切削刀片和切削工具的制作方法
【專利摘要】提供可以同時地達成高進給加工和精修加工的切削刀片。具有上表面(21)、下表面(91)以及將這些表面連接的側面(61)，在上表面(21)與側面(61)的交叉棱線形成有切削刃。切削刃至少由主切削刃(33)、與主切削刃(33)連接的拐角刃(34)、以及相對于拐角刃(34)而配置在與主切削刃(33)相反的一側的曲線狀的修光刃(35)構成。主切削刃(33)與修光刃(35)的弦所成的角度θ是155°≦θ＜180°，在修光刃(35)形成有正刃帶。
【專利說明】
切削刀片和切削工具
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及在切削加工用的工具中使用的切削刀片、以及切削工具?！颈尘凹夹g】
[0002]—直以來，存在如專利文獻1所記載的高進給加工用的切削刀片。高進給加工用的切削刀片是如下的工具:將切入角設定得較小，使相同進給量時的切肩較薄，降低對切削刃的負擔，從而可以提尚進給量。最近，為了進一步的生廣性提尚，存在同時地達成“尚進給加工”和“精修加工(令加工面平滑而使質(zhì)量提高的加工)”的要求。
[0003]在先技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2010-069578號公報專利文獻2:日本專利第5007853號公報。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明要解決的課題針對同時地達成“高進給加工”和“精修加工”這一要求，在專利文獻1的切削刀片中不能夠充分地應對。于是，考慮在切削刀片具備用于使表面粗糙度提高的切削刃，所謂的修光刃(也稱為平剖刃)，但應該為充分地考慮到如后所述的切削阻力的其他因素的構造。
[0005]因而，本發(fā)明的目的在于，提供可以同時達成“高進給加工”和“精修加工”的切削刀片。
[0006]用于解決課題的方案本發(fā)明的第一方式提供切削刀片(10)，該切削刀片(10)是具有上表面(21)、下表面 (91)以及將前述上表面(21)和前述下表面(91)連接的側面(61)的切削刀片(10)，在前述上表面(21)與前述側面(61)的交叉棱線形成有切削刃，前述切削刃至少由主切削刃(33)、與該主切削刃(33)連接的拐角刃(34)、以及相對于該拐角刃(34)而配置在與前述主切削刃 (33)相反的一側的向外側鼓起的曲線狀的修光刃(35)構成，前述主切削刃(33)與前述修光刃(35)的弦所成的角度0是155° S0<18〇°，在前述修光刃(35)形成有刃帶(41)，該刃帶 (41)是正刃帶(positive land)。
[0007]本發(fā)明的第二方式提供切削刀片(10)，該切削刀片(10)是具有上表面(21)、下表面(91)以及將前述上表面(21)和前述下表面(91)連接的側面(61)的切削刀片(10)，在前述上表面(21)與前述側面(61)的交叉棱線形成有切削刃，前述切削刃至少由主切削刃(33)、 與該主切削刃(33)連接的拐角刃(34)、以及相對于該拐角刃(34)而配置在與前述主切削刃 (33)相反的一側的直線狀的修光刃(35)構成，前述主切削刃(33)與前述修光刃(35)所成的角度9是155° =0<18〇°，在前述修光刃(35)形成有刃帶(41)，該刃帶(41)是正刃帶。
[0008]本發(fā)明的第三方式在于，具備第一或第二方式所涉及的切削刀片的切削工具。
[0009]發(fā)明的效果由于本發(fā)明的切削刀片是適于高進給加工的切削刃形狀，同時具備修光刃，因而精修表面粗糙度與現(xiàn)有的高進給用切削刀片相比而提高。而且，由于適當?shù)卮_定主切削刃與前述修光刃所成的角度，并且在修光刃形成有刃帶角為正角度的正刃帶，因而施加于修光刃的切削阻力降低。由此，安裝了本發(fā)明的切削刀片的切削工具能夠進行穩(wěn)定的加工。【附圖說明】
[0010]圖1是從上表面?zhèn)扔^察本發(fā)明的第一實施方式所涉及的切削刀片的立體圖。
[0011]圖2是從下表面?zhèn)扔^察第一實施方式所涉及的切削刀片的立體圖。
[0012]圖3是第一實施方式所涉及的切削刀片的俯視圖。[〇〇13]圖4是示出從圖3的IV方向觀察第一實施方式所涉及的切削刀片的形狀的側視圖。 [〇〇14]圖5是安裝有第一實施方式所涉及的切削刀片的切削工具的側視圖。
[0015]圖6是從另一角度觀察圖5的切削工具的側視圖。
[0016]圖7是圖5的切削工具的仰視圖。
[0017]圖8是將圖5的切削工具的刀片安裝座放大而示出的立體圖?！揪唧w實施方式】
[0018]以下，使用附圖來說明本發(fā)明的一個實施方式。此外，在本說明書和權利要求書的記載中，使用“上表面”或“下表面”等與空間內(nèi)的方向的表達相伴的術語，但這是為了方便起見，而不是企圖規(guī)定空間內(nèi)的絕對方向或位置關系。只要未特別地講明，例如“高”或“低” 等術語之類的其他的表示空間內(nèi)的方向或位置關系的術語出現(xiàn)的情況也是同樣的。
[0019]圖1是示出本發(fā)明的切削刀片的第一實施方式的立體圖。圖2是從另一角度觀察圖 1的切削刀片的立體圖。圖3是圖1的切削刀片的俯視圖。圖4是示出通過向視法從A方向觀察圖3的形狀的投影圖。
[0020]如圖1至圖3所示，切削刀片10是由分別具有兩條長邊和短邊且相對的大致長方形狀的上表面21和下表面91以及將它們連接的側面61形成的、基本形狀為大致長方體的形狀。如果使用作為俯視圖的圖3來嚴格地說明，則上表面21的一對長邊部31平行地形成，短邊部32A和32B的各個具有兩個彎曲部且分割成三個部位而構成。長邊部31與短邊部32A和 32B經(jīng)由平滑的曲線部而連接。
[0021]下表面91也為與上表面21相同的形狀，與在圖3的下方描繪的上表面21的短邊部 32A相同的形狀的短邊部32Ab(圖2)形成于在圖3的上方描繪的上表面的短邊部32B的背側， 與在圖3的上方描繪的上表面21的短邊部32B相同的形狀的短邊部32Bb(圖2)形成于在圖3 的下方描繪的上表面21的短邊部32A的背側。即，切削刀片10與貫通上下表面而形成的貫通孔81的中心軸線正交，而且為圍繞與包括上表面21的長邊部31的側面61的部分正交的軸線 C1旋轉(zhuǎn)180°對稱的形狀。[〇〇22] 雖然未對將上表面21和下表面91相連的側面61的大部分賦予隙角，但對與上表面 21的短邊部32A的一部分和下表面91的短邊部的一部分(相當于后述的“內(nèi)切削刃”的部位) 連接的側面部分61A賦予隙角。
[0023]在切削刀片10中，僅僅將在圖3的下方描繪的短邊部32A與側面61的交叉棱線部用作切削刃，未將長邊部31或在圖3的上方描繪的短邊部32B與側面61的交叉棱線部用作切削刃。即，切削刀片10在上表面21和下表面91各具有一個切削刃，圍繞軸線Cl旋轉(zhuǎn)180°而安裝于主體的刀片座，即，一個可以使用兩次的切削刀片。由于在上表面21形成的切削刃和在下表面91形成的切削刃為相同的形狀，因而以下只對在上表面21形成的切削刃進行說明，對下表面?zhèn)鹊那邢魅惺÷哉f明。
[0024]切削刃由四個部位構成，自與在圖3的右下描繪的曲線部連接的部位起按照順序， 為主切削刃33、拐角刃34、修光刃35、內(nèi)切削刃36。主切削刃33在切削刃的各部位中比較長， 在該部位進行主要的加工。修光刃35位于夾著拐角刃34而與主切削刃33相反的一側，為平緩地向外側鼓起的圓弧形狀。具體而言，修光刃35的曲率半徑為400mm。修光刃35對主切削刃33加工后的面進一步進行精修加工，使精修面的表面粗糙度改善。在本實施方式中，主切削刃33與圓弧狀的修光刃35的弦所成的角度0是鈍角，具體而言，以0=165°交叉。與修光刃 35以鈍角交叉的內(nèi)切削刃36與主切削刃33或修光刃35相比而相當?shù)囟?，在進行一邊使工具以螺旋狀活動一邊挖進的螺旋加工、或一邊使工具傾斜地下降一邊挖進的傾斜加工時，有助于行進方向后方的切削。[〇〇25]如圖3所示，在上表面21，與切削刃鄰接而形成有刃帶41，進一步與刃帶41鄰接而形成有作為前傾面起作用的下降傾斜面22。刃帶寬度與俯視時的下降傾斜面22的寬度相比而極細，取決于位置而不同，但是大約為下降傾斜面22的1/15左右的寬度。在切削刀片10 中，刃帶41的刃帶角取決于位置而不同。具體而言，與主切削刃33鄰接的刃帶41的刃帶角大致為0°，與修光刃35鄰接的刃帶的刃帶角為8°。即，主切削刃33的刃帶41是負刃帶 (negative land)，修光刃35的刃帶41為正刃帶。另外，與拐角刃34鄰接的刃帶41的刃帶角從與主切削刃3 3的刃帶41連接的連接部直至與修光刃35的刃帶41連接的連接部，以大致一定的比例逐漸地從0°變化至8°。與內(nèi)切削刃36鄰接而形成的刃帶41也為正刃帶，其刃帶角與修光刃35的刃帶角相等。
[0026]圖4是從由圖3的箭頭IV表示的方向，即從與和短邊部32A—起形成切削刃的側面 61相對的方向觀察切削刀片10的圖。如圖4所示，切削刃沿隨著從主切削刃33朝向內(nèi)切削刃 36而接近于下表面91的方向傾斜。即，在為了圍繞軸線C1旋轉(zhuǎn)180°并安裝于主體的刀片安裝座而以與在上表面21形成的刀片安裝座抵接的抵接面23為高度的基準時，切削刃傾斜， 使得主切削刃33的端部位于比內(nèi)切削刃36的端部更高的位置。另外，如從附圖得知的，在以抵接面23為高度的基準時，除了拐角刃34附近的極少部分以外，主切削刃33的大部分都位于比抵接面23更高的位置，修光刃35—方則整體位于比抵接面23更低的位置。[〇〇27]如上所述，對構成內(nèi)切削刃36的側面部分61A賦予隙角。另外，在上表面21，與刃帶 41鄰接而形成有被賦予正的前傾角的下降傾斜面22。進一步在抵接面23與長邊部31之間配置有斜面72,沿著該斜面72與抵接面23的交叉棱線形成有防裂紋斜面71。在制造如本實施方式的切削刀片10那樣具有兩條長邊和短邊的、基本形狀形成有長方形的面的切削刀片時，如果特別地考慮燒結所導致的成形，則增大上表面21與斜面72的交叉部分的角度在抑制貫通孔81附近的裂紋的產(chǎn)生方面是優(yōu)選的。而且，不是以該交叉部分整體作為棱線而相連，而是經(jīng)由倒角后的形狀的防裂紋斜面71來相連，由此能夠進一步有效地抑制制造時的裂紋產(chǎn)生。
[0028]接著，使用圖5至圖8來對安裝有本實施方式的切削刀片10的切削工具進行說明。 在大致圓筒狀的主體1〇〇的前端部分，沿著外周等間隔地形成有用于安裝切削刀片的刀片安裝座101。在本實施方式的主體100,如圖7所示，在四處設置有刀片安裝座101，在其中的一個刀片安裝座101安裝有切削刀片10,在剩余的三個，安裝有代替修光刃而具有作為前切削刃的副切削刃39的通常的高進給用切削刀片200,例如如專利文獻2所公開的切削刀片。 [〇〇29] 如圖5和圖6所示，這四個切削刀片由螺絲120固定于刀片安裝座101。如圖8所示， 鄰接于與抵接面23抵接的刀片安裝座的底面103而形成有用于保護未使用的切削刃免于切肩的保護槽102。該保護槽102比刀片安裝座的底面103更形成于主體100的基端側。由此，在將切削刀片10安裝于刀片安裝座101時，未參與切削的一方的切削刃被容納于保護槽102， 防止由于飛散的切肩接觸而產(chǎn)生的缺口或缺損等。特別地，缺口或缺損可能對修光刃35的切削性能造成重大的影響。本實施方式的切削刀片10為圍繞軸線C1旋轉(zhuǎn)180°對稱的形狀， 因而未參與切削的一方的修光刃35被容納于主體100的中心側的位置，大致完全地被保護而不與切肩接觸。
[0030]切削刀片10被安裝于主體100,使得修光刃35針對被削件表面而改善精修表面粗糙度。即，切削刀片10被安裝于主體100,使得將修光刃35的兩端連結的弦相對于與主體的旋轉(zhuǎn)軸線〇垂直的平面而大致平行。在該安裝狀態(tài)下，由于在本實施方式中將主切削刃33與修光刃35的弦所成的角度0設為165°，因而如圖5所示，主切削刃33的切入角a成為15°，這成為與高進給用切削刀片以外的旋轉(zhuǎn)切削工具相比而較小的值。如前所述，修光刃35為平緩的圓弧形狀。由于本實施方式的切削工具是高進給工具，因而每一刃的進給量較高，為 1.0mm左右。而且如前所述，四個切削刀片中的僅僅一個切削刀片使用設置有修光刃35的結構。因此，該修光刃35以約4.0_這一非常大的每一刃進給量得到良好的精修面。即，在為圓弧形狀的修光刃35的情況下，將曲率半徑設為400mm等，為非常大的曲率半徑，從而實質(zhì)上通過修光刃35的整個區(qū)域來進行切削。由于對與主切削刃33、拐角刃34以及修光刃35連接的側面61賦予的隙角是0°，因而為了避免側面61與被削件的接觸，切削刀片10向工具的旋轉(zhuǎn)方向前方前傾而安裝于主體100。[〇〇31]此外，設置于切削工具的刀片安裝座的數(shù)量和具備修光刃的切削刀片的安裝數(shù)量不限定于本實施方式，而是能夠考慮切削阻力的增大和精修加工精度的均衡而確定。即，成為針對設置有多個刀片安裝座的切削工具而安裝至少一個具備修光刃的切削刀片的構成即可。[〇〇32]接著，對切削刀片10所起到的效果進行說明。由于切削刀片10的切削刃與現(xiàn)有的高進給用的切削刀片不同而具備修光刃35,因而與通過現(xiàn)有的切削刀片加工的情況相比， 精修表面粗糙度提高。在高進給用切削刀片的情況下，通常主切削刃的切入角較小，因而在將對切削刃施加的切削阻力分解為主分力、背向分力、進給分力時，與高進給用切削刀片以外的切削刀片相比，背向分力的比例變大。因此，在高進給用切削刀片進一步設置修光刃35 的結構，背向分力過大。因此考慮，沒有實現(xiàn)在高進給用切削刀片設置修光刃這一構思。然而，本發(fā)明的
【發(fā)明人】們通過如本實施方式的切削刀片10那樣與修光刃35鄰接而形成正刃帶，從而使刃尖鋒利而使尖銳度提高。由此，能夠極力地抑制由于設置修光刃35而導致的背向分力的增加。另外，通過與承擔主要加工而被施加比較大負荷的主切削刃33鄰接而形成負刃帶，從而強化主切削刃33。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)難以產(chǎn)生主切削刃33的缺口或缺損。
[0033]在切削刀片10中，還能夠使修光刃為直線狀?？墒牵捎谠诒緦嵤┓绞街惺剐薰馊?35為圓弧形狀，因而即使由于制造誤差的偏差等而刀片安裝座101上的切削刀片10的配置狀態(tài)以某種程度變化，修光刃35也能夠適當?shù)嘏c被削件接觸。即例如，雖然在上述的實施方式中切入角a被設定為15°，但是在由于某些情形而切入角變化為14.5°的情況下，如果是直線狀的修光刃，則工具內(nèi)側的部分與被削件分離而不能參與切削，相對于此，如果是圓弧形狀的修光刃，則與被削件接觸的狀態(tài)幾乎不變化。在這點上，圓弧形狀的修光刃比直線狀的修光刃更加有利。
[0034]根據(jù)本申請發(fā)明的基本思想，切削刃不一定必須具備內(nèi)切削刃36?？墒牵ㄟ^具備內(nèi)切削刃36,切削刀片10如上所述地提高與正面切削以外的螺旋加工或傾斜加工相對應的性能。即，本實施方式的切削刀片10除了同時達成高進給加工和精修加工之外，還可以進行多種多樣的加工。另外，由于對內(nèi)切削刃36的側面部分61A賦予隙角，而且鄰接形成有正刃帶，因而刃尖變得銳利，切削阻力降低。[〇〇35]由于切削刀片10的主切削刃33作為整體而位于比抵接面23更高的位置，因而切削刀片的厚度比通常更大，耐久性提高。另一方面，由于修光刃35位于比抵接面23更低的位置，因而即使將切削刀片10安裝于主體100,使得半徑方向前傾角(徑向前傾角)為負，修光刃35也不比主切削刃33更突出至工具旋轉(zhuǎn)方向T前方側。由此，能夠抑制由于修光刃35比主切削刃33更提前進行切削而可能產(chǎn)生的、修光刃35的缺口或缺損等。[〇〇36]前傾角為正的下降傾斜面22形成于修光刃35的附近，從而即使將修光刃35的后隙面的隙角設為〇°，也不生成如從被削件強行掉下那樣的切肩。即，下降傾斜面22由于前傾角為正，因而即使考慮被削件的材質(zhì)或切削工具的旋轉(zhuǎn)速度等而將切削刀片10向工具旋轉(zhuǎn)方向前方側以某種程度傾斜地安裝于主體100,如果下降傾斜面22的軸向前傾角為正的話，則下降傾斜面22也不妨礙切肩的流出。由此，切肩被順利地從被削件去除。另外，通過將切肩順利地去除，從而加工面的光澤提高。
[0037]以上，以本發(fā)明的一個實施方式為例說明了本發(fā)明，但除了上述的實施方式以外， 本發(fā)明還可以進行各種變形。例如，在上述的實施方式中，修光刃35的曲率半徑是400mm，但在作為修光刃的效果產(chǎn)生的范圍內(nèi)，可以與切削刀片的大小等一致地適當變更。本申請
【發(fā)明人】確認到，如果修光刃35的曲率半徑處于100mm以上、450mm以下的范圍內(nèi)，則作為高進給工具用的修光刃而發(fā)揮充分的效果。而且，本申請
【發(fā)明人】確認到，在曲率半徑為100mm以上、 200mm以下的范圍內(nèi)時，修光刃35特別有效地起作用。另外，修光刃35的形狀不限定于如圓弧形狀那樣的曲線狀，也可以是直線狀。[〇〇38]關于主切削刃33與修光刃35的弦所成的角度0，在上述的實施方式中為165°，但本申請
【發(fā)明人】確認到，如果主切削刃33與修光刃35的弦所成的角度0處于155° S0<18〇°的范圍內(nèi)，則發(fā)揮了充分的效果。[〇〇39]關于各切削刃的刃帶，在上述實施方式中，修光刃35為8°的正刃帶，在主切削刃33 中為0°的負刃帶，但是本申請
【發(fā)明人】確認到，在修光刃35的刃帶的刃帶角比0°更大且為10° 以下的范圍內(nèi)，如果主切削刃33的刃帶的刃帶角處于一 1°以上、0°以下的范圍，則發(fā)揮了充分的效果。
[0040]在上述實施方式中，主切削刃33、拐角刃34、修光刃35以及內(nèi)切削刃36成為一列而連接，但也可以是各自未直接連接那樣的形狀。例如，在主切削刃33與拐角刃34之間，也可以設置與主切削刃33以鈍角交叉的微小的直線狀的切削刃。
【主權項】
1.一種切削刀片(10)，是具有上表面(21)、下表面(91)以及將所述上表面(21)和所述 下表面(91)連接的側面(61)的切削刀片(10)，其特征在于，在所述上表面(21)與所述側面(61)的交叉棱線形成有切削刃，所述切削刃至少由主切削刃(33)、與該主切削刃(33)連接的拐角刃(34)、以及相對于 該拐角刃(34)而配置在與所述主切削刃(33)相反的一側的向外側鼓起的曲線狀的修光刃 (35)構成，所述主切削刃(33)與所述修光刃(35)的弦所成的角度0是155° 50<18〇°，在所述修光刃(35)形成有刃帶(41)，該刃帶(41)是正刃帶。2.—種切削刀片(10)，是具有上表面(21)、下表面(91)以及將所述上表面(21)和所述 下表面(91)連接的側面(61)的切削刀片(10)，其特征在于，在所述上表面(21)與所述側面(61)的交叉棱線形成有切削刃，所述切削刃至少由主切削刃(33)、與該主切削刃(33)連接的拐角刃(34)、以及相對于 該拐角刃(34)而配置在與所述主切削刃(33)相反的一側的直線狀的修光刃(35)構成，所述主切削刃(33)與所述修光刃(35)所成的角度0是155° = 0<18〇°，在所述修光刃(35)形成有刃帶(41)，該刃帶(41)是正刃帶。3.根據(jù)權利要求1或2所述的切削刀片，其特征在于，在所述主切削刃(33)形成有負刃 帶，其刃帶角是一 1°以上、0°以下。4.根據(jù)權利要求1所述的切削刀片，其特征在于，所述修光刃(35)的曲率半徑處于 100mm以上、450mm以下的范圍。5.根據(jù)權利要求1所述的切削刀片，其特征在于，所述修光刃(35)的曲率半徑處于 100mm以上、200mm以下的范圍。6.根據(jù)權利要求1至5中的任一項所述的切削刀片，其特征在于，所述切削刃進一步具 備內(nèi)切削刃(36)，該內(nèi)切削刃(36)相對于所述修光刃(35)而配置在與所述拐角刃(34)相反 的一側。7.根據(jù)權利要求1至6中的任一項所述的切削刀片，其特征在于，俯視時的基本形狀是長方形，在所述上表面(21)的一方的短邊與側面(61)的交叉棱線部形成有第一切削刃，在所述 下表面(91)的一方的短邊與側面(61)的交叉棱線部形成有第二切削刃，所述第二切削刃在與包括所述第一切削刃的側面部分相對的側面部分和所述下表面 (91)的交叉棱線部形成。8.—種切削工具，具備根據(jù)權利要求1至7中的任一項所述的切削刀片(10)。9.根據(jù)權利要求8所述的切削工具，其特征在于，具備圓筒狀的主體(100)，該主體 (100)在前端部分沿著外周具有多個刀片安裝座(101)，在該多個切削刀片安裝座(101)中 的至少一個安裝有所述切削刀片(10)。
【文檔編號】B23C5/20GK106029272SQ201580010505
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年2月25日
【發(fā)明人】及川有宇樹
【申請人】株式會社鎢鈦合金