切削刀片、工具体及切削工具的制作方法

文档序号:11630463阅读:139来源:国知局
切削刀片、工具体及切削工具的制造方法与工艺

本发明涉及向切削工具拆装自如地装配的切削刀片和装配该切削刀片的工具体及切削工具。



背景技术:

使用具有圆弧状的切削刃的切削刀片的切削工具适用于3维的形状加工等,所以被广泛利用。作为这样的切削工具,已知有球头立铣刀及圆角立铣刀等。并不限于旋转切削工具,在车床用的切削工具中,如果使用具有圆弧状的切削刃的切削刀片,则也适用于仿形加工等。具有圆弧状的切削刃的切削刀片的周侧面具有与切削刃的圆弧形状对应的曲面。

因而,如果设置多个圆弧状切削刃,则有与工具体的刀片座的壁面接触的切削刀片的周侧面的部分为与切削刃的圆弧形状对应的曲面的情况。在此情况下,切削刀片的固定容易变得不稳定,有可能在切削加工中切削刀片在旋转方向上偏移运动。作为切削刀片的旋转方向上的旋转阻止对策,提出了例如专利文献1的切削刀片及切削工具。专利文献1的切削刀片具备两个圆形的端面和周侧面,在两个端面和周侧面的交叉棱线部形成圆弧状的切削刃。在周侧面的一部分上设置多个平坦部,使该平坦部与刀片座的壁面接触,由此抑制切削刀片在旋转方向上偏移运动。

在以往的切削刀片及切削工具中,有专利文献2那样的结构。专利文献2的切削刀片具备第1端面、第2端面和周侧面,在第1端面与周侧面的交叉棱线部上形成多个切削刃。一实施方式的切削刀片设为下述这样的形状等:相对于将第1及第2端面贯通的中心轴线呈120°旋转对称、即3次旋转对称。第2端面设为向刀片座的落座面。在第2端面上形成多个抵接面部。在侧视中,切削刃具有以向第2端面接近的方式倾斜的部分。在侧视中,抵接面部具有与切削刃的倾斜部分向相同方向倾斜的部分。

专利文献1:日本特表2012-525268号公报。

专利文献2:国际公开第2013/039090号手册。

作为周侧面的抵接面而设置平坦部的专利文献1的切削刀片及切削工具有抑制切削加工中的切削刀片的偏移运动的一定的效果。但是,由于在切削刀片的周侧面上设置平坦部,所以在平坦部的上下的部分,产生有切削刃周边的壁厚较薄的部分。因此,在施加较大的负荷的加工中,有切削刃容易缺损的情况,有改善的余地。专利文献2的切削刀片及切削工具也有抑制切削中的切削刀片的偏移运动的一定的效果。但是,关于切削刀片的向旋转方向的偏移运动,需要与抵接面部另外地设置用于旋转阻止的结构,所以有改善的余地。如果在切削加工中切削刀片偏移运动,则切削刀片有可能发生异常损伤。或者,被加工物的加工精度有可能下降。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种切削刀片,该切削刀片能够在不损失切削刃周边的壁厚的情况下切实地抑制切削加工中的切削刀片的偏移运动。此外,本发明的目的是还提供能够拆装自如地装配本发明的切削刀片的工具体及切削工具。

本发明的切削刀片是具备第1及第2端面和在第1及第2端面之间延伸的周侧面、并具备形成在第1端面与周侧面的交叉棱线部的至少一部分上的切削刃的切削刀片,具备包括至少1个圆弧状切削刃的切削刃和形成在第2端面上的抵接面部。设定穿过第1端面的中央并与第1端面垂直的基准轴线a,使圆弧状切削刃的1个为第1圆弧状切削刃、从与第1端面对置的方向观察以包含第1圆弧状切削刃作为圆弧的方式设定假想圆,这样设定时,假想圆的中心从基准轴线a离开。设定包括基准轴线a并以穿过假想圆的中心的方式延伸的第1基准平面b,设定在与基准轴线a垂直的方向上延伸并配置为比第2端面靠第1端面侧的第2基准平面c,设定与第1基准平面b和第2基准平面c的两者正交、以与第1圆弧状切削刃交叉并将抵接面部横截的方式延伸的假想平面d,这样设定时,在该假想平面d中,抵接面部具有以随着从一端侧朝向另一端侧而从第2基准平面c逐渐远离的方式倾斜的部分。

本发明的工具体是装配本发明的切削刀片的工具体,具备至少1个刀片座。刀片座具有与至少1个抵接面部接触的保持面部。

本发明的切削工具具备工具体和切削刀片,所述工具体具备至少1个刀片座,所述切削刀片拆装自如地装配于刀片座。切削刀片是本发明的切削刀片。刀片座具有与至少1个抵接面部接触的保持面部。

本发明的切削刀片形成为,能够与工具体的刀片座的底面接触的第2端面的抵接面部相对于切削刀片的旋转方向倾斜。与抵接面部抵接的刀片座的底面的保持面部也对应地倾斜。因而,当在切削加工中受到切削阻力时,能够在切削刀片的抵接面部与刀片座的保持面部之间抑制要使切削刀片偏移运动的方向的力的产生,能够抑制切削刀片偏移运动。即,能够防止切削刀片的异常损伤。或者,能够提高被加工物的加工精度。

附图说明

图1是本发明的实施方式的切削刀片的立体图。

图2是装配着图1的切削刀片的本发明的实施方式的切削工具的立体图。

图3是从图2的切削工具将切削刀片拆下的刀片座周边的局部放大立体图。

图4是图1的切削刀片的俯视图。

图5是图4的切削刀片的正视图。

图6是图4的切削刀片的右侧视图。

图7是图4的切削刀片的仰视图。

图8是图7的viii-viii切断线处的剖视图。

图9是图4的ix-ix切断线处的剖视图。

图10是图2的切削工具的切削刀片附近的局部放大立体图。

图11是图10的xi-xi切断线处的剖视图。

具体实施方式

以下,适当参照附图对本发明的实施方式进行说明。本实施方式的切削刀片1在图1及图4至图9中表示。图9是图4的ix-ix切断线处的剖视图。在图4的俯视图中,当以后述的第1圆弧状切削刃5a1的圆弧的中心为中心e、设定包括基准轴线a并且穿过第1圆弧状切削刃5a1的中心e的第1基准平面b时,ix-ix切断线将第1基准平面b作为切断面。如图5及图6所示,将与基准轴线a正交的假想平面设定为第2基准平面c。图8是图7的viii-viii切断线处的剖视图。当将与第1基准平面b和第2基准平面c的两者正交、以与后述的第1圆弧状切削刃5a1交叉并将后述的抵接面部6横截的方式延伸的假想平面设定为假想平面d时,viii-viii切断线将假想平面d作为切断面。即,viii-viii切断线是在图4中作为与长边方向正交的方向的短边方向的切断线。切削刀片1的后视图及左侧视图分别与正视图及右侧视图同样,所以省略。

本实施方式的切削刀片1如图4所示,俯视为大致长圆形。所谓大致长圆形,意思是指下述这样的形状:具有两个大致半圆状部分,该半圆状部分各自不共有中心,所以是将两个大致半圆状部分用两个大致直线状部分连接的形状。各个大致半圆状部分与大致直线状部分平滑地正切。这里,设长圆形的长边方向为在俯视中从基准轴线a朝向具有沿着大致半圆部分的曲线作为圆弧的假想圆的中心(以下,称作半圆的圆弧的中心)的方向。换句话说,所谓长圆形的长边方向,是在俯视中从一个半圆的圆弧的中心朝向另一个半圆的圆弧的中心的方向。

切削刀片1具备实质上对置、即相对于彼此实质上处于相反侧的两个端面2、3和在它们之间延伸的周侧面4。切削刀片1形成为相对于将两个端面2、3贯通的基准轴线a呈180°旋转对称的形状、即2次旋转对称的形状。即,在俯视中,两个大致半圆状部分的各自的圆弧的中心e从基准轴线a以相同的距离向正相反的方向离开。另外,两个大致半圆状部分的圆弧的曲率半径r相同。基准轴线a穿过第1及第2端面2、3的各自的中央。形成有以将这两个端面2、3贯通的方式延伸的安装孔7,安装孔7的中心轴线配置为与切削刀片1的基准轴线a一致。基准轴线a与第1端面2垂直地延伸。第1端面2和第2端面3平行地配置。因而,基准轴线a相对于第2端面3也垂直地延伸。切削刀片1形成为,当使其以将两个端面2、3调换的方式绕与基准轴线a正交的轴线旋转180°时,也为相同的形状。

这里,为了使说明变容易,将两个端面2、3中的一个端面(相当于本发明的第1端面)2在以下称作“上表面”,将两个端面2、3中的另一个端面(相当于本发明的第2端面)3以下称作“下表面”。除此以外,将在基准轴线a方向上从下表面3朝向上表面2的方向称作“上方向”,将在基准轴线a方向上从上表面2朝向下表面3的方向称作“下方向”。但是,“上”及“下”的用语不限定本发明,不意图基于这些用语限定地解释本发明。

在本实施方式的切削刀片1中,在上表面2与周侧面4的交叉棱线部,沿着该交叉棱线部形成有切削刃5。即,在上表面2上形成有前刀面,在周侧面4上形成有后刀面,在前刀面与后刀面的交叉棱线部处形成有切削刃5。切削刃5大致由两个部分5a、5b构成。如前述那样,上表面2的轮廓形状具有大致半圆状部分和大致直线状部分。在切削刃5中,将在俯视中与大致半圆状部分对应的切削刃5的部分称作圆弧状切削刃5a,将与大致直线状部分对应的切削刃5的其余的部分称作直线状切削刃5b。直线状切削刃5b也可以称作第2切削刃5b。在俯视中,圆弧状切削刃5a的沿着它的长度形成得比直线状切削刃5b的该长度长。即,切削刃5构成为,圆弧状切削刃5a主体地发挥功能。在该实施方式的切削刀片1中,将圆弧状切削刃5a的圆弧的曲率半径r设为在俯视中约4mm。即,将圆弧状切削刃5a的沿着它的长度设为约12mm。将直线状切削刃5b的长度设为在俯视中约5mm。但是,并不限定于这些长度。切削刃5的各尺寸可根据被加工物的形状等适时地调整。此外,该实施方式的切削刀片1在上表面2与周侧面4的交叉棱线部的全部区域中形成切削刃5,但并不限定于此。切削刃5也可以仅形成在交叉棱线部的一部分上。虽然没有图示,但在切削刃5仅形成在上表面2及下表面3与周侧面4的交叉棱线部的一部分上的情况下,可以在其余的交叉棱线部上形成将各个切削刃5之间平滑地连接的曲线连接部。

这里,着眼于切削刀片1的俯视(图4)。当将大致半圆状部分作为1个圆弧、将具有该圆弧的假想圆的中心设定为点e时,如前述那样,可以将穿过该点e且包含基准轴线a的假想平面设定为第1基准平面b。另外,将与确定了中心的点e的大致半圆状部分对应的圆弧状切削刃5a的1个特别称作第1圆弧状切削刃5a1。接着,可以将在与基准轴线a垂直的方向上延伸并且配置为比下表面3靠上表面2侧的假想平面设定为第2基准平面c。如图5及图6所示,这里将第2基准平面c设定在上表面2和下表面3的中央、即将切削刀片1大致2等分的位置。在该实施方式的切削刀片1中,第2基准平面c穿过周侧面4,但与上表面2及下表面3的哪个面都不交叉。进而,可以将与第1基准平面b和第2基准平面c的两者正交、以与第1圆弧状切削刃5a1交叉并且将后述的抵接面部6横截的方式延伸的假想平面设定为假想平面d。即,至少1个抵接面部6形成在与第1圆弧状切削刃5a1对应的前刀面的背侧。

在从与假想平面d对置的方向观察包括第1圆弧状切削刃5a1的切削刃5的图5的侧视(正视图)中,第1圆弧状切削刃5a1整体上形成为相对于第2基准平面c倾斜。即,在图5的右上侧,第1圆弧状切削刃5a1具有从第2基准平面c最远离的顶点部。第1圆弧状切削刃5a1具有随着从其顶点部接近于第1基准平面b而向第2基准平面c逐渐接近的倾斜部分。同时,第1圆弧状切削刃5a1具有随着从其顶点部接近于直线状切削刃5b而向第2基准平面c逐渐接近的倾斜部分。并且,图5中的第1圆弧状切削刃5a1的倾斜角度在横截第1基准平面b的部分处为最大,在其两侧与第2基准平面c大致接近于平行。因而,在图5中,第1圆弧状切削刃5a1以在顶点部最向外侧(上方向)突出的方式弯曲为大致s字状。

在作为右侧视图的图6中,第1圆弧状切削刃5a1以随着从顶点部接近于直线状切削刃5b而向第2基准平面c接近的方式倾斜。即,第1圆弧状切削刃5a1在图6中也形成为相对于第2基准平面c倾斜。该实施方式的切削刀片1由于第2基准平面c与下表面3平行,所以第1圆弧状切削刃5a1以随着从顶点部接近于直线状切削刃5b而向下表面3接近的方式倾斜。该实施方式的切削刀片1形成为,直线状切削刃5b也在图6中相对于第2基准平面c倾斜。更详细地讲,直线状切削刃5b以随着从第1圆弧状切削刃5a1离开而向第2基准平面c接近的方式倾斜。此外,在图6中,1个切削刃5以圆弧状切削刃5a和直线状切削刃5b在同一方向上连续倾斜的方式倾斜,朝向相邻的切削刃5延伸。

本实施方式的切削刀片1在上表面2侧形成有两组即两个切削刃5。因而,圆弧状切削刃5a及直线状切削刃5b分别各形成有两个。本实施方式的切削刀片1在下表面3与周侧面4的交叉棱线部处,也与上表面2侧同样地形成有切削刃5。即,在下表面3中也形成有前刀面。各个切削刃5形成为,当以将上表面2和下表面3调换的方式使其绕与基准轴线a正交的轴线旋转180°时,为相同的形状。即,切削刃5形成有共计4组。因而,该切削刀片1是能够在上表面2侧使用两次、在翻过来的下表面3侧使用两次的至少能够使用4次的经济性的切削刀片1。在以下的说明中,仅关于使用上表面2侧的1个切削刃5的情况进行说明,关于使用其他3个切削刃5的情况的说明是同样的,所以省略。将在说明中使用的作用切削刃的圆弧状切削刃5a设为前述的第1圆弧状切削刃5a1。因而,到此为止对作为圆弧状切削刃5a中的1个的第1圆弧状切削刃5a1说明了其形状,但关于其余3个圆弧状切削刃5a也是同样的,所以省略说明。另外,涉及本发明的切削刀片的切削刃的形状并不限定于切削刀片1的这些形状。切削刃5的倾斜的有无及倾斜角度等可以根据被切削件及切削条件而适当调整。

切削刀片1的下表面3具备相对于基准轴线a旋转对称地配置的多个抵接面部6。如图10及图11所示,抵接面部6是当将切削刀片1向切削工具20装配时用来与刀片座22接触的面。即,抵接面部6是向工具体21的刀片座22的落座面。该实施方式的切削刀片1的抵接面部6在上表面2及下表面3上分别各形成有两个、共计4个。4个抵接面部6分别具有大致平坦的面。更详细地讲,这里各个抵接面部6是平面。如图4及图7所示,抵接面部6在安装孔7的周围以将安装孔7包围的方式形成。虽然没有图示,但通过将下表面3的两个抵接面部6延长而确定的两个假想平面的交叉线与基准轴线a交叉,并且与第2基准平面c平行地延伸。这里,将下表面3的抵接面部6中的形成在第1圆弧状切削刃5a1侧的抵接面部6称作第1抵接面部6a。即,在与第1圆弧状切削刃5a1对应的前刀面的背侧(下侧),形成有第1抵接面部6a。

如图8所示,通过将抵接面部6延长而确定的假想平面相对于第2基准平面c以锐角的倾斜角度θ交叉。即,抵接面部6在用假想平面d切断的剖视图即短边方向的剖视图中,与第2基准平面c成锐角。即,抵接面部6相对于第2基准平面c倾斜。该实施方式的切削刀片1的第2基准平面c是与上表面2及下表面3平行的平面。因而,抵接面部6虽然是下表面3的一部分,但在下表面3中是倾斜的部分。如前述那样,在图5及图6的侧视中,圆弧状切削刃5a形成为相对于第2基准平面c及下表面3倾斜。特别是在图5中,如果着眼于上表面2侧的第1圆弧状切削刃5a1,则虽然没有示出,但同一切削刃5中的直线状切削刃5b位于图5的右侧。由此,在图5中,第1圆弧状切削刃5a1大致以随着从同一切削刃5中的直线状切削刃5b离开而向第2基准平面c接近的方式弯曲。这样,圆弧状切削刃5a形成为,相对于第2基准平面c及下表面3倾斜。

这里,着眼于包括上表面2侧的第1圆弧状切削刃5a1的切削刃5和与该第1圆弧状切削刃5a1关联的前刀面的背侧(下侧)的第1抵接面部6a。第1圆弧状切削刃5a1在图5中,以随着从同一切削刃5中的直线状切削刃5b离开而从该第1圆弧状切削刃5a1的前述顶点部向第2基准平面c接近的方式倾斜。另一方面,这里如果着眼于图5及图8,则第1抵接面部6a与第1圆弧状切削刃5a1的倾斜同样,在切削刀片1的短边方向上,以随着从与第1圆弧状切削刃5a1成对的直线状切削刃5b侧离开而从第2基准平面c远离的方式倾斜。

即,如图5所示,在从与假想平面d对置的方向观察的侧视、即主视图中,切削刃5具有以与第2基准平面c成锐角的方式倾斜的倾斜部分。相对于此,虽然没有图示,但当将正视图中的切削刃5的倾斜部分的形状投影到图8的剖视图中时,第1抵接面部6a的倾斜方向是与切削刃5的倾斜部分的倾斜方向相同的方向。即,当投影到图8的剖视图中时,切削刃5的倾斜部分的倾斜方向也是随着朝向左侧而朝向下侧的方向。

如图9所示,抵接面部6在用第1基准平面b切断的剖视图、即长边方向的剖视图中,与基准轴线a大致成直角、即与第2基准平面c大致平行地形成。

切削刀片1的材料在至少其切削刃5附近为硬质合金、金属陶瓷、陶瓷及含有立方晶氮化硼的烧结体等硬质材料、或对这些硬质材料的表面上实施了pvd或cvd覆膜的材料、或者含有单晶金刚石或金刚石的烧结体等。另外,切削刃5附近以外的部分的材料也优选为同样的硬质材料等。

具备上述结构的切削刀片1相对于本实施方式的切削工具20的工具体21的刀片座22使用作为机械性安装机构的夹紧部件30拆装自如地装配。参照图2、图3及图9,关于装配切削刀片1的切削工具20进一步说明。该实施方式的切削工具20作为夹紧部件30而使用紧固螺纹件30。

切削工具20具备设有多个(这里是两个)刀片座22的工具体21。在各刀片座22上,能够分别拆装自如地装配1个切削刀片1。另外,本发明虽然没有图示,但并没有将具备仅设有1个刀片座的工具体的切削工具排除。

工具体21构成为,绕以从末端部26朝向后端部27穿过工具体21的方式设定的工具旋转中心轴线g旋转。即,工具体21整体上形成为大致圆柱状。在工具体21的末端部26的周围等间隔地配设有两个刀片座22。在该切削工具20中使用的多个切削刀片1都具有相同的结构,并具有相同形状。因而,配设在工具体21上的多个刀片座22也都设为相同形状。该实施方式的切削工具20是旋转切削工具。更详细地讲,该实施方式的切削工具20是使用前述的切削刀片1的圆角立铣刀。

在工具体21的各个刀片座22中,以上表面2或下表面3朝向绕工具旋转中心轴线的工具旋转方向前方的方式装配切削刀片1。各个刀片座22具有底面23和壁面24,朝向工具体21的末端部26侧及外周侧打开。这里,将切削刀片1的上表面2或下表面3能够接触的面称作刀片座22的底面23,此外将切削刀片1的周侧面4能够接触的面称作壁面24。因而,底面23朝向绕工具旋转中心轴线g的工具旋转方向前方。

在刀片座22中配置切削刀片1并用紧固螺纹件30固定,以使切削刀片1的1个切削刃5能够使用。以下,以将切削刀片1安装到刀片座22上以使前述的第1圆弧状切削刃5a1能够使用的情况为例,具体地说明刀片座22的结构。在图2所示的切削工具20中,将包括第1圆弧状切削刃5a1的切削刃5作为作用切削刃,在刀片座22上装配切削刀片1。另外,如前述那样,将其余的3组切削刃5作为作用切削刃而将切削刀片1安装到刀片座上的情况也是同样的,所以省略说明。

如图3所示,在刀片座22的底面23上形成有保持面部23a及螺纹孔25。保持面部23a实质上为平面,为以随着从工具旋转中心轴线离开并朝向外周部而隆起的方式倾斜的倾斜面。即,保持面部23a以随着从工具旋转中心轴线离开并朝向外周部而朝向工具旋转方向前方的方式倾斜配置。刀片座22的壁面24具有与切削刀片1的周侧面4相适合的形状。即,刀片座22的壁面24为组合了曲面部分和平面部分的形状。如前述那样,对于该实施方式的切削刀片1的周侧面4,曲面是主体,所以与其接触的刀片座22的壁面24也以曲面为主体地构成。螺纹孔25相对于底面23大致垂直地形成。因而,保持面部23a相对于螺纹孔25倾斜。但是,并不限定于此。刀片座22的形状只要是至少1个抵接面部6与保持面部23a接触、并能够将切削刀片1固定的形状,是怎样的形状都可以,能够应用各种各样的现有技术。另外,图3的螺纹孔25被简略化地描绘。在实际的螺纹孔25的内表面上形成有阴螺纹。

进而,在刀片座22的底面23上,隔着螺纹孔25在保持面部23a的相反侧形成有副保持面部23b,保持面部23a在工具体21中位于比副保持面部23b靠末端部26侧的位置,且构成为,与作用切削刃5关联的前刀面的背侧的第1抵接面部6a能够接触。副保持面部23b构成为,以下表面3侧的第1抵接面部6a以外的其余的抵接面部6能够抵接的方式与该其余的抵接面部6的倾斜匹配。

以下,关于到此为止说明的切削刀片1及装配它的切削工具20的作用及效果进行说明。

当将切削刀片1安装到刀片座22上以将包括第1圆弧状切削刃5a1的切削刃5设为作用切削刃时,第1抵接面部6a与保持面部23a抵接。第1抵接面部6a的倾斜方向如前述那样,与作用切削刃的第1圆弧状切削刃5a1的倾斜方向有关系。将切削刀片1以对作用切削刃的后刀面赋予适当的后角的方式向切削工具20装配。因而,切削加工时的切削阻力在朝向后刀面的外侧的方向上作用于作用切削刃。假如将抵接面部及保持面部形成为与切削刀片的上表面及下表面平行,则在切削刀片上,作用要将切削刀片向刀片座的外侧拉出的力。该实施方式的切削刀片1通过使第1抵接面部6a及保持面部23a相对于上表面2及下表面3倾斜,能够抑制因切削阻力而使切削刀片1朝向刀片座22的外侧的力,进而能够向使切削刀片1朝向内侧的力变换。除此以外,在刀片座22中,切削刀片1嵌在保持面部23a与壁面24之间的大致v形状部中。该嵌入由将螺纹件30拧入的运动促进。并且,该嵌入运动及方向与在切削加工中切削刀片要旋转的方向一致。因而,根据该实施方式的切削刀片1及切削工具20,能够切实地抑制切削加工中的切削刀片1的偏移运动。

进而,像这样对作为落座面的第2端面3的形状赋予特征,由此能够切实地抑制切削刀片1的旋转,所以不需要在切削刀片1的周侧面4上形成特别的凹部等。由此,能够抑制因切削刃5周边的壁厚的减小造成的强度下降。

以下,更详细地说明。另外,以下除了上述实施方式的作用效果的说明以外,还说明优选的变形。

如前述那样,该实施方式的切削刀片1具有圆弧状切削刃5a和直线状切削刃5b,所以适用于圆角立铣刀或球头立铣刀用的切削刀片。即,将圆弧状切削刃5a作为主切削刃主体地使用,但可以也使用直线状切削刃5b以使其构成主切削刃的一部分。在此情况下,优选的是,直线状切削刃5b配置在旋转切削工具20的外周侧。在该优选的实施方式的切削工具20中,从切削工具20的后端部27侧朝向末端部26侧的方向对应于切削刀片1的第1基准平面b延伸的方向(长边方向),从切削工具20的工具旋转中心轴线g朝向外周侧的方向对应于假想平面d延伸的方向(短边方向)。因而,切削刀片1的优选的方式及对应的保持面部23a的优选的方式如下所述。

切削刀片1在上表面2及下表面3的各自上,具备相对于基准轴线a旋转对称地配置的多个抵接面部6。并且,抵接面部6在短边方向的剖视图中,形成为相对于与基准轴线a正交的第2基准平面c以既定的倾斜角度θ倾斜。抵接面部6的倾斜角度θ优选的是3°以上且15°以下的范围内。倾斜角度θ需要抑制因切削加工中的切削阻力而将切削刀片1向刀片座22的外侧拉出的力,所以在不到3°时不能得到效果。如果倾斜角度θ超过15°,则相对于切削阻力的主分力,由抵接面部6进行的固定变得不稳定。即,如果倾斜角度θ超过15°,则保持面部23a作为保持面部的功能下降,在刀片座22的壁面24上施加过度的负载。将该实施方式的切削刀片1的倾斜角度θ设为约7°。另外,图9所示的长边方向的剖视图中的抵接面部6的倾斜角度优选的是0°以上且7°以下的范围内。如前述那样,基本上,优选的是,长边方向的倾斜角度也以随着接近于周侧面4而向上表面2接近的方式倾斜,但也可以不向长边方向倾斜。长边方向的倾斜角度可以根据切削刃5的倾斜而适时地调整。

第1抵接面部6a构成为,能够与刀片座22的对应的保持面部23a接触。在这样的刀片座22中以切削刀片1的基准轴线a与螺纹孔27的中心轴线大致平行的方式配置切削刀片1,将紧固螺纹件30穿过安装孔7拧入到螺纹孔25中,由此将切削刀片1固定。因而,在安装在刀片座22上的切削刀片1中,落座面上的抵接面部6也相对于螺纹孔25倾斜地形成。紧固螺纹件30推压切削刀片1的力将第1抵接面部6a切实地推压在保持面部23a上。此时,切削刀片1在被朝下即朝向刀片座22的底面23推压的同时,也被向绕基准轴线a的旋转方向即横向切实地推压。另外,为了提高将该切削刀片1固定的力,如果切削刀片1被切实地夹在刀片座22的壁面24与保持面部23a之间,则更有效。优选的是,保持面部23a以随着从刀片座22的壁面24离开而隆起的方式倾斜。即,优选的是,保持面部23a朝向刀片座22的壁面24。刀片座22的壁面24主要朝向切削工具20的外周侧。因而,优选的是,保持面部23a以随着朝向从切削工具20的工具旋转中心轴线离开的方向即朝向外周侧而向工具旋转方向前方隆起的方式倾斜。

本发明也可以是抵接面部6及保持面部23a向反方向倾斜的实施方式。即,保持面部23a还可以是以随着从刀片座22的壁面24离开而凹陷的方式倾斜的实施方式(未图示)。在此情况下,保持面部相对于切削刀片的旋转方向作为障碍物或壁面发挥作用,由此抑制切削刀片1的旋转。

在刀片座22的壁面24上,也有朝向切削工具20的末端侧的壁面部分。如前述那样,抵接面部6在长边方向的剖视图中与第2基准平面c大致平行地配置。但是,并不限定于此。虽然没有图示,但抵接面部6也可以在长边方向的剖视图中以倾斜的方式配置。例如,如果使抵接面部6在长边方向上倾斜,使得其相对于与刀片座22的壁面24接触的周侧面4在内角处为锐角,则切削刀片1的固定更加稳定,在切削加工中切削刀片1变得难以偏移运动。优选的是,下表面3侧的抵接面部6的长边方向的倾斜以随着接近于周侧面4而向第2基准平面c接近的方式倾斜。如果抵接面部6这样倾斜,则在抵接面部6与朝向末端侧的壁面部分之间形成大致v形状部,能够将切削刀片1嵌入。另外,该实施方式的切削刀片1的抵接面部6以图8所示的倾斜角度θ在短边方向上倾斜,所以即使不在长边方向的剖视图中倾斜,也能够得到必要充分的固定的稳定性。

在直线状切削刃5b的长度比圆弧状切削刃5a的长度长的情况下,使刀片座22的壁面24与和该直线状切削刃5b连续的周侧面4的平面状部分积极地接触,由此能够防止旋转方向的偏移运动。因而,本发明当圆弧状切削刃5a的长度比直线状切削刃5b的长度长时,效果特别好。另外,该实施方式的切削刀片1在俯视中将大致半圆状部分的整体设为圆弧状切削刃5a,但并不限定于此。圆弧状切削刃5a只要至少形成在与直线状切削刃5b连接的大致1/4圆弧(将圆4等分时的圆弧)的范围中,作为球头立铣刀或圆角立铣刀等就能够得到充分的功能。即,切削刀片1的上表面2的轮廓形状也可以设为由两个大致1/4圆弧状部分和两个大致直线状部分构成的非对称形状。两个大致圆弧状部分的长度也可以设为不同。这是因为,在球头立铣刀等中使用两个以上的切削刀片的情况下,如果配置具有横穿工具旋转中心轴线的切削刃的1个切削刀片,则其他切削刀片干扰,所以不能配置横穿工具旋转中心轴线的切削刃。可能有具有两个以上大致1/4圆弧状部分且大致1/4圆弧状部分的长度稍稍不同的情况。在设为具有大致1/4圆弧状部分的非对称形状的情况下,有上表面2和下表面3为镜像对称的轮廓形状的情况。因而,在下表面3侧也设置切削刃5的情况下,有形成的切削刃5的利手变反的情况。如果如该实施方式的切削刀片1那样使上表面2及下表面3为大致长圆形状,则能够将相同的右利手或左利手的切削刃5设置共计4个,所以是经济的。如前述那样,在切削刃5仅形成在第1及第2端面2、3的交叉棱线部的一部分上的情况下,可以在其余的交叉棱线部上形成将各个切削刃5之间平滑地连接的曲线连接部。该情况下的本发明当在俯视中圆弧状切削刃5a的长度比曲线连接部的长度长时,效果特别好。

可以除了保持面部23a以外还设置至少1个副保持面部23b,以对应于多个抵接面部6。副保持面部23b也可以设置多个。切削工具20即使在仅切削刀片1的周侧面4和抵接面部6内的1个与刀片座22接触的方式下,也能够将切削刀片1切实地固定。即,即使仅有抵接面部6与保持面部23a的1个部位的接触,也能够将切削刀片1切实地固定。但是,如果使至少1个抵接面部6与保持面部23a接触,并且同时使至少1个抵接面部6与副保持面部23b接触,则能够在切削加工中更有效地抑制切削刀片1偏移运动。进而,如果能够使多个副保持面部23b与多个抵接面部6接触,则固定性更加稳定。在此情况下,更优选的是,多个副保持面部朝向各种各样的方向。如图3所示,该实施方式的切削工具20具有1个副保持面部23b。这是因为,由于切削刀片1的下表面3具有两个抵接面部6,所以优选的是,与其对应的保持面部23a、23b也是共计两个。另外,如该实施方式的切削工具20那样,在切削刀片1的周侧面4与刀片座22的壁面24接触的情况下,为了使保持面部23a及副保持面部23b分别与切削刀片1的对应的抵接面部6接触,优选地将保持面部23a、副保持面部23b及抵接面部6借助磨削加工等以高的形状精度制造。如果刀片座22或切削刀片1的形状精度不高,则有抵接面部6仅在某1处与刀片座22接触的情况。即,有在周侧面4和抵接面部6内的某1处与刀片座22接触的状态下建立3点接触、而切削刀片1被固定的情况。在这样的状态下,如果设置有多个副保持面部23b,则不确定哪个副保持面部23b在发挥作用,反而固定状态变得不稳定。该实施方式的切削工具20仅形成有1个副保持面部23b,所以即使不使切削刀片1的抵接面部6为磨削加工那样的高精度,也能够使保持面部23a及副保持面部23b与两个抵接面部6同时接触。即,该实施方式的切削工具20的切削刀片具有两个抵接面部6,刀片座22分别各具有1个保持面部23a及副保持面部23b,由此,即使切削刀片1仅借助粉末加压成形及烧结来成形,向刀片座22的固定状态也稳定。

如前述那样,在侧视中,圆弧状切削刃5a以随着从直线状切削刃5b离开而向第2基准平面c及下表面3接近的方式倾斜。即,圆弧状切削刃5a形成为相对于第2基准平面c倾斜。直线状切削刃5b也形成为在侧视中相对于第2基准平面c倾斜。优选的是,抵接面部6在用假想平面d切断的剖视图(图8)中,是与在将侧视中的切削刃5的倾斜部分的形状投影到图8的剖视图中时的倾斜方向相同的方向。如果将切削刃5的倾斜方向和对应于背侧的抵接面部6的倾斜方向统一成相同的方向,则能够抑制切削刀片1的厚度的变化。因而,能够抑制在切削刀片1上产生较薄的部分,能够良好地调整整体的厚度。由于在切削刀片1上既不产生过薄的部分也不产生过厚的部分,所以在切削加工时切削刀片1不易缺损,此外容易制造切削刀片1,所以还能够抑制制造成本。虽然没有图示,但更优选的是,切削刃5的倾斜部分向图8的剖视图的投影形状和抵接面部6的形状形成为大致平行或偏置形状。如果切削刃5的倾斜部分和抵接面部6形成为大致平行或偏置形状,则能够使切削刀片1的厚度最均匀化。另外,所谓偏置形状,是两个曲线在保持着一定的距离的情况下排列的形状。

本发明的切削刀片1将穿过基准轴线a和俯视中的第1圆弧状切削刃5a1的圆弧的中心e的方向设定为长边方向。但是,这是为了方便而做出的定义,明确地设定切削刃5的圆弧的中心并不是必要条件。在切削刃5的形状是将多个圆弧组合那样的形状等而不能用单一的圆弧近似的情况下,也可以从作用切削刃中仅选择一部分的大致圆弧状部分来作为第1圆弧状切削刃5a1,将其向圆弧近似来设定中心e。只要如下所述这样即可:考虑使抵接面部6相对于旋转方向倾斜的方向来定义第1基准平面b,在垂直地横穿第1基准平面b的假想平面d中使抵接面部6相对于第2基准平面c倾斜,以便防止切削刀片1在切削加工中旋转。

如前述那样,本发明的切削工具20作为夹紧部件30而使用紧固螺纹件30。夹紧部件30可以采用楔子或挤压件等已知的技术。但是,在使用切削刀片1的圆角立铣刀或球头立铣刀的情况下,为了将被加工物加工成3维形状,有希望提高切削屑排出性的情况。此外,为了防止振动的产生,还有希望使切削阻力变低的情况。或者,对于能够使用的工具的径有限制,还有希望小径的旋转切削工具20的情况。对于这些希望,优选的是,本发明的切削工具20使用紧固螺纹件30。如果使用紧固螺纹件30,则能够将抵接面部6相对于切削刃5较低的、所谓的中心提升的切削刀片1容易地装配。此外,在前刀面侧没有楔子或挤压件等障碍物,所以能够提高切削屑排出性。进而,由于结构简单,所以当小型化时是有利的,能够应用在小径侧的范围较大。

将这些切削工具装配到工作机械上,由此能够用于钢材等的切削加工。

以上,关于本发明的切削刀片、工具体及切削工具以实施方式为例进行了说明,但本发明的实施方式并不限定于上述的方式。

例如,圆弧状切削刃5a并不限定于大致半圆状或大致1/4圆弧状。此外,并不限定于大致圆柱状的立铣刀,还能够应用于端面铣床或圆盘状的侧铣刀等。本发明不仅是上述实施方式那样的转削工具,也能够应用于旋削工具或钻孔工具等其他方式的切削工具。

在前述实施方式及其变形例等中以某种程度的具体性说明了本发明,但本发明并不限定于以上说明的实施方式。关于本发明,必须理解的是,在不从权利要求书所记载的发明的主旨或范围脱离的情况下,能够进行各种各样的改变或变更。即,在本发明中,包括包含在由权利要求书规定的本发明的思想中的所有变形例、应用例及等价物。

附图标记说明

1切削刀片;2第1端面(上表面);3第2端面(下表面);4周侧面;5切削刃;5a圆弧状切削刃;5a1第1圆弧状切削刃;5b直线状切削刃(第2切削刃);6抵接面部;6a第1抵接面部;7安装孔;20切削工具;21工具体;22刀片座;23刀片座的底面;23a保持面部;23b副保持面部;24刀片座的壁面;25螺纹孔;26末端部;27后端部;30夹紧部件(紧固螺纹件);a切削刀片的基准轴线;b第1基准平面;c第2基准平面;d切断面;e第1圆弧状切削刃的圆弧的中心;r圆弧状切削刃的圆弧的曲率半径;θ倾斜角度;g工具旋转中心轴线。

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