切削镶刀及切削工具、以及使用了该切削工具的切削方法

专利名称：切削镶刀及切削工具、以及使用了该切削工具的切削方法
技术领域：
本发明涉及一种用于切削工具的切削镶刀和安装了该切削镶刀的切 削工具及使用了该切削工具的切削方法。
背景技术：
以往，正面铣刀和立铣刀等切削工具、尤其是将切削镶刀安装在刀夹
使用的经济性优越的不重磨(throw away)式的切削工具被经常使用。
例如在专利文献1中，公开了具有位于角隅部的一方的主切削刃(第 一切削刃)和位于另一方的副切削刃(第二切削刃)的切削镶刀。在该切 削镶刀中，与第一切削刃对应的后刀面和与第二切削刃对应的后刀面不 同。
具体而言，在专利文献1所述的切削镶刀中，与第一切削刃对应的后 刀面由分割的多个区域构成。该后刀面中与第一切削刃连接的后刀面区域 A的后角为最小。和所述后刀面区域A的下侧连接的过渡区域B的后角 为最大。和所述过渡区域B的下侧连接的后刀面区域C的后角比过渡区域 B的后角小。另外，与第二切削刃对应的后刀面基本上由一个面构成，构 成为与后刀面区域C的后角相等。
与第一切削刃连接的后刀面区域A具有区分l和区分n。区分l构成 为厚度方向的尺寸为固定的值并且后角大致为O度且成为固定的值。区分 n为连接于与第二切削刃对应的后刀面的部分，且构成为后角从0度朝向 与第二切削刃连接的后刀面的后角而逐渐增大。另外，与第二切削刃连接 的后刀面构成为厚度方向的尺寸及后角成为固定的值。并且，与该第一切 削刃连接的后刀面区域A和与第二切削刃连接的后刀面形成为连接的结 构。
然而，在专利文献l所述的切削镶刀中，与第一切削刃连接的后刀面 区域A的下侧所连接的过渡区域B形成为在与第一切削刃对应的后刀面中具有最大的后角。即，与第一切削刃连接的后刀面区域A成为向本体部 的侧方较大突出的结构。因此，在过渡区域B和与该过渡区域B的下侧连 接的后刀面区域C的连接点应力集中，在该部位容易产生裂纹。其结果， 存在切削刃容易因该裂纹而缺损的问题。
专利文献1:日本特开平7-276130号公报。

发明内容
本发明的课题在于提供一种能够减少应力集中在具有多个面且与第 一切削刃(主切削刃)对应的后刀面的切削镶刀及切削工具以及使用了该 切削工具的切削方法。
本发明的切削镶刀具有大致多边形状的上表面；下表面；具有后刀 面的侧面；在所述上表面和所述侧面的交叉部形成的切削刃。所述切削刃 具有第一切削刃；第二切削刃；位于所述第一切削刃和所述第二切削刃 之间且在俯视下位于所述大致多边形的角部的第三切削刃。所述后刀面具 有与所述第一切削刃对应的第一后刀面；与所述第二切削刃对应的第二 后刀面；与所述第三切削刃对应的第三后刀面。所述第一后刀面具有与 所述第一切削刃连接的上后刀面；位于该上后刀面的所述下表面侧的中后 刀面；位于该中后刀面的所述下表面侧的下后刀面。将所述上后刀面的后 角设为oc、将所述中后刀面的后角设为卩、将所述下后刀面的后角设为Y、 将所述第二后刀面的后角设为e时，所述a、 |3、 Y及s满足aH々的关 系。
本发明的切削工具具有刀夹和安装在该刀夹的前端的所述切削镶刀， 所述切削镶刀的第二切削刃相对所述刀夹的轴线大致垂直。
本发明的被切削材料的切削方法包括(i) (iii)的工序。
(i) 使所述切削工具和被切削材料的至少一方旋转，且使所述被切削 材料和所述切削工具接近的工序；
(ii) 使所述切削工具的切削刃与所述被切削材料的表面接触而对所 述被切削材料进行切削的工序；
(iii) 使所述切削工具从所述被切削材料离开的工序。 根据本发明，能够减少应力集中于具有多个面且与第一切削刃对应的后刀面，抑制切削刃的缺损，从而能够发挥优越的加工精度。


图1是表示本发明的一实施方式的切削镶刀的立体图。
图2 (a)是图l所表示的切削镶刀的俯视图，(b)是其侧视图。 图3 (a)是图2 (a)的A-A线剖视图，(b)是图2 (a)的B-B线剖 视图，(c)是图2 (a)的C-C线剖视图。
图4A是表示图2 (a)所表示的切削镶刀的槽部附近的局部放大图。
图5是表示本发明的一实施方式的切削工具的立体图。
图6 (a) (c)是表示本发明的一实施方式的切削方法的简要说明图。
具体实施例方式
〈切削镶刀〉
以下，参照图1 图4对本发明的切削镶刀(以下称之为镶刀)的一 实施方式进行详细说明。如图1所示，本实施方式的镶刀1具有本体部7，
其中，本体部7具有大致多边形状的上表面；下表面8;侧面。该本体 部7具有在上表面的至少一部分形成的前刀面2;在侧面的至少一部分 形成的后刀面3;在前刀面2和后刀面3的交叉部形成的切削刃4。
切削刃4具有第一切削刃41;第二切削刃42;第三切削刃43。第
三切削刃43位于第一切削刃41和第二切削刃42之间且在俯视下位于大 致多边形的角部。第一切削刃41作为主切削刃而发挥作用。第二切削刃 42作为修光刃而发挥作用。第三切削刃43作为角切削刃而发挥作用。第 三切削刃43形成为连接第一切削刃41和第二切削刃42。具体而言，第三 切削刃43的一端和第一切削刃41连接，第三切削刃43的另一端和第二 切削刃42连接。
上表面如上述形成大致多边形状，具体而言形成大致正方形状。在具 有该上表面的本体部7，形成有从上表面的中央部贯通至下表面8的贯通 孔50。该贯通孔50是为了插入将镶刀1固定于后述的刀夹11上的固定螺 钉51的贯通孔。镶刀1为相对该贯通孔50的中心轴90度旋转对称的形状。因此，如图2 (a)所示，在镶刀1上，以在俯视下第三切削刃43分 别位于所述大致正方形的四个角部的方式形成四个切削刃4。 S卩，镶刀1 分别具有四个第一切削刃41、第二切削刃42、第三切削刃43。
如图2 (a)所示，第一切削刃41及第二切削刃42配置成在俯视下形 成钝角。在俯视下配置成第一切削刃41和第二切削刃42形成钝角是指， 将第一切削刃41延长的虚设延长线Ll和将第二切削刃42延长的虚设延 长线L2所形成的角度ei为钝角。需要说明的是，这里所说的第一切削刃 41的虚设延长线Ll是指，将连接从第一切削刃41的一端Pl至另一端P2 而得到的直线延长到连接的第三切削刃43侧的虚设延长线。对于第二切 削刃42的虚设延长线L2，和第一切削刃41的虚设延长线Ll同样规定。
艮P，在本实施方式中，以虚设延长线L1和虚设延长线L2形成的角度 01成为钝角的方式分别形成第一切削刃41及第二切削刃42。作为所述角 度01，优选为90度 135度。另夕卜，虚设延长线L1和形成邻接的切削刃 4的其他的第一切削刃41形成大致90度。
第一切削刃41以和相邻的切削刃4的第二切削刃42所形成的角度02 成为钝角的方式与该第二切削刃42连接配置。由此，能够使切削刃强度 高的第一切削刃41和切削阻力低的第二切削刃42最大限度地变长。因此， 即使在进刀量或进给量较大的切削条件等更加苛刻的切削条件下，也能够 稳定地切削加工。作为所述角度e2，优选135度 179度。
并且，如图1所示，在镶刀1中，后刀面3具有与第一切削刃41 对应的第一后刀面31;与第二切削刃42对应的第二后刀面32;与第三切 削刃43对应的第三后刀面33。在本实施方式中，这三个后刀面(31、 32、 33)中的第一后刀面31具有形成以下那样的后角的大小关系的三个面。
艮口，如图2 (b)所示，第一后刀面31具有上后刀面31A、中后刀面 31B、及下后刀面31C。上后刀面31A和第一切削刃41连接。中后刀面 31B位于上后刀面31A的下表面8侧且后角比上后刀面31A的后角大。 下后刀面31C位于中后刀面31B的下表面8侧且后角比中后刀面31B的 后角大。
艮P，如图3 (a)所示，在相对第一切削刃41及下表面8的大致垂直 的任意的截面上，将上后刀面31A的后角设为a、将中后刀面31B的后角设为P、将下后刀面31C的后角设为y时，第一后刀面31形成为具有后
角的大小关系成为01<^<丫的三个面(上后刀面31A、中后刀面31B、下后 刀面31C)。
这里所说的各后刀面的后角是指，相对下表面8大致垂直且通过第一 切削刃41的线L3和各后刀面所形成的角度。作为后角cc优选0度 1度， 作为后角P优选2度 4度，作为后角y优选10度 12度。需要说明的 是，上后刀面31A的下表面8侧和中后刀面31B也可以通过R面连接。 中后刀面31B和下后刀面31C的连接也同样。
进而，如图3 (b)所示，在本实施方式中，将第二后刀面32的后角 设为s时，第二后刀面32形成为和第一后刀面31的后角的大小关系为 a<(3<Y<s。这里所说的第二后刀面32的后角s是指，相对下表面8大致垂 直且通过第二切削刃42的线L4和第二后刀面32所形成的角度。作为角 度s，优选为13度 15度。
这里，若从本体部7的厚度方向的上表面侧按顺序对第一后刀面31 具有的三个面进行说明，则为各自具有以下那样的功能的面。
首先，上后刀面31A为在三个面中位于最上方，且与第一切削刃41 连接的后刀面。在切削时镶刀1切入被切削材料之际，该上后刀面31A为 以不是线接触而成为面接触的方式使后角最小的面。通过该上后刀面31A， 能够抑制切削时的颤振。
其次，通过使位于上后刀面31A的下表面8侧的中后刀面31B比上 后刀面31A取较大的后角，抑制不需要的切削负荷的增加，并且具有提高 第一切削刃41的切削刃强度的功能。g卩，能够如后述以将镶刀1安装于 刀夹11时的实际后角尽量小的方式设定中后刀面31B的后角。
最后，位于三个面中的最下表面8侧且位于中后刀面31B的下表面8 侧的下后刀面31C形成为在三个面中具有最大的后角。由此，能够减少和 被切削材料的干涉。
通过第一后刀面31具有拥有这样的后角(x、 (3、 y的后刀面结构，在 切削时与施加大负荷的第一切削刃41对应的后刀面的一部分不成为向本 体部7的外侧突出的形状，能够减少应力局部集中于由多个面构成的第一 后刀面31的各面的连接点。进而，因为与作为修光刃而发挥作用的第二切削刃42连接的第二后刀面32形成为具有比第一后刀面31的后角ou|3、 Y大的后角s，所以能够减少施加在第二切削刃42的切削阻力，提高精加 工表面精度。其结果，在镶刀1中，能够减少由于应力集中而在后刀面3 的局部产生裂纹和切削刃4的缺损的事故，并且加工精度优越。因此，工 具寿命长，并且能够发挥优越的切削性能。
这里，在本发明实施方式中，上后刀面31A、中后刀面31B及下后刀 面31C的各后角ou (3、 Y均构成为固定的值。通过形成这样的结构，能够 在第一切削刃41的全长范围提高切削刃强度，且能够抑制由于第一切削 刃41的一部分的切削刃强度的降低而产生切削刃的崩刀。需要说明的是， 这里所说的后角为固定的值是指，沿着本体部7的宽度方向，目卩，与厚度 方向正交的方向，后角为固定的值。另外，只要各后角实际上为固定的值 即可。即，各后角可以包括任意的值士2度。
第二后刀面32的后角s为固定的值。由此，因为能够在第二切削刃 42的全长范围实现切削阻力的减少，所以使精加工表面精度提高的效果增 强。另外，因为第二切削刃42在全长范围具有较大的后角s，所以减少在 切削时的与被切削材料的干涉的作用提高，其结果，能够实现精加工表面 精度的进一步提高。
优选第一后刀面31的上后刀面31A的后角(x为0度。由此，能够实
现切削时的颤振的减少。另外，能够使向被切削材料的切入良好。后角a 形成0度的上后刀面31A形成为具有使线接触变为面接触所需要的厚度方 向的尺寸即可。作为上后刀面31A的厚度方向的尺寸Sl，优选为0.1 0.2mm。
如图2 (b)、图3 (a)所示，将上后刀面31A的后角ct设为0度时， 在侧视的情况下，上后刀面31A的厚度方向的尺寸Sl及中后刀面31B的 厚度方向的尺寸S2均设为固定的值。这里所说的后刀面的厚度方向的尺 寸为固定的值是指，沿着本体部7的宽度方向，即，与厚度方向正交的方 向，后刀面的尺寸为固定的值。并且，使上后刀面31A的厚度方向的尺寸 Sl比中后刀面31B的厚度方向的尺寸S2小。即，在所述尺寸S1、 S2中， 满足SKS2的关系式。由此，能够减少切削负荷，并且，能够抑制向被切 削材料的干涉和颤振。其结果，能够实现加工精度的提高。艮口，通过设为与第一切削刃41连接的上后刀面31A比中后刀面31B 在厚度方向的尺寸小，且后角为0的面结构，在切削开始时镶刀1相对被 切削材料可以面接触。因此，能够抑制第一切削刃41向被切削材料的过 大的切入，能够抑制切削时的颤振。进而，通过设为位于该上后刀面31A 的下表面8侧的中后刀面31B比上后刀面31A在厚度方向的尺寸大，且 后角比0大的面结构，提高第一切削刃41的切削刃强度的效果增强。
另外，在侧视的情况下，第一后刀面31的下后刀面31C的厚度方向 的尺寸S3比从上后刀面31A的上端至中后刀面31B的下端的厚度方向的 尺寸大。即，下后刀面31C的厚度方向的尺寸S3比上后刀面31A及中后 刀面31B的厚度方向的尺寸Sl、 S2的合计大。g卩，所述尺寸S1 S3满 足算式:S3:^S1+S2)。由此，以规定宽度形成具有抑制切削时的颤振的功能 的上后刀面31A和具有提高切削刃强度的功能的中后刀面31B。另夕卜，如 上述具有减少和被切削材料的干涉的避让功能的下后刀面31C的尺寸在 第一后刀面31中确保最大。因此，降低和被切削材料的干涉的效果提高， 进一步实现精加工表面精度的提高。如此，通过使镶刀1兼有上后刀面 31A、中后刀面31B及下后刀面31C，能够发挥优越的切削性能。另外除 此之外，因为下后刀面31C也相对刀夹11作为约束面发挥作用，所以能 够确保比较广阔的约束面。因此，向刀夹11的约束力提高，能够稳定地 将镶刀1固定在刀夹11上。
第二后刀面32由单一的面构成。由此，第二后刀面的形状变得简单， 能够减少裂纹的产生，并且镶刀1的加工变得容易，经济上优越。另外， 能够在第二切削刃42的全长范围内发挥优越的锋利度，并且降低和被切 削材料的干涉的效果提高。
第三后刀面33的后角随着从第一后刀面31朝向第二后刀面32而增 加。由此，能够具有兼备切削刃强度优越的第一切削刃41和切削阻力低 且锋利度优越的第二切削刃42的切削刃结构。另外，能够形成作为角切 削刃的第三切削刃43的特性也优越的切削刃结构。即，若将第三后刀面 33的后角形成为所述规定的后角，则能够在第一切削刃41侧提高切削刃 强度，并且在第二切削刃42侧实现切削阻力的减少。
如图2 (b)及图3 (c)所示，第三后刀面33具有以分别对应第一后刀面31的上后刀面31A、中后刀面31B及下后刀面31C的方式在厚度方 向排列配置的三个面(33A、 33B、 33C)。在第三后刀面33的这三个面中， 位于上表面侧的面33A的后角比位于下表面8侧的面33C的后角小，在 侧视的情况下，第三后刀面33的这三个面形成为在厚度方向的尺寸均为 固定的值。
由此，即使在与位于角部的第三切削刃43连接的第三后刀面33，也 能够形成从上表面侧依次具有以下三个面的后刀面结构，即，具有抑制切 削时的颤振的功能的面33A、具有提高切削刃强度的功能的面33B、具有 减少和被切削材料的干涉的功能的面33C。因此，除了第一切削刃41以 外，即使在位于角部的第三切削刃43，也能够减少切削时的颤振，实现切 削刃强度的提高，能够减少和被切削材料的干涉。
进而，第三后刀面33的三个面(33A、 33B、 33C)形成为分别对应 第一后刀面31的各后刀面(31A、 31B、 31C)。由此，在第一后刀面31 和第二后刀面32的连接部，能够将成为缺损的原因的边界点形成为最小 限度，能够减少裂纹所导致的缺损。
另一方面，在以往的镶刀中，因为与第一切削刃对应的第一后刀面和 与第二切削刃对应的第二后刀面连接形成，所以第一后刀面的后角的最大 值形成为具有和第二后刀面的后角相同的大小。因此，从第一切削刃的切 削刃强度的观点来看，与作为修光刃而发挥作用的第二切削刃对应的第二 后刀面的后角被限制，在加工精度的提高上有限度。
在本实施方式的后刀面3中，具有位于与切削刃4的第一切削刃41 对应的第一后刀面31和与相邻的切削刃4的第二切削刃42对应的第二后 刀面32之间的第四后刀面34。在该第四后刀面34中，后角随着从第一后 刀面31朝向第二后刀面32而增加。由此，在具有较小的后角的第一后刀 面31和具有较大的后角的第二后刀面32之间，后角随着接近第二后刀面 32而增加的第四后刀面34作为过渡面而形成。因此，能够兼备第一切削 刃41全长的切削刃强度的提高和第二切削刃42全长的加工精度的提高的 双方。
另外，如图2 (b)所示，在侧视的情况下，第四后刀面34的宽度方 向的尺寸，即，与厚度方向正交的方向的尺寸在上表面侧为最小。由此，后角沿着切削刃4较大渐变的第四后刀面34的与厚度方向正交的方向的 尺寸在上表面侧变得最小。因此，能够降低对切削时有较大负荷施加的第
一切削刃41的切削刃强度和第二切削刃42的锋利度所带来的影响。艮P， 能够使在切削刃4的全长范围切削刃强度优越的第一切削刃41和切削阻 力小的第二切削刃42同时实现。
第四后刀面34具有和第一后刀面31的上后刀面31A、中后刀面31B 及下后刀面31C分别对应的三个面(34A、 34B、 34C)。由此，在第四后 刀面34和第一后刀面31的连接部及第四后刀面34和第二后刀面32的连 接部，能够减少成为缺损的原因的边界点，减少由起因于该边界点的裂纹 而造成的切削刃的缺损。
另一方面，本体部7具有在第一后刀面31上沿着厚度方向延伸的槽 部5。该槽部5形成为在前刀面2上具有一端且分割第一切削刃41。在本 实施方式中，相对第一切削刃41，两个槽部5形成在第一后刀面31上。 因此，第一切削刃41分割成三个切削刃部分(411、 411、 411)。
由此，第一切削刃41的三个切削刃部分均具有上述后角的大小关系， 并且切削刃的长度短。因此，在各切削刃部分的全长范围确保切削刃强度 的同时，能够实现切削加工时的切削阻力的减少。其结果，在高进给加工 等更加苛刻的切削条件下也能够发挥优越的切削性能。
如图l、图2 (a)及图4所示，在俯视的情况下，槽部5形成为从后 刀面3向本体部7的内侧延伸。槽部5具有相互对置的侧壁面5a、 5b和 位于该侧壁面5a、 5b之间的底面5c。侧壁面5a、 5b及底面5c为在镶刀1 的厚度方向延伸的面。
在侧壁面5a、 5b中，在俯视下位于第三切削刃43侧的侧壁面5a形 成为相对第二切削刃42大致平行。通过这样的结构，即使为具有外周切 削刃角且安装在刀夹11上的镶刀l,也能够抑制非切削部和镶刀1的干涉。 因此，能够将切屑在宽度方向分割而减少切削阻力，提高精加工表面精度 的效果增加。除此之外，因为生成的切屑厚度薄且宽度小，所以能够提高 切屑排出性。
槽部5的侧壁面5a和第二切削刃42大致平行是指，两者实际上平行 即可。即，也取决于镶刀1的大小，但槽部5的侧壁部5a可以为相对副切削刃42倾斜0度 2度的面。即使在这样的情况下，也能够取得和上述相同的效果。
更加具体而言，在俯视的情况下，槽部5的侧壁部5a和第二切削刃42大致平行是指，如图4所示，在槽部5的侧壁面5a和前刀面2的交叉棱线中，直线部分中的虚设延长线Y2和第二切削刃42大致平行即可。这里所说的虚设延长线Y2和第二切削刃42大致平行是指，两者实际上相互平行即可。gP，虚设延长线Y2相对第二切削刃42可以倾斜0度 2度。需要说明的是，在侧壁面5a形成曲面的情况下，在俯视下能够将在切削刃部分411的端部形成的曲线状切削刃部411'A和侧壁部5a的连接点的切线作为虚设延长线Y2。
另一方面，在俯视的情况下，与侧壁部5a对置的侧壁面5b相对第二切削刃42形成大致平行。g卩，在本实施方式中，侧壁面5a、 5b形成为相互平行。由此，能够实现本体部7的强度的提高。
需要说明的是，在俯视的情况下，侧壁部5b和第二切削刃42大致平行是指，在侧壁部5b和前刀面2的交叉棱线中，直线部分的虚设延长线Yl和第二切削刃42大致平行即可。这里所说的虚设直线Yl和第二切削刃42大致平行是指，两者实际上相互平行即可。g卩，虚设直线Y1相对第二切削刃42可以为倾斜0度 2度的直线。其他的结构与所述侧壁面5a和第二切削刃42大致平行的情况相同地规定。
另外，以分割第一切削刃41的方式多个形成的各槽部5的侧壁面形成为相互大致平行。由此，能够使切屑的排出方向稳定化。因此，能够实现切屑排出性的提高。需要说明的是，各槽部5的侧壁面相互大致平行是指，各槽部5的侧壁部5a分别大致平行，各槽部5的侧壁部5b分别大致平行。在这里各槽部5的一个侧壁面5a相对其他的侧壁部5a可以为倾斜0度 2度的面，各侧壁部的一个侧壁面5b相对其他的侧壁部5b可以为倾斜0度 2度的面。
如图4所示，在俯视的情况下，构成第一切削刃41的三个切削刃部分411中两端与槽部5连接的切削刃部分411'在两端具有曲线状切削刃部411'A、 411'A。通过这样的结构，能够分散施加在切削刃部分411'的两端的较大的应力。即，能够提高切削刃部分411'的两端的切削刃强度。因此，能够减少切削刃的缺损。
在俯视的情况下，切削刃部分411'的两个曲线状切削刃部411'A、411'A形成圆弧状。由此分散应力的效果提高。
在俯视下两个曲线状切削刃部411'A、 411'A形成圆弧状时，优选具有以下的关系。即，在两个曲线状切削刃部411，A、 411，A中，将位于第三切削刃43侧的曲线状切削刃部设为曲线状切削刃部411，A1、将另一个设为曲线状切削刃部411'A2时，优选曲线状切削刃部411'A1的曲率半径Rl比曲线状切削刃部411，A2的曲率半径R2大。艮口，优选所述曲率半径Rl、 R2满足R1〉R2的关系式。
由此，在切削刃部分4ir的两端部分，能够使和被切削材料的接触长度一致，使生成的切屑的排出方向稳定。作为更加详细的理由，可以举出以下的理由。
如上述那样，在槽部5中，侧壁面5a、 5b形成为和第二切削刃42大致平行。因此，在槽部5中，相对和第二切削刃42形成钝角的第一切削刃41，在切削刃部分411，的两端，和槽部5的侧壁部5a、 5b形成的角度不同。即，如图4所示，切削刃部分411，的位于第三切削刃43侧的端部和槽部5的侧壁部5b以形成钝角的方式连接。另一方面，切削刃部分411，的另一端部和槽部5的侧壁面5a以形成锐角的方式连接。
具体而言，若将第一切削刃41和第二切削刃42形成的角度设为ei(钝角)，则在切削刃部分411，的位于第三切削刃43侧的端部，切削刃部
分4ir和槽部5的侧壁面5b形成角度ei (钝角)。另一方面，在切削刃部
分411，的另一端部，切削刃部分411'和槽部5的侧壁面5a形成角度(180
度一ei)(锐角)。
如图4所示，这里所说的切削刃部分411'和槽部5的侧壁面5a、 5b
形成的角度是指，切削刃部分4ir中直线状的切削刃部分的虚设延长线x
和虚设延长线Y1、 Y2所形成的角度。
如此，在本实施方式中，在切削刃部分4ir的两端，切削刃部分4ir
形成为和槽部5的侧壁面5a、 5b形成不同角度(锐角'钝角)。在此，在本实施方式中，将形成这样的角度的切削刃部分411'和槽部5的侧壁面5a、5b由具有上述那样的曲率半径R1、 R2的曲线状切削刃部411，A1、 411'A2 15连接。即，以成为R^R2的方式形成切削刃部分4ir。
因此，与以具有相同曲率半径R的圆弧状形成的情况相比，通过以曲率半径R为更大的圆弧状形成曲线状切削刃部411'A1，使和切削时的切屑的接触长度更长，在此，曲线状切削刃部411'A1位于和槽部5形成的角度为较大(为钝角)的端部。另一方面，通过以曲率半径R为更小的圆弧状形成曲线状切削刃部411'A2，使和切削时的切屑的接触长度更短，在此，曲线状切削刃部411'A2位于和槽部5形成的角度为较小(为锐角)的端部。
通过形成这样的结构，在切削时能够在和槽部5形成的角度不同的切削刃部分411'的两端部使和切屑接触的长度一致。因而，能够使施加在切
削刃部分4ir的两端上的切削负荷一致。进而，在切削刃部分4ir的两端
部的切屑排出方向稳定，能够实现切屑排出性的提高。
除此之外，通过使位于第三切削刃43侧的曲线状切削刃部411'A1的曲率半径R1形成得更大，能够更加提高位于施加较大切削负荷的第三切削刃43侧的曲线状切削刃部411，A1的切削刃强度。因此，能够减少切削刃的缺损，实现工具寿命的提高。
另一方面，槽部5在下表面8具有另一端。S卩，槽部5从前刀面2至下表面8形成在第一后刀面31上。如图2 (b)所示，该槽部5随着从第一后刀面31的中后刀面31B和下后刀面31C的边界部31D朝向下表面8而宽度变大。由此，能够在镶刀1的厚度方向整体减少非切削部和镶刀1的干涉。因此，能够抑制镶刀l的缺损。这里所说的槽部5的宽度在边界部31D、下表面部8是指，与第一后刀面31平行的方向的槽部5的最大尺寸。
如图l及图2(a)所示，为了提高切屑排出性，在前刀面2上形成有作为断屑台发挥作用的突起部6。关于突起部6的数量和形状，可以适宜选择。在如本实施方式那样形成由槽部5分割第一切削刃41的形状的情况下，优选相对各被分割的每个切削刃设置突起部6。由此，使由被分割的切削刃分别生成的切屑与对应的突起部6接触，能够稳定地巻曲。因此，能够发挥优越的切屑排出性。另外，在第二切削刃42和第三切削刃43上，也分别设置对应的突起部6。由此，能够增强提高切屑排出性的效果。〈切削工具〉
其次，参照图5，对本发明的切削工具的一实施方式进行说明。如该 图所示，本实施方式的切削工具10具有刀夹11和安装在该刀夹11的前
端的上述镶刀1。通过将固定螺钉51插入该镶刀1的贯通孔50，且使该 螺钉51的前端与在刀夹11的镶刀安装座部形成的未图示的螺纹孔螺合，
来将镶刀1安装在刀夹11的前端。
在本实施方式中，在刀夹11上安装八个镶刀1。在安装的各镶刀1
中，第二切削刃42位于相对刀夹11的轴线S大致垂直的位置。形成这样 结构的切削工具10能够抑制在后刀面3上产生的裂纹以及因该裂纹而导 致的切削刃4的缺损。另外，因为镶刀1具有切削刃强度优越的第一切削 刃且确保了作为修光刃而发挥作用的第二切削刃42的锋利度，所以由于 工具寿命的提高而提高加工效率，并且能够进行精加工表面精度高的切削 加工。需要说明的是，第二切削刃42相对刀夹11的轴线S大致垂直是指， 两者实际上相互垂直即可。即，副切削刃42和轴线S形成的角度为90土2 度即可。
在镶刀1和刀夹11之间介入片构件12。通过这样的结构，镶刀1缺 损时，能够减少损伤波及到刀夹ll的情况。因此，能够使刀夹ll的寿命 变长。即，通过不是更换体积大的刀夹11而是更换体积比较小的片构件 12，能够实现切削性能的改善。因此，能够实现工作效率的提高，并且能 够实现加工成本的减少。 〈切削方法〉
其次，参照图6 (a) (c)对本发明的切削方法的一实施方式进行 说明。本实施方式的被切削材料的切削方法包括以下(i) (iii)的工序。
(i) 如图6 (a)所示，使切削工具10以刀夹11的轴线S为中心向 箭头D方向旋转，且向箭头E方向移动，使切削工具IO接近被切削材料 IOO的工序。
(ii) 如图6 (b)所示，使镶刀1的切削刃4与被切削材料100的表 面接触，使切削工具10向箭头F方向移动，切削被切削材料IOO的工序。
(iii) 如图6 (c)所示，使切削工具10向箭头G方向移动，使切削 工具10从被切削材料100离开的工序。通过这样的结构，使用具有优越的切削刃强度及精加工表面精度的切 削工具，能够实现加工效率及加工精度高的切削加工。
需要说明的是，在所述(i)的工序中，使切削工具io及被切削材料 100的至少一方旋转即可。另外，切削工具IO和被切削材料100相对接近
即可，例如也可以使被切削材料ioo接近切削工具10。与此相同，在所述 的工序中，被切削材料ioo和切削工具IO相对远离即可，例如也可 以使被切削材料ioo从切削工具IO远离。在继续进行切削加工时，反复 进行如下工序即可，即，保持使切削工具10及/或被切削材料IOO旋转的 状态，使镶刀1的切削刃4接触被切削材料100的不同部位。当使用的切 削刃磨损时，使镶刀l相对贯通孔50的中心轴旋转90度，使用未使用的 切削刃即可。
以上，例示了本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方 式。例如在上述实施方式中，例示了具有在俯视下形成大致正方形状的上 表面的4角规格的镶刀，但本发明不限于此，上表面在俯视下也可以为菱 形、三角形等其他的形状。
另外，在所述的实施方式中，第三切削刃43不必形成在大致多边形 的每一个角部上。即，在俯视下形成大致正方形的上表面上，可以为第三 切削刃43形成在俯视下位于对角的两个角部的结构。
另外，在所述的实施方式中，例示了形成有槽部5及突起部6的镶刀， 但本发明不限于此，也可以为没有形成槽部5的镶刀、没有形成突起部6 的镶刀、或没有形成槽部5及突起部6的镶刀。
在所述的实施方式中，例示了第一后刀面31的三个后刀面的各后角 cu (3、 Y均为固定的值的结构，但本发明不限于此，也可以构成为任一个 面或所有的面的后角渐变。
在所述的实施方式中，说明了槽部5的位于第三切削刃43侧的侧壁 面5a在俯视下形成为相对第二切削刃42大致平行的情况，但侧壁部5a 也可以形成为随着朝向槽部内部与第二切削刃42接近。这里所说的侧壁 部5a与第二切削刃42接近是指，底面5c侧的侧壁面5a和第二切削刃42 之间的距离比槽部开口的侧壁面5a和第二切削刃42之间的距离短。只要 不降低镶刀的强度，底面5c侧的侧壁面5a和第二切削刃42的长度能够采用任意的长度。
在所述的实施方式中，说明了在俯视下和侧壁面5a对置的侧壁面5b 形成为相对第二切削刃42大致平行的情况，但侧壁面5b也可以形成为随 着朝向槽部内部从第二切削刃42远离。这里所说的侧壁面5b从第二切削 刃42远离是指，底面5c侧的恻壁面5b和第二切削刃42之间的距离比槽 部开口的侧壁侧5b和第二切削刃42之间的距离长。
在所述的实施方式中，说明了槽部的数目为两个的情况，但从不降低 镶刀的强度，且减少切削阻力的方面考虑，槽部的数目通常为2 6个左 右，优选在2 4个的范围任意选定。
权利要求
1.一种切削镶刀，其特征在于，具有大致多边形状的上表面；下表面；具有后刀面的侧面；在所述上表面和所述侧面的交叉部形成的切削刃，所述切削刃具有第一切削刃；第二切削刃；位于所述第一切削刃和所述第二切削刃之间且在俯视下位于所述大致多边形的角部的第三切削刃，所述后刀面具有与所述第一切削刃对应的第一后刀面；与所述第二切削刃对应的第二后刀面；与所述第三切削刃对应的第三后刀面，所述第一后刀面具有与所述第一切削刃连接的上后刀面；位于该上后刀面的所述下表面侧的中后刀面；位于该中后刀面的所述下表面侧的下后刀面，将所述上后刀面的后角设为α、将所述中后刀面的后角设为β、将所述下后刀面的后角设为γ、将所述第二后刀面的后角设为ε时，所述α、β、γ及ε满足α＜β＜γ＜ε的关系。
2. 根据权利要求l所述的切削镶刀，其特征在于， 所述第二后刀面的后角为固定的值。
3. 根据权利要求1或2所述的切削镶刀，其特征在于， 所述第一后刀面的所述上后刀面的后角为0度，在侧视的情况下，所述第一后刀面的所述上后刀面及所述中后刀面的 厚度方向的尺寸均为固定的值，并且，所述第一后刀面的所述上后刀面的厚度方向的尺寸比所述第一 后刀面的所述中后刀面的厚度方向的尺寸小。
4. 根据权利要求1 3的任一项所述的切削镶刀，其特征在于， 在侧视的情况下，所述第一后刀面的所述下后刀面的厚度方向的尺寸比所述第一后刀面的从所述上后刀面的上端至所述中后刀面的下端的厚 度方向的尺寸大。
5. 根据权利要求1 4的任一项所述的切削镶刀，其特征在于，所述第三后刀面的后角随着从所述第一后刀面朝向所述第二后刀面而增加。
6. 根据权利要求1 5的任一项所述的切削镶刀，其特征在于， 所述第三后刀面具有以与邻接的所述第一后刀面的上后刀面、中后刀面及下后刀面分别对应的方式在厚度方向排列配置的三个面，所述第三后刀面的三个面形成为位于所述上表面侧的面的后角比位 于所述下表面侧的面的后角小。
7. 根据权利要求1 6的任一项所述的切削镶刀，其特征在于， 所述切削刃以所述第三切削刃分别位于所述大致多边形的角部中相邻的两个角部的方式至少设置两个，所述两个切削刃配置成一个切削刃的所述第一切削刃与另一个切削 刃的所述第二切削刃邻接，所述后刀面具有位于与所述一个切削刃的第一切削刃对应的所述第 一后刀面和与所述另一个切削刃的第二切削刃对应的第二后刀面之间且 随着从所述第一后刀面朝向所述第二后刀面而后角增加的第四后刀面。
8. 根据权利要求7所述的切削镶刀，其特征在于， 在侧视的情况下，所述第四后刀面的宽度方向的尺寸在所述上表面侧为最小。
9. 根据权利要求7或8所述的切削镶刀，其特征在于， 所述第四后刀面具有与所述第一后刀面的上后刀面、中后刀面及下后刀面分别对应的三个面。
10. 根据权利要求1 9的任一项所述的切削镶刀，其特征在于， 还具有以在所述第一后刀面上沿着厚度方向延伸，并且在所述上表面上具有一端且分割所述第一切削刃的方式形成的槽部。
11. 根据权利要求IO所述的切削镶刀，其特征在于， 所述槽部在所述下表面具有另一端，且随着从所述中后刀面和所述下后刀面的边界部朝向所述下表面而宽度变大。
12. —种切削工具，其特征在于，具有刀夹和安装在该刀夹的前端的权利要求1 11的任一项所述的切 削镶刀，所述切削镶刀的第二切削刃相对所述刀夹的轴线大致垂直。
13. —种被切削材料的切削方法，其特征在于，包括使权利要求12所述的切削工具和被切削材料的至少一方旋转，且使 所述被切削材料和所述切削工具接近的工序；使所述切削工具的切削刃与所述被切削材料的表面接触而对所述被 切削材料进行切削的工序；使所述切削工具从所述被切削材料离幵的工序。
全文摘要
本发明提供一种切削镶刀及切削工具、以及使用了该切削工具的切削方法，所述切削镶刀具有大致多边形状的上表面；下表面；具有后刀面的侧面；在上表面和侧面的交叉部形成的切削刃。所述切削刃具有第一切削刃；第二切削刃；位于第一切削刃和第二切削刃之间且位于所述大致多边形的角部的第三切削刃。所述后刀面具有与所述第一切削刃对应的第一后刀面和与所述第二切削刃对应的第二后刀面。所述第一后刀面具有与所述第一切削刃连接的上后刀面；位于该上后刀面的所述下表面侧的中后刀面；位于该中后刀面的所述下表面侧的下后刀面。将所述上后刀面的后角设为α、将所述中后刀面的后角设为β、将所述下后刀面的后角设为γ、将所述第二后刀面的后角设为ε时，所述α、β、γ及ε满足α＜β＜γ＜ε的关系。
文档编号B23B27/00GK101678465SQ200880016489
公开日2010年3月24日 申请日期2008年4月25日 优先权日2007年5月28日
发明者石田琢也 申请人:京瓷株式会社