专利名称：一次性使用的圆头槽铣刀镶刀件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种一次性使用的加工如模具轮廓形状等的圆头槽铣刀镶刀件。
如图5所示，原有的球头槽铣刀用的一次性镶刀件具有在平面图中基本上为一椭圆形状，且带一个平前倾面1，因此其切削刃5在其全长上是在同一水平面上的。
图6所示的镶刀件为一种改进形式，在此刀件中每个刀尖2附近的前倾面1a、1b彼此相交成一角度，从而使切削刃的高度变化，用以与工件较平稳地接触。
此外，在未经审查的日本实用新型公报1-84916中公开的一种一次性使用的镶刀件具有朝每个刀尖延伸的凸圆柱状表面。未经审查的日本实用新型公报64-52613建议在每个刀尖附近形成一个槽，而未经审查的日本专利公开6-179110公开了一种镶刀件，它具有形成一整个圆槽的前倾面在球头端铣时，处在回转中心处的刀尖附近，切削速度几乎为零。在从刀尖处向外延伸的圆弧形切削刃圆弧末端(刀具外周边缘)附近处的切削速率是高的。因此在切削刃的不同部份上经受不同的载荷。于是就优化的切削刃形状来说要求在每个刀尖附近处有高的切削刃强度而且切削刃圆弧末端处的切削阻力要低。
未经审查的日本实用新型公报1-84916及，在图4和5中展示的那些镶刀件由于其前倾面没有前倾角，因而其切削阻力高，故不能满足上面的要求。在另一方面，在未经审查的日本专利申请公报6-179110及未经审查的日本实用新型公报64-52613中的镶刀件在刀尖处的切削刃角度太尖锐，因此在此刀尖处的切削刃强度太低。
后者日本实用新型公报64-52613中的方案中，在刀尖处局部地形成槽，故切屑趋向于粘附于其上。在前面的日本实用新型公报6-179110的方案中，整个前倾面形成一弧形槽，故整个镶刀头的强度是低的，因而有被损坏的倾向。
本发明的目的是提供这些问题的一个解决方案。
本发明设置一种球头槽铣刀用的一次性镶刀件，它在其中心处有一安装孔，沿其对线相反对置的刀尖，安置于刀尖之间、使之相对镶刀件中心对称布置的圆弧切削刃，此镶刀件具有在平面图中大体椭圆形形状，其侧面与底部彼此构成90°的角度，其特征在于，从沿垂直于连接对角线上对置的刀尖的连线之方向一端观察时，每个切削刃形成一凸弧线，其在刀尖处的部分处于最低位置上，而当沿平行于刀尖连线的一侧边观察时，两切削刃的前刀面形成基本对称的向下倾斜的凸圆弧表面或平表面并在其间制有一槽，前刀面有正前角5-25°，切削刃有85-65°的楔角。该凸圆弧应该具有与镶刀件中心线对准的中心。
当沿垂直于连接刀尖的连线的一侧面观察镶刀件时，槽的底面应该最好形成一凸曲面，此曲面在刀尖处的部分应置于最低位置，而且具有比切削刃更大的曲率半径。
在两前刀面之间的槽可以具有一圆弧截面。
就本发明结构方案来说，在刀尖附近处的前刀面的前倾角是负的。这样就改善了它的强度，在一个方案中，一槽具有弧形截面，且被置于左右前刀面之间，在刀尖(附近)处的切削刃高度是变化的，以便使其上的载荷分散。
镶刀件厚度朝着刀具外侧在径向上逐渐增大。这样一来，每个切削刃的圆弧部分被加强，从而当承受大的载荷时，此切削刃也不易被损坏。
由于前刀面是有一正前角的方式向下倾斜的凸弧面或平表面，而且被成形得不阻碍切屑平滑地流动，故切屑可以被顺利地排出。
经受最大载荷的每个切削刃圆弧部分的前倾角在刀尖处是负的，而且朝切削刃的另一端逐渐增大。还有，切削刃高度要变化，从而使得与工件的接触是平稳进行的。因此切削阻力是低的。
由于此镶刀件是一种负前角镶刀件的改进，它具有垂直于其底部的侧面，整个镶刀件厚度从其刀尖到中心是增大的，因此此镶刀件作为一整体来说有足够的强度，多半不会被损坏。
在此方案中，用于接纳防止回转之突起的槽沿着其侧面与底部交接处形成，故在切削期间此镶刀件可以被牢固地夹持。这样就使此刀件的使用寿命延长。
从下面参照附图的介绍中，会使本发明的其它目的和特点变得更加明显。各附图为
图1A是本发明的一次性使用的镶刀件平面图1B是沿图1A之B方向观察的、有凸前倾面的图1A所示镶刀件的视图；图1C是沿图1A之A方向观察的该镶刀件侧视图；图1D是沿图1A之D-D线剖取的图1A所示具有凸前倾面的镶刀件剖视图；图2A是沿图1A之B方向观察的图1A所示的有直前倾面的镶刀件视图；图2B是沿图1A之D-D线剖切的、具有直前倾面的图1A所示镶刀件剖视图；图3是图1A所示的一次性使用的镶刀件立体图；图4A是表示安装于一圆头槽铣刀上的图1A所示的一次性使用的镶刀件视图；图4B是沿图4A之Ⅰ-Ⅰ线剖取的截面图；图4C是沿图4A之Ⅱ-Ⅱ线剖取的截面图；图4D是沿图4A之Ⅲ-Ⅲ线剖取的截面图；图5A是一传统的一次性使用的圆头槽铣刀镶刀件平面图；图5B是沿图5A之E-E线剖取的截面图；图6A是另一种传统的一次性使用的镶刀件平面图；图6B是沿图6A之C方向观察的该镶刀件视图。
图1-4表示用于圆头槽铣刀的本发明一次性使用的镶刀件。
如图1A所示，这个一次性使用的镶刀件10具有沿对角线方向相反对置的刀尖2及安置于其中心的一安装孔3。圆弧形切削刃5从各自的刀尖2延伸得相对一中心轴线CL对称设置。镶刀件10如图1A平面图中所示有一大致椭圆的形状。
镶刀件10制有一具有圆弧形截面的且沿将刀尖2连在一起的直线L延伸的槽6。如图1B所示，两个前倾面1-1及1-2沿相反方向从槽6延伸出来。切削刃5是由前倾面1-1,1-2及与底面8垂直的侧面4确定的棱边缘。
图1C表示沿图1A之箭头A所示的、亦即垂直于直线L的方向观察的镶刀件10的侧面。在图1C中，切削刃5的左半部分(具有图1A中1/4圆周的部分)大体上形成一凸圆弧，此圆弧在左端的刀尖2处具有最低点，且在相应于此镶刀件中心轴线CL处的点位置上有其最高点；此切削刃的右半部分(在图1A中拉直部分)形成大体上为有一半径为r1的凸圆弧，此圆弧在右端的刀尖2处有其最低点，而且在相应于轴线CL的一点处有其最高点。
由切削刃拉直部分形成的右侧圆弧(图1C)之中心点01位于镶刀件的中心轴线CL上。由切削刃之1/4圆周部分形成的左侧圆弧可在01上有其中心点，并且有与右侧圆弧相同的半径r1。但在本实施例中，为了增大在其1/4圆周部分处的切削刃强度，此镶刀件在此部分处的厚度比切削刃之拉直部分处的大。因此，在1/4圆周部分处的切削刃略高于在其拉直部分的切削刃。
槽6有两个在最低水平位置处的端部，也即在刀尖2处的端部，此槽底部构成具有比切削刃曲率半径r1大的曲率半径r2的一凸弧(见图1C)。因此，在其上形成槽6的镶刀件之部分的厚度在朝向其中心的方向上逐渐增加。因而镶刀件维持其高的强度。
图1B表示沿图1A之B箭头所示的L方向观察的镶刀件1侧面图。在此图中，前倾面1-1和1-2很明显地从槽6起沿倾斜方向升高并形成大体上对称的凸弧状。
图2A表示沿图1A之箭头B所示方向观察的一个不同镶刀件的侧面图。如此图所示，前倾面1-1,1-2可以从槽6起沿倾斜方向升高并形成大体上对称的直线状。
在任何一种情况中，离刀尖2愈远，前倾面从槽6的上升就愈快，离侧面愈近，其上的切削速愈高，其前倾角亦愈大。
图1D是沿图1A之D-D线剖切的剖视图。前倾面1-1和1-2具有5-25°的一正前倾角α，及楔角β为85-65°。沿平行于D-D线剖切的其它剖面也有与之相似的状况。因此，在切削刃5之任何纵长部分处的前倾角除了刀尖部分全是正的。
如图1A、1B、1C及2A所示，槽7被形成于底部8与侧面4之间的交接部分上并位于离开镶刀头中心沿圆头槽铣刀径向向外和向后的部分处。
图3是展示图1A所示一次性使用的镶刀件外形的立体图。如图4A所示，一次性使用的镶刀件10用一压紧螺钉12安装在端铣刀刃件11上，其侧面形成一后角。为了防止镶刀件转动，端铣刀刀体具有突起13，它适与与制作在镶刀件上的槽7之一接合。
图4B-4D展示分别沿图4A之Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ线剖切的剖视图。如图所示，在刀尖2处之前倾角α1是负的，从而使此切削刃强度高到使此缘多半不会碎裂的程度。在部分Ⅱ-Ⅱ处之前倾角α2是一几乎为零的小正角度，在Ⅲ-Ⅲ部分处之前倾角α3是一大于α2之正角。因此，愈接近切削速度愈高的侧面处，切削阻力则愈低。
根据本发明，在从垂直于连接两刀尖之连线的方向观察时，每条切削刃大体上形成一凸弧，此弧之刀尖部分处于最低位置。而当从平行于连接此两刀尖的连接之方向观察时，前刀面形成向后倾的凸弧面或平直表面，它具有5-25°之正前倾角及85-65°之切削刃楔角。而且，越靠近侧面，那儿的切削连接越高，切削锐利程度就愈高。而且，切屑也能被平稳地排放。此外，越靠近侧面，其上载荷越大，此镶刀件就越厚。这样就能在效能、使用寿命、机加工效率及精度方面获得进一步提高和改善。
权利要求
1．一种圆头槽铣刀用的一次性镶刀件，它在中心处具有一安装孔，而且具有沿对角线相反对置的刀尖，两个置于刀尖之间的弧形切削刃相对此镶刀件中心对称地配置，此镶刀件具有在平面图中为基本椭圆的形状及具有彼此形成90°角的侧面和一底面，其特征在于在沿垂直于连接两刀尖的连线的方向从一侧观察时，每条切削刃形成一凸弯曲线，此曲线在所述刀尖处的部分位于最低位置，而当沿平行于所述连线的方向从一端观察该镶刀件时，两切削刃的前刀面形成大体上对称地向下倾斜的凸弧表面或平直表面并在其间制有一槽，该前刀面具有正前角5-25°，该切削刀具有一个85°-65°的楔角。
2．如权利要求1所述的镶刀件，其特征在于，该凸弧的中心与此镶刀件之中心线对准。
3．如权利要求1或2所述的镶刀件，其特征在于，当沿垂直于所述连线的方向从一侧观察镶刀件时该槽的底部形成一凸曲面，此曲面在刀尖处的部分处于最低位置，此曲面的曲率半径比切削刃的曲率半径大。
4．如权利要求1所述的镶刀件，其特征在于，该槽具有一弧形的截面。
5．如权利要求1-4之一所述的镶刀件，其特征在于，此镶刀件沿其侧面和底面之间的相交处并在离开安装孔沿圆头槽铣刀的径向向外和向后部分处制有一槽。
全文摘要
圆头槽铣刀用一次性镶刀件具有一理想的切削刃形状,每条切削刃形成一凸曲线,凸曲线在其刀尖处处于最低位置。前刀面形成对称地向下倾斜的凸弧面或平直面,其前倾角为5—25°。切削刃之楔角为85—65°。因此,在刀尖处之前角是负的,在其它部分处之前则是正的。故此种铣刀头有垂直于其底面的侧面,足够的强度,切屑也能被流畅地排放。
文档编号B23C5/10GK1223185SQ98120909
公开日1999年7月21日 申请日期1998年10月9日 优先权日1998年10月9日
发明者奥井庄次, 惠本成德, 前田一勇, 前田敦彦, 前田淳 申请人:住友电气工业株式会社