切削刀片、切削工具及切削加工物的制造方法与流程

文档序号:17288393发布日期:2019-04-03 03:45阅读:173来源:国知局
切削刀片、切削工具及切削加工物的制造方法与流程

本发明涉及切削刀片、切削工具以及切削加工物的制造方法。



背景技术:

以往,作为在切削加工等中使用的切削工具,已知有在刀架上安装有切削刀片的更换型切削工具。这样的切削工具所使用的切削刀片通常具有多边形的上表面、侧面、以及位于上表面与侧面的交线部的切削刃。通过使该切削刃与被切削材料接触,上述切削工具能够切削被切削材料。

在专利文献1中,公开了这样的切削工具所使用的切削刀片。专利文献1所记载的切削刀片在菱形的上表面具有比切削刃突出而在厚度方向上最高地配置的平坦面。平坦面朝向菱形的边棱部的中点延伸。另外,专利文献1所记载的切削刀片在上表面还具有分别形成为锐角拐角以及钝角拐角的断屑槽(breaker)。断屑槽的顶部是位于与上述平坦面相等的高度的平坦的面。并且,上述的平坦面和断屑槽的顶部作为落座面发挥作用。

在专利文献1所记载的切削刀片中,作为落座面的平坦面朝向作为切削刃的边棱部的中点配置。因此,专利文献1所记载的切削刀片虽然具有落座稳定性,但在c面加工等切削加工中使用的情况下,切屑处理可能会不稳定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2003-220503号公报



技术实现要素:

本发明的切削刀片具有:上表面,具有第一边部、第二边部、第三边部、位于所述第一边部与所述第二边部之间的第一角部、以及位于所述第二边部与所述第三边部之间的第二角部;下表面,位于所述上表面的相反一侧;侧面,位于所述上表面与所述下表面之间;以及切削刃,分别位于所述上表面与所述侧面的交叉部以及所述下表面与所述侧面的交叉部,所述上表面还具有:第一面,沿着所述切削刃,并且具有比所述切削刃更靠下方的部分;以及平坦状的第二面,比所述切削刃更靠上方且与所述第一面相比更加远离所述切削刃,所述切削刃具有位于所述第一角部的第一切削刃、位于所述第二边部的第二切削刃、以及位于所述第二角部的第三切削刃,所述第二面具有朝向所述第一角部延伸的第一区域和朝向所述第二角部延伸的第二区域,在俯视时,所述第一面的在与所述切削刃垂直的方向上的长度(d7)在所述第二边部的中央部为最大,并且在俯视时,所述第一区域与所述切削刃的间隔(d1)在所述第二切削刃侧比在所述第一切削刃侧小,在俯视时,所述第二区域与所述切削刃的间隔(d2)在所述第二切削刃侧比在所述第三切削刃侧小。

本发明的切削工具具有上述的本发明的切削刀片以及安装有所述切削刀片的刀架。

本发明的切削加工物的制造方法具有:使被切削材料旋转的工序;使上述的本发明的切削工具与正在旋转的所述被切削材料接触的工序;以及使所述切削工具离开所述被切削材料的工序。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的切削刀片的立体图。

图2是图1所示的切削刀片的俯视图。

图3是从a1方向观察图2所示的切削刀片的侧视图。

图4是从a2方向观察图2所示的切削刀片的侧视图。

图5是图2的局部放大图。

图6是表示图2的局部放大图中的图7至图11的截面位置的图。

图7是沿着图6的a-a线的剖视图。

图8是沿着图6的b-b线的剖视图。

图9是沿着图6的c-c线的剖视图。

图10是沿着图6的d-d线的剖视图。

图11是沿着图6的e-e线的剖视图。

图12是表示本发明的一实施方式所的切削工具的立体图。

图13是表示本发明的一实施方式的切削加工物的制造方法的一个工序的概略图。

图14是表示本发明的一实施方式的切削加工物的制造方法的一个工序的概略图。

图15是表示本发明的一实施方式的切削加工物的制造方法的一个工序的概略图。

具体实施方式

<切削刀片>

以下,使用附图对本发明的一实施方式的切削刀片进行详细说明。其中,为了便于说明,以下参照的各图,仅简化地表示说明实施方式所需的主要构件。因此,本发明的切削刀片可以具有未在参照的各图中示出的任意的结构构件。另外,各图中的构件的尺寸并不忠实地表示实际的结构构件的尺寸以及尺寸比例等。这些点在后述的切削工具及切削加工物的制造方法中也相同。

如图1至图4所示,一实施方式的切削刀片1(以下,有时称为“刀片1”)具有上表面2、下表面3、侧面4以及切削刃5。下表面3位于上表面2的相反一侧。侧面4位于上表面2与下表面3之间。切削刃5分别位于上表面2与侧面4的交叉部以及下表面3与侧面4的交叉部。而且,上表面2具有第一面7和第二面9。另外,如图1及图2所示,刀片1具有使上表面2和下表面3之间贯通的贯通孔6。此外,上表面2和下表面3是为了说明上的方便,并不是表示上和下的方向性。例如,上表面2不需要是在将刀片1安装于后述的刀架103时朝向上方的面。

如图2所示,刀片1在俯视(从上方看)时的形状为大致四边形形状,更具体而言为大致菱形形状。即,刀片1的上表面2是在俯视的情况下为具有两个锐角拐角c1和两个钝角拐角c2的大致菱形,并且相对于刀片1的中心轴s1而180度旋转对称。另外,上表面2具有第一边部21、第二边部22、第三边部23、第一角部24和第二角部25。第一角部24位于第一边部21与第二边部22之间,第二角部25位于第二边部22与第三边部23之间。在一实施方式中,如图2所示,第一角部24位于锐角拐角c1,第二角部25位于钝角拐角c2。

在此,以下只要没有特别说明,俯视是指,朝向上表面2观察刀片1的状态。此外,刀片1的上表面2的形状并不限于大致四边形形状,只要是至少具有第一边部21、第二边部22、第三边部23、第一角部24和第二角部25的多边形形状即可。因此,刀片1例如也可以形成为三角形形状、五边形形状等大致多边形形状的板状。

在俯视时,刀片1的大致菱形形状的一边例如可以设为6~25mm。另外,刀片1的从上表面2到下表面3为止的距离,即刀片1的厚度例如可以设为1~10mm。在此,厚度是指,在从侧面观察时,从上表面2中的位于最上方的部位到下表面3中的位于最下方的部位的距离中的与刀片1的中心轴s1平行的线段。另外,在此,只要在以下说明中没有特别说明,则侧视是指,朝向侧面4观察刀片1的状态。上下方向是沿着刀片1的中心轴s1的方向。而且,在将从刀片1的内部朝向上表面2的方向设为正,将从刀片1的内部朝向下表面3的方向设为负时,沿着中心轴s1的方向的正侧为上方,沿着中心轴s1的方向的负侧为下方。此外,刀片1的中心轴s1是贯通上表面2以及下表面3之间的轴,该中心轴s1是指,在俯视的情况下,在使刀片1旋转时成为旋转轴的轴。

另外,如图1、图3及图4所示,与上表面2侧相同,刀片1在下表面3与侧面4的交叉部也具有切削刃5。在使用下表面3侧的切削刃5进行切削加工的情况下,可以将上表面2作为向后述的刀架103落座的落座面来使用。因此,由于一实施方式的刀片1能够将上表面2侧和下表面3侧的切削刃5分别用于切削加工,因此,下表面3侧的结构为使上表面2侧的结构反转后的形状,以便能够在使刀片1上下反转的状态下使用。即,刀片1为以与图3的纸面垂直的线为中心旋转对称。因此,在一实施方式的刀片1中,能够使用在上表面2以及下表面3的各四个部位即共八个部位的拐角进行切削加工。

此外,一实施方式的刀片1的上表面2的结构和下表面3的结构相同,但下表面3侧的结构也可以与上表面2侧的结构不同。例如,一实施方式的刀片1的上表面2侧的切削刃5的结构和下表面3侧的切削刃5的结构相同,但下表面3侧的切削刃5的结构并不限定于此,也可以与上表面2侧的切削刃5的结构不同。

以下,依次对一实施方式的刀片1的各结构构件进行详细说明。

(关于侧面4)

如图1、图3及图4所示,侧面4位于上表面2与下表面3之间,且分别与上表面2和下表面3连接。侧面4的至少一部分在将刀片1安装于刀架103时作为约束面发挥作用,并且作为用于在切削加工时避免与被切削材料接触的所谓的后隙面发挥作用。在一实施方式中,侧面4相对于上表面2以及下表面3垂直地配置。由此,上表面2和下表面3在俯视的情况下为相互重合的大致相同形状。

(关于切削刃5)

切削刃5位于上表面2与侧面4的交叉部,具有第一切削刃51、第二切削刃52和第三切削刃53。切削刃5在切削加工中用于切削被切削材料。也可以对上表面2与侧面4相交的区域中的至少一部分即切削刃5所处的部分实施所谓的珩磨加工。若实施珩磨加工,则能够缓解切削刃5的强度下降的情况。作为珩磨加工可以例举出r珩磨等。

首先,第一切削刃51是位于上表面2的第一角部24的切削刃,是所谓的拐角切削刃。即,第一切削刃51起到降低切削刃5的破损的作用。此外,在一实施方式中,第一切削刃51位于锐角拐角c1,是在使用锐角拐角c1进行切削的情况下使用的拐角切削刃。并且,在一实施方式中,如图2所示,第一切削刃51在俯视时为曲线状。而且,在图3所示的侧视图中,第一切削刃51为直线状,第一切削刃51相对于下表面3的高度是恒定的。在满足这样的结构时,能够确保刃尖强度。另外,在铸铁等被切削材料的切削加工中,也能够提高工具寿命。另外,第一切削刃51在侧视时也可以相对于下表面3倾斜。例如,第一切削刃51也可以随着远离图2所示的第一角部24的二等分线l1而朝向下表面3倾斜。

接着,第二切削刃52是位于上表面2的第二边部22的切削刃,是所谓的主切削刃。即,第二切削刃52在切削作用下对于生成切屑而言起到主要作用。在一实施方式中,如图2所示,第二切削刃52在俯视时为直线状。而且,如图3及图4所示,第二切削刃52在侧视时也为直线状,第二切削刃52相对于下表面3的高度是恒定的。在满足这样的结构时,能够确保刃尖强度。另外,在铸铁等被切削材料的切削加工中也能够提高工具寿命。此外,与第一切削刃51同样地,第二切削刃52也可以在侧视时相对于下表面3倾斜。例如,在侧视时,第二切削刃52也可以随着远离第一角部24而朝向下表面3倾斜。

而且,第三切削刃53是位于上表面2的第二角部25的切削刃,与第一切削刃51同样地,是所谓的拐角切削刃。此外,在一实施方式中,第三切削刃53位于钝角拐角c2,是在使用钝角拐角c2进行切削的情况下使用的拐角切角刃。另外,在一实施方式中,与第一切削刃51同样地,如图2所示,第三切削刃53在俯视时为曲线状。并且,第三切削刃53在侧视时为直线状,并且第三切削刃53相对于下表面3的高度是恒定的。在满足这样的结构时,能够确保刃尖强度。另外,在铸铁等被切削材料的切削加工中也能够提高工具寿命。另外,与第一切削刃51同样地,第三切削刃53也可以朝向下表面3倾斜。例如,第三切削刃53也可以随着远离图2所示的第二角部25的二等分线l2而朝向下表面3倾斜。

此外,在此,各切削刃的高度恒定并不限于各切削刃相对于下表面3的高度在各切削刃的整体长度上严格地恒定。即,各切削刃的高度恒定是指,各切削刃的高度实质上恒定即可,例如,也可以存在±1mm的差。各切削刃相对于下表面3的高度例如为3~8mm。

在此,在一实施方式中,如图3以及图4所示,在侧视时,第一切削刃51、第二切削刃52以及第三切削刃53位于一条直线上。即,第一切削刃51、第二切削刃52以及第三切削刃53相对于下表面3的高度均相同。在满足这样的结构时,由于第一切削刃51、第二切削刃52以及第三切削刃53的刃尖高度不变,因此,能够在切削刃5的整体长度范围内进行稳定的切削加工。

另外,在一实施方式中,如上所述,刀片1能够使用在上表面2以及下表面3的各四个部位即共八个部位的拐角进行切削加工。在这样的结构中,切削刃5在上表面2侧及下表面3侧分别具有两个第一切削刃51、四个第二切削刃52和两个第三切削刃53。根据这样的结构,不仅能够进行使用了拐角(角部)的切削加工,还能够进行仅使用位于相邻的两个角部之间的边部的切削加工,即所谓的c面加工。

此外,在一实施方式中,切削刃5在上表面2侧及下表面3侧具有两个第一切削刃51、四个第二切削刃52以及两个第三切削刃53。然而,刀片1的切削刃5的结构不限于一实施方式的结构,只要在上表面2侧具有至少一个第一切削刃51、至少一个第二切削刃52以及至少一个第三切削刃53即可。

(关于贯通孔6)

贯通孔6是用于在将刀片1安装于刀架103时供紧固螺钉或安装螺栓等插入的孔。在一实施方式中,如使用图12后述那样,刀片1通过夹紧构件107固定在切削工具101的刀架103上。因此,用于夹紧固定的夹紧构件107的顶端部被插入贯通孔6。然后,通过将固定夹紧构件107的螺钉105螺纹固定于刀架103,从而利用夹紧构件107的顶端部使刀片1被压入刀架103。由此,刀片1被固定于刀架103。作为将刀片1固定于刀架103的方法,也可以采用螺纹固定等其他方法,来代替使用这样的夹具结构的方法。此外,根据将刀片1固定于刀架103的方法不同,刀片1也可以不具有贯通孔6。

另外,在一实施方式中,如图2所示,贯通孔6位于上表面2的中央部。更具体而言,贯通孔6从上表面2的中心到下表面3的中心贯通刀片1。而且,贯通孔6的中心轴与通过上表面2的中心和下表面3的中心的假想直线一致。因此,贯通孔6的中心轴也可以置换为刀片1的中心轴s1。

(关于上表面2)

如上所述,上表面2具有第一面7和第二面9。从切削刃5侧起依次排列配置有第一面7以及第二面9。

首先,对第一面7进行说明。第一面7是沿着切削刃5,并且具有比切削刃5更靠下方的部分的面。另外,第一面7是上表面2中从切削刃5起到第二面9为止的部分。在一实施方式中,如图2所示,第一面7是上表面2中沿着切削刃5的部分,比切削刃5更靠下方。更具体而言,如图6所示的各截面位置处的剖视图即图7至图11所示,第一面7是上表面2中的比切削刃5更靠内侧的面,是作为所谓的刃棱面(1andsurface)或前倾面发挥作用的面。即,第一面7起到将在切削加工时由切削刃5生成的切屑顺畅地向外部排出的作用。

此外,第一面7的整个区域也可以相比切削刃5不靠下方。另外,第一面7可以具有平面状的部分,也可以具有曲面状的部分。在此,平面状不仅包括严格意义上的平面,只要起到其功能,也包括若干凹凸或弯曲等。这一点对于曲面状也是同样的。另外,上述的内侧是指靠近中心轴s1的方向。内侧的相反方向即外侧是远离中心轴s1的方向。

在一实施方式中,如图7至图11所示,第一面7从切削刃5侧起依次具有第一部分71、第二部分72、第三部分73。第一部分71是随着远离切削刃5而朝向下表面3倾斜的部分,并且作为所谓的前倾面发挥作用。第二部分72是与刀片1的中心轴s1垂直的平坦面,是第一面7中最靠下方的部分,并且是与切屑排出性相关的面。更具体而言,第二部分72通过面接受生成而流向刀片1的内侧的切屑,从而有助于顺畅地排出切屑。第二部分72只要实质上垂直于刀片1的中心轴s1即可。第三部分73是以随着远离切削刃5而以远离下表面3的方式倾斜的部分。

在一实施方式中,如图5及图9所示,第一面7的在与切削刃5垂直的方向上的长度d7在第二边部22的中央部221最大。在此,第二边部22的中央部221是指第二边部22中的所谓的与进行使用了位于第二边部22的第二切削刃52的c面加工时使用的切削刃区域相对应的部分。因此,第二边部22的中央部221是指第二边部22中的、包含第二边部22的中点m在内的具有任意宽度的部分。例如,第二边部22的中央部221为第二边部22的整体长度的40~70%。

在一实施方式中,第一面7的长度d7在第二边部22的中央部221变为最大。通过这样的结构,即使在使用位于第二边部22的第二切削刃52进行c面加工的情况下,也能够使生成的切屑顺畅地通过上表面2而向外侧排出。此外,第一面7的长度d7的最大值只要位于第二边部22的中央部221的任意部分即可。换言之,第一面7的长度d7也可以不在第二边部22的中央部221的整个区域都为最大值。此外,如一实施方式那样,在第一面7的长度d7在第二边部22的中央部221的整个区域大致为最大值的情况下,在使用位于第二边部22的第二切削刃52的c面加工中,能够发挥良好的切屑排出性。

在此,如图5所示,第一面7的在与切削刃5垂直的方向上的长度d7是俯视时第一面7的在与切削刃5垂直的方向上的尺寸。更具体而言,如图9所示,长度d7是指与切削刃5垂直的截面中的、在与刀片1的中心轴s1垂直的方向上的、从切削刃5起到第二面9为止的尺寸。长度d7例如为2~3mm。

接着,对第二面9进行说明。第二面9是比切削刃5更靠上方且与第一面7相比更加远离切削刃5的平坦状的面。具体而言,第二面9是上表面2中比第一面7更靠内侧的部分,并且位于远离切削刃5的位置。另外,第二面9比切削刃5更靠上方且为平坦的面,是在使用下表面3侧的切削刃5的情况下作为所谓的落座面发挥作用的面。即,在使用下表面3侧的切削刃5时将刀片1安装于刀架103的情况下,第二面9是与刀架103抵接的面。在此,所谓平坦状不仅包括严格意义上的平坦,只要起到其功能,也包括若干凹凸或弯曲等。

并且,第二面9具有图7和图8所示的第一区域91和图10和图11所示的第二区域92。如图5所示,第一区域91是第二面9中的朝向第一角部24即锐角拐角c1延伸的区域。更具体而言,第一区域91具有沿着位于第一角部24的第一切削刃51的部分和沿着位于第二边部22的第二切削刃52的部分。而且,第二区域92是第二面9中的朝向第二角部25即钝角拐角c2延伸的区域。更具体而言,第二区域92具有沿着位于第二角部25的第三切削刃53的部分和沿着位于第二边部22的第二切削刃52的部分。

在一实施方式中,第一区域91与切削刃5(第一切削刃51或第二切削刃52)的间隔d1在第二切削刃52侧比在第一切削刃51侧小,第二区域92与切削刃5(第三切削刃53或第二切削刃52)的间隔d2在第二切削刃52侧比第三切削刃53侧小。换言之,间隔d1具有第一间隔和第二间隔,该第二间隔与第一间隔相比位于第二切削刃52的附近且比第一间隔小,间隔d2具有第三间隔和第四间隔,该第四间隔与第三间隔相比位于第二切削刃52附近且比第三间隔小。

这样,一实施方式具有在第二边部22的中央部221长度d7为最大的第一面7和具有上述间隔d1以及间隔d2的第二面9。由此,在使用第一角部24的切削加工以及使用第二角部25的切削加工中,能够在相对应的角部附近分别确保大的落座面,因此,能够得到良好的落座稳定性。此外,在使用了第二边部22的切削加工(c面加工)中,由于在第二边部22的中央部221附近确保用于排出切屑的空间,因此,能够顺畅地处理生成的切屑,从而能够得到良好的切屑处理性能。其结果,刀片1能够在多种切削加工中发挥良好的切削性能。

在一实施方式中,如图5所示,第一区域91与切削刃5的间隔d1也可以随着从第一切削刃51接近第二切削刃52而变小。换言之,间隔d1也可以随着远离第一切削刃51而变小。即,间隔d1也可以在第一切削刃51的二等分线、即第一角部24的二等分线l1上取最大值,并随着远离第一切削刃51而变小。更具体而言,如图7所示,间隔d1在第一切削刃51的二等分线(第一角部24的二等分线l1)上为最大值d1max,如图8所示,也可以在第一区域91中的离第一切削刃51最远的位置为最小值d1min。

并且,在一实施方式中,如图5所示,第二区域92与切削刃5的间隔d2也可以随着从第三切削刃53接近第二切削刃52而变小。换言之,间隔d2也可以随着远离第三切削刃53而变小。即,间隔d2也可以在第三切削刃53的二等分线、即第二角部25的二等分线l2上取最大值,并随着远离第三切削刃53而变小。更具体而言,如图11所示,间隔d2在第三切削刃53的二等分线(第二角部25的二等分线l2)上为最大值d2max,如图10所示,也可以在第二区域92中的距离第三切削刃53最远的位置为最小值d2min。

一实施方式满足如下结构,即,间隔d1随着从第一切削刃51接近第二切削刃52而变小,且间隔d2随着从第三切削刃53接近第二切削刃52而变小。在满足这些结构时,在多种切削加工中发挥良好的切削性能的效果提高。

此外,所谓的间隔d1变小不限于间隔d1在从第一切削刃51到第二切削刃52的整体长度减小的情况,在从第一切削刃51至第二切削刃52中也可以存在间隔d1不发生变化的部分。换言之,在从第一切削刃51至第二切削刃52中,既可以存在间隔d1恒定的部分,也可以存在间隔d1不以恒定的比例变小的部分。另外,间隔d1也可以阶段性地变小。就间隔d2变小而言,也可以与间隔d1同样地进行定义。此外,在间隔d1、d2以一定的比例逐渐减小的情况下,既能够确保第二面9的强度,又能够实现切屑排出性的提高,因此,在多种切削加工中发挥良好的切削性能的效果进一步提高。

此外,在此,如图5所示,间隔d1是俯视时在与切削刃5垂直的方向上的第一区域91与第一切削刃51或第二切削刃52之间的尺寸。更具体而言,如图7及图8所示,是与切削刃5垂直的截面中的在与刀片1的中心轴s1垂直的方向上的从切削刃5起到第一区域91为止的尺寸。另外,间隔d2能够与间隔d1同样地进行定义。

而且,如上所述,第一面7的长度d7是指与切削刃5垂直的截面中的、在与刀片1的中心轴s1垂直的方向上的从切削刃5起到第二面9为止的尺寸。因此,间隔d1和间隔d2还可以称为第一面7的长度d7。即,图7中的d1max、图8中的d1min、图10中的d2min和图11中的d2max还可以称为各截面中的第一面7的长度d7。间隔d1例如为1~1.5mm。间隔d2例如为1.2~1.8mm。

并且,在一实施方式中,如图2、图5以及图9所示,第二面9也可以还具有沿着第二边部22的中央部221的第三区域93。此时,第一区域91和第二区域92也可以经由第三区域93连接。在满足这些结构时,能够提高落座稳定性。特别地,能够提高使用第二边部22的切削加工(c面加工)中的落座稳定性,从而能够提高各种切削加工中的切削性能。而且,通过这样的结构,与将刀片1安装于刀架103时使用的夹紧构件107的嵌合变得良好。

而且,在一实施方式中,如图2所示,第一区域91、第二区域92以及第三区域93均可以为带状。在满足这样的结构时,既能够在维持落座稳定性,又能够实现刀片材料的削减。

在一实施方式中,如图2、图5以及图9所示,第二面9也可以至少经由第三区域93与贯通孔6连接。换言之,第三区域93也可以与贯通孔6相邻地配置。在满足这样的结构时,能够大地确保在c面加工等切削加工时排出切屑的空间,并且能够较高地维持与夹紧构件107的嵌合力。

而且,如图5、图7、图9及图11所示,第一区域91的在与切削刃5垂直的方向上的宽度w1和第二区域92的在与切削刃5垂直的方向上的宽度w2也可以比第三区域93的在与切削刃5垂直的方向上的宽度w3大。在满足这样的结构时,能够确保在使用了拐角的切削加工时承受大的负荷的拐角的落座面足够大,并且能够确保c面加工等中的切屑的排出空间足够大。其结果,能够进一步提高落座稳定性及切屑排出性。而且,由于能够降低施加于刀架103或后述的片构件106的接触压力,因此,能够降低刀架103或片构件106破损的可能性。

此外,在此,如图5所示,宽度w1、宽度w2以及宽度w3分别是俯视时带状的各区域91、92以及93的宽度。更具体而言,在一实施方式中,如图5所示,带状的各区域91、92以及93的与宽度方向上的外缘垂直的尺寸为宽度w1、宽度w2以及宽度w3。宽度w1例如为0.6~1mm。宽度w2例如为0.6~1mm。宽度w3例如为0.3~0.8mm。

另外,如图7所示,第一区域91的在与切削刃5垂直的方向上的宽度w1也可以在第一角部24的二等分线l1上为最大。即,宽度w1可以在第一角部24的二等分线l1上取最大值w1max。在满足这样的结构时,由于在使用锐角拐角c1(第一角部24)的切削加工中切削负荷大的锐角拐角c1附近的落座面变大,因此,能够降低应力集中于锐角拐角c1附近的落座面的情况。其结果,能够降低落座面破损的可能性。

并且,如图11所示,第二区域92的在与切削刃5垂直的方向上的宽度w2也可以在第二角部25的二等分线l2上为最大。即,宽度w2也可以在第二角部25的二等分线l2上取最大值w2max。在满足这样的结构时,在使用钝角拐角c2(第二角部25)的切削加工中切削负荷大的钝角拐角c2附近的落座面变大,因此,能够降低应力集中于钝角拐角c2附近的落座面的情况。其结果,能够降低落座面破损的可能性。

此外,第一区域91的宽度w1的最大值w1max可以大于第二区域92的宽度w2的最大值w2max。在满足这样的结构时,在使用了锐角拐角c1(第一角部24)和钝角拐角c2(第二角部25)中的任一的切削加工中,能够良好地降低刀片1向锐角拐角c1侧倾斜的可能性。其结果,能够实现精加工面精度的提高。

另外,如图5所示,在俯视时,第一区域91的外缘与第二切削刃52所成的角度θ1也可以比第二区域92的外缘与第二切削刃52所成的角度θ2大。在满足这样的结构时,使在上述的切削加工时刀片1向锐角拐角c1侧倾斜的可能性降低的效果进一步提高。

此外,在此,第一区域91的外缘是指第一区域91的缘部中的位于外侧的缘部,即位于第二切削刃52侧的缘部。同样地,第二区域92的外缘是指第二区域92的缘部中的位于外侧的缘部,即位于第二切削刃52侧的缘部。角度θ1例如为2~5度。角度θ2例如为1~4度。

而且,在俯视时,第一区域91与切削刃5(第二切削刃52)的间隔d1的最小值d1min也可以小于第二区域92与切削刃5(第二切削刃52)的间隔d2的最小值d2min。在满足这样的结构时,使在上述的切削加工时刀片1向锐角拐角c1侧倾斜的可能性降低的效果进一步提高。

另外,如图7至图11所示,第一面7还可以具有与第二面9平行的平坦状的底面72(第二部分)。此时,底面72也可以位于第一面7中的最下方。在满足这些结构时,如上所述,通过利用面来接受流向刀片1的内侧的切屑,能够顺畅地排出切屑。此外,底面72与第二面9平行是指,底面72与第二面9实质上平行即可,例如,底面72与第二面9也可以包含±1度的误差。另外,底面72也可以具有曲面状的部分。

如图7至图11所示,第一面7可以还具有随着从第二面9接近外侧而朝向下表面3倾斜的倾斜面73(第三部分)。此时,倾斜面73的倾斜角度θ73也可以沿着切削刃5是恒定的。换言之,倾斜面73的倾斜角度θ73也可以在第一面7的整体长度的范围内是恒定的。在满足这些结构时,能够使作用于作为落座面发挥作用的第二面9上产生的应力均匀地分散至第二面9。其结果,能够降低落座面破损的可能性。

此外,在此,倾斜角度θ73是指,倾斜面73相对于基准面s1a的倾斜角度,所述基准面s1a与贯通上表面2及下表面3的中心轴s1垂直。即,如图7至图11所示,倾斜角度θ73是与贯通上表面2及下表面3的中心轴s1垂直的基准面s1a和倾斜面73所成的角度。倾斜角度θ73例如为40~50度。

另外,倾斜角度θ73是恒定的并不限于倾斜角度θ73严格地恒定。即,倾斜角度θ73是恒定的是指,倾斜角度θ73实质上是恒定的即可,例如,也可以存在±1度的差。

在一实施方式中,第二部分72也可以与第一部分71连接,并且与第三部分73连接。在满足这样的结构时,能够在第一面7良好地接受并顺畅地排出生成的切屑。此外,只要起到部分71、72以及73的各自的功能,其他部分也可以位于第一部分71与第二部分72之间、以及第二部分72与第三部分73之间。

在一实施方式中,如图7至图11所示,第一部分71的在与切削刃5垂直的方向上的长度d71、第二部分72的在与切削刃5垂直的方向上的长度d72以及第三部分73的在与切削刃5垂直的方向上的长度d73也可以具有d72>d71>d73的关系。在满足这样的结构时,能够顺畅地排出切屑,并且能够实现切削刃强度的提高。

在此,与切削刃5垂直的方向上的长度d71、长度d72以及长度d73可以与上述的长度d7同样地进行定义。即,在俯视时,与切削刃5垂直的方向上的长度d71、长度d72以及长度d73是与切削刃5垂直的方向上的相对应的部分71、72以及73的尺寸。更具体而言,如图7至图11所示,长度d71、长度d72以及长度d73是在与切削刃5垂直的截面中,与刀片1的中心轴s1垂直的方向上的相对应的部分71、72以及73的尺寸。长度d71例如为0.3~1mm。长度d72例如为0.5~2.5mm。长度d73例如为0.2~0.7mm。

在一实施方式中,如图1、图2以及图5所示,第一面7除了上述的第一部分71、第二部分72以及第三部分73之外,还可以具有沿着切削刃5的第四部分74。第四部分74作为所谓的刃棱面发挥作用。如图7至图11所示,第四部分(刃棱面)74是在切削刃5的整体长度范围内随着远离切削刃5而朝向下表面3倾斜的正刃棱面。即,第一切削刃51、第二切削刃52以及第三切削刃53中的任一个的沿着切削刃5的第四部分(刃棱面)74均为正刃棱面。在满足这样的结构时,在多种切削加工时能够良好地降低切削阻力。

在一实施方式中,如图2所示,上表面2还可以具有由第一区域91包围的第一凹部11以及由第二区域92包围的第二凹部12。在满足这样的结构时,能够实现刀片材料的削减,并且能够减少切屑的咬入,从而能够实现落座稳定性的提高。在此,如图2所示的一实施方式所示,第一凹部11由第一区域91包围也可以不是第一凹部11的整周严格地由第一区域91包围。即,也可以是第一凹部11的外周中的一部分与贯通孔6连接。关于第二凹部12由第二区域92包围的情况也是同样的。

最后,作为具有上述结构的一实施方式的刀片1的材质,例如可例举出超硬合金或金属陶瓷等。作为超硬合金的组成,例如可例举出wc-co、wc-tic-co或wc-tic-tac-co等。wc-co通过在碳化钨(wc)中加入钴(co)的粉末进行烧结而生成。wc-tic-co是在wc-co中添加碳化钛(tic)而得到的。wc-tic-tac-co是在wc-tic-co中添加碳化钽(tac)而得到的。

另外,金属陶瓷是使金属与陶瓷成分复合而成的烧结复合材料。具体而言,作为金属陶瓷,作为一例可例举出以碳化钛(tic)或氮化钛(tin)等钛化合物为主要成分的金属陶瓷。

刀片1的表面也可以使用化学蒸镀(cvd)法或物理蒸镀(pvd)法而被覆膜涂敷。作为覆膜的组成,例如可列举碳化钛(tic)、氮化钛(tin)、碳氮化钛(ticn)或氧化铝(al2o3)等。

<切削工具>

接着,使用附图对本发明的一实施方式的切削工具进行说明。

如图12所示,一实施方式的切削工具101具有以上述实施方式为代表的刀片1和安装有刀片1的刀架103。

一实施方式的刀架103为细长地延伸的棒形状。在刀架103的一个端部(顶端部)形成有安装刀片1的刀片槽104。刀片槽104是安装刀片1的部分,并且相对于刀架103的顶端面1031以及两个侧面1032、1033开口。作为刀架103的材质,例如可以使用钢、铸铁等。在这些材质中,可以使用韧性高的钢。

接着,对刀片1安装到刀架103的安装方法进行说明。更具体而言,对使用锐角拐角c1进行切削的情况或进行c面加工的情况下的、刀片1安装到刀架103的安装方法进行说明。

刀片1以切削刃5比刀架103的外周更向外侧突出的方式安装于刀片槽104。更具体而言,如图12所示,刀片1以第二切削刃52作为主切削刃使用的方式安装于刀架103。即,第二切削刃52位于刀架103的侧面1033侧,第一切削刃51位于顶端面1031与侧面1033所成的角部。此外,在使用钝角拐角c2进行切削的情况下,将刀片1安装在具有与刀架103不同的形状的刀架上。更具体而言,以使第二切削刃52作为主切削刃使用,第三切削刃53作为拐角切削刃使用的方式,将刀片1安装在具有与刀架103不同的形状的刀架上即可。

并且,在一实施方式中,刀片1通过夹紧构件107固定于刀片槽104。即,在夹紧构件107的顶端部被插入到刀片1的贯通孔6的状态下,螺钉105被插入到夹紧构件107的贯通孔中。然后,将螺钉105的顶端插入形成于刀架103的螺纹孔(未图示)中,使螺纹部彼此螺合。由此,夹紧构件107的顶端部将刀片1按压至刀架103。其结果,刀片1被安装到刀架103。

另外,在一实施方式中,也可以在刀片槽104与刀片1之间配置有片构件106。由此,能够降低刀片1破损等的可能性。此外,作为片构件106,可以使用各种形状。

由于一实施方式的切削工具101具有具备上述的特征结构的刀片1,因此,在多种多样的切削加工中,能够发挥良好的落座稳定性和切屑排出性。其结果,能够实现切削性能及工具寿命的提高。

<切削加工物的制造方法>

接着,使用附图对本发明的一实施方式的切削加工物的制造方法进行说明。

一实施方式的制造方法具有以下的工序。即,具有:

(1)如图13所示,在使被切削材料201旋转的状态下,使以上述实施方式为代表的切削工具101与被切削材料201相对地接近的工序;

(2)如图14所示,使切削工具101的切削刃5与正在旋转的被切削材料201接触的工序;

(3)如图15所示,使切削工具101离开被切削材料201的工序。

在一实施方式的切削加工物的制造方法中,切削工具101具有具备上述的特征结构的刀片1,因此,在多种切削加工中能够发挥良好的落座稳定性和切屑排出性。其结果,提高了切削加工物的精加工面精度,并且实现了制造效率的提高。

此外,在图13中,图示了将被切削材料201的旋转轴y固定而使被切削材料201旋转,并使切削工具101要接近被切削材料201的状态。另外,在图14中,图示了在使被切削材料201旋转的状态下使切削工具101与被切削材料201接触而进行切削加工的状态。另外,在图15中,图示了在将旋转轴y固定的状态下使被切削材料201旋转,并且使切削工具101离开被切削材料201的状态。此外,在一实施方式中,在各个工序中,在将旋转轴y固定的状态下使被切削材料201旋转,并且使切削工具101移动,但当然并不限于这样的方式。

例如,也可以在(1)的工序中使被切削材料201接近切削工具101。同样,也可以在(3)的工序中使被切削材料201离开切削工具101。在继续进行切削加工的情况下,只要保持使被切削材料201旋转的状态,反复进行使刀片1的切削刃5与被切削材料201的不同部位接触的工序即可。在正在使用的切削刃5磨损时,使刀片1相对于中心轴s1旋转180度,使用未使用的切削刃5即可。

此外,作为被切削材料201的材质,例如,可列举出碳钢、合金钢、不锈钢、铸铁或非铁金属等。

以上,例示了本发明的实施方式,但本发明并不限于上述的实施方式,当然,在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行任意的变更。

在整个本发明中,除非在上下文中有明确的说明,否则单数形式“a”、“an”以及“the”为包括多个的情况。

附图标记的说明:

1切削刀片(刀片)

2上表面

21第一边部

22第二边部

221中央部

23第三边部

24第一角部

25第二角部

3下表面

4侧面

5切削刃

51第一切削刃

52第二切削刃

53第三切削刃

6贯通孔

7第一面

71第一部分

72第二部分(底面)

73第三部分(倾斜面)

74第四部分(刃棱面)

9第二面

91第一区域

92第二区域

93第三区域

11第一凹部

12第二凹部

101切削工具

103刀架

1031顶端面

1032侧面

1033侧面

104刀片槽

105螺钉

106片构件

107夹紧构件

201被切削材料

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