圆弧立铣刀以及切削加工方法_3

文档序号:9915662阅读:来源:国知局
工面粗糙度恶化。满足上述式(2)的Lw<LR < 1?这样的关系是指,避免因边界P2向被切削件W的接触等引起的伤痕的产生,从而获得良好的加工面粗糙度。
[0050]发明效果
[0051 ]根据本发明的圆弧立铣刀,所有的内周侧副切削刃的后刀面在工具中心侧相互连结,连结的第二面的区域从包括中心轴在内的区域朝向各内周侧副切削刃的径向外周侧呈带状地连续,带状的区域的宽度朝向径向外周侧逐渐扩大,因此包括各内周侧副切削刃的第二面在内的部分在径向的任意部分均能够均匀产生由切削时受到的阻力产生的弯曲力矩。其结果是,内周侧副切削刃的径向的任意部分相对地不易成为弱点,因此相对于内周侧副切削刃的破损的安全性提尚。
[0052]另外,各内周侧副切削刃的第二面在靠近中心轴的部分相互连结,由此在各内周侧副切削刃产生的切削时的振动容易分散于所有内周侧副切削刃,难以在每个内周侧副切削刃产生振动,因此在切削中不易在工具主体上引起颤振,被切削件容易形成高品质的加工面。其结果是,由于能够获得亚微以下的加工面粗糙度,因此适用于像塑料成型用模具那样要求极高精度的加工面粗糙度(例如镜面加工)的工件的切削加工。
[0053]此外,将前端部朝下、从侧面观察工具主体时的圆弧刃的最下点位于从外周侧副切削刃与圆弧刃的边界到圆弧刃与外周刃的边界为止的区间,由此在切削时避免外周侧副切削刃与圆弧刃的边界和被切削件接触,因此能够在被切削件上形成良好的加工面。
[0054]根据本发明的切削加工方法,能够在圆弧刃具有恒定的曲率的情况下,在仅使圆弧刃的圆弧刃与被切削件接触的状态下,通过等高线加工来进行凹陷部的精加工,因此获得极高精度的加工面粗糙度。同时,由于圆弧刃前端部的切削阻力减小,即便以高速进行切削加工,也能够延长工具寿命。
【附图说明】
[0055]图1是示出从前端侧观察工具主体的切削刃部时的圆弧立铣刀的制作例的主视图。
[0056]图2是从A方向观察图1的圆弧立铣刀时的侧视图。
[0057]图3(a)是从前端侧观察图1的圆弧立铣刀的切削刃部的端面时的立体图。
[0058]图3(b)是示出圆弧刃的前刀面与副切削刃的前刀面的边界和外周侧副切削刃的交点V靠近内侧周副切削刃与外周侧副切削刃的边界Pl的情况下的切削刃和前刀面的样子的立体图。
[0059]图3(c)是示出圆弧刃的前刀面与副切削刃的前刀面的边界和外周侧副切削刃的交点V同外周侧副切削刃与圆弧刃的边界P2(交点U) —致的情况下的切削刃和前刀面的样子的立体图。
[0060]图4是示意性示出图1的圆弧立铣刀的主要部分的侧视图。
[0061 ]图5是用于说明本发明的切削加工方法的、图4的B部的扩大图。
[0062]图6(a)是示出专利文献I的圆弧立铣刀的前端部的侧视图。
[0063 ]图6 (b)是专利文献I的圆弧立铣刀的仰视图。
[0064]图7 (a)是示出专利文献2的圆弧立铣刀的刃部的侧视图。
[0065 ]图7 (b)是专利文献2的圆弧立铣刀的仰视图。
【具体实施方式】
[0066]以下,使用附图对本发明的圆弧立铣刀I进行详细说明。图1示出从工具主体30的前端侧观察到的本发明的圆弧立铣刀I的切削刃部20的样子,图2示出从A方向观察到的图1的圆弧立铣刀I的样子。如图1、2所示,圆弧立铣刀I在从端面侧观察工具主体30的前端部时具有:绕工具主体30的中心轴O排列的多个副切削刃3;与副切削刃3的径向外周侧连续(连接)的圆弧状的多个圆弧刃6;与圆弧刃6的径向外周侧连续(连接)并且沿着切肩槽9向工具主体30的后端部(柄部(省略图示))侧延伸配置的多个外周刃7,例如,工具主体30的整体构成一体形成的整体型的圆弧立铣刀。在图1中,Q表示工具的旋转方向。在附图中示出4片刃的圆弧立铣刀I的例子,但切削刃2的数量并不限于4片。
[0067]切削刃部20由多片切削刃2构成,在附图中由4片切削刃2a?2d构成。各切削刃2a?2d包括:将在径向上与中心轴O隔开距离的位置作为起点,在工具主体30的旋转方向上相互隔开距离的4片副切削刃3a?3d;与各副切削刃3a?3d的径向外周侧连续(连接)的4片圆弧刃6a?6d;以及与各圆弧刃6a?6d的径向外周侧连续(连接)的4片外周刃7a?7d(在图2中仅示出外周刃7a、7c、7d)。各外周刃7a?7d相对于中心轴O以规定角度倾斜,并且从工具主体30的前端部的外周侧向工具主体30的后端部侧延伸配置,在工具主体30的前端部的外周侧拐角附近与4片圆弧刃6a?6d连续(连接)。
[0068]各外周刃7a?7d为右手右切刃,扭转角例如被设定在15°?60°的范围内。在图示的例子中,由于圆弧立铣刀I为4片刃,因此与比4片刃多的情况相比,由于包括各切削刃2a?2d及其在其旋转方向后方侧形成的第二面(后刀面)在内的刃部的截面积较大,由此存在能够获得高精度的加工面粗糙度的优点。
[0069]各副切削刃3a?3d在接近中心轴O为止,如图2所示,随着朝向中心轴O向工具主体30的后端侧倾斜,并且以相等的长度形成。当从端面侧观察工具主体30时,各副切削刃3a?3d在径向上被划分为靠近中心轴O的内侧周副切削刃4a?4d和靠近外周的外周侧副切削刃5a?5d,内侧周副切削刃4a?4d与外周侧副切削刃5a?5d的边界Pl成为,在径向上划分在内侧周副切削刃4a?4d和外周侧副切削刃5a?5 d的旋转方向后方侧形成的作为后刀面的内周侧副切削刃的第二面40和外周侧副切削刃的第二面50的边界(边界线)Sb的旋转方向前方侧的端部。存在将边界Pl和边界Sb在工具主体30的表面侧明确表示为凸出的点或者凸出的棱线的情况、以及没有明确表示的情况。
[0070]各副切削刃3a?3d构成以在绕中心轴O的圆周方向(旋转方向)上呈相等的中心角90°的方式等间隔地配置的等分割型的副切削刃。根据所述等分割配置,如后述的图5所示,各切削刃2a?2d与被切削件(工件)W接触的周期变得恒定,即便在大范围内增加进给速度、切入量,切削阻力也不会变得过大,因此能够抑制颤振。
[0071]如图1所示,各内周侧副切削刃4a?4d的各第二面40(内周侧副切削刃4的后刀面)在靠近中心轴O的部分相互连结,呈连续的或者连续的面,在4片刃的情况下,这4片的第二面40集合而形成为大致十字状。根据所述形状,与现有的圆弧立铣刀相比,施加于各刃的切削阻力变得均匀,因此即便进行高效率加工也能够抑制颤振,从而能够获得高精度的加工面粗糙度。
[0072]在各内周侧副切削刃4的第二面40的旋转方向后方侧,构成在旋转方向上邻接的切削刃2、2间的槽口 8的槽口壁面80连续(邻接),在该槽口壁面80与其旋转方向前方侧的第二面40之间表示凸出的棱线。该凸出的棱线的中心轴O侧的端部在比中心轴O靠径向外侧的位置处与该旋转方向后方侧的内周侧副切削刃4相交,该相交的点成为所述各切削刃2a?2d的靠近中心轴O的起点。
[0073]其结果是,多个内周侧副切削刃4的第二面40集合的形状形成为,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的凹多边形的形状,在4片刃的情况下成为大致十字状。“包括中心轴O在内的区域”是包括槽口壁面80与其旋转方向前方侧的第二面40之间的凸出的棱线和旋转方向后方侧的内周侧副切削刃4的交点(靠近中心轴O的起点)在内的区域,可以说是多边形或者圆形的区域。
[0074]从包括中心轴O在内的区域朝向各内周侧副切削刃4的径向外周侧而连续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,在内周侧副切削刃4切削被切削件W时相对于绕中心轴O受到的弯曲力矩的阻力(弯曲应力度)在径向的全长的范围内变得均衡(相同)。
[0075]另外,如图4、图5所示,圆弧刃6形成为以使工具主体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为止的区间的方式对最下点Pb和边界P2的位置进行调整而成的形状。工具主体30的切削状态也可以是使工具主体30的前端部向下、从侧面观察工具主体30时的样子。
[0076]在此,即使处于切削状态的工具主体30的旋转轴O的倾斜角度发生变化、并且圆弧刃6的切削部分在圆弧刃6的周向上发生变化,也始终获得在距曲率中心OR具有恒定距离的部分进行切削的状态,在此基础上,圆弧刃6形成为从图5所示的边界P2到边界P4为止的区间的曲率半径R变得恒定的形状。在这种情况下,在从边界P2到边界P4为止的区间,由于从曲率中心OR到圆弧刃6为止的距离变得恒定,因此圆弧刃6的最下点Pb位于从边界P2到边界P4为止的区间,并且避免边界P2与被切削件W接触,从而使圆弧刃6切削被切削件W,能够在被切削件W上形成良好的加工面。
[0077]在构成切削刃2(2a?2d)的内周侧副切削刃4(4a?4d)以及外周侧副切削刃5(5a?5d)和圆弧刃6 (6a?6d)的旋转方向后方侧形成有后刀面。与内
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