切削工具的制作方法

本发明涉及一种切削工具，上述切削工具在包含角部的区域中固定有含有超高压烧结体的切削刃部件。

背景技术：

在以往的切削工具中存在如专利文献1所示的工具。即，该切削工具具有角部，且其在包含角部的区域固定有切削刃部件，上述切削刃部件含有立方氮化硼、金刚石中的至少一方的超高压烧结体，在切削刃部件的表面形成有具有断屑台壁面(breakerwallsurface)的断屑台(chipbreaker)。在邻接的2个断屑台壁面之间形成有凸部。切削工具使用切削刀片，切削刃部件固定于切削刀片。

专利文献

专利文献1：日本特开2007-260848号公报

技术实现要素：

专利文献1的切削工具在提高对切屑的约束力并提升切屑处理性方面具有一定的效果。但是，该效果并不充分，还需要进一步改善切屑处理性。特别是，在切屑的流出方向发生变化的被称作仿形加工等的切削方式中，人们寻求进一步提高切屑处理性。

本发明的切削工具具有形成至少一个角部的切削刃部件，切削刃部件的材料选自含有金刚石、立方氮化硼的超高压烧结体，或在该超高压烧结体的表面覆盖有pvd或cvd涂膜的材料。在切削刃部件的端面与周侧面的交叉棱线的至少一部分形成切削刃。在切削刃部件的端面形成具有断屑台壁面的断屑台。断屑台壁面具有以向切削工具的外侧隆起的方式弯曲的至少一个凸面部。从上述端面侧来看，凸面部与被设定为与将角部二等分的假想平面a分离而配置。

本发明的切削工具对切屑的约束力极高，并大幅提升切屑处理性。

附图说明

图1为作为第一实施方式的切削工具(切削刀片)的放大立体图。

图2为图1的切削工具的平面图。

图3为图1的切削工具的主视图。

图4为图1的切削工具的右视图。

图5为图1的切削工具的立体图。

图6为图1的切削工具的平面图的局部放大图。

图7为作为其他实施方式的切削工具的平面图的局部放大图。

具体实施方式

参照附图，对适用本发明的切削工具的实施方式进行说明。如图1至图5所示，该实施方式中的切削工具使用切削刀片1，该切削刀片1具有角部2，并在包含2个角部2的区域固定有含有超高压烧结体的切削刃部件3。由于在使用这样的切削刀片1的切削工具中，各种类型的切削工具已为人所知，因此，不对切削工具进行图示并省略对切削工具的说明。下面，将本发明的切削工具称作切削刀片1。但是，本发明的切削工具不限定于使用切削刀片1的方式。本发明的切削工具也可为将切削刃部件3通过钎焊等固定于切削刀或立铣刀等而成的切削工具。该实施方式中的切削刀片1的超高压烧结体被设为，在含有立方氮化硼的烧结体表面覆盖通过pvd形成的涂膜。切削刀片1的外廓形状形成为锐角侧的棱角为80°的大致菱形板状。因此，每一面有4个角部，两面一共有8个角部。在该实施方式的切削刀片1中，2个切削刃部件3只固定于一面侧的棱角为80°的2个角部2，而在剩余的6个角部没有固定有切削刃部件3。2个角部2形成为在平面视图下相对切削刀片1的中心180°旋转对称的形状。即，该切削刀片1在由于使用1个角部2而产生了磨耗等的情况下，通过改变方向更换为第2个角部2，可以至少使用2次。在下文中，为了简化说明，只对一个角部2进行说明，而另一个角部2的说明与之相同，因而将其省略。

切削刀片1的切削刃部件3的端面3a和周围面形成切削刀片1的表面的一部分。即，切削刃部件3的端面(上表面)3a被设为切削刀片1的端面(上表面)的一部分,切削刃部件3的周围面被设为切削刀片1的周围面的一部分。切削刀片1的另一个端面(下表面)被设为平面，并被设为将切削刀片1安装于切削工具时的落座面。切削刃部件3具有切削刃8、前刀面9和后刀面10。后刀面10形成于切削刃部件3的周围面。在作为切削刃部件3的上表面的端面3a上，形成有具有断屑台壁面5的断屑台4。该实施方式的切削刀片1可设置为从与端面3a相对的方向来看相对于角部2的二等分线镜像对称的形状，以使得能够应对方便右手的使用和方便左手的使用中的任一种。即，切削刃8和断屑台4配置于从与端面3a相对的方向来看相对于角部2的二等分线镜像对称的位置即可。在此，如图2和图3所示，设定从形成有断屑台4的切削刃部件3的端面3a侧来看将角部2二等分的假想平面a。如果用另一种方式来表达，就是将假想平面a设定为通过角部2的中央，并且将切削刀片1二等分。应予说明，将角部2二等分是指，将角部2的外廓形状二等分。此外，相对于角部2的二等分线镜像对称的形状是指，相对于假想平面a平面对称的形状。在该实施方式中，具有配置于角部2的断屑台壁面5的断屑台4形成为相对于假想平面a平面对称的形状。切削刀片1的所有部分相对于假想平面a平面对称的形状。即，切削刀片1的所有部分被设为相对于假想平面a镜像对称的关系。于是为了简化以后的说明，仅对平面对称的一方的形状进行说明，而省略对另一方的形状的说明。应予说明，虽然对朝向上方的面使用“壁面”这样的表达方式，但这是为了方便，并没有企图规定空间内的绝对方向或位置关系。此外，上表面或下表面等表示其他的空间内的方向或位置关系的用语也一样。

断屑台壁面5具有2个凸面部6，从形成有断屑台4的切削刃部件3的端面3a侧来看，即，在平面视图下，上述2个凸面部6以向切削刀片1的外侧隆起的方式弯曲。将一个凸面部称作第1凸面部6a，将另一个凸面部称作第2凸面部6b。在平面视图下，2个凸面部6a、6b分开配置。在2个凸面部6a、6b之间具有凹面部7，上述凹面部7以向切削刀片1的内侧凹陷的方式弯曲。即，2个凸面部6a、6b配置为夹着凹面部7。该实施方式中的切削刀片1只形成1个凹面部7。凹面部7以横穿假想平面a的方式与假想平面a相交。即，2个凸面部6a、6b与假想平面a分离，并配置于假想平面a的两侧。在平面视图下，断屑台壁面5上方的分界线中的凸面部6的轮廓形状被设为大致圆弧状。即，在平面视图下，断屑台壁面5的远离角部2侧的边缘部中凸面部6的轮廓形状被设为大致圆弧状。在平面视图下，断屑台壁面5的上方的分界线中的凹面部7的轮廓形状被设为大致圆弧状。即，在平面视图下，断屑台壁面5的远离角部2侧的边缘部中凹面部7的轮廓形状被设为大致圆弧状。

断屑台4的前刀面9以随着远离切削刃8而向该切削工具1的内侧凹陷的方式被赋予正前角。即，在断屑台4形成有断屑槽。

接着，对本发明的切削工具的作用和效果进行说明。该切削刀片1在被用作方便右手使用的切削工具时，从角部2侧来看配置于右侧的第1凸面部6a与凹面部7配合动作而对切屑的产生发挥作用。该切削刀片1在被用作方便左手使用的切削工具时，从角部2侧来看配置于左侧的第2凸面部6b与凹面部7配合动作而作用。在此，对将切削刀片1用作方便右手使用的切削工具时的作用进行说明，而用作方便左手使用的切削工具时的作用与之相同，因此省略说明。通常情况下，在使用具有超高压烧结体的切削刃8的切削工具而进行的切削加工，特别是车削加工和铣削加工中，将切削条件中的切削深度和进给量设定为较小。因此，所生成的切屑宽度变窄且厚度变薄，切屑处理的进行容易变得极其困难。特别是在利用车床进行仿形加工时，在角部2中生成切屑的切削刃8的部分在切削加工中发生较大变化，切屑的流出方向也发生较大变化。因此，切屑处理的进行容易变得极其困难。在该实施方式中的切削刀片1中，当切屑在角部2的中央附近生成时，即在角部2的二等分线附近生成时，切屑从角部2向凹面部7流动。此时，与凹面部7相比，第1凸面部6a向角部2突出，因此，流出的切屑与第1凸面部6a碰撞。第1凸面部6a为向外侧隆起的弯曲面，凹面部7与其邻接并被配置为以向内侧凹陷的方式弯曲。因此，与第1凸面部6a碰撞的切屑受到通过前刀面9和断屑台壁面5施加的使其向上弯曲的力，并受到朝向凹面部7侧，即朝向假想平面a侧的在侧面上也发生弯曲的力。即，由于切屑的偏离中央的位置碰上第1凸面部6a，因此从角部2向凹面部7流动的切屑在侧面上也被弯曲。其结果为，与仅受到向上的力的情况相比，切屑被分割得更细。应予说明，由于在平面视图下，断屑台壁面5的上方的分界线上的凸面部6和凹面部7的轮廓形状分别被设为大致圆弧状，因此，凸面部6和凹面部7能够以没有棱线之类的角的平滑的曲面进行连接。通过这样的结构，能够抑制在凸面部6和凹面部7之间的连接部中的由切屑的碰撞产生的磨耗(磨损)的恶化。

该实施方式的切削刀片1的断屑台宽度b以图6所示的尺寸为代表。断屑台宽度b被设为在平面视图下与假想平面a平行的方向的尺寸，并被定义为从角部2的中央至断屑台壁面5的上方的分界线上第1凸面部6a最突出的凸点d的位置的尺寸。此外，将在平面视图下从假想平面a至凸点d的距离定义为偏移量c。这样定义的偏移量c优选被设于相对断屑台宽度b为50％以上且150％以下的范围内。即，优选根据偏移量c与断屑台宽度b的尺寸关系，调整第1凸面部6a最突出的凸点d从假想平面a的偏移量c。如果偏移量c不足50％，则凹面部7过窄，因此，施加于切屑的朝向假想平面a侧的力不充分。如果偏移量c超过150％，则切屑不会与凸面部6a的凸点d发生接触，因此，会失去提高切屑处理性的效果。偏移量c的尺寸优选为0.1mm以上1.5mm以下。在该实施方式的切削刀片1中，断屑台宽度b被设为约1.0mm,偏移量c被设为约0.6mm。即，偏移量c被设为相对于断屑台宽度b为约60％。

凸面部6和凹面部7至少形成于断屑台壁面5的上部。这是因为，在用于提高切屑处理性的断屑台壁面5中，其上部附近最能发挥作用。因此，断屑台壁面5的下部在不影响切屑处理性的范围内，可以形成任何形状。在平面视图下，凸面部6的上方的分界线被设为大致圆弧状。在平面视图下，凹面部7的上方的分界线被设为大致圆弧状。凸面部6的圆弧的曲率半径被设为小于凹面部7的圆弧的曲率半径。

以上，虽然对本发明的切削刀片1进行了说明，但本发明的切削工具不限定于此。虽然在对该实施方式的切削工具进行的说明中，将切削工具称作切削刀片1，但这只是方便起见。切削工具不仅是切削刀片，还可以指在工具体上安装有切削刀片的切削工具整体。如上所述，本发明的切削工具也可不使用切削刀片。只要在作为切削工具的切削刃的部分固定超高压烧结体的切削刃部件3即可。切削刃部件3的固定方法也适用钎焊等已知的固定方法。

本发明的切削工具的切削刃8以及切削刃周边的工具材料优选选自含有金刚石、立方氮化硼的超高压烧结体，或在这些超高压烧结体的表面覆盖有通过pvd或cvd形成的涂膜的材料。

本发明的切削工具被安装于机床，由此可用于钢材等的切削加工。本发明的切削工具适用于车床用的切削刀或旋转切削工具等，对应用切削工具几乎没有限制。虽然在实施方式中仅对安装于车床用的切削刀的切削刀片1进行了说明，但并不限定于此。

本发明的切削工具的断屑台按照已知的各种方法形成。例如，本发明的切削工具的断屑台可通过磨削加工、电火花加工、电子束加工或激光加工等形成。

本发明的切削工具不限定于以上已说明的实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内可以进行各种变形和增加。例如，也可在超高压烧结体中使用金刚石，并制成适合切削铝合金的断屑台形状。此外，如图7所示，具有凸面部6的断屑台也可设为二层结构。当将断屑台设为二层结构时，凸面部6的位置在第一层和第二层中可为一致，也可配置为在第一层和第二层中的位置相互偏离。进而，也可在切削刃部分设置有如刮水片般的精加工刃部分。

符号说明

1切削刀片

2角部

3切削刃部件

3a端面(上表面)

4断屑台

5断屑台壁面

6凸面部

6a第1凸面部

6b第2凸面部

7凹面部

8切削刃

9前刀面

10后刀面

a假想平面

b断屑台宽度

c偏移量

d凸点