CN100591447C - 旋转切削工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋转切削工具，其在纵向进给加工时也能够良好地排出切屑从而尽可能地阻止切屑堵塞且实用性极其优秀。在大致呈圆柱形状的工具主体(1)的前端部外周设有多个螺旋状的排屑槽(2)，在该排屑槽(2)的前倾面(3)和上述工具主体(1)的前端后隙面的交叉棱线部分别设有端刃，上述端刃中的至少一个是切削刃的靠近工具外周侧的部分在上述工具主体(1)的轴向上没入而形成非切削部(22)的结构。

Description

旋转切削工具

技术领域

本发明涉及一种旋转切削工具。

背景技术

为了提高旋转切削工具、例如端铣刀的排屑性，提出了各种提案，上述端铣刀的结构是，在呈圆柱形状的工具主体的前端部外周设有排屑槽，在该排屑槽的前倾面和上述工具主体的前端后隙面的交叉棱线部设有端刃。

例如在日本实开昭63-131313号公报(专利文献1)中公开了涉及所谓的不等端刃形状的技术，所谓的不等端刃形状就是，在从工具的前端外周缘向工具中心形成的端刃中，将一对端刃的工具中心侧部分切去从而使切削刃比其余端刃短的形状。

专利文献1：日本实开昭63-131313号公报。

在使用具有上述不等端刃形状的端铣刀等具有以往结构的端铣刀进行纵向进给加工的情况下，能够确认的是，切屑连续地产生而堵塞在上述端刃间的槽内，因此容易发生端刃的缺损、折损，从而不能有效率地进行纵向进给加工，但是现状是仍旧无法获得充分的排屑性。

发明内容

本发明是鉴于上述的现状而完成的，其提供一种在纵向进给加工时也能够良好地排出切屑从而尽可能地阻止切屑堵塞且实用性极其优秀的旋转切屑工具。

参照附图来说明本发明的主要内容。

本发明涉及旋转切削工具，在大致呈圆柱形状的工具主体1的前端部外周设有多个螺旋状的排屑槽2，在该排屑槽2的前倾面3和上述工具主体1的前端后隙面的交叉棱线部分别设有与上述工具主体1成为一体且具有切削刃的端刃，其特征在于，在上述端刃中的至少一个上形成有靠近工具外周侧的部位被切去而在上述工具主体1的轴向上没入的非切削部22，该端刃的其余部位形成于作为切削刃的切削部21，上述非切削部22与从工具中心O或其附近位置延伸到工具外周方向预定位置的切削部21是借助于台阶部9而设置的，除形成有上述非切削部22的端刃6以外的其余端刃7，从工具主体1的外周缘起形成到具有上述非切削部22的端刃6的切削刃长度以下的位置。

第二发明的特征在于，在第一发明所述的旋转切削工具中，上述非切削部22设置在上述其余端刃7的切削刃的旋转轨迹的范围内。

第三发明的特征在于，在第二发明所述的旋转切削工具中，上述非切削部22在轴向上的没入量是成为上述其余端刃7的切削刃位置以下的没入量。

第四发明的特征在于，在第三发明所述的旋转切削工具中，上述非切削部22的长度至少位设置在上述其余端刃7的切削刃长度的5％。

第五发明的特征在于，在第四发明所述的旋转切削工具中，上述非切削部22形成到上述工具主体1的外周缘。

第六发明的特征在于，在第四发明所述的旋转切削工具中，上述非切削部22形成到使上述工具主体1的外周侧的剩余一部分的位置。

第七发明的特征在于，在第六发明所述的旋转切削工具中，上述非切削部22的底面23相对于工具侧视图中的水平基准线L的倾斜角β，是比形成上述切削部21的后隙面8的凹角α大的角度。

第八发明的特征在于，在第一至第七的任一个发明所述的旋转切削工具中，上述多个端刃在工具的圆周方向上等间隔地配置。

第九发明的特征在于，在第八发明所述的旋转切削工具中，上述多个螺旋状的排屑槽2中的至少一个，是以与其他排屑槽2不同的分割角度配置在工具的圆周方向上的。

第十发明的特征在于，在第一至第七的任一个发明所述的旋转切削工具中，在上述工具主体1的排屑槽2的前倾面3与上述工具主体1的外周面或是形成在上述工具主体1的外周的外周后隙面的交叉棱线部，形成有外周刃11。

第十一发明的特征在于，在第八发明所述的旋转切削工具中，在上述工具主体1的排屑槽2的前倾面3与上述工具主体1的外周面或是形成在上述工具主体的外周的外周后隙面的交叉棱线部，形成有外周刃11。

第十二发明的特征在于，在第九发明所述的旋转切削工具中，在上述工具主体1的排屑槽2的前倾面3与上述工具主体1的外周面或是形成在上述工具主体的外周的外周后隙面的交叉棱线部，形成有外周刃11。

第十三发明的特征在于，在第十发明所述的旋转切削工具中，上述端刃和上述外周刃11通过在工具外侧弯曲的圆弧状的圆角刃而连接设置。

第十四发明的特征在于，在第十一发明所述的旋转切削工具中，上述端刃和上述外周刃11通过在工具外侧弯曲的圆弧状的圆角刃而连接设置。

第十五发明的特征在于，在第十二发明所述的旋转切削工具中，上述端刃和上述外周刃11通过在工具外侧弯曲的圆弧状的圆角刃而连接设置。

第十六发明的特征在于，在第一至第七任一个发明所述的旋转切削工具中，上述端刃的工具中心侧以比工具外周侧向上述工具主体1的轴向突出的状态构成。

第十七明的特征在于，在第八发明所述的旋转切削工具中，上述端刃的工具中心侧以比工具外周侧向上述工具主体1的轴向突出的状态构成。

第十八发明的特征在于，在第九发明所述的旋转切削工具中，上述端刃的工具中心侧以比工具外周侧向上述工具主体1的轴向突出的状态构成。

发明效果

本发明由于如上所述地构成，所以在纵向进给加工时也能够良好地排出切屑从而尽可能地阻止切屑堵塞且实用性极其优秀。

附图说明

图1是实施例1的示意性说明立体图。

图2是实施例1的示意性说明主视图。

图3是实施例1的示意性说明侧视图。

图4是实施例1的主要部分的示意性说明剖视放大图。

图5是其他例子的主要部分的示意性说明剖视放大图。

图6是其他例子的示意性说明主视图。

图7是其他例子的示意性说明侧视图。

图8是其他例子的示意性说明侧视图。

图9是其他例子的示意性说明主视图。

图10是其他例子的示意性说明侧视图。

图11是表示根据端刃6的外周侧除去率的极限进给量变化的曲线图。

图12是实施例2的示意性说明立体图。

图13是实施例2的示意性说明主视图。

图14是实施例2的示意性说明侧视图。

图15是实施例2的主要部分的示意性说明放大剖视图。

图16是其他例子的主要部分的示意性说明放大剖视图。

图17是其他例子的示意性说明主视图。

图18是其他例子的示意性说明侧视图。

图19是其他例子的示意性说明侧视图。

图20是其他例子的示意性说明主视图。

图21是其他例子的示意性说明侧视图。

具体实施方式

根据附图简单地说明认为优选的本发明的实施方式以示出本发明的作用。

由于设置至少一个具有非切削部22的端刃6，所以由该端刃6产生的切屑量减少，相应地不容易堵塞切屑。

而且，由于非切削部22形成在靠近工具外周侧的位置，所以减少在工具外周侧产生的切屑，从而不容易妨碍在工具中心侧产生的切屑的排出。另外，由于是在其余端刃7的旋转轨迹的范围内形成非切削部22，所以具有非切削部22的端刃6在该非切削部22的部分不进行切削，由其余端刃7进行切削。

因此，本发明的旋转切屑工具在纵向进给加工时也能够良好地排出切屑从而尽可能地阻止切屑的堵塞，且实用性极其优秀。

实施例1

根据图1至图11来说明本发明的具体实施例1。

实施例1是一种旋转切削工具，在大致呈圆柱形状的工具主体1的前端部外周形成有多个螺旋状的排屑槽2，在该排屑槽2的前倾面3和上述工具主体1的前端后隙面的交叉棱线部分别设有端刃，其中，上述端刃中的至少一个是切削刃的靠近工具外周侧的部分在上述工具主体1的轴向上没入而形成非切削部22的结构，该非切削部22形成到工具主体1的外周缘。

具体来说，如图1至图3所示，实施例1是具有如下结构的端铣刀，即：在工具主体1的排屑槽2的前倾面3(向着工具旋转方向的壁面)和上述工具主体1的外周面的交叉棱线部形成外周刃11，在基端部具有用于与限位盘的工具安装部连接的刀柄部，该端铣刀被安装在限位盘上对铝板等的金属实施孔加工(纵向进给加工)、端面加工(横向进给加工)等切削加工。

即，实施例1是具有4个端刃的所谓四刃平头端铣刀，相对的一对端刃被设定为具有上述非切削部22的端刃6，其余相对的一对端刃7被设定为：设有从工具主体1的前端外周缘起长度在具有上述非切削部22的端刃6的长度以下的切削刃。

在该各端刃6、7彼此之间设有储屑部17(裂缝)。该裂缝是将裂缝面18、裂缝面19和裂缝底面25配置成俯视时大致呈コ字形而构成的：裂缝面18形成在排屑槽2的前倾面3的前端侧，裂缝面19形成在与该排屑槽2的前倾面3相对的槽壁面20上，裂缝底面25与上述裂缝面18、19连续设置。当然，也可以不设置裂缝底面25，而是将上述裂缝面18、19配置成大致ヘ字形而构成。

此外，在实施例1中，4个端刃彼此以90度的间隔设置，而且，4个排屑槽2中，具有非切削部22的端刃6前方的排屑槽2和其余端刃7前方的排屑槽22，彼此以88度的间隔或82度的间隔设置。

具体说明各部分。

具有非切削部22的端刃6通过在切削部21的工具外周侧借助于台阶部9设置切削部22而构成，上述切削部21具有从工具中心O的附近位置延伸到工具外周方向预定位置的切削刃。

具有非切削部22的端刃6的切削刃，形成在排屑槽2的前倾面3和形成该端刃6的切削刃的后隙面8的交叉棱线部。形成该端刃6的切削刃的后隙面8，由第一后隙面13和第二后隙面14构成。另外，在实施例1中，是由第一后隙面13和第二后隙面14构成后隙面8，但是也可以连续设置3个以上的后隙面来构成，由1个后隙面构成也可以(形成后述的其余端刃7的切削刃的后隙面12也是一样)。

因此，具有非切削刃22的端刃6的切削刃形成在裂缝面18和上述第一后隙面13的交叉棱线部上，该裂缝面18形成于前倾面3的前端侧。

具有该非切削部22的端刃6位于工具中心O的附近并设置在工具旋转方向侧，并形成为所谓的上偏心形状、即从工具主体1的前端外周缘(外周刃11)起以比工具半径r长的长度进行设置。具体来说，该端刃6被设定为关于工具中心O对称，并被设定为至少工具中心侧端部在半径方向上重叠。

另外，上述端刃6的配置也可以与上述相反。即，也可以按如下构成：具有非切削部22的端刃6，不从工具主体的前端外周缘形成到工具中心O，而是设置到还没有到达该工具中心O的中段位置。进一步，也可以是将端刃6设置成从工具主体1的外周刃11起到工具中心O的附近位置并朝向该工具中心O的工具旋转方向的反方向侧的结构。此外，关于是上偏心形状还是下偏心形状，对于其余端刃7也是一样，可以选择任意一种形状。

其余端刃7是如下结构：从工具主体1的外周刃11起向着工具中心O只延伸预定距离(工具半径r以下的长度)，以便能够在该端刃7和工具中心O之间形成储屑部17(裂缝)。因此，具有非切削部22的端刃6和其余端刃7的(从前端侧看到的)旋转轨迹在工具外周侧是部分重复的。

其余端刃7的切削刃形成在排屑槽2的前倾面与形成该端刃7的切削刃的后隙面12的交叉棱线部。形成该其余端刃7的切削刃的后隙面12，由第一后隙面15和第二后隙面16构成。因此，其余端刃7的切削刃形成在裂缝面18与上述第一后隙面15的交叉棱线部，该裂缝面18形成于前倾面3的前端侧。另外，在实施例1的端刃7上在其全长上设有切削刃。此外，其余端刃7被设置为关于工具中心O对称。

在实施例1中，具有非切削部22的端刃6的切削部21的范围(切削刃的长度)，由非切削部22只设置在上述其余端刃7的旋转轨迹的范围内决定。具体地说，如图11所示，若将非切削部22设在上述其余端刃7的切削刃长度的5％以上的长度范围内，则与以往的工具相比能够以两倍以上的速度在轴向上切削进给，因此以“具有非切削部22的端刃6的全长”一“其余端刃7的(切削刃)全长的5％以上”的长度设置切削部21。

此外，非切削部22被形成到工具主体1的前端外周缘，使得位于具有该非切削部22的端刃6上且比台阶部9位于工具外周侧的部分在纵向进给加工时不发挥切削作用。

即，在实施例1中，在具有非切削部22的端刃6的外周部分(位于与其余端刃7的旋转轨迹重复部分且距工具主体1的前端外周缘预定距离的部分)设置的非切削部22，相对该端刃6的切削刃和其余端刃7的切削刃在轴向上没入而不发挥切削作用。

具体来说，如图4、图5所示，非切削部22的底面23被形成为相对于具有非切削部22的端刃6的切削刃的向外延长线P在轴向上没入的状态，并且，被构成为相对于其余端刃7(的切削刃)的旋转轨迹在轴向上没入的状态(至少在从形成有非切削部22的台阶部9到外周缘的外围内，端刃6的切削刃的向外延长线P和非切削部22的底面23与裂缝面18的交叉棱线的向外延长线Q不交叉)。

另外，为了如上上述使端刃6的外周侧不发挥切削作用，非切削部22的底面23以直到工具外周侧都不与后隙面8在一个面上并经由台阶部9使工具外周侧在轴向上没入的方式形成，该底面23也是不与当前工件等被切削部接触的所谓后隙面。

即，如图5所示，在不能大幅切除端刃6的外周部分的情况下，例如，如图4所示，使非切削部22的底面23的凹角β(非切削部22的底面23相对于工具的侧面看时的水平基准线L的倾斜角β)为形成切削部21的后隙面8的凹角以下的角度，由此也能不发挥切削作用。此外，上述后隙面8及上述非切削部22的后隙角为0度以上，非切削部22(的底面23)在轴向上的没入量X设定为在工具半径R以下。另外，在实施例1中，后隙面8及非切削部22的底面23的凹角α、β分别设定为2度。

此外，在具有非切削部22的端刃6及其余端刃7的外周侧且在轴向后方，将裂缝面18延伸到外周端，由此形成平面部，这样有利于耐磨损性。

另外，在实施例1中是对4刃平头端铣刀进行的说明，但是不限于4刃的形状，对于5刃以上、图6至图8所示的3刃形状也是一样的。例如，图6至图8是将3个端刃中的一个设定成具有上述非切削部22的端刃6，将两个设定成上述其余端刃7的情况，图7是将后隙面8的凹角和非切削部22的底面23的凹角设定为相同角度的例子，图8是将非切削部22的底面23设定成与轴心正交的水平面的例子。

此外，在上述端刃和上述外周刃11通过大致四分之一圆弧状的圆角刃连接设置的圆角端铣刀、球头端铣刀、图9、10示出的以端刃6、7的工具中心侧比工具外周侧在轴向上突出的状态构成的钻头等其它旋转切削工具中也是一样的。例如，图9、10是将三个端刃中的一个设定为具有上述非切削部22的端刃6，将两个设定为上述其余端刃7的情况，图10与上述图7一样是将后隙面8的倾斜角(相当于端铣刀的凹角)和非切削部22的底面23的倾斜角设定为相同角度的例子。当然，是钻头的情况也可以不设置外周刃。

由于实施例1是上述的结构，在具有非切削部22的端刃6上且以台阶部9为界在工具中心侧设置切削刃(切削部21)以发挥切削作用(产生切屑)，在工具外周侧设置非切削部22而不发挥切削作用(不产生切屑)，因此，与以往相比，切屑的宽度当然变短，不会因具有非切削部22的端刃6的工具外周侧的切削而产生切屑，从而能够将基于该端刃6的工具中心侧的切削而产生的切屑从排屑槽2良好地排出。

因此，实施例1是在纵向进给加工时也能够良好地排出切屑从而能够尽可能地阻止切屑堵塞且具有极其优秀的实用性的旋转切削工具。

实施例2

基于图12至图21说明本发明的具体实施例2。

实施例2是只有非切削部22的形状与实施例1不同的例子，其它部分与实施例1相同。

即，如图12至图14所示，在实施例2中，使非切削部22至少除了工具主体1的前端外周侧的一部分以外的部分在工具主体1的轴向上没入，以便通过台阶部9能够使由具有上述非切削部22的端刃6切削的切屑、在该端刃6的工具中心侧切削的切屑和在工具外周侧切削的切屑断开。

具体来说，如图15所示，非切削部22的底面23的凹角β(相对于工具侧视图中的水平基准线L的倾斜角β)被设定成，具有比形成上述切削部21的后隙面8的凹角α大的角度(使得端刃6的切削刃的向外延长线P与非切削部22的底面23和裂缝面18的交叉棱线相交叉)。

即，在实施例2中，以具有非切削部22的端刃6的至少外周缘不被包含的方式，将外周侧的部分以比后隙面8的凹角β大的角度切去，通过该切去而形成的台阶部9能够使在工具中心侧切削出的切屑和在工具外周侧切削出的切屑断开。因此，在非切削部22的工具外周侧残留有上述后隙面8的一部分，在该非切削部22的工具外周侧形成为与切削部21不同的切削部24。

另外，在实施例2中，形成端刃6(具有非切削部22)切削刃的后隙面8的凹角被定为2度，非切削部22的底面23的凹角被设定为5度。此外，在实施例2中，非切削部22的底面23是从工具外周侧朝着工具中心侧向下倾斜的倾斜面，在该倾斜面的工具中心侧端部形成台阶部9，但是，也可以是图16所示那样从工具中心侧朝着工具外周侧向下倾斜的倾斜面，在该倾斜面的工具外周侧端部形成台阶部9的结构。

因此，在实施例2中，由于非切削部22和台阶部9的存在，具有非切削部22的端刃6的切屑被断开成基于工具中心侧的切削部21的切屑和基于工具外周侧的切削部24的切屑，该切屑的宽度变短，因此当然能够顺利地排出，由于非切削部22不发挥切削作用，所有具有非切削部22的端刃6的一部分的切削作用是无效的，因此切屑的排出量也减少，从而能够良好地排出切屑。

另外，与实施例1一样，不限于4刃的形状，对于5刃以上以及图17至图19所示的3刃形状也是一样的。例如，图17至图19是将三个端刃中的一个设定成具有上述非切削部22的端刃6，将两个设定成上述其余端刃7的情况，图18是将非切削部22的底面23作为从工具外周侧朝着工具中心侧向下倾斜的倾斜面，并在该倾斜面的工具中心侧形成台阶部9的例子，图8是具有从工具中心侧朝着工具外周侧向下倾斜的倾斜面，并在该倾斜面的工具外周侧端部形成台阶部9的例子。

此外，在上述端刃和上述外周刃11通过大致四分之一圆弧状的圆角刃连接设置的圆角端铣刀、球头端铣刀、图20、21示出的以端刃6、7的工具中心侧比工具外周侧在轴向上突出的状态构成的钻头等其它旋转切削工具中也是一样的。例如，图20、21是将三个端刃中的一个设定为具有上述非切削部22的端刃6，将两个设定为上述其余端刃7的情况，图21是将非切削部22的底面23设定为相对于轴心正交的水平面，将相对于轴心倾斜的后隙面8通过该非切削部22切去一部分而在工具中心侧端部形成台阶部9的例子。

Claims (18)

1.一种旋转切削工具，该旋转切削工具在大致呈圆柱形状的工具主体的前端部外周设有多个螺旋状的排屑槽，在该排屑槽的前倾面和上述工具主体的前端后隙面的交叉棱线部分别设有与上述工具主体成为一体且具有切削刃的端刃，该旋转切削工具的特征在于，

在上述端刃中的至少一个上形成有靠近工具外周侧的部位被切去而在上述工具主体的轴向上没入的非切削部，该端刃的其余部位形成于作为切削刃的切削部，上述非切削部与从工具中心或其附近位置延伸到工具外周方向预定位置的切削部是借助于台阶部而设置的，

除形成有上述非切削部的端刃以外的其余端刃，从工具主体的外周缘起形成到具有上述非切削部的端刃的切削刃长度以下的位置。

2.如权利要求1所述的旋转切削工具，其特征在于，

上述非切削部设置在上述其余端刃的切削刃的旋转轨迹的范围内。

3.如权利要求2所述的旋转切削工具，其特征在于，

上述非切削部在轴向上的没入量是成为上述其余端刃的切削刃位置以下的没入量。

4.如权利要求3所述的旋转切削工具，其特征在于，

上述非切削部的长度至少为设置在上述其余端刃的切削刃长度的5％。

5.如权利要求4所述的旋转切削工具，其特征在于，

上述非切削部形成到上述工具主体的外周缘。

6.如权利要求4所述的旋转切削工具，其特征在于，

上述非切削部形成到使上述工具主体的外周侧剩余一部分的位置。

7.如权利要求6所述的旋转切削工具，其特征在于，

上述非切削部的底面相对于工具侧视图中的水平基准线的倾斜角，是比形成上述切削部的后隙面的凹角大的角度。

8.如权利要求1至7中任一项所述的旋转切削工具，其特征在于，

上述多个端刃在工具的圆周方向上等间隔地配置。

9.如权利要求8所述的旋转切削工具，其特征在于，

上述多个螺旋状的排屑槽中的至少一个，是以与其他排屑槽不同的分割角度配置在工具的圆周方向上的。

10.如权利要求1至7中任一项所述的旋转切削工具，其特征在于，

在上述工具主体的排屑槽的前倾面与上述工具主体的外周面或是形成在上述工具主体外周的外周后隙面的交叉棱线部，形成有外周刃。

11.如权利要求8所述的旋转切削工具，其特征在于，

在上述工具主体的排屑槽的前倾面与上述工具主体的外周面或是形成在上述工具主体外周的外周后隙面的交叉棱线部，形成有外周刃。

12.如权利要求9所述的旋转切削工具，其特征在于，

在上述工具主体的排屑槽的前倾面与上述工具主体的外周面或是形成在上述工具主体的外周的外周后隙面的交叉棱线部，形成有外周刃。

13.如权利要求10所述的旋转切削工具，其特征在于，

上述端刃和上述外周刃通过在工具外侧弯曲的圆弧状的圆角刃而连接设置。

14.如权利要求11所述的旋转切削工具，其特征在于，

上述端刃和上述外周刃通过在工具外侧弯曲的圆弧状的圆角刃而连接设置。

15.如权利要求12所述的旋转切削工具，其特征在于，

上述端刃和上述外周刃通过在工具外侧弯曲的圆弧状的圆角刃而连接设置。

16.如权利要求1至7中任意一项所述的旋转切削工具，其特征在于，

上述端刃的工具中心侧以比工具外周侧向上述工具主体的轴向突出的状态构成。

17.如权利要求8所述的旋转切削工具，其特征在于，

上述端刃的工具中心侧以比工具外周侧向上述工具主体的轴向突出的状态构成。

18.如权利要求9中任意一项所述的旋转切削工具，其特征在于，

上述端刃的工具中心侧以比工具外周侧向上述工具主体的轴向突出的状态构成。

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