切削刀片的制作方法

专利名称：切削刀片的制作方法
技术领域：
本发明涉及在车削加工中在被切削材料的开槽或切断中使用的切削刀片。本申请对在2007年3月30日提出申请的日本发明专利申请第 2007 - 091952号、第2007 - 094884号、以及在2008年1月23日提出 申请的日本发明专利申请第2008- 012975号主张优先权，这里引入其 内容。
背景技术：
作为这种在开槽或切断中使用的切削刀片，例如在特开平9-174308号公报中，提出了下述切削刀片其具有在切削头的顶面上大 致在纵向上延伸的一对凸条、处于这些凸条之间的断屑凹坑、在该断 屑凹坑的前部和后部位置的凹坑部分之间延伸的折痕线、和位置配置 在该折痕线与主切削刃之间的一对凸块(瘤块)，将折痕线与凸条的 接点附近区域作为挤压部位而起到将切屑推入等作用。另外，在特开平9- 174308号公报所记载的切削刀片中，上述一 对凸条的朝向側部切削刃的壁面(外壁面)在沿上述纵向笔直延伸后， 其前端部分别朝向前部主切削刃即正面切削刃与侧部切削刃即側面切 削刃相交的角部相互离开地延伸。但是，在这样的特开平9- 174308号公报所记载的切削刀片中， 在想要将该切削刀片沿上述纵向送出而通过前部主切削刃对被切削材 料进行开槽加工、接着将刀片向横向进给而通过上述侧部切削刃进行 扩大槽宽之类的加工的情况下，由该侧部切削刃生成的切屑在沿纵向 笔直地延伸后相对于该侧部切削刃凹曲，整体碰撞在朝向角部的凸条 的外壁面上。因此，切屑被推入到该外壁面凹曲的部分中而发生切屑堵塞，不 能实现平滑的切屑处理，有可能导致切削阻力的增大等。 发明内容本发明是在这样的背景之下做出的，目的是提供一种如上述那样 在被切削材料的开槽及切断加工中使用的切削刀片，特别是在槽加工 时将刀片沿横向送出而扩大槽宽那样的情况下，也不会导致切削阻力的增大，能够实现平滑的切屑处理。为了解决上述问题而达到这样的目的，本发明是具备呈轴状的刀 片主体的切削刀片，在上述刀片主体的端部上形成有具有四边形的前刀面的切削刃部；在上述前刀面上形成有 一对侧面切削刃，在上述 刀片主体的长度方向上延伸；正面切削刃，在上述各侧面切削刃的前 端彼此之间，沿与上述长度方向相交的方向延伸；以及一对突条部， 分别朝向上述各側面切削刃与上述正面切削刃相交的角部延伸，并且 具备外壁面，垂直于上述长度方向而从面对上述前刀面的方向观察时， 该外壁面分别朝向其相邻的各侧面切削刃側并呈向上述侧面切削刃侧 凸曲的凸曲面状。在这样构成的切削刀片中，突条部具备朝向相邻的侧面切削刃侧 并向上述側面切削刃側凸曲的凸曲面状的外壁面。因而，在如上述那 样进行将刀片沿横向送出而扩大槽宽那样的加工的情况下，由侧面切 削刃生成的切屑仅碰撞在外壁面向侧面切削刃側凸曲的部分的周边 上，切屑不会整体碰撞在上述外壁面上。碰撞在凸曲面状的外壁面上的切屑以其碰撞的部分沿着上述凸曲 面的方式向其宽度方向弯曲，同时通过滑动接触在该外壁面上，向流 出方向也弯曲，所以在这样向宽度方向和流出方向弯曲了的部分，容 易被分断。因而，根据上述结构的刀片，特别在这样的加工中能够抑 制切削阻力的增大，并且也不会发生切屑被推入而堵塞的情况，能够 实现平滑且高效率的切屑处理。垂直于上述长度方向而从面对上述前刀面的方向观察时，上述呈 凸曲面状的外壁面是从上述相邻的侧面切削刃的前端朝向后端侧、在 逐渐接近上述侧面切削刃側后再离开的凸曲面状。由此，即使是例如 通过将刀片主体一边沿横向送出一边使其后退而在被切削材料上形成 具有倾斜的槽壁面的槽的情况等、通过侧面切削刃生成的切屑的流出 方向变化时，凸曲面状的外壁面也总位于面对该流出方向的位置。因 而，不论流出方向如何，都能够使切屑碰撞在该外壁面上，实现平滑 的处理。特别是，在这样的情况下，通过使上述呈凸曲面状的外壁面形成 为，垂直于上述长度方向而从面对上述前刀面的方向观察时呈圓弧状， 不论切屑从哪个方向流出，都能够同样地碰撞在该外壁面上，能够实现更稳定的切屑处理。也可以设计成，垂直于上述长度方向而从面对上述前刀面的方向 观察时，上述一对突条部不是全部的外壁面都呈凸曲面状。例如，在 如上述那样在进行槽加工后将刀片沿横向进给而扩大槽宽的情况下， 在侧面切削刃的前端侧部分一定生成切屑，所以只要在突条部的至少 前端侧部分处使上述外壁面呈凸曲面状就可以。另一方面，在这样的 情况下，在上述突条部的后端侧部分处，使上述外壁面为相对于上述 相邻的侧面切削刃凹曲的凹曲面状。由此，在凹曲面状的外壁面与侧 面切削刃之间能够确保将由前端侧部分处理后的切屑排出的型腔，并 且在对切削刃的切削部位供给切削油剂(冷却剂)的情况下，也能够 经由该型腔实现高效率的供给。在上述前刀面上，也可以在上述突条部的上述角部側的前端部与 上述角部之间形成与上述突条部隔开间隔地突出的突起部。由此，在 如上述那样进行扩大槽宽之类的加工时，在侧面切削刃的特别是角部 侧生成的切屑在该隔开间隔的部分不会碰撞到这些突起部或突条部 上。因而，切屑不会整体都受到阻力，因而在切削刀片側也能够进一 步降低切削阻力。另一方面，碰撞在这样隔开间隔的突起部和突条部 的前端部上的切屑净皮沿其宽度方向弯折而流出，并且沿该流出方向巻 曲。因而，容易被分断，即使切屑受到的阻力较小也能够促进平滑且 可靠的切屑处理。被切削材料的开槽或切断加工的情况下，由正面切削刃生成的切屑只 碰撞并滑动接触在上述一对突条部的前端部上而沿宽度方向^支强力地 弯圓、分断，能较容易地处理。由于这些突条部如上述那样是朝向角 部延伸并以一定程度的长度在前刀面上延伸的结构，所以即使因切屑 滑动接触而磨损，也不会磨掉而消失。此外，如果使突条部的前端部 处的突出高度一定，则还不会因磨损而发生高度变化，所以能够稳定 地实现平滑的切屑处理。在上述特开平9 - 174308号公报所记载的切削刀片中，上述一对 凸块配置在两凸条的对置的内表面附近。因此，在将切削刀片沿纵向 送出而通过前部主切削刃专门仅进行^皮切削材料的开槽加工或切断加 工的情况下，通过前部主切削刃生成的切屑一边碰撞并滑动接触在上述一对凸块上一边被送入到断屑凹坑中。如果切屑这样持续滑动接触， 则凸块(瘤块)会磨损而导致其高度变低，最终磨掉而消失，因为凸 块的消失而不能再进行切屑的控制。因此，不仅切削刀片的寿命变短 而耗尽，而且在凸块磨损而变低的过程中切屑控制也变得不稳定，所 以难以进行平滑的加工。此外，在该特开平9 - 174308号公报所记载的切削刀片中，如上 述那样沿纵向延伸的凸条的前端部连续地朝向角部延伸而形成，所以 通过上述前刀面中的该凸条与側部切削刃之间而向前端側供给的上述 切削油剂被凸条的前端部引导而仅向侧部切削刃部流出。因而，例如那样切削热容易;带'留、的情;兄下，对前部主切削刃的特另;i角部侧不能充分地供给切削油剂。因此，容易发生角部的切削刃因热而损伤的问 题，根据切削材料的不同还可能容易产生粘接等，此外，还有可能损 害被加工的被切削材料的槽壁面或切断面的精度及品质。还考虑了下述方案，即，相对于如上述那样分别朝向一对侧面切 削刃与正面切削刃相交的角部延伸的一对突条部，将在这些突条部的 上述角部側的前端部与上述角部之间突出的突起部以与上述突条部之 间隔开间隔的方式形成。由此，通过前刀面中的上述突条部与侧面切 削刃之间向前端側供给的切削油剂通过该突起部与突条部的前端部之 间的隔开间隔的部分向正面切削刃的角部侧流入。因此，在对上述那 样的被切削材料进行开槽或切断加工的情况下，对该正面切削刃的角 部侧也能够充分地供给切削油剂而实现其润滑及冷却。上述突起部例如也可以是以球状或圓锥状或者圓锥台状在上述突 条部的角部側的前端部与该角部之间突出的没有方向性的结构。此外， 在使该突起部从上述突条部的前端部朝向上述角部延伸而形成的情况 下，在如上述那样将刀片沿横向送出而进行将槽宽扩大那样的加工时，后端側引导。因而，能够防止该切屑接触在加工后的槽的底面上而造 成损伤的情况发生。另外，在这样使突起部从突条部的前端部朝向角部延伸而形成的察时，上述突起部形成为，在相对于沿上述长度方向延伸的轴线以15。~75°的范围相交的方向上延伸。即，如果该角度小到低于上述范 围，则有可能不能将上述那样的切屑可靠地向切削刃部的后端侧引导。 另一方面，如果大到超过上述范围，则切屑向突起部的碰撞接近于点 碰撞，稳定地引导切屑变得困难，并且有可能发生突起部的快速磨损。 特别是，在这样使突起部从突条部的前端部朝向角部延伸而形成 时，该突起部也可以连续地延伸而形成，但如果在各个上述突条部的 前端部与上述角部之间隔开间隔地形成多个上述突起部，这多个突起 部从突条部的前端部朝向角部不连续地延伸，则从这些突起部之间也 能够将切削油剂向正面切削刃侧供给，能够实现更高效率的润滑及冷 却。如以上说明的那样，根据本发明的切削刀片，特别是进行在槽加 工后将刀片沿横向送出而扩大槽宽那样的加工的情况下，也能够避免 切屑整体碰撞在突条部上，能够防止切削阻力的增大及切屑堵塞的发 生，同时能够将切屑可靠地分断而实现平滑的处理。


图1是表示本发明的第1实施方式的透视图。图2是垂直于其长度方向而从面对前刀面5的方向观察图1所示 实施方式的俯一见图。图3是图1所示的实施方式的側视图。图4是图1所示的实施方式的仰视图。图5是图1所示的实施方式的主视图。图6是图1所示的实施方式的切削刃部2的放大透视图。图7是图2中的切削刃部2的放大俯视图。图8A是表示记载在特开平9 - 174308号公报中的发明的凸块(瘤 块)随着磨损的发展而产生的高度H变化的图。图8B是表示实施方式1中的突条部11随着磨损的发展而产生的 高度H变化的图(相当于图7的Y-Y截面图)。图9是垂直于其长度方向而从面对前刀面5的方向观察本发明的 实施方式2的、切削刃部2的放大俯^见图。图IO是垂直于其长度方向而从面对前刀面5的方向观察本发明的 实施方式1的第1变形例的、切削刃部2的放大俯^L图。图11是垂直于其长度方向而从面对前刀面5的方向观察本发明的实施方式2的第1变形例的、切削刃部2的放大俯视图。图12是垂直于其长度方向而从面对前刀面5的方向观察实施方式 l的第2变形例的、切削刃部2的放大俯^见图。图13是垂直于其长度方向而从面对前刀面5的方向观察实施方式 2的第2变形例的、切削刃部2的放大俯^f见图。图14是垂直于其长度方向而从面对前刀面5的方向观察实施方式 l的第3变形例的、切削刃部2的放大俯视图。图15是垂直于其长度方向而从面对前刀面5的方向观察实施方式 2的第3变形例的、切削刃部2的放大俯一见图。图16是垂直于其长度方向而从面对前刀面5的方向观察实施方式 l的第4变形例的、切削刃部2的放大俯视图。图17是垂直于其长度方向而从面对前刀面5的方向观察实施方式 2的第4变形例的、切削刃部2的放大俯视图附图标记说明1、 101、 201、 301、 401、 501、 601、 701、 801、 901刀片主体2切削刃部 3侧面切削刃 4正面切削刃 5前刀面 6角部 11突条部11A突条部11的第1后端部 11B突条部11的第2后端部 11C突条部11的第2前端部 11D突条部11的第1前端部 12、 21-23突起部 13突条部11的内壁面 14突条部11的外壁面 15突条部11的突出端面 111突条部111A突条部111的第1后端部 111B突条部111的第2后端部111C突条部111的第2前端部 111D突条部111的第1前端部 114突条部111的外壁面 115突条部111的突出端面16、 116、 216、 316 突起部12、 21~23的突出端面17突起部12、 21~23的周壁面18突条部ll、 111与突起部12、 21~23之间的凹部218突起部22彼此之间的凹部L刀片主体1的轴线Rl垂直于刀片主体1的长度方向而乂人面对前刀面5的方向7见察 时、突条部11的第2末端部llc处的外壁面14与突出端面15的相交 棱线所呈的圓弧的半径R2垂直于刀片主体1的长度方向而/人面对前刀面5的方向 见察 时、突条部11的第2末端部llc处的内壁面13与突出端面15的相交 棱线所呈的圓弧的半径R12垂直于刀片主体301的长度方向而从面对前刀面5的方向，见 察时、突条部111的第2末端部lllc处的内壁面13与突出端面115的 相交棱线所呈的圓弧的半径W前刀面5的最大宽度6垂直于刀片主体的长度方向而从与前刀面5面对的方向，见察 交的角度； 、、。 一 、又、。 、-具体实施方式
图1至图7是表示本发明的切削刀片的第1实施方式的图。在本 实施方式中，刀片主体1由硬质合金等硬质材料形成，呈沿着轴线L 延伸的大致方形轴状(方形柱状)。刀片主体l关于平面M大致对称 地形成，该平面M与轴线L正交且位于刀片主体1的长度方向(轴线 L方向，图2 图4中的左右方向)中央。进而，刀片主体l关于平面 N也是对称的形状，该平面N正交于平面M,位于刀片主体l的宽度 方向(图2及图4中的上下方向，在图5中是左右方向)中央，包含 轴线L而在刀片主体1的厚度方向(图3及图5中的上下方向)上延 伸。在该刀片主体1的长度方向端部(两端部)上形成有切削刃部2。 另外，这些切削刃部2具有相同的形状。在该切削刃部2上，以朝向 上述厚度方向的方式形成有在上述长度方向上延伸的大致长方形的前 刀面5。前刀面5在棱边部上具备沿上述长度方向延伸的一对側面切削 刃3、和在这些侧面切削刃3的前端纟皮此之间沿上述宽度方向延伸的正 面切削刃4。在正交于上述长度方向而从与前刀面5面对的方向观察的 俯视图中，这些正面切削刃4与侧面切削刃3相交的角部6形成为平 滑地与这些正面切削刃4与側面切削刃3相接的1/4凸圓弧状。在长度方向两端的切削刃部2之间，在上述厚度方向上与前刀面5 朝向相同侧的刀片主体1的上表面部7如图3所示那样比这些切削刃 部2更向厚度方向突出一级。在上表面部7和与该上表面部7相反的 刀片主体1的下表面部8上，在其长度方向全长范围内形成有截面呈 凹V字状的安装槽部7A、 8A。安装槽部7A、 8A被形成于刀片可拆装 式车削工具的刀柄上的刀片安装座的一对凸缘部夹入和保持。凸缘部 相互对置而形成为截面呈凸V字状。上述切削刀片^:保持在该刀柄上， 在^^皮切削材料的开槽加工及切断加工中使用。上表面部7的朝向上述 长度方向的端面7B分别随着朝向切削刃部2侧而朝向下表面部8侧倾 斜。进而，切削刃部2的朝向上述长度方向的前端面是正面切削刃4 的后刀面9。切削刃部2的朝向宽度方向的两侧面是一对侧面切削刃3 的后刀面9。本实施方式的切削刀片是正型刀片，其中这些后刀面9一 也包括与上述角部6相连的相交棱线部一以下述方式倾斜，即，随着 从前刀面5离开朝向上述下表面部8侧，而逐渐后退。该切削刃部2 的后刀面9以外的刀片主体1的端面及侧面呈平行于上述厚度方向延 伸的平面状。上述各侧面切削刃3如图3所示形成为，包括角部6在内而在垂 直于上述厚度方向的平面上延伸。 一对側面切削刃3以下述方式稍稍 倾斜而形成倒锥状，即，随着从角部6朝向切削刃部2的后端側而在 宽度方向上相互接近。正面切削刃4形成为，在上述俯视图中以一直 线状延伸。另一方面，在上述厚度方向上，正面切削刃4形成为，角 部6侧的两端部在与上述角部6及侧面切削刃3相同的平面上延伸。 进而，正面切削刃4的宽度方向中央部呈凹曲线状，形成为在上述厚度方向上稍稍凹陷。至少在上述角部6上，形成有宽度极小的刃带10。 前刀面5是以下述方式倾4牛的正前刀面，即，随着从侧面切削刃3、正 面切削刃4及角部6离开朝向其内侧，而在厚度方向上逐渐后退。进而，在该作为正前刀面的前刀面5的更内侧，形成有一对突条 部ll。突条部11分别朝向上述角部6延伸，从前刀面5沿上述厚度方 向突出。另外，在本实施方式中，在这些突条部11的角部6侧的前端 部与上述角部6之间，分别与突条部11隔开间隔地形成有也沿上述厚 度方向突出的突起部12。这些突条部11和突起部12形成为，它们与 侧面切削刃3、正面切削刃4及角部6之间也隔开间隔。其中，上述突条部11具备内壁面13,在一对突条部ll彼此上 以在上述俯^见图中互相对置的方式分别朝向前刀面5的内侧；和外壁 面14，朝向有各突条部11延伸的、与角部6相连的侧面切削刃3侧， 即在一对突条部11彼此上相互朝向相反侧。进而，在本实施方式中， 在这些内外壁面13、 14的相交棱线部也就是在上述厚度方向上最为突 出的作为脊部的部分上，形成有突出端面15。另外，内外壁面13、 14 那样以下述方式倾在牛，即，随着从该突出端面15朝向前刀面5侧而相 互离开，并且该内外壁面13、 14以钝角的角度与突出端面15相交。一对突条部11从与上表面部7的上述端面7B相连的比上述端面 7B宽度窄的第1后端部IIA朝向切削刃部2的前端側分为两支，分别 朝向各角部6以与和上述角部6相连的侧面切削刃3相邻的方式延伸。 突条部11的第2后端部IIB从第l后端部IIA分支而沿上述长度方向 到达側面切削刃3的全长的大致1/2的位置。在第2后端部11B，突条 部11形成为，在上述俯^L图中，朝向角部6以V字状大致笔直地延伸。 从第2后端部IIB延伸的第2前端部IIC形成为，在该俯^L图中，呈 朝向各突条部11所相邻的侧面切削刃3侧凸曲的凸曲线状。更详细地讲，该突条部11的第2前端部11C形成为，在上述俯详见 图中，呈以下述方式弯曲的弧状凸曲线，即，随着从第2后端部11B 朝向切削刃部2的前端侧，而暂时向上述相邻的侧面切削刃3側接近， 然后再随着朝向前端侧而从上述侧面切削刃3离开。因而，在该第2 前端部11C处， 一对突条部11的上述内壁面13在上述俯^L图中是朝 向各突条部11所邻接的侧面切削刃3侧凹曲的凹曲面状。另外，上述 外壁面14则是相反地朝向该侧面切削刃3侧凸曲的凸曲面状。因此，这些内外壁面13、 14所呈的凹凸曲面也以下述方式弯曲，即，在上述 俯视图中，从相邻的侧面切削刃3的前端朝向后端側、在逐渐接近上 述側面切削刃3侧后再离开。另外，在本实施方式中，突条部11的第2前端部IIC处的这些内 外壁面13、 14形成为，与其突出端面15相交的相交棱线在上述俯^L 图中如图7所示那样呈圓弧状。进而，其中外壁面14与突出端面15 的相交棱线形成的圓弧的中心在该俯视图中位于比上述轴线L更靠各 突条部11所相邻的侧面切削刃3侧。此外，在内壁面13与突出端面15的相交棱线所呈的圓弧的半径 Rl及外壁面14与突出端面15的相交棱线所呈的圓弧的半径R2中， 内壁面13的相交棱线所呈的凹曲线(凹圓弧)的半径Rl比外壁面14 的相交棱线所呈的凸曲线(凸圓弧)的半径R2稍小。内外壁面13、 14 间的间隔作为上述相交棱线彼此的间隔、即突出端面15的宽度，从突 条部11的前端朝向第2后端部IIB侧逐渐变大。但是，该突出端面15 的宽度也可以至少在包括第1前端部11D的第2前端部11C是一定宽 度。进而，该突条部11的第1前端部11D以下述方式弯曲，即，在上 述俯^L图中，大致与角部6所呈的凸圓弧平行。第1前端部11D (突条 部11 )的前端在上述宽度方向上大致配置在正面切削刃4的中央部开 始以凹曲线状沿厚度方向凹陷的位置上。在突条部11的上述第2后端部11B,内外壁面13、 14都形成为在 上述俯^L图中凹曲。其中，内壁面13形成为，向其第2后端部11B相 对于第2前端部11C成钝角地弯折的方向凹曲。呈凹曲面状的第2前 端部IIC与第2后端部IIB的各内壁面13相交而形成弯折部13A。弯 折部13A形成为平滑地与两凹曲面相连的凸曲面状。此外， 一对突条 部11的弯折部13A之间的上述宽度方向上的间隔在与突出端面15相 交的部分上比一对突条部11的突出端面15的上述前端彼此的宽度方 向上的间隔小。外壁面14的第2后端部IIB也形成为，在该俯一见图中与形成凸曲 面状的第2前端部11C平滑地相连，并且相对于侧面切削刃3凹曲。 第2后端部11B处的外壁面14所呈的凹曲面与该突出端面15的相交 棱线所呈的凹曲线的曲率半径，比第2前端部11C的外壁面14所呈的 上述凸缘弧的半径大。此外，在本实施方式中，突条部11的上述第1后端部IIA处的外壁面14也是经由凸曲面而与第2后端部11B的外壁 面14平滑地相连的凹曲面状。突条部11的突出端面15在从上述第1后端部11A到第2后端部 11B的范围内是垂直于厚度方向、并且配置在比上表面部7上形成的安 装槽部7A的槽底稍稍向厚度方向后退的位置上的平坦面。此外，突条 部11的突出端面15如图3所示，在上述第2前端部11C处大致从上 述弯折部13A的位置朝向前端側一边凹曲一边沿厚度方向后退一级， 之后再次形成垂直于厚度方向的平坦面而到达突条部11的第1前端部 IID。第1前端部11D处的突出端面15配置成，比形成侧面切削刃3 的垂直于上述厚度方向的平面稍稍突出。比各突条部11的各内壁面13 更靠内侧的前刀面5平滑地与内壁面13相连，并且形成为在沿着上述厚度方向的宽度方向截面及长度方向截面上都呈平滑地连续的凹曲线 的凹曲面状。上述突起部12大致位于各角部6的上述二等分线上，在与上迷角 部6和突条部11之间隔开间隔地配置。本实施方式中的突起部12也 具备平坦的突出端面16、和周壁面17。周壁面17配置在突出端面16 周围并与该突出端面16以钝角相交且以随着朝向前刀面5侧而逐渐扩 开的方式倾斜。突出端面16在厚度方向上的高度与上述第1前端部11D 处的突条部11的突出端面15的高度相等。由于突起部12与突条部11 隔开间隔形成，故而在这些突起部12与突条部11之间，在周壁面17 与外壁面14相交的部分上形成相对地沿厚度方向凹陷的凹部18。凹部 18的底面呈凹曲面状。本实施方式的突起部12从上述突条部11的第1前端部IID朝向 角部6延伸地形成。更详细地讲，突起部12的上述突出端面16在上 述俯^L图中呈椭圆状，该椭圓的长轴随着朝向切削刃部2的前端侧而 朝向上述宽度方向的外側倾斜，从而朝向角部6延伸。在上述俯视图 中，该突起部12朝向角部6延伸的方向优选地设定为，相对于沿刀片 主体1的长度方向延伸的上述轴线L以15° ~75°的范围的角度6相 交。在本实施方式中，上述椭圓的长轴与轴线L所成的角度6是30。， 比上述二等分线相对于轴线L所成的角度小。突起部12配置为，其轴线L方向的前端、特别是上述突出端面16 的前端位于比突条部11更靠正面切削刃4侧的位置。另外，突起部12与突条部11相比形成得足够小。例如，在本实施方式中，椭圓状的上述突出端面16的短轴方向宽度与突条部11的上述第1前端部11D处 的突出端面15的宽度为大致相同的大小，或者比其小一圏。此外，图 中附图标记19所示的是用来识别形成在刀片主体1的两端部上的 一对 切削刃部2的标记。在本实施方式中，该标记19是i殳在上述突条部11 的第1后端部11A的突出端面15上的凹部，4又形成在一对切削刃部2 中的一个切削刃部2上。在这样构成的切削刀片中，如果一边使刀片主体l沿轴线L方向 前进， 一边通过切削刃部2的正面切削刃4和其两端的角部6对^皮切 削材料进行开槽加工或切断加工，则由这些正面切削刃4和角部6生 成并沿轴线L方向流出的切屑首先碰撞到位于轴线L方向最前端的上 述突起部12上而被向宽度方向内侧引导，接着碰撞并滑动接触在突条 部11的第1前端部IID上而受到阻力，向宽度方向弯圓地弯折。此外， 由于正面切削刃4的宽度方向中央部凹曲，也能使切屑向宽度方向弯 圓。进而，这样向宽度方向弯圓了的切屑在擦过作为一对突条部11的 内壁面13内侧的凹曲面即前刀面5时进一步净皮向宽度方向弯圓，并且 还^^皮向轴线L方向即流出方向弯圓，这样向该突条部11的第2后端部 IIB送出。在本实施方式中，这些突条部11的第2前端部IIC处的内 壁面13是朝向侧面切削刃3侧凹曲的凹曲面状，在与第2后端部11B 内壁面13之间的弯4斤部13A处， 一对突条部11的内壁面13;f皮此的间 隔较窄，所以切屑通过碰撞在该弯折部13A上，而在如上述那样被弯 圓的宽度方向和流出方向上受到更大的阻力，由此被分断而处理。此外，在这样将刀片主体1沿其长度方向(轴线L方向)送出而 进行开槽或切断加工的情况下，切屑如上述那样通过碰撞并滑动接触 在突条部11的第1前端部IID上而受到阻力、；故弯圓。由于该阻力， 在突条部11上产生磨损，但由于上述突条部11朝向角部6延伸地形 成，并以一定程度的长度在前刀面5上延伸，所以即使磨损也不会磨 掉。而如果由于切屑而受到阻力的是特开平9-174308号公报所记载的 凸块(瘤块)那样的结构，则如图8A所示那样，随着凸块B的磨损发 展，其高度H将逐渐变小，最终磨掉而导致凸块B消失。另外，在图 8A中，对于凸块B以外的部分，利用与图8B所示的第1实施方式相同的附图标记而省略说明。而如果如上述切削刀片那样受到切屑带来的阻力的是突条部11,则如图8B所示，即使因磨损使第1前端部IID后退，也不会因磨掉而 消失。并且，在本实施方式中，该突条部11的第1前端部IID处的突 出端面15是垂直于上述厚度方向的平坦面。所以即使如图8B所示那 样因磨损而后退，高度H也不会变化。因而，对于切屑能够总是施加 一定的阻力，能够实现平滑的切屑处理，并且能够提供长寿命的切削 刀片。在开槽加工时，如果进行在将刀片主体1沿轴线L方向送出而将 槽形成到既定的深度后、原样将刀片主体1沿上述宽度方向(横向) 进给而扩大槽宽那样的加工，则是通过被沿宽度方向送出的側面切削 刃3和角部6进行切削。这样由侧面切削刃3和与其相连的角部6生成 的切屑从该角部6以上述既定深度的幅度沿刀片主体1的上述宽度方 向流出，与邻接于上述侧面切削刃3的一侧的突条部11的外壁面14 和碰撞，在本实施方式中还与突起部12碰撞，从而^皮处理。在上述结构的切削刀片中，突条部11的第2前端部IIC处的外壁 面14是向其相邻的侧面切削刃3侧凸出的凸曲面。因而，由上述侧面 切削刃3生成的切屑在外壁面14中也4又仅是石並撞在沿其流出方向接近 于侧面切削刃3的部分的周边上。^碰撞在该外壁面14上的部分以下述 方式弯曲，即，沿着该凸曲面向上述切屑的宽度方向凸曲。这样沿宽 度方向弯曲的切屑在一边擦过该外壁面14一边流出的过程中，在该流 出方向上也受到阻力而弯曲，这样沿宽度方向和流出方向弯曲的部分 受到应力而^皮容易地分断，由此^皮处理。因而，根据上述结构的切削刀片，即使是进行将刀片主体1沿其 宽度方向送出而扩大槽宽那样的加工的情况下，如上所述，切屑也不 会整体都碰撞在突条部11的外壁面14上。因此，能够防止切削阻力 过分地增大，并且也能够防止发生切屑被推入而堵塞的情况。另一方 面，即使这样切屑仅部分地碰撞在突条部11上，也能够实现其可靠的 分断。因而，能够通过平滑的切屑处理促进高效率的加工。在本实施方式中，突条部11的第2前端部11C处的外壁面14在 上述俯^见图中相对于相邻的侧面切削刃3以下述方式延伸，即，在随 着从其前端朝向后端侧而接近上述側面切削刃3側后、再从该侧面切削刃3离开。因此，在使刀片主体1沿轴线L方向前进后、例如以一 边沿横向送出一边使其后退而形成倾斜槽壁面的方式扩大槽宽时，通 过使刀片主体l后退，切屑朝向切削刃部2的前端側斜向地流出。能 够配置成，使从上述侧面切削刃3离开地延伸的凸曲面状的外壁面14 部分面对该切屑。因而，即使在这样的切屑流出方向变化的情况下， 也能够可靠地如上述那样在抑制切削阻力的同时实现平滑且高效率的 切屑处理。特别是，在本实施方式中，与突条部11的第2前端部IIC处的外 壁面14和突出端面15之间的相交棱线形成圓弧同样，上述外壁面14 在上述俯视图中呈圓弧状凸曲。因而，即使这样切屑的流出方向变化， 切屑向外壁面14的碰撞也很少会大幅变动，能够实现稳定的处理。此 外，对于外壁面14与突出端面15的相交棱线形成的圓弧，在本实施 方式中其中心在该俯视图中位于比上述轴线L更靠各突条部11所相邻 的侧面切削刃3側的位置。因而，由于上述圓弧的半径R2较小，所以 切屑碰撞的部分变得更小，同时能够使切屑向其宽度方向较大地弯曲， 能够实现进一步的阻力降低和切屑处理性的提高。在本实施方式中，这样使外壁面14与突出端面15的相交棱线形 成的圓弧的中心在上述俯^L图中比轴线L靠上述突条部11相邻的侧面 切削刃3侧。但是，也可以是在该俯视图中其中心处于轴线L上，即 也可以是一对突条部11的两外壁面14与突出端面15的相交棱线位于 l个圓周上。此外，例如也可以如图9所示的本发明的第2实施方式的 刀片主体101那样，一对突条部111的各外壁面114所呈的圆弧的中心 在上述俯视图中隔着轴线L位于与上述突条部111相邻的侧面切削刃3 側相反的一侧，其半径R12较大。在第2实施方式中，例如在将切削刃部2较深地切入到被切削材 料中后将刀片主体101沿横向送出而将槽宽扩大的情况等、使用側面 切削刃3的大部分进行切削等时，能够防止切屑碰撞在外壁面114上 的部分变得过小而不能实现由充分的弯曲引起的分断的情况。另外， 在该第2实施方式及后述的第1、第2实施方式的各变形例中，对于与 上述第1实施方式共通的部分标注相同的附图标记而省略说明。其中，在如该第2实施方式那样，突条部111的外壁面114增大在 上述俯^见图中凸曲的半径R12的情况下，如果它变得过大而如例如特开平9- 174308号公报所记载的切削刀片那样接近于以直线状延伸， 则也有可能不能有效地防止上述那样的切削阻力的增大及切屑堵塞的 发生。另一方面，在如第1实施方式那样使半径R2较小的情况下，如 果它变得过小，也有可能突条部11自身也变小，而导致不能产生处理 切屑所需的阻力、或在切屑的流出方向变化的情况下不能可靠地使切 屑碰撞在突条部11上。因此，考虑到一对突条部11、 1U形成在四边形的前刀面5的两 側面切削刃3側的情况，上述半径R2和R12优选相对于该前刀面5 的最大宽度\￥设定在20~500%的范围内，该最大宽度W是指如图7 及图9所示那样在上述俯视图中平行于上述轴线L而外切于前刀面5 的一对切线间的宽度。另外，在第l实施方式中，突条部ll的外壁面 14与突出端面15的相交棱线形成半径R2的圓弧，但该相交棱线也可 以是在上述范围内曲率半径变化的形状。此外，突条部ll也可以不具 备平坦的突出端面15，例如，沿着配置侧面切削刃3或角部6的垂直 于上述厚度方向的平面的外壁面14的截面是上述那样的范围内的凸曲 线。在第2实施方式中， 一对突条部111的上述第1前端部111D处的 突出端面115中，在上述俯视图中位于其角部6側的大致上述角部6 的二等分线上的部分以稍稍向该角部6侧突出的方式较宽地形成。在 从该突出的部分到上述前端的部分中，上述突出端面115与外壁面114 的相交棱线以直线状延伸，突出端面115的宽度逐渐变小地形成。进 而，在从该突出的部分到在第2前端部111C中外壁面114形成凸曲面 状的部分之间的较短的范围内，上述外壁面114呈凹曲面状，中间缩 径i也形成。进而，在这些第1、第2实施方式中，仅在一对突条部ll、 111的 第2前端部11C、 111C上，外壁面14、 114在俯^见图中向侧面切削刃 3侧凸曲。在一对突条部11、 111的第2后端部IIB、 111B及分支出一 对突条部ll、 111的第1后端部IIA、 111A,其外壁面14、 114在该 俯斗见图中是相对于相邻的侧面切削刃3凹曲的凹曲面状。側面切削刃3的前端侧在将刀片主体1、 101沿横向送出而扩大槽 宽时一定会生成切屑。另一方面，側面切削刃3的后端侧根据切削刃 部2的切入深度的不同而有时不会被用于切削。因此，根据上述第l、第2实施方式，通过在这样的部分使突条部11、 111的外壁面14、 114 为凹曲面状，在这些外壁面14、 114与侧面切削刃3之间能够确保较 大的型腔。因而，能够通过上述第2前端部IIC、 111C的外壁面14、 114将处理后的切屑平滑地排出。一般，在这样的以开槽、切断加工为代表的切削加工中，将切削 油剂供给到切削刃的切削部位，来实现其润滑及冷却。但是，在上述 第1、第2实施方式中，在突条部11、 111的第2后端部IIB、 111B 处如上述那样在外壁面14、 114与侧面切削刃3之间确保了较大的型 腔。因此，能够经由该型腔将切削油剂高效率地向侧面切削刃3的前 端侧及正面切削刃4供给。在上述第1、第2实施方式中，在一对突条部U、 111的第1前端 部11D、 111D与角部6之间形成有突起部12。因而，在将刀片主体l、 101沿横向送出时，在该角部6及侧面切削刃3的前端側生成的切屑还 会碰撞到该突起部12上。而突起部12与突条部11、 lll隔开了间隔， 所以切屑不会整体都接触在这些突起部12与突条部11、 111的外壁面 14、 H4上而产生所谓的全面接触，故而仍然能够抑制切屑碰撞时的阻 力。另一方面，通过碰撞到这样隔开间隔的突起部12与突条部11、 111 上，切屑在这些突起部12与突条部11、 111之间，与由上述正面切削 刃4切削下来的切屑碰撞到突起部12及突条部11、 111的前端上的情 况同样，也被以其向其宽度方向(在刀片主体l、 101上是长度方向) 弯圓的方式弯折。因而，与碰撞到呈凸曲面状的外壁面14、 114上的 部分一起，在其宽度方向上弯曲为波形。并且，由于这样的切屑通过 4察过突起部12及突条部11、 111的外壁面14、 114而向流出方向也弯 曲，所以根据这些第1、第2实施方式，能够更可靠且容易地将切屑分 断处理。并且，在这些第1、第2实施方式中，该突起部12与突条部11、 lll隔开间隔，在这些突条部ll、 111与突起部12之间围成了从切削 刃部2的后端侧连通到前端侧的凹部18。因而，在如上述那样一边供 给切削油剂一边进行开槽或切断加工的情况下，还能够经由该凹部18 从上述型腔将切削油剂可靠地向正面切削刃4供给。因而，通过这样供给的切削油剂能够将正面切削刃4的切削部位有效地润滑、冷却，能够更可靠地抑制切削阻力的增大，并且能够防止因在切削时产生的热而在正面切削刃4上产生损伤及粘接，能够实 现刀片寿命的延长。此外，特别是由于该突条部11、 lll与突起部12 之间的凹部18朝向正面切削刃4的角部6侧的部分开口，所以能够可 靠地防止该部分的损伤及粘接，从而还能够高精度且高品质地将通过 该正面切削刃4的角部6侧形成的被切削材料的开槽加工时的槽壁面 或切断加工时的切断面精加工。特别是在^f皮切削材料是难切削材料或 热传导率较低的材质从而切削热难以发散等的情况下，这是很有效的。进而，突起部12形成在朝向角部6延伸的突条部11、 111的第1 前端部IID、 111D和上述角部6之间，所以除了如上述那样使刀片主 体1、 101沿轴线L方向前进而通过正面切削刃4进行开槽加工或切断 加工的情况、或将刀片主体l、 101沿宽度方向送出而进行将槽宽扩大 那样的加工的情况以外，例如在通过使刀片主体l、 101—边前进一边 也沿宽度方向送出、或使刀片主体l、 101—边后退一边也沿宽度方向 送出等而将形成在被切削材料上的槽的壁面或被切削材料的端面斜向 地切削那样的情况下，也能够将切屑可靠地引导到突条部11、 111的 第1前端部IID、 111D之间或突条部11、 111与突起部12之间而进行 处理。即，在4吏刀片主体1、 101—边前进一边也沿宽度方向送出而斜向 地切削被切削材料的槽壁面或端面的情况下，切屑由从相对于朝向该 宽度方向的进给方向即宽度进给方向而言处于后方侧的角部6向正面 切削刃4的宽度进给方向侧延伸的部分生成，从正面切削刃4随着朝 向轴线L方向后方側而朝向宽度进给方向后方侧斜向地流出。在宽度 进给方向后方侧的角部6与突条部11、 111的第1前端部IID、 111D 之间配置有突起部12,切屑与其碰撞。由此，上述切屑受到引导以使 其流出方向朝向沿着轴线L的方向，滑动接触在宽度进给方向后方侧 的突条部ll、 111上，或者净皮巻入到该突条部11、 lll的内側而巻曲。另一方面，在使刀片主体l、 101—边后退一边也沿宽度方向送出 而斜向地切削槽壁面或端面的情况下，通过从该宽度进给方向侧的角 部6向轴线L方向后方侧延伸的侧面切削刃3的前端侧部分生成切屑， 该切屑的流出方向是随着朝向轴线L方向前端侧而朝向宽度进给方向 后方側也斜向地倾斜的方向。另外，相对于生成切屑的側面切削刃3，在其流出方向侧也在上述宽度进给方向侧的角部6与突条部11、 111 之间形成有突起部12，因此，通过与该突起部12碰撞，切屑受到引导 而使其流出方向沿着垂直于轴线L的宽度方向，与单单将刀片主体1、 101沿横向进给而切削的情况同样，碰撞在该突起部12与突条部11、 111的外壁面14、 U4上而被处理。即，在上述结构的切削刀片中，即 使在这样将刀片主体l、 101斜向地送出的情况下，也能够可靠地处理 生成的切屑。此外，第l、第2实施方式的突起部12形成为，其突出端面16在 上述俯^L图中呈椭圆状，从突条部11、 111的第1前端部IID、 111D 朝向角部6延伸。因而，在如上述那样将刀片主体1、 IOI仅沿宽度方 向送出而将槽宽扩大的情况下，也能够将碰撞在该突起部12上的切屑 沿着该突起部12延伸的方向向切削刃部2的后端侧引导以使其流出。 因此，能够防止由侧面切削刃3生成而如上述那样向沿着刀片主体1、 101的宽度方向的流出方向弯圓的切屑因原样接触在槽壁面上而将该 槽壁面擦伤等，能够促进更高精度且高品质的加工。另外，在第1、第2实施方式中，这样朝向角部6延伸的突起部12 的延伸方向、即在上述俯视图中突起部12的突出端面16所呈的椭圓 的长轴方向，是在该俯视图中相对于轴线L以15° ~75°的角度6的 范围相交的方向。如果角度6过小、突起部12向与刀片主体1、 101 的长度方向平行的方向接近，即向与侧面切削刃3的延伸方向也接近 于平行的方向延伸，则沿着刀片主体l、 101的宽度方向流出的切屑有可能被弯圓而原样接触在槽壁面上。反之，如果角度e过大、突起部12的延伸方向在上述俯^L图中接近于与侧面切削刃3垂直的方向，则 突起部12与切屑的碰撞接近于点接触，难以实现稳定的引导，并且突 起部12有可能很快地磨损。另外，在第1、第2实施方式中，在上述俯视图中突起部12的延 伸方向相对于轴线L所成的角度6比角部6的二等分线相对于轴线L所成的角度小。如果该角度e在上述范围内，则例如如图io和图ii分别表示的第1、笫2实施方式的第1变形例中的刀片主体201、 301 那样，具有突出端面116的突起部21的延伸方向相对于轴线L所成的 角度6也可以比角部6的二等分线相对于轴线L所成的角度大。在这 些第1变形例中，上述角度6是60。。根据这样使角度6变大的第1变形例，在将刀片主体201、 301沿轴线L方向送出而进行开槽或切断 加工时，对于正面切削刃4的角部6侧的部分自不必说，即〗吏对于该 角部6自身也能够通过上述凹部18供给切削油剂，从而能向更大范围 供给切削油剂。因而，能够实现进一步的阻力降低和热损伤及粘接的 防止。此外，在这些第l、第2实施方式及其上述第1变形例中，突起部 12、 21在上述俯视图中将其突出端面16、 116形成为椭圓状而向角部6 侧连续地延伸，但也可以如图12和图13分别表示的第1、第2实施方 式的第2变形例的刀片主体401、 501那样，从突条部ll、 111的第1 前端部IID、 111D朝向角部6側隔开间隔配置多个例如圓锥台等形状 的、具有突出端面216的突起部22，这些突起部22不连续地延伸。在 此情况下，除了形成在突条部ll、 111之间的凹部18以外，还能从形 成在突起部22彼此的间隔部分处的凹部218向正面切削刃4侧供给切 削油剂。因而，能够实现油剂供给量的增大。进而，例如如果是专门在被切削材料的开槽或切断加工中使用、 而不用于扩大槽宽那样的加工的切削刀片，则也可以如图14及图15 中分别表示的第1、第2实施方式的第3变形例的刀片主体601、 701 那样，在一对突条部ll、 111的第1前端部IID、 111D和各角部6之 间，各突出地设置1个不具有方向性的圓锥台状的、具有突出端面316 的突起部23、或者球面状的突起部。在此情况下，能够使突起部23与 第1前端部IID、 111D或角部6的间隔更大，所以还能够增大向正面 切削刃4侧的切削油剂供给量而实现高效率的润滑、冷却。另外，在这些变形例中，突起部21~23也比突条部11、 111小。 即，在突起部21的突出端面116呈椭圓状的第1变形例中，与第1、 第2实施方式同样，其短轴方向的宽度与突条部11、 111的第1前端部 IID、 111D处的突出端面15、 115的宽度大致同等或比其小，长轴方 向的长度比突出端面15、 115小。此外，在如第2、第3变形例那样，突起部22、 23呈圓锥台状或 ^t面状而其突出端面216、 316是圆形时，该圓形的突出端面216、 316 的直径与第1前端部IID、 lllD处的突条部ll、 111的突出端面15、 115的宽度大致相同或比其小。另外，也可以不设置这样的突起部12、 21~23,而如图16及图17中分别表示的第1、第2实施方式的第4变形例的刀片主体801、 901 那样，,人角部6到突条部11、 111的第1前端部11D、 111D,通过前 刀面5直接连接而形成。在这样的第4变形例中，能够防止突条部ll、 111的第1前端部IID、 111D与角部6之间被遮挡，所以能够进一步 增大向正面切削刃4侧的切削油剂供给量而实现更高效的润滑、冷却。
权利要求
1、一种切削刀片，是具备呈轴状的刀片主体的切削刀片，其特征在于，在上述刀片主体的端部上形成有具有四边形的前刀面的切削刃部；在上述前刀面上形成有一对侧面切削刃，在上述刀片主体的长度方向上延伸；正面切削刃，在上述各侧面切削刃的前端彼此之间，沿与上述长度方向相交的方向延伸；以及一对突条部，分别朝向上述各侧面切削刃与上述正面切削刃相交的角部延伸，并且具备外壁面，垂直于上述长度方向而从面对上述前刀面的方向观察时，该外壁面朝向其相邻的侧面切削刃侧并呈向上述侧面切削刃侧凸曲的凸曲面状。
2、 如权利要求1所述的切削刀片，其特征在于，垂直于上述长度 方向而从面对上述前刀面的方向观察时，上述外壁面是从上述相邻的 侧面切削刃的前端朝向后端侧、在逐渐接近上述侧面切削刃侧后再离 开的凸曲面状。
3、 如权利要求1所述的切削刀片，其特征在于，垂直于上述长度 方向而从面对上述前刀面的方向观察时，上述外壁面呈圓弧状。
4、 如权利要求1所述的切削刀片，其特征在于，垂直于上述长度 方向而从面对上述前刀面的方向7见察时，在上述突条部的前端侧部分， 上述外壁面呈凸曲面状，而在上述突条部的后端侧部分，上述外壁面 是相对于上述相邻的侧面切削刃凹曲的凹曲面状。
5、 如权利要求1所述的切削刀片，其特征在于，在上述前刀面上， 在上述突条部的上述角部側的前端部与上述角部之间，形成有与上述 突条部隔开间隔地突出的突起部。
6、 如权利要求5所述的切削刀片，其特征在于，上述突起部从上 述突条部的前端部朝向上述角部延伸地形成。
7、 如权利要求6所述的切削刀片，其特征在于，垂直于上述长度 方向而从面对上述前刀面的方向7见察时，上述突起部形成为，在相对 于沿上述长度方向延伸的轴线以15° ~75°的范围相交的方向上延 伸。
8、如权利要求5所述的切削刀片，其特征在于，在上述突条部的 各前端部与各上述角部之间，隔开间隔地形成有多个上述突起部。
全文摘要
本发明提供一种切削刀片，是具备呈轴状的刀片主体的切削刀片，在上述刀片主体的端部上形成有具有四边形的前刀面的切削刃部；在上述前刀面上形成有一对侧面切削刃，在上述刀片主体的长度方向上延伸；正面切削刃，在上述各侧面切削刃的前端彼此之间，沿与上述长度方向相交的方向延伸；以及一对突条部，分别朝向上述各侧面切削刃与上述正面切削刃相交的角部延伸，并且具备外壁面，垂直于上述长度方向而从面对上述前刀面的方向观察时，该外壁面朝向其相邻的侧面切削刃侧并呈向上述侧面切削刃侧凸曲的凸曲面状。
文档编号B23B27/16GK101274371SQ20081008742
公开日2008年10月1日 申请日期2008年3月27日 优先权日2007年3月30日
发明者今井康晴, 长屋秀彦, 麻生典夫 申请人:三菱麻铁里亚尔株式会社