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(shù)領(lǐng)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(shù)：
作為切削鑲刀的一例，在日本特開2004-284010號(hào)公報(bào)中，公開了在俯視下為長(zhǎng)方形狀的、可反轉(zhuǎn)型的切削鑲刀。并且，上述的切削鑲刀具有將基體以兩根軸線為中心扭轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。然而，根據(jù)上述的切削鑲刀，若較大地確保切削刃的軸向前角，則需要較小地形成切削鑲刀的前傾角度。其結(jié)果是，在切削加工時(shí)，不能夠在后刀面和被切削件之間確保充分的后角，有由于兩者接觸產(chǎn)生摩擦熱而使切削鑲刀提前磨損之虞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題之一在于提供一種能夠在減少基于主切削刃的切削阻力的同時(shí)抑制修光刃側(cè)的后刀面與被切削件的接觸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(shí)施方式涉及的切削鑲刀具有上表面；下表面；側(cè)面，其具有分別與所述上表面及所述下表面連接且依次鄰接的第一側(cè)面、第二側(cè)面及第三側(cè)面；上切削刃，其具有位于所述上表面與所述第一側(cè)面的交線部的上主切削刃及位于所述上表面與所述第二側(cè)面的交線部中的所述上主切削刃側(cè)的上修光刃；下切削刃，其具有位于所述下表面與所述第三側(cè)面的交線部的下主切削刃及位于所述下表面與所述第二側(cè)面的交線部中的所述下主切削刃側(cè)的下修光刃，所述第二側(cè)面具有與所述上修光刃連接的上后刀面及與所述下修光刃連接的下后刀面，在側(cè)剖視下，隨著從所述上表面朝向所述下表面，所述上后刀面接近貫通所述上表面及所述下表面之間的中心軸且所述下后刀面離開所述中心軸。本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的切削工具具有上述的切削鑲刀和安裝所述切削鑲刀的刀夾，在側(cè)視下，與所述刀夾的旋轉(zhuǎn)軸垂直的直線和所述上后刀面的傾斜角度0 2比所述刀夾的所述旋轉(zhuǎn)軸和與所述切削鑲刀的所述中心軸垂直的直線的傾斜角度e 3大。本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的切削加工物的制造方法包括使上述的切削工具旋轉(zhuǎn)的工序；使旋轉(zhuǎn)的所述切削工具的所述上切削刃與被切削件接觸的工序；使所述切削工具離開所述被切削件的工序。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的切削鑲刀，在側(cè)剖視下，隨著從上表面朝向下表面，第二側(cè)面中的上后刀面接近貫通上表面及下表面之間的中心軸且第二側(cè)面中的下后刀面離開上述的中心軸。正因?yàn)槿绱?，在安裝于刀夾時(shí)，不使切削鑲刀向刀夾的旋轉(zhuǎn)方向的行進(jìn)方向側(cè)(前方)較大地前傾，就能夠在被切削件的精加工表面和第二側(cè)面的各后刀面之間確保較大的后角。并且，由于在第二側(cè)面具有向上后刀面和下后刀面這兩個(gè)相互不同的方向傾斜的兩個(gè)后刀面的雙方，所以即使在將切削鑲刀的上表面及下表面的任一個(gè)朝向刀夾的旋轉(zhuǎn)方向的行進(jìn)方向側(cè)安裝的情況下，也能夠呈現(xiàn)上述的效果。在另一方面，不需要為了確保較大的后角而使切削鑲刀較大地前傾，因此能夠較大地確保上主切削刃的軸向前角(axial rake angle)。換言之,能夠在較小地形成切削鑲刀的上主切削刃的傾斜本身的同時(shí)減少切削阻力，因此不需要將 切削鑲刀的厚度形成為大到確保期望的強(qiáng)度以上，從而產(chǎn)生減少材料成本的優(yōu)點(diǎn)。


圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的切削鑲刀的圖，(a)是立體圖，(b)是俯視圖(上視圖)。圖2是表示圖I的切削鑲刀的側(cè)視圖，(a)是如圖I (b)的箭頭A所示那樣從第一側(cè)面?zhèn)扔^察的側(cè)視圖，(b)是如圖1(b)的箭頭B所示那樣從第二側(cè)面?zhèn)扔^察的側(cè)視圖。圖3是表示圖2(b)的切削鑲刀的放大剖視圖，(a)是a-a線的局部放大剖視圖，(b)是b-b線的局部放大剖視圖，(c)是c-c線的局部放大剖視圖，(d)是d-d線的局部放大剖視圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的切削工具的圖，(a)是立體圖，(b)是側(cè)視圖，(C)是前端視圖。圖5是表示圖4的切削工具的前端部的局部放大側(cè)視圖。圖6(a) (C)是按工序順序表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的切削加工物的制造方法的立體圖。
具體實(shí)施例方式〈切削鑲刀〉以下，參照?qǐng)DI 圖3對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的切削鑲刀(以下，有時(shí)稱為“鑲刀”)進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖I及圖2所示那樣，本實(shí)施方式的鑲刀I大略具有上表面2、下表面3、分別與上表面2及下表面3連接的側(cè)面4、貫通上表面2及下表面3之間的貫通孔6、位于上表面2與側(cè)面4的交線部的上切削刃5、及位于下表面3與側(cè)面4的交線部的下切削刃5P。側(cè)面4具有依次鄰接的第一側(cè)面41、第二側(cè)面42、第三側(cè)面43及第四側(cè)面44。如圖I (b)所示那樣，鑲刀I在俯視下為將第一側(cè)面41側(cè)的外緣作為長(zhǎng)邊且將第二側(cè)面42側(cè)的外緣作為短邊的長(zhǎng)方形狀(四邊形狀)。因此，與第一側(cè)面41成對(duì)的第三側(cè)面43位于第一側(cè)面41的相反側(cè)，與第二側(cè)面42成對(duì)的第四側(cè)面44位于第二側(cè)面42的相反側(cè)。由于第三側(cè)面43及第四側(cè)面44分別與第一側(cè)面41及第二側(cè)面42的結(jié)構(gòu)相同，所以只要不作特別的說明，在以下用對(duì)第一側(cè)面41及第二側(cè)面42的說明代替對(duì)第三側(cè)面43及第四側(cè)面44的說明。在此，只要不在本說明書中作特別記載，俯視是指從上表面2側(cè)觀察鑲刀I的狀態(tài)。另外，在本實(shí)施方式的鑲刀I中，圖1(b)所示的在俯視下的自第一側(cè)面41至第三側(cè)面43的距離Wl (寬度)大于圖2 (a)所示的在側(cè)視下的自上表面2至下表面3的距離W2(厚度)大。即，本實(shí)施方式的鑲刀I為所謂橫型的鑲刀I。正因?yàn)槿绱?，由于鑲刀I的寬度較大，因此能夠?qū)⒑笫龅那暗睹?及立起面9形成為期望的大小、形狀，從而能夠使切屑的排出性提高。需要說明的是，作為鑲刀I的大小，例如將在俯視下的大致四邊形狀的長(zhǎng)邊設(shè)為6 30mm左右,將短邊設(shè)為4 16mm左右即可,另外,將自上表面2至下表面3的厚度設(shè)為3 7_左右即可。在此，在以下只要不作特別記載，厚度是指在側(cè)視下上表面2中的位于最上方的部位至下表面3中的位于最下方的部位的距離中的與鑲刀I的中心軸SI平行的線段。在本說明書中只要不作特別記載，側(cè)視是指朝向第一側(cè)面41觀察鑲刀I的狀態(tài)。鑲刀I的中心軸SI是指貫通上表面2及下表面3之間的軸，在俯視下使鑲刀I旋轉(zhuǎn)時(shí)成為旋轉(zhuǎn)軸的軸。另外，鑲刀I例如能夠使用超硬合金、陶瓷或金屬陶瓷等硬質(zhì)材料或者用PVD或CVD等方法在這些母材料上涂敷TiC、TiN、TiCN或Al2O3等硬質(zhì)膜而成的材料。從耐崩刀性及涂敷層的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用在超硬合金上進(jìn)行了 PVD涂敷的材料。
以下，依次對(duì)鑲刀I的各構(gòu)成要素進(jìn)行說明。首先，上切削刃5如上述那樣位于上表面2與側(cè)面4的交線部且具有上主切削刃51及上修光刃52。上主切削刃51位于上表面2與第一側(cè)面41的交線部，上修光刃52位于上表面2與第二側(cè)面42的交線部中的上主切削刃51側(cè)。如此，在本實(shí)施方式中，將側(cè)面4中的形成上主切削刃51的部位和形成上修光刃52的部位如第一側(cè)面41及第二側(cè)面42那樣設(shè)為不同的側(cè)面，因此將上主切削刃51及沿其配置于上表面2的前刀面8及立起面9和相對(duì)于上修光刃52的后述的上后刀面42a作為適于各自的作用的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)變得比較容易。進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，上主切削刃51及上修光刃52經(jīng)由上拐角切削刃53連接。并且，本實(shí)施方式的鑲刀I能夠使用包括上主切削刃51、上修光刃52及上拐角切削刃53的拐角進(jìn)行一切削加工。需要說明的是，如上述那樣，鑲刀I如圖1(a)所示那樣，與上表面2側(cè)同樣，在下表面3與側(cè)面4的交線部也具有下切削刃5P。下切削刃5P與上切削刃5同樣，具有下主切削刃51P、下修光刃52P及連接兩者的下拐角切削刃53P。在使用下主切削刃51P進(jìn)行切削加工的情況下，能夠?qū)⒑笫龅纳媳砻?的平坦面21作為向圖4所示的刀夾10安裝的安裝座面使用。即，本實(shí)施方式的鑲刀I能夠分別將上表面2側(cè)和下表面3側(cè)使用于切削加工，因此下表面3側(cè)的下主切削刃51P以在使鑲刀I上下反轉(zhuǎn)的狀態(tài)能夠使用的方式成為使上表面2側(cè)的上主切削刃51反轉(zhuǎn)的形狀。需要說明的是，由于上切削刃5與下切削刃5P除了上下面相反以外具有相同的結(jié)構(gòu)，所以只要不作特別的說明，在以下將用對(duì)上切削刃5的說明代替對(duì)下切削刃5P的說明。在這點(diǎn)上，對(duì)其他的各結(jié)構(gòu)也同樣。即，上切削刃5及下切削刃5P以與圖2(b)的紙面垂直的線且通過鑲刀I的寬度及厚度的中點(diǎn)IM的軸線為中心成為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。正因?yàn)槿绱?，在本?shí)施方式涉及的鑲刀I中，能夠使用分別在上表面2及下表面3的兩個(gè)部位、共計(jì)四個(gè)部位的拐角進(jìn)行切削加工。另一方面，本實(shí)施方式的上切削刃5具有的上主切削刃51如上述那樣,位于上表面2與第一側(cè)面41的交線部，為在切削作用中對(duì)切屑生成發(fā)揮主要作用的切削刃。上主切削刃51如圖1(b)所示那樣，具有在俯視下隨著離開上修光刃52側(cè)而朝向外側(cè)的平緩的凸?fàn)畹那€，并且如圖2(a)所示那樣，在側(cè)視下隨著離開上修光刃52側(cè)而向下方傾斜成平緩的凹狀的曲線狀。根據(jù)前者的結(jié)構(gòu)，在切削加工時(shí)安裝于刀夾10的上主切削刃51的旋轉(zhuǎn)軌跡能夠描繪同一圓筒面，從而能夠使圖6所示的被切削件100的外周加工面的平滑性提高。根據(jù)后者的結(jié)構(gòu)，能夠減少切削加工時(shí)施加于上主切削刃51的切削阻力。在此，如圖2(a)所示那樣，上主切削刃51在側(cè)視下隨著離開上修光刃52而向下方以傾斜角度X傾斜，傾斜角度X隨著離開上修光刃52側(cè)而逐漸變小。同樣，下主切削刃51P在側(cè)視下如圖2(a)所示那樣，隨著離開下修光刃52P而向上方以傾斜角度Y傾斜，傾斜角度Y隨著離開下修光刃52P側(cè)而逐漸變小。需要說明的是，傾斜角度X、Y是指相對(duì)于與中心軸SI垂直的基準(zhǔn)線Slb的傾斜角度。上修光刃52如上述那樣，位于上表面2與第二側(cè)面42的交線部中的上主切削刃51偵彳，為具有使圖6所示的被切削件100的精加工表面102平滑的作用的切削刃。在本實(shí)施方式中，在切削加工時(shí)將上表面2與第二側(cè)面42的交線部中的主要從上主切削刃51 (上拐角切削刃53)側(cè)端部至中央部的區(qū)域作為上修光刃52使用。 另外，在本實(shí)施方式中，上修光刃52如圖1(b)及圖2(b)所示那樣，為直線狀且與中心軸SI大致垂直。在此，上修光刃52除了與中心軸SI大致垂直的情況以外，從使被切削件100的精加工表面102的表面粗糙度提高而得到光澤的觀點(diǎn)出發(fā)，可以以相對(duì)于中心軸SI具有稍微傾斜的方式設(shè)定。作為具體例，如圖1(b)所示那樣，上修光刃52具有自通過中心軸SI且與上主切削刃51的中點(diǎn)51M的切線L2正交的基準(zhǔn)線LI的距離W3隨著從第一側(cè)面41側(cè)朝向第三側(cè)面43側(cè)而變長(zhǎng)的部位即可。即，上修光刃52具有隨著從第一側(cè)面41側(cè)朝向第三側(cè)面43側(cè)而向外側(cè)凸起的結(jié)構(gòu)。并且，自基準(zhǔn)線LI的距離W3在上表面2與第二側(cè)面42的交線部中的中央?yún)^(qū)域52M變得最大。上拐角切削刃53如圖1(b)所示那樣，介于上主切削刃51和上修光刃52之間，并且，形成在俯視下向外側(cè)凸起的曲線狀。上拐角切削刃53具有抑制上主切削刃51與上修光刃52的交叉部的缺損的作用。其次，上表面2如圖I (a)所示那樣，具有沿上主切削刃51配置且隨著離開上主切削刃51而向下方傾斜的前刀面8、及為貫通孔6的周圍且在離開上主切削刃51的部位在側(cè)視下至少一部分與上主切削刃51相比位于上方的平坦面21。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，上表面2與下表面3具有相同的結(jié)構(gòu)，因此只要不作特別說明，在以下省略下表面3的說明。前刀面8具有通過在切削加工時(shí)與在上主切削刃51生成的切屑接觸而產(chǎn)生切屑的變形或切屑的行進(jìn)方向的變更、從而將切屑向外部順暢地排出的作用。前刀面8可以與上主切削刃51連續(xù)，也可以經(jīng)由所謂刃帶部(刃帶面)設(shè)置。另外，前刀面8可以具有平面狀的部分，也可以具有曲面狀的部分。在此，平面狀不僅包括嚴(yán)格意義上的平面，只要呈現(xiàn)其功能則也可以包括若干的凹凸或彎曲。這一點(diǎn)對(duì)曲面也同樣。平坦面21為將鑲刀I安裝于刀夾10時(shí)至少其一部分具有作為安裝座面的功能的部位。在本實(shí)施方式中，從在適當(dāng)?shù)奈恢脤?duì)在切削加工時(shí)產(chǎn)生的切削力確保充分的約束力的觀點(diǎn)出發(fā)，如圖1(b)所示那樣，與后述的上后刀面42a側(cè)相比在下后刀面42b側(cè)較大地構(gòu)成平坦面21的區(qū)域。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，上表面2如圖1(a)所示那樣，還具有與前刀面8的至少一部分連續(xù)配置且隨著離開上主切削刃51而向上方傾斜的立起面9。
并且，在上主切削刃51的內(nèi)側(cè)區(qū)域，相對(duì)于前刀面8中的位于遠(yuǎn)離上修光刃52 —側(cè)的第一端部81經(jīng)由立起面9而與平坦面21連續(xù)，前刀面8中的位于接近上修光刃52 —側(cè)的第二端部82與平坦面21直接連續(xù)。上表面2還可以在前刀面8和立起面9之間具有平坦的底部。另一方面，在本實(shí)施方式中，在上修光刃52的內(nèi)側(cè)區(qū)域52A沒有如上述的立起面9那樣向上方傾斜的部位，與上述的前刀面8相當(dāng)?shù)牟课慌c平坦面21連續(xù)。貫通孔6為貫通上表面2及下表面3之間的孔，為在將鑲刀I安裝于刀夾10時(shí)用于插入緊固螺釘或安裝用的螺栓的孔。如此，將螺釘插入貫通上表面2和下表面3的貫通孔6而將鑲刀I向刀夾10安裝，因此與所謂的縱型鑲刀相比，不需要將鑲刀I的厚度形成為大到所需以上，所以能夠減少材料成本。需要說明的是，在本實(shí)施方式的鑲刀I中，如圖1(a)所示那樣，鑲刀I的中心軸SI通過貫通孔6的中心。其次，側(cè)面4如上述那樣，具有分別與上表面2及下表面3連接且依次鄰接的第一側(cè)面41、第二側(cè)面42及第三側(cè)面43。另外，在本實(shí)施方式中，側(cè)面4如圖I所示那樣，還具有介于第一側(cè)面41和第二側(cè)面42之間且在俯視下向外側(cè)彎曲的拐角側(cè)面45。需要說明的 是，側(cè)面4的各側(cè)面的至少一部分作為約束面發(fā)揮作用。即各約束面基于向刀夾10的安裝方向，而作為對(duì)刀夾10的安裝面發(fā)揮作用。另外，側(cè)面4的各側(cè)面也具有在切削加工時(shí)作為避開與被切削件100的接觸的所謂后刀面的功能。第一側(cè)面41如圖2(a)所示那樣，與上主切削刃51對(duì)應(yīng)配置，并且為大致平面。第二側(cè)面42如圖1(a)或圖2(b)所示那樣，具有與上修光刃52對(duì)應(yīng)配置的上后刀面42a和與下修光刃52P對(duì)應(yīng)配置的下后刀面42b。并且如圖3(a)或圖3(b)所示那樣，在側(cè)剖視下，隨著從上表面2朝向下表面3，上后刀面42a接近中心軸SI且下后刀面42b離開中心軸SI。正因?yàn)槿绱?，在安裝于刀夾10時(shí)，不使鑲刀I向刀夾10的旋轉(zhuǎn)方向的行進(jìn)方向側(cè)(前方)較大前傾，就能夠在被切削件100的精加工表面102和第二側(cè)面42的各后刀面42a、42b之間確保較大的后角。并且，由于在第二側(cè)面42具有向上后刀面42a和下后刀面42b這兩個(gè)相互不同的方向傾斜的兩個(gè)后刀面的雙方，所以即使在將鑲刀I的上表面2及下表面3的任一面朝向刀夾10的旋轉(zhuǎn)方向的行進(jìn)方向側(cè)安裝的情況下，也能夠呈現(xiàn)上述的效果。在另一方面，不需要為了確保較大的后角而使鑲刀I較大地前傾，因此能夠較大地確保上主切削刃51的軸向前角。換言之，能夠在較小地形成鑲刀I的上主切削刃51的傾斜本身的同時(shí)減少切削阻力，因此不需要將鑲刀I的厚度形成為大到確保期望的強(qiáng)度以上，從而產(chǎn)生減少材料成本的優(yōu)點(diǎn)。更加具體而言，如圖3(a)或圖3(b)所示那樣，在側(cè)剖視下，上后刀面42a相對(duì)于中心軸SI (基準(zhǔn)線Sla)以傾斜角度a傾斜，下后刀面42b相對(duì)于中心軸SI (基準(zhǔn)線Sla)以傾斜角度0傾斜，在本實(shí)施方式中，傾斜角度a與傾斜角度P相同。另外，在實(shí)施方式中，傾斜角度a比上述的傾斜角度X小，傾斜角度@比上述的傾斜角度Y小。需要說明的是，在圖3(a)或圖3(b)中，基準(zhǔn)線Sla為表示與中心軸SI平行的直線的線。需要說明的是，在側(cè)剖視下，上后刀面42a及下后刀面42b的各自的至少一部分為直線狀。在此，上后刀面42a的側(cè)剖視是指在與基準(zhǔn)線LI正交且與中心軸SI平行的面截?cái)嗟钠室?。同樣，下后刀?2b的側(cè)剖視是指在與基準(zhǔn)線LI正交且與中心軸SI平行的面截?cái)嗟钠室?。另一方面，如圖3(d)所示那樣，在通過鑲刀I的厚度方向的中心的d-d線的截面中，上后刀面42a與下后刀面42b形成相同的形狀，第二側(cè)面42作為整體成為左右對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。相對(duì)于此，如圖3(c)所示那樣，在通過鑲刀I的厚度方向中的上表面2側(cè)的c-c線的截面中，上后刀面42a與下后刀面42b相比向外側(cè)突出，第二側(cè)面42作為整體不是左右對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。
另外，第二側(cè)面42還具有位于上后刀面42a和下后刀面42b之間且與上后刀面42a及下后刀面42b相比向外側(cè)突出的邊界部42c (中央部)。在本實(shí)施方式中，邊界部42c如圖I (a)所示那樣，從上表面2配置至下表面3。另外，邊界部42c如圖2 (b)所示那樣，為直線狀且與中心軸SI平行。在上剖視下，在第二側(cè)面42中，自通過中心軸SI且與上主切削刃51的中點(diǎn)51M的切線L2正交的基準(zhǔn)線LI的距離在第一側(cè)面41側(cè)的端部為最小，在中央部42M為最大，并且上后刀面42a及下后刀面42b均在內(nèi)側(cè)具有凹陷的凹部。另外，在上剖視下，第二側(cè)面42中的中央部42M向外側(cè)突出。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，中央部42M位于上剖視下的第二側(cè)面42的中點(diǎn)。如圖3(a)或圖3(b)所示那樣，在上剖視下，上后刀面42a在第一側(cè)面41側(cè)具有直線狀部位，下后刀面42b在第三側(cè)面43側(cè)具有直線狀部位。在此，第二側(cè)面42的上剖視是指在與中心軸SI垂直的面截?cái)嗟诙?cè)面42的剖視。拐角側(cè)面45如圖I所示那樣，與拐角切削刃53對(duì)應(yīng)配置，在本實(shí)施方式中為比較平穩(wěn)的曲面狀。<切削工具>其次，參照?qǐng)D4及圖5說明本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的切削工具。如圖4及圖5所示那樣，本實(shí)施方式的切削工具20為將多個(gè)上述的鑲刀I安裝于刀夾10的外周前端部的切削工具。如圖4所示那樣，刀夾10在其外周前端部具有沿周向相互隔開間隔的多個(gè)鑲刀槽11。鑲刀槽11如圖4(c)所示那樣，為在前端視下將刀夾10的外周前端部切成大致V字狀而成的缺口部分，并且，由其缺口形成的多個(gè)安裝面作為鑲刀I的安裝部位發(fā)揮作用。并且，將鑲刀I各一個(gè)分別安裝于各鑲刀槽11。作為鑲刀I的安裝方法，例如能夠舉出將緊固螺釘61插入鑲刀I的貫通孔6，使緊固螺釘61的前端部螺合于形成于刀夾10的安裝面的螺釘孔的方法等。需要說明的是，作為鑲刀I的其他的安裝方法，例如能夠舉出夾緊結(jié)構(gòu)等。鑲刀I以使上表面2朝向用圖4(C)及圖5的箭頭C表示的旋轉(zhuǎn)方向的前方(行進(jìn)方向側(cè))且第一側(cè)面41及第二側(cè)面42位于刀夾10的前端外周側(cè)的方式安裝于刀夾10。此時(shí)，鑲刀I以上主切削刃51從刀夾10的外周突出且上修光刃52從刀夾10的前端突出的方式安裝于刀夾10。另外，鑲刀I的側(cè)面4中的不有助于切削加工的面即第三側(cè)面43及第四側(cè)面44分別與刀夾10的抵接面(未圖示)抵接而相互拘束。如以上那樣，將鑲刀I安裝于刀夾10而形成切削工具20，使用上主切削刃51及上修光刃52進(jìn)行被切削件100的切削加工。更加具體而言，在本實(shí)施方式中，鑲刀I相對(duì)于刀夾10以以下的狀態(tài)安裝。即，如圖5所示那樣，以上主切削刃51具有正的軸向前角0 I的方式配置，且以第二側(cè)面42的上后刀面42a具有正的實(shí)后角9 2的方式配置。根據(jù)前者的結(jié)構(gòu)，能夠減少施加于上主切削刃51的切削阻力。根據(jù)后者的結(jié)構(gòu)，能夠抑制上后刀面42a的損傷及提高被切削件100的精加工表面102的表面粗糙度。如此，根據(jù)本實(shí)施方式涉及的鑲刀1，能夠得到提高向刀夾10的安裝自由度及基于此的優(yōu)異的作用效果。在此，軸向前角0 I是指相對(duì)于與刀夾10的旋轉(zhuǎn)軸S2平行的直線S2a的傾斜角度，實(shí)后角9 2是指相對(duì)于與刀夾10的旋轉(zhuǎn)軸S2垂直的直線S2b的傾斜角度。作為具體例，優(yōu)選將上主切削刃51的軸向前角0 1在上修光刃52側(cè)的端部設(shè)為大約5 15°。并且，優(yōu)選第二側(cè)面42的上后刀面42a具有大約5 15°的實(shí)后角0 2。另外，在本實(shí)施方式中，鑲刀I如圖5所示那樣，在側(cè)視切削工具20的情況下以鑲刀I中的刀夾10的后端部側(cè)用刀夾10的旋轉(zhuǎn)軸S2(直線S2a)作為基準(zhǔn)以傾斜角度0 3向刀夾10的旋轉(zhuǎn)方向的前方傾斜的方式配置。傾斜角度0 3例如優(yōu)選為大約3 10°。通 過如此設(shè)置傾斜角度0 3，能夠更大地形成第二側(cè)面42的上后刀面42a的實(shí)后角0 2。其結(jié)果是，能夠在切削加工時(shí)進(jìn)一步減少鑲刀I與被切削件100的接觸。在此，傾斜角度0 3是指刀夾10的旋轉(zhuǎn)軸S2(直線S2a)和與鑲刀I的中心軸SI垂直的直線L3形成的角度。另外，直線L3為通過鑲刀I的第四側(cè)面44的中央部的直線。如以上那樣，在將鑲刀I安裝于刀夾10時(shí)，如圖5所示那樣，在側(cè)視安裝于刀夾10的鑲刀I的情況下，優(yōu)選上后刀面42a相對(duì)于與旋轉(zhuǎn)軸S2垂直的直線S2b的傾斜角度(與實(shí)后角對(duì)應(yīng))9 2比鑲刀I相對(duì)于與旋轉(zhuǎn)軸S2平行的直線S2a的傾斜角度0 3 (前傾角度)大。由此，能夠減少基于上主切削刃51的切削阻力，并且能夠抑制上后刀面42a的損傷及提高被切削件100的精加工表面102的表面粗糙度。需要說明的是，優(yōu)選上修光刃52配置為相對(duì)于與刀夾10的旋轉(zhuǎn)軸S2垂直的直線S2b隨著朝向圖5的縱深方向而具有大約0 0.5°的傾斜。另外，優(yōu)選配置為上表面2與第二側(cè)面42的交線部中的作為上修光刃52實(shí)質(zhì)上不使用的非切削區(qū)域即上述的交線部中的從中央部至與上拐角切削刃53相反側(cè)的端部的區(qū)域相對(duì)于與刀夾10的旋轉(zhuǎn)軸S2垂直的直線S2b具有大約0 2°的傾斜。如此，在切削加工時(shí)非切削區(qū)域離開被切削件100的精加工表面102，因此能夠減少相互的接觸從而能夠抑制非切削區(qū)域的損傷。另外，優(yōu)選將鑲刀I相對(duì)于刀夾10的徑向前角(radial rake angle)設(shè)定為大約-5 -40°。需要說明的是，如本實(shí)施方式那樣在能夠用上表面2側(cè)及下表面3側(cè)的兩個(gè)面進(jìn)行切削的鑲刀I中，在用上表面2側(cè)切削的情況下，從抑制鑲刀I的下表面3與側(cè)面4的交線部干涉被切削件100的加工壁面的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選將徑向前角設(shè)定為比-40°大的值，從通過將上后刀面42a的實(shí)后角9 2較小地形成而抑制刀尖強(qiáng)度的降低的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選設(shè)定為比-5°小。通過使具有以上那樣結(jié)構(gòu)的切削工具20以刀夾10的旋轉(zhuǎn)軸S2為中心向箭頭C方向旋轉(zhuǎn)，用上主切削刃51及上修光刃52對(duì)被切削件100進(jìn)行切削。<切削加工物的制造方法>其次，參照?qǐng)D6對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的切削加工物的制造方法進(jìn)行說明。在開始被切削件100的切削加工之前，如上述那樣準(zhǔn)備將多個(gè)鑲刀I安裝于刀夾10的切削工具20。另外，如圖6所示那樣，切削工具20以刀夾10的旋轉(zhuǎn)軸S2與被切削件100中的被切削而成為壁面101的面大致平行的方式配置。并且，如圖6(a)所示那樣，將被切削件100固定于銑床床部等(未圖示)，使切削工具20向箭頭D方向移動(dòng)并設(shè)定適當(dāng)?shù)倪M(jìn)刀量。
接著，如圖6(b)所示那樣，使切削工具20 —邊以刀夾10的旋轉(zhuǎn)軸S2為中心向箭頭C方向旋轉(zhuǎn),一邊向箭頭E方向進(jìn)給(移動(dòng))。由此,上主切削刃51與位于進(jìn)給方向的前方的被切削件100的圓弧狀的部分接觸，切削與進(jìn)刀量對(duì)應(yīng)的區(qū)域。此時(shí)，在多個(gè)鑲刀I依次進(jìn)入切削區(qū)域進(jìn)行切削時(shí)，在被切削件100的表面(底面)剩下圓弧狀的條紋(切削痕)。該圓弧狀的條紋用上修光刃52切削，從而形成平滑的表面。接著，如圖6(c)所示那樣，在切削工具20通過被切削件100后，將切削工具20向箭頭F方向提升，由此切削工具20離開被切削件100。經(jīng)過以上的各工序，制造具有壁面101及精加工表面102的切削加工物110。BP,在本實(shí)施方式的切削加工物的制造方法中，通過依次進(jìn)行使切削工具20旋轉(zhuǎn)且各鑲刀I與被切削件100接觸而進(jìn)行切削，接著使切削工具20離開被切削件100的工序而制造切削加工物110。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，作為被切削件100的材質(zhì)，例如能夠使用碳素 鋼、合金鋼、鑄鐵、模具鋼、不銹鋼或鋁等，不過也可以代替于此而使用彈性系數(shù)較小的鈦合金等。根據(jù)本實(shí)施方式涉及的切削工具20，在將鑲刀I安裝于刀夾10時(shí)，不使鑲刀I向刀夾10的旋轉(zhuǎn)方向的行進(jìn)方向側(cè)較大地前傾，就能夠在第二側(cè)面42和被切削件100的精加工表面102之間確保較大的后角，因此，即使在切削彈性系數(shù)較小的被切削件100的情況下，也能夠通過在被切削件100和后刀面42a、42b之間確保的空間抑制兩者的接觸，從而能夠提高被切削件100的精加工表面102的表面粗糙度及通過抑制后刀面42a、42b的磨損而提高工具壽命。需要說明的是，在繼續(xù)進(jìn)行切削加工時(shí)，反復(fù)進(jìn)行保持使切削工具20旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)且使切削工具20的上切削刃5與被切削件100的同一部位或不同部位接觸的、如上述的圖6(b)及如圖6(c)所示的工序即可。并且，當(dāng)使用的上切削刃5磨損時(shí)，使鑲刀I以中心軸SI為軸旋轉(zhuǎn)180°，或者將上表面2和上表面3反轉(zhuǎn)，使用未使用的上切削刃5或下切削刃5P進(jìn)行切削即可。需要說明的是，本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式，在本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠施加眾多的修正及變更。例如，在上述的實(shí)施方式中，將在俯視下的鑲刀I的形狀設(shè)為大致四邊形狀(大致長(zhǎng)方形狀)，但代替于此，例如能夠設(shè)為三角形、五邊形、六邊形、八邊形等大致多邊形。尤其從有效地配置上下的主切削刃和上下的修光刃的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為具有偶數(shù)邊的多邊形狀。另外，在上述的實(shí)施方式涉及的鑲刀I中，上主切削刃51如圖1(b)所示那樣，具有在俯視下隨著離開上修光刃52側(cè)而朝向外側(cè)的平緩的凸?fàn)畹那€，并且如圖2(a)所示那樣，在側(cè)視下隨著離開上修光刃52側(cè)而朝向下方傾斜成平緩的凹狀的曲線狀。代替于此，也可以設(shè)為上主切削刃51具有在俯視下隨著離開上修光刃52側(cè)而朝向內(nèi)側(cè)的平緩的凹狀的曲線，并且在側(cè)視下隨著離開上修光刃52側(cè)而朝向上方傾斜成平緩的凸?fàn)畹那€狀的結(jié)構(gòu)。在該情況下，在上切削刃5與被切削件100接觸時(shí)，容易從被切削件100中的平面狀的部分使其依次接觸，因此能夠抑制上拐角切削刃53等缺損且抑制機(jī)器振動(dòng)。具體而言，不是從上拐角切削刃53進(jìn)入被切削件100，而為上主切削刃51從被切削件100的端面接觸，因此尤其在高進(jìn)給加工或加工高硬度材料的條件下，能夠較小地形成沖擊且能夠抑制上拐角切削刃53的缺損，因此結(jié)果是能夠抑制使被切削件100的加工面惡化的狀況。另外，作為其他的例子，從盡量較大地確保用于將鑲刀I安裝于刀夾10的拘束面的觀點(diǎn)出發(fā)，上主切削刃51也可以設(shè)為在俯視下為直線狀且在側(cè)視下為直線狀的結(jié)構(gòu)。另外，在上述的實(shí)施方式中，邊界部42c設(shè)為直線狀且與中心軸SI平行。代替于此，也可以設(shè)為隨著從上表面2朝向下表面3，邊界部42c從第三側(cè)面43側(cè)接近第一側(cè)面41側(cè)那樣的結(jié)構(gòu)。如此，在與上述的實(shí)施方式比較的情況下，在第二側(cè)面42的寬度為相同的情況下，能夠分別較大地確保上修光刃52的長(zhǎng)度及下修光刃52P的長(zhǎng)度。換言之，在保持了上修光刃52的長(zhǎng)度及下修光刃52P的長(zhǎng)度的 情況下，能夠較窄地設(shè)定第二側(cè)面42的寬度。需要說明的是，作為另一變形例也可以是在俯視下邊界部42c隨著從上表面2朝向下表面3而形成凹狀。另外，在本實(shí)施方式中，在使切削工具20旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下向被切削件100進(jìn)給，代替于此，也可以通過使切削工具20在規(guī)定位置旋轉(zhuǎn)，且使被切削件100向切削工具20進(jìn)給而進(jìn)行切削加工。另外，在上述的實(shí)施方式中，作為機(jī)床舉例出了銑床，但也可以代替于此，如車床那樣通過使不旋轉(zhuǎn)的切削工具20與旋轉(zhuǎn)的被切削件100接觸而進(jìn)行切削加工。
權(quán)利要求
1.一種切削鑲刀，具有 上表面； 下表面； 側(cè)面，其具有分別與所述上表面及所述下表面連接且依次鄰接的第一側(cè)面、第二側(cè)面及第三側(cè)面； 上切削刃，其具有位于所述上表面與所述第一側(cè)面的交線部的上主切削刃及位于所述上表面與所述第二側(cè)面的交線部中的所述上主切削刃側(cè)的上修光刃； 下切削刃，其具有位于所述下表面與所述第三側(cè)面的交線部的下主切削刃及位于所述下表面與所述第二側(cè)面的交線部中的所述下主切削刃側(cè)的下修光刃， 所述第二側(cè)面具有與所述上修光刃連接的上后刀面及與所述下修光刃連接的下后刀面， 在側(cè)剖視下，隨著從所述上表面朝向所述下表面，所述上后刀面接近貫通所述上表面及所述下表面之間的中心軸且所述下后刀面離開所述中心軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切削鑲刀，其中， 在側(cè)剖視下，所述上后刀面相對(duì)于所述中心軸以傾斜角度α傾斜， 在所述第一側(cè)面的側(cè)視下，所述上主切削刃隨著離開所述上修光刃而向下方以傾斜角度X傾斜， 所述傾斜角度α比所述傾斜角度X小。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切削鑲刀，其中， 在側(cè)剖視下，所述下后刀面相對(duì)于所述中心軸以傾斜角度β傾斜， 在所述第一側(cè)面的側(cè)視下，所述下主切削刃隨著離開所述下修光刃而向上方以傾斜角度Y傾斜， 所述傾斜角度β比所述傾斜角度Y小。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切削鑲刀，其中， 在側(cè)剖視下，所述上后刀面相對(duì)于所述中心軸以傾斜角度α傾斜， 在側(cè)剖視下，所述下后刀面相對(duì)于所述中心軸以傾斜角度β傾斜， 所述傾斜角度α與所述傾斜角度β相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切削鑲刀，其中， 所述第二側(cè)面還具有位于所述上后刀面和所述下后刀面之間的邊界部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的切削鑲刀，其中， 在俯視下，所述邊界部與所述上后刀面及所述下后刀面相比向外側(cè)突出。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的切削鑲刀，其中， 所述邊界部從所述上表面配置至所述下表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求5 7中任一項(xiàng)所述的切削鑲刀，其中， 在側(cè)視下，所述邊界部為直線狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求5 7中任一項(xiàng)所述的切削鑲刀，其中， 所述邊界部隨著從所述上表面朝向所述下表面而從所述第三側(cè)面?zhèn)冉咏龅谝粋?cè)面?zhèn)取?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求5 9中任一項(xiàng)所述的切削鑲刀，其中，所述邊界部隨著從所述上表面朝向所述下表面而呈凹狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切削鑲刀，其中， 在俯視下，所述上修光刃具有自通過所述中心軸且與所述上主切削刃的中點(diǎn)的切線正交的基準(zhǔn)線的距離隨著從所述第一側(cè)面?zhèn)瘸蛩龅谌齻?cè)面?zhèn)榷冮L(zhǎng)的部位。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切削鑲刀，其中， 在俯視下，所述上修光刃的自通過所述中心軸且與所述上主切削刃的中點(diǎn)的切線正交的基準(zhǔn)線的距離在所述上表面與所述第二側(cè)面的交線部中的中央?yún)^(qū)域?yàn)樽畲蟆?br> 13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切削鑲刀，其中， 所述上切削刃還具有位于所述上主切削刃和所述上修光刃之間且在俯視下具有向外側(cè)凸出的曲線狀的上拐角切削刃。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切削鑲刀，其中， 在俯視下的形狀為將所述第一側(cè)面?zhèn)鹊耐饩壸鳛殚L(zhǎng)邊且將所述第二側(cè)面?zhèn)鹊耐饩壸鳛槎踢叺拈L(zhǎng)方形狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切削鑲刀，其中， 還具有貫通所述上表面及所述下表面之間的貫通孔。
16.一種切削工具，具有權(quán)利要求I 15中任一項(xiàng)所述的切削鑲刀和安裝所述切削鑲刀的刀夾， 在側(cè)視下，與所述刀夾的旋轉(zhuǎn)軸垂直的直線和所述上后刀面的傾斜角度Θ2比所述刀夾的所述旋轉(zhuǎn)軸和與所述切削鑲刀的所述中心軸垂直的直線的傾斜角度Θ 3大。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的切削工具，其中， 以所述上主切削刃相對(duì)于所述刀夾的所述旋轉(zhuǎn)軸具有正的軸向前角的方式將所述切削鑲刀安裝于所述刀夾。
18.一種切削加工物的制造方法，包括 使權(quán)利要求16或17所述的切削工具旋轉(zhuǎn)的工序； 使旋轉(zhuǎn)的所述切削工具的所述上切削刃與被切削件接觸的工序； 使所述切削工具離開所述被切削件的工序。
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及使用該切削工具制造切削加工物的方法。本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的鑲刀具有上表面；下表面；側(cè)面，其具有依次鄰接的第一～第三側(cè)面；上切削刃，其具有位于上表面與第一側(cè)面的交線部的上主切削刃及位于上表面與第二側(cè)面的交線部中的上主切削刃側(cè)的上修光刃；下切削刃，其具有位于下表面與第三側(cè)面的交線部的下主切削刃及位于下表面與第二側(cè)面的交線部中的下主切削刃側(cè)的下修光刃，第二側(cè)面具有與上修光刃連接的上后刀面及與下修光刃連接的下后刀面，在側(cè)剖視下，隨著從上表面朝向下表面，上后刀面接近貫通上表面及下表面之間的中心軸且下后刀面離開所述中心軸。
文檔編號(hào)B23C5/10GK102958634SQ20118003178
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月5日
發(fā)明者石寬久 申請(qǐng)人:京瓷株式會(huì)社