切削刀片和刀尖更换式切削工具的制作方法_4

文档序号:9437536阅读:来源:国知局
的一个角部B。在图SB中描绘以穿过与角部B关联的切削刃部段2B中的从角部切削刃6离开的主切削刃的一个点P的方式与轴线5a平行的直线α。同样,在图SB中描绘以穿过切削刃部段2Β中的角部切削刃6的主切削刃侧的端部点q(比点P靠角部切削刃侧的点)的方式与轴线5a平行的直线β。穿过点P的直线α在图SB中到达在下表面3的角部H附近延伸的非切削交叉棱线区域3D的端部r。此外,穿过点q的直线β在图SB中到达在下表面3的角部H附近延伸的非切削交叉棱线区域3D的另一端部S。在其他切削刃部段中也是同样的。因而,在切削刀片12中,上下表面的另一方的一个切削刃部段的主切削刃的一部分在上下表面的一方的一个非切削交叉棱线区域的(轴线5a方向)里侧延伸。
[0081]如以上所述,在本第4实施方式的切削刀片12中,主切削刃7沿着上下表面2、3的每个与周侧面4的第I侧面部分4a之间的交叉棱线部的一部分延伸,副切削刃8沿着上下表面2、3的每个与周侧面4的第2侧面部分4b之间的交叉棱线部的实质上整体延伸。进而,各切削刃部段除了作为第I角部切削刃的角部切削刃6以外,还包含与副切削刃8相连的进一步的第2角部切削刃6B。因而,在切削刀片12中,仅在各切削刃部段的主切削刃的一部分的第I轴线方向里侧,具有非切削交叉棱线部9a、9b、9c、9d及非切削交叉棱线区域2A、2B、3C、3D。
[0082]在以上说明的本发明的第I至第4实施方式的切削刀片1、10、11、12中重要的是,在上表面2和下表面3的两者上形成有切削刃的切削刀片中,在相对于形成在上表面2或下表面3的一个面与周侧面4的交叉棱线部上的角部切削刃6或主切削刃7的某个或两者在刀片厚度方向上相邻的另一个面的交叉棱线部,至少设置有一处没有形成从落座面9突出的切削刃的部分即非切削交叉棱线部(非切削交叉棱线区域)。即,在双面使用的切削刀片中,在形成在上表面2和下表面3上的角部切削刃6及主切削刃7的某个或两者的正下方(或里侧),至少设置有一处没有形成切削刃的交叉棱线部。如果采用该构成,则上表面2和下表面3的形状并不限定于大致四边形。例如,本发明也能够应用于具有大致三角形或大致五边形的其他大致多边形的端面的切削刀片。另外,在这些第I至第4实施方式中,非切削交叉棱线区域与落座面9处于同一面上。但是,非切削交叉棱线区域并不限于与落座面9处于同一面上,可以具有各种形状,优选的是构成为作为落座面9的一部分发挥功能。
[0083]本发明的切削刀片优选的是由硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、或者含有金刚石或立方晶氮化硼的超高压烧结体等硬质材料、或被涂敷的这些硬质材料制作。
[0084]以下,对本发明的实施方式的刀尖更换式旋转切削工具进行说明。基于图9?图13B说明拆装自如地装配上述说明的第I实施方式的切削刀片I的第I实施方式的刀尖更换式旋转切削工具20。此外,在图14中表示拆装自如地装配有第2实施方式的切削刀片10的第2实施方式的刀尖更换式旋转切削工具27,在图15中表示拆装自如地装配有第3实施方式的切削刀片11的第3实施方式的刀尖更换式旋转切削工具28,在图16中表示拆装自如地装配有第4实施方式的切削刀片12的第4实施方式的刀尖更换式旋转切削工具29。
[0085]刀尖更换式旋转切削工具20包括工具主体21,在工具主体21上装配有多个具体而言装配有四个第I实施方式的切削刀片I。工具主体21具有大致圆筒的整体形状,具有从其前端侧21A延伸到基端侧21B的旋转轴线21C,在其前端面上从外周侧切开地设置有多个具体而言设置有四个刀片座22。刀片座22基本上由朝向工具旋转方向K前方的大致四边形状的底壁面23和相对于其底壁面23大致直角地配置的两个侧壁面24a、24b构成。在底壁面23的大致中央部设置有用来供固定螺钉插入的安装螺孔25。其中,虽然这里使用螺钉将切削刀片固定在刀片座上,但也可以通过除此以外的机械手段固定,在此情况下也可以将贯通孔5及安装螺孔25省略。在底壁面23的周缘部设置有避让部,以使得当将切削刀片I配置在刀片座22上时,比上表面2或下表面3的落座面9向轴线5a方向突出的切削刃不与刀片座22的底壁面23接触(参照图10)。在工具主体21的底壁面23的前端侧及外周侧的各缘部及其附近形成有支承抵接部23a,支承抵接部23a具有与切削刀片I的非切削交叉棱线部及非切削交叉棱线区域适合的形状。该支承抵接部23a也可以能够明确地从底壁面23的其他部分识别地构成,但这里与其一体地融合。
[0086]此外,在本实施方式中,刀片座22设置在确定为将工具主体21的外周均等地分割为四部分的四个部位,但并不限定于此。即,刀片座22的数量也可以是例如一个、两个、三个、五个等,比四个少或多。多个刀片座22也可以配置在确定为将外周不均等地分割的位置。在各个刀片座22的工具旋转方向K前方设置有用来将切削肩排出的切削肩槽26。
[0087]第I实施方式的切削刀片I以其上表面2或下表面3的某个与刀片座22的底壁面23对置的方式配置在刀片座22上。S卩,以当将形成在上表面2上的切削刃用于切削时下表面3与底壁面23对置的方式配置切削刀片。与此相对,以当将形成在下表面3上的切削刃用于切削时上表面2与底壁面23对置的方式配置切削刀片。由于刀片座22如上述那样采用突出的切削刃不与刀片座22接触的结构,所以不使用的切削刃特别是未使用的切削刃不会由于刀片座22的接触而损伤。
[0088]当然,在装配第2至第4实施方式的切削刀片10、11、12的旋转切削工具27、28、29的各情况下,刀片座22的底壁面23也具有与各个实施方式的切削刀片10、11、12的落座面9匹配的形状。在第2至第4实施方式的旋转切削工具中,也在工具主体21的底壁面23的前端侧及/或外周侧的各缘部及其附近,形成有具有与切削刀片的非切削交叉棱线部及非切削交叉棱线区域适合的形状的支承抵接部23a。在第2至第4实施方式的旋转切削工具中,该支承抵接部23a也可以构成为能够明确地从底壁面23的其他部分识别,但在这里与其一体地融合。此外,第2至第4实施方式的旋转切削工具的刀片座也为了防止不使用的切削刃与刀片座的干涉对其进行保护而具备避让部。因此,不使用的切削刃不会因与刀片座的碰撞或干涉而损伤。
[0089]以下,对本发明的切削刀片1、10、11、12和装配有它们的刀尖更换式旋转切削工具21、27、28、29的作用、效果进行说明。
[0090]首先,基于图17A?图21B说明作为相对于本实施方式的比较例的切削刀片100及切削工具110。另外,在图21B中省略了位于纸面里侧的切削刀片。切削刀片100基本上由分别具有大致四边形形状的上表面101及下表面102和将它们连接的周侧面103构成。在上表面101中,在处于对角的一组角部处分别形成有角部切削刃104,在从角部延伸的长边棱线部形成有主切削刃105,在从角部向与长边棱线部不同的方向延伸的短边棱线部形成有副切削刃106。在下表面102中也同样形成有角部切削刃104、主切削刃105、副切削刃106。并且,在切削刀片100中,以将处于下表面102的对角的角部切削刃104间连结的对角线与将上表面101的角部切削刃104间连结的对角线交叉的方式,在上下表面上配置有四个角部切削刃。因而,在该切削刀片100中,以在其厚度方向上上表面的角部切削刃和下表面的角部切削刃不并列的方式,配置有分别能够用于切削的四个角部。
[0091]此外,在切削刀片100中,如图17A?图17D所示,在与刀片座的底壁面接触的上表面101及下表面102的各自中,落座面107形成在该面的中央部附近,整体上从该面的边缘部离开地设置。因而,在该切削刀片100中,与刀片座的底壁面接触的落座面107从上表面101或下表面102与周侧面103的交叉棱线部离开而设置在刀片内侧,所以该切削刀片100仅在上下表面的安装孔周围的中央部分被刀片座的底壁面支承。由此,如图19、图20B、图21B的各剖视图所示,切削刀片仅在切削刀片的安装孔周围的中央部分被刀片座的底壁面支承,所以在切削刀片100及切削工具110中,当在切削刃上作用较大的力时,有可能发生由于切削刃的摆动而引起的振动或崩刃等问题。
[0092]另一方面,如上所述,本发明的切削刀片1、10、11、12在相对于形成于上表面2或下表面3的一个面的交叉棱线部上的角部切削刃6及主切削刃7的某个或两者在刀片厚度方向上相邻的另一个面的交叉棱线部,至少设置有一处没有形成切削刃的部分即非切削交叉棱线部。并且,该非切削交叉棱线部形成在落座面9与周侧面4之间。通过具备这样的构成,能够在切削中有大负荷作用的角部切削刃6或主切削刃7的正下方,利用刀片座将切削刀片牢固地支承。因而,能够有效地承受作用在切削刃整体上的切削力。因此,提高了切削刀片的固定性,并显著地抑制了由于受到切削力而引起的切削刃的摆动。因而,大幅减少了振动及崩刃的发生,能够获得切削刀片的寿命的提高及被切削物的加工表面品质的提高的效果。
[0093]根据上表面2或下表面3与周侧面4的交叉棱线部中的形成有与落座面相连的非切削交叉棱线部的区域,进一步能够产生独特的效果。以下对于第I实施方式的切削刀片I至第4实施方式的切削刀片12,说明各个方式中的效果。
[0094]在第I实施方式的切削刀片I中,如图9、图10所示,当角部A参与切削时,在其正下方,角部G全区域和到与其两端连接的主切削刃7侧及副切削刃8侧的交叉棱线部的一部分为止成为接触面部分即非切削交叉棱线区域。在沿着图1lA的XIB - XIB线的图1lB的剖视图中,表示了角部A中的角部切削刃6的正下方的非切削交叉棱线区域3C牢固地支承于刀片座22的底壁面23的支承抵接部23a的状态。此外,在沿着图12A的XIIB — XIIB线的图12B的剖视图中,表示了主切削刃7的正下方的非切削交叉棱线区域牢固地支承于刀片座22的底壁面23的支承抵接部23a的状态。此外,在沿着图13A的XI
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