铣刀工具及使用其的加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能够获得具备较高的表面精度的加工面的铣刀工具及使用其的加工方法。
【背景技术】
[0002]作为就表面粗糙度等表面精度而言能够高精度地精加工被削材的加工面的加工方法，以往一般为人所周知的是磨削加工，但近年来，为了通过以缩短加工时间为目的来使用铣刀工具的加工，即通过铣刀加工来获得与磨削加工同等的表面精度，而正积极地进行着研究。
[0003]而且，在被削材为铸铁的情况下，通常的铣刀加工被指出有如下问题，即露出在加工面上的石墨在切削加工时脱落而在石墨所处的部位产生凹坑，因该凹坑而使得表面粗糙度无法获得所需的精度。
[0004]因此，为了解决这种问题，以往虽有被削材为球状石墨铸铁的情况下的加工方法，但作为能够高精度地精加工表面粗糙度的铣刀加工方法，提出有下述专利文献I (日本专利特开2007-319990号公报)所公开的加工方法。
[0005]该加工方法是切削加工方法，即，使具有主切削刃及副切削刃的至少I个工具切入球状石墨铸铁的表面，并使工具与球状石墨铸铁相对移动而进行球状石墨铸铁的表面改质，且将工具与球状石墨铸铁的相对移动速度(切削速度)设为600m/min以上，利用周围的基体组织覆盖球状石墨铸铁表面的石墨。根据该加工方法，通过将切削速度设为600m/min以上而在球状石墨铸铁的基体组织的表层发生塑性流动，石墨被基体组织的塑性流动层覆盖，因此虽然略微残存表面粗糙度但不会局部性地产生极低的凹坑部分，能够获得与利用磨削加工所获得的研磨面同等的加工面。
[0006][现有技术文献]
[0007][专利文献]
[0008][专利文献I]日本专利特开2007-319990号公报
【发明内容】
[0009][发明所要解决的问题]
[0010]然而，在所述以往的加工方法中，由于将切削速度设定为600m/min以上(优选800?3000m/min)的极快的切削速度，所以有工具的寿命极短，另外缺损的危险性较高的问题。即使是作为高硬度的工具而为人熟知的使用立方氮化硼(cubic boron nitride，简称CBN)的工具，在以球状石墨铸铁作为被削材的情况下，该工具的所被推荐的一般的切削速度也为500m/min以下。另外，在为铣刀工具的情况下，由于成为断续加工，因此在切削速度较高的情况下，有工具容易缺损的倾向。
[0011]这样一来，在所述以往的加工方法中，工具寿命较短，因此，加工成本相应于工具成本而上升，另外，如果工具缺损，那么有被削材成为不合格品的问题。
[0012]本发明是鉴于以上实际情况而完成的，其目的在于提供一种不对工具施加过大的负载即能够获得与磨削加工同等的高精度的加工面精度的铣刀工具、及使用其的加工方法。
[0013][解决问题的技术手段]
[0014]用来解决所述问题的本发明是一种铣刀工具、及使用该铣刀工具对被削材进行平面加工的加工方法，该铣刀工具包括:工具主体，大致形状呈圆筒状或圆盘状；及多个刃部，沿圆周方向以预定的间隔至少设置在该工具主体的一端部的外周部；且
[0015]至少一个所述刃部具有发挥切削被削材的作用的主切削刃及副切削刃，该主切削刃位于比所述副切削刃更靠半径方向外侧，所述副切削刃相对于与所述工具主体的中心轴正交的平面的切削刃角具有成为朝向半径方向外侧的仰角的角度。
[0016]如上所述，在本发明的铣刀工具中，该铣刀工具的刃部具有发挥切削被削材的作用的主切削刃及副切削刃，主切削刃位于比副切削刃更靠半径方向外侧。因此，当使铣刀工具旋转，并且将该铣刀工具的位置设定在对被削材赋予切入的位置来使铣刀工具与被削材沿与该工具主体的中心轴正交的进给方向相对移动时，通过所述主切削刀及副切削刀而加工相当于对一个刃部设定的进给量的被削材的部分。
[0017]而且，主切削刃主要切削沿着进给方向的相当于进给量的厚度量，副切削刃由于其切削刃角被设定为成为朝向半径方向外侧的仰角的角度，因此切削微量地设定在加工平面上的与进给量及自身切削刃角对应的区域。此时，副切削刃的加工裕度极小，所以对于通过该副切削刃切削的被削材的加工面，不如以往那样将铣刀工具的切削速度提高到通常速度以上也会在其表层部分产生塑性流动，当假设在加工面上存在凹坑部分的情况下，该凹坑部分会通过所述塑性流动而被填埋，从而平坦化。
[0018]因此，在使用本发明的铣刀工具对被削材进行平面加工的情况下，即便是如铸铁那样容易因石墨脱落而在加工面上产生凹坑的被削材，也能够获得与磨削加工同等的表面精度，与磨削加工相比，能够高效率地获得具有所需的表面精度的加工面。
[0019]另外，无需如以往那样设定为较高的切削速度，而能够以通常的切削速度获得高精度的表面精度，因此无需对铣刀工具的刃部施加过大的负载而能够避免工具的短寿命化，并且能够避免加工成本上升。另外，由于工具缺损的风险也比以往低，因此也能够避免因工具缺损而导致被削材成为不合格品的问题。
[0020]此外，为了通过塑性流动而获得良好的表面精度，优选将所述副切削刃的所述切削刃角设为0.025度以上且0.11度以下的范围内，且优选将所述副切削刃的长度设为2mm以上且4mm以下的范围内。
[0021]原因在于，在副切削刃的切削刃角小于0.025度的情况下，副切削刃的切削区域过小，所以无法获得良好的塑性流动，另外，在副切削刃的切削刃角大于0.11度的情况下，副切削刃的切削区域反而过大而无法获得良好的塑性流动，在任一情况下均难以获得良好的加工面精度。此外，也有以下方面的原因，即在副切削刃的切削刃角大于0.11度的情况下，切削阻力变大，加工面反而粗糙。
[0022]另外，原因在于，如果副切削刃的长度短于2mm，那么无法获得良好的塑性流动，如果长于4_，那么切削阻力变大，加工面反而粗糙。
[0023]另外，本发明是一种加工方法，其是使用铣刀工具对被削材进行平面加工的方法，该铣刀工具包括:工具主体，大致形状呈圆筒状或圆盘状；及多个刃部，沿圆周方向以预定的间隔至少设置在该工具主体的一端部的外周部；且
[0024]至少一个所述刃部具有发挥切削所述被削材的作用的主切削刃及副切削刃，该主切削刃位于比所述副切削刃更靠半径方向外侧，所述副切削刃相对于与所述工具主体的中心轴正交的平面的切削刃角具有成为朝向半径方向外侧的仰角的角度；
[0025]使所述铣刀工具以其中心轴相对于针对所述被削材的进给方向前倾，并且所述至少一个刃部的所述副切削刃与进给平面在切削作用时所成的角度维持成为朝向半径方向外侧的仰角的角度的方式倾斜来对所述被削材进行平面加工。
[0026]根据该加工方法，在加工时，至少一个刃部的副切削刃与进给平面在切削作用时所成的角度维持在成为朝向半径方向外侧的仰角的角度，因此，如上所述，对于通过副切削刃切削的被削材的加工面，不如以往那样将铣刀工具的切削速度提高到通常速度以上也会在其表层部分产生塑性流动，当假设在加工面上存在凹坑部分的情况下，该凹坑部分通过所述塑性流动而被填埋，从而平坦化。这样一来，即便是如铸铁那样容易因石墨脱落而在加工面上产生凹坑的被削材，也能够获得与磨削加工同等的表面精度，与磨削加工相比，能够高效率地获得具有所需的表面精度的加工面。
[0027]另外，无需如以往那样设定为较高的切削速度，而能够以通常的切削速度获得高精度的表面精度，因此无需对铣刀工具的刃部施加过大的负载而能够避免工具的短寿命化，并且能够避免加工成本上升。另外，由于工具缺损的风险也比以往低，因此也能够避免因工具缺损而导致被削材成为不合格品的问题。
[0028]此外，在该加工方法中，为了通过塑性流动而获得良好的表面精度，铣刀工具的至少一个刃部的副切削刃与进给平面在切削作用时所成的角度也优选设定为0.025度以上且0.11度以下的范围内。
[0029]此外，本发明的铣刀工具只要具备所述特征即可，作为具体化的具体态样包含例如正面铣刀工具、偏铣刀、端铣刀等。
[0030][发明的效果]
[0031]如上所述，根据本发明，在切削时，副切削刃的切削刃角被设定为成为朝向半径方向外侧的仰角的角度，因此对于通过副切削刃切削的被削材的加工面，不如以往那样将铣刀工具的切削速度提高到通常速度以上也会在其表层部分产生塑性流动，即便是如铸铁那样容易因石墨脱落而在加工面上产生凹坑的被削材，也能够获得与磨削加工同等的表面精度，与磨削加工相比，能够高效率地获得具有所需的表面精度的加工面。
[0032]另外，无需如以往那样设定为较高的切削速度，而能够以通常的切削速度获得高精度的表面精度