专利名称：具有防碎屑和断裂的增强径向刃的径向端铣刀的制作方法
背景技术：
技术领域：
本发明涉及一种用于对金属模等工件进行仿形雕刻加工操作的一种径向端铣刀的改进，尤其是一种用于高速进给切削的径向端铣刀的改进。
2、背景技术通常球头端铣刀用于金属模等的仿形雕刻加工操作。但目前需要进行高效的切削加工，因此在使用中，径向端铣刀就经常代替球头端铣刀。
和球头端铣刀相比，径向端铣刀的切削刃和工件在很短的长度上接触。另外，因为球头端铣刀的尖端部位于其工具旋转轴线，所以球头端铣刀不可能获得高切削(铣削)速度。另一方面径向端铣刀却可以获得足够高的切削(铣削)速度，径向端铣刀切削力小，切削干净，很适合于高效的切削。
另外，对于径向端铣刀，在实际应用中，已经有了不同的改进。例如JP-A-7-246508就公开了一种改进的增强角R刃。以及JP-A-11-216609公开了一种提高切削性能(可切削性)的改进。
而且作为金属模等的加工，例如角加工，深切削加工或其他的大工具外伸长度加工都已经很常见。在这样的切削(铣削)加工过程中就会出现振动。这样适合于这些加工方法中端铣刀进给的进给(工作台进给速度)就会减小，因为这种使进给减小的方法根据NC程序能够很容易的进行加工。但是对于使该进给减小的方法，不仅使加工效率减小了，而且使抑制振动的效果也降低了，这样每齿(刃)进给就成比例减小了。所以切削刃和工件接触的频率就增加了，因而增大了磨损。
另外，在已知的方法中可以通过降低切削(铣削)速度来保持高效的振动抑制效果。但这些方法也成比例的减少了上述进给，并降低了加工效率。近来，在高速进给切削中，切削(铣削)速度虽然减小了，但是进给(工作台进给速度)却增加了。也就是，每齿(刃)进给却极大地增加了。
但是，该径向端铣刀却存在这样的问题，就是当每齿(刃)进给大幅度增加的时候，切削负载却集中在角R刃，角R刃的机械强度不可能承担这样的切削负载，所以角R刃就会在其端部断裂或破碎。尤其是，当在加工粗糙表面或其他大切削量的切削加工中进行高速进给切削时，切削力就会很大，就更容易发生破碎，所以切削条件就必须宽松，这就意味着当前的切削条件还不能达到高切削效率。
发明内容
本发明鉴于前述的情况，其目的是提供一种径向端铣刀，它可以抑制角R刃破碎和断裂，从而可以进行高进给切削。
本发明的另一个目的是提供一种径向端铣刀，其既能够增强角R(径向)刃对破碎和断裂的阻力，又能够提高角R刃所产生碎屑的排放性能，从而能够保证高进给切削。
本发明的另一目的是提供一种径向端铣刀，其可以提高角R刃的机械强度，从而增加使用寿命。
本发明的又一目的是提供一种径向端铣刀，其既可以提高角R(径向)刃的机械强度，又可以提高可切削性，从而保证能够可切削性本发明的又一目的是提供一种径向端铣刀，其可以在保持角R(径向)刃可切削性的情况下，提高外周刃破碎和断裂的阻力，从而更有效地进行高进给切削。
为了达到上述目的，根据本发明，提供有一种径向端铣刀，其具有一个形成在其端面的底刃，一个形成在其角部并设计成基本为四分之一圆弧的径向刃，一个螺旋形成在其侧面的外周刃，该底刃和径向刃在连接点A彼此连接，而该径向刃和外周刃在连接点B彼此连接，R代表径向端铣刀的轴向方向和在该径向刃的任何位置的法线方向之间的交角，该连接点A对应于该径向刃的R＝0°位置，而连接点B对应于该径向刃的R＝90°位置，其特征在于，在一个沿着穿过连接点A、B的平面中，而且由R剖视图表示一个沿着穿过连接点A、B且和上述径向刃的倾斜面相交叉的平面取的视图，径向刃的倾斜面设计成具有一条从连接点A延伸到连接点B的凸曲线。
在本发明的径向端铣刀中，MO代表在R剖面视图中，该凸曲线上离线段AB最远的位置，MO处于连接点A和在凸曲线上对应于线段AB的中点的位置之间的位置。
在本发明的径向端铣刀中，在R剖面视图中该径向刃的倾斜面的凸曲线的曲率在从连接点A到连接点B的方向逐渐变化。
在本发明的径向端铣刀中，凸曲线的最大曲率位置位于凸曲线上在连接点A和凸曲线上对应于线段AB的中点的位置之间的任何位置。
在本发明的径向端铣刀中，在凸曲线上的在连接点A和凸曲线上对应于线段AB的中点的位置之间的凸曲线的平均曲率大于在凸曲线上在连接点B和凸曲线上对应于线段AB的中点的位置之间的凸曲线的平均曲率。
在本发明的径向端铣刀中，构成径向刃的倾斜面的表面从径向刃的R＝90°位置到R＝0°位置设计成一种凸曲面，底刃的倾斜面从径向刃的R＝0°位置到径向端铣刀工具的旋转轴线基本上是平的。径向刃的倾斜面的倾斜角(或倾角)可以在径向刃的法线方向和径向端铣刀的径向方向，在整个径向刃R＝90°位置和R＝0°位置之间的区域内设定为一个负角。
在本发明的径向端铣刀中，底刃的倾斜面的工具旋转轴线的倾斜角小于径向刃在R＝0°位置的倾斜面的倾斜角。
底刃的倾斜面为一个张口加工面。
在本发明的径向端铣刀中，径向刃的刃角从锐角逐渐变化到钝角，再从径向端铣刀的底刃侧面到外周刃侧面从钝角变化到锐角，径向刃至少从R＝30°位置到R＝60°位置的刃角为一个钝角。
在本发明的径向端铣刀中，径向刃的刃角从锐角到钝角的过渡区域可以设定在径向刃R＝5°位置和R＝30°位置之间，径向刃的刃角从钝角到锐角的过渡区域可以设置在径向刃R＝60°位置和R＝85°位置之间。
在本发明的径向端铣刀中，钝角的最大值设定为95°或者更大，径向刃的最大钝角位置位于径向刃R＝30°位置和R＝50°之间。
在本发明的径向端铣刀中，穿过径向刃的R＝0°位置和R＝90°位置的线段AB相对于穿过径向刃的R＝0°位置的直线CL倾斜，沿着径向端铣刀的轴向方向观察径向端铣刀的端部的时候，在从10°到50°的旋转中心轴线方向的视图中，径向刃的刃脊线外伸量的最大值，即在垂直于径向端铣刀的轴向方向的剖面图中，从凸曲线段AB向外延伸的最大值设定为该角R半径的15％到30％。
在本发明的径向端铣刀中，该径向刃的中凸的刃脊线的外伸量的最大的位置位于刃脊线上的位置在R＝30°位置和R＝50°位置之间。
本发明的径向端铣刀中，对应于径向端铣刀沿着和其轴向方向在径向刃作为参照点的连接点A(R＝0°位置)处交叉成45°的方向所得到的透视图，在径向端铣刀的角R45°方向视图中，该径向刃弯曲成中凸形状，当在上述角R45°方向视图中，C代表一个线段AB上的突出位置，该线段AB穿过径向刃的R＝0°位置A和R＝90°位置B，C位置相对线段AB，突出于线段AB并对应中凸形状的径向刃的最大外伸量的位置，D代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的径向刃的最大外伸量3/4长度的位置，且靠近连接点A，E代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的径向刃的最大外伸量1/2长度的位置，且靠近连接点A，F代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的径向刃的最大外伸量1/4长度的位置，且靠近连接点A。线段CD，DE，EF，FA的长度各不相同，而且按顺序逐渐减小，上述各个线段长度的变化量也逐渐减小。而且，线段CD的长度设置为线段AC的长度的50％或者更多。
本发明的径向端铣刀中，线段AC的长度可以设置为不少于线段AB的长度的40％到50％之间范围内的任何值。
本发明的径向端铣刀中，在径向端铣刀的角R45°方向视图中，中凸形状的径向刃的外伸量的最大值可以设定在角R半径的15％到25％范围内。
本发明的径向端铣刀中，G代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的径向刃的最大外伸量3/4长度的位置，且靠近连接点B，H代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的径向刃的最大外伸量1/2长度的位置，且靠近连接点B，I代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的径向刃的最大外伸量1/4长度的位置，且靠近连接点B。线段AB上的线段CG，GH，HI，IB按顺序长度逐渐减小，变化量也逐渐减小。
本发明的径向端铣刀中，径向刃的法线方向的离隙角(或后角)在从径向刃R＝0°位置到R＝90°位置的方向上逐渐减小，其中在R＝0°位置，径向刃法线方向的离隙角可以设置为10°或者更大。
本发明的径向端铣刀中，在R＝90°位置的径向刃的法线方向的倾斜角可以设置成和外周刃的法向方向的倾斜角相同。
本发明的径向端铣刀中，沿着径向刃的法线方向观察，在径向刃的剖面图中径向刃的倾斜面设计成直线或凹曲线形状。
本发明的径向端铣刀中，在从径向刃的R＝0°位置到R＝90°位置的方向上，径向刃的倾斜面设计成一种凸曲面。
本发明的径向端铣刀中，径向刃的倾斜角在径向刃法线方向和径向端铣刀的径向方向可以设定为一个负角。
本发明的径向端铣刀中，径向端铣刀的端部的角部设定有多个径向刃，每个径向刃都设置有一个边界部分，边界部分的平均宽度和每个径向刃各不相同和/或在每个径向刃上各不相同。
本发明的径向端铣刀中，每个径向刃的边界部分的平均宽度可以设定为0.15毫米或更少。
本发明的径向端铣刀中，在边界部分可以设置有润滑涂层。
本发明的径向端铣刀中，径向刃扭转并连续地和螺旋形成在径向端铣刀的外周的外周刃相连，外周刃的螺旋角可以设定在35°到55°之间，径向刃和/或外周刃上的边界宽度为0.02到0.2毫米。
本发明的径向端铣刀中，径向刃可以为一种尖锐的刃。
本发明的径向端铣刀中，一第一切削刃代表一个位于底刃侧面上的径向刃的切削位置，一第二切削刃代表一个位于外周刃侧面上的径向刃的切削位置，该第一和第二切削刃的倾斜面在垂直于该端铣刀轴向方向的剖面图内中凸弯曲，其中第二切削刃具有一个碎屑凹槽间隙，在径向刃的刃底方向延伸并和倾斜面连续。
本发明的径向端铣刀中，碎屑凹槽间隙的宽度逐渐减小。
根据本发明，就可以提高R刃断裂的阻力，同时还可以改善R刃产生碎屑的排放性能，从而保证高速进给切削的完成。
而且，根据本发明，即使当本发明的径向端铣刀进行类似粗加工这样的大切削量加工操作，其也可以应用于三维曲面加工，仿形加工等加工操作中，而且还可以抑制R刃的破碎和断裂，进行每齿进给大的高效切削加工。另外，在三维曲面加工，仿形加工等加工操作中，还可以提高R刃的机械强度和可切削加工性能，从而能够进行高精度的高速进给切削操作。
而且，根据本发明，就可以在保持高切削性能的前提下，提高上述外周刃破碎和断裂的阻力，从而更稳定的进行可切削性。
图1是应用在本发明中的径向端铣刀的侧视图；图2是当在垂直于图1的工具旋转轴线(1-1)的方向观察图1的径向端铣刀时，所示为图1中径向端铣刀的角部倾斜面的放大视图；图3是本发明第一实施例径向端铣刀REM的角部放大剖面图；图4是当在垂直于上述工具旋转轴线的方向观察上述径向端铣刀时，所示为本发明第二实施例端铣刀的角部侧翼的视图；图5所示的是R刃1在不同位置(从R0°到R90°)的倾角变化；图6所示的是本发明第二实施例其沿着上述底刃侧的端铣刀的角部视图；图7是沿着轴向方向观察径向端铣刀时，第四实施例中径向端铣刀的角部放大平面图；图8是R45°方向视图，其示出了本发明第五实施例的径向端铣刀；图9是图8中R刃在上述角R45°方向观察的放大视图；图10是本发明第六实施例中径向端铣刀的角部放大侧视图；图11是沿着图10的线A-A取的剖视图；图12是本发明第七实施例包含上述R刃1，底刃2和外周边刃3的角部的放大视图；图13是沿着图12中的线B-B取的剖面图；图14是一个根据图12中的第七实施例的放大视图(R45°方向视图)，当每个R刃上的波状边界M的宽度彼此不同时，其示出了包含上述R刃1，底刃2和外周刃3的角部；图15是一个根据图12中的第七实施例的放大视图(R45°方向视图)，当每个R刃上的锯齿状边界M的宽度彼此不同时，其示出了包含上述R刃1，底刃2和外周刃3的角部；图16是在R45°方向视图中本发明第八实施例的径向端铣刀的角部的放大视图；图17是沿着图16中的线C-C取的剖面图；图18是沿着图16中的线D-D取的剖面图；图19是本发明第九实施例中径向端铣刀的端部的放大视图；图20是沿着图19中的线E-E取的剖面图；
图21是沿着图19中的线F-F取的剖面图；图22是沿着图19中的线G-G取的剖面图；图23是沿着图19中的线H-H取的剖面图；具体实施例方式下面将参考附图来描述本发明的优选实施例。
图1是应用在本发明中的径向端铣刀的侧视图，图2是图1中所示径向端铣刀的角部的放大视图。在单独描述本发明的实施例之前，首先来说明本发明中径向端铣刀的各个组成部分。
如图1、2所示，图1中所示径向端铣刀REM在其侧表面和尖端部设置有不同的切削刃。径向端铣刀REM的切削刃包括形成在径向端铣刀REM的底(端)面上的底(端)切削刃(下文称为“底刃”)2，形成在径向端铣刀REM上的径向切削刃1(下文称为“角R刃”或只称为“R刃”)和螺旋形成在径向端铣刀REM的侧面上的螺旋外周切削刃3(下文称为“外周刃”)。如图1，2所示，每个底刃2，每个径向刃1和每个外周刃3都彼此相连构成一个连续的从径向端铣刀REM的前侧到后侧延伸的切削刃，且上述径向端铣刀REM就设置有一些(两或更多)这样的切削刃。
在图1中，点划线(L-L)代表径向端铣刀的工具旋转轴线，其对应于径向端铣刀REM的旋转中心，虚线代表当径向端铣刀REM旋转的时候，径向端铣刀REM的旋转轨迹(RL)。参考标记4代表径向刃1的侧翼，参考标记5代表底刃2的侧翼，参考标记6代表外周刃3的侧翼。在图2中，参考标记7代表径向刃1的倾斜面，参考标记8代表一个端开面(底刃2的倾斜面)。参考字符A代表径向刃1和底刃2之间的连接点，参考字符B代表径向刃1和外周刃3之间的连接点。连接点A对应于R0°，而连接点B对应于R90°。
这里，R0°表示R刃1位于平行于径向端铣刀REM的工具旋转轴线(L-L)的直线上的一个端部位置，该直线穿过该R刃1的R中心(曲面中心)C。R90°表示R刃1位于垂直于径向端铣刀REM的工具旋转轴线(L-L)的直线上的另一个端部位置(连接点B)，该直线穿过该R刃1的中心C。也就是，REM的R0°位置对应于R刃1靠近在R刃1和底刃2之间连接点A的一个端部，而REM的R90°位置对应于R刃1靠近在R刃1和外周刃3之间连接点B的另一个端部。而且，REM的R45°位置表示一个包含位于一条直线上的R刃1的位置的部分，该直线在45°和该径向端铣刀REM的工具旋转轴线(L-L)相交，并通过该R刃1的R中心C。也就是，该R刃1的R45°点对应于在连接点A、B之间的中间位置。
接着，将参考附图在下面描述本发明的径向端铣刀优选实施例。在下面的实施例中，代表性使用的径向端铣刀在其尖端部的每个角部通常具有一个基本上为四分之一圆弧的角R刃，但是本发明并不局限于这种类型的径向端铣刀，还可应用于其它已知的径向端铣刀。
现在，参考图3来说明本发明第一实施例。
图3是本发明第一实施例的径向端铣刀REM的角部放大剖面图，其包含有连接连接点A、B的直线AB，并对应从径向刃1的倾斜面7的侧面观察的平面图。
在这个实施例中，图3中的径向端铣刀REM的角部的截面图，通过沿着穿过连接点A、B(也就是包含连接两个连接点A、B的线段AB)的平面切割REM的角部来获得，以便于和R刃1的倾斜面7相交。如此获得的截面图在下文中将称作“R截面图”。根据这个实施例，R刃1的倾斜面7的形状设计成使得R刃1的倾斜面7的线型LS，如图3所示，在R截面图中为凸形的曲线从连接点A延伸到连接点B。这样特定的表面形状为高进给切削径向端铣刀带来了不同的效果，而且适合于如下的高进给切削。也就是，R刃1的倾斜面7的表面形状设计成使在截面图中具有沿着至少一个穿过连接点A、B的平面的凸形的曲线，并和R刃1的倾斜面7相交。
在每齿进给增加的高速进给切削中，在工具的轴向方向上的切削量设定为角R的半径CR的35％或更少(在图2中，对应于在平行工具旋转轴线并穿过连接点A的直线和平行工具旋转轴线并穿过连接点B的直线之间的长度)。当进行这样的高进给切削时，由于切削刃的相位关系在连接点A附近就会产生碎屑，并在上倾斜方向流出，也就是，在从连接点A朝向连接点B的方向排出。所以，为了使径向端铣刀REM的R刃1具有高机械强度和高可切削性(切削或铣削性能)，也就是为了提高R刃1的高机械强度和高可切削性，在沿着穿过连接点A、B平面切割包含R刃1的角部获得的截面图中，每个R刃1的倾斜面的表面形状都被设计成具有从连接点A延伸到连接点B的凸曲线，以便于和R刃1的倾斜面7相交(交叉)。
本申请的发明人已经发现当每个R刃1的倾斜面7设计成具有特殊表面形状的时候，就可以提高R刃的切削刃的机械强度，在连接点A处产生的碎屑就可以很快和R刃1的倾斜面7分离开，并能够降低切削力，从而提高其可切削性能。
在这个实施例中，R刃1的倾斜面7的表面形状可以通过使用如上所述的R截面图来标定，因为所限定的R截面图使其能够简单可视的识别碎屑产生的位置和碎屑的流出方向，从而使R刃1的倾斜面7的截面形状一看就可以知道。
对于R截面图的倾斜面7的凸曲线(图3)，本申请的发明人同样发现如果增加凸曲线LS的曲率，就可以进一步提高可切削性。所以，可以优选的是在连接点A到连接点B的方向上，逐渐改变凸曲线LS的曲率。也可以将凸曲线LS的最大曲率位置18设置在连接点A和线段AB的中点15之间的区域16内的任何位置，这样有助于切削。而且，还可以优选的是在连接点A和线段AB的中点15之间的区域16内的凸曲线LS的平均曲率，也就是区域16的大致弧形部分的曲率设定为大于在中点15和连接点B之间的区域17内的大致弧形部分的曲率。
缩短在凸曲线LS的最大外伸位置18和碎屑之间的接触距离，这样就可以减小在这个地方的切削力。所以，在这个位置就可以获得最佳的可切削性能，因此，凸曲线的最大外伸位置18设在一个相当于角R的半径CR的35％或更少的位置时，效果是显著的。也就是说，当凸曲线LS的最大外伸位置18设在区域16中，就可以获得最佳的可切削加工性能，而且还就可以大幅度减小振动。
如上所述，在高速进给切削的一个通常位置时，工具轴向方向的切削量设定在角R的半径的35％或更少，其中每齿进给就极大地增加了。所以，尤其是通过设计R刃1的倾斜面7的表面形状，使其至少在区域16对应于一个主要用于切削加工的位置，具有一个在上述R截面图内的凸曲线，所以，主要用于切削加工的R刃1的部分就可以获得高机械强度和可切削性。
而且，在R刃1的连接点B附近还可以形成有一个凹槽或线性音分。这个位置不是主要用在切削加工中，其对高速进给切削没有任何影响。所以，这样的改变可以包含在本发明的主题中。
如果进行高速进给切削，其要比通常切削的切削负载大，而且切削负载更多集中在R刃本体的强度弱的部分，从而导致R刃的断裂。进而，当最大外伸部分位于区域16(在连接点A侧的区域)的倾斜面的凸曲线上时，相对线段AB的长度，区域16内的倾斜面的厚度大于在区域17(在连接点B侧的区域)内的倾斜面的厚度。所以，从强度平衡的角度来看，相对线段AB，在区域17中的R刃1的侧翼4的平均厚度就可以大于在区域16中的R刃1的侧翼4的平均厚度。这种结构使整个R刃可以保持最佳的强度平衡，从而提高防止断裂的阻力。
为了在R刃中达到高机械强度，可以优选的是在工具径向方向，R刃的倾斜角范围设置为负角，更加优选的是，考虑到机械强度和可切削性，R刃的倾斜角范围设置在-15°到-40°之间，如果在工具径向方向的倾斜角是一个负角，且该负值的绝对值就会小于15°，那么该切削刃强度是不够的。就很有可能产生碎屑。而且如果该负角的绝对值大于40°，切削刃强度就过大了，但可切削加工性能却降低了，所以切削力就增加了，因此就会发生振动，切削表面就更加粗糙了。为了能够满足R刃具有高机械强度和高可切削性能，倾斜角范围更加优选的是-20°到-35°。
而且有利的是增加切削刃的数量(切削刃设置)就可以进行高效切削。如果工件具有一个角部，当具有四个或更多切削刃的多刃端铣刀应用于该工件时，这些切削刃同时在该角部上操作，由于共振就很容易发生振动。所以，切削刃的数量最好是设置为三个。而且还可以通过应用TiALN硬质涂层或类似物或者铬(Cr)类润滑涂层来提高径向端铣刀的使用寿命(R刃或其他部分)。
下面将参考图2和3详细描述根据本发明第一实施例的优选实例。
(实例1)该实施例中的一个实例1使用了一种硬质合金特细颗粒形成的3切削刃型径向端铣刀，其中切削刃直径设定为10毫米，角R的半径CR设定为2毫米，切削刃涂覆有TiALN。在这个实例中，R刃1的倾斜面7的表面形状基于下列条件设计倾斜面7的表面形状在沿着穿过连接点A、B的平面的截面图中，具有从连接点A延伸到连接点B的凸曲线，以便于和R刃1的倾斜面7相交(相贯)；凸曲线的最大曲率位置设在一个比线段AB的中点15更靠近连接点A的位置上(也就是位于区域16内)；位于连接点A和中点15之间的区域16内的凸曲线LS的大致弧形部分的曲率要大于在连接点B和中点15之间的区域17内的凸曲线LS的大致弧形部分的曲率；凸曲线LS的最大外伸部18设置在比中点15更靠近连接点A的位置上，而且比其靠近为线段AB大约10％的距离；而R刃1的倾斜角在端铣刀的径向方向设定为-25°。
如上所述，区域16内的倾斜面7设计成凸面形式。当产生碎屑及碎屑沿着R刃1的倾斜面7排放的时候，该倾斜面7的凸面形设计使区域16中的倾斜面7只和碎屑在很短的距离接触很短的时间。
如图3所示，R刃1在区域17中的倾斜面7的厚度10大于其在区域16内的倾斜面7的厚度，从而可以提高整个R刃1的机械强度。
下面进行实例1的切削测试。在使用HRC40预硬钢作为工件的条件下，径向端铣刀的旋转量设定为每分钟1680转，每齿(刃)进给设定为0.625毫米每齿(刃)，进给速度为4200毫米/分，而在轴向方向0.6毫米螺距的工具外伸量为40毫米，通过送风的仿形操作来加工100毫米长、65毫米宽和30毫米深、具有坡度为3°侧壁的凹窝形状，可以观测到其损坏状态。
作为一个比较实例，在JP-A-7-246508和JP-A-11-216609中公开的径向端铣刀分别作为比较实例2和3，它们和本发明实例1具有相同的尺寸，进行上述和实例1相同的切削测试。
根据本发明的实例1，在凹窝角部的振动非常小，切削状态很稳定，直到切削深度达到30毫米，也就是在完成单成形加工之后，工具的破坏状态显示为带有轻微磨损宽度的正常磨损，且加工表面优良。另一方面，根据比较实例2，由于每齿进给很大，在第三路径加工时间就会产生碎屑，此时在工具轴向方向的切削深度设定为1.8毫米，振动集中在凹窝角部的加工时间内，而且切削噪音加强，在单成形加工后的工具损坏状态显示出R刃已经断裂。结果，不可能达到原来的加工形状。而且，根据比较实例3，在初始切削阶段，R刃就出现碎屑，在凹窝(或小型)形状达到加工的30％时，也就是达到9毫米的切削深度时，其使用寿命就结束了。
(实例2)制造一种径向端铣刀，其凸曲线的最大外伸部分18位于连接点B和中点15之间的区域17内，和实例1在相同条件下制造的径向端铣刀进行同样的切削测试，结果，直到深度达到30毫米，也就是完成单成形加工，在完成加工之后的工具破坏状态显示为没有碎屑产生的正常磨损。但是，和本发明的实例1相比较，却在一定程度上产生了振动，在加工表面上保留了一些振动的印记。
如上所述，根据上述实施例，可以提高R刃的断裂阻力，也可以非常良好的排放R刃处所产生的碎屑，从而提供了一种可以支持高速进给切削的径向端铣刀。
根据本发明第二实施例中的径向端铣刀其特征在于构成R刃1的倾斜面7的一个表面设计成在从如图4所示的从R90°位置到R0°位置的方向上具有一个凸曲面。而且从R0°位置延伸到工具旋转轴线(A-A)的端开面(底刃2的倾斜面)8基本上为平的。
如上所述，R刃1产生的碎屑沿着倾斜面7排放。根据这个实施例，为了减小倾斜面7和碎屑的接触，以及降低切削力，构成R刃1的倾斜面7的表面设计成具有一个从R90°位置到R0°位置方向的凸曲面。通过这种R刃1的倾斜面7的设计，就可以防止倾斜面7上的切削应力集中在一个方向，而可以分散在所有的方向上。另外，该实例不需要任何沿着流出方向阻止碎屑排放的步骤。
而且，在从R刃1的R0°位置延伸到上述工具旋转轴线的方向上底(端)刃2的倾斜面7可以设计为有一个大致的平面。所以，在R刃1上产生的碎屑就可以平滑的排放掉，而不会干扰底刃2的倾斜面7和处于边界的其他倾斜面。
而且在从R刃1的R90°位置到R0°位置的区域，在图5中NL所代表的R法线方向(R刃1的法线方向)和工具径向方向，R刃1的倾斜面7的倾斜角α都可以设置为负角。图5示出了R刃1的各个位置(从R0°到R90°)的倾斜角α的变化。这里，倾斜角α限定为在R刃1的任何位置(从R0°到R90°)的法线NL和图5位置中的倾斜面7的切线TL之间的交角。而且，离隙角γ限定为垂直于在R刃1的任何位置(从R0°到R90°)的法线NL的直线和图5位置中R刃1的侧翼4的切线之间的交角。
当倾斜面7的切线TL的方向处在图5中的法线NL的右侧的时候，倾斜角α为一个负值。另一方面，当切线TL的方向处在图5中的法线NL的左侧的时候，倾斜角α为一个正值。所以，图5示出了R刃1的倾斜面7的倾斜角α可以设定为一个在R0°到R90°区间的负值，在这个实施例中，倾斜角α的上述条件也同样满足于工具径向方向。
即使在三维曲面加工中，虽然切削载荷施加在更宽的方向范围上，但这个实施例中满足上述条件的径向端铣刀同样具有高切削刃强度。
而且在开始的时候，底刃(端刃)2可切削性能很差，这就会负面影响底刃2和R刃1之间的连接部分，也就是负面影响R刃1的R0°位置，所以R刃就可能破碎或断裂。因此，为了提高底刃2的可切削性能，底刃2的倾斜角可以设定为小于在R刃1的R0°位置的法线方向的倾斜角α。该底刃2的倾斜角最好是设定为一个正角。
在图5中，β代表R刃1的夹角，其限定为在R刃1的任何位置倾斜面7的切线和R刃1的侧翼4之间的交角。
为了进一步提高碎屑的排放性能，底刃2的张口(倾斜面)加工和R刃1的张口(倾斜面)加工都可以作为一系列加工来进行操作，构成R刃1的倾斜面7的面和构成底刃2的倾斜面8的面可以形成凸曲面，从而控制R刃1的断裂(破碎)。
而且，为了进行高效切削，还可以增加切削刃的数量。如果工件具有一个角部，当应用具有四个或更多切削刃的多刃端铣刀在工件上时，切削刃就会同时存在于角部，这样由于共振就很容易出现振荡。所以，切削刃的数量最好设定为三个，而且还可以通过应用TiALN硬质涂层或类似物或者铬类润滑涂层来提高径向端铣刀的使用寿命(R刃或其他部分)。
下面，将参考图2，4，和6详细描述本发明第二实施例中的优选实例。
(实例1)该实施例中的一个实例，使用了一种硬质合金特细颗粒形成的3切削刃径向端铣刀，其中切削刃直径设定为12毫米，角R的半径CR设定为2毫米，切削刃涂覆有TiALN。如图2，4和6所示，当在倾斜面侧面，侧翼侧面和底刃侧面观察R刃时，构成R刃1的倾斜面7的表面设计成具有一个从R90°位置到R0°位置的方向上的凸曲面，而且从R刃1的R0°位置延伸到工具旋转轴线(A-A)的端开面7(底刃2的侧翼)设计成基本上为平的。
在使用HRC40预硬钢作为工件的条件下，通过送风的仿形操作来在下列切削条件下加工150毫米长、18毫米宽和30毫米深、具有倾斜度为3°侧壁的凹窝沟槽形状径向端铣刀的旋转数量设定为每分钟2600转，每齿(刃)进给设定为0.16毫米每齿(刃)，进给速度为1250毫米/分，在轴向方向0.6毫米螺距的工具外伸量为65毫米，在切削测试之后，可以观测到其破损状态。
如上所述，在上面描述的传统径向端铣刀可以作为比较实例进行切削测试。
作为第二实施例中实例1的切削测试结果，振动非常小，即使在凹窝(或小型)成形的角部方向上的加工，切削状态也很稳定。而且在加工之后，也就是在完成单成形工作之后，直到切削深度达到30毫米，工具的破坏状态显示为具有轻微磨损宽度的正常磨损，加工表面优良。另一方面，根据比较实例，由于每齿进给很大，在第三路径加工时间就会产生碎屑，当在工具轴向方向的切削深度设定为1.8毫米时，振动就集中在凹窝角部加工的时间内，而且切削噪音加强，在单成形加工后的工具损坏状态显示出R刃已经断裂。结果达不到原始的加工形状。
(实例2)一种径向端铣刀和实例1以相同的方式制造，在从R刃1的R90°位置到R0°位置的R法线方向和工具径向方向，其倾斜角设定为负角。并在上述制造的径向端铣刀进行和实例1相同的切削测试。结果相对比实例1，在实例2中的切削更加稳定，工具的磨损宽度进一步减小，加工表面更加良好。
(实例3到5)下面，作为实例3到5，和实例1以相同方式制造的径向端铣刀，其中在从R刃1的R0°位置的法线方向的倾斜角一般设定在-5°，但是底(端)刃的倾斜角分别设定为-5°，0°，+5°，实例3到5的径向端铣刀进行和实例1相同的切削测试。结果在实例4，5，6中依次在所有工具(径向端铣刀)上的振动都非常小，切削稳定，具有轻微磨损宽度的工具磨损状态显示为正常磨损，而且加工表面良好。尤其是，切削噪音大幅度减小。而且在R刃1的R0°位置的磨损宽度很小。
表1示出了在第二实施例和上述比较实例(现有技术)之间的比较结果，当上述切削测试在下列条件下进行由一种硬质合金特细颗粒形成的3切削刃径向端铣刀，其中切削刃直径设定为10毫米，角R的半径CR设定为2毫米，切削刃涂覆有TiALN，预硬钢(HRC40)作为工件，通过干燥(送风)的仿形操作来加工150毫米长、18毫米宽和30毫米深、具有倾斜度为3°侧壁的凹窝形状径向端铣刀的旋转量设置为每分钟2520转，在轴向方向螺距为0.6毫米，径向螺距为3毫米，工具外伸长度为40毫米。
现有技术端铣刀中的R刃的倾斜面的表面形状不是凸曲面。
第二实施例端铣刀中的R刃的倾斜面的表面形状是凸曲面。
*在初始的切削阶段，碎屑发生在角R部*优良的切削状态，没有断裂，也没有碎屑如上所述，根据本发明，可以提供一种应用在三维曲面加工，仿形加工等中的径向端铣刀，其即使在粗加工等这样切削量较大的加工中也可以抑制R刃破碎和断裂，所以可以用来进行具有每齿大进给的高效切削。
当通过使用径向端铣刀进行高速进给切削时，通常使用仿形加工，因为和切削相关的位置在仿形加工中基本没有变化。根据本发明第三实施例中的径向端铣刀，切削刃的位置，也就是R刃1设计成使R刃1在R30°位置和R60°位置之间的部分具有一个钝角(这部分在下文称为“钝角位置”)。如上所述，R刃1位于在R0°位置和R90°位置(参看图5)之间的区域。
由于R刃1提供了钝角部分，使得造成切削载荷集中导致破碎和断裂的R刃1的部分在机械强度上得到加强。而且当机械强度更加重要时，钝角可以设定在R10°位置和R80°位置之间。另一方面，当切削刃性能(也就是切削性能)更加重要时，钝角可以设定在R30°位置和R60°位置之间。
而且，当在R刃1和底刃2之间的连接位置A与在R刃1和外周刃3之间的连接位置B的每个的R刃1的夹角β(也就是在R0°和R90°的夹角β)设定为一个锐角(参看图5)时，R刃1就可以平滑的和底刃2和外周刃3的每个相连。尤其是，对于底刃2和R刃1之间的连接，R刃1可以通过底刃2的倾斜角更加光滑的和底刃2连接。
根据这个实施例，从锐角部到R刃1上的钝角部的过渡区域范围可以设定为R刃1的R5°到R30°。上述底刃2的倾斜角α和夹角β在仿形等切削操作中起着主要作用。底刃2的倾斜角最好是设为一个正角。这样倾斜角α就可以在正角和负角之间变化，另外，可以改变上述R刃1的离隙角γ，使得R刃1的边缘形状可以在底刃2的线性形状和曲线形状之间变化。也就是，上述R刃1的倾斜角α和离隙角γ都可以变化。
R刃1的倾斜角α在连接位置A(R0°)保持为正值或零，然后如图5所示，按照一个增加的顺序从R5°，R10°，R20°，R25°和R30°，逐渐增加为一个大的负角。这时，R刃1的离隙角γ设定为对应曲线切削刃，其逐渐增大。所以，夹角β逐渐增大从而达到一个钝角。
而且，根据这个实施例，从锐角部到钝角部的过渡区域范围可以设定在R60°位置与R85°位置之间。对于外周刃3的倾斜角α和夹角β，由于在仿形等切削加工中外周刃3的重复切削，外周刃3将要切削的量也逐渐增大。所以，外周刃3的倾斜角最好是设定为一个正角，这样R刃1的倾斜角α就可以在正角和负角之间变化。另外，可以改变R刃1的离隙角γ，使得R刃1的刃形状可以从曲线形状变化到外周刃3的扭转或螺旋形状。也就是，R刃1的倾斜角α和离隙角γ都可以变化。
R刃1的倾斜角α在R刃1和外周刃3之间的连接位置B(也就是R90°)保持为正值或零，其朝向外周刃3的底端侧逐渐过渡到原始的倾斜角。同时，R刃1的离隙角γ和外周刃3设定为对应于扭转(螺旋)切削刃设置，当离隙角γ逐渐增大，其倾斜角逐渐过渡到一个正角，夹角逐渐减小，且其从钝角过渡到锐角。
根据该实施例，钝角的最大值可以设定为95°或更大。径向端铣刀REM的角R部容易磨损或破碎，因为在角R部的切削速度很高，在该角R部集中了大切削载荷，这样在切削过程中的切削热就很容易集中在该角R部。所以在该角R部，切削刃的机械强度必须提高，可以发现，如果R刃1的钝角位置的夹角的最大值设定为95°或更大时，就可以满足上述条件。另外由于可以缩短在R刃1的倾斜面侧的碎屑过渡距离，所以可以优选的是，最大夹角位置(95°或更大)可以设定在R30°和R50°之间的区域，这样就可以提高排放碎屑的性能。
这里，为了进一步抑制任何切削刃出现碎屑，底刃的张口加工和R刃的张口加工都可以由一系列加工操作来执行，以便于R刃和底刃的刃脊线形成一凸曲线，从而提高R刃破碎和断裂的阻力。而且，为了进行高效切削，可以增加切削刃的数量，如果工件具有一个角部，当具有四个或更多切削刃的多刃端铣刀应用于该工件时，这些切削刃同时在该角部上操作，由于共振就很容易发生振动。所以，切削刃的数量最好是设定为三个。而且还可以通过应用TiALN硬质涂层或类似物或者铬类润滑涂层来提高径向端铣刀的使用寿命(R刃或其他部分)。
下面，将描述根据第三实施例的优选实施例。
(实例1)该实施例中的一个实例，使用了一种硬质合金特细颗粒形成的3切削刃径向端铣刀，其中切削刃直径设定为12毫米，该角R的半径CR设定为2毫米，切削刃涂覆有TiALN。在该实例1中，R刃1的倾斜角α逐渐增加/减小，R刃1的离隙角γ 从R0°到R90°逐渐增加，使得R刃1的夹角β可以分别在R0°设定为83°，在R15°设定为90°，在R30°设定为98°，在R45°设定为100°，在R60°设定为98°，在R75°设定为90°，在R90°设定为87°。作为比较，和实例1以相同方式制造的径向端铣刀的R刃的夹角设定为一个在其整个区域的锐角，使其在R0°设定为83°，在R45°设定为85°，在R90°设定为87°。
在使用HRC40预硬钢作为工件的条件下，通过送风的仿形操作来在下列切削条件下加工150毫米长、18毫米宽和30毫米深、具有倾斜度为3°侧壁的凹窝沟槽形径向端铣刀的旋转量设置为每分钟2600转，每齿(刃)进给设置为0.16毫米每齿(刃)，进给速度为1250毫米/分，在轴向方向0.6毫米螺距的工具外伸量为65毫米，在切削测试之后，可以观测到其破损状态。
作为第三实施例中实例1的切削测试的结果，振动非常小，即使在凹窝角部方向上的加工，切削状态也很稳定。而且在工作之后，也就是在完成单成形工作之后，直到切削深度达到30毫米，工具的破坏状态显示为具有轻微磨损宽度的正常磨损，加工表面优良。另一方面，根据该比较实例，由于每齿进给很大，在第三路径加工时间就会产生碎屑，当在工具轴向方向的切削深度设定为1.8毫米时，振动就集中在凹窝角部的加工时间内，而且切削噪音加强，在单成形加工后的工具损坏状态显示出该R刃已经断裂。结果达不到原始的加工形状。
(实例2到5)下面，作为实例2，和实例1以相同方式制造的一种径向端铣刀，其中和实例1一样在R0°和R90°设定相同的夹角，但是，夹角在R45°设定为90°，作为实例3制造的径向端铣刀和实例1一样在R0°和R90°设定相同的夹角，但是夹角在R45°设定为95°，作为实例4制造的径向端铣刀和实例1一样在R0°和R90°设定相同的夹角，但是夹角在R45°设定为105°，作为实例5制造的径向端铣刀和实例1一样在R0°和R90°设定相同的夹角，但是夹角在R45°设定为110°。
实例2-5的径向端铣刀采取和实例1相同的切削测试，测试结果对于实例2到5，直到30毫米深，也就是完成单成形工作，达到了原始的加工形状。尤其是相对于实例1-3，振动非常小，切削状态也很稳定。表示宽度轻微磨损的破坏状态显示正常磨损，加工表面优良。对于实例2可以观察到轻微的碎屑。对于实例6，既看不到碎屑，也看不到断裂，但是振动和切削噪音却有点大。
(实例6到10)实例6到10和比较实例2的径向端铣刀都和实例1一样以相同的方式制造，改变R刃1上的从锐角到钝角的过渡区域位置，以便于该过渡区域可以设定为R5°(实例6)，R10°(实例7)，R20°(实例8)，R25°(实例9)，R30°(实例10)，R35°(比较实例2)。实例6-10和比较实例2采取和实例1相同的切削测试，测试结果对于实例6到10，直到30毫米深，也就是完成单成形工作，达到了原始的加工形状。尤其是相对于实例1和7，振动非常小，切削状态也很稳定。表示宽度轻微磨损的破坏状态显示为正常磨损，加工表面优良。对于实例10可以观察到轻微的碎屑。对于比较实例2，可以看到碎屑，而且振动和切削噪音有点大。
(实例11)作为实例11的径向端铣刀可以和实例1一样以相同的方式制造，其中可以通过一系列加工完成其底刃2和R刃1的张口加工，R刃和底刃的刃脊线形成一条凸曲线，在实例11上进行相同的切削测试。结果没有边缘部出现，这样就可以抑制碎屑。另外，也可以提高碎屑的排放性能，振动也会进一步得到抑制，切削状态更加稳定，单成形加工之后的端铣刀显示为具有轻微磨损宽度的正常磨损。
下面将参考图7来描述本发明径向端铣刀的第四实施例。
图7是沿着轴向方向观察径向端铣刀时，该实施例中径向端铣刀的端部放大平面图(这个视图在下文称为“端铣刀轴向视图”)。
根据本发明的第四实施例，穿过R刃1的连接点A(R0°)和B(R90°)的线段AB相对穿过连接点A(R0°)和径向端铣刀的端部的从10°到50°旋转中心O的直线CL(点划线表示)倾斜，R刃1的刃脊线的外伸量(长度)最大值(MAX)，即从该端铣刀轴向视图中凸曲线的线段AB向外外伸的最大值设定为该角R的半径CR的15％到30％。该旋转中心O代表该切削刃(底刃和R刃)的旋转中心，而且切削刃沿着上述旋转中心的旋转轨迹由一条链线表示。
根据这个实施例，在线段AB的倾斜角δ相对直线CL设定为10°到50°的条件下，在从R刃1的R0°位置到R90°位置的方向上，工件通常逐渐提前切削，以便于保持该切削刃性能和减小切削力。
如果倾斜角δ小于10°，上述效果就降低了。如果倾斜角δ大于50°，R刃1本身的厚度太小，在端铣刀轴向方向，由于切削力R刃1就会断裂。当用于三维加工时，因为在端铣刀的轴向切削力很大，R刃1的倾斜角δ最好是优选在20°到40°之间，更加优选为20°到30°之间。
如上所述，根据这个实施例，R刃1的刃脊线的外伸量(长度)的最大值(MAX)，即沿着该径向端铣刀的轴向剖视图中凸曲线的线段AB向外外伸的最大值设定为角R的半径CR的15％到30％。如果该最大值MAX小于15％，相对于线段AB，R刃1的刃脊线的凸曲线形状就对切削性能没有任何效果了。所以，就不可能提高切削性能。在另一方面，如果该最大值MAX大于30％，R刃1的刃脊线的凸曲线形状就会变形，曲率变大，所以就会减小R刃1的机械强度。
R刃1的刃脊线的外伸量的最大值MAX最好设定为角R的半径CR的20％到30％之间。
而且，根据这个实施例，达到R刃1的刃脊线的外伸量的最大值MAX的这个位置(在下文称为“EM位置”)可以设定在R刃1上的R30°位置到R50°位置之间的区域内，如果EM位置不在这个区域，该凸曲线形状就会变形。这样，就会降低切削性能，R刃1就不会和底刃2或外周刃3平滑的连接，以至于就会产生一些边缘部，而且切削力增大，出现不正常的磨损。
如上所述，根据这个实施例，就可以提高R刃1的刃机械强度，并减小切削力，所以在具有大切削量如粗加工加工过程中就可以抑制R刃1的破碎和断裂，从而保证每齿高进给的高速进给切削顺利进行。
这里，为了进一步抑制任何边缘部的发生，该底刃和R刃的张口加工可以通过一系列加工来完成，以便于R刃和底刃的刃脊线形成一条凸曲线，从而提高R刃破碎和断裂的阻力。
而且，为了进行高效切削，还可以增加切削刃的数量。如果工件具有一个角部，当应用具有四个或更多切削刃的多刃端铣刀时，切削刃就会同时出现于该角部，这样由于共振就很容易出现振荡。所以，切削刃的数量最好设定为三个，另外还可以通过应用TiALN硬质涂层或类似物或者铬类润滑涂层来提高径向端铣刀的使用寿命(R刃或其他部分)。
下面将详细描述本发明第一实施例的优选实例。
(实例1到5)由一种硬质合金特细颗粒形成的3切削刃径向端铣刀，其中切削刃直径设定为10毫米，角R的半径CR设定为2毫米，切削刃涂覆有TiALN。在这些径向端铣刀中，R刃1的倾斜角δ可以设定为5°(比较实例1)，10°(实例1)，20°(实例2)，30°(实例3)，40°(实例4)，50°(实例5)，60°(比较实例2)。
在使用HRC40预硬钢作为工件的条件下，通过送风的仿形操作来在下列切削条件下加工150毫米长、18毫米宽和30毫米深、具有倾斜度为3°侧壁的凹窝沟槽径向端铣刀的转数设定为每分钟2600转，每齿(刃)进给设定为0.16毫米每齿(刃)，进给速度为1250毫米/分，在工具轴向方向0.6毫米螺距的工具外伸量为65毫米，在切削测试之后，可以观测到其破损状态。
在第四实施例中实例1到5的切削测试结果，直到30毫米深，也就是完成单成形工作，达到了原始的加工形状。尤其是相对于实例2和3，振动非常小，切削状态也很稳定。尽管在实例5中看到有轻微的碎屑，但在其他的实例中，表示宽度轻微磨损的破坏状态显示正常磨损，加工表面优良。对于实例4，振动很小，但切削噪音却很大。而对于比较实例1，从初始切削阶段开始，振动和切削噪音都很大。单成形加工后的端铣刀破坏状态显示在R刃处出现大量的碎屑，没有达到原始的加工形状。而且，在比较实例2中，R刃自身的厚度太薄，在初始的切削阶段R刃就断裂了，造成其使用寿命过早结束。
(实例6到9)和实例1以相同方式制造的径向端铣刀，相对角R的半径CR，凸曲线形状(R刃1的刃脊线)从线段AB的外伸量的最大值MAX可以设定为15％(实例6)，20％(实例7)，25％(实例8)，30％(实例9)，35％(比较实例3)，也就是，其实际距离可以设定为0.3毫米(实例6)，0.4毫米(实例7)，0.5毫米(实例8)，0.6毫米(实例9)和0.7毫米(比较实例2)。
上述实例和实例1到5一样进行相同的切削测试，切削测试的结果，在实例6中出现的振动和切削噪音都很轻微。在实例7到9中，振动非常小，而且切削状态稳定。虽然在比较实例3中看到了轻微的碎屑，但是在其它实例中，具有轻微磨损宽度的磨损状态却是正常磨损，而且加工表面优良。
(实例10到16)和实例1以相同方式制造的径向端铣刀，在这些径向端铣刀中，R刃1的最大外伸量(EM)位置可以设定在R25°位置(实例10)，R30°位置(实例11)，R35°位置(实例12)，R40°位置(实例13)，R45°位置(实例14)，R50°位置(实例15)，R55°位置(实例16)。上述实例和实例1到5一样进行相同的切削测试，对于所有的径向端铣刀切削测试的结果，直到30毫米深，也就是完成单成形工作，达到了原始的加工形状。尤其是对于实例11到15，振动非常小，切削状态很稳定。该端铣刀的破坏状态显示为具有轻微磨损宽度的正常磨损状态，而且加工表面优良。在实例10中的和外周刃的连接部以及在实例16中的和底刃的连接部可以看到有一个边缘部，R刃1的凸曲线轻微变形，该边缘部出现轻微的振动和碎屑。
(实例17)作为实例17的径向端铣刀和实例1到5以相同的方式制造，底刃2的张口加工和R刃1的张口加工都可以由一系列加工来进行操作，使得R刃1和底刃2的刃脊线形成一条如图7所示的凸曲线。上述实例和实例1到5一样进行相同的切削测试，对于所有的径向端铣刀切削测试的结果，不仅由于没有边缘部而抑制了碎屑产生，而且还提高了碎屑的排放性能。所以，进一步减小了振动，切削状态更稳定，完成单成形加工之后，该端铣刀破坏状态显示为正常磨损状态的轻微磨损宽度进一步减小。
在上述描述的第四实施例中，当沿着该端铣刀轴向方向观察时，在该径向端铣刀端部的平面图中，R刃1的刃脊线达到外伸量最大值MAX的这个位置(也就是“EM位置”)可以设定在R刃1上R30°位置到R50°位置之间的区域内。根据本发明的第五实施例，在该径向端铣刀角R45°方向视图，该R刃1设计成中凸形状的曲线。这里，该径向端铣刀角R45°方向视图表示当在和该工具轴向方向(1-1)相交在如图8所示的作为参照点的R刃1的连接点A(R0°位置)并成45°的方向上观察该径向端铣刀时，所得到的径向端铣刀的透视图。
图9是R刃1在该角R45°方向观察的放大视图，图9中，C代表一个线段AB上的突出位置(穿过该R刃1的R0°位置(A)和R90°(B))，其相对线段AB，突出于线段AB并对应中凸R刃1的最大外伸量(长度)位置(对应于图7中外伸量的最大值MAX)。D代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸R刃1的最大外伸量3/4长度的位置，且靠近连接点A，E代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸R刃1的上述最大外伸量1/2长度的位置，且靠近连接点A，而F代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸R刃1的最大外伸量1/4长度的位置，且靠近连接点A。
根据第五实施例，线段CD，DE，EF，FA的长度各不相同，而且按顺序逐渐减小，各个线段长度减小的变化量如图9所示。而且，线段CD的长度设定为线段AC长度的50％或者更多。R刃1的这种设计提高了抑制碎屑的阻力。
尤其是，对于每齿进给高速增加的高进给切削，在通常的情况下，工具的轴向切削量可以为角R半径的大约30％，在角R刃R0°位置和R45°位置之间的区域，也就是在角R刃的底刃侧面，经常出现破碎和断裂。所以，更加希望该角R45°方向视图能够恰如其分的表现R刃1周围的位置形状，其和在该径向端铣刀轴向方向上的切屑深度最相关。
如果高进给切削中的每齿进给非常大，为了增加抑制碎屑产生和断裂的阻力，就有必要提高该R刃1的和径向端铣刀的轴向切屑深度相关的周围位置的机械强度。所以，为了提高机械强度，该R刃1设计成具有一个中凸的形状，尤其是在该径向端铣刀的角R45°方向视图中。这种设计可以提高该R刃1的机械强度并可以排除任何可能导致破碎或断裂的刃形位置，从而使R刃1能够增加抑制破碎和断裂的阻力。
而且，可以提高围绕R刃1的部分(下文称为“R刃位置”)的机械强度，其主要是应用于切削，并和在径向端铣刀的轴向的切屑深度相关，尤其是，切削负载都集中在该R刃的周围的位置(R刃位置)，其和在径向端铣刀轴向的切屑深度相关，这样线段CD的长度可以设定为线段AC长度的50％或者更多。
如果进行高进给切削，在通常的加工位置，工具轴向方向的切削量大约等于该角R半径的30％。所以，如果线段CD的长度设定为线段AC的长度的50％或者更多的话，和工具轴向上的切屑深度相关的R刃位置就会位于对应线段CD的位置上。这里，由于在R刃位置和工具轴向的切屑深度相关的线段CD的长度大于在其它位置的线段的长度，所以，和工具轴向的切屑深度相关的R刃位置的曲率就被抑制了。因此尽管进行的是高进给切削，但是仍然可以获得合适的形状，来提高和工具轴向的切屑深度相关的R刃位置的机械强度，增加R刃抑制破碎和断裂的阻力，从而获得稳定的工具使用寿命。
这里，考虑到其它位置的切削性能的平衡，线段CD的长度的上限最好设定为线段AC的长度的70％或更少，而且进一步优选为线段AC的长度的60％或更少。
如上所述，在通常的加工位置，工具轴向方向的切削量大约等于该角R半径的30％。这样从其中点朝向底刃侧面延伸的R刃部分主要进行切削。根据这个实施例，线段AC的长度可以设定为在不少于线段AB的长度的40％到50％之间范围内的任何一个值。也就是，从线段AB中凸的最大外伸量的位置位于从该R刃的中间点延伸到底刃的区域内，由此，所处区域的R刃的曲率增加，通过变形效果，就可以进一步保持切削性能，并降低切削力。
这里，当线段AB的长度设定为小于线段AB的长度40％时，和轴向的切屑深度相关的R刃位置可以位于靠近R90°的位置(外周刃侧面)，而不是最大外伸量的位置，这样就可以认为最大外伸量位置就限制于主要应用于切削的位置上。另外，中间点和R刃1的连接点B之间的区域的曲率大幅度增加，该R刃的形状整个变形，所以，考虑到机械强度，线段AC的长度设定为不小于线段AB的长度的40％。这种设计就可以使R刃具有优良的可切削性能和高机械强度，就可以保持包括R刃位置以及主要用于R刃的切削性能的切削刃强度，并降低切削力。
在径向端铣刀的角R45°方向视图中，R刃的中凸形状的外伸量的最大值可以设定为一个在角R半径的15％到25％范围内的值，这样就可以获得R刃的合适的曲率，优良的切削性能和足够的机械强度。这里，如果该中凸形状的外伸量最大值小于角R半径的15％，曲率就会减小，切削性能就会降低，而另一方面，如果该中凸形状的外伸量的最大值大于角R半径的25％，曲率就会增加，机械强度就会减弱。所以，角R半径的中凸形状的外伸量最大值应该设定为一个在角R半径15％到25％范围内的值。
如果在基本垂直的空心壁上进行仿形加工，就会在轴向方向重复切入操作，这样在第四和后续的插入操作中，就必须通过使用R刃整体进行切削。所以，对于线段AC，G代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的R刃1的最大外伸量3/4长度的位置，且靠近连接点B，H代表E一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的R刃1的最大外伸量1/2长度的位置，且靠近连接点B，I代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的R刃1的最大外伸量1/4长度的位置，且靠近连接点B。线段AB上的线段CG，GH，HI，IB按顺序长度逐渐减小，变化量也逐渐减小。
在工具轴向方向，该R刃的倾斜面也可以设计成具有凸曲面。这样就可以增强机械强度，提高碎屑的排放性能，抑制该R刃的断裂，减小切削力。另外，即使在每齿进给很大的高进给切削中，也可以进一步提高工具的使用寿命。这里，为了进一步获得可靠的R刃的机械强度，该R刃的倾斜角最好设定为一个负值，其角度范围最好为-15°到-30°。
而且，有利的是增加切削刃的数量(切削刃设置)就可以进行高效切削。如果工件具有一个角部，当具有四个或更多切削刃的多刃端铣刀应用于该工件时，这些切削刃同时在该角部上操作，由于共振就很容易发生振动。所以，切削刃的数量最好是设定为三个。而且还可以通过应用TiALN硬质涂层或类似物或者铬类润滑涂层来提高径向端铣刀的使用寿命(R刃或其他部分)。
下面，将详细描述本发明第一实施例的优选实例。
(实例1)由一种硬质合金特细颗粒形成的3切削刃径向端铣刀，其中切削刃直径设定为10毫米，角R的半径CR设定为2毫米，切削刃涂覆有TiALN。在图8和9的角R45°方向视图中，该R刃1为凸曲线形状，当C代表一个线段AB上的突出位置(穿过该R刃1的R0°位置(A)和R90°(B))，其相对线段AB，突出于线段AB并对应中凸形状的R刃1的最大外伸量(长度)位置(对应于图7中外伸量的最大值MAX)时，D代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的R刃1的最大外伸量3/4长度的位置，且靠近连接点A，E代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的R刃1的最大外伸量1/2长度的位置，且靠近连接点A，F代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的R刃1的最大外伸量1/4长度的位置，且靠近连接点A。G代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的R刃1的最大外伸量3/4长度的位置，且靠近连接点B，H代表E代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的R刃1的最大外伸量1/2长度的位置，且靠近连接点B，I代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的R刃1的最大外伸量1/4长度的位置，且靠近连接点B。该R刃1的中凸外伸量的最大值可以设定为该角R半径的20％(也就是0.4毫米)，线段CD，DE，EF，FA的长度可以分别设定为0.835毫米，0.285毫米，0.205毫米和0.155毫米，线段CG，GH，HI，IB可以分别设定为0.910毫米，0.355毫米，0.195毫米，0.175毫米。线段CD，DE，EF，FA按顺序逐渐减小，线段CG，GH，HI，IB按顺序长度也逐渐减小，而且，线段CD，DE，EF，FA和线段CG，GH，HI，IB的长度变化量也逐渐减小。这里，线段AC的长度可以设定为线段AC的长度的47.5％，线段CD的长度可以设定为线段AC的长度的56.4％。在工具径向方向，该R刃的倾斜角可以设定为-25°。
在使用HRC40预硬钢作为工件的条件下，通过送风的仿形操作来在下列切削条件下加工100毫米长、65毫米宽和30毫米深、具有倾斜度为3°侧壁的凹窝沟槽径向端铣刀的转数设定为每分钟1680转，每齿(刃)进给设定为0.625毫米每齿(刃)，进给速度为4200毫米/分，在轴向方向0.6毫米螺距的工具外伸量为40毫米，在切削测试之后，可以观测到其破损状态。
作为比较，在JP-A-7-246508和JP-A-11-216609中公开的径向端铣刀分别作为比较实例2和3，它们和本发明实例1具有相同的尺寸，进行上述和实例1相同的切削测试。
切削测试的结果，对于实例1，没有看到振动，通过凹窝成形，工作状态很稳定。而且，在和径向端铣刀的轴向方向的切削深度有关的R刃位置没有出现碎屑，工具磨损状态为正常磨损，仍可以进行高效的切削。另一方面，对于比较实例1和2，在初始切削状态，和径向端铣刀轴向方向的切削深度有关的R刃位置出现碎屑，振动比较集中，当单成形凹窝加工进行了30％的时候，也就是，对应于9毫米切削深度的时候，碎屑较集中，其使用寿命结束了。
(实例2到5)径向端铣刀和实例1以相同的方式制造，在图9所示的R刃1的中凸形状的最大外伸量设定为该角R的半径的10％(实例2)，15％(实例3)，20％(实例4)，30％(实例5)，也就是，设置为0.2毫米(实例2)，0.3毫米(实例3)，0.5毫米(实例4)，0.6毫米(实例5)，并和实例1一样进行同样的切削测试，该R刃1的中凸形状的最大外伸量设定为该角R的半径的20％，也就是0.4毫米。
对于实例1，3，4的切削测试结果，凹窝单件成形加工工作很稳定，振动很小，而且没有碎屑产生，工具的磨损状态为正常磨损，仍然可以进行高效的切削。而且，对于实例2，5，可以完成凹窝单件成形加工，但是实例2中有轻微的振动产生，切削噪音较集中，实例5可以看到和轴向的切削相关的R刃位置处有碎屑产生。
(实例6)和实例1一样以相同方式制造一种径向端铣刀，其中R刃的倾斜面在工具轴向方向具有凸曲面，并和实例1进行相同的切削测试。切削测试的结果比较于实例1，振动很小，切削状态也很稳定，该端铣刀损坏状态显示为具有轻微磨损的正常磨损，加工表面优良。
表2所示的是在第五实施例中的实例和比较实例(现有技术)之间的平均比较结果，切削测试在下列条件下进行由一种硬质合金特细颗粒形成的3切削刃径向端铣刀，其中切削刃直径设定为12毫米，该角R的半径CR设定为2毫米，切削刃涂覆有TiALLN，预硬钢(HRC40)作为工件，通过送风(干燥)的仿形操作来加工150毫米长、18毫米宽和30毫米深、具有倾斜度为3°侧壁的凹窝形状径向端铣刀的转数设定为每分钟26000转，工作台进给速度1250毫米/分，每齿(刃)进给设置为0.16毫米，Z轴螺距(轴向方向螺距)0.5毫米，XY螺距(径向螺距)为3毫米。
对于传统的径向端铣刀，其几乎不考虑R刃的法线方向上的离隙角γ，R刃的法线方向的离隙角γ在整个从R刃的R0°位置到R90°位置的区域内固定不变。所以当每齿进给大幅度增加的时候，在R刃1的R0°位置和R45°位置之间的区域内，在工具径向方向，R刃1的侧翼的离隙角γ变小。结果，R刃1的侧翼的磨损就会集中，这样R刃1的使用寿命就会提前结束，或者在极端的情况下，还会发生撞击，不可能再进行切削。
而且，比较在R刃1的R0°位置和R45°位置之间的区域，工具径向方向上的切削量自身较大，切削速度很高，切削负载就很容易集中在该R刃1的R0°位置和R45°位置之间的区域内。所以在R刃1的R0°位置和R45°位置之间的区域内，R刃1的机械强度不可能承担该切削负载，有可能发生粘着以及其它现象，使其使用寿命由于断裂而过早结束。
而本发明的第六实施例，高度重视到了R的侧翼的离隙角γ，也就是，在这个实施例中，径向端铣刀设计成R刃的法线方向的离隙角γ在R刃1的R0°位置和R90°位置之间逐渐减小，R刃1的R0°位置的离隙角γ可以设定为10°或者更大。
图10是径向端铣刀的端部放大侧视图，图11是沿着图10线A-A的剖视图。
当从该R0°位置过渡到R45°位置时，有一种趋势就是R刃1的切削量越大，切削速度越高，切削负载就很容易集中。所以，通过逐渐减小在R刃的R0°位置和R90°位置之间的R刃的法线方向的离隙角γ，就可以在R刃的1R0°位置和R90°位置之间提高R刃1的机械强度。另外，在切削过程中基本恒定的保持R刃的侧翼和工件之间的间隙。该R刃的侧翼和工件之间的间隙在切削过程中由在工具旋转方向的离隙角所确定，在工具旋转方向的离隙角相对于R0°位置周围法线方向的离隙角γ减小。所以，R刃1的法线方向的离隙角γ在R刃1的R0°位置的方向增加，而且，法线方向的离隙角γ和工具旋转方向的离隙角γ在R90°位置彼此相等，这样R刃1的法线方向的离隙角γ在R刃1的R0°位置的方向就会减小。
R刃的侧翼和工件之间的间隙通过如上所述的改变法线方向的离隙角γ就可以保持基本恒定，使其可切削加工性能(切削性能)保持稳定，可靠的进行高速切削。
其次，根据这个实施例，在R刃1的R0°位置的方向，R刃1的法线方向的离隙角γ可以设定为10°或更大。如果该离隙角γ小于10°，R刃的侧翼4和工件之间的间隙就不够，尤其是在高速进给切削中，就会产生撞击和由于在工具旋转方向的离隙角不足，造成切削力增加，可能发生粘着以及其它现象，造成其使用寿命减少。所以，法线方向的离隙角γ最好设定为12°或者更大。而且考虑到该刃的机械强度，离隙角γ的上限最好设定为20°或更小。
可以优选的是，可以从R0°位置到R90°位置连续的改变法线方向的离隙角γ，以便于保持侧翼和工件之间的间隙。而且，在R90°位置的离隙角γ最好设定为和外周刃3的侧翼基本相同，以便于R刃1的侧翼和外周刃3的侧翼可以彼此平滑的连接，而不需要任何步骤。例如，相对外周刃3的离隙角，R刃1的离隙角γ可以设定为±1°。
如上所述，通过实施这个实施例，R刃1可以具有很高的机械强度，和优良的切削性能，就可以进行每齿进给大幅度增加的高进给切削。
第三，根据这个实施例，在沿着法线方向的R刃的剖面图中，R刃1的侧翼可以设计成直线形状(如图11中的实线所示)或凹形状(如图11中的虚线所示)。通过这样的设计，就可以在切削刃的刃尖端附近增加R刃的侧翼和工件之间的间隙，抑制磨损和粘着，减小切削力，使R刃的使用寿命得以提高。这里，如果凹曲线的曲率半径很小，其就会影响碰撞和刃的机械强度。所以，凹曲线的曲率半径最好设定为R刃的半径的30倍，优选为50倍，或者更多。
第四，根据这个实施例，该R刃1产生的碎屑通过R刃的倾斜面排放，这样构成R刃1的倾斜面7的表面就可以设计成在从R0°位置到R90°位置的方向上具有凸曲面形状。通过这样的设计，就可以减小该倾斜面和碎屑的接触部分，从而减小切削力。而且，就可以防止切削应力集中在倾斜面7的部分上，这样就将应力分散在所有的方向上。另外，还可以省略干扰碎屑流动的步骤。
第五，根据本实施例，R刃从R0°位置到R90°位置的倾斜角可以在R刃1的法线方向和工具径向方向都设定为一个负角，从而提高R刃1的机械强度，进行高进给切削，进一步提高使用寿命。
其中有利的是，就是可以增加切削刃的数量(切削刃设置)以进行高效切削。如果工件具有一个角部，当具有四个或更多切削刃的多刃端铣刀应用于该工件时，这些切削刃同时在该角部上操作，由于共振就很容易发生振动。所以，切削刃的数量最好是设定为三个。而且还可以通过应用TiALN硬质涂层或类似物或者铬类润滑涂层来提高径向端铣刀的使用寿命(R刃或其他部分)。
下面，将详细描述本发明第六实施例的优选实例。
(实例1)作为实例1，制造一种由硬质合金特细颗粒形成的4切削刃径向端铣刀，其中切削刃直径设定为12毫米，该角R的半径CR设定为2毫米，外周刃3的螺旋角设定为43°，切削刃涂覆有TiALN。
如图10所示，在R0°位置(A)法线方向的离隙角可以设定为12°。并在到R90°位置的方向上逐渐减小。在沿着R刃1的法线方向的剖面图中，R刃1的侧翼4可以设计成基本为直线的形状。和实例1具有相同尺寸的径向端铣刀作为比较实例1、2制造，使其在整个R0°位置和R90°位置(比较实例1)之间的区域内，法线方向的离隙角固定在8°，(比较实例1)或12°(比较实例2)。
实例1和比较实例1、2的切削测试，通过送风在仿形操作加工中进行对比，其在使用HRC40预硬钢作为工件的条件下，径向端铣刀的转数设定为每分钟2400转，每齿(刃)进给各不相同，可以设定为0.1，0.2，0.3，0.4毫米/齿，在端铣刀轴向方向0.5毫米螺距的工具外伸量为40毫米，可以观测到其损坏状态。
切削测试的结果，对于实例1，直到每齿进给达到0.4毫米/齿，还几乎看不到振动，也就是进给速度达到了3840毫米/分，仍可以稳定的进行加工，而没有碎屑产生，工具磨损状态为正常磨损，并保持足够的切削能力。
另一方面，对于比较实例1，在每齿进给达到0.1毫米/齿，也就是进给速度达到了960毫米/分的时候，R刃的侧翼处就产生粘着现象，在切削过程振动比较集中。而且，当每齿进给设定为0.2毫米/齿，也就是进给速度达到了1920毫米/分的时候，在该R刃1的R10°位置处就出现了碎屑，使用寿命就结束了。对于比较实例2，当每齿进给设定为0.2毫米/齿，也就是进给速度达到了1920毫米/分的时候，在R刃1的R90°位置和R80°位置处就出现了碎屑，振动也比较集中。当每齿进给设定为0.3毫米/齿，也就是进给速度达到了2880毫米/分的时候，碎屑就较集中，使用寿命就结束了。
(实例2到5)径向端铣刀和实例1以相同的方式制造，除了在R0°位置，R刃1的法线方向的离隙角可以设置为10°(实例2)，15°(实例3)，20°(实例4)，25°(实例5)，对于实例2到5以及上述实例1，通过送风的仿形操作来在下列切削条件下加工60毫米长、40毫米宽和30毫米深、具有倾斜度为3°侧壁的凹窝形状径向端铣刀的转数设定为每分钟2400转，每齿(刃)进给设置为0.4毫米/齿(刃)，进给速度为3840毫米/分，在端铣刀轴向方向0.5毫米螺距的工具外伸量为40毫米，在切削测试之后，可以观测到其破损状态。
作为切削测试的结果，在所有的径向端铣刀中，加工可以进行到300毫米，也就是在完成单成形加工之后，径向端铣刀仍然可以进行切削。尤其是对于实例1和3，切削状态很稳定，直到30毫米深也就是在完成单成形加工之后，工具的破坏状态显示为具有轻微磨损宽度的正常磨损，而且加工表面优良。对于实例4，在切削状态和加工表面没有看见任何现象，但是在R0°位置，R刃的刃尖端却出现了少量碎屑，对于实例2，在R0°位置在侧翼处可以看到有轻微粘着现象出现，对于实例5，在R0°位置附近的刃尖端出现了少量碎屑，并有轻微振动，也就是切削状态受到了影响。
(实例6和7)除了在R刃的法线方向剖面图中R刃1的侧翼4的形状以外，径向端铣刀和实例1以相同的方式制造，其设计成具有一条凹曲线(实例6)，或一条凸曲线(实例7)，其中凹曲线或凸曲线的曲率半径可以设定为该角R的半径的50倍，(例如，该曲率半径可以设为100毫米)，对实例1到5进行相同的切削测试。
对于实例7，切削测试的结果，切削状态很稳定，直到30毫米深也就是在完成单成形加工之后，工具的破坏状态显示为具有轻微磨损宽度的正常磨损，而且加工表面优良。对于实例7，产生的振动很轻微，直到30毫米深也就是在完成单成形加工之后，工具的破坏状态显示为正常磨损，但是，可以看到轻微的粘着现象，其磨损宽度稍微大于上述实例1和7中的宽度。
(实例9)除了其构成R刃1的倾斜面7的表面在从R0°位置到R90°位置的方向上设计成具有一条凹曲面以外，径向端铣刀和实例1以相同的方式制造，并作为实例1到5进行切削测试评估。
对于实例8，切削测试的结果，即使在上述凹窝角部加工中切削状态也很稳定，直到30毫米深也就是在完成单成形加工之后，工具的破坏状态显示为具有轻微磨损宽度的正常磨损，而且加工表面优良。和实例1相比，高进给切削就可以更加稳定。
(实例9)除了其从R0°位置到R90°位置在法线方向和工具径向方向，R刃1的倾斜角设定为一个在0°到-10°范围内的负值以外，径向端铣刀和实例1以相同的方式制造，并作为实例1到5进行切削测试评估。
测试的结果，实例9的切削状态更加稳定，比上述实例1的磨损宽度更小，加工表面更加优良。
根据这个实施例，该R刃1设置有一个边界，可以进一步来提高对碎屑的阻力，也可以提高R精度(R刃的精度)。当多个R刃都设置在径向端铣刀的端部时，每个R刃的该边界的平均宽度可以相互不同，而且，每个R刃的边界宽度都可以在该边界的纵向方向(对应该R刃1从R90°位置到R0°位置的方向)上各不相同。
图12是包含有R刃1，底刃2和外周边3的角R部放大视图(R45°方向视图)，图13是沿着图12中线B-B的剖面图，图14、15是当在每个R刃中不同形式的边界M的宽度不同时，沿着图12中线B-B的剖面图。
例如，当R刃1设置有该边界M时，其位于在R刃1和R刃1的侧翼4之间的地带内，如图12所示，就可以提高该R刃1对碎屑的阻力。另外，R精度由边界部分的精度来确定，在工具侧面的R精度可以通过工具制造加工过程来获得。所以，就可以制造具有±0.01毫米高精度的径向端铣刀。
另一方面，该边界M的精度却会增加切削力。为了避免这个缺点，该边界M的宽度可以由每个R刃来改变。所以，在切削加工中每齿(刃)的切削力在各自的R刃中是不相同的。当螺距不规则时却可以达到相同的效果。所以切削负载是稳定的，也可以抑制振动，从而支持了该高进给切削，并保证了切削的高效性。
而且，当每个R刃1的边界的宽度M各不相同时，每个R刃1上的每个位置的切削力也不相同，就会产生卷曲或分段屑，这样作为粗糙切削刃进行粗加工时，就可以获得相同的效果，使其可以减小切削力和保证高效加工。这里，可以优选的是该边界宽度MW的不同形式，该边界可以是如图14所示的波状或者是锯齿状。而且，可以是规则的，也可以是不规则的。
而且，根据这个实施例，每个R刃上设置的边界部分的平均宽度可以设定为0.15毫米或者更小。如果该平均边界宽度MW大于0.15毫米，切削力就会很大。该平均边界宽度MW最好设定为0.1毫米或者更小。但是如果该平均边界的宽度MW最大值过小，在各自R刃或者每个R刃的整个区域之间的边界宽度MW差别就很小。所以，该平均边界宽度MW的最大值最好设定为0.02毫米或者更大。
上述描述的效果也可以通过边界设置在R刃的外周部来获得，而R刃的底刃侧部没有边界。另一方面，当边界设置在R刃的底刃侧部，而R刃的外周部没有边界情况下，不可能获得该R刃的R精度那样的效果，但是却可以达到其他的效果。
该边界的精度可以增加和工件的接触区域，这样就增加了切削力。但是，通过对边界应用TiALN硬质涂层或类似物或者铬类润滑涂层，就可以减小该切削力。而且，通过进行珩磨处理或类似过程，磨圆该刃尖端部，还可以进一步增加高效切削的使用寿命。
下面，将描述根据这个实施例的优选实例。
(实例1)作为实例1，一种由硬质合金特细颗粒形成的3切削刃径向端铣刀，其中切削刃直径设定为12毫米，该角R的半径设定为2毫米，切削刃涂覆有TiALN。在实例1中，三个R刃的边界宽度MW分别设定为0.08毫米，0.06毫米，0.04毫米，也就是，该R刃的边界宽度比为4∶3∶2。在R45°位置，R刃1的法向方向的倾斜角α设置为-5°，R刃1的倾斜面7设计成具有凸曲面。这里相对角R的半径(2毫米)，该角R的精度在±0.005毫米范围之间，这样通过设置该边界M就可以获得良好的角R的精度。
而且，作为比较实例1的一种径向端铣刀和实例1一样以相同的方式制造，使其达到相同的R刃形状，但所有三R刃的边界宽度MW都固定在0.04毫米。实例1和比较实例1都进行切削测试来对比，在该切削测试中，在使用HRC40预硬钢作为工件的条件下，通过送风的仿形操作来加工150毫米长、18毫米宽和30毫米深、具有坡度为3°侧壁的凹窝形状，其径向端铣刀的转数设定为每分钟2600转，每齿(刃)进给分别设定为0.3，0.4，0.5，0.6毫米/齿(刃)，在轴向方向0.6毫米螺距的工具外伸量为65毫米，在该测试之后，观察切削状态。
该切削测试的结果，对于实例1，R刃之间的边界宽度MW各不相同，直到每齿进给达到0.6毫米/齿，也就是工作台进给速度达到了4680毫米/分的时候，才出现很小的振动。加工状态很稳定。但是，对于比较实例1，在每齿进给达到0.4毫米/齿，也就是工作台进给速度达到了3120毫米/分的时候，振动就比较集中了。当每齿进给达到0.5毫米/齿，也就是工作台进给速度达到了3900毫米/分的时候，振动就非常集中了，以致于不得不停止切削加工操作。
(实例2和3)和实例1一样以相同方式制造的一种径向端铣刀，该三个R刃的平均边界宽度设置为4∶3∶2。每个径向端铣刀的每个R刃的边界M这样就被制成不规则形状，(例2)如图14所示为波形，如图15所示，为锯齿形。作为实例1一样进行相同的切削测试和评估。
切削测试的结果，对于实例2和3，直到每齿进给达到0.6毫米/齿，也就是工作台进给速度达到了4680毫米/分的时候，都看不到有任何振动出现。即使在另外的切削测试中，每齿进给达到了0.65毫米/齿，也就是工作台进给速度达到了5070毫米/分的时候，才出现很小的振动。因此相对于实例1，获得了更好地结果。
(实例4到9)和实例1一样以相同方式制造的一种径向端铣刀，该三个R刃的边界宽度设定为4∶3∶2。在这些径向端铣刀中，每个R刃的最大平均边界宽度MW可以分别设定为0.01毫米(实例4)，0.02毫米(实例5)，0.05毫米(实例6)，0.1毫米(实例7)，0.15毫米(实例8)，0.2毫米(实例9)，和上述实例1一样，实例4到9进行相同的切削测试。
上述切削测试的结果，对于所有的实例1和实例4到9，直到每齿进给达到0.6毫米/齿，也就是工作台进给速度达到了4680毫米/分的时候，仍然可以进行加工。尤其是对于实例1和实例5到7，都看不到有任何振动出现。加工状态很稳定。但在另一方面，对于实例4和8，当每齿进给达到0.6毫米/齿的时候，对于实例10，当每齿进给达到0.5毫米/齿的时候，在工件的穴状角部都出现了振动。对于实例4，在R刃上只是可以稍微看到细小的破碎。而对于实例8和9，只在该R刃上看到了有轻微的粘着现象。
当进行实际的高速进给切削时，工具轴向方向的切削量正常设定为R刃的R半径或者更小，以便于抑制切削力。在空心壁等的加工中，外周刃的一部分和工件接触，碎屑在外周刃沿着R刃的扭曲的方向上排放。所以在靠近R刃的外周刃的损坏是很大的。尤其是高速进给切削产生的碎屑有很大的厚度，由于切削热量其温度也迅速增加，因此使得靠近R刃的外周刃很容易出现破碎和断裂，且缩短了其使用寿命。而且工具轴向方向的切削量设定为该R刃的R半径或者更小，而到目前为止还没有考虑到外周刃。
所以，根据本发明的第八实施例，该R刃扭转并连续的和径向端铣刀外周上螺旋形成的外周刃连接，外周刃的螺旋(盘旋)角可以设定在35°到55°之间，R刃和/或外周刃的边界宽度为0.02到0.2毫米。而且，该R刃可以是一种尖锐的刃。
根据这个实施例，每个R刃都扭转(扭曲)，使得和在径向端铣刀的侧视图中的径向端铣刀旋转方向相反。当R刃触及工件的时候，该R刃的扭转可以分散冲击力，这样就可以提高防止R刃断裂的阻力。
接着，当碎屑和外周刃接触的时候，为了提高碎屑排放性能和分散出现的应力，该外周刃的螺旋角可以设定在35°到55°(高螺旋角)之间。该外周刃的螺旋角优选设置为40°或者更大。如果螺旋角大于55°，就会降低刃尖端的机械强度，碎屑的排放方向靠近该外周刃的螺旋方向，使得该外周刃容易受到切削热效应以及触及碎屑。所以，该外周刃的螺旋角应设定为55°或者更小，最好是50°或更小。这里通过将外周刃螺旋角设定为高螺旋角，该外周刃可以平滑的与扭转的R刃相连接，提高了可切削性能。另外，还可以尽可能地抑制在外周刃和R刃之间的连接部出现一个刃边缘，这样就延长了高效切削的使用寿命。
而且，根据这个实施例，在外周刃的边界宽度设定为0.02到0.2毫米，这样，不仅可以提高刃尖机械强度，还可以消除工件和外周刃之间的间隙，从而抑制切削刃破碎。这里如果外周刃的边界宽度小于0.02毫米，就会减小外周刃的边界效果，如果其边界宽度大于0.2毫米，切削负载会过大，而且会发生类似振动的振荡。所以，外周刃的边界宽度应该设置在0.02毫米到0.2毫米之间。
另外，根据这个实施例，因为该R刃是一个主要用于切削的位置，当R刃具有边界时，其切削负载很大，所以为了提高可切削加工性能，该R刃可以是一个尖锐的刃，也就是，一个没有边界的切削刃。上述在说明书中限定的尖锐刃可以通过珩磨等的加工操作进行稍微磨圆处理。
另外，根据这个实施例，为了提高刃尖端的机械强度，外周刃的倾斜角可以设置为10°或者更小。而且尤其是优选为5°或更小。这里外周刃的倾斜角可以设置为一个负值。
下面，将详细描述这个实施例的优选实例。
(实例1)图16是R45°方向视图中的径向端铣刀角部的放大视图。
当实例1使用了一种硬质合金特细颗粒形成的3切削刃径向端铣刀，其中切削刃直径设定为10毫米，该角R的半径设定为2毫米，外周螺旋角设定为43°，切削刃涂覆有TiALN，外周刃3带有外周边界M。
图17是沿着图16中线C-C取的剖面图，也就是示出了外周刃3，其倾斜面9和侧翼5并垂直于工具轴向方向的剖面图。该外周刃3的边界宽度MW为0.05毫米，外周刃3的倾斜角α设置为+3°，外周刃3的离隙角γ为12°。
图18是沿着图16中线D-D取的剖面图，也就是示出了R刃1，其倾斜面7和侧翼4并垂直于工具轴向方向的剖面图。该R刃是一个没有边界的尖锐刃，在R45°位置法线方向的倾斜角α设置为-5°，R刃的倾斜面7为凸曲面。
比较实例1制造的和实例1具有相同的尺寸，以便于在外周刃上没有边界。对实例1和比较实例1进行切削测试，在使用HRC40预硬钢作为工件的条件下，通过送风的仿形操作在具有坡度为3°侧壁的凹窝加工，径向端铣刀的转数设定为每分钟2400转，每齿(刃)进给设置为0.1，0.2，0.3，0.4毫米/齿(刃)，在轴向方向0.5毫米螺距的工具外伸量设定为40毫米，在切削测试之后，可以观测到其损坏状态。
作为切削测试的结果，对于实例1，在每齿进给达到0.4毫米/齿，也就是进给速度达到了2880毫米/分的时候，几乎看不到有振动，切削过程比较稳定，另外也没有碎屑产生，工具磨损状态显示为正常磨损，仍可以进行高效的切削加工。另一方面，对于上述比较实例，当每齿进给达到0.2毫米/齿，也就是工作台进给速度达到了1440毫米/分的时候，在该R刃附近的外周刃处就出现了碎屑，而且振动也比较集中。当每齿进给达到0.3毫米/齿，也就是工作台进给速度达到了2160毫米/分的时候，碎屑比较集中，使用寿命就结束了。
(实例2到5)除了外周刃边界宽度设定为0.01毫米(比较实例2)，0.02毫米(实例2)，0.1毫米(实例3)，0.15毫米(实例4)，0.2毫米(实例5)，0.25毫米(比较实例3)以外，和实例1一样以相同方式制造的一种径向端铣刀，在使用HRC40预硬钢作为工件的条件下，通过送风的仿形操作来在下列切削条件下加工100毫米长、65毫米宽和35毫米深、具有倾斜度为3°侧壁的凹窝形状径向端铣刀的转数设定为每分钟1680转，每齿(刃)进给设定为0.625毫米每齿(刃)，进给速度为4200毫米/分，工具外伸量为40毫米，在轴向方向的螺距为0.6毫米，在切削测试之后，可以观测到其破损状态。
作为切削测试的结果，对于实例1，2到5，直到切削深度为35毫米，仍可以进行单成型加工，仍然可以进行切削。尤其是对于实例1，2和3，切削状态很稳定，在完成深达35毫米的加工之后，工具的损坏状态显示为具有轻微磨损宽度的正常磨损，而且加工表面也很优良。对于实例4和5，加工表面不受影响，但是，切削力却很大。而相反，对于比较实例2，在靠近R刃的外周刃处出现了大量碎屑，而且加工表面很粗糙。对于比较实例3，在切削的过程中，出现了振动，而且加工表面作为一个振动表面。所以比较实例2和3都不能使用。
(实例6)作为实例6的径向端铣刀以相同的方式和实例1制造，使得R刃上设置有边界，并和实例2到5一样进行相同的切削测试。作为测试的结果，实例6的加工表面不受影响，但是，其具有轻微的切削力。直到35毫米的深度，也就是完成单成型加工之后，工具的损坏状态显示为正常磨损，但是在该R刃的边界部分可以看到有轻微粘着产生。其磨损宽度大于上述实例1的宽度。
这样根据这个实施例中，就可以提高外周刃破碎和断裂的阻力，从而保持R刃具有很高的可切削性能，就可以保证该高效切削径向端铣刀进行高速进给切削加工。
(第九实施例)根据这个实施例，为了提高抑制R刃的破碎和断裂的阻力，从而保证高速进给切削，当一第一切削刃代表一个位于径向端铣刀的底刃侧面的R刃的切削位置，一第二切削刃代表一个位于径向端铣刀的外周刃侧面的R刃的切削位置，第一和第二切削刃的倾斜面在垂直于该端铣刀轴向方向的剖面图内中凸弯曲，其中第二切削刃具有一个碎屑凹槽间隙，在该R刃的刃底方向延伸，以便于可以和上述倾斜面连续。
如果每齿进给高速增加的高进给切削，在通常的情况下，工具的轴向切削量可以为该角R的半径的大约30％。所以其需要第一切削刃具有很高的机械强度和优良的可切削加工性能。所以根据这个实施例，为了提高机械强度和可切削加工性能，第一切削刃的倾斜面在垂直于上述端铣刀轴向的方向的剖面图内弯曲成中凸形状，以便于提高刃尖端部的机械强度，并可以快速地将碎屑从倾斜面上分离，减小切削力，保证优良的可切削加工性能。但是，如果这样，碎屑就很难向上排放，为了避免这个缺陷，在第二切削刃的倾斜面上连续地设置有一个碎屑凹槽间隙，以便于在刃底的方向上延伸。由第一切削刃产生的碎屑可以通过第二切削刃的碎屑凹槽间隙向上排放，从而减小碎屑的切入量，抑制碎屑和断裂。在加工垂直壁等的时候，第二切削刃在某些情况下有助于切削。所以，第二切削刃的倾斜面和第一切削刃一样也需要弯曲成中凸形状，以提高刃尖端的机械强度。碎屑凹槽间隙的宽度可以逐渐减小。这样，位于第一切削刃附近的第二切削刃的位置就很可能触及由第一切削刃产生的碎屑，从而提高机械强度。而且，外周刃方向的碎屑凹槽间隙的宽度可以逐渐增加，从而使第一切削刃产生的碎屑平滑的向上排放。
如上所述，如果每齿进给高速增加的高进给切削，工具轴向的切削量可以为该角R的半径的大约30％。所以，第二切削刃在工具轴向方向上的长度可以设定为该角R的半径的20％到60％，就可以提高没有碎屑凹槽间隙的第一切削刃的机械强度。如果第二切削刃在工具轴向方向上的长度小于角R的半径的20％，就会减小第一切削刃产生的碎屑向上排放的效果。另一方面，如果第二切削刃在工具轴向方向上的长度大于该角R的半径的60％，在切削的时候，就主要使用第二切削刃的某个部分，这样就会降低R刃的整体的机械强度。所以，第二切削刃在工具轴向方向上的长度最好设定为该角R的半径的30％到50％。
为了获得R刃良好的机械性能，R刃的倾斜角最好设定为一个负角，而且优选设为0°到-45°之间。考虑到机械强度和可切削加工性能，其更加优选的设置在-15°到-30°之间。
而且有利的是，为了进行高效切削，还可以增加切削刃的数量。如果工件具有一个角部，当应用具有四个或更多切削刃的多刃端铣刀时，切削刃就会同时存在于该角部，这样由于共振就很容易出现振荡。所以，切削刃的数量最好设置为三个。
下面，将详细描述本发明第九实施例的优选实例。
(实例1)图19是作为实例1的一种3刃径向端铣刀端部的放大视图，该3切削刃径向端铣刀由一种硬质合金特细颗粒形成，其中切削刃直径设定为10毫米，角R的半径设定为2毫米，切削刃涂覆有TiALN。图20到23所示的为实例1中的R刃1分别沿图19中线E-E，线F-F，线G-G，线H-H方向的剖面图，该方向都垂直于径向端铣刀从底刃侧面到外周刃侧面的轴向方向。其中图20和21所示的是R刃1的第一切削刃12，图22和23所示的是R刃1的第二切削刃13。第一和第二切削刃12、13的倾斜面7(对应于一个单独的第一、第二切削刃12、13合用的倾斜面)可以设计凸曲面，其中第二切削刃13具有一个碎屑凹槽间隙CP，其在刃底方向延伸设置，以便于和倾斜面7连续。第二切削刃1 3的倾斜面7的宽度在朝向第一切削刃的方向上逐渐增加，碎屑凹槽间隙的宽度CS逐渐减小。第二切削刃在轴向方向上的长度设定为角R的半径的40％(0.8毫米)，在径向端铣刀的径向方向，该R刃的倾斜角可以设置为-25°。
下面进行实例1的切削测试。通过送风的仿形操作来加工100毫米长、65毫米宽和30毫米深、具有坡度为3°侧壁的凹窝形状，在使用HRC40预硬钢作为工件的条件下，径向端铣刀的旋转量设定为每分钟1680转，每齿(刃)进给设定为0.625毫米每齿(刃)，在轴向方向0.6毫米螺距的工具外伸量为40毫米，在测试之后观察其损坏状态。
作为比较，制造JP-A-7-246508和JP-A-11-216609中公开的径向端铣刀分别作为比较实例1和2，它们和本发明实例1具有相同的尺寸，并进行上述和实例1相同的切削测试。
对于实例1，由于碎屑切入量，单形加工很稳定，几乎没有振动。而且R刃位置没有出现碎屑，工具磨损状态为正常磨损，径向端铣刀仍可以进行切削。另一方面，对于比较实例1和2，在初始切削阶段，R刃位置出现有碎屑，振动比较集中，当单成形凹窝加工进行了30％的时候，也就是，切削深度达到9毫米的时候，碎屑较集中，其使用寿命就结束了。
(实例2到7)径向端铣刀以和实例1相同的方式制造，使得第二切削刃轴向方向的长度设定为该角R的半径的10％(实例2)，20％(实例3)，30％(实例4)，50％(实例5)，60％(实例6)和70％(实例7)也就是设定成0.2毫米(实例2)，0.4毫米(实例3)，0.6毫米(实例4)，1.0毫米(实例5)，1.2毫米(实例6)，1.4毫米(实例7)。实例2到7和实例1一样进行和实例1相同的切削测试，其中，第二切削刃轴向方向的长度设置为40％，也就是0.8毫米。
作为切削测试的结果，对于实例1，4，和5，由于碎屑切入量，单形加工很稳定，几乎没有振动。而且没有出现碎屑，工具磨损状态为正常磨损，径向端铣刀仍可以进行高效的切削。对于实例3、6，可以进行单形加工，径向端铣刀仍可以进行高效的切削。但是，对于实例2，由于碎屑切入量，出现轻微的振动，切削噪音有点集中。对于实例5，在第一切削刃处可以看到有轻微的碎屑。对于实例2、7，可以进行单形加工，但是对于实例2，由于碎屑切入量而出现振动，切削噪音很集中，由于振动而出现了碎屑。对于实例7，在第一和第二切削刃之间的边限部分出现有碎屑。所以实例2和7的使用寿命就结束了。
根据这个实施例就可以提高R刃断裂的阻力，也同样可以改善R刃所产生碎屑的排放性能，从而保证了高速的切削。
如上所述，根据本发明，即使当本发明的径向端铣刀进行类似粗加工这样的大切削量加工操作，其也可以应用于三维曲面加工，仿形加工等加工操作中，而且还可以抑制R刃的破碎和断裂，进行每齿进给大的高效切削加工。另外，在三维曲面加工，仿形加工等加工操作中，还可以提高R刃的机械强度和可切削加工性能，从而能够进行高精度的高速进给切削操作。
而且，根据本发明，还可以提高外周刃破碎和断裂的阻力，从而保持R刃具有很高的可切削性能，保证上述高速进给切削操作更加稳定地进行。
权利要求
1.一种径向端铣刀，其具有一个形成在其端面的底刃，一个形成在其角部并设计成基本为四分之一圆弧的径向刃，一个螺旋形成在其侧面的外周刃，上述底刃和径向刃在连接点A彼此连续地连接，而上述径向刃和外周刃在连接点B彼此连续地连接，R代表上述径向端铣刀的轴向方向和在上述径向刃的任何位置的法线方向之间的交角，上述连接点A对应于上述径向刃的R＝0°位置，而连接点B对应于上述径向刃的R＝90°位置，其特征在于，由R剖视图表示一个沿着穿过连接点A、B且和上述径向刃的倾斜面相交叉的平面取的视图，在上述R剖面视图中，上述径向刃的上述倾斜面设计成具有一条从连接点A延伸到连接点B的凸曲线。
2.如权利要求1所述的一种径向端铣刀，其特征在于，MO代表在上述R剖面视图中，上述凸曲线上离线段AB最远的位置，MO处于连接点A和上述凸曲线上对应于线段AB的中点的位置之间的位置。
3.如权利要求1所述的一种径向端铣刀，其特征在于，在R剖面视图中上述径向刃的上述倾斜面的凸曲线的曲率在从连接点A到连接点B的方向逐渐变化。
4.如权利要求1所述的一种径向端铣刀，其特征在于，凸曲线的最大曲率位置位于凸曲线上的在连接点A和在凸曲线上对应于线段AB的中点的位置之间的任何位置。
5.如权利要求1所述的一种径向端铣刀，其特征在于，在凸曲线上的在连接点A和在凸曲线上对应于线段AB的中点的位置之间的凸曲线的平均曲率设定为大于在凸曲线上的在连接点B和在凸曲线上对应于线段AB的中点的位置之间的凸曲线平均曲率。
6.如权利要求1所述的一种径向端铣刀，其特征在于，构成上述径向刃的倾斜面的表面从上述径向刃的R＝90°位置到R＝0°位置设计成一种凸曲面，而底刃的倾斜面从上述径向刃的R＝0°位置到径向端铣刀的工具旋转轴线基本上是平的。
7.如权利要求5所述的一种径向端铣刀，其特征在于，径向刃的倾斜面的倾斜角可以在径向刃的法线方向和径向端铣刀的径向方向，在整个径向刃R＝90°位置和R＝0°位置之间的区域内设置为一个负角。
8.如权利要求5所述的一种径向端铣刀，其特征在于，底刃的倾斜面的工具旋转轴线的倾斜角设定为小于上述径向刃在R＝0°位置的倾斜面的倾斜角。
9.如权利要求5所述的一种径向端铣刀，其特征在于，上述底刃的倾斜面为一个张口加工面。
10.如权利要求1所述的一种径向端铣刀，其特征在于，上述径向刃的刃角从锐角逐渐变化到钝角，再从径向端铣刀的底刃侧面到外周刃侧面从钝角变化到锐角，在径向刃的至少从R＝30°位置到R＝60°位置的径向刃位置中的刃角为一个钝角。
11.如权利要求9述的一种径向端铣刀，其特征在于，径向刃的刃角从锐角到钝角的过渡区域可以设置在径向刃的R＝5°位置和R＝30°位置之间，径向刃的刃角从钝角到锐角的过渡区域可以设置在径向刃的R＝60°位置和R＝85°位置之间。
12.如权利要求10述的一种径向端铣刀，其特征在于，上述钝角的最大值设置为95°或者更大，径向刃的最大钝角位置位于径向刃的R＝30°位置和R＝50°之间。
13.如权利要求1所述的一种径向端铣刀，其特征在于，穿过径向刃的R＝0°位置和R＝90°位置的线段AB相对于穿过径向刃的R＝0°位置的直线CL倾斜，径向端铣刀的端部从10°到50°的旋转中心在径向端铣刀的端部的平面视图中，沿着径向端铣刀的轴向方向示出，径向刃的刃脊线的外伸量的最大值，即在垂直于径向端铣刀的轴向方向的剖面图中，从凸曲线段AB向外延伸的最大值设定为上述角R半径的15％到30％。
14.如权利要求12所述的一种径向端铣刀，其特征在于，中凸形状的刃脊线的外伸量的最大位置位于刃脊线的R＝30°位置和R＝50°位置之间。
15.如权利要求1所述的一种径向端铣刀，其特征在于，对应于径向端铣刀沿着和其轴向方向在径向刃作为参照点的连接点A(R＝0°位置)处交叉成45°的方向所得到的透视图，在径向端铣刀的角R45°方向视图中，上述径向刃弯曲成中凸形状，当在上述角R45°方向视图中，C代表一个线段AB上的突出位置，该线段AB穿过上述径向刃的R＝0°位置A和R＝90°位置B，C位置相对线段AB，突出于线段AB并对应中凸形状的径向刃的最大外伸量的位置，D代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的径向刃的最大外伸量3/4长度的位置，且靠近连接点A，E代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的径向刃的最大外伸量1/2长度的位置，且靠近连接点A，F代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的径向刃的最大外伸量1/4长度的位置，且靠近连接点A，线段CD，DE，EF，FA的长度是变化的，而且按顺序逐渐减小，上述各个线段的长度的变化量也逐渐减小，而且，线段CD的长度设置为线段AC长度的50％或者更多。
16.如权利要求14所述的一种径向端铣刀，其特征在于，线段AC的长度可以设置为线段AB的长度的40％到50％之间范围内的任何值。
17.如权利要求14所述的一种径向端铣刀，其特征在于，在径向端铣刀的角R45°方向视图中，中凸径向刃的外伸量的最大值可以设定在上述角R半径的15％到25％范围内。
18.如权利要求14所述的一种径向端铣刀，其特征在于，G代表一个线段A上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的径向刃的最大外伸量3/4长度的位置，且靠近连接点B，H代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的径向刃的最大外伸量1/2长度的位置，且靠近连接点B，I代表一个线段AB上的突出位置，其突出于线段AB并对应中凸形状的径向刃的最大外伸量1/4长度的位置，且靠近连接点B，线段AB上的线段CG，GH，HI，IB按顺序长度逐渐减小，变化量也逐渐减小。
19.如权利要求1所述的一种径向端铣刀，其特征在于，径向刃的法线方向的离隙角在从径向刃的R＝0°位置到R＝90°位置的方向上逐渐减小，其中在R＝0°位置，法线方向的离隙角在径向刃的R＝0°位置可以设置为10°或者更大。
20.如权利要求18所述的一种径向端铣刀，其特征在于，在径向刃的R＝90°位置法线方向的倾斜角可以设置为和外周刃的法向方向的倾斜角大致相同。
21.如权利要求18所述的一种径向端铣刀，其特征在于，在沿着径向刃的法线方向观察时，在径向刃剖面图中径向刃的倾斜面设计成直线或凹曲线形状。
22.如权利要求18所述的一种径向端铣刀，其特征在于，在从径向刃的R＝0°位置到R＝90°位置的方向上，径向刃的倾斜面设计成具有一凸曲面。
23.如权利要求18所述的一种径向端铣刀，其特征在于，径向刃的倾斜角在径向刃的法线方向和径向端铣刀的径向方向可以设置为一个负角。
24.如权利要求1所述的一种径向端铣刀，其特征在于，径向端铣刀的端部的上述角部设置有多个径向刃，每个径向刃都设置有一个边界部分，边界部分的平均宽度在每个径向刃是变化的和/或在每个径向刃上变化。
25.如权利要求23所述的一种径向端铣刀，其特征在于，上述每个径向刃的边界部分的平均宽度可以设置为0.15毫米或更少。
26.如权利要求23所述的一种径向端铣刀，其特征在于，在上述边界部分可以设置有润滑涂层。
27.如权利要求1所述的一种径向端铣刀，其特征在于，上述R刃扭转并连续地和上述螺旋形成在径向端铣刀的外周的外周刃相连，外周刃的螺旋角可以设在35°到55°之间，径向刃和/或外周刃上的边界的边界宽度为0.02到0.2毫米。
28.如权利要求26所述的一种径向端铣刀，其特征在于，上述径向刃可以为一种尖锐的刃。
29.如权利要求1所述的一种径向端铣刀，其特征在于，一第一切削刃代表一个位于底刃侧面的径向刃的切削位置，一第二切削刃代表一个位于外周刃侧面的径向刃的切削位置，上述第一和第二切削刃的倾斜面在垂直于上述端铣刀轴向方向的剖面图内成中凸形状弯曲，其中第二切削刃具有一个碎屑凹槽间隙，在上述径向刃的刃底方向延伸并和上述第二切削刃的倾斜面连续。
30.如权利要求28所述的一种径向端铣刀，其特征在于，上述碎屑凹槽间隙的宽度逐渐减小。
全文摘要
一种径向端铣刀，其具有一个形成在其端面的底刃，一个形成在其角部并设计成基本为四分之一圆弧的径向刃，一个螺旋形成在其侧面的外周刃，底刃和径向刃在连接点A彼此连续地连接，而径向刃和外周刃在连接点B彼此连续地连接，在一个沿着穿过连接点A、B的平面中，而且由R剖视图表示一个沿着穿过连接点A、B且和径向刃的倾斜面相交叉的平面取的视图，在R剖面视图中，径向刃的倾斜面设计成具有一条从连接点A延伸到连接点B的凸曲线。
文档编号B23C5/10GK1475322SQ03128649
公开日2004年2月18日 申请日期2003年3月25日 优先权日2002年3月25日
发明者黑田誉人, 冈西良祐, 坂本靖, 前田胜俊, 俊 申请人:日立工具股份有限公司