专利名称：切削刀具及切削工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及安装在切削工具主体上的切削刀具以及切削工具。
背景技术：
专利文献I公开了一种安装在换刀式切削工具上的切削刀具。根据专利文献I的记载，该文献公开的切削刀具(不重磨刀片)对应于精切削到轻中度切削的切削范围。这种切削刀具为大致菱形的板状，具有下表面和上表面，下表面是安装到切削工具主体上的就位面，上表面位于该下表面的相反侧。在该上表面的前倾面的锐角角部形成刀尖部，在该刀尖部形成与笔直的2个切削刃相连的刀尖部切削刃。刀尖部沿离开下表面的方向突出，刀尖部切削刃为凸圆弧状。从而，前角从刀尖部切削刃的端部点向着其中央点逐渐增大，且前角在其中央点上最大。另外，在上表面上形成断屑槽，该断屑槽由与下表面大致平行的平面即顶面、和从前倾面倾斜到该顶面而隆起的断屑槽壁面形成。 专利文献I :日本发明专利申请特开2000-107911号公报专利文献I记载的切削刀具在远离刀尖部切削刃两端的切削刃处，前倾面的前角较小。因此，在用该切削刀具进行切削时，由其切削刃产生的切屑一般较厚。从而切屑和切削刃会形成高温，会加速切削刀具的磨损，缩短切削刀具的寿命。此外，根据专利文献I的记载，由刀尖部切削刃等切削刃生成的切屑会擦着刀尖部前倾面以及前倾面而在切削刀具表面上行走，从而与断屑槽的槽壁面碰撞。因而，在所生成的切屑较厚时，更容易磨损前倾面。因此，这种切削刀具存在工具寿命方面的问题。
发明内容
本发明正是为了解决上述问题，目的在于延长工具寿命。本发明提供一种具有切削刃的切削刀具，该切削刀具具有前倾面，该前倾面沿所述切削刃延伸，具有正的前角，具有沿远离所述切削刃的方向依次配置的第I区域和第2区域，且该前倾面形成为使该第2区域的前角大于该第I区域的前角；以及立壁面，该立壁面以与所述前倾面一同形成沿着所述切削刃的凹部的方式延伸，在与所述切削刃正交的平面上，以使所述第I区域延长而得到的延长面将该立壁面分成2个区域的方式形成该立壁面。本发明提供一种具有切削刃的切削工具，该切削工具具有前倾面，该前倾面沿所述切削刃延伸，具有正的前角，具有沿远离所述切削刃的方向依次配置的第I区域和第2区域，且该前倾面形成为使该第2区域的前角大于该第I区域的前角；以及立壁面，该立壁面以与所述前倾面一同形成沿着所述切削刃的凹部的方式延伸，在与所述切削刃正交的平面上，以使所述第I区域延长而得到的延长面将该立壁面分成2个区域的方式形成该立壁面。
图I是本发明第I实施形态的切削刀具的俯视图。图2是图I的切削刀具的侧视图。
图3是图I的切削刀具的侧视图。图4是图I的IV-IV线剖视模式图。图5是图I的V-V线剖视模式图。图6是本发明第2实施形态的切削刀具的局部剖视模式图。图7是本发明第3实 施形态的切削刀具的局部剖视模式图。
具体实施例方式以下结合
本发明的实施形态。如图I到图3所示，本发明第I实施形态的切削刀具10为大致菱形板状。切削刀具10具有互为反向的2个端面12、14、以及在这2个端面12、14之间延伸的周向侧面16。在切削刀具10上，规定了贯通2个端面12、14而延伸的轴线A。2个端面12、14中的一个端面12为上表面18，另一端面14则为下表面20，作为与切削工具的工具主体(图中未示)上所设的插入件安装座的底面抵接的就位面发挥作用。这2个端面12、14分别具有大致的菱形形状，且相对于轴线A而具有旋转对称性，尤其是作为一个端面12的上表面18更是如此。切削刃22相关于上表面18的成锐角的拐角部18c的棱线部形成。在切削刀具10的上表面18上有2个成锐角的拐角部18c，因此有2个切削刃22。2个切削刃22具有实质上相同的结构，并且如上所述，2个切削刃22相对于轴线A而形成旋转对称。即，2个切削刃22能够分度，切削刀具10是能够分度的切削刀具。以下针对2个切削刃22中的任意I个切削刃22来说明切削刀具10。不过，本发明不限定I个端面上形成的切削刃的数量。在I个端面上形成的切削刃的数量既可以是I个，也可以是多个。在上表面18与周向侧面16之间的交叉部形成有切削刃22。切削刃22在上表面18的前倾面24与周向侧面16的后隙面26之间延伸。不过，如图2及图3所示，后隙面26相对于所述一个端面12、亦即上表面18实质上成锐角，且具有正的后角。后角设定为20°以下即可，本实施形态的切削刀具10设定为7°。不过，后隙面26的后角也可以是0°。此时，互为反向的端面12、14分别与周向侧面16成直角。从而，在上述场合，两个端面12、14为相同结构，可以有选择地将两个端面12、14作为上表面18来使用。这种两面均可使用的切削刀具的各个端面相对于轴线A而具有旋转对称性，并且该切削刀具的两个端面能够相对于与轴线A正交的轴线而具有旋转对称性。切削刃22以在与轴线A正交的I个平面上实质上延伸的方式形成。切削刃22包括圆弧状切削刃22a和直线状切削刃22b。圆弧状切削刃22a在上表面18的成锐角的拐角部18c的棱线部形成。圆弧状切削刃22a构成圆弧状。在本实施形态中，构成圆弧状切削刃22a的圆弧的曲率半径为0. 8_。直线状切削刃22b以与该圆弧状切削刃22a连续的方式延伸。直线状切削刃22b从圆弧状切削刃22a的两端开始延伸。即，各切削刃22有2条直线状切削刃22b。这些圆弧状切削刃22a和直线状切削刃22b成为与被切削材料接触的切削刃22。在切削刀具10上，形成在厚度方向上贯通两个端面12、14的安装孔28。安装孔28的中心轴线与切削刀具10的轴线A—致。在上表面18上，在安装孔28的开口部周围分布着凸起面30。这些凸起面30高于圆弧状切削刃22a和直线状切削刃22b，并且处于同一平面上。即，如果将与轴线A正交且以将切削刀具10上下平分为二的方式通过周向侧面16的平面(以下称为中央平面)设为M(见图2和图3)，则凸起面30与中央平面M之间的距离比包含了圆弧状切削刃22a及直线状切削刃22b的切削刃22与中央平面M间的距离长。而且，所有的凸起面30都在与中央平面M平行的平面上延伸。譬如，如果是正插入件，则中央平面M只要定位于上下表面间的中间位置即可。在上表面18的圆弧状切削刃22a及直线状切削刃22b的内侧范围，形成断屑槽隆起部32。断屑槽隆起部32的向着切削刃22 —侧的面32a与上述前倾面24—起，在上表面18上划分出沿切削刃22延伸的凹部34。凹部34被称为断屑槽。另外，断屑槽隆起部32的面32a是从凹部34的最底部34a立起的壁面，因此以下称之为立壁面。凹部34具有大致V形截面。前倾面24和立壁面32a大致沿整个切削刃22延伸，从而在切削刃22任意部分的与切削刃22正交的截面上都存在凹部34。
在凹部34中，从圆弧状切削刃22a及直线状切削刃22b向着凹部34的最底部延伸的壁面成为上述前倾面24。该前倾面24是以随着从切削刃22向着内侧离开而渐渐下陷的方式、即接近上述中央平面M的方式倾斜的倾斜面。这样前倾面24就具有正的前角。该前倾面24实质上由2个面构成。前倾面24在与切削刃22正交的方向具有沿着离开切削刃22的方向依次配置的第I前倾面24a和第2前倾面24b。第I前倾面24a是前倾面24的I个区域，是前倾面24的第I区域。第2前倾面24b是前倾面24的另I个区域，是前倾面24的第2区域。此处定义为与切削刃22正交地延伸的平面(以下称为第I平面)。第I平面在这里与上述轴线A实质上平行。该第I平面可定在切削刃22的任意部分。特别是，将其中的圆弧状切削刃22a平分为二的第I平面与图I中的平分面B重叠，并包含了轴线A。在任意的第I平面上，前倾面24具有上述第I前倾面24a和上述第2前倾面24b，从而使前倾面24的前角随着远离切削刃22而发生变化。此处，第I前倾面24a和第2前倾面24b是连续的。第I前倾面24a在前倾面24的靠近切削刃一侧的端部延伸，第2前倾面24b则在前倾面24的靠近立壁面一侧的端部延伸。以下结合图4和图5的剖视模式图来说明这种前倾面24，图中突出表示了前角、SP倾斜角等。此处定义为与轴线A正交的平面(以下称为第2平面)、即与上述的中央平面M平行的平面。在本实施形态中，第2平面与具有就位面功能的下表面20实质上平行，亦可称为水平面。将上述第I前倾面24a、第2前倾面24b的相对于第2平面的倾斜角定义为角a a、a b。第2前倾面24b的前角a b比第I前倾面24a的前角a a大。因此，前倾面24整体上呈向上表面18突出的凸状。这样，就形成第2前倾面24b的前角a b比第I前倾面24a的前角a a大的前倾面24。较好的是，第I前倾面的前角a a为10°以上25°以下，更好的是18°以上22°以下。在本实施形态中，第I前倾面的前角aa设定为大致20°。另外，较好的是，第2前倾面的前角Qb为15°以上35°以下，在本实施形态中设定为大致30°。这样设定的理由如下。在前倾面24的第I和第2前倾面24a、24b中，第I前倾面24a首先影响对被切削材料的切削。如果切削刀具的第I前倾面的前角a a不到10°，则无论第2前倾面的前角a b的情况如何，都不能使切屑充分减薄来减小切削阻力。另一方面，如果切削刀具的第I前倾面的前角a a超过25°，则无论第2前倾面的前角a b的情况如何，都会降低刀尖强度。从而，譬如当对碳素钢进行切削时，容易发生卷刃或缺损。相反，如果切削刀具的第2前倾面的前角a b不到15°、而第I前倾面的前角a a处于上述范围内，则第I前倾面与第2前倾面之间的角度差很小。这样实质上就减小了设置第2前倾面的效果。另外，如果切削刀具的第2前倾面的前角ab超过35°、而第I前倾面的前角a a处于上述范围内，则切削刃周围的切削刀具的厚度不够，会导致切削刃有较大缺损。另外，从切削刃22到第I前倾面24a的终端部、即靠近立壁面一侧的端部24c为止的水平方向距离Wa比设在拐角部18c的圆弧状切削刃22a的曲率半径小。如图4和图5所示，距离Wa被定义在从端面侧观察时与切削刃22正交并且与轴线A正交的方向上。具体地说,距离Wa较好的是在0. 05mm以上、0. 30mm以下,更好的是在0. 05mm以上、0. 20mm以下。在本实施形态中，是在切削刃22的全周范围内将距离Wa设定在大约0. 12mm。但是距离Wa不必固定。S卩，距离Wa只要在拐角部附近是上述值即可，而在除此以外的其它部位可 以任意设定。另外，如图4和图5所示，从切削刃22到第2前倾面46的终端部、即靠近立壁面一侧的端部24d为止的水平方向距离Wb与距离Wa同样，被定义在从端面侧观察时与切削刃22正交并且与轴线A正交的方向上。距离Wb较好的是设定为0. 20mm以上、0. 70mm以下，在本实施形态中设定为大约0. 4_。图I是从与上表面18相向的方向看切削刀具10，在该图中，是在一对圆弧状切削刃22a的内侧形成断屑槽隆起部32。断屑槽隆起部32的立壁面32a以与前倾面24 —同在上表面18形成凹部34的方式延伸。立壁面32a是从凹部34的最底部34a立起的立壁面，以与凹部34的最底部34a间的结合部32b为起点向着远离前倾面24的方向延伸而向上方隆起。此处的立壁面32a是平坦的面，以随着渐渐远离圆弧状切削刃22a及直线状切削刃22b而远离中央平面M的方式倾斜。断屑槽隆起部32除了上述立壁面32a外，还有与该立壁面32a相连且与中央平面M大致平行地延伸的顶面32c。顶面32c为实质上平坦的面。顶面32c形成于比切削刃22更高的位置上。这意味着，如果定义与上述轴线A正交且通过切削刃22的平面，则该平面横切立壁面32a而延伸。立壁面32a相对于上述第2平面、即水平面的倾斜角P比所述第2前倾面24b的前角ab更大。倾斜角P最好设定为30°以上60°以下,本实施形态设定为大约45°。如果倾斜角0不到30°，就难以用断屑槽隆起部32使切屑发生所希望的卷曲变形，结果会导致切屑增厚。而如果倾斜角P超过60°，则断屑槽与切屑之间的碰撞过强，可能增大切削阻力。在此种情况下，振动的发生频率会升高，并且生成厚切屑的频率也会升高。而且，立壁面32a与前倾面24具有如下关系在与切削刃22正交的平面上、即在与切削刃22正交的截面上，第I前倾面24a即第I区域延长而得到的延长面SI或延长线LI横切立壁面32a而将其分成2个区域。并且在保持这种关系的同时，此处的立壁面32a与在断屑槽、即凹部34的最底部34a延伸的槽底面、即凹部底面相连。槽底面在凹部34中最接近中央平面M，并且如图4和图5所示，在前倾面24与立壁面32a之间延伸。从而如图4和图5所示，使立壁面32a从槽底面开始隆起的立起部、即所述结合部32b比第I前倾面24a的延长面SI或延长线LI的位置更低，即更靠近中央平面M —侧(靠近就位面一侧)，并且比第2前倾面24b的延长面S2或延长线L2的位置更高，即更远离中央平面M(靠近上表面12 —侧)。另外，如图4和图5所示，从切削刃22到立壁面32a的立起部为止的水平方向距离Wc与距离Wa、Wb同样，被定义在从端面侧观察时与切削刃22正交并且与轴线A正交的方向上。距离Wc较好的是在0.70mm以上、I. 50mm以下，本实施形态也是设定在这一范围内。本实施形态的切削刀具10的立壁面32a从狭窄的上述槽底面隆起，该槽底面从第2前倾面24b的终端部24d大致水平地向内侧延伸。该槽底面可以省略。在这种情况下，立壁面32a便以从第2前倾面24b的终端部24d直接隆起的方式与第2前倾面24b连续。因而在此种情况下，立壁面32a的立起部、即结合部32b便处于第2前倾面24b延长所得的延长面S2上。另外，断屑槽隆起部32的顶面32c与前述的凸起面30等位地延伸，构成实质上的平坦面。当在两个端面12、14上形成切削刃22时，这种结构尤其有效。当切削刀具选择互为相反的端面12、14中的一个作为上表面18使用时，另一个端面就成为下表面。在这种情况下，该另一个端面上的所述断屑槽的顶面以及凸起面就能作为与切削工具主体上所设的插入件安装座的底面抵接的就位面发挥作用。虽然图中未示，但以上说明的切削刀具10能够可拆卸地安装到切削工具主体上所设的插入件安装座上。将切削刀具10载放到插入件安装座上，使具有就位面功能的下表面20和周向侧面16中的至少一部分分别与插入件安装座的底面和壁面抵接。插入件安装座上形成了螺纹孔。并且，通过将与切削刀具的安装孔28卡合或是贯通该安装孔28的螺钉与插入件安装座的螺纹孔螺合，来将切削刀具10可拆卸地固定在切削工具主体上。不过，将切削刀具10安装到切削工具主体上的安装机构或方式不限于上述结构。可以采用其它的机械或化学机构或方式进行安装。采用上述的有选择地使两个相向端面作为上表面使用的、双面可用的切削刀具时，一个面上的凸起面及断屑槽的顶面能够与插入件安装座的底面抵接。在用安装到切削工具主体上的切削刀具10进行切削加工时，上表面18朝着切削方向。此时，上表面18的使用的切削刃22’的一个直线状切削刃22b及与该直线切削刃22b邻接的圆弧状切削刃22a的一部分便作为面向送进方向的主刀刃发挥作用。而在进行该切削加工时，正在使用的切削刃22’的另一个直线状切削刃22b及与该另一个直线切削刃22b邻接的圆弧状切削刃22a的未作为所述主刀刃发挥作用的剩余部分就作为面向被切削材料的加工面一侧的前切削刃发挥作用。所谓正在使用的切削刃，是指在安装了切削刀具10的切削工具的切削刃22中的切入被切削材料的部分、即能参与切削的切削刃。该切削刀具10譬如沿与被切削材料的旋转中心线平行的方向送进，用于对围绕所述旋转中心线旋转的被切削材料的外周面进行车削加工。此种情况下，所述主刀刃在与所述旋转中心成直角的方向(切入方向)上在整个切入范围内与被切削材料接触，从而担当切削主力。所述前切削刃则在此时与被切削材料的加工面接触，从而担当形成该加工面的任务。在以上说明的切削加工过程中，主要由切削刀具10的主刀刃生成的切屑从该主、刀刃向立壁面32a—侧流动。这时，切屑一边与第I前倾面24a的表面接触一边在该第I前倾面24a上通过。在本实施形态的切削刀具中，所述距离Wa较短，因此第I前倾面24a较窄。因此，就能参与切屑生成的前倾面整体而言，前角的大小主要受到第2前倾面24b的前角较大影响。因此，本实施形态的切削刀具能够降低切削阻力，并能减薄切屑的厚度。另外，如上所述，第2前倾面的前角明显比第I前倾面的前角大，因此有时能够在避免切屑与第2前倾面24b接触的情况下处理切屑。在此种情况下，这种前倾面的结构有助于进一步减小切削阻力。从而，能够抑制切削刀具及切屑发热。另外，在此种情况下，由于减少了切屑与切削刀具之间的接触面积，因此能够抑制切屑所产生的热量向切削刀具传播。从而能够抑制切削刀具的表面温度上升。如果是单纯地扩大前倾面的前角，一般会降低刀尖强度。但如上所述，切削刀具10的第I前倾面24a的尺寸(从切削刃22起算的长度)较小，并且前角更大的第2前倾面 24b与第I前倾面24a邻接。从而，既能最大限度地控制刀尖强度下降的程度，又能整体地增大前倾面24的前角。在第I前倾面24a上通过的切屑会向第2前倾面24b上流动。第2前倾面24b的前角a b比第I前倾面24a的前角a a大。S卩，前倾面24呈凸出状。从而，从第I前倾面24a流到第2前倾面24b的切屑不能积极地或实质性地与第2前倾面24b的表面接触。因此既能抑制切屑的温度上升，又能大幅度地抑制切屑与前倾面之间的摩擦阻力。从而能够提高切削刀具的工具寿命。不过，在对延展性较高的被切削材料进行切削时，切屑容易伸展且发生塑性变形，因此有时会与第2前倾面24b的表面接触。然而即使在这种情况下，由于第2前倾面的前角a b被设定为15°以上、35°以下的正角，因此切屑在其厚度增大之前就被折断。从而，能够抑制因切屑与第2前倾面24b之间的接触而导致的切屑、圆弧状切削刃22a、直线状切削刃22b、第2前倾面24b以及后隙面26的温度上升。另外，能够有效地抑制波及到第2前倾面24b的摩擦阻力。从而能够提高切削刀具的工具寿命。另外，如上所述，从切削刃到第I前倾面的终端部为止的距离Wa比设在拐角部18c的圆弧状切削刃22a的曲率半径小。由于从切削刃到第I前倾面的终端部为止的水平方向距离Wa被设定成上述尺寸，所述距离Wa相对于影响到送进量f (mm/rev)大小的圆弧状切削刃22a的曲率半径就不会过大。因而上述切削刀具10能够实现高送进切削。最好是从切削刃到第I前倾面的终端部为止的距离Wa为0. 05mm以上、0. 30mm以下。这是考虑到用这种切削刀具进行切削加工时作为条件设定的送进量fOnm/rev)的大小后设定的。一旦将从切削刃到第I前倾面的终端部为止的距离Wa设定在此范围内，就能抑制因切屑与第I前倾面24a间的接触导致的切屑厚度增加。从而，既能抑制切屑、圆弧状切削刃22a、直线状切削刃22b、第I前倾面24a以及后隙面26的温度上升，又能有效地抑制波及到第I前倾面24a的摩擦阻力。由此进一步促进了切屑自发的卷曲变形。从而进一步提闻了工具寿命。另外，如上所述，关于第2前倾面24b，将从切削刃22到第2前倾面的终端部为止的距离Wb设定为0. 20mm以上、0. 70mm以下。这样就在对能够产生容易伸展的切屑的被切削材料进行切削时抑制了切屑与第2前倾面24b的表面接触。从而，能够抑制切屑等的温度上升以及波及到第2前倾面24b的摩擦阻力增大。另外，为了避免切屑与第2前倾面24b之间接触，希望第2前倾面的前角a b与第I前倾面的前角a a之差增大。然而，如果第2前倾面的前角a b过大，可能导致切削刃强度降低。因此将第2前倾面的前角a b设定为15°以上、35°以下。在与切削刃正交的方向或截面上，立壁面32a的立起部32b处于比将第I前倾面延长而得到的延长面SI低的位置，并且处于将第2前倾面延长所得的延长面S2上或位于比该延长面S2高的位置。因此，大致沿着第I前倾面流动的切屑、或者大致沿着第2前倾面通过的切屑就会可靠地与所述 立壁面32a接触。切屑由于这种接触而急剧地改变其流动方向，并以此为契机而卷曲成曲线状或是折断。由此便实现了稳定的切屑处理。另外，由于立壁面32a的倾斜角P比第2前倾面的前角a b更大，因此与该立壁面32a接触的切屑就会被施加较大的变形力。由此能够可靠地使切屑发生卷曲变形或是折断。而且由于倾斜角0比前角a b更大，因此能够使切屑迅速脱离立壁面32a，从而抑制摩擦阻力。另外，立壁面32a的最高位部分比圆弧状切削刃22a以及直线状切削刃22b的位置更高，因此能够使相对于第I前倾面24a而向上方伸展或自发地卷曲变形的切屑可靠地与立壁面32a接触。由此改进了切屑处理。另外，如上所述，将从切削刃到立壁面的立起部为止的距离Wc设定为0. 70mm以上、I. 50mm以下。这是为了使自发地卷曲变形的切屑能够可靠地与立壁面接触。另外，也是为了抑制在伸展的切屑与立壁面接触时因切屑过度碰撞而增大切削阻力。并且还是为了使切屑顺利地实现卷曲变形或是折断。以下说明本发明第2实施形态的切削刀具110。不过，以下只是说明切削刀具110上与上述第I实施形态的切削刀具10的主要不同点。对于与已说明的结构要素等对应的结构要素，用与已说明的结构要素等的符号对应或相同的符号来表示，并省略对它们的说明。切削刀具110与上述切削刀具10相比，其特征在于立壁面132a包含2个面。该立壁面132a的结构大致类似于前倾面24、124的结构。图6是与图4的切削刀具10的剖视图相当的切削刀具110的剖视图。该立壁面132a实质上由2个面构成。此处定义为与切削刃122正交的平面、即第I平面。此处，如上所述，该第I平面与轴线A实质性平行。在任意的第I平面上，立壁面132a具有2个面132d、132e，从而随着远离切削刃122而使立壁面132a的倾斜角发生变化。第I立壁面132d以及第2立壁面132e沿着远离切削刃122的方向依次配置。第I立壁面132d是立壁面132a的I个区域，是第I立壁面区域。第2立壁面132e是立壁面132a的另I个区域，是第2立壁面区域。此处，第I立壁面132d和第2立壁面132e是连续的。第I立壁面132d在立壁面132a的靠近切削刃一侧的端部延伸，第2立壁面132e则在立壁面的靠近顶面132c —侧的端部延伸。第I立壁面132d相对于第2平面、即水平面的倾斜角P a比第2立壁面132e相对于第2平面的倾斜角Pb大。从而，立壁面132a整体向上表面118—侧呈凸状。断屑槽隆起部132的顶面132c与上述顶面32c同样，在比切削刃122高的位置上形成。并且如图6所示，第I立壁面132d与第2立壁面132e间的边界部或交叉部132f位于比切削刃122更高的位置，即远离中央平面M。从而，如果定义一个与上述轴线A正交且通过切削刃122的平面，则该平面横切第I立壁面132d。具有上述结构的切削刀具110除了具有切削刀具10的上述作用和效果外，还具有以下的作用和效果。
立壁面132a包含第I立壁面132d和第2立壁面132e,并且第I立壁面132d的倾斜角P a比第2立壁面132e的P b大。因此，第2立壁面132e相对于第I立壁面132d而向远离圆弧状切削刃122a和直线状切削刃122b的方向大大地倾斜，使立壁面132a整体呈凸出状。从而，在与第I立壁面132d接触的切屑发生卷曲变形而向上方且向远离圆弧状切削刃122a和直线状切削刃122b的方向流动之际，能够抑制该切屑与第2立壁面132e接触。由此能将立壁面132a与切屑间的接触面积控制在最小范围，使切屑能够顺利地排出，能够实现良好的切屑处理。即，第2立壁面的倾斜角与第I立壁面的倾斜角不同，能够促进切屑排出。另外，第I立壁面132d与第2立壁面132e间的交叉部132f处于比圆弧状切削刃122a及直线状切削刃122b更高的位置。从而，能够以第I立壁面132d可靠地承接沿着第I前倾面124a或第2前倾面124b通过的切屑。另外，因与第I立壁面132d接触而发生卷曲变形的切屑能够在不接触第2立壁面132e的情况下顺利地排出。以下说明本发明第3实施形态的切削刀具210。不过，以下只是说明切削刀具210上与上述第I实施形态及第2实施形态的切削刀具10、110的主要不同点。对于与已说明的结构要素等对应的结构要素，用与已说明的结构要素等的符号对应或相同的符号来表示，并省略对它们的说明。切削刀具210与上述切削刀具10相比，其特征在于立壁面232a具有2个区域，具体是包含2个面232d、232e。另外，切削刀具210与上述切削刀具10、110相比，其特征在于前倾面224及立壁面232a分别为弯曲形状。即，第I前倾面224a、第2前倾面224b、第I立壁面232d、第2立壁面232e分别具有弯曲形状。图7是与图4的切削刀具10的剖视图相当的切削刀具210的剖视图。在这种场合，是根据假想线或假想面来定义第I和第2前倾面各自的前角、即倾斜角以及第I和第2立壁面各自的倾斜角。在图7所示的剖视图中，第I前倾面224a、第2前倾面224b、第I立壁面232d、第2立壁面232e各自呈现向上表面18—侧突出的曲线状。并且，将连接它们各自的一端部(譬如靠近切削刃一侧的端部或接近切削刃222的端部)和另一端部(譬如靠近断屑槽隆起部232的顶面232c —侧的端部或远离切削刃222的端部)的直线或平面(图7中的双点划线)与第2平面或水平面所成的角定义为各自的前角或倾斜角。具体是，第I前倾面224a的前角用线LI或面SI与水平面间成的角来定义，而线LI或面SI将第I前倾面224a的靠近切削刃一侧的端部(始端部)、譬如圆弧状切削刃222a的一部分和靠近顶面一侧的端部(终端部)224c连接。另外，第2前倾面224b的前角用线L2或面S2与水平面间成的角来定义，线L2或面S2将第2前倾面224b的始端部224c与终端部224d连接。具有上述结构的切削刀具210也具有与上述切削刀具10和上述切削刀具110相同的作用和效果。不过，第I前倾面、第2前倾面、第I立壁面、第2立壁面中的至少一个既可以是平坦面也可以是弯曲面。而当它们是弯曲面时，并不限于像切削刀具210那样向上侧凸出的形状，也可以是向下侧、即向下表面一侧凸出的形状。如上所述，在本发明实施形态的切削刀具中，前倾面在整个切削刃的范围内具有正的前角。从而能够减薄切屑的厚度。尤其是上述切削刀具，如上所述，包含沿着远离切削刃的方向依次配置的第I前倾面及第2前倾面，这些前倾面的前角随着远离切削刃而逐步增大。从而，本发明具有既能促进切屑流动、又能减少切屑厚度的作用和效果。因此能够抑制第I、第2前倾面及后隙面的温度上升，提高切削刀具的工具寿命。由于本发明能够减少切屑厚度，因此在所产生的切屑中，其厚度方向上的剪断面一侧(面对前倾面的一侧)与相反一侧的温度差显著。从而促进了该温度差引起的切屑卷曲变形，改进了切屑处理性。另外，由于切屑的厚度小，抑制了断屑槽因与切屑接触而导致的磨损。因而，能够长期稳定地用断屑槽的立壁面来进行切屑处理。另外，由于第2前倾面相对于水平面的前角(倾斜角)比第I前倾面的前角(倾斜角)更大，因此已在第I前倾面上通过的切屑其后甚至能够在不与第2前倾面的表面接触的情况下在该第2前倾面上通过。由此能够有效地抑制切屑、切削刃、第I前倾面以及后隙面变成高温。由此可提高工具寿命。以上说明了本发明实施形态的切削刀具，但它们可作种种变更。切削刀具的上表面等的形状不仅可以是菱形，还可以是正方形、长方形、平行四边形、三角形等多边形。即，切削刀具可以是多边形板状。另外，切削刀具可以由各种材料制作。圆弧状切削刃以及直线状切削刃的至少一部分只要用超硬合金、包覆超硬合金、金属陶瓷、陶瓷等硬质材料、或金刚石烧结体、立方晶体氮化硼烧结体等超高压烧结体构成即可。另外，上述实施形态的切削刀具10、110、210是对被切削材料的外周进行车削的切削刀具，但本发明也适用于对被切削材料的内周和端面进行车削的切削刀具。而且本发明还适用于铣削加工及开孔加工所用的切削刀具。另外，以上说明了本发明实施形态的切削刀具，但本发明还适用于切削刀具以外的切削工具。本发明还涉及刃部具有上述切削刀具的特征的切削工具。这种切削工具具有一体安装的刀片或刃部，且可以沿着该刃部的切削刃设置上述前倾面及立壁面。而在上述实施形态中，前倾面具备2个区域(特定的范围)。不过前倾面也可以具备3个以上的区域。并且与切削刃邻接的I个区域可以如上述那样是第I区域，其它区域可以是第2区域、第3区域等。并且，立壁面也不限于具有I个或2个区域，同样也可以具备3个以上的区域。而且这些区域的边界部或结合部明确固然好，但不明确亦可。另外，前倾面的各区域不限于平坦状或单纯弯曲状，可以是各种形状，譬如是极其细小的凹凸形状或波形形状。立壁面的各个区域亦同样。
另外，在上述实施形态中，切削刃是在与轴线A正交的I个平面上实质上延伸形成，但也可以是横切该平面延伸。在这种场合，距离中央平面M最远的切削刃部分可以称为切削刃的最高点。譬如，在规定切削刃与立壁面间的关系时，只要将该切削刃的最高点作为切削刃的基准即可。在上述实施形态及其变形例中，以某种程度的具体结构说明了本发明，但本发明不受上述结构的限制。本发明必须理解成能够在不脱离权利要求记载范围和发明宗旨或范围的前提下作各种变更。即，本发明包括权利要求范围规定的本发明构思中所包含的一切变形例或应 用例、同等物等。
权利要求
1.一种切削刀具，具有切削刃，其特征在于，具有 前倾面，该前倾面沿所述切削刃延伸，具有正的前角，具有沿远离所述切削刃的方向依次配置的第I区域和第2区域，且该第2区域的前角大于该第I区域的前角；以及 立壁面，该立壁面以与所述前倾面一同形成沿着所述切削刃的凹部的方式延伸，在与所述切削刃正交的平面上，所述第I区域延长所得的延长面将该立壁面分成2个区域。
2.如权利要求I所述的切削刀具，其特征在于，具有相对向的2个端面、在该2个端面间延伸的周向侧面、形成于所述2个端面中的一个端面与所述周向侧面间的交叉部的切削刃， 所述一个端面具有围绕轴线的旋转对称性，该轴线贯通所述2个端面， 关于切削刃，形成所述立壁面和沿所述一个端面延伸的所述前倾面。
3.如权利要求2所述的切削刀具，其特征在于，所述第I区域是第I前倾面，所述第2区域是第2前倾面，该第I前倾面和该第2前倾面是连续的。
4.如权利要求3所述的切削刀具，其特征在于，在从所述端面侧观察时与所述切削刃正交且与所述轴线正交的方向上，从所述切削刃到所述第I前倾面的靠近所述立壁面一侧的端部的距离为0. 05mm以上，0. 20mm以下，所述第I前倾面相对于与所述轴线正交的平面的倾斜角为10°以上，25°以下。
5.如权利要求3或4所述的切削刀具，其特征在于，在从所述端面侧观察时与所述切削刃正交且与所述轴线正交的方向上，从所述切削刃到所述第2前倾面的靠近所述立壁面一侧的端部的距离为0. 20mm以上，0. 70mm以下，所述第2前倾面相对于与所述轴线正交的平面的倾斜角为15°以上，35°以下。
6.如权利要求3至5中任一项所述的切削刀具，其特征在于，在从所述端面侧观察时与所述切削刃正交且与所述轴线正交的方向上，从所述切削刃到所述立壁面的靠近切削刃一侧的端部的距离为0. 70mm以上，I. 50mm以下，所述立壁面相对于与所述轴线正交的平面的倾斜角为30°以上，60°以下。
7.如权利要求2至6中任一项所述的切削刀具，其特征在于，所述立壁面以如下方式形成与所述轴线正交且通过所述切削刃的平面横切所述立壁面。
8.如权利要求2至7中任一项所述的切削刀具，其特征在于，所述立壁面具有沿着远离所述切削刃的方向依次配置的第I立壁面区域和第2立壁面区域，该第2立壁面区域的倾斜角不同于该第I立壁面区域的倾斜角。
9.如权利要求8所述的切削刀具，其特征在于，所述第I立壁面区域是第I立壁面，所述第2立壁面区域是第2立壁面，该第I立壁面和该第2立壁面是连续的。
10.如权利要求9所述的切削刀具，其特征在于，所述立壁面以如下方式形成与所述轴线正交且通过所述切削刃的平面横切所述立壁面的所述第I立壁面。
11.一种切削工具，具有切削刃，其特征在于，具有 前倾面，该前倾面沿所述切削刃延伸，具有正的前角，具有沿远离所述切削刃的方向依次配置的第I区域和第2区域，且该第2区域的前角大于该第I区域的前角；以及 立壁面，该立壁面以与所述前倾面一同形成沿着所述切削刃的凹部的方式延伸，在与所述切削刃正交的平面上，所述第I区域延长所得的延长面将该立壁面分成2个区域。
全文摘要
一种具有切削刃的切削刀具。该切削刀具具有沿着切削刃(22a、22b)延伸的前倾面(24)、和以与前倾面(24)一同形成沿着切削刃(22a、22b)的凹部(34)的方式延伸的立壁面(32a)。前倾面(24)具有正的前角，具有沿远离切削刃(22a、22b)的方向依次配置的第1前倾面(24a)和第2前倾面(24b)。第2前倾面(24b)的前角大于第1前倾面(24a)的前角。
文档编号B23B27/22GK102753291SQ20108004318
公开日2012年10月24日 申请日期2010年9月24日 优先权日2009年9月25日
发明者驹塚知美 申请人:株式会社钨钛合金