粗加工用刀片及粗加工立铣刀的制作方法

专利名称：粗加工用刀片及粗加工立铣刀的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备波刃状切削刃而用于进行工件的粗加工的粗加工用刀 片，以及在立铣刀本体的外周上安装有这样的粗加工用刀片的刀片拆装式粗 加工立铣刀。
本发明主张2006年9月13日申请的日本专利申请2006-248174号、及 2006年10月31日申请的日本专利申请2006-295907号的优先权，并在此引 用其内容。
背景技术：
作为这样的刀片拆装式的粗加工立铣刀，例如在专利文献l、 2中提出 了下述技术在呈圃柱状的工具本体的外周形成有多个螺旋槽，在这些螺旋 槽内隔开微小间隙地安装呈四边形平板状的刀片，不同螺旋槽的刀片彼此以 补充相互的间隙的方式大致等间隔地配置，作为其他以往的技术，记栽了下 述技术使安装在一部分螺旋槽的最顶端的刀片为切削刃长度长的刀片，与 其他螺旋槽的最顶端的刀片的切削刃重叠，且与该其他螺旋槽的下一个刀片 的切削刃的顶端也重叠。但是，在这些专利文献l、 2所记载的粗加工立铣 刀中，刀片本身是简单的四边形平板状，其切削刃成直线状，由此被切碎的 切屑的宽度也与该切削刃的长度和上述螺旋槽中的刀片彼此的间隙的大小 对应，因此不能实现充分的切屑分断、切削力降4氐、或緩冲切削刃切入冲击。
因此，本发明的发明者在专利文献3中提出一种刀片，形成与切削刃交 叉地大致等间隔地交互形成峰部和谷部而侧视图和俯视图中为凹凸的波形 状的切削刃，专利文献3还提出一种粗加工立铣刀，在隔开既定间隔而等间 隔地设置在一个容屑槽(切屑排出槽)中的安装座上、和以在轴线方向中位 于这些安装座之间的方式设置在其他容屑槽中的安装座上安装该刀片，借助 该上述切削刃在立铣刀外周上形成长刃形。由此，根据这样的粗加工立铣刀， 切削刃切入工件时其全长不同时切入，而从波形的各峰部渐渐切入工件，且 切屑也比切削刃的长度更细地被细分断，因此能够实现充分的冲击緩和、切 削力降低和切屑处理性的进一步提高。
专利文献1:特开平8-1426号公报专利文献2:特开平8-1427号/〉报 专利文献3:特开2006-239830号公报
在如该专利文献3那样安装了形成有波刃状切削刃的刀片的粗加工立 铣刀中，在圆周方向上邻接的刀片重叠的波刃状切削刃彼此若其旋转轨迹一 致则在工件的加工面上转印相同的波刃形状，因此必须将其相位错开等而使 旋转轨迹不一致。在这一点上，从各切屑排出槽的顶端数第二个以后的刀片 即使将它们形成为上述波刃状切削刃的相位对齐的形状大小相同的一种，通 过将安装有该刀片的安装座在圓周方向上邻接的彼此间沿轴线方向错开刀 片，也能在旋转轨迹中，使另一方的谷部位于安装于这些安装座上的刀片的 一方的波刃状切削刃的峰部上，相反地一方的谷部位于另一方的峰部上，从 而使旋转轨迹不一致。
但是，如专利文献1、 2所述，在使安装在一部分的切屑排出槽的最顶 端的刀片比其他刀片的切削刃长，与其他的切屑排出槽的最顶端的刀片相互 的切削刃的顶端对齐而重叠，而且切削刃的一部分与该其他的切屑排出槽的 下一个刀片也重叠的情况下，若例如像专利文献l那样设置四条切屑排出槽 而在其最顶端交互地安装了切削刃长度长的刀片和短的刀片，则在切削刃长 度长的刀片彼此中，与切削刃长度短的刀片重叠的顶端侧，切削刃所呈的波 形的相位相互相等，且与在圆周方向上邻接的该短的刀片的切削刃的波形旋 转轨迹不一致，另一方面，在该切削刃长度短的位于最顶端的刀片和其下一 个刀片之间的后端侧，必须使这些切削刃长度长的刀片彼此的切削刃在旋转 轨迹中不一致。
由此，在这种情况下，作为安装在立铣刀本体最顶端的刀片，需要两个 切削刃长度短的一种刀片，和波刃状切削刃的顶端侧部分为相同的形状、后 端侧部分相互旋转轨迹不一致而为不同的形状的切削刃长度长的两种刀片 各一个，共计共三种刀片，但这些切削刃长度长的两种刀片彼此形状相似， 因此具有误安装同一种刀片的问题。并且，在产生这样的安装错误而该切削 刃长度长的刀片的后端侧的部分处波刃状切削刃的旋转轨迹一致时，如上所 述该波刃形状原样地向工件的加工面上转印，虽i兌粗加工但形成凹凸大的加 工面，表面粗糙度显著恶化，在之后的精加工中必须增大精加工量，且对于 切削力的降低及切屑处理性也造成损害。

发明内容
4本发明在这样的背景下提出，其目的在于提供一种粗加工用刀片以及一 种粗加工立铣刀，通过在各个刀片上具备波刃状切削刃而实现充分的切削力 的降低及切屑处理性的提高，特别是即使在上迷那样在粗加工立铣刀上安装 切削刃长度长的刀片时产生误安装的错误，也能防止表面粗糙度显著地恶 化。
本发明的粗加工用刀片，具备刀片本体、以及形成在上述刀片本体的前 刀面和后刀面的交叉棱线部上而沿着该交叉棱线部凹凸的波刃状切削刃，上 述波刃状切削刃，其一部分成为比其余部分波长小。
并且，本发明的粗加工立铣刀具备立铣刀本体、以及在圆周方向上隔开 间隔而能够拆装地安装在绕着轴线旋转的上述立铣刀本体的外周上的多个 粗加工用刀片，其中，安装至少两个本发明的粗加工用刀片，使上述波刃状 切削刃的一部分彼此在上述轴线方向上重叠。
在本发明的粗加工用刀片中，形成在刀片本体上的切削刃本身为波刃 状，因此能够较细地分断并生成切屑，能够实现切削力的降低及切屑处理性 的进一步提高。并且，该波刃状切削刃的一部分的波长比其余部分小，因此， 该波刃状切削刃的一部分被转印而形成的截面波形的加工面，形成为比由上 述其余部分形成的加工面波长小即凹凸间隔小的光滑的加工面。因此，在使 该波刃状切削刃的一部分彼此在轴线方向上重叠地安装至少两个这样的刀 片的本发明的粗加工立铣刀中，即使这些波刃状切削刃的一部分彼此绕着轴 线的旋转轨迹一致地重叠，也能够将所形成的加工面的表面粗糙度的恶化抑 制为较小。
由此，这样的刀片作为例如安装在上述的立铣刀本体的最顶端的切削刃 长度长的刀片而使用，使其波刃状切削刃的上述其余部分位于顶端侧，并与 切削刃长度短的刀片重叠，且在使该波刃状切削刃的上述一部分位于后端侧 时，即使因安装错误而该后端侧的波刃状切削刃的一部分绕着轴线描绘同一 旋转轨迹，也能够防止加工面的表面粗糙度显著损伤。当然，若在上述粗加 工立铣刀中正确地安装刀片，这些波刃状切削刃的一部分彼此以绕着上述轴 线的旋转轨迹不一致的方式重叠，则借助旋转方向后方侧的波刃状切削刃的 峰部来切削由立铣刀本体的旋转方向侧的波刃状切削刃的谷部切削剩下的 加工面，能够更平滑地加工加工面，使表面粗糙度提高。
这里，在上述波刃状切削刃中，若其上述一部分的波长为上述其余部分
的波长的1/2，则即使在如上所述地产生安装错误时，也能够使由该波刃状切削刃的一部分转印的加工面的凹凸的间隔与通过峰部将由该波刃状切削
刃的其余部分的谷部切削之后的加工面进行切削而转印的加工面的凹凸的 间隔大致相等。并且在该波刃状切削刃中，通过使上述一部分为比其余部分 振幅小，能够减小在产生安装错误时由该切削刃的一部分切削之后的凹部的 深度，能够实现加工面精度的进一步提高。此外，在该情况下，也通过使上
述波刃状切削刃成为其上述一部分的振幅为上述其余部分的振幅的1/2,即 使在产生安装错误时，也能够使由该波刃状切削刃的一部分形成的加工面的 凹部的深度与由其余部分形成的加工面的凹部的深度大致相等。
如上所述地将切削刃长度长的刀片和短的刀片在圃周方向上交互地安 装在立铣刀本体的最顶端，在切削刃长度长的刀片彼此中，与切削刃长度短 的刀片重叠的顶端侧，波刃状切削刃所呈的波形的相位相互相等，另一方面 在比切削刃长度短的刀片后端侧为波形的旋转轨迹不一致而相位不同，此时
刃长度的波刃状切削刃时等，在绕着刀片本体的基准i(该情况下为前刀面 的中心线)每既定角度(该情况下为180° )旋转对称的位置上分别形成上 述波刃状切削刃时，这些波刃状切削刃彼此也形成为旋转对称，则在立铣刀 本体的最顶端也如上所述地需要切削刃长度短的 一种刀片、和波刃状切削刃 的顶端侧的部分形状相同而后端侧部分旋转轨迹不一致而为不同形状的切 削刃长度长的两种刀片，共计三种刀片。
但是，若这样安装在立铣刀本体上的刀片的种类增加，则其制造及管理 需要更多的成本和劳力，并且在发现上述那样的安装错误时，为了改正它而 必须更换弄错的刀片，存在拔出用于安装的紧固螺钉时遗失、或因不注意而 使刀片脱落从而破损、污损或遗失等问题。因此，在这样在刀片本体上，在 绕着该刀片本体的基准线每既定角度旋转对称的位置上分别形成上述波刃 状切削刃时，在位于这些旋转对称位置的波刃状切削刃彼此中，在使刀片本 体绕着上述基准线旋转上述既定角度时，使该波刃状切削刃的一部分不一致 而形成为非对称，由此能够用一种刀片将该波刃状切削刃彼此形成为在立铣 刀本体安装时后端侧部分的旋转轨迹不一致的不同形状，能够实现刀片种类 的削减。并且，这种情况下即使产生安装错误，若使刀片旋转上述既定角度， 也能够使用正确的波刃状切削刃，因此不需要完全拔出紧固螺钉来更换刀 片。
并且，在这种情况下，通过在使上述刀片本体绕着上述基准线旋转上述
6既定角度时，以波长及振幅相等而相位错开的方式形成位于上述旋转对称位 置的波刃状切削刃彼此的上述一部分，而形成为非对称的波刃形状，由此能 够实现如上所述地安装在粗加工立铣刀上时刀片间的切削力等的均一化，而 促进稳定的切削，且能够形成更加平滑的加工面。此外，此时的相位的错开 量可以根据形成在刀片本体上的波刃状切削刃的数量、安装在粗加工立铣刀 上时的立铣刀本体的大小、或所安装的刀片的数量来设定，但例如若将该相
位错开上述波长的1/2，则使波刃状切削刃的非对称的上述一部分彼此在旋 转轨迹中重叠时，能够使一方的峰部可靠地位于另一方的谷部、且另一方的 峰部可靠地位于一方的谷部，能够实现加工面的平滑化。
并且，在将这样的粗加工用刀片如上所述地与切削刃长度短的刀片 一起 安装在粗加工立铣刀的最顶端时，在该切削刃长度短的刀片的切削刃也为波 刃状切削刃时，在位于上述旋转对称位置的波刃状切削刃彼此中，上述其余 部分形成为在使上述刀片本体绕着上述基准线旋转上述既定角度时一致地
错开，即使这些刀片重叠的部分也能够平滑地形成加工面。 发明效果
这样，根据本发明的粗加工用刀片，能够借助形成在刀片本体上的波刃 状切削刃而实现切削力的降低及切屑处理性的提高，该波的振幅小的波刃状 切削刃的一部分，即使产生刀片安装错误，也能防止形成在工件上的加工面 的表面粗糙度显著地损伤。由此，根据安装了这样的刀片的粗加工立铣刀， 在之后的精加工中也不会出现局部加工余量大的现象，而能够进行高效的加
工o


图l是示出本发明的一个实施方式的粗加工立铣刀的立体图。
图2是图1所示的实施方式的侧视图。
图3是说明图l所示的实施方式的刀片A-C的配置的展开图。 图4是配置在图1所示的实施方式的粗加工立铣刀上的、本发明的一个 实施方式的刀片A的立体图。
图5是图4所示的刀片A的俯视图。 图6是图5中的箭头X方向的侧视图。 图7是图5中的箭头Y方向的侧视图。图8是图5中的Z-Z剖面图。
图9是配置在图1所示实施方式的粗加工立铣刀上的刀片B的立体图。 图10是图9所示的刀片B的俯视图。 图11是图10中的箭头X方向的侧^L图。 图12是图10中的箭头Y方向的侧视图。 图13是图10中的箭头Z方向的侧视图。
图14是配置在图1所示实施方式的粗加工立铣刀上的本发明的一实施 方式的刀片C的立体图。
图15是图14所示的实施方式的刀片C的俯^L图。 图16是图15中的箭头W方向的侧视图。 图17是图15中的箭头X方向的侧视图。 图18是图15中的箭头方向的侧视图。 图19是图15中的Z-Z剖面图。
附图标记说明 1立铣刀本体 2切屑排出槽 3刀片安装座 4紧固螺钉 11A-11C刀片本体 12前刀面 14后刀面
15、 15A、 15B切削刃(波刃状切削刃)
15a锐角角部侧切削刃部(波刃状切削刃15的其余部分)
15b钝角角部側切削刃部(波刃状切削刃15的一部分)
18槽部
18A浅槽部
18B深槽部
19峰部
20角部
A~C刀片
0立铣刀本体1的旋转轴线T立铣刀本体1的旋转方向 S1-S4刀片列
具体实施例方式
图1至图3示出本发明的粗加工立铣刀的一个实施方式。图4至图8 所示的刀片A、图9至图13所示的刀片B、图14至图19所示的刀片C能够 拆装地安装在该粗加工立铣刀上，其中刀片C为本发明的一个实施方式的粗 加工用刀片。此外，其他的刀片A、 B也为具有波刃状切削刃的粗加工用刀片。
本实施方式的粗加工立铣刀，其立铣刀本体l由钢材等形成，呈以轴线 0为中心的外形大致圆柱状，在其顶端部外周上，在圓周方向上等间隔地形 成有数条(本实施方式中为4条)螺旋状的切屑排出槽2，这些切屑排出槽 2随着从该立铣刀本体1的顶端朝向轴线O方向后端側(图2中的上侧)而 绕着该轴线0向切削加工时的立铣刀本体1的旋转方向T的后方侧扭曲。并 且，在这些切屑排出槽2的朝向上述旋转方向T侧的壁面上在轴线0方向上 隔开间隔地分别形成有多个刀片安装座3，上述各刀片A C借助紧固螺钉4 拆装自如地安装在这些刀片安装座3上。
这些刀片A ~ C分别具备由硬质合金等硬质材料形成的四边形平板状的 刀片本体11A、 IIB、 11C,朝向刀片本体1U、 IIB、 IIC的各自所呈的平板 的厚度方向的两个四边形面的一方为前刀面12，另一方为与上述厚度方向垂 直的平坦面而成为对上述刀片安装座3的就位面13,并且配置在这些四边形 面的周围的四个周面分别为后刀面14,在这些四个后刀面14和上述前刀面 12的交叉棱线部形成切削刃15。这里，各后刀面14形成为随着从前刀面12 朝向就位面13侧而逐渐后退的正后刀面，这些刀片A C成为在切削刃15 上带后角的正角刀片。
并且，上述紧固螺钉4所插通的安装孔16在上述厚度方向上从前刀面 12的中央贯通到就位面13，且前刀面12的安装孔16开口部的周边比切削 刃15沿上述厚度方向突出而形成与该厚度方向垂直的平坦面，形成与各刀 片A C的前刀面12的外形大致相似且d、一圈的形状的凸台面17。并且，在 比该凸台面17还外侧的前刀面12上，沿着切削刃15交互地形成到达上述 后刀面14的多个槽部(谷部)18和峰部19，这些槽部18和峰部19与后刀 面14交叉地形成，从而上述切削刃15成为沿着上述交叉棱线部朝向前刀面12的周围方向在上述厚度方向上凹凸的波刃状切削刃。并且，通过令后刀面 14为正后刀面，该切削刃15在沿着上述中心线与前刀面12相对的俯视图中 也形成为沿着上述交叉棱线部在该前刀面12的内外凹凸的波刃状。
这里，在各刀片A C中，呈四边形面的前刀面12的各角部20处的切 削刃15形成为在与上述厚度方向垂直的一个平面内延伸，波刃状的切削刃 15从该角部20依次交互地形成槽部18、峰部19，峰部19的顶点位于上述 的一个平面内。并且，这些槽部18和峰部19构成的波刃状切削刃为除去一 部分的大致圓弧状的凹曲线和凸曲线平滑地连续的形状。此外，槽部18和 峰部19及角部20在保持与后刀面14相交的截面形状的状态下，随着从切 削刃15离开而朝向前刀面12的内侧而在上述厚度方向上稍稍后退地倾斜， 并且，在该前刀面12的内侧与这些槽部18和峰部19及角部20交叉的上述 凸台面17的周围的壁面为随着朝向内侧而比上述槽部18和峰部19及角部 20的倾斜斜率还大地在厚度方向上隆起并达到该凸台面17的倾斜面。
这些刀片A C中，首先上述刀片A形成为，呈大致正方形的平板状， 绕着为上述刀片本体11A的基准线的上述安装孔16的中心线每90°旋转对 称。该刀片A的切削刃15通过在邻接的角部20之间交互地形成有三个槽部 18和两个峰部19而成为固定波长的波刃状，特别地，在本实施方式中槽部 18的底部和峰部19的上述顶部的间隔也相互相等。并且，其中两个角部20 侧的槽部18在上述厚度方向的槽深度相互相等而成为槽深度浅的浅槽部 18A，与此相对，中夹部的槽部18成为比其槽深度还深的深槽部18B，即， 交互地形成浅槽部18A和深槽部18B，波的振幅不同。此外，该刀片A的切 削刃15为倒棱刃，在上述角部20处将俯^L图中上述正方形的角直线状地倒 角。
另一方面，刀片B、 C如图10、图15所示那样为前刀面12的各角部20 稍稍呈锐角或钝角的大致平行四边形的平板状，其中刀片B是该平行四边形 的长边(图IO中沿着纵方向的边)比短边(图10中沿着横方向的边)稍长， 与此相对，本实施方式的刀片C是短边的长度与刀片B相等，而长边如图15 所示比刀片B长。此外，两刀片B、 C的长边之间的间隔相互相等，且也与 刀片A的对边间的间隔相等，并且，角部20中锐角角部20A及钝角角部20B 中的各自的角部角度在刀片B、 C中也相互相等，由此，刀片C成为将刀片B 沿长边方向拉伸而成的外形形状，成为安装在立铣刀本体1最顶端的刀片中 上述的切削刃长度长的刀片，与此相对刀片B成为切削刃长度短的刀片。
10其中切削刃短的刀片B形成为绕着为刀片本体11B的基准线的上述安装 孔16的中心线每180°旋转对称(线对称)，在其上述长边上，也与刀片A 相同，在邻接的角部20之间交互地形成有三个槽部18和两个峰部19，而成 为固定波长的波刃状切削刃15，并且两个角部20侧的槽部18为浅槽部18A， 且中央的槽部18为深槽部18B。另一方面，在上述短边上，从邻接的角部 20隔开间隔地交互形成有两个槽部18和一个峰部19,从而也成为固定波长 的波刃状切削刃15，这些槽部18的槽深度相互相等，即该短边的切削刃15 所成的波形的振幅也固定。此外，该刀片B及刀片C的角部20处的切削刃 15为倒圆刃，在俯视图中将该角部20以凸圓弧进行倒角。
与此相对，本实施方式的刀片C，在其上述短边上形成有波刃状切削刃 15,交互地具备三个槽部18和两个峰部19且与形成在刀片B的短边上的切 削刃15波长、振幅相等，其中两端的槽部18与两个角部20邻接而形成， 刀片B、 C的短边重合时，切削刃15所呈的波形的相位错开1/2个波长。其 中，形成在该刀片C的一对短边上的槽部18、峰部19及切削刃15绕着为该 刀片C的刀片本体11C的基准线的该安装孔16的中心线成180。旋转对称。
另一方面，在该刀片C的长边上，分別交互地形成六个槽部18和五个 峰部19而形成波刃状切削刃15,但在一个长边中该切削刃15所呈的波形部 分地不同，具体地，在刀片C中，以第三个即中央的峰部19的顶部为界， 其波长和振幅不同。即形成在上述长边上的波刃状切削刃15中，在作为其 一部分的中央的峰部19的顶部和锐角角部20A之间的锐角角部侧切削刃部 15a中，与其余部分即该顶部和钝角角部20B之间的钝角角部侧切削刃部15b 相比，槽部18的槽深度深，且槽部18及峰部19的宽度也大，由此，形成 在它们之间的各三个波的切削刃15也是钝角角部侧切削刃部15b比锐角角 部侧切削刃部15a波长、振幅都大，在本实施方式的刀片C中全都是1/2的 大小。
由此，与之相伴形成在上述长边上的切削刃15所占的长度也是锐角角 部侧切削刃部15a比钝角角部侧切削刃部15b形成得长，从该锐角角部侧切 削刃部15a的锐角角部20A顶端到上述中央峰部19的顶部的长度，与从形 成在上述刀片B的长边上的切削刃15的锐角角部20A顶端到钝角角部20B 的边界的长度相等。此外，在由多个波(本实施方式中分别三波)形成的锐 角角部侧切削刃部15a和钝角角部侧切削刃部15b的各自波刃状切削刃中， 槽部18的深度相互相等，该切削刃15所呈的波形的振幅及波长也是固定的。并且，在本实施方式的刀片c中，在前刀面所呈的平行四边形的一对的 长边彼此中，以在使刀片本体11C绕着为上述基准线的安装孔16的中心线 旋转180°时在形成这些长边上的切削刃15的至少一部分的波形不一致的 方式形成为非对称。在此在本实施方式中，形成在该长边上的为波刃状切削 刃15的上述一部分的上述钝角角部侧切削刃部15b彼此为非对称，为其余 部分的锐角角部側切削刃部15a以在使刀片本体11C绕着上述中心线旋转 180°时一致的方式相对于该中心线对称地形成。
并且，这些形成在一对长边上的波刃状切削刃15的钝角角部侧切削刃 部15b彼此的波形的波长及振幅相互相等，如上所述地为锐角角部侧切削刃 部15a的1/2，在使刀片本体11C绕着中心线旋转180。而使它们的钝角角 部側切削刃部15b重合时，相互的波形的相位错开而成为非对称。并且该相 位的错开在本实施方式中为钝角角部侧切削刃部15b中的波形的1/2个波 长。
这里，在本实施方式的刀片C中，为了这样地使该钝角角部侧切削刃部 15b的相位错开，在形成在图15的下侧及图16所示的一方的长边上的切削 刃15A中，与该切削刃15A的上述中央峰部19的顶部连续地形成钝角角部 侧切削刃部15b的槽部18,且在该钝角角部侧切削刃部15b的钝角角部20B 侧的槽部18和该钝角角部20B之间隔开间隔而形成从钝角角部20B在上述 一个平面中延伸的短直线状部。
另一方面，在形成在图15的上侧及图17所示的另一方的长边上的切削 刃15B中，相反地在该切削刃15B的钝角角部20B侧将钝角角部侧切削刃部 15b的槽部18与该钝角角部20B连续地形成，且切削刃15B的上述中央峰部 19的顶部上形成在上述一个平面中延伸的短直线状部，该中央峰部19侧的 钝角角部侧切削刃部15b的槽部18与锐角角部侧切削刃部15a之间隔开间 隔地形成。此外，与这样具备部分地相位不同的非对称的波刃状切削刃15A、 15B相对应，在本实施方式的刀片C的上述凸台面17上，在形成在该一对锐 角角部20A的内侧部分上的凹处内，分别设置有例如文字"A" "B"等不同 的标i己17 A。
包含这样的本实施方式的粗加工用刀片C的刀片A-C如图3所示地配 设为，形状大小分别相同的刀片B、 C各两个在圆周方向上交互地安装在形 成于立铣刀本体1的各切屑排出槽2最顶端的四个刀片安装座3上，且同样 相互形状大小相同的刀片A安装在其余的刀片安装座3上，在每个切屑排出槽2上形成刀片列。由此，在本实施方式的粗加工立铣刀中，从顶端侧沿圆 周方向交互地配列由刀片B、 A构成的刀片列、由刀片C、 A构成的刀片列各 两列。此外，在这些刀片列中各配置有多个刀片A。
其中，最顶端的安装有刀片B、 C的刀片安装座3从朝向切屑排出槽2 的上述旋转方向T的壁面凹陷一级，成为向立铣刀本体1的顶端面和外周面 上开口的凹处，具备朝向旋转方向T的底面和朝向立铣刀本体1的顶端侧的 壁面及朝向外周侧的壁面。在这样的刀片安装座3上如下地固定刀片B、 C: 将其前刀面12朝向上述旋转方向T且使就位面13与上述底面密接，并且使 一个锐角角部20A位于立铣刀本体1的顶端外周侧，且使形成于与该锐角角 部20A处交叉的上述长边上的切削刃15作为外周刃向立铣刀本体1的外周 侧突出，使形成在上述短边上的切削刃15作为底刃朝向立铣刀本体1的顶 端側突出，并且，使和与此相反的在锐角角部20A交叉的一对后刀面14分 别与上述壁面抵接并就位，借助将插通在安装孔16中的上述紧固螺钉4旋 入形成在上述底面上的螺钉孔中而固定。
这样安装的刀片B、 C，朝向立铣刀本体1的顶端外周侧的锐角角部20A 的轴线0方向的位置及距离轴线0的半径相互相等，且成为上述外周刃的切 削刃15从旋转方向T侧看大致以与轴线0平行地延伸的方式配置，由此， 这些成为外周刃的切削刃15的绕该轴线O的旋转轨迹与刀片B的切削刃15 与刀片C的切削刃15的锐角角部侧切削刃部15a重叠，呈以该轴线0为中 心的大致圓筒状。并且，朝向顶端侧而成为底刃的切削刃15在刀片B、 C上 以相互相等的角度随着朝向内周侧而向立铣刀本体1的后端侧稍稍倾斜，其 绕着轴线0的旋转轨迹也相互重叠。
另一方面，安装有本实施方式的刀片A的刀片安装座3，是从切屑排出 槽2的上述壁面凹陷一级而向立铣刀本体1的外周面开口的凹处，具备朝向 旋转方向T的底面和朝向立铣刀本体1的顶端侧的壁面和朝向外周侧的壁 面、及朝向立铣刀本体1的后端侧的壁面这三个壁面。这样的刀片安装座3 上也是如下地固定刀片A:将其前刀面12朝向上述旋转方向T且使就位面 13与上述底面密接，使一个切削刃15作为外周刃朝向外周侧突出，且使与 剩下的三个切削刃15相连的后刀面14与上述各壁面抵接并就位，与刀片B、 C同样地借助紧固螺钉4而固定。
这样安装的刀片A,作为外周刃的上述一个切削刃15以从旋转方向T 側看也大致与轴线0平行地延伸的方式配置，其绕着轴线0的旋转轨迹呈与
13为刀片B、 C的外周刃的切削刃15的旋转轨迹和半径相等的以该轴线O为中 心的大致圆筒状。此外，这些刀片A C的前刀面12在轴线方向上如图3所 示地以比切屑排出槽2的螺旋角小的角度随着向后端侧而向旋转方向T的后 方侧倾斜，且在立铣刀本体1的径向上，随着向内周侧而向旋转方向T侧倾 斜，由此，对于作为刀片A-C的外周刃的切削刃15和作为刀片B、 C的底 刃的切削刃15,提供正的轴向刃倾角和负的径向刃轴倾角。当然，在各切削 刃15的后刀面14上形成避免与加工面的干涉的后角。
并且，上述刀片A如图3所示，在圓周方向上邻接的刀片列彼此在轴线 0方向上相互错开地配置，并且一个刀片列的一个刀片A和其他刀片列的在 轴线0方向上错开的刀片A，以相互的为外周刃的切削刃15的波刃状切削刃 的波形的相位在绕着轴线O的旋转轨迹中连续的方式配列，这样，借助波形 连续的波刃状切削刃15构成一个波刃状切削刃列，且在立铣刀本体1的外
周形成有多个相位不同的这样构成的波刃状切削刃列。
具体地，在本实施方式中，如图3所示，上述刀片A，在各刀片列中在 轴线O方向上隔开大致一个刀片A弱的间隔地配列，且在圓周方向上配置为 在邻接的刀片列彼此中另一方的刀片A位于一方的刀片A彼此的轴线O方向 的间隔部分中。这里，若图3中从左侧依次为第1~笫4刀片列S1~S4，则 在第1刀片列Sl中，在安装在最顶端的刀片B的轴线O方向后方，在图3 中示出隔开间隔地安装有三个刀片A。将它们从顶端侧依次称为刀片All、 A12、 A13。下面相同地，在第2刀片列S2中，在安装在最顶端的刀片C的 后方，示出隔开间隔地安装有两个刀片A21、 A22,在第3刀片列S3中，在 安装在最顶端的刀片B的后方，示出隔开间隔地安装有三个刀片A31、 A32、 A33，在第4刀片列S4中，在安装在最顶端的刀片C的后方，示出隔开间隔 地安装有两个刀片A41、 A42，在圃周方向上邻接的刀片列彼此中，这些刀片 A在轴线0方向上错开地配置。
并且，第1刀片列SI的刀片A中顶端的刀片All的朝向外周侧的波刃 状切削刃15朝向后方侧，依次地，与第4刀片列S4的刀片A中顶端的刀片 A41、第3刀片列S3的刀片A中从顶端起第二个刀片A32、第4刀片列S4 的刀片A中第二个刀片A42、第3刀片列S3的刀片A中第三个刀片的各 波刃状切削刃15以相互的顶端、后端的轴线0方向的位置一致地配置，使 得在绕着轴线0的旋转轨迹中连续，由这些波刃状切削刃15构成第1波刃 状切削刃列。另一方面，上述刀片A中除此以外的第3刀片列S3顶端的刀片A31、第2刀片列S2顶端的刀片A21、第1刀片列Sl的从顶端起第二个 刀片A12、第2刀片列S2的第二个刀片A22、第1刀片列SI的第三个刀片 A13的各波刃状切削刃15也同样地以在绕着轴线0的旋转轨迹中依次地连续 的方式，构成笫2波刃状切削刃列。
并且在本实施方式中，这些第l、第2波刃状切削刃列，其相位错开各 波刃状切削刃15的波形的波长的1/2个波长的相位，由此，在本实施方式 的粗加工立铣刀中，构成为在立铣刀本体1的外周上形成相位不同的两个波 刃状切削刃列。此外，上述刀片A配置为，位于上述长边的长度短的刀片B 的后方的第1、第3刀片列Sl、 S3的顶端的刀片All、 A31，与位于长边长 的刀片C的后方的第2、第4刀片列S2、 S4的顶端的刀片A21、 A41相比， 在顶端侧大致错开一个刀片A，并且，构成第2波刃状切削刃列的刀片A31 也比构成第1波刃状切削刃列的刀片All向顶端侧多出波刃状切削刃15的 1/2个波长。
由此，在本实施方式中，这些刀片A配置为，该一个刀片A、和在圆周 方向上与配列了该一个刀片A的一个刀片列邻接的其他刀片列的至少一个刀 片A构成各自的波刃状切削刃列。即，第1刀片列Sl的刀片All和与其波 刃状切削刃15的后端在旋转方向T侧邻接的第4刀片列S4的刀片A41连续， 并且该第4刀片列S4的刀片A41、 A42和与其波刃状切削刃15的两端在旋 转方向T侧邻接的第3刀片列S3的刀片A32、 A33连续，从而构成第1波刃 状切削刃列。并且，在第2波刃状切削刃列中，第3刀片列S3的顶端的刀 片A31的波刃状切削刃15和圆周方向中与旋转方向T侧邻接的第2刀片列 S2的刀片A21连续，该第2刀片列S2的刀片A21、 A22和在旋转方向T上邻 接的第1刀片列Sl的刀片A12、 A13连续。
另一方面，在本实施方式中这样地在上述刀片A中，在第1刀片列Sl 中其顶端的刀片All构成第l波刃状切削刃列，与此相对，其他的刀片A12、 A13构成第2波刃状切削刃列，并且相反地，第3刀片列S3的顶端的刀片 A31构成笫2波刃状切削刃列，与此相对，其他的刀片A32、 A33构成第1 波刃状切削刃列，在至少一个刀片列中配置有与其他刀片A构成不同的波刃 状切削刃列的刀片A。并且，在本实施方式中，这些刀片A形状和大小相同， 波刃状切削刃15绕着上述中心线每90。旋转对称，因此为了这样地配列， 将第1刀片列Sl中刀片All、 A12之间和刀片A12、 A13之间的轴线0方向 的间隔、第3刀片列S3中刀片A31、 A32之间和刀片A32、 A33之间的轴线0
15方向的间隔，即刀片安装座3的间隔分别设为不同的大小。
并且，在本实施方式的粗加工立铣刀中，配置在第2、第4刀片列最顶 端的上述实施方式的一对刀片C，其朝向外周侧的波刃状切削刃15相互配置 为上述钝角角部侧切削刃部15b的相位不同的一侧朝向外周侧。即，在本实 施方式中，以下述方式安装这些刀片C:使位于绕着上述中心线180°旋转 对称的位置上的波刃状切削刃15A、 15B中为相互非对称的其一部分的钝角 角部侧切削刃部15b彼此在绕着上述轴线0的旋转轨迹中重叠。
更详细的，在本实施方式中，如图3所示，以上述波刃状切削刃15A 朝向外周侧的方式安装第2刀片列S2最顶端的刀片C，以上述波刃状切削刃 15B朝向外周侧的方式安装第4刀片列S4最顶端的刀片C。由此，在这些刀 片C彼此中，各自的波刃状切削刃部15A 、 15B的钝角角部侧切削刃部15b， 其相位也4晉开钝角角部侧切削刃部15b的波形所呈的波长的1/2个波长的相 位，相位不同的两个波刃朝向立铣刀本体l的外周。
此外，配列上述刀片A中位于顶端侧的第1、第3刀片列Sl、 S3的刀 片All、 A31,使得其波刃状切削刃15与第2、第4刀片列S2、 S4的最顶端 的这些上述实施方式的刀片C中的波刃状切削刃部15A 、 15B在旋转轨迹中 连续，或者重叠。即，配置第1刀片列Sl的刀片All为，其波刃状切削刃 15的顶端与位于旋转方向T侧的第4刀片列S4的刀片C的波刃状切削刃15B 的后端(钝角角部侧切削刃部15b的后端)在旋转轨迹中相位相合地连续， 并且配置第3刀片列S3的刀片A31为，使其波刃状切削刃15的顶端与第4 刀片列S4最顶端的刀片C中的钝角角部侧切削刃部15b的钝角角部20B侧 的峰部19的顶部在旋转轨迹中一致，以便与该刀片C及第4刀片列S4最顶 端的刀片C波刃状切削刃15重叠。
在这样构成的粗加工立铣刀中，构成多个刀片列S1~S4的刀片A-C 在轴线O方向上隔开间隔，且以在圓周方向上邻接的刀片列S1 S4彼此中 在轴线O方向上相互错开地配置其中一部分的刀片A，因此，当然能够在每 个这些刀片A-C上分断切屑，即使在各个刀片A C中也在立铣刀本体1外 周侧沿着轴线0方向突出凹凸的波刃状切削刃15，因此也能够分断并生成切 屑本身，能够实现切削力的降低和切屑处理性的提高。
并且，特别是上述一部分的刀片A构成使其波刃状切削刃15相互的相 位在绕着轴线的旋转轨迹中连续的波刃状切削刃列，且以在立铣刀本体1的 外周形成相互的相位不同的多个(本实施方式中是两个)这样的波刃状切削
16刃列的方式构成，因此，能够例如由第2波刃状切削刃列的峰部分来切削由 第1波刃状切削刃列在工件加工面上形成的反相位的波形截面的峰部分，而 得到平滑的加工面，即使是粗加工，也能够进行加工面比较光滑的高品质的 切削。
其另一方面，在各刀片列S1~S4的最顶端分别安装有刀片B、 C，这些 刀片B、 C，朝向外周侧的波刃状切削刃15的绕着轴线O的旋转轨迹在刀片
且成为底刃的切削刃15的旋转轨迹也重叠，该成为底刃的切削刃15也为波 刃状，其相位在刀片B和刀片C上也配置为错开1/2个波长的配置。因此， 即使在例如在工件上形成截面L字型的加工面的情况下，也能防止在这些最 顶端的刀片B、 C上作用过大的载荷，且也能够借助为底刃的切削刃15有效 地分断处理所生成的切屑，并且也能够使由此形成的上述L字型的加工面的 底面成为高品质。
并且，在其中成为外周刃的波刃状切削刃15A、 15B比刀片B长、其一 部分的钝角角部侧切削刃部15b彼此进行第1、第3刀片列Sl、 S3的顶端侧 的刀片A、 B之间的切削的本实施方式的粗加工用刀片C中，形成于如上所 述地绕着成为刀片本体11C的基准线的上述中心线每既定角度(180° )旋 转对称的位置上的这些波刃状切削刃15A、 15B彼此中，其一部分的钝角角 部侧切削刃部15b形成为在使刀片本体IIC旋转上述既定角度时，不一致地 非对称。由此，在以该成为非对称的钝角角部侧切削刃部15b彼此在绕着轴 线0的旋转轨迹中重叠的方式安装两个这样的刀片C的本实施方式的粗加工 立铣刀中，即使该刀片C在立铣刀本体1的最顶端其轴线O方向的安装位置 相等，也能够借助形状大小相同的一种刀片C使相互的钝角角部侧切削刃部 15b的旋转轨迹不一致，使形成在工件上的加工面更平滑，实现表面粗糙度 的提高。
在这一点上，若例如与相同的立铣刀本体1最顶端的刀片B相同地绕着 中心线180°旋转对称地形成该刀片C，则为了在该刀片B和同一刀片列Sl、 S3的刀片A11、A31之间的部分使该刀片C的波刃状切削刃15的旋转轨迹不 一致，需要两种刀片C,由此，需要两种用于制造这样的刀片C的例如由硬 质合金原料粉末成型压粉体的模具，制造成本上升。并且，若这样刀片种类 增加，则其管理也变得复杂，需要更多劳力，且这些两种刀片C即使切削刃 15不同看起来也是相似的形状，因此产生将同一种刀片C安装在第2、第4刀片列S2、 S4上而不能得到所期望的表面粗糙度的问题。
但是，与此相对，根据本实施方式的粗加工用刀片C及粗加工立铣刀， 即使在上述那样第1、第3刀片列S1、 S3的刀片B和刀片All、 A31之间的 部分，也能实现工件的加工面WI度的提高，且用一种刀片C即可，因此能 够实现其制造成本及管理所需要的劳力的大幅度的削减。并且，在本实施方 式中，在该刀片C的凸台面17上设置有标记17A，因此很少弄错在各刀片C 中应成为外周刃的波刃状切削刃15A、 15B。
并且，在上述构成的刀片C中，即使在两个刀片C任一方上弄错应成为 外周刃的波刃状切削刃15A、 15B,以其一部分的钝角角部侧切削刃部15b 彼此描绘同一旋转轨迹的方式安装粗加工立铣刀，该钝角角部侧切削刃部 15b形成为比在同一刀片C中的作为波刃状切削刃15A、15B的其余部分的锐 角角部侧切削刃部15a波长小、且比刀片B的波刃状切削刃15波长小的波 形，因此，在加工面上转印的凹凸的间隔(节距)比基于锐角角部侧切削刃 部15a及刀片B的切削刃15的各自的波刃状切削刃15的凹凸的间隔小，由 此能够避免形成粗糙度显著大的加工面。
特别地，在本实施方式中，钝角角部侧切削刃部15b所呈的波形的波长 为锐角角部侧切削刃部15a的1/2，因此，即使万一这样在两个刀片C彼此 中钝角角部侧切削刃部15b彼此的旋转轨迹一致，形成在加工面上的凹凸的 间隔也成为基于锐角角部侧切削刃部15a及刀片B的切削刃15的一个波的 凹凸的1/2，成为与借助这些刀片C的锐角角部侧切削刃部15a和刀片B的 切削刃15在加工面上形成的凹凸的间隔大致相等的大小，因此，能够可靠 地防止表面粗糙度的恶化。由此，根据上述结构的粗加工用刀片C，即使有 这样的安装错误，也无需在后续工序中的精加工中设定大的加工量，能够实 现高效的切削加工。
并且，在本实施方式的上述刀片C中，在波刃状切削刃15中的一部分 的钝角角部侧切削刃部15b中，除了波长，振幅也比作为其余部分的锐角角 部侧切削刃部15a小，为1/2，由此在产生安装错误时，借助该钝角角部侧 切削刃部15b在加工面上所形成的凹部的深度也比借助锐角角部侧切削刃部 15a或刀片B的切削刃15所形成的凹部的深度浅，为l/2左右。因此，能够 将加工面的粗糙度抑制为与在两个刀片C上锐角角部侧切削刃部15a的旋转 轨迹错开其波形的1/2个相位时大致相等的粗糙度，能够更可靠地抑制其 恶化。
18并且，在本实施方式的粗加工用刀片c中，在绕着中心线形成为旋转对 称的一个刀片本体11C的旋转位置上，这样波长及振幅小的一部分的波刃状 切削刃15即钝角角部侧切削刃部15b，在使刀片本体11C绕着中心线旋转既 定角度时相互不一致地形成为非对称，在本实施方式的粗加工立铣刀中，安 装方法正确时，这样的两个刀片C分别朝向外周侧安装包含相互成为非对称 的钝角角部侧切削刃部15b的波刃状切削刃15A、 15B。
并且，在万一将刀片C装错的情况下，在发现它们而重新安装刀片C以 便将正确的波刃状切削刃15A、 15B作为外周刃时，或由于切削切削刃15磨 损而换角为未使用的切削刃15时，在本实施方式中可以不完全拔出紧固螺 钉4，在刀片C达到能够旋转的松动状态下，使刀片C绕着上述中心线旋转 180° ，再旋入紧固螺钉4即可，能够避免因拔出紧固螺钉4而造成的遗失 或刀片C的脱落等问题。此外，在与刀片安装座3邻接的切屑排出槽2的内 周侧，确保有能够在这样旋有紧固螺钉4的状态下使刀片C旋转的空间。这 对于其他的刀片A、 B也是相同的。
此外，为了如上所述地将位于旋转对称位置上的波刃状切削刃15A、 15B 彼此的一部分的钝角角部侧切削刃部15b形成为在使刀片本体11C绕着基准 线(上述中心线)旋转既定角度时不一致地成为非对称，例如可以将它们形 成为波长或振幅不同的波形，使他们重叠而重合时相互的波形相抵消，但通 过如本实施方式那样形成为波长及振幅相等而错开相位而成为非对称，能够 使在各刀片C的钝角角部侧切削刃部15b彼此中的切削量大致相等，实现刀 片C间的切削力的均一化，能够促进稳定的切削，且在该钝角角部侧切削刃 部15b彼此中实现磨损的均一化，能够配合换角或刀片C的交换的时机。
特别地，在本实施方式中，这些钝角角部侧切削刃部15b所成的波形形 成为，波长和振幅相等，并在绕着上述中心线使刀片UC本体旋转180。时 其相位错开波长的1/2，通过以在立铣刀本体1的圆周方向上交互地配设这 样的相位不同的钝角角部侧切削刃部15b的方式安装刀片C，能够将借助一 方的刀片C中的钝角角部侧切削刃部15b的波形的槽部18切削剩下的加工 面的峰部，通过立铣刀本体1的旋转而借助后续的另一方的刀片C的钝角角 部侧切削刃部15b中的波形的峰部19进行切削，能够不无谓地增加刀片种 类而平滑地形成加工面。
其另一方面，在本实施方式的刀片C中，在使刀片本体IIC绕着基准线 旋转既定角度时位于旋转对称位置的波刃状切削刃15A、 15B中，相互不一刃部15a以相互一致地成为对称的方式形成。由此，通过〗吏交互地配，i殳在这 些刀片C之间而重叠的刀片B的波刃状切削刃15为在旋转轨迹中与上述锐 角角部侧切削刃部15a不一致地例如波长相等而相位错开1/2，根据本实施 方式，能够如上所述地在立铣刀本体1的顶端借助总计四个刀片B、 C进行 切削，能够实现作用在各个刀片B、 C上的载荷的减轻和加工面品质的提高。 产业上的可利用性
本发明涉及一种粗加工用刀片，具备刀片本体、以及形成在上述刀片本 体的前刀面和后刀面交叉棱线部上而沿着该交叉棱线部凹凸的波刃状切削 刃，上述波刃状切削刃，其一部分比其余部分波长小。根据本发明的粗加工 用刀片，能够实现充分的切削力的降低及切屑处理性的提高，即使在上述那
也能够防止表面粗糙度显著恶化,
权利要求
1. 一种粗加工用刀片，其特征在于，具备刀片本体、和形成在上述刀片本体的前刀面和后刀面交叉棱线部上并沿着该交叉棱线部凹凸的波刃状切削刃，上述波刃状切削刃中，一部分为比其余部分波长小。
2. 如权利要求1所述的粗加工用刀片，其特征在于，上述波刃状切削 刃中，上述一部分的波长为上述其余部分的波长的1/2。
3. 如权利要求1所述的粗加工用刀片，其特征在于，上述波刃状切削 刃中，上述一部分比其余部分振幅小。
4. 如权利要求3所述的粗加工用刀片，其特征在于，上述波刃状切削 刃中，上述一部分的振幅为上述其余部分的振幅的1/2。
5. 如权利要求1所述的粗加工用刀片，其特征在于，在上述刀片本体 上，在绕着该刀片本体的基准线每既定角度旋转对称的位置上分别形成有上 述波刃状切削刃，这些位于旋转对称位置上的波刃状切削刃彼此形成为，在 使上述刀片本体绕着上述基准线旋转上述既定角度时上述一部分不一致而 为非对称。
6. 如权利要求5所述的粗加工用刀片，其特征在于，位于上述旋转对 称位置上的波刃状切削刃的上述一部分为，在使上述刀片本体绕着上述基准 线旋转上述既定角度时波长及振幅相等而相位错开从而成为非对称。
7. 如权利要求6所述的粗加工用刀片，其特征在于，上述相位错开上 述波刃状切削刃的一部分的波长的1/2。
8. 如权利要求5所述的粗加工用刀片，其特征在于，位于上述旋转对 称位置上的波刃状切削刃彼此形成为，在使上迷刀片本体绕着上述基准线旋 转上述既定角度时上述其余部分一致而为对称。
9. 一种粗加工立铣刀，其特征在于，具备立铣刀本体、和在圆周方向上隔开间隔而能够拆装地安装在绕着轴线旋 转的上述立铣刀本体的外周上的多个粗加工用刀片，安装有至少两个权利要求1所述的粗加工用刀片，使上述波刃状切削刃 的一部分彼此在上述轴线方向上重叠。
10. 如权利要求9所述的粗加工立铣刀，其特征在于，上述波刃状切削 刃的一部分彼此以绕着上述轴线的旋转轨迹不一致的方式重叠。
全文摘要
一种粗加工用刀片，具备刀片本体；以及形成在上述刀片本体的前刀面和后刀面交叉棱线部上、沿着该交叉棱线部凹凸的波刃状切削刃。上述波刃状切削刃，其一部分成为比其余部分波长小。
文档编号B23C5/10GK101511516SQ20078003371
公开日2009年8月19日 申请日期2007年9月13日 优先权日2006年9月13日
发明者北嶋纯, 堀池伸和 申请人:三菱麻铁里亚尔株式会社