的關系。在該實施方式中，刃帶部16相對于側面14的角度包括如圖8(b)所示的副切削刃刃帶部163的中央部的角度Θ1Μ，具有Θ1Α< θ IM < θ IB的關系。即，副切削刃刃帶部 163的相對于側面14的角度以隨著從修光刃刃帶部162朝向主切削刃刃帶部161而變大的方式構成。換言之，具有θ Ia > θ Im > θ Ib的關系。θ IA與θ IB的差優(yōu)選為0度 15度。這樣，在副切削刃刃帶部163中，之所以使修光刃刃帶部162側的角度θ IA較小且使傾斜角θ Ia較大，是因為對被切削件的底面精加工要求較高的銳利性。相對于此，由于主切削刃刃帶部161側要求較高的強度。因此使角度θ IB較大且使傾斜角θ Ib較小。需要說明的是，從修光刃刃帶部162朝向主切削刃刃帶部161的刃帶部16的角度變化可以為連續(xù)及不連續(xù)的任一個。換言之，以通過切削刃15且與鑲刀11的中心軸正交的線L(未圖示)為基準的刃帶部16的傾斜角可以從修光刃刃帶部162朝向主切削刃刃帶
10部161連續(xù)地或不連續(xù)地變小。并且，可以使刃帶部16相對于側面14的角度在主切削刃刃帶部161和修光刃刃帶部162之間的區(qū)域變化。即，在包括第一拐角切削刃刃帶部164、 副切削刃刃帶部163及第二拐角切削刃刃帶部165的區(qū)域整體，刃帶部16的相對于側面14 的角度可以從修光刃刃帶部162朝向主切削刃刃帶部161連續(xù)地或不連續(xù)地變大。即，可以在第一拐角切削刃刃帶部164、第二拐角切削刃刃帶部165的一方或雙方使角度變化。進而，可以使刃帶部16相對于側面14的角度在刃帶部16的全長上變化。S卩，主切削刃刃帶部161及修光刃刃帶部162的相對于側面14的角度在其全長上不必為固定，可以在刃帶部16的整體使角度從修光刃刃帶部162朝向主切削刃刃帶部161而連續(xù)地或不連續(xù)地變大。換言之，以線L為基準的主切削刃刃帶部161及修光刃刃帶部162的傾斜角在其全長上不必為固定，可以在刃帶部16的整體使傾斜角從修光刃刃帶部162朝向主切削刃刃帶部161而連續(xù)地或不連續(xù)地變小。需要說明的是，只要具有θ IA < θ IB的關系，則切副削刃刃帶部163相對于側面 14的角度并不特別限制。換言之，只要具有eia> θ Ib的關系，則以線Ll為基準的副切削刃刃帶部163的傾斜角并不特別限制。如上述，根據本實施方式涉及的鑲刀，使副切削刃刃帶部中主切削刃側的端部的寬度較大且使傾斜角較小，提高副切削刃中主切削刃側的強度。并且，使副切削刃刃帶部中修光刃側的端部的寬度較小且使傾斜角較大，提高副切削刃中修光刃側的銳利性。這樣，副切削刃良好地兼?zhèn)湟笥谥髑邢魅械膹姸群鸵笥谛薰馊械匿J利性，因此在通用的切削加工時，除了主切削刃以外，能夠使用副切削刃進行切削且由修光刃使精加工表面平滑。另一方面，高進給時(高速進給切削時)能夠僅用主切削刃進行切削且用副切削刃代替修光刃使精加工表面平滑。另一方面，如圖9所示，在刃帶部16的內側按順序形成前刀面17及約束面19。前刀面17為將切屑形成螺旋狀且提高排出性的面。前刀面17由相對于側面14以角度δ 1 傾斜的第一前刀面171和比該第一前刀面171更加位于上表面12的中央部側且以比角度 δ 1更大的角度δ 2相對于側面14傾斜的第二前刀面172構成(δ 1 < δ 2)。將第一前刀面171的寬度設為W2a，將第二前刀面172的寬度設為W2b，將連接修光刃152的兩端與上表面12的中央部的區(qū)域設為修光刃區(qū)域，將連接主切削刃151的兩端與上表面12的中央部的區(qū)域設為主切削刃區(qū)域時，Wh及W2b在修光刃區(qū)域及主切削刃區(qū)域具有以下的關系。(修光刃區(qū)域的W2a)< (主切削刃區(qū)域的W2a)(修光刃區(qū)域的W2b)> (主切削刃區(qū)域的W2b)需要說明的是，第一前刀面171及第二前刀面172的各自的寬度是指在俯視下與切削刃15正交的方向的距離。另外，修光刃區(qū)域與主切削刃區(qū)域之間的區(qū)域，即連接第一拐角切削刃154、副切削刃153及第二拐角切削刃155的各切削刃與上表面12的中央部的區(qū)域，在上述的修光刃區(qū)域與主切削刃區(qū)域之間使Wh及W2b平滑地變化既可。通過構成這樣的結構，能夠將切屑向后方順暢地排出。在前刀面17與約束面19之間，形成從前刀面17朝向約束面19下降的階梯差112 為佳。由此，能夠較大地確保約束面19，更加可靠地進行鑲刀11向刀夾的固定，能夠減少切削時鑲刀11的固定變得不穩(wěn)定的情況。其他的結構與第一實施方式的鑲刀1相同，因此省略說明。在此，作為構成上述鑲刀的材料，能夠適宜地使用例如用PVD法或CVD法在由超硬合金或金屬陶瓷構成的基體的表面形成的PVD膜或CVD膜、或這些的復合膜。尤其，在切削鋼或不銹鋼、球墨鑄鐵時那樣需要耐崩裂性的加工中，優(yōu)選在超硬合金基體的表面形成PVD 膜的結構，在灰鑄鐵的高速切削加工那樣需要耐磨損性的加工中，優(yōu)選在超硬合金基體的表面形成CVD膜的結構。進而，在精加工中優(yōu)選在金屬陶瓷基體的表面形成PVD膜的結構。<切削工具>(第一實施方式)其次，參照圖10及圖11對本發(fā)明涉及的切削工具的第一實施方式進行詳細說明。 如圖10所示，本實施方式的切削工具80 (旋轉工具)具有多個鑲刀1和安裝有這些鑲刀1 的刀夾81。在此，在刀夾81的外周前端部形成多個刀片槽82，在各刀片槽82內的外周位置分別安裝鑲刀1。具體而言，鑲刀1以上表面(前刀面)2朝向旋轉方向的前側且使主切削刃 51位于最外周的方式安裝。安裝例如通過將安裝螺釘84插入鑲刀1的安裝螺釘抵接部8 (螺釘孔)，使安裝螺釘84與在刀夾81的安裝面83形成的陰螺絲螺合或將安裝螺釘84穿過在刀夾81形成的貫通孔，用螺母從相反側擰緊而進行。另外，如圖11所示，負型鑲刀的鑲刀1在側視下以具有負的軸向前角Y的方式安裝于刀夾81。作為軸向前角Y，6度是適當的。在本實施方式的情況下，如圖2(b)所示，使主切削刃51及副切削刃53隨著遠離修光刃52而向下方傾斜。因此，主切削刃51及副切削刃53如圖11所示，相對于刀夾81的旋轉中心軸S具有正的軸向前角。需要說明的是， 主切削刃51及副切削刃53相對于刀夾81的旋轉中心軸S也可以具有負的軸向前角。切削工具80通過使刀夾81旋轉而用主切削刃51、副切削刃53及修光刃52進行切削。(第二實施方式)其次，參照圖12及圖13對本發(fā)明涉及的切削工具的第二實施方式進行詳細說明。 需要說明的是，在圖12及圖13中，在與前述的圖10及圖11相同的結構部分標注相同的符號且省略說明。如圖12及圖13所示，本實施方式的切削工具90具有多個鑲刀11和安裝有這些鑲刀11的刀夾91。在刀夾91的外周前端部，沿周向相互隔開間隔地形成多個刀片槽92。刀片槽92在俯視下為大致V字狀的缺口部分，在由此形成的多個安裝面93分別安裝鑲刀11。鑲刀11以上表面12朝向旋轉方向的前側且使主切削刃151從刀夾91的外周突出的方式安裝。在切削工具90中，將刀夾91的旋轉中心軸配置成相對于被切削件的表面大致垂直。此時，主切削刃151相對于被切削件以大致45度左右的角度傾斜。另外，鑲刀11在側視下具有大致6度的負的軸向前角。另外，切削工具90除主切削刃151以外還使用副切削刃153進行被切削件的切削，并且用修光刃152使被切削件的精加工表面平滑。因此，將副切削刃153的外周切削刃角設為主切削刃151的外周切削刃角的1.2倍以上，優(yōu)選設為1.5倍以上的大小。
切削工具90通過使刀夾91旋轉而用主切削刃151、副切削刃153及修光刃152進行切削。其他結構與第一實施方式的切削工具80相同，因此省略說明。(第三實施方式)其次，參照圖14對本發(fā)明涉及的切削工具的第三實施方式進行詳細說明。需要說明的是，在圖14中，在與前述的圖10 圖13相同的結構部分標注相同的符號且省略說明。如圖14所示，本實施方式的切削工具95具有多個鑲刀11和安裝有這些多個鑲刀 11的刀夾96。刀夾96具有與第二實施方式涉及的刀夾91大致相同的結構。刀夾96使鑲刀11的主切削刃151以大致30度那樣的較緩的傾斜抵接于被切削件100。在該切削工具95中也使用前述的鑲刀11，因此能夠實現防止拐角部的破損、鑲刀 11的長壽命化等作用效果。切削工具95尤其適宜于超高進給切削。需要說明的是，超高進給是指滿足基于各鑲刀11的每一刀的進給量為0. 7mm/t以上的條件的切削加工。另外，由于切削工具95僅以主切削刃151進行被切削件100的切削，并且除修光刃152以外還通過副切削刃153使被切削件100的精加工表面平滑，因此，將副切削刃153 的外周切削刃角設為主切削刃151的外周切削刃角的1. 1倍以上，優(yōu)選設為1. 3倍以上的大小。其他結構與第一實施方式的切削工具80及第二實施方式的切削工具90相同，因此省略說明。<切削加工物的制造方法>其次，參照圖15將使用切削工具80的情況作為例子對本發(fā)明涉及的切削加工物的制造方法的一實施方式進行詳細說明。如圖15所示，本實施方式涉及的切削加工物的制造方法包括使切削工具80旋轉的工序、使旋轉的切削工具80的切削刃5與被切削件100 的表面接觸的工序、使切削工具80從被切削件100隔離的工序。具體說明，首先，將鑲刀1安裝于刀夾81。此時，沿刀夾81的同一圓周，將鑲刀1 安裝于刀夾81的刀片槽82。接著，如圖15(a)所示，將被切削件100固定于銑床，使切削工具80以刀夾81的旋轉中心軸S為中心向箭頭A方向旋轉。隨后，使切削工具80向箭頭B方向移動，使切削刃5與被切削件100接近，設定適宜的進刀量。進而，如圖15(b)所示，使旋轉的切削工具80的切削刃5與被切削件100的表面接觸，且使切削工具80向箭頭C方向移動，切削被切削件100的表面。例如，切削工具80 能夠將被切削件100的表面大致平行地切削。更具體地說明，主切削刃51和副切削刃53與進給方向前方的圓弧狀的部分抵接， 切削與進刀量對應部分的被切削件100。此時，由于多個鑲刀1按順序進入切削區(qū)域進行切削，因此，在被切削件100的表面101剩下圓弧狀的條紋(切削痕)。該圓弧狀的條紋由修光刃52切削，表面101變成平滑。需要說明的是，從圖10可知，主切削刃51中，實際上只有與副切削刃53接近的部分(下側的部分)以規(guī)定的進刀量切入被切削件100。并且如圖15(c)所示，切削工具80通過被切削件100后，使切削工具80向箭頭D 方向移動，使切削工具80從被切削件100隔離。在繼續(xù)進行切削加工的情況下，保持使切削工具80旋轉的狀態(tài)，反復進行使切削工具80的切削刃5與被切削件100的相同部位或不同部位接觸的工序即可。因此，在該切削方法中，各鑲刀1按順序反復與被切削件100接觸、切削、隨即從被切削件100離開的作用。其結果是，得到切削加工物102。
需要說明的是，當使用的切削刃5磨損時，使鑲刀1相對于鑲刀1的中心軸旋轉， 或將上下表面反過來使用未使用的切削刃5即可。除切削工具80以外，使用第二實施方式涉及的切削工具90及第三實施方式涉及的切削工具95，也能夠取得相同的效果。以上，對本發(fā)明涉及的幾個實施方式進行了說明，但本發(fā)明不限于上述實施方式， 只要不脫離本發(fā)明的要旨可以為任意的實施方式是理所當然的。
權利要求
1.一種切削鑲刀，具備上表面；下表面；側面；位于所述上表面與所述側面的交線部且具有主切削刃、 修光刃、位于所述主切削刃與所述修光刃之間的副切削刃的切削刃；在所述上表面上沿所述切削刃配置的刃帶部，所述刃帶部具有與所述副切削刃對應配置的副切削刃刃帶部， 所述副切削刃刃帶部隨著朝向所述上表面的中央部而向下方傾斜。
2.根據權利要求1所述的切削鑲刀，其中，所述刃帶部還具有與所述主切削刃對應配置的主切削刃刃帶部， 當將以通過所述副切削刃且與切削鑲刀的中心軸正交的線Ll為基準的所述副切削刃刃帶部的傾斜角設為θ 1，將以通過所述主切削刃且與所述中心軸正交的線L2為基準的所述主切削刃刃帶部的傾斜角設為θ 2時，所述θ 1與所述θ 2具有θ 1 > θ 2的關系。
3.根據權利要求2所述的切削鑲刀，其中，所述主切削刃刃帶部隨著朝向所述上表面的中央部而向下方傾斜。
4.根據權利要求2或3所述的切削鑲刀，其中， 所述θ 1與所述θ 2的差為3度以上。
5.根據權利要求1 4中任一項所述的切削鑲刀，其中， 所述側面與所述上表面及所述下表面垂直地連接。
6.根據權利要求2 5中任一項所述的切削鑲刀，其中，在俯視下，所述副切削刃刃帶部的與所述副切削刃正交的方向的寬度和所述主切削刃刃帶部的與所述主切削刃正交的方向的寬度相同。
7.根據權利要求1 6中任一項所述的切削鑲刀，其中，在側視下，所述副切削刃隨著從所述修光刃朝向所述主切削刃而向下方傾斜。
8.根據權利要求1 7中任一項所述的切削鑲刀，其中，所述切削刃還具有位于所述主切削刃與所述副切削刃之間的第一拐角切削刃和位于所述副切削刃與所述修光刃之間的第二拐角切削刃，在俯視下，所述第一拐角切削刃及所述第二拐角切削刃均為曲線狀。
9.根據權利要求8所述的切削鑲刀，其中，在俯視下，所述第一拐角切削刃的曲率半徑比所述第二拐角切削刃的曲率半徑大。
10.根據權利要求8或9所述的切削鑲刀，其中，所述刃帶部具有位于所述主切削刃刃帶部與所述副切削刃刃帶部之間且與所述第一拐角切削刃對應配置的第一拐角切削刃刃帶部，以通過所述第一拐角切削刃且與所述中心軸正交的線L3為基準的所述第一拐角切削刃刃帶部的傾斜角隨著從所述副切削刃刃帶部朝向所述主切削刃刃帶部而變小。
11.根據權利要求1所述的切削鑲刀，其中，所述刃帶部還具有與所述主切削刃對應配置的主切削刃刃帶部和與所述修光刃對應配置的修光刃刃帶部，當將所述副切削刃刃帶部的與所述副切削刃正交的方向的寬度中的、所述修光刃刃帶部側的端部的寬度設為Wla，將所述主切削刃刃帶部側的端部的寬度設為Wlb時，在俯視下，所述Wla與所述Wlb具有Wla < Wlb的關系，并且，當將以通過所述副切削刃且與切削鑲刀的中心軸正交的線Ll為基準的所述副切削刃刃帶部的傾斜角中的、所述修光刃刃帶部側的端部的傾斜角設為θ la，將所述主切削刃刃帶部側的端部的傾斜角設為θ Ib時，所述θ Ia與所述θ Ib具有θ Ia > θ Ib的關系。
12.根據權利要求11所述的切削鑲刀，其中，所述副切削刃刃帶部的與所述副切削刃正交的方向的寬度隨著從所述修光刃刃帶部朝向所述主切削刃刃帶部而變大。
13.根據權利要求11或12所述的切削鑲刀，其中， 所述Wla及所述Wlb具有1 1. 1 1 4的關系。
14.根據權利要求11 13中任一項所述的切削鑲刀，其中，所述副切削刃刃帶部的傾斜角隨著從所述修光刃刃帶部朝向所述主切削刃刃帶部而變小。
15.根據權利要求11 14中任一項所述的切削鑲刀，其中， 所述θ Ia與所述θ Ib的差為0度 15度。
16.根據權利要求11 15中任一項所述的切削鑲刀，其中，所述切削刃還具有位于所述主切削刃與所述副切削刃之間的第一拐角切削刃和位于所述副切削刃與所述修光刃之間的第二拐角切削刃。
17.根據權利要求16所述的切削鑲刀，其中，所述刃帶部還具有與所述第一拐角切削刃對應配置的第一拐角切削刃刃帶部和與所述第二拐角切削刃對應配置的第二拐角切削刃刃帶部，在俯視下，從所述第一拐角切削刃刃帶部至所述第二拐角切削刃刃帶部的所述刃帶部的與所述切削刃正交的方向的寬度隨著從所述修光刃刃帶部朝向所述主切削刃刃帶部而變大，并且，在從所述第一拐角切削刃刃帶部至所述第二拐角切削刃刃帶部的區(qū)域，所述刃帶部的以通過所述切削刃且與所述中心軸正交的線L為基準的傾斜角隨著從所述修光刃刃帶部朝向所述主切削刃刃帶部而變小。
18.一種切削工具，具有權利要求1 17中任一項所述的切削鑲刀和安裝有所述切削鑲刀的刀夾。
19.根據權利要求18所述的切削工具，其中，以使所述主切削刃及所述副切削刃相對于所述刀夾的旋轉中心軸具有正的或負的軸向前角的方式將所述切削鑲刀安裝于所述刀夾。
20.一種切削加工物的制造方法，包括使權利要求18或19中所述的切削工具旋轉的工序； 使旋轉的所述切削工具的切削刃與被切削件的表面接觸的工序； 使所述切削工具從所述被切削件隔離的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種切削鑲刀、具有該切削鑲刀的切削工具、以及使用該切削工具來制造切削加工物的方法。本發(fā)明的切削鑲刀具備上表面；下表面；側面；位于所述上表面與所述側面的交線部且具有主切削刃、修光刃、位于所述主切削刃與所述修光刃之間的副切削刃的切削刃；在所述上表面上沿所述切削刃配置的刃帶部。所述刃帶部具有與所述副切削刃對應配置的副切削刃刃帶部。所述副切削刃刃帶部隨著朝向所述上表面的中央部而向下方傾斜。
文檔編號B23C5/06GK102427904SQ20108002153
公開日2012年4月25日 申請日期2010年6月28日 優(yōu)先權日2009年6月26日
發(fā)明者徐永波, 石寬久 申請人:京瓷株式會社