圆弧立铣刀以及切削加工方法_2

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上产生的阻力相等,因此在切削中不易在工具主体上引起颤振,在被切削件上容易产生高品质的加工面。
[0026]“多个内周侧副切削刃的第二面在靠近中心轴的部分连结”是指,换言之,如图1所示,当从端面侧观察工具主体30的前端部时,多个内周侧副切削刃4的连结的第二面40的区域从包括中心轴O在内的区域朝向各内周侧副切削刃4的径向外周侧呈带状地连续。
[0027]该带状的区域的宽度从中心轴O侧朝向径向外周侧逐渐扩大,能够在径向上的任意部分均匀产生如下所述的弯曲力矩:包括各内周侧副切削刃4的第二面40且是到旋转方向后方侧的切肩槽9为止的工具主体30的部分在切削时受到的阻力所产生的弯曲力矩。
[0028]当内周侧副切削刃4切削被切削件W时,在内周侧副切削刃4的径向的各部分作用有与距旋转中心即中心轴O的距离相应的弯曲力矩,包括内周侧副切削刃4的第二面40且是到旋转方向后方侧的切肩槽9为止的工具主体30的部分克服该弯曲力矩。在此,通过使第二面40形成从中心轴O侧朝向径向外周侧逐渐扩大的形状,克服切削时的弯曲力矩的部分的截面积从径向中心轴侧朝向外周侧逐渐增加。其结果是,在内周侧副切削刃4的靠近径向中心轴O的部分产生的弯曲应力度(弯曲力矩/剖面系数)与在靠近径向外周的部分产生的弯曲应力度容易变得均匀。相对于弯曲力矩的阻力在径向的各部分变得相同,由此内周侧副切削刃4的径向上的任意部分不易相对地成为弱点,相对于内周侧副切削刃4的破损的安全性提尚O
[0029]另外,通过使连结的第二面40的区域中的、从中心部分延伸的带状的区域的宽度从中心轴O侧朝向径向外周侧逐渐扩大,即便切削刃的片数增多为8片等,也能够充分确保在邻接的副切削刃3、3间形成的槽口 8的旋转方向的宽度。
[0030]如图5所示,工具主体30 (圆弧立铣刀I)处于切削状态时的圆弧刃6的最下点Pb位于从外周侧副切削刃5与圆弧刃6的边界(连接部)P2到圆弧刃6与外周刃7的边界(连接部)P4为止的区间。通过使圆弧刃6的最下点Pb处于该状态,在工具主体30的旋转轴O相对于被切削件W的厚度方向倾斜的状态下,即便圆弧刃6切削被切削件W,也能够在切削时避免外周侧副切削刃5与圆弧刃6的边界P2和被切削件W接触,因此能够在被切削件W上形成良好的加工面。“工具主体30处于切削状态时的(工具主体30切削时的)圆弧刃6的最下点Pb”是,使前端部朝下、从侧面观察工具主体30时的圆弧刃6的最下点Pb。“使工具主体30的前端部朝下”是指,使工具主体30的旋转轴O朝向被切削件的厚度方向(高度方向)。
[0031]在工具主体30的旋转轴O相对于被切削件W的厚度方向倾斜的状态下,在圆弧刃6切削被切削件W的过程中,在旋转轴O相对于被切削件W的厚度方向的角度发生变化的情况下,圆弧刃6的从与外周侧副切削刃5的边界P2到与外周刃7的边界P4为止的区间具有恒定的曲率半径R是适当的。
[0032]若圆弧刃6的曲率半径R恒定,贝_5所示的自从边界P2到边界P4的区间的曲率中心OR到圆弧刃6中的任一点为止的距离变得恒定,因此即便工具主体30的旋转轴O的倾斜角度发生变化、圆弧刃6的切削部分在圆弧刃6的周向上发生变化,也不会使切削刃2上的能够成为不连续的点的边界P2与被切削件W接触,获得始终以距曲率中心OR具有恒定距离的部分(区间)进行切削的状态。通过使参与切削的切削刃2的区间不存在不连续的点,避免给予被切削件W因不连续点导致的切削损伤等,因此,即便在出于提高加工效率的目的而增大切削速度的情况下,工具主体30的颤振也得以抑制,被切削件W能够获得高精度的加工面粗糙度。
[0033]另一方面,如图3(a)所示,在圆弧刃6的第二面60与外周侧副切削刃5的第二面50的边界(边界线)SR和外周侧副切削刃5的交点U(P2)位于不同于圆弧刃6的前刀面62与副切削刃3的前刀面31的边界(边界线)T和外周侧副切削刃5或圆弧刃6的交点V的位置的情况(技术方案2)下,具有相对于切削时的阻力对圆弧立铣刀(工具主体)造成的破损的安全性提高这样的优点。交点U(P2)也位于外周侧副切削刃5与圆弧刃6的边界。
[0034]例如,在图3(a)中,在外周侧副切削刃5与圆弧刃6的交点U不是连续的棱线(曲线)上的点、而是不连续且向表面侧凸出的点的情况下,如图3(c)所示,在交点V与交点U—致的情况下,切削时的阻力容易集中于交点U(V),因此存在交点U附近容易破损的趋势,基于圆弧立铣刀I的切削加工可能变得不稳定。
[0035]与此相对,如图3(a)、(b)所示,在交点U和交点V在径向上错离而位于不同的位置的情况下,切削时的阻力分散作用于交点U和交点V,因此交点U附近和交点V附近的破损的可能性降低,其结果是,基于圆弧立铣刀I的切削加工的稳定性提高。由于交点U是外周侧副切削刃5与圆弧刃6的边界,因此“交点U和交点V在径向上错离”是指,存在两前刀面62、31间的边界T与切削刃2相交的点即交点V位于外周侧副切削刃5上的情况(图3)和位于圆弧刃6上的情况。图3(a)示出交点V靠近交点U(P2)的情况,图3(b)示出交点U靠近内侧周副切削刃4与外周侧副切削刃5的边界PI的情况。
[0036]尤其是如图3(a)、(b)所示,在圆弧刃6的第二面60与外周侧副切削刃5的第二面50的边界SR和外周侧副切削刃5的交点U(P2)位于比圆弧刃6的前刀面62与副切削刃3的前刀面31的边界T和外周侧副切削刃5的交点V靠径向外周侧的位置的情况(技术方案3)下,与交点U和交点V—致的情况相比,能够将圆弧刃6的前刀面62的面积确保得较大,因此能够使切肩在恒定方向上容易流动。其结果是,切肩向被切削件的干涉的影响变小,因此能够提高被切削件W的加工面精度。如图3(b)那样,越是使交点V靠近边界Pl,圆弧刃6的前刀面62的面积越是扩大,因此切肩的排出性提高。
[0037]另外,当从端面侧观察工具主体30的前端部时,在多个副切削刃3绕中心轴O在工具主体30的旋转方向(周向)上均匀排列的情况(技术方案4)下,工具主体30的颤振得以抑制,获得被切削件的加工面品质变得良好的效果。在多个副切削刃3没有绕中心轴O均匀排列的情况下,各副切削刃3的切削量、切削深度可能产生差值,各副切削刃3受到的阻力也不同,因此容易引起颤振,也呈现被切削件的加工面品质下降的趋势,在多个副切削刃3均匀排列的情况下,各副切削刃3的切削量等不易产生差值。
[0038]在本发明的圆弧立铣刀I中,圆弧刃6的曲率半径R优选处于刃径D的I%?30%的范围内(技术方案5)。在曲率半径R不足刃径D的I %的情况下,因刀尖强度不足而容易产生崩刃,在超过刃径D的30%的情况下,难以形成副切削刃3。
[0039]另外,从圆弧立铣刀I的实用性方面出发,副切削刃3(切削刃2)为2?8片(优选为3?8片),至少构成切削刃2的基体优选由WC基超硬合金形成(技术方案6)。此外,从加工精度方面出发,优选为工具整体30由一体的WC基超硬合金制基体构成的整体立铣刀。副切削刃3优选为3片以上的理由是,连结的多个内周侧副切削刃4的第二面40成为在工具主体30的旋转方向上均匀分散的形状,工具主体30的切削时的稳定性增强。此外,通过使刃数多于2片刃,能够提高工具主体30的进给速度,从而能够实现高效率的加工。
[0040]技术方案I至6中任一者记载的圆弧立铣刀中,在圆弧刃6中的、从外周侧副切削刃5与圆弧刃6的边界P2到圆弧刃6与外周刃7的边界P4为止的区间具有恒定的曲率半径的情况下,适应相对于形成具有凹坑形状的槽部的被切削件设定轴向切入量而进行槽部的等高线加工的切削加工。此时,优选满足下述的条件式(I)以及(2)(技术方案7)。
[0041]^(l):ap<R/20
[0042]ap:轴向切入量
[0043]R:圆弧刃的曲率半径
[0044]式(2):Lw<LR<R;
[0045]Lw: (R2-Lz2)172
[0046]LR:从外周侧副切削刃与圆弧刃的边界到圆弧刃的最下点为止的长度
[0047]Lz:(R-ap)
[0048]通过满足上述的式(2),如图5所示,在圆弧刃6具有恒定的曲率的情况下,使圆弧刃6中的仅圆弧刃与被切削件W接触,不会产生因切削刃2上的能够成为不连续点的所述边界P2 (交点U)向被切削件W的接触等所造成的伤痕,通过实验确认被切削件W能够获得高品质的加工面。圆弧刃6的从与外周侧副切削刃5的边界P2到与外周刃7的边界P4为止的区间具有恒定的曲率半径R是指,如上所述,以工具主体30的旋转轴O相对于被切削件W的厚度方向倾斜的状态,圆弧刃6切削被切削件W的过程中,即便在旋转轴O相对于被切削件W的厚度方向的角度发生变化的情况下,也不使边界P2与被切削件W接触,获得始终以曲率半径R恒定的部分进行切削的状态。
[0049]在上述式(I)中,尤其是优选ap < R/20且R/50 < ap < R/20,进一步优选为R/30 < ap< RZ^O13Ap越是脱离式(I)的特定范围,越是导致加
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