切削镶刀、铣削工具及切削方法

专利名称：切削镶刀、铣削工具及切削方法
技术领域：
本发明涉及一种在正面铣刀和立铣刀等铣削工具中使用的切削镶刀、装有它的铣
削工具及使用它的切削方法。
背景技术：
以往，在用正面铣刀和立铣刀等铣削工具、特别是切削刃长度长、安装有多个刃使 用的铣削工具进行切削加工的情况中，对支座作用弯曲应力，而支座具备一定刚性以使不 会由于这样的弯曲应力而发生大的变形。可是，在实际的切削加工中，对支座作用的弯曲应 力的大小随着加工条件等而变化，因此往往由于支座刚性不足而发生大的变形，其结果是 诱发加工中的颤动。特别是在切入量大的重切削加工等中，切削阻力显著增大，容易发生颤 动。为此，作为用来减小切削加工等中的切削阻力的方案，广泛采用的是将多个利用槽部分 割包括主切削刃的后刀面的切削镶刀组合使用。 作为这样的切削镶刀，已知一种从主切削刃连续的前刀面具有正的前角、同时利 用槽部分割包括主切削刃的后刀面的切削镶刀(例如，特开平7-299636号公报)。这样的 切削镶刀中，由主切削刃生成的切屑的幅宽由于槽部而分割得很小，因此切削阻力减小，另 外，因为向被切削材料的切入性也变好，所以获得加工中的颤动受到抑制这样的效果。
可是，特别是在切入量大的切削加工等中，由于切削阻力显著增大，从而即使采用 像上述构成那样的切削镶刀也不一定能够抑制颤动的发生。 为了进一步抑制在这种切削加工等中的颤动，增加分割包括主切削刃的后刀面的 槽部数，减小切削阻力也被考虑作为一种方案，不过，在那样的情况下，被分割的切削刃部 强度大大降低，从而存在切削镶刀容易缺损这样的问题。

发明内容
本发明即是为了解决这种现有技术的课题而产生的，其目的在于在铣削工具、特
别是切削刃长度长且安装有多个刃使用的铣削工具中使用的切削镶刀中，提供一种不会降
低切削刃部强度而能够抑制切削加工等中的颤动的可靠性高、稳定的切削镶刀。
为了解决所述课题，本发明的切削镶刀，其特征在于，包括 上面具备前刀面、侧面具备后刀面的本体部； 在所述前刀面和所述后刀面的交叉棱线部形成的主切削刃；禾口 在所述后刀面上形成的、一端达到所述前刀面的槽部， 所述主切削刃由利用所述槽部分割的多个分割主切削刃构成， 所述前刀面在与所述各分割主切削刃对应的附近区域形成有相对于该前刀面凹 陷的凹陷部。 另外，本发明的切削镶刀，其特征在于， 所述至少1个突起部具有与所述对应的分割主切削刃对置的对置面， 该对置面随着远离所述对置的分割主切削刃而使相对于所述前刀面的立起角度
5逐渐变大。
另外，本发明的切削镶刀，其特征在于，包括 上面具备前刀面、侧面具备后刀面的本体部； 在所述前刀面和所述后刀面的交叉棱线部形成的主切削刃；禾口 在所述后刀面上形成的、一端达到所述前刀面的槽部， 所述主切削刃由利用所述槽部分割的多个分割主切削刃构成， 所述前刀面在与所述各分割主切削刃对应的附近区域形成有相对于该前刀面凹 陷的凹陷部及至少1个突起部，
所述突起部包括
第一突起部分；禾口 形成在所述第一突起部分的与所述对应的分割主切削刃的相反侧，高度高于所述 第一突起部分的第二突起部分。 另外，本发明的切削方法，是使用所述的铣削工具切削被切削材料的切削方法，其 特征在于，包括 切削工序，使所述铣削工具及所述被切削材料中的至少任意一方旋转，并使所述 分割主切削刃与被切削材料的表面接触来切削被切削材料的表面；禾口
退刀工序，使所述分割主切削刃从被切削材料退刀。 另外，本发明的切削方法，是使用所述的切削镶刀切削被切削材料的切削方法，其 特征在于，包括 安装工序，将所述切削镶刀安装在能够在外周位置拆装多个所述切削镶刀的铣削 工具用支座上来构成铣削工具； 切削工序，使所述铣削工具及所述被切削材料中的至少任意一方旋转，并使所述 分割主切削刃与被切削材料的表面接触来切削被切削材料的表面；和
退刀工序，使所述铣削工具从被切削材料退刀。


本发明的目的、特色及优点通过下述详细的说明和附图可更加明确。 图1是本发明的第一实施方式的切削镶刀的整体立体图。 图2是表示铣削工具9的立体图。 图3是放大表示铣削工具9的切削镶刀1附近的立体图。 图4是表示第二实施方式的切削镶刀la的立体图。 图5是表示装有第二实施方式的镶刀la的铣削工具9的图，是表示切削状态的主 视图。 图6是表示装有现有的镶刀的铣削工具的图，是表示切削状态的主视图。 图7表示第三实施方式的切削镶刀lb的整体立体图。 图8是表示第四实施方式的切削镶刀lc的立体图。 图9是表示第四实施方式的切削镶刀lc的俯视图。 图10是表示第四实施方式的切削镶刀lc的长边侧的侧视图。 图11是放大表示镶刀lc的短边侧的图，是简化表示切削时切屑13的生成状态的侧视图。 图12是表示第五实施方式的切削镶刀Id的立体图。 图13是表示第五实施方式的切削镶刀Id的俯视图。 图14是表示第五实施方式的切削镶刀Id的长边侧的侧视图。 图15是表示第五实施方式的切削镶刀Id的短边侧的侧视图。 图16是表示第六实施方式的切削镶刀le的立体图。 图17是阶段性表示切削方法的图，是表示切削被切削材料15前的准备阶段的立 体图。 图18是阶段性表示切削方法的图，是表示切削被切削材料15的阶段的立体图。
图19是阶段性表示切削方法的图，是表示被切削材料15切削结束的阶段的立体 图。 图20是阶段性表示切削方法的图，是表示被切削材料15切削结束后的阶段的立 体图。 图21是表示使用了铣削工具9的切削方法的流程图。
具体实施例方式
以下参照附图，针对多个方式说明用以实施本发明的方式。在各方式中对于与以 往方式中说明的事项对应的部分附以相同的参照符号，有时省略重复的说明。在只说明构 成的一部分的情况下，构成的其他部分与以往说明的方式同样。不仅能够将实施的各方式 中具体说明的部分进行组合，特别是只要没有在组合中造成妨碍，就能够将实施方式彼此 部分地组合。各流程图的开始条件不一定仅限定于所述的开始条件。 图1是表示本发明的第一实施方式的切削镶刀1的整体立体图。图2是表示铣削 工具9的立体图。图3是放大表示铣削工具9的切削镶刀1附近的立体图。铣削工具9是 将切削镶刀1安装在铣削工具用支座(以下有时称为"支座")10上而构成。
如图1所示，本发明的第一实施方式的切削镶刀(以下有时称为"镶刀")1形成大 致多边形板状、具体地说是大致平行四边形板状，在其上面具备前刀面2、下面具备支承面 3、侧面具备后刀面4。前刀面2是成为用以构成切削镶刀1上面的基准的1个面。并且，在 所述前刀面2和所述后刀面4的交叉棱线部上形成主切削刃5。另外，所述前刀面2在本实 施方式中如图15所示向底面3凹入这样弯曲成凹状。 在此，在所述后刀面4上形成多个(本实施方式中为3个)其一端达到所述前刀 面2、另一端达到支承面3的槽部6。所述主切削刃5由利用所述槽部6分割的多个、本实 施方式中为4个分割主切削刃5a构成。另外，在镶刀1的角部、在后刀面4和前刀面2的 交叉梭线部形成角切削刃12，和主切削刃4的位于最靠角切削刃12侧的分割主切削刃5a 连接。并且，在所述前刀面2的所述分割主切削刃5a附近区域，在与所述分割主切削刃5a 对应的位置，与各分割主切削刃5a对应地形成相对于所述前刀面2凹陷的凹陷部7。各凹 陷部7相对于向底面3弯曲成凹状的前刀面2进一步凹陷地形成。换言之，凹陷部7在邻 接的槽部6之间的附近区域形成。另外，凹陷部7沿着与各分割主切削刃5a大致垂直的方 向延伸设置。换言之，凹陷部7沿着与后刀面4大致正交的方向延伸地形成。这样的凹陷 部7按照尽量维持切削刃强度的状态来设置。另外，在前刀面2的大致中央形成贯通到下面的螺纹孔16。在螺纹孔16的周围形成相对于前刀面2隆起的环状隆起部15。
如图2所示，铣削工具9基本上由镶刀l和形成大致圆柱状、能够在外周位置拆装 多个镶刀1的支座10构成。在此，在支座10外周的多个部位形成装有镶刀1的安装部和 邻接该安装部的切屑袋11。详细地说，镶刀1放置在所述安装部使得前刀面2朝向旋转方 向且主切削刃5位于外周侧，利用螺钉构件等夹紧装置14向支座10固定。主切削刃4与 支座10 —起旋转从而进行切削。 这样，本发明的镶刀1及铣削工具9中，将包括主切削刃5的后刀面4分割的槽部 6的构成是按照维持切削刃强度的状态设置，且设有凹陷部7。将这样的镶刀1安装在支座 10上作为铣削工具9用于切削加工时，利用由槽部6分割的多个分割主切削刃5a切削被切 削材料表面。切削时生成的切屑13在前刀面2上通过之际由于在前刀面2上配置凹陷部 7从而减少切屑13与前刀面2的接触比例。由于接触比例减少因此降低摩擦阻力，降低切 削阻力。 S卩，通过设置凹陷部7，由此减少切屑13在前刀面2上通过时的接触比例，因此与 现有那样切屑13整个宽度与前刀面2接触的情况相比，切削阻力降低。因而，形成一种维 持了主切削刃5的构成、减少切削阻力这样的构成，从而能够不会降低切削刃部的强度地 抑制切削加工等中的颤动。再有，由于铣削工具9本身的颤动受到抑制，由此能够保持被切 削材料的加工面状态良好地进行精加工，同时对切削刃施加的冲击(微振动)变少，因此能 够延长工具寿命，能够谋求总成本降低。 另外，本实施方式中，在邻接的槽部6之间的区域形成凹陷部7，因此能够提高由 邻接的槽部6之间的分割主切削刃5a生成的切屑13在凹陷部7上通过的概率。从而能够 只在必要的部位形成凹陷部7，因此能够尽量地减小由于形成凹陷部7而引起的切削刃强 度降低，抑制颤动。 另外，各凹陷部7沿着与各分割主切削刃5a大致垂直的方向、即沿着由各分割主
切削刃5a生成的切屑流动的方向延伸设置凹陷部7。从而有效地减少切屑13在前刀面2
上通过之际与前刀面2的接触比例。其结果是能够有效地降低切削阻力。 另外，由于形成凹陷部7，从而切削刃附近的前刀面2的表面积增加，更多的切削
热被扩散，因此，切削刃部的温度上升得以缓和，其结果是也实现抑制镶刀的磨损进展这样
的效果。再有，如果相对于各分割主切削刃5a形成多个凹陷部7，则该散热效果进一步提
高，从而更好。 另外，如图2所示，在将镶刀1安装于支座10上的状态下，夹紧装置14的头部被 环状隆起部15隐藏。S卩，是一种夹紧装置14的头部比环状隆起部15低的状态，能够防止 由于切屑13的冲击而造成夹紧装置14头部的磨损。 接下来，关于本发明的第二实施方式进行说明。图4是表示第二实施方式的切削 镶刀la的立体图。本实施方式的镶刀la，前刀面2的分割主切削刃5a附近区域形成凹陷 部7，同时与分割主切削刃5a对应地在前刀面2上形成至少1个突起部8。具体地说，凹陷 部7在突起部8和对应的分割主切削刃5a之间延伸设置。突起部8按照每个对应的分割 主切削刃5a至少设置1个，本实施方式中设置2个。突起部8具有与对应的分割主切削刃 5a对置的对置面17。对置面17形成在被对应的分割主切削刃5a切削的被切削材料的切 屑13冲撞的位置。对置面17具备与各分割主切削刃5a大致平行的部分时容易挡住切屑13，因此作为优选。各对置面17形成为随着远离对置的分割主切削刃5a而从前刀面2逐 渐立起。换言之，对置面17形成为相对前刀面2倾斜的锥形状。如上所述，基于凹陷部7 而使切削阻力降低，同时由突起部8的对置面17挡住由分割主切削刃5a生成的切屑，由此 能够将切屑可靠地巻曲，因此获得优异的切屑排出性。从而，切屑13与对置面17冲撞，由 此被巻曲得很小。 图5是表示安装了本实施方式的镶刀la的铣削工具9的主视图，是表示切削状态 的主视图。图6是表示安装了现有镶刀的铣削工具的主视图，是表示切削状态的主视图。如 图6所示，将在前刀面2上没有形成突起部8的现有技术的镶刀往支座上安装、作为铣削工 具进行普通碳素钢和不锈钢等切削时，切屑的厚度也厚、刚性也高，从而由主切削刃生成的 切屑13在前刀面上向支座中心侧流动。从而，切屑13与切屑袋11的支座壁面10a相撞，以 支座壁面10a作为导向件向外部排出。因此，造成在支座壁面10a和切屑13之间产生摩擦 的不合理情况。即，若反复进行切削加工，则切屑袋11的支座壁面10a逐渐磨损，最终成为 被磨掉的状态，存在切屑13在该磨掉的支座壁面10a上堆积，或支座10刚性下降、加工精 度恶化这样的问题。特别是若在切削加工中生成的切屑13—直变厚，则磨损的进展显著， 必须尽早更换受损支座10是一个大问题。 与之相对，如本发明，采用在镶刀1的前刀面2上与各分割主切削刃5a对应地设 置突起部8的构成，从而如图5所示，能够用突起部8可靠地巻曲由分割主切削刃5a生成 的切屑13。其结果是切屑13不会碰撞到支座壁面10a而能够向外部排出。从而不会产生 擦伤支座10的支座壁面10a这样的不合理情况，能够长期使用支座IO，从而也有工具费削 减这样的成本优势。再有，切屑13的巻曲径变小，由此各切屑13的尺寸变小，因此切屑13 从切屑袋11向外部的排出变得顺畅，主切削刃5a由于切屑13的咬入而造成的缺损等不合 理情况受到抑制，还能够延长镶刀la的寿命。还有，在如上所述以碳素钢和不锈钢等作为 被切削材料的切削中，由于切屑容易延展，因此具有突起部8的镶刀la有效，不过，在以铸 铁等作为被切削材料的切削中，由于切屑容易切细，从而即使是没有突起部8的镶刀也能 够足够对应。 另外，在突起部8和分割主切削刃5a之间延伸设置凹陷部7，因此，能够同时实现 切屑在凹陷部7上通过之际的切削阻力降低效果和切屑在凹陷部7上通过后被突起部8挡 住而带来的切屑处理效果。 另外，在前刀面2的中央部的螺纹孔16周围形成环状的隆起部15，从而即使在突 起部8带来的切屑巻曲作用不充分的条件下切屑也被可靠地巻曲。 接下来，关于本发明的第三实施方式进行说明。图7是表示第三实施方式的切削 镶刀lb的整体立体图。本实施方式的镶刀lb其特征在于，相对于对应的各分割主切削刃 5a设置多个、本实施方式中是2个或3个凹陷部7。另外其特征还在于，突起部8也同样相 对于对应的各分割主切削刃5a设置多个、本实施方式中是1个或2个。另外，本实施方式 的镶刀lb中，与隆起部15邻接的突起部8和隆起部15相连，设置成一体。另外，隆起部15 形成为比突起部8距前刀面2的高度大。在此所说的突起部8和隆起部15相连的意思是 突起部8的隆起部15侧的端部和隆起部15的突起部8侧的端部连结，连结部分比突起部 8的高度大这样构成。因而，若整体看突起部8和隆起部15，则所述连结部分形成的构成是 相对于突起部8表面没有凹陷而是呈锥状变高。
这样一来，基于凹陷部7沿着与各分割主切削刃5a大致垂直的方向延伸设置且设 置多个的构成，除了能够减小切屑在前刀面2上通过之际与前刀面2的接触比例、有效降低 切削阻力以外，还在各分割主切削刃5a附近的前刀面2区域形成的多个凹陷部7之间，栈 状残存原有的前刀面2部分，由此能够维持切削镶刀lb的强度。 另外，本实施方式中，由于相对于各分割主切削刃5a设置多个凹陷部7，因此能够 减小切屑13在前刀面2上通过之际与前刀面2的接触比例、有效降低切削阻力。另外，在 各分割主切削刃5a附近的前刀面2区域形成的邻接的凹陷部7之间存在前刀面2，因此基 于该前刀面2能够维持切削镶刀lb的强度。 另外，在前刀面2的中央部，在螺纹孔16的周围形成环状隆起部15，与隆起部15 相连形成突起部8，因此，与独立设置突起部8相比，加强了突起部8。再有，隆起部15比突 起部8形成得高，因此，发挥了防止切屑13与支座壁面10a碰撞的切屑导向件的作用。另 外，由于与隆起部15相连形成突起部8，因此不存在切屑13在隆起部15和突起部8之间堆 积的问题。 接下来，关于本发明的第四实施方式进行说明。图8是表示第四实施方式的切削 镶刀lc的立体图。图9是表示第四实施方式的切削镶刀lc的俯视图。图10是表示第四 实施方式的切削镶刀lc的长边侧的侧视图。本实施方式的镶刀lc在突起部8的形状上具 有特征。 本实施方式中，所述突起部8具有位于所述对应的分割主切削刃侧的至少1个第 一突起部分8a和与该第一突起部分8a相连、同时在第一突起部分8a的与对应的分割主切 削刃5a相反侧形成且比第一突起部分8a高的至少1个第二突起部分8b。因而，各突起部 8靠近对应的分割主切削刃5a形成第一突起部分8a。在此所说的第一突起部分8a和第二 突起部分8b相连的意思是第一突起部分8a的第二突起部分8b侧的端部和第二突起部分 8b的第一突起部分8a侧的端部连结，连结部分比第一突起部分8a的高度大这样构成。因 而，若整体看突起部8，则所述连结部分形成的构成是相对于第一突起部分8a表面没有凹 陷而是呈锥状变高。所述对置面17在第一突起部分8a上形成。另外，该第二突起部分8b 在第二突起部分8b的主切削刃5a侧具有与对应的分割主切削刃5a对置的切屑导向面18。
对置面17具备随着远离所述对置的分割主切削刃5a而使相对于所述前刀面的立 起角度逐渐变大的凹曲面或多个平面。从而在对置面17上切屑13与多个部分冲撞，加载 给第一突起部分8a的应力被分散。因此，能够分散加载在具有第一突起部分8a的突起部 8上的应力。 若具体地说明，根据本发明的构成，首先，切屑13与对置面17中、以支承面10为 基准立起角度小的部分冲撞，接下来与所述立起角度大的部分冲撞。 切屑13加载给对置面17的应力在最初碰撞时为最大，从而，在第一突起部分8a 上只形成有对置面17中、以支承面10为基准立起角度大的部分时，第一突起部分8a受到 的应力变大。因此，突起部8受到的应力变大。S卩，第一突起部分8a是用于防止支座壁面 10a挡住切屑13而造成的磨损，不过，镶刀由于受到切屑13带来的大应力而恶化严重，寿命 縮短。可是，为了避免镶刀lc的磨损而在第一突起部分8a上只形成对置面17中、以支承 面10为基准立起角度小的部分时，切屑13的巻曲作用不充分，结果是不能充分防止切屑与 支座壁面10a冲撞。
与之相对，本发明能够降低切屑13最初与第一突起部分8a冲撞时的应力，同时基 于在那以外部位上的冲撞而能够抑制切屑13与支座壁面10a碰撞。 图11是放大表示镶刀lc的短边侧的图，是简化表示切削时切屑13的生成状态的 侧视图。"凹曲面"或"多个平面"具有如图11所示随着远离所述对应的分割主切削刃5a 而以支承面3为基准的立起角度逐渐变大的部分。当对置面17为凹曲面时，在对置面17 上确定一点，将该点的切线和支承面10的角度作为a 。确定比该点更远离分割主切削刃 5a的另一点，将该点的切线和支承面10的角度作为13 。具备这些角度a 、 |3随着远离所 述对应的分割主切削刃5a而变大的部分。对置面17由多个平面构成时，将多个平面内的 1个平面和支承面10的角度作为a ，将比该平面更远离分割主切削刃5a的另一平面和支 承面10的角度作为e ，满足上述要件即可。还有，图11中，引出与支承面IO平行的辅助线 L，图示出a及|3 。 在此，所谓"凹曲面"，只要具备形成凹状的曲面即可，没有特别限定，可以只是曲 面、也可以是平面和曲面的组合，只要满足上述要件即可。 另外，具备"多个平面"时，2个以上的平面具有越多角度不同的面，在对置面17上 多次接触切屑13的可能性越高，作为优选。 还有，最优选是如图11所示具有凹曲面的情况，这种情况下，在对置面17上多次 碰撞的可能性高，能够有效地防止切屑13与支座壁面10a在加载应力的状态下、即在快速 度下的碰撞。 另外，对置面17的主切削刃5侧的端部在第一突起部分8a的主切削刃5侧形成， 因此，位于突起部8中、最靠近对应的分割主切削刃5a的位置。从而，切屑13最初与对置 面17以外的部位冲撞的概率下降，从而作为优选。 再有，第一突起部分8a具有所述对置面17的端部宽度最窄、随着远离所述对应的 分割主切削刃5a而宽度变大的部分。如上述，对置面17在切屑13冲撞的位置形成，另外， 切屑13的应力大到会磨损支座壁面10a。为此，按照对置面17后方宽度变宽这样形成第一 突起部分8a，从而能够加强突起部8，作为优选。 换言之，所述第一突起部分8a的所述主切削刃4侧随着向分别对应的所述分割主 切削刃5a靠近宽度和高度逐渐减小这样形成。从而与切屑13接触的突起部8随着向所述 分割主切削刃5a靠近而高度变低，换言之，随着远离分割主切削刃5a，突起部8的棱线部分 的高度逐渐变高，因此突起部8和切屑13的接触顺畅，切削阻力的急剧增加受到抑制。
另外，本实施方式中，各突起部8—体设有多个第一突起部分8a和l个第二突起 部分8b。换言之，所述第一突起部分8a相对于对置的分割主切削刃5a形成多个，该多个 第一突起部分8a在比所述对置面17更远离对应的分割主切削刃5a的位置由第二突起部 分8b相连而形成。由于具有该构成，从而成为突起部8彼此相互加强的关系，能够提高作 为多个突起部8整体的强度。 另外，在1个所述第二突起部分8b上连接形成2个以上所述第一突起部分8a，从 而能够分散从切屑13向各个第一突起部分8a加载的应力。 另外，各第二突起部分8b，在各突起部8的与对应的分割主切削刃5a相反侧比第 一突起部分8a形成得高。从而，能够有效地防止切屑13与支座壁面10a碰撞。另外，如本 实施方式那样，第二突起部分8b与具有对置面17的第一突起部分8a相连形成时，能够加强受到来自切屑13的大应力的突起部8的强度，作为优选。 再有，隆起部15和第二突起部分8b相连形成，从而不存在切屑13在隆起部15和 第二突起部分8b之间堆积的问题。 另外，作为第二突起部分8b也可以利用隆起部15，此时无须另行设置第二突起部 分8b，生产率优异。 另外，如上所述在镶刀lc的角部，与1个所述分割主切削刃5a连接、形成角切削 刃12。与位于该角切削刃12侧的分割主切削刃5a对应的所述突起部8形成为朝向所述角 切削刃12宽度和高度逐渐减小。从而能够利用所述角部切削刃12最大效率地且沿一定的 方向巻曲截面一部分形成圆弧状的切屑13。 另外，如图9所示，与角切削刃12对应的突起部8的角切削刃12侧的棱线和分割 主切削刃5a形成的角e为60° 85° ，在能够更可靠地将经由角切削刃12形成的切屑 13巻曲得很小方面最佳。若9小于60° ，则切屑13容易堆积，有可能增加切削阻力。另 外，若9大于85° ，则切屑13很难巻曲，从而不仅不能改善支座壁面10a的磨损，而且切 屑13的尺寸变大，切屑13的排出性下降，同时有可能产生由于切屑13咬入而造成的切削 刃缺损等不合理情况。 另外，该第二突起部分8b在第二突起部分8b的主切削刃5侧具有与对应的分割 主切削刃5a对置的切屑导向面18。切屑导向面18基于与第一突起部分8a的对置面17同 样的构成而实现，随着远离对置的分割主切削刃5a而从前刀面2逐渐立起。这样的切屑导 向面18抑制切屑13向与对置的分割主切削刃5a的方向相反方向前进。设置这样的切屑 导向面18时，沿着该切屑导向面18决定切屑13的排出方向，从而进一步提高切屑排出性， 能够防止由于切屑造成的支座壁面10a的损伤。 接下来，关于本发明的第五实施方式进行说明。图12是表示第五实施方式的切削 镶刀ld的立体图。图13是表示第五实施方式的切削镶刀ld的俯视图。图14是表示第五 实施方式的切削镶刀ld的长边侧的侧视图。图15是表示第五实施方式的切削镶刀ld的 短边侧的侧视图。本实施方式的镶刀ld与所述第四实施方式的镶刀lc特别类似，与第四 实施方式的镶刀lc的不同是关于与角切削刃12对应的突起部(以下，有时只称为"角突起 部")8c的构成。 本实施方式的镶刀ld中，角突起部8c通过与其他突起部8同样的构成实现。具 体地说，角突起部8c其2个第一突起部分8a和1个第二突起部分8b相连、构成一体。2个 第一突起部分8a中、镶刀ld外方侧的第一突起部分8a如上所述其棱线和分割主切削刃5a 形成的角9被设定为60° 85° 。另外，2个第一突起部分8a中、镶刀ld内方侧的第一 突起部分8a设定成使其棱线和与角切削刃12连接的分割主切削刃5a延伸的方向大致正 交。 通过这样形成2个第一突起部分8a，从而能够使由角切削刃12形成的切屑13巻 曲得小，且也能够使由与角切削刃12连接的分割主切削刃5a形成的切屑13巻曲得小。从 而能够进一步提高切屑排出性。 接下来，关于本发明的第六实施方式进行说明。图16是表示第六实施方式的切削 镶刀le的立体图。本实施方式的镶刀le与所述第五实施方式的镶刀ld特别类似，与第五 实施方式的镶刀ld不同的是所形成的槽部6的数量。
本实施方式的镶刀ld中，在后刀面4上形成多个、本实施方式中是3个其一端达 到所述前刀面2、另一端达到支座面3的槽部6。另外，在后刀面4上形成多个、本实施方式 中是2个其一端达到所述前刀面2、另一端没有达到支座面3的槽部6a。这种没有达到支 承面3的槽部6a在纵向的两侧形成。换言之，在与角切削刃12邻接的部分形成没有达到 支承面3的槽部6a。主切削刃5由利用槽部6、6a分割的多个、本实施方式中是6个分割主 切削刃5a构成。这样可减小分割主切削刃5a，从而减小切屑13。因此能够提高切屑排出 性。 接下来，关于装有所述各实施方式的镶刀1、la、lb、lc、ld、le(以下，有时只称为 "镶刀1")的铣削工具9及使用了铣削工具9的切削方法进行更详细地说明。图17是阶段 性表示切削方法的图，是表示切削被切削材料15前的准备阶段的立体图。图18阶段性表 示切削方法的图，是表示切削被切削材料15的阶段的立体图。图19是阶段性表示切削方 法的图，是表示被切削材料15切削结束的阶段的立体图。图20是阶段性表示切削方法的 图，是表示被切削材料15切削结束后的阶段的立体图。图21是表示使用了铣削工具9的 切削方法的流程图。以下，关于使用了铣削工具9的切削方法按照图21所示的流程图进行 说明。若开始切削方法，则转移到步骤al。 步骤al是安装工序，如图17所示，将镶刀1安装在支座10上时使分割主切削刃 5a的轴向前角为正，转入步骤a2。通过这样的安装工序构成铣削工具9。在此，在如本实施 方式在主切削刃5a上具备槽部6的镶刀1中，由于槽部6不进行切削，从而在只将多个单 一种类的镶刀1安装在支座上时，在被切削材料15的加工壁面上产生带状的切削残留部。 为此，对于所述的镶刀，如图12及图16所示，将槽部6的配置相互不同的镶刀ld、le在支 座10的同一圆周上交替配置。 步骤a2是接近工序，如图17所示，将铣削工具9接近长方体状的被切削材料15， 转入步骤a3。步骤a4是切削工序，如图18所示，旋转铣削工具9，使分割主切削刃5a接触 到被切削材料15表面，切削被切削材料15表面，转入步骤a4。因而，在步骤a3中如图19 所示，被切削材料15被加工成要求的形状。本实施方式中是旋转铣削工具9进行切削，不 过并不限定于此，可以像所说的车床那样旋转被切削材料15，将铣削工具9接近及抵接旋 转的被切削材料15进行切削。步骤a4是退刀工序，如图20所示，将铣削工具9从被切削 材料15退刀，结束本流程。 如以上说明，本实施方式的切削方法中，是往加工中心等工作机械(没有图示)上 安装铣削工具9，一边旋转铣削工具9 一边抵住被切削材料15的侧面，主切削刃5a反复地 对被切削材料15进行切入，从而进行凸缘加工等的切削。本实施方式的铣削工具9中，如 步骤al所说明，将槽部6的配置相互不同的镶刀ld、le在支座10的同一圆周上交替配置。 从而基于一方的镶刀ld的槽部6产生的切削残留被另一方镶刀le的分割主切削刃5a切 削，因此，结果是能够防止基于槽部6产生的切削残留，抑制切削后在被切削材料15的加工 壁面上产生台阶。并且，用像这样装有槽部6配置相互不同的镶刀ld、le的铣削工具9进 行加工之际的切屑13，其截面在宽度方向中央附近切屑厚度变得最厚，从而，如果在各分割 主切削刃5a的中央位置形成凹陷部7，则切屑厚度最厚的区域的接触面积变得最少，因此， 能够最大限度地发挥切削阻力减少的效果。 另外，当采用这种使用装有所述本发明的切削镶刀1的铣削工具9加工被切削材料15的切削方法的情况下，切屑13的巻曲直径变小，由此各切屑13的尺寸变小，因此切屑 13从切屑袋11向外部的排出变得顺畅，能够有效地抑制主切削刃由于切屑13的咬入而造 成的缺损等不合理情况。 本发明在不脱离其精神或主要特征的前提下，能够以其他各种方式实施。因而，所 述实施方式不过是仅仅在某些方面的例示，本发明的范围如专利申请的范围所示，说明书 正文中没有任何约束。再有，属于权利要求范围的变形和变更等全部在本发明的范围内。
产业上的可利用性 根据本发明，在与各分割主切削刃对应的附近区域形成相对于前刀面凹陷的凹陷 部。由于形成这样的凹陷部，从而能够减少由利用槽部分割的多个分割主切削刃生成的切 屑在前刀面上通过之际切屑与前刀面的接触比例。从而能够降低切削阻力。由于形成这样 的凹陷部，从而不会变更主切削刃的切削刃构成，因此能够维持着主切削刃的切削刃构成、 换言之不会降低切削刃强度而抑制切削加工等中的颤动。 另外，根据本发明，由于在邻接槽部之间的区域形成凹陷部，因此能够提高由邻接 的槽部间的分割主切削刃生成的切屑在凹陷部上通过的概率。从而能够只在必要的部位形 成凹陷部，因此能够尽量地减小由于形成凹陷部而引起的切削刃强度降低，抑制颤动。
另外，根据本发明，所述凹陷部沿着与所述各分割主切削刃大致垂直方向延伸设 置，因此沿着由所述各分割主切削刃生成的切屑流动的方向延伸设置所述凹陷部。从而有 效地减少切屑在前刀面上通过之际切屑与前刀面的接触比例，因此其结果是能够有效地降 低切削阻力。 另外，根据本发明，相对于所述各分割主切削刃设置多个所述凹陷部，因此能够减 小切屑在前刀面上通过之际与前刀面的接触比例、有效降低切削阻力。另外，在所述各分割 主切削刃附近的前刀面区域形成的邻接的凹陷部之间存在前刀面，因此基于该前刀面能够 维持切削镶刀的强度。 另外，根据本发明，在所述前刀面上、在与所述分割主切削刃对置的区域形成至少 l个突起部，因此，能够由前刀面上形成的所述突起挡住由分割主切削刃生成的切屑。从而 能够利用突起部巻曲切屑，因此能够提高切屑排出性。另外，由于巻曲切屑，从而能够防止 切屑与装有切削镶刀的支座本体的片袋壁面接触。从而切屑袋11的支座壁面10a不被切 屑磨损，能够长期使用支座。因此，能够实现成本性能高的切削镶刀。 另外，根据本发明，所述凹陷部在所述突起部和所述分割主切削刃之间延伸设置， 因此，能够同时实现切屑在凹陷部上通过之际的切削阻力的降低效果和切屑在凹陷部上通 过后被突起部挡住而带来的切屑处理效果。 另外，根据本发明，对置面的形成是随着远离所述对置的分割主切削刃而从所述 前刀面逐渐立起，因此能够将与对置面冲撞的切屑沿着对置面顺畅地引导。从而能够防止 突起部由于切屑而损伤，提高切屑排出性。 另外，根据本发明，对置面随着远离所述对置的分割主切削刃而使立起角度逐渐 变大，因此能够将与对置面冲撞的切屑沿着对置面巻曲切屑、顺畅地引导。从而能够防止突 起部由于切屑而损伤，提高切屑排出性。 另外，根据本发明，对置面为凹曲面，因此，能够可靠地将与对置面冲撞的切屑巻 曲，顺畅地引导。
另外，根据本发明，对置面包括立起角度不同的多个平面，因此，能够提高切屑与 对置面多次接触的概率。从而能够提高切屑排出性。 另外，根据本发明，所述对置面其所述对置面的主切削刃侧端部宽度最窄。切屑最 初与对置面冲撞的是主切削刃侧端部。切屑最初冲撞的部分从切屑受到最大的应力，因此 如上所述使该部分最窄，从而能够增大对切屑施加的压力。从而能够沿着对置面引导切屑 的排出方向。另外，还具有随着远离对应的分割主切削刃宽度变宽的部分，因此，对置面的 强度随着远离分割主切削刃而变大。从而能够防止对置面由于切屑而损伤，能够实现提高 切屑排出性的对置面。 另外，根据本发明，相对于对置的分割主切削刃设置多个突起部，从而能够增大切 屑与突起部冲撞的可能性。从而能够提高基于突起部的切屑排出性。另外，多个突起部在相 比所述对置面更远离所述对置的分割主切削刃侧的位置相连。与各突起部独立设置相比， 在间隔开的位置相连更能够提高突起部的强度。从而即使是设置多个突起部的情况也能够 防止由于切屑而损伤。 另外，根据本发明，在前刀面的大致中央具有贯通到下面的螺纹孔，在螺纹孔中拧 上螺钉构件，将螺钉构件再拧在装有切削镶刀的支座本体上，从而能够将切削镶刀可靠地 固定在支座本体上。另外，在螺纹孔周围具有隆起部，因此在螺纹孔中装有螺钉构件的状态 下，能够利用隆起部覆盖螺钉构件的头部。从而能够防止切屑冲撞螺钉构件头部而造成损 伤。另外，突起部和隆起部相连，因此，与突起部独立设置相比能够提高突起部强度。
另外，根据本发明，在与各分割主切削刃对应的附近区域形成相对于前刀面凹陷 的凹陷部。由于形成这样的凹陷部，从而能够减少由利用槽部分割的多个分割主切削刃生 成的切屑在前刀面上通过之际切屑与前刀面的接触比例。从而能够降低切削阻力。由于形 成这样的凹陷部，从而不会变更主切削刃的切削刃构成，因此能够维持着主切削刃的切削 刃构成、换言之不会降低切削刃强度而抑制切削加工等中的颤动。 另外，在附近区域形成至少1个突起部，突起部包括第一突起部分和第二突起部 分。第一突起部分比第二突起部分靠分割主切削刃侧形成，因此，由分割主切削刃生成的切 屑最初与第一突起部分冲撞。从而切屑能够沿着第一突起部分排出。另外，第二突起部分高 度大于第一突起部分，因此，能够使与第一突起部分冲撞后的切屑再与第二突起部分冲撞。 从而利用第二突起部分能够决定切屑的排出方向。因此，能够防止切屑与装有切削镶刀的 支座本体的片袋壁面接触。从而切屑袋11的支座壁面10a不被切屑磨损，能够长期使用支 座。因此，能够实现成本性能高的切削镶刀。 另外，根据本发明，突起部具有多个第一突起部分，因此能够增大切屑与突起部冲 撞的可能性。从而能够提高基于突起部的切屑排出性。另外，多个第一突起部分与l个第 二突起部分一体设置。从而，与独立设置多个将1个第一突起部分和1个第二突起部分一 体构成的突起部相比，通过将多个第一突起部分与1个第二突起部分一体设置，从而能够 提高突起部的强度，能够设置多个第一突起部分。从而，即使是设置多个第一突起部分的情 况下也能够防止由于切屑而损伤。 另外，根据本发明，所述第一突起部分形成随着向分割主切削刃靠近而变尖细的 形状。切屑最初与对置面冲撞的是分割主切削刃侧。切屑最初冲撞的部分从切屑受到最大 的应力，因此如上所述使该部分成为尖细的形状、最窄，从而能够增大对切屑施加的压力。从而能够沿着对置面引导切屑的排出方向。另外，还具有随着远离对应的分割主切削刃宽 度变宽的部分，因此，第一突起部分的强度随着远离分割主切削刃而变大。从而能够防止第 一突起部分由于切屑而损伤，能够提高切屑排出性。 另外，根据本发明，对置面的形成是随着远离所述对置的分割主切削刃而从所述 前刀面逐渐立起，因此能够将与对置面冲撞的切屑沿着对置面顺畅地引导。从而能够防止 第一突起部由于切屑而损伤，提高切屑排出性。 另外，根据本发明，对置面随着远离所述对置的分割主切削刃而使立起角度逐渐 变大，因此能够将与对置面冲撞的切屑沿着对置面巻曲切屑、顺畅地引导。从而能够防止突 起部由于切屑而损伤，提高切屑排出性。 另外，根据本发明，对置面为凹曲面，因此，能够可靠地将与对置面冲撞的切屑巻 曲，顺畅地引导。 另外，根据本发明，对置面包括立起角度不同的多个平面，因此，能够提高切屑与 对置面多次接触的概率。从而能够提高切屑排出性。 另外，根据本发明，切屑导向面的形成是随着远离所述对置的分割主切削刃而从 所述前刀面逐渐立起，因此，能够沿着第二突起部分的切屑导向面顺畅地引导由第一突起 部分的对置面引导的切屑。从而能够防止第二突起部分由于切屑而损伤，进一步提高切屑 排出性。 另外，根据本发明，切屑导向面抑制切屑向与所述对置的分割主切削刃的方向相 反方向前进，因此，能够可靠地防止切屑与装有切削镶刀的支座本体的片袋壁面接触。
另外，根据本发明，在前刀面的大致中央具有贯通到下面的螺纹孔，在螺纹孔中拧 上螺钉构件，将螺钉构件再拧在装有切削镶刀的支座本体上，从而能够将切削镶刀可靠地 固定在支座本体上。另外，在螺纹孔周围具有隆起部，因此在螺纹孔中装有螺钉构件的状态 下，能够利用隆起部覆盖螺钉构件的头部。从而能够防止螺钉构件头部冲撞切屑而损伤。另 外，第二突起部分和隆起部相连，因此，与第二突起部分独立设置相比能够提高第二突起部 分的强度。因此能够提高突起部的强度。 另外，根据本发明，在铣削工具支座上安装具备分割主切削刃和在与该分割主切
削刃邻接的前刀面上至少具备凹陷部的切削镶刀，因此能够降低在切屑形成阶段产生的切
削阻力。从而即使是在切入量大的切削加工等中，也能够抑制颤动等的发生。 另外，根据本发明，将所述切削镶刀安装在所述支座上时使所述分割主切削刃的
轴向前角为正，因此，切削时能够降低在各分割主切削刃向被切削材料咬入之际产生的切
削阻力。从而能够进一步降低颤动等的发生。 另外，根据本发明，采用所述铣削工具切削被切削材料表面，因此能够降低在切屑 形成阶段产生的切削阻力。从而即使是在切入量大的切削加工等中，也能够抑制颤动等的 发生，结果是能够使被切削材料的加工面状态良好地进行精加工。另外，由于铣削工具本 身的颤动受到抑制，由此能够减少对切削刃施加的冲击(微振动)，因此也能够延长工具寿 命。 另外，根据本发明，将所述切削镶刀装在铣削工具用支座上构成铣削工具，使用铣 削工具切削被切削材料，因此能够降低在切屑形成阶段产生的切削阻力。从而，即使是在切 入量大的切削加工等中，也能够抑制颤动等的发生，结果是能够使被切削材料的加工面状
16态良好地进行精加工。另外，由于铣削工具本身的颤动受到抑制，由此能够减少对切削刃施 加的冲击(微振动)，因此也能够延长工具寿命。
权利要求
一种切削镶刀，其特征在于，包括上面具备前刀面、侧面具备后刀面的本体部；在所述前刀面和所述后刀面的交叉棱线部形成的主切削刃；和在所述后刀面上形成的、一端达到所述前刀面的槽部，所述槽部相对于一个所述后刀面形成为多个，所述主切削刃由利用所述槽部分割的多个分割主切削刃构成，所述前刀面在与所述各分割主切削刃对应的附近区域且邻接的所述槽部之间的区域形成有相对于该前刀面凹陷的凹陷部。
2. 根据权利要求l所述的切削镶刀，其特征在于， 所述凹陷部沿着与所述各分割主切削刃大致垂直的方向延伸设置。
3. 根据权利要求l所述的切削镶刀，其特征在于， 所述凹陷部相对于所述各分割主切削刃形成多个。
4. 根据权利要求l所述的切削镶刀，其特征在于，在所述前刀面上，在与所述分割主切削刃对置的区域形成有至少1个突起部。
5. 根据权利要求4所述的切削镶刀，其特征在于， 所述凹陷部在所述突起部和所述分割主切削刃之间延伸设置。
6. 根据权利要求4所述的切削镶刀，其特征在于， 所述突起部具有与所述对应的分割主切削刃对置的对置面， 该对置面随着远离所述对置的分割主切削刃而从所述前刀面逐渐立起。
7. 根据权利要求4所述的切削镶刀，其特征在于，所述至少1个突起部具有与所述对应的分割主切削刃对置的对置面， 该对置面随着远离所述对置的分割主切削刃而使相对于所述前刀面的立起角度逐渐 变大。
8. 根据权利要求7所述的切削镶刀，其特征在于， 所述对置面为凹曲面。
9. 根据权利要求7所述的切削镶刀，其特征在于， 所述对置面包括相对于所述前刀面的立起角度不同的多个平面。
10. 根据权利要求6或7所述的切削镶刀，其特征在于，所述对置面的主切削刃侧端部位于所述突起部中最靠近所述对应的分割主切削刃的 位置处，所述突起部具有所述对置面的主切削刃侧端部宽度最窄、随着远离所述对应的分割主 切削刃而宽度变宽的部分。
11. 根据权利要求6或7所述的切削镶刀，其特征在于，所述突起部相对于所述对置的分割主切削刃设置多个，该多个突起部在相比所述对置 面更离开所述对置的分割主切削刃侧的位置相连。
12. 根据权利要求4所述的切削镶刀，其特征在于， 在所述前刀面的大致中央形成有贯通到下面的螺纹孔， 并且在所述螺纹孔周围具有隆起部， 所述突起部和所述隆起部相连。
13. —种切削镶刀，其特征在于，包括 上面具备前刀面、侧面具备后刀面的本体部； 在所述前刀面和所述后刀面的交叉棱线部形成的主切削刃；禾口 在所述后刀面上形成的、一端达到所述前刀面的槽部， 所述槽部相对于一个所述后刀面形成为多个， 所述主切削刃由利用所述槽部分割的多个分割主切削刃构成，所述前刀面在与所述各分割主切削刃对应的附近区域且邻接的所述槽部之间的区域 形成有相对于该前刀面凹陷的凹陷部及至少1个突起部， 所述突起部包括 第一突起部分；禾口形成在所述第一突起部分的与所述对应的分割主切削刃的相反侧且高度大于所述第 一突起部分的第二突起部分。
14. 根据权利要求13所述的切削镶刀，其特征在于， 所述突起部包括1个所述第二突起部分；禾口一体设置在1个第二突起部分上的多个所述第一突起部分。
15. 根据权利要求13所述的切削镶刀，其特征在于，所述第一突起部分是随着向所述对置的分割主切削刃靠近而宽度和高度逐渐减小的 尖细的形状。
16. 根据权利要求13所述的切削镶刀，其特征在于，所述第一突起部分的所述主切削刃侧具有与所述对应的分割主切削刃对置的对置面， 所述对置面随着远离所述对置的分割主切削刃而从所述前刀面逐渐立起。
17. 根据权利要求13所述的切削镶刀，其特征在于，所述第一突起部分的所述主切削刃侧具有与所述对应的分割主切削刃对置的对置面， 所述对置面随着远离所述对置的分割主切削刃而使相对于所述前刀面的立起角度逐 渐变大。
18. 根据权利要求17所述的切削镶刀，其特征在于， 所述对置面为凹曲面。
19. 根据权利要求17所述的切削镶刀，其特征在于， 所述对置面包括相对于所述前刀面的立起角度不同的多个面。
20. 根据权利要求13所述的切削镶刀，其特征在于，所述第二突起部分的所述主切削刃侧具有与所述对应的分割主切削刃对置的切屑导 向面，所述切屑导向面随着远离所述对置的分割主切削刃而从所述前刀面逐渐立起。
21. 根据权利要求13所述的切削镶刀，其特征在于，所述第二突起部分具有抑制切屑向所述对置的分割主切削刃方向的相反方向前进的 切屑导向面。
22. 根据权利要求13所述的切削镶刀，其特征在于， 在所述前刀面的大致中央形成有贯通到下面的螺纹孔，并且在所述螺纹孔周围具有隆起部， 所述第二突起部分和所述隆起部相连。
23. 根据权利要求20或21所述的切削镶刀，其特征在于， 所述第二突起部分是隆起部。
24. —种铣削工具，其特征在于，包括 权利要求1或权利要求13所述的切削镶刀；禾口 能够在外周位置拆装多个所述切削镶刀的铣削工具用支座。
25. 根据权利要求24所述的铣削工具，其特征在于，以所述分割主切削刃的轴向前角为正的方式将所述切削镶刀安装在所述铣削工具用 支座上。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种切削加工中也能够适用的切削镶刀。本发明的切削镶刀为大致板状，在后刀面(4)上形成槽部(6)，主切削刃(5)由利用槽部(6)分割的多个分割主切削刃(5a)构成，同时在前刀面(2)的分割主切削刃(5a)的附近区域与各分割主切削刃(5a)对应地形成相对于前刀面(2)凹陷的凹陷部(7)。
文档编号B23C5/20GK101791719SQ20091026369
公开日2010年8月4日 申请日期2006年10月24日 优先权日2005年10月28日
发明者石田琢也 申请人:京瓷株式会社