CN101977714A - 圆弧头立铣刀及切削刀片 - Google Patents

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Abstract

一种圆弧头立铣刀,具备:绕轴线旋转的立铣刀本体,将设置在上述立铣刀本体的顶端部外周的切屑排出槽或设置在该切屑排出槽的顶端部的中心槽的朝向立铣刀旋转方向的壁面作为前刀面,在该前刀面上形成切削刃,上述切削刃包含:底刃,形成在上述前刀面的顶端侧边棱部;外周刃,形成在上述前刀面的外周侧边棱部;以及凸圆弧状的角刃,形成在这些底刃和外周刃所形成的角部边棱部,上述角刃具有正的刃倾角,沿着上述角刃的至少一部分的上述前刀面的边棱部侧形成为扭曲面状,该扭曲面状随着从上述底刃侧向外周刃侧而朝向上述立铣刀旋转方向后方侧倾斜,且朝向该立铣刀旋转方向后方侧的倾斜随着从上述角刃向形成该角刃的上述凸圆弧的中心而逐渐变大。

Description

圆弧头立铣刀及切削刀片
技术领域
本发明涉及一种在立铣刀本体的顶端部外周设置有具有底刃、外周刃和凸圆弧状的角刃的切削刃的圆弧头立铣刀、以及拆装自如地安装在刃尖更换式的这样的圆弧头立铣刀上的切削刀片。
本发明主张2008年03月31日申请的日本专利申请第2008-089678号、及2009年2月6日申请的日本专利申请第2009-026530号的优先权,并在此引用其内容。
背景技术
例如,作为用于切削模具等工件的圆弧头立铣刀,在专利文献1中,公开了下述构造的圆弧头立铣刀、以及拆装自如地安装在刃尖更换式的这样的圆弧头立铣刀上的切削刀片。该圆弧头立铣刀具有工具本体,在该工具本体的顶端部外周形成有扭转为螺旋状的切屑排出槽。在该切屑排出槽的朝向工具旋转方向的壁面的顶端部内周侧形成有与工具轴线的倾斜角比切屑排出槽的螺旋角小的平面状的主中心槽(Gash)面。在该主中心槽面的顶端形成有底刃,并且在该主中心槽面的外周侧以经由与上述底刃大致垂直地延伸的阶梯部相对于主中心槽面后退的方式形成有与轴线的倾斜角比主中心槽面大、且比上述螺旋角小的也是平面状的副中心槽面。从该副中心槽面的顶端到外周以与底刃的外周侧相连的方式形成有为大致凸圆弧状的角刃。在上述切屑排出槽的上述壁面的外周侧边棱部以与角刃的后端相连的方式形成有外周刃。
在这样的圆弧头立铣刀中,通过加大底刃的楔角,能够确保能充分承受切削负荷的切削刃强度,另一方面,能够赋予角刃尖锐的切削性,能够实现切削力的降低,而且,通过使在角刃的特别是从角部突端到外周刃侧的部分生成的切屑与副中心槽面和主中心槽面之间的阶梯部冲撞,即使切屑呈延伸状排出,也能够实现切屑处理性的提高。
专利文献1:国际公开第2004/058438
在该专利文献1中所述的圆弧头立铣刀中,上述副中心槽面形成为随着向工具本体的轴线方向后端侧而向工具旋转方向的后方侧逐渐后退的平面状,因此,形成在其边棱部的角刃也相应地,轴向前角成为正角(正),且底刃配置为所谓芯部上升、径向前角成为负角(负),与该底刃相连的角刃的径向前角在底刃侧也成为负角,随着向外周刃侧而向正角侧变大。
由此,在这样的圆弧头立铣刀中,角刃的刃倾角及与切削刃垂直的截面中的直角前角沿着角刃逐渐变化,特别是直角前角如下地变化:从底刃侧朝向外周刃侧先向负角侧变大之后再向正角侧变大,因此部分地增大切削力,稳定的切削变得困难,具有切削刃强度不为一定而容易产生破损的问题。并且,由于刃倾角变化,切屑排出性也变得部分地不同。
发明内容
本发明在这样的背景下提出,其第一目的在于提供一种能够特别地抑制沿着角刃的直角前角的大幅度变化而实现稳定的切削和工具寿命的延长的圆弧头立铣刀,以及刃尖更换式的圆弧头立铣刀用的切削刀片;其第二目的在于提供一种也能够抑制刃倾角变化而确保切屑排出性的圆弧头立铣刀,以及刃尖更换式的圆弧头立铣刀用的切削刀片。
为了解决上述问题而首先实现第一目的,本发明的圆弧头立铣刀具备:绕轴线旋转的立铣刀本体,
将设置在上述立铣刀本体的顶端部外周的切屑排出槽或设置在该切屑排出槽的顶端部的中心槽的朝向立铣刀旋转方向的壁面作为前刀面,在该前刀面上形成切削刃,
上述切削刃包含:底刃,形成在上述前刀面的顶端侧边棱部;外周刃,形成在上述前刀面的外周侧边棱部;以及凸圆弧状的角刃,形成在这些底刃和外周刃所形成的角部边棱部,
上述角刃具有正的刃倾角,沿着上述角刃的至少一部分的上述前刀面的边棱部侧形成为下述扭曲面状:随着从上述底刃侧朝向外周刃侧而以朝向上述立铣刀旋转方向后方侧的方式倾斜,且该朝向该立铣刀旋转方向后方侧的倾斜随着从上述角刃朝向该角刃所呈的上述凸圆弧的中心而逐渐变大。
由此,在这样的圆弧头立铣刀中,以正的刃倾角设计,因此前刀面的沿着角刃的边棱部侧的部分成为下述扭曲面状:随着从底刃侧向外周刃侧而向立铣刀旋转方向后方侧倾斜,该倾斜如上所述地随着从角刃向该角刃所呈的凸圆弧的中心而逐渐变大,因此能够抑制角刃的直角前角本身及其增减的倾向从底刃侧沿着该角刃随着向外周刃侧而较大变动。
因此,根据上述结构的圆弧头立铣刀,能够防止因那样的变动而在角刃的特定部分切削力增大而在立铣刀本身上产生振动,或者在角刃上部分地切削刃强度变低而产生破损或崩刃等损伤,通过如上所述地将角刃设计为正的刃倾角,能够得到良好的切屑排出性,且能够促进稳定的切削而实现加工精度的提高,且能够延长工具寿命。
特别地,通过将前刀面的沿着角刃的至少一部分的边棱部侧形成为这样的扭曲面状,能够在形成为该扭曲面状的部分中成为一定的直角前角,由此,能够更加顺利地处理该部分的切削刃所生成的切屑,且能够更加可靠地防止切削力及刃尖强度的部分的变动。
并且,为了实现上述第二目的,本发明在上述结构的圆弧头立铣刀中,上述角刃优选形成为下述螺旋状:随着从上述底刃侧朝向上述外周刃侧而沿着下述部分环状凸曲面而向上述立铣刀旋转方向后方侧扭转,该环状凸曲面是令从与上述前刀面相对的方向看上述角刃所呈的凸圆弧绕上述轴线旋转时的旋转轨迹所形成的。
根据这样的圆弧头立铣刀,通过将角刃形成为沿着上述那样的部分环状凸曲面的螺旋状,能够抑制该刃倾角变大,由此能够防止由角刃产生的切屑的排出性部分地变化。由此,通过如上所述地在角刃上赋予正的刃倾角,能够沿角刃的全长维持良好的切屑排出性,并且能够实现顺利的切屑处理,促进稳定的切削。
并且,特别是对于该刃倾角,不仅在上述角刃,在外周刃和底刃的一部分中,也形成一定的刃倾角,由此能够可靠地防止切屑排出性的部分的变化,能够更顺利地实现稳定的切削加工。
如上所述的形成扭曲面状的部分可以形成于断屑槽的槽底面,该断屑槽形成在沿着上述切削刃的前刀面的边棱部侧,但在这样地将断屑槽的槽底面形成为扭曲面状的情况下,若角刃所呈的凸圆弧的半径小,该角刃的半径小于断屑槽的槽底面的宽度,即小于断屑槽的槽宽度,则上述凸圆弧的中心位于断屑槽的槽底面内,因此存在难以正确地形成随着朝向该圆弧的中心而朝向立铣刀旋转方向后方侧的倾斜逐渐变大的扭曲面的问题。
在这里,在这样的情况下,考虑例如减小断屑槽整体的槽宽度而使角刃所呈的凸圆弧的中心不位于槽底面上,但那样一来,与如上所述的角刃的半径变小相对应,槽宽度更加变小,因此,在该槽底面的与切削刃相反侧立起的断屑槽的槽壁面过于接近切削刃,变得有切屑阻塞的倾向,产生招致切削力增大的问题。
因此,作为这样的断屑槽,在切削刃的沿着上述前刀面的边棱部侧形成有具备与上述底刃相连的槽底面的底刃侧断屑槽、具备与上述外周刃相连的槽底面的外周刃侧断屑槽、及具备与上述角刃相连的槽底面的角刃侧断屑槽,在这种情况中,特别是在如上所述地角刃所呈的凸圆弧的半径小的情况下,优选使其中上述底刃侧断屑槽的槽底面比上述外周刃侧断屑槽的槽底面突出,且使上述角刃侧断屑槽的槽底面形成为沿着上述角刃的扇状或圆弧状,随着从上述外周刃侧断屑槽的槽底面朝向上述底刃侧断屑槽的槽底面而逐渐隆起,在该角刃侧断屑槽的槽底面中,将沿着上述角刃的至少一部分的边棱部侧形成为如上所述的扭曲面状。
即,在将形成上述扭曲面状的上述角刃侧断屑槽的槽底面这样地形成为沿着角刃的扇状的情况下,即使该角刃所呈的凸圆弧的中心在该槽底面上,通过大致沿着断屑槽的槽底面和槽壁面的相交部设置扇的中心,也能够将该槽底面形成为不阻碍切屑的排出的扭曲面状。并且,在将该角刃侧断屑槽的槽底面形成为圆弧状、即被角刃所呈的凸圆弧和半径比该角刃的半径小的凸圆弧夹持的弯曲的带状的情况下,在该槽底面不存在角刃所呈的凸圆弧的中心本身,因此能够正确地将该槽底面形成为如上所述的扭曲面状。并且,该角刃侧断屑槽的槽底面由于底刃侧断屑槽的槽底面比外周刃侧断屑槽的槽底面突出,因此如上所述地随着从外周刃侧断屑槽的槽底面向底刃侧断屑槽的槽底面而逐渐隆起,由此能够将角刃的刃倾角可靠地设定为正角侧。
并且,在这样使底刃侧断屑槽的槽底面比外周刃侧断屑槽的槽底面突出而将它们借助角刃侧断屑槽的槽底面连接的情况下,所述角刃侧断屑槽的槽底面随着从外周刃侧断屑槽的槽底面朝向底刃侧断屑槽的槽底面而逐渐隆起(经由这样的角刃侧断屑槽的槽底面连接上述底刃侧断屑槽的槽底面和上述外周刃侧断屑槽的槽底面),该角刃侧断屑槽的槽底面优选形成为,与底刃侧断屑槽的槽底面及外周刃侧断屑槽的槽底面至少在上述切削刃侧平滑地连续。即,若它们的槽底面不平滑地连续,例如在具有角度的角部相交等,则在该部分刃倾角及前角急剧变化,因此具有损害切屑排出性的问题。并且,这样的角部易产生崩刃,在工具寿命的方面也不优选。
并且,一般作为底刃考虑时的正的刃倾角作为外周刃考虑时则变为负的前角,因此在如上所述那样角刃所呈的凸圆弧的半径小时,角刃的底刃侧和角刃的外周侧的距离变近,因此若将角刃的底刃侧的刃倾角向正角侧加大,则会对邻接的外周刃侧的切屑的流动产生影响,存在导致在该外周刃侧切削力的增大的问题。由此,在如上所述那样作为沿着角刃的至少一部分的前刀面的边棱部侧而将角刃侧断屑槽的槽底面形成为上述扭曲面状时,上述角刃优选是使底刃侧的刃倾角为正的小角度,刃倾角随着从底刃侧向外周刃侧而变大。
另一方面,包含如上所述地使底刃侧断屑槽的槽底面比外周刃侧断屑槽的槽底面突出的情况,在沿着上述角刃的至少一部分的上述前刀面的边棱部侧,优选与上述切削刃隔开间隔而形成相对于该前刀面凹陷的凹部。
即,若形成这样的凹部,则抑制切屑与前刀面的接触,或因接触产生的压力变弱,能够实现切削力的降低。并且,该凹部与切削刃隔开间隔,因此凹部和切削刃之间留有沿着角刃的至少一部分的前刀面的边棱部侧的部分,凹部相对于该部分的前刀面后退,因此不成为在该前刀面上流动的切屑的排出的障碍。
此外,本发明当然能够适用于在立铣刀本体本身的顶端部形成切屑排出槽或中心槽而朝向该立铣刀旋转方向的壁面成为前刀面、在该前刀面上直接形成上述切削刃的所谓整体的圆弧头立铣刀,但也可以适用于例如将在形成为平板状的刀片本体上形成了上述前刀面和上述切削刃的切削刀片拆装自如地安装在形成于立铣刀本体的顶端部的刀片安装座上的刃尖更换式的圆弧头立铣刀。
如上面说明的那样,根据本发明,提供一种立铣刀,能够防止在角刃的特定的部分切削力增大或切削刃强度损害等,抑制切削加工时的立铣刀本体的振动,且防止产生破损或崩刃等的损伤,能够通过确保良好的切屑排出性而促进稳定的切削从而实现加工精度的提高,且工具寿命长。
附图说明
图1是示出本发明的圆弧头立铣刀的一个实施方式的俯视图。
图2是图1所示的实施方式的圆弧头立铣刀的侧视图。
图3是图1所示的实施方式的圆弧头立铣刀的主视图。
图4是示出本发明的第1实施方式的切削刀片的立体图。
图5是图4所示的实施方式的切削刀片的俯视图。
图6是图4所示的实施方式的切削刀片的侧视图。
图7是图4所示的实施方式的切削刀片的主视图。
图8是在将图4所示的实施方式的切削刀片安装在立铣刀本体上的状态下的说明图,图8(A)是俯视图,图8(B)是主视图,图8(C)是与直线X垂直地从立铣刀旋转方向T看的图,所述直线X是在图8(B)中连接底刃和角刃的交点与刀片本体的中心线C的直线,图8(D)是从与过图8(C)的交点的切削刃的切线垂直的方向看的图,图8(E)是过图8(C)的交点并与切削刃垂直的剖面图(图8(D)中的ZZ剖面图),图8(F)是图8(C)中的YY剖面图。
图9是在将图4所示的实施方式的切削刀片安装在立铣刀本体1上的状态下的说明图,图9(A)是俯视图,图9(B)是主视图,图9(C)是与直线X垂直地从立铣刀旋转方向T看的图,所述直线X是在图9(B)中连接角刃的二等分线L上的点(角刃的尖端)和刀片本体的中心线C的直线,图9(D)是从与过图9(C)的上述点(角刃的尖端)的切削刃的切线垂直的方向看的图,图9(E)是过图9(C)的点而与切削刃垂直的剖面图(图9(D)中的ZZ剖面图),图9(F)是图9(C)中的YY剖面图。
图10是在将图4所示的实施方式的切削刀片安装在立铣刀本体上的状态下的说明图,图10(A)是俯视图,图10(B)是主视图,图10(C)是与直线X垂直地从立铣刀旋转方向T看的图,所述直线X是在图10(B)中连接外周刃和角刃的交点与刀片本体的中心线C的直线,图10(D)是从与过图10(C)的交点的切削刃的切线垂直的方向看的图,图10(E)是过图10(C)的交点而与切削刃垂直的剖面图(图10(D)中的ZZ剖面图),图10(F)是图10(C)中的YY剖面图。
图11是在将图4所示的实施方式的切削刀片安装在立铣刀本体上的状态下的说明图,图11(A)是俯视图,图11(B)是主视图,图11(C)是与直线X垂直地、从立铣刀旋转方向T看的图,所述直线X是在图11(B)中连接外周刃的后端侧的点与刀片本体的中心线C的直线,图11(D)是从与过图11(C)的交点的切削刃的切线垂直的方向看的图,图11(E)是过图11(C)的交点而与切削刃垂直的剖面图(图11(D)中的ZZ剖面图)。
图12是示出本发明的第2实施方式的切削刀片的立体图。
图13是图12所示的实施方式的切削刀片的俯视图。
图14是图12所示的实施方式的切削刀片的角刃周边的放大立体图。
图15是图12所示的实施方式的切削刀片的角刃周边的放大俯视图。
图16是示出本发明的第3实施方式的切削刀片的立体图。
图17是图16所示的实施方式的切削刀片的俯视图。
图18是图16所示的实施方式的切削刀片的角刃周边的放大立体图。
图19是图16所示的实施方式的切削刀片的角刃周边的放大俯视图。
图20是示出本发明的第4实施方式的切削刀片的立体图。
图21是图20所示的实施方式的切削刀片的俯视图。
图22是图20所示的实施方式的切削刀片的角刃周边的放大立体图。
图23是图20所示的实施方式的切削刀片的角刃周边的放大俯视图。
图24是在将图20所示的实施方式的切削刀片安装在立铣刀本体上的状态下的说明图,图24(A)是俯视图,图24(B)是主视图,图24(C)是与直线X垂直地从立铣刀旋转方向T看的图,所述直线X是在图24(B)中连接底刃和角刃的交点与刀片本体的中心线C的直线,图24(D)是从与过图24(C)的交点的切削刃的切线垂直的方向看的图,图24(E)是过图24(C)的交点而与切削刃垂直的剖面图(图24(D)中的ZZ剖面图),图24(F)是图24(E)中的Y部分的放大剖面图。
图25是在将图20所示的实施方式的切削刀片安装在立铣刀本体上的状态下的说明图,图25(A)是俯视图,图25(B)是主视图,图25(C)是与直线X垂直地从立铣刀旋转方向T看的图,所述直线X是在图25(B)中连接角刃的二等分线L上的点(角刃的尖端)和刀片本体的中心线C的直线,图25(D)是从与过图25(C)的点的切削刃的切线垂直的方向看的图,图25(E)是过图25(C)的上述点而与切削刃垂直的剖面图(图25(D)中的ZZ剖面图),图25(F)是图25(E)中的Y部分的放大剖面图。
图26是在将图20所示的实施方式的切削刀片安装在立铣刀本体上的状态下的说明图,图26(A)是俯视图,图26(B)是主视图,图26(C)是与直线X垂直地从立铣刀旋转方向T看的图,所述直线X是在图26(B)中连接外周刃和角刃的交点与刀片本体的中心线C的直线,图26(D)是从与过图26(C)的交点的切削刃的切线垂直的方向看的图,图26(E)是过图26(C)的交点而与切削刃垂直的剖面图(图26(D)中的ZZ剖面图),图26(F)是图26(E)中的Y部分的放大剖面图。
图27是示出本发明的第5实施方式的切削刀片的立体图。
图28是图27所示的实施方式的切削刀片的俯视图。
图29是图27所示的实施方式的切削刀片的角刃周边的放大立体图。
图30是图27所示的实施方式的切削刀片的角刃周边的放大俯视图。
附图标记说明
1立铣刀本体
2刀片安装座
5切屑排出槽
10切削刀片
11刀片本体
14中心槽
15前刀面
16切削刃
17底刃
18外周刃
19角刃
22断屑槽
22A底刃侧断屑槽
22B外周刃侧断屑槽
22C角刃侧断屑槽
23断屑槽22的槽底面
23A底刃侧断屑槽22A的槽底面
23B外周刃侧断屑槽22B的槽底面
23C角刃侧断屑槽22C的槽底面
24断屑槽22的槽壁面
25槽底面23B和槽底面23C的阶梯差
26部
O立铣刀本体1的轴线
C刀片本体11的中心线
T立铣刀的旋转方向
L角刃19的二等分线
M前刀面15和槽底面23的相交棱线
λ刃倾角
γ直角前角
θ横切断屑槽22的截面的槽底面23的倾斜角
具体的最佳实施方式
图1至图11示出将本发明适用于上述的刃尖更换式的圆弧头立铣刀时的一个实施方式。即,本实施方式的圆弧头立铣刀构成为下述结构,将如图4至图7所示的本发明的第1实施方式的切削刀片10可拆装地安装在刀片安装座2上,该刀片安装座2如图1至图3所示那样形成在为以轴线O为中心的大致圆柱状立铣刀本体1的顶端部。关于该圆弧头立铣刀,立铣刀本体1后端侧的柄部3安装在机床的主轴上,绕上述轴线O向图3中附图标记T所示的立铣刀旋转方向旋转,且朝向与上述轴线O相交的方向送出,由此能够借助上述切削刀片10切削加工工件。
在这里,立铣刀本体1由钢材等形成,将该立铣刀本体1的顶端部如图2所示地形成为在侧视图中为角状U字状而利用在顶端侧开口的凹槽而沿着包含上述轴线O的平面切开,从而形成刀片安装座2。并且,在将切削刀片10插入这样地形成的刀片安装座2中后,还从由该刀片安装座2分割为颚状的立铣刀本体1顶端部的一方的颚部侧,与上述平面垂直并与轴线O垂直地插通紧固螺钉4,该紧固螺钉4贯通该切削刀片10并旋入立铣刀本体1顶端部的另一方的颚部侧中,从而由这一对颚部夹持地固定安装切削刀片10。
本实施方式的切削刀片10,其刀片本体11由硬质合金等硬质材料如图4至图7所示地形成为大致长方形平板状,该刀片本体11对于通过其厚度方向(图6及图7中上下方向)的中心的中心线C形成为180°反转对称,且以该中心线C与上述轴线O成为同轴的方式被安装在刀片安装座2上。
在这里,该刀片本体11的厚度为可嵌合在形成为角状U字状的刀片安装座2中的大小,且刀片本体11的后端面(图5中向上侧,图6中向右侧的面)12成为与中心线C垂直的平坦面。刀片本体11这样嵌合在刀片安装座2中,且使该后端面12与刀片安装座2的朝向顶端侧的底面紧贴而落座在该刀片安装座2中。并且,在该刀片本体11上,在中心线C方向中比中央还接近上述后端面12的位置上以与该中心线C垂直地在上述厚度方向上贯通刀片本体11的方式形成有插通上述紧固螺钉4的通孔13。
在这样安装在刀片安装座2上的状态(下面简称为安装状态)下,在刀片本体11的形成为长方形的一对侧面的分别朝向立铣刀旋转方向T的一侧(图5中右侧)上,将上述侧面的立铣刀本体1的顶端外周部沿上述厚度方向切去而形成有中心槽14。另外,在立铣刀本体1的顶端部外周,在上述一对颚部分别形成有袋状的切屑排出槽5,中心槽14设置在该切屑排出槽5的顶端侧。在本实施方式中,该中心槽14的朝向立铣刀旋转方向T的壁面为前刀面15,在该前刀面15的边棱部上形成有切削刃16。
该切削刃16在上述安装状态中包括下述几部分:底刃17,位于前刀面15的顶端侧边棱部,朝向对于轴线O的径向延伸;外周刃18,位于前刀面15的外周侧边棱部,朝向轴线O方向延伸;以及角刃19,位于该底刃17和外周刃18所形成的顶端外周侧的角部边棱部,与上述底刃17和外周刃18双方平滑地连接。该角刃19从与上述前刀面15相对的方向看形成为大致1/4凸圆弧状。但是,底刃17以在安装状态中随着朝向立铣刀本体1的径向内周侧而向轴线O方向后端侧稍稍后退的方式倾斜,由此,在底刃17上赋予了挖芯角。
并且,从与前刀面15相对的方向看时的与上述中心线C垂直的方向的刀片本体11的宽度,在上述后端面12侧经由阶梯部20而稍稍变小一级,外周刃18以到达该阶梯部20的方式延伸设置。并且,在本实施方式中,如图5所示,中心槽14的从前刀面15立起的壁面形成为倾斜曲面状,从与前刀面15相对的方向看,从底刃17和中心线C的交点附近朝向上述阶梯部20和后端面12之间的部分而向切削刃16侧凸弯曲,并且在上述厚度方向上随着从前刀面15立起而后退。
此外,在刀片本体11的成为上述长方形状的一对侧面中,中心槽14之外的部分成为与后端面12垂直的平坦面,刀片本体11的厚度为这些平坦面间的厚度,上述通孔13也在该平坦面部分上开孔。并且,在配置在该一对侧面之间的四个周面中,上述后端面12和从该后端面12形成上述阶梯部20的部分之外的部分,成为与各侧面侧上述切削刃16相连的后刀面21,以随着从上述切削刃16沿上述厚度方向离开而逐渐后退的方式赋予后角。
另一方面,如图5所示,中心槽14的上述前刀面15从与该前刀面15相对的方向看形成为下述凸曲面状:在如上所述地成为大致1/4凸圆弧的角刃19的二等分线L上、即连接该1/4凸圆弧的中心和角刃19的尖端的直线上(该直线与上述中心线C以45°相交)在大致上述厚度方向上最为隆起,随着从该二等分线L离开而凸曲而在厚度方向上后退(参照图4)。并且,前刀面15形成为,朝向该二等分线L方向,随着从切削刃16离开而在厚度方向上逐渐后退。
并且,在该前刀面15的形成了上述切削刃16的边棱部侧,至少沿着上述角刃19形成有断屑槽22,特别地,在本实施方式中,如图5所示,从底刃17的中部至角刃19再延伸至外周刃18并遍及该外周刃18的全长而沿着切削刃16连续地形成该断屑槽22。并且,该断屑槽22包括下述几部分:槽底面23,相对于上述前刀面15后退地凹陷,与切削刃16相连;以及槽壁面24,在该槽底面23的与切削刃16相反一侧从该槽底面23立起,与前刀面15相连。由此,如图4至图5所示,在形成有断屑槽22的部分中,在该槽底面23和上述后刀面21的相交棱线部上形成切削刃16。
此外,在没有形成这样的断屑槽22的底刃17的上述安装状态中的内周侧,在中心槽14的前刀面15和上述后刀面21的相交棱线部形成该底刃17,在本实施方式中,其内周端位于轴线O上,即分别形成在刀片本体11的上述一对侧面上的切削刃16,相互的底刃17彼此在中心线C上相交(参照图5及图7)。并且,在本实施方式中,上述槽壁面24形成为随着向前刀面15立起而后退的倾斜面状(参照图4及图6)。
并且,该断屑槽22在其中沿着角刃19的部分中,与该角刃19并行地形成,即从与前刀面15相对的方向看,成为与该角刃19所呈的1/4凸圆弧大致同心的大致1/4凸圆弧状,特别地,槽底面23形成为沿着角刃19为大致一定的宽度。
另一方面,该断屑槽22形成为,在从沿着角刃19的部分的两端沿着底刃17及外周刃18的部分的两端部中,在至少一方的端部中其槽宽度变小,在本实施方式中,在该底刃17侧和外周刃18侧的两端部,随着从角刃19侧离开而其槽宽度逐渐变小,特别是槽底面23的宽度逐渐变小。
并且,在这样形成的断屑槽22的两端部处,该断屑槽22形成为,朝向各端部的沿着底刃17和外周刃18的方向,槽底面23以与前刀面15连续的方式切起,或槽底面23与前刀面15并行地延伸而在其端部断屑槽22开口。在这里,本实施方式中的断屑槽22形成为,其底刃17侧的端部中,槽底面23向上挑起与前刀面15连接,另一方面在外周刃18侧的端部中,槽底面23与前刀面15并行地延伸而断屑槽22开口。
即,在底刃17侧的端部,断屑槽22随着朝向该底刃17的上述安装状态的立铣刀本体1的内周侧而槽底面23相对地向前刀面15逐渐隆起而向上挑,相反地槽壁面24逐渐变小,由此,不到断屑槽22的内周端的近前而在比其靠内周侧,槽底面23和前刀面15以例如178°左右的钝角相交而连续,并且,该相交棱线M(参照图5)与底刃17的内周侧相交,如上所述地,槽底面23的宽度随着从角刃19侧离开而朝向内周侧而逐渐变小。但是,刀片本体11中的槽底面23本身形成为凸曲面状,该凸曲面状与前刀面15相同地,随着从角刃19中的上述二等分线L离开而朝向底刃17侧及外周刃18侧凸曲并沿上述厚度方向后退(参照图4及图5)。
另一方面,如图4至图6所示,在外周刃18侧的端部中,断屑槽22随着朝向该外周刃18的上述安装状态的立铣刀本体1的后端侧,槽底面23的宽度变小,断屑槽22的槽宽度变窄,但是槽壁面24以大致一定的大小延伸,由此,槽底面23和前刀面15在上述厚度方向上保持大致一定的间隔并行地延伸。并且,在外周刃18的后端,断屑槽22形成为不仅保留槽底面23还保留槽壁面24,这些槽底面23和槽壁面24延伸设置为与上述阶梯部20相交,在该外周刃18侧的端部中,该断屑槽22在阶梯部20开口。
通过这样地形成断屑槽22,在该断屑槽22的槽底面23和上述后刀面21的相交棱线部形成的切削刃16,由于槽底面23如上所述地形成为随着从上述二等分线L离开而凸曲并向刀片本体11的厚度方向后退的凸曲面状,因此同样地,如图7所示,形成为随着从角刃19的上述尖端离开而向厚度方向后退的大致凸曲线状。
在将这样的切削刀片10安装在立铣刀本体1上的本实施方式的圆弧头立铣刀中,如图8至图10的各(D)图(图8(D)、图9(D)、图10(D))所示,在切削刃16的至少上述角刃19上赋予正的刃倾角λ,而且,该角刃19在这样的安装状态中形成随着从底刃17侧向外周刃18侧而向立铣刀旋转方向T后方侧扭转的螺旋状。但是,该角刃19所呈的螺旋从与上述前刀面15相对的方向看是下述环状的螺旋状:沿着部分环状或环面状的凸曲面而倾斜地卷绕,该部分环状或环面状的凸曲面是使角刃19所呈的凸圆弧在上述安装状态中绕轴线O旋转时的旋转轨迹所形成的。
并且,在本实施方式中,如图11(D)所示,即使在外周刃18或底刃17中,在形成有断屑槽22的部分中,在安装状态中,也赋予切削刃16正的刃倾角λ,而且该刃倾角λ,包含上述角刃19,为一定的大小例如10°。此外,通过这样地赋予一定的刃倾角λ,在上述安装状态中,外周刃18成为下述螺旋状:沿着以轴线O为中心的圆筒面而对于轴线O以与刃倾角λ相等的一定的螺旋角扭转。
并且,与这样地切削刃16以在断屑槽22的形成的部分赋予正的刃倾角λ的方式扭转形成为螺旋状相配合,在该断屑槽22的上述槽底面23即前刀面15的边棱部侧的部分中,沿着角刃19的至少一部分的边棱部侧的部分成为扭曲面,该扭曲面随着从底刃17侧向外周刃18侧而朝向立铣刀旋转方向T的后方侧倾斜,且该朝向立铣刀旋转方向T的后方侧的倾斜随着从角刃19朝向该角刃19所呈的上述凸圆弧的中心而逐渐变大。特别地,在本实施方式中,沿角刃19的全长,槽底面23成为这样的扭曲面。由此,在本实施方式的切削刀片10中,槽底面23成为扭曲面,该扭曲面在沿着该角刃19的至少一部分的部分中,以随着从底刃17侧向外周刃18侧而朝向向上述厚度方向后退的方向倾斜,且该向厚度方向后退的方向的倾斜随着从角刃19朝向该角刃19所呈的上述凸圆弧的中心而逐渐变大。
例如,图8至图10的各(F)图(图8(F)、图9(F)、图10(F))是将距离角刃19一定距离而位于上述凸圆弧的中心侧的断屑槽22横切的刀片本体11的剖面图,在这些图中附图标记θ所示的是在该截面中的槽底面23的倾斜角,如这些图所示,上述倾斜角θ是12°左右,比各图的(D)图(图8(D)、图9(D)、图10(D))所示的刃倾角λ大。并且,在本实施方式中,在断屑槽22的槽底面23的外周刃18部分中,成为与通常的螺旋刃立铣刀同样的扭曲面,该螺旋角与刃倾角λ相等,且直角前角γ成为与角刃19相同。并且,槽底面23的底刃17部分成为凸曲面,其径向前角在与角刃19的连接部中与刃倾角λ相等,且直角前角γ成为与角刃19相同,在上述安装状态中,如图8至图11的各(E)图(图8(E)、图9(E)、图10(E)、图11(E))所示,在形成了该断屑槽22的部分,赋予切削刃16例如0°的一定的上述直角前角γ。
在将这样的切削刀片10拆装自如地安装在立铣刀本体1顶端部的刀片安装座2中的上述结构的圆弧头立铣刀中,沿着角刃19的至少一部分的前刀面15的边棱部侧的槽底面23成为如上所述的扭曲面状,因此,即使角刃19形成为具有正的刃倾角λ的螺旋状,也能够防止在该角刃19的各部位,与角刃19垂直的截面中的直角前角γ大幅地变动,能够避免角刃19的切削性部分地变钝而切削力增大,或切削刃强度损伤而出现易于产生破损或崩刃的部位。
由此,根据上述结构的切削刀片10及圆弧头立铣刀,能够防止在该角刃19中切削力部分地增大,抑制在切削加工时的立铣刀本体1上产生振动,与该角刃19相连的槽底面23随着从底刃17侧向外周刃18侧而向立铣刀旋转方向T的后方侧倾斜,由此能够得到良好的切屑排出性,能够实现顺利且稳定的切削加工。并且,能够防止在角刃19中切削刃强度部分地损伤,因此能够防止在切削刃16上产生破损或崩刃等损伤,由此能够实现立铣刀或切削刀片10的寿命的延长。
特别地,在本实施方式中,包含该角刃19,切削刃16在这样地形成具有形成扭曲面状的槽底面23的断屑槽22的部分,其直角前角γ为一定的,由此,不管该部分的切削刃16的任何部位用于切削,都能够确保几乎均一的切削锋利性和切削刃强度,能够进行更稳定的切削加工。此外,特别地,关于切削刃16的切削刃强度,为了实现在形成了断屑槽22的部分的可靠的均一化,即使在该部分在与切削刃16相连的后刀面12上,优选也成为随着从底刃17侧向外周刃18侧而扭转的扭曲面状,以便在与切削刃16垂直的截面上的该切削刃16的楔角也为一定的。
并且,在本实施方式的圆弧头立铣刀中,至少角刃19具有正的刃倾角λ,而且形成为随着从底刃17侧向外周刃18侧而向立铣刀旋转方向T的后方侧扭转的螺旋状,特别地,形成为下述环状螺旋状:从与前刀面15相对的方向看,沿着角刃19所呈的凸圆弧绕轴线O旋转时的旋转轨迹的部分环状或环面状的凸曲面而扭转。因此,特别地,在使用该角刃19的情况下,能够使切削力分散而促进高效的切削,且能够将由该角刃19生成而处理的切屑向轴线O方向后端侧压出而排出,能够实现切屑排出性的提高。
并且,在本实施方式中,包含该角刃19,切削刃16的形成了断屑槽22的部分中的刃倾角λ为一定的,成为随着从底刃17侧向外周刃18侧而朝向立铣刀旋转方向T的后方侧的正角。由此,形成有该断屑槽22的部分的切削刃16,不管将任何部位用于切削,都能够得到如上所述的高效的切削和切屑排出性的提高,且即使在该切削刃16上用于切削的部位连续地变化的情况下,也能够促进稳定的切削。
另一方面,在本实施方式中,这样的前刀面15的沿着上述角刃19的至少一部分的边棱部侧的扭曲面形成为设置在该前刀面15的边棱部上的断屑槽22的槽底面23,该断屑槽22形成为在沿着角刃19的部分中为与该角刃19并行地延伸的凸圆弧状,因此,能够将该断屑槽22的从上述槽底面23立起的槽壁面24和角刃19的间隔配置为,朝向沿角刃19所形成的凸圆弧的方向为大致一定间隔,以便在角刃19的紧邻上述凸圆弧的中心侧必定存在槽壁面24。
因此,不用说在上述二等分线L上的角刃19的尖端周边所生成的切屑,即使在角刃19的底刃17侧或相反地在外周刃18侧生成的切屑,也能够可靠且快速地与该槽壁面24冲撞,由此赋予切屑阻力而在流出方向上使其卷曲从而分断,能够顺利地处理。此外,该断屑槽22也可以不成为严密地与角刃19所呈的1/4凸圆弧同心的1/4凸圆弧且槽底面23为一定宽度,例如,槽底面23的宽度也可以在角刃19的突端侧(上述二等分线L侧)比两端的底刃17侧或外周刃18侧稍稍变窄等、沿着角刃19宽度也稍微增减,即,如上所述,对于角刃19,只要形成为在该角刃19所呈的上述凸圆弧的中心侧必定存在槽壁面24即可。
并且,该断屑槽22形成为,在其底刃17侧的端部,朝向沿着该底刃17的方向,槽底面23以与中心槽14的前刀面15连续的方式向上挑,且在外周刃18侧的端部,朝向沿着该外周刃18的方向,槽底面23与前刀面15并行地延伸,在上述阶梯部20中,该断屑槽22开口。由此,不管在任一侧的端部中,即使对于跨过角刃19生成的切屑及越过角刃19生成的切屑,都能够促进顺利的切屑处理。
即,在角刃19的底刃17侧的端部,断屑槽22的槽底面23这样地向上挑而与前刀面15连续,因此在这些槽底面23和前刀面15之间、及与槽底面23相连的部分的切削刃16和与前刀面15相连的切削刃16之间不产生阶梯差。特别地,在本实施方式中,槽底面23和前刀面15在相交棱线M中以178°左右的接近平角的钝角相交,因此,不会因这样的阶梯差使加工精度恶化、也不会在阶梯差处在切削刃上产生破损或崩刃等损伤而降低工具寿命。并且,即使切屑跨过该相交棱线M而生成、流出,也不会像形成上述那样的阶梯差的情况那样切屑由于阶梯差而沿着其流出方向被分断,由此,不会使这样地在流出方向上被分断的切屑彼此缠绕,使切屑与断屑槽22的槽壁面24或中心槽14的壁面冲撞而在流出方向被卷曲,沿着与该流出方向相交的切屑的宽度方向使其分断,由此能够顺利地处理。
并且,在朝向沿着切削刃16的方向,前刀面15和槽底面23并行地延伸,在断屑槽22在阶梯部20开口的外周刃18侧的端部,切削刃16也不产生阶梯差,成为这些前刀面15和槽底面23的阶梯差的槽壁面24与切屑的流出方向相对地配置,因此所生成的切屑也不沿着流出方向被分断,而与该槽壁面24冲撞而卷曲,由此在与其流出方向相交的方向被细细分断而顺利地被处理。
由此,根据本实施方式,能够实现进一步的加工精度的提高和工具寿命的延长,并且,由形成了断屑槽22的至少角刃19所生成的切屑不用说,而在形成了该断屑槽22的部分,底刃17侧或外周刃18侧的任意部位的切削刃16所生成的切屑也能够可靠且顺利地处理,能够促进高效的切削加工。
而且,在本实施方式中,该断屑槽22为,在这些底刃17侧和外周刃18侧的两端部,在沿着其切削刃16的方向,随着从角刃19侧离开,其槽宽度逐渐变小,在这些两端部,能够更加减小切削刃16和断屑槽22的槽壁面24的间隔。由此,在角刃19的底刃17侧,即使在槽切削中切屑厚度变薄而切屑变得易拉伸的情况下,也能够在更加靠近切削刃16的边的位置使切屑与壁面24冲撞而小小地弯曲,即使薄的切屑也能够分断而顺利地处理,并且,在角刃19的外周刃18侧,即使在侧面切削中切削宽度小等切屑厚度变薄而切屑变得易拉伸的情况下,也能够同样地实现顺利的处理。
并且,在本实施方式中,该断屑槽22延伸设置到外周刃18,特别地,该外周刃18侧的端部达到上述阶梯部20中的该外周刃18的终端(轴线O方向的后端),即沿外周刃18的全长形成断屑槽22。因此,即使使用从角刃19的外周刃18侧到外周刃18的部分进行切削加工时、或根据例如工件的形状等不使用底刃17或角刃19而仅用该外周刃18进行切削加工时,也能够得到良好的切屑处理性。
并且,在上述结构的圆弧头立铣刀及切削刀片10中,至少上述角刃19形成在形成于前刀面15的边棱部侧的断屑槽22的槽底面23和后刀面21的相交棱线部,因此,与该前刀面15的形状无关,都能够比较容易地形成如上所述的扭曲面状的槽底面23、或具有正的刃倾角λ而成为螺旋状的角刃19,并且,容易在形成了该断屑槽22的部分使切削刃16的直角前角γ或刃倾角λ成为一定的。
接着,图12至图15示出本发明的第2实施方式的切削刀片30,也包含后述的第3至第4实施方式,与图4至图11E所示的第1实施方式的切削刀片10共通的部分标配了相同的附图标记而省略了说明。在本实施方式中,如图13或图15所示,角刃19所呈的凸圆弧的半径比第1实施方式小,与上述二等分线L上的断屑槽22的槽宽度(槽底面23的宽度)相等、或为比其小的例如为1mm以下左右。由此,在这样的切削刀片中,该凸圆弧的中心位于断屑槽22的槽底面23上,难以如上所述地使槽底面23精度良好地形成为下述的扭曲面状:随着从角刃19向上述凸圆弧的中心而朝向立铣刀旋转方向T后方侧的倾斜逐渐变大。
因此,在该第2实施方式中,如图14及图15所示,由切削刃16中沿着底刃17的部分的底刃侧断屑槽22A、沿着外周刃18的部分的外周刃侧断屑槽22B、及沿着角刃19的部分的角刃侧断屑槽22C构成上述断屑槽22,使其中底刃侧断屑槽22A的槽底面23A比外周刃侧断屑槽22B的槽底面23B在刀片本体11的厚度方向上突出。并且,与此同时,角刃侧断屑槽22C的槽底面23C在本实施方式中形成为沿着角刃19的扇状,随着从外周刃侧断屑槽22B的槽底面23B向底刃侧断屑槽22A的槽底面23A而在上述厚度方向上逐渐隆起地,成为该扇状的角刃侧断屑槽22C的槽底面23C随着向上述凸圆弧的中心而朝向立铣刀旋转方向T后方侧的倾斜逐渐变大的扭曲面状。
在这里,在本实施方式中,角刃侧断屑槽22C的槽底面23C平滑地与底刃侧断屑槽22A和外周刃侧断屑槽22B的各槽底面23A、23B相连,如图14及图15以虚线所示,从外周刃侧断屑槽22B朝向底刃侧断屑槽22A,将该扇状的中心的位置从外周刃侧断屑槽22B向底刃侧断屑槽22A侧偏移并扭转为螺旋状,同时从槽底面23B朝向槽底面23A隆起,即大致沿着断屑槽22的槽底面23和槽壁面24的相交部设置扇的中心。
其中,在该第2实施方式的图14及图15、或第3至第5实施方式的各图中,图中所示的虚线是用于说明的,该角刃侧断屑槽22C的槽底面23C形成为平滑地扭转的曲面状。并且,图中用附图标记24A、24B示出的分别是底刃侧断屑槽22A的槽壁面和外周刃侧断屑槽22B的槽壁面。
由此,在这样的第2实施方式的切削刀片30中,如上所述,角刃19所呈的凸圆弧的半径小,即使角刃19的中心位于该角刃侧断屑槽22C的槽底面23C上,断屑槽22的槽壁面24也不会向角刃19侧挤出而阻碍切屑的流动,能够将该槽底面23C形成为向立铣刀旋转方向T后方侧的倾斜随着从角刃19向上述凸圆弧的中心而逐渐变大的扭曲面状。并且,该槽底面23C随着从外周刃侧断屑槽22B的槽底面23B向底刃侧断屑槽22A的槽底面23A而逐渐隆起,相反地,从底刃侧断屑槽22A朝向外周刃侧断屑槽22B逐渐后退,因此能够可靠地将角刃19的刃倾角设定在正角侧。
此外,在本第2实施方式中,这样地将角刃侧断屑槽22C的槽底面23C形成为沿着角刃19的扇状,但在角刃19的半径比其还小的情况下,如图16至图19所示的本发明的第3实施方式的切削刀片40那样,将该槽底面23C形成为沿着该角刃19的圆弧状,即形成为由该角刃19所呈的凸圆弧和半径比该角刃19小的圆弧所夹持的、具有大致一定的宽度而弯曲的带状。
在这里,在本第3实施方式中,形成这样的圆弧状的角刃侧断屑槽22C的槽底面23C与底刃侧断屑槽22A的槽底面23A及外周刃侧断屑槽22B的槽底面23B在切削刃16侧(底刃17侧及外周刃18侧),如图18及图19以虚线所示地平滑地相连,但与第2实施方式相同,随着底刃侧断屑槽22A的槽底面23A对于外周刃侧断屑槽22B的槽底面23B突出,上述角刃侧断屑槽22C的槽底面23C也随着从外周刃侧断屑槽22B的槽底面23B向底刃侧断屑槽22A的槽底面23A而逐渐隆起。此外,该槽底面23C形成为,在该槽底面23C所呈的圆弧的内周侧相对于外周刃侧断屑槽22B的槽底面23B经由阶梯差25而稍向上述厚度方向上后退的形状。
由此,在这样的第3实施方式的切削刀片40中,即使角刃19所呈的凸圆弧的半径小,与角刃19相连的角刃侧断屑槽22C的槽底面23C也是如上所述的圆弧状,因此角刃19的中心不位于该槽底面23C上,如上所述,仅将相对于外周刃侧断屑槽22B的槽底面23B经由阶梯差25稍稍后退的带状的该槽底面23C的部分形成为随着从角刃19向凸圆弧的中心而向立铣刀旋转方向T后方侧的倾斜逐渐变大的扭曲面状即可。因此,能够将沿着角刃19的前刀面15的边棱部侧的该槽底面23C精度优良地形成为这样的扭曲面,且能够在角刃19上赋予正的刃倾角,因此即使在角刃19的半径小的情况下,也能够得到良好的切屑排出性。
此外,在这些第2、第3实施方式中,底刃侧断屑槽22A的槽底面23A这样地比外周刃侧断屑槽22B的槽底面23B突出,但是连接它们的角刃侧断屑槽22C的槽底面23C,在第2实施方式的情况下优选形成为与槽底面23A、23B整体地平滑地相连,且在第3实施方式的情况下优选形成为至少在切削刃16侧与槽底面23A、23B平滑地相连。这些槽底面23A~23C在切削刃16侧经由角部相交时,在跨过该角部的位置,刃倾角及前角急剧变化,对切屑排出和切削力产生影响,且在切削刃16上也形成角部,易产生崩刃等。
并且,如上所述,若角刃19所呈的凸圆弧的半径小,则底刃17的刃倾角大,即若底刃侧中的径向前角向负角侧大,则随之在相邻接的角刃19的外周刃18侧及外周刃18的切屑的流动受到影响,产生不能得到良好的切削锋利性、招致切削力增大的问题。由此,在这样的情况下,如第1实施方式那样,前刀面15(槽底面23)在扭曲面状的部分不成为一定的刃倾角,角刃的刃倾角优选随着从底刃侧向外周刃侧而刃倾角变大。
另一方面,如上所述,角刃19的半径小时或角刃19的半径大时,优选像如图20至图26所示的第4实施方式的切削刀片50、或如图27至图30所示的第5实施方式的切削刀片60那样,在断屑槽22的槽底面23即前刀面15的边棱部侧,沿着上述角刃19的至少一部分而与切削刃16隔开间隔地形成相对于该前刀面15凹陷的凹部26。此外,第5实施方式是与第2、第3实施方式相同地角刃19的半径为1mm以下左右的小的情况,第4实施方式示出角刃19的半径为1mm以上的情况。
即,若形成有这样的凹部26,则由角刃19生成并在前刀面15(断屑槽22的槽底面23和角刃侧断屑槽22C的槽底面23C)上擦过的切屑达到该凹部26从前刀面15离开而变得不接触,或者接触的压力变弱,因此能够降低切削力。另一方面,在该凹部26与切削刃16(角刃19)之间经由前刀面15的边棱部侧的部分而隔开间隔,因此切削刃16的刃尖强度不降低。
在这里,在这些第4、第5实施方式中,上述凹部26如图24至图25的各(F)图(图24(F)、图25(F))所示,是底面成为凹曲面状而将断屑槽22的槽底面23挖入而形成的,形成为,从角刃19的与外周刃18的切点与角刃19隔开间隔、且以沿着该角刃19向上述安装状态中的立铣刀本体1的顶端内周侧绕回的方式延伸,在越过角刃19和底刃17的切点处槽底面向上挑起。由此,借助该凹部26,与角刃19相连的断屑槽22的槽底面23(第2、第3实施方式的角刃侧断屑槽22C的槽底面23C)形成为,从角刃19与外周刃18的切点朝向与底刃17的切点而逐渐宽度变宽。
此外,在这些第4、第5实施方式中,与底刃17相连的断屑槽22的槽底面23(第2、第3实施方式的底刃侧断屑槽22A的槽底面23A)也可以是平面状,并且,与外周刃18相连的断屑槽22的槽底面23(第2、第3实施方式的外周刃侧断屑槽22B的槽底面23B)也可以是在上述安装状态中对于随着向立铣刀本体1的轴线O方向后端侧而向立铣刀旋转方向T后方侧扭转的外周刃18、使其径向前角为一定的的扭曲面状。但是,角刃19具有正的刃倾角,并且,与该角刃19相连的槽底面23形成为扭曲面状,该扭曲面状随着从底刃17侧向外周刃18侧而朝向立铣刀旋转方向T后方侧倾斜,且朝向立铣刀旋转方向T后方侧的倾斜随着从角刃19向上述凸圆弧的中心而逐渐变大。
由此,在这些第4、第5实施方式中,也能够得到与第1实施方式或第2、第3实施方式相同的效果,除此之外,在断屑槽22的槽底面23(前刀面15)上,与切削刃16隔开间隔地形成有凹部26,因此能够不损害切削刃16的刃尖强度而实现切削力的降低,进一步促进顺利的切削加工。
此外,在这些第1至第5实施方式中,这样借助断屑槽22的槽底面23形成前刀面15的沿着角刃19的至少一部分的边棱部侧的扭曲面,但也可以不形成这样的断屑槽22,而将前刀面15的上述边棱部侧形成为如上所述的扭曲面状,并且,根据情况,也可以将前刀面15整体形成为相同的扭曲面状。
并且,在以上的说明中,说明了在将上述第1至第5实施方式的切削刀片10、30、40、50、60安装在如图1至图3所示的实施方式的立铣刀本体1上的刃尖更换式的圆弧头立铣刀中应用本发明的情况,但本发明当然也可适用于所谓整体的圆弧头立铣刀中,该整体的圆弧头立铣刀为,在立铣刀本体1本身的顶端部形成切屑排出槽和中心槽,朝向该立铣刀旋转方向T的壁面成为前刀面15,在该前刀面15的沿着角刃19的至少一部分的边棱部侧直接形成如上所述的扭曲面。并且,也能够适用于所谓焊接的圆弧头立铣刀中,该焊接的圆弧头立铣刀为,将如上所述的切削刀片10、30、40、50、60借助焊接等而在立铣刀本体1上固定并一体化。另外,切屑排出槽可以如图1至图3所示以沿着中心槽14从立铣刀本体1的顶端部中心向外周侧倾斜地延伸的方式将立铣刀本体1切开而形成,进而也可以在立铣刀本体的外周以向轴线方向延伸的方式形成,在该情况下可以扭转为专利文献1那样的螺旋状。
上面,说明了本发明的最佳实施方式,但本发明并不限定于这些实施方式。在不脱离本发明的主旨的范围内,可以进行结构的追加、省略、置换及其他变更。本发明并不被上述的说明所限定,而仅由权利要求书限制。
工业实用性
本发明能够提供通过确保良好的切屑排出性并促进稳定的切削而实现加工精度的提高且工具寿命长的立铣刀,具有工业上的实用性。

Claims (11)

1.一种圆弧头立铣刀,具备:绕轴线旋转的立铣刀本体,其特征在于,
将设置在上述立铣刀本体的顶端部外周的切屑排出槽或设置在该切屑排出槽的顶端部的中心槽的朝向立铣刀旋转方向的壁面作为前刀面,在该前刀面上形成切削刃,
上述切削刃包含:底刃,形成在上述前刀面的顶端侧边棱部;外周刃,形成在上述前刀面的外周侧边棱部;以及凸圆弧状的角刃,形成在这些底刃和外周刃所形成的角部边棱部,
上述角刃具有正的刃倾角,沿着上述角刃的至少一部分的上述前刀面的边棱部侧形成为下述扭曲面状:随着从上述底刃侧朝向外周刃侧而朝向上述立铣刀旋转方向后方侧倾斜,且该朝向立铣刀旋转方向后方侧的倾斜随着从上述角刃向该角刃所呈的上述凸圆弧的中心而逐渐变大。
2.如权利要求1所述的圆弧头立铣刀,其特征在于,上述切削刃在上述前刀面形成为扭曲面状的部分中为一定的直角前角。
3.如权利要求1所述的圆弧头立铣刀,其特征在于,上述角刃形成为下述螺旋状:随着从上述底刃侧朝向上述外周刃侧,从与上述前刀面相对的方向看,沿着上述角刃所呈的凸圆弧绕上述轴线旋转时的旋转轨迹所呈的部分环状凸曲面,向上述立铣刀旋转方向后方侧扭转。
4.如权利要求3所述的圆弧头立铣刀,其特征在于,上述切削刃在上述前刀面形成为扭曲面状的部分中为一定的刃倾角。
5.如权利要求1所述的圆弧头立铣刀,其特征在于,在沿着上述切削刃的上述前刀面的边棱部侧,形成了具备与上述底刃相连的槽底面的底刃侧断屑槽、具备与上述外周刃相连的槽底面的外周刃侧断屑槽、及具备与上述角刃相连的槽底面的角刃侧断屑槽,
其中上述底刃侧断屑槽的槽底面比上述外周刃侧断屑槽的槽底面突出,且上述角刃侧断屑槽的槽底面形成为沿着上述角刃的扇状或圆弧状,随着从上述外周刃侧断屑槽的槽底面向上述底刃侧断屑槽的槽底面而逐渐隆起,在该角刃侧断屑槽的槽底面中,将沿着上述角刃的至少一部分的边棱部侧形成为上述的扭曲面状。
6.如权利要求5所述的圆弧头立铣刀,其特征在于,上述角刃侧断屑槽的槽底面与上述底刃侧断屑槽的槽底面及上述外周刃侧断屑槽的槽底面至少在上述切削刃侧平滑地连续。
7.如权利要求5所述的圆弧头立铣刀,其特征在于,上述角刃随着从上述底刃侧向上述外周刃侧而刃倾角变大。
8.如权利要求1所述的圆弧头立铣刀,其特征在于,在沿着上述角刃的至少一部分的上述前刀面的边棱部侧,与上述切削刃隔开间隔,形成相对于该前刀面凹陷的凹部。
9.如权利要求5所述的圆弧头立铣刀,其特征在于,在沿着上述角刃的至少一部分的上述前刀面的边棱部侧,与上述切削刃隔开间隔,形成相对于该前刀面凹陷的凹部。
10.如权利要求1至9的任意一项所述的圆弧头立铣刀,其特征在于,
在上述立铣刀本体的顶端部形成有刀片安装座,
将具有形成为平板状的刀片本体的切削刀片拆装自如地安装在上述刀片安装座上,在上述刀片本体上形成有上述前刀面和上述切削刃。
11.一种切削刀片,拆装自如地安装在形成于如权利要求10所述的圆弧头立铣刀中的上述立铣刀本体的顶端部的刀片安装座上,其特征在于,
具有形成为平板状的刀片本体,在该刀片本体上形成有上述前刀面和上述切削刃。
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