CN102189291A

CN102189291A - 旋转切削工具

Info

Publication number: CN102189291A
Application number: CN2010105355026A
Authority: CN
Inventors: 佐藤将靖; 高桥宏美
Original assignee: SUKENO TOOL CO Ltd
Current assignee: SUKENO TOOL CO Ltd
Priority date: 2010-03-15
Filing date: 2010-11-01
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2030-11-01
Also published as: TWI430861B; JP2011189460A; JP4937368B2; CN102189291B; TW201134582A

Abstract

本发明提供一种由断屑槽产生的切削排出性提高效果极其大且实用性优异的旋转切削工具，在工具主体(1)的外周设置有多条从工具末端朝向基端侧的螺旋状的排屑槽(2)，在该排屑槽(2)的前倾面与所述工具主体(1)的外周面相交的交叉棱线部、或者与在所述工具主体(1)的外周形成的外周后隙面相交的交叉棱线部，形成有外周切削刃(3)，以分割该外周切削刃(3)的方式，在所述工具主体(1)的所述外周面、或者所述外周后隙面设置有多条断屑槽(4)，其中，该旋转切削工具构成为，与该断屑槽(4)的工具旋转方向后方侧邻接的所述外周切削刃(3)的旋转轨迹以40％以上的比例与所述断屑槽(4)的旋转轨迹的一部分重叠。

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

作为在印刷电路板的加工等中使用的刻刀(router)、在金属材料等的加工中使用的立铣刀(end mill)等旋转切削工具，例如，如专利文献1所公开的那样，存在如下的旋转切削工具：在工具的外周后隙面，设置有分割外周切削刃的断屑槽(Chip breaker)。

专利文献1：日本特开2008-114308号公报

然而，虽然上述断屑槽是为了提高切削排出性而设置的，但并不能说现有的旋转切削工具就能够获得足够的切削排出性，现状是希望能进一步提高切削排出性。

发明内容

鉴于上述现状，本发明的发明人等进行各种研究，结果发现，根据断屑槽和与断屑槽的工具旋转方向后方侧邻接的外周切削刃的位置关系不同，由断屑槽产生的切削排出性提高效果就大大不同，从而完成了本发明，本发明的目的在于提供一种由断屑槽产生的切削排出性提高效果极其大、且实用性优异的旋转切削工具。

参照附图对本发明的主旨进行说明。

本发明涉及一种旋转切削工具，该旋转切削工具在工具主体1的外周形成有多条从工具末端朝向基端侧的螺旋状的排屑槽2，在该排屑槽2的前倾面与所述工具主体1的外周面相交的交叉棱线部、或者在该排屑槽2的前倾面与形成于所述工具主体1的外周的外周后隙面相交的交叉棱线部，形成有外周切削刃3，以分割该外周切削刃3的方式，在所述工具主体1的所述外周面或者所述外周后隙面设置有多条断屑槽4，其特征在于，所述旋转切削工具构成为，与该断屑槽4的工具旋转方向后方侧邻接的所述外周切削刃3的旋转轨迹以40％以上的比例与所述断屑槽4的旋转轨迹的一部分重叠。

并且，第二方面的旋转切削工具形成为，在第一方面所记载的旋转切削工具中，其特征在于，所述断屑槽4的旋转轨迹和所述外周切削刃3的旋转轨迹的重叠比例为，与该断屑槽4的旋转轨迹重叠的所述外周切削刃3的长度相对于所述断屑槽4的在工具旋转轴方向的长度的比例。

并且，第三方面的旋转切削工具形成为，在第二方面所记载的旋转切削工具中，其特征在于，所述断屑槽4的旋转轨迹和所述外周切削刃3的旋转轨迹的重叠比例设定为40％以上、90％以下。

并且，第四方面的旋转切削工具形成为，在第二方面所记载的旋转切削工具中，其特征在于，所述断屑槽4的旋转轨迹和所述外周切削刃3的旋转轨迹的重叠比例设定为50％以上、90％以下。

并且，第五方面的旋转切削工具形成为，在第三方面所记载的旋转切削工具中，其特征在于，外周切削刃3的长度相对于所述断屑槽4的长度的比例设定为40％以上、120％以下。

并且，第六方面的旋转切削工具形成为，在第四方面所记载的旋转切削工具中，其特征在于，外周切削刃3的长度相对于所述断屑槽4的长度的比例设定为40％以上、120％以下。

并且，第七方面的旋转切削工具形成为，在第三方面所记载的旋转切削工具中，其特征在于，外周切削刃3的长度相对于所述断屑槽4的长度的比例设定为50％以上、120％以下。

并且，第八方面的旋转切削工具形成为，在第四方面所记载的旋转切削工具中，其特征在于，外周切削刃3的长度相对于所述断屑槽4的长度的比例设定为50％以上、120％以下。

并且，第九方面的旋转切削工具形成为，在第一至第八方面中任一方面所记载的旋转切削工具中，其特征在于，所述旋转切削工具构成为，所述外周切削刃3的旋转轨迹在所述断屑槽4的旋转轨迹的工具基端侧部分进行重叠。

并且，第十方面的旋转切削工具形成为，在第一至第八方面中任一方面所记载的旋转切削工具中，其特征在于，该工具的直径为1.5mm以下。

并且，第十一方面的旋转切削工具形成为，在第九方面所记载的旋转切削工具中，其特征在于，该工具的直径为1.5mm以下。

本发明如上述那样构成，由此，成为由断屑槽产生的切削排出性能提高效果极其大、且实用性优异的旋转切削工具。

附图说明

图1是本实施例的主要部分的概要说明侧视图。

图2是本实施例的主要部分的概要说明图。

图3是本实施例的主要部分的概要说明图。

图4是本实施例的主要部分的放大概要说明图。

图5是现有例的主要部分的概要说明侧视图。

图6是示出实验例的实验条件和实验结果的表格。

图7是比较了实施例以及比较例的切屑排出寿命的图表。

图8是比较了实施例以及比较例的切屑排出寿命的图表。

图9是比较了实施例以及比较例的加工结果的照片。

标号说明

1：工具主体；2：排屑槽；3：外周切削刃；4：断屑槽。

具体实施方式

根据附图示出本发明的作用，并对优选的本发明的实施方式进行简单说明。

当使旋转的工具主体1的外周切削刃3与被切削物接触而切削该被切削物时，切屑通过排屑槽2朝预定方向(上方或下方)移动，同时部分切屑经由断屑槽4朝工具旋转方向后方侧邻接的排屑槽2移动。

此时，若与该断屑槽4的工具旋转方向后方侧邻接的外周切削刃3的旋转轨迹以40％以上的比例与断屑槽4的旋转轨迹的一部分重叠，则如图1所图示的那样，通过了断屑槽4的切屑容易与该外周切削刃3(的前倾面)接触(碰撞)，通过与该外周切削刃3接触，该切屑也强制性地朝预定方向移动。

因此，切屑不单单是沿排屑槽2移动，还通过同与断屑槽4的工具旋转方向后方侧邻接的外周切削刃3的接触，在受到向上方或下方的力的同时，被强制性地朝预定方向引导而移动。

因而，切削排出性得到大幅改善，相应地，耐折损性、减径量以及歪斜量(倒れ量)变得良好。即，通过切屑被良好地排出，抑制了切屑向被切削物或工具的前倾面的熔接，能够防止随着因该熔接而引起的切削阻力的增加以及散热性的降低(切削温度的上升)而产生的工具的提前折损，此外，能够抑制减径量以及歪斜量。

【实施例】

根据附图对本发明的具体实施例进行说明。

本实施例的旋转切削工具在工具主体1的外周形成有多条从工具末端朝向基端侧的螺旋状的排屑槽2，且在该排屑槽2的前倾面与所述工具主体1的外周面相交的交叉棱线部、或者在该排屑槽2的前倾面与形成于所述工具主体1的外周的外周后隙面相交的交叉棱线部，形成有外周切削刃3，并以在该外周切削刃3的延伸设置方向分割该外周切削刃3的方式，在所述工具主体1的所述外周面或所述外周后隙面设置有多条断屑槽4，其中，如图1、2所图示的那样，旋转切削工具如下这样构成：与该断屑槽4的工具旋转方向后方侧邻接的所述外周切削刃3的旋转轨迹以40％以上的比例与所述断屑槽4的旋转轨迹的一部分重叠。

具体而言，本实施例中，在末端部具有底刃，并且在基端部具有与印刷电路板用外形加工机的工具安装部连结的柄部，本实施例是将本发明应用在安装于印刷电路板用外形加工机、并对印刷电路板等实施长孔加工或外形加工等切削加工的刻刀上的实施例，本实施例以如下方式构成：使工具主体1一边向右旋方向旋转、一边向下方或主要是横向(与旋转轴成直角的方向)移动，从而对被切削物进行切削，并从工具上方(基端侧)排出切屑。

此外，各部分的详细结构与一般广泛使用的刻刀的基本结构相同。即，为设有4个外周切削刃3的所谓4刃以上的结构(本实施例中为6刃)，各外周切削刃3分别设定为右旋，此外，各外周切削刃3在圆周方向等间隔设置，断屑槽4沿着外周切削刃3的螺旋方向等间距(pitch)配设。此外，优选外周切削刃3的螺旋角设定在20°～40°的范围。本实施例中分别设定为30°。这是因为，若螺旋角小于20°，则切屑的排出性变差，若螺旋角超过40°，则容易产生毛刺，折损寿命变短。

此外，本实施例(后述的实施例1)中，断屑槽4设有2条而沿左旋方向并排设置，其螺旋角设定为64°。在其他实施例以及比较例中，所述断屑槽4的螺旋角是根据与该断屑槽4的旋转轨迹重叠的外周切削刃3的长度的比例而适当设定的。该断屑槽4的螺旋方向(并排设置方向)和剖面形状并没有特别限定，可采用各种结构。

此外，本实施例中，对将本发明应用于刻刀的例子进行了说明，但并不限于刻刀，也可应用于立铣刀等其他旋转切削工具。此外，也可形成为例如使工具主体1向左旋方向旋转而进行切削、或者从工具下方排出切屑的结构等其他结构。

此外，当与该断屑槽4的工具旋转方向后方侧邻接的外周切削刃3的旋转轨迹构成为与断屑槽4的旋转轨迹的一部分重叠时，外周切削刃3的旋转轨迹既可如图2所图示的那样构成为在断屑槽4的旋转轨迹的工具基端侧部分进行重叠，又可如图3所图示的那样构成为在断屑槽4的旋转轨迹的工具末端侧部分进行重叠。

本实施例中，如图2所图示的那样，构成为外周切削刃3的旋转轨迹在断屑槽4的旋转轨迹的工具基端侧部分进行重叠。这是因为，在排屑槽2为右旋的情况下，若使朝下的工具主体1在向右旋方向旋转的同时进行加工，则切屑容易朝上(工具基端侧方向)排出，因此，为了使更多的切屑与工具的前倾面接触(碰撞)，前倾面位于工具基端侧(上侧)更有效。

此外，本实施例中，断屑槽4的旋转轨迹与外周切削刃3的旋转轨迹的重叠比例设定为40％以上、90％以下，尤其优选设定为50％以上、90％以下。这是因为，在重叠比例小于50％的情况下，切屑接触的区域小，相应地朝工具基端侧的排出量和排出能力降低，此外，在重叠比例超过90％的情况下，切屑接触的区域过大，相应地容易熔接并且切削阻力增大。

此外，本实施例中，断屑槽4的旋转轨迹和外周切削刃3的旋转轨迹的重叠比例是指，与该断屑槽4的旋转轨迹重叠的外周切削刃3的长度相对于所述断屑槽4的在工具旋转轴方向的长度的比例。具体而言，如图4所图示的那样，断屑槽4和外周切削刃3的重叠部分的长度(从外周切削刃3的长度B减去切削刃彼此重叠的部分的长度P的值(B-P))除以断屑槽的长度C的值(即(B-P)/C)。图4中，标号A为外周切削刃3的间距。

此外，外周切削刃3的长度相对于断屑槽4的长度的比例设定为40％以上、120％以下，尤其优选设定为50％以上、120％以下。这是因为，在该比例小于50％的情况下，切屑接触的区域小，相应地朝工具基端侧的排出量和排出能力降低，此外，在该比例超过120％的情况下，外周切削刃3彼此重叠的比例过大，从而切削阻力增大，此外，断屑槽4的长度过短，切屑难以从排屑槽2排出。

此外，工具直径设定为1.5mm以下。由于工具直径为1.5mm以下、尤其是0.8mm以下的工具在非常高的切削速度(周速)下使用，因此，基于上述结构的切削排出性提高效果表现得极其显著。

本实施例如上述那样构成，因此在使旋转的工具主体1的外周切削刃3与被切削物接触而切削该被切削物时，切屑通过排屑槽2朝上方移动，同时，部分切屑经由断屑槽4朝在工具旋转方向后方侧邻接的排屑槽2移动。

此时，若与该断屑槽4的工具旋转方向后方侧邻接的外周切削刃3的旋转轨迹以40％以上、90％以下的比例与断屑槽4的旋转轨迹的一部分重叠，则如图1所图示的那样，通过了断屑槽4的切屑容易与当该外周切削刃3(的前倾面)接触(碰撞)，通过与该外周切削刃3的接触(碰撞)，该切屑也强制性地朝上方移动，并反复进行朝邻接的排屑槽2的移动和与外周切削刃3的接触，如图1的箭头所示呈阶梯状向上排出。

因此，切屑不单单是沿排屑槽2移动，还通过同与断屑槽4的工具旋转方向后方侧邻接的外周切削刃3的接触，在受到朝上方的力的同时，被强制性地朝预定方向引导而移动。

在这一点上，在例如图5所图示那样的、与断屑槽4’的工具旋转方向后方侧邻接的工具主体1’的外周切削刃3’的旋转轨迹小于40％的工具中，切屑在朝邻接的排屑槽2’移动后，不会与外周切削刃3’的接触，而是如图5的箭头所示那样通过断屑槽4’，因此，不会产生由于与外周切削刃3’的接触而带来的强制性的朝上方的移动作用。

因而，本发明的切削排出性得到大幅改善，由此，耐折损性、减径量以及歪斜量变得良好。即，通过切屑被良好地排出，抑制了切屑朝被切削物或工具的前倾面的熔接，能够防止随着因该熔接而引起的切削阻力的增加以及散热性的降低(切削温度的上升)而产生的工具的提前折损，此外，能够抑制减径量以及歪斜量。

根据以上说明可知，本实施例的旋转切削工具为由断屑槽产生的切削排出性提高效果变得极其大、且实用性优异的旋转切削工具。

下面，对证明本实施例的效果的实验例进行说明。

图6为表格，示出了通过使外周切削刃的间距A、外周切削刃的长度B、断屑槽的长度C、以及切削刃彼此重叠的部分的长度P进行各种变化而评价工具的切屑排出寿命的实验条件以及实验结果。

根据图6能够确认，与断屑槽的旋转轨迹和外周切削刃的旋转轨迹的重叠比例(B-P)/C小于40％或超过90％的情况下、外周切削刃的长度相对于断屑槽的长度的比例B/C小于40％或超过120％的情况下的比较例1～5相比，在满足了上述本实施例的条件的实施例1～13中，切屑排出寿命变得良好。

具体而言，切屑排出寿命如下这样来确认：在相同条件(预定的转速、预定的进给速度)下对印刷电路板进行反复加工图9所示的长度为0.15m的槽的槽加工，对图7、8所图示的、切屑堵塞率达到50％为止的加工距离(直到出现槽长度的50％被切屑堵塞的槽为止的加工距离、切屑排出寿命)进行比较。此外，图9中(a)是用实施例1涉及的工具加工的基板，图9中(b)是用比较例3涉及的工具加工的基板。

例如，根据图7能够确认，比较例1、2、3的切屑排出寿命分别为8.15m、5.43m、3.58m，与此相对，实施例1的切屑排出寿命飞跃性地变长为11.17m。同样，根据图8能够确认，比较例4、5的切屑排出寿命分别为24.00m、4.63m，与此相对，实施例7的切屑排出寿命飞跃性地变长为31.85m。

根据以上可以确认，通过使断屑槽的旋转轨迹和外周切削刃的旋转轨迹的重叠比例(B-P)/C为40％以上、90％以下，并使外周切削刃的长度相对于断屑槽的长度的比例B/C为40％以上、120％以下，从而断屑槽和与断屑槽的工具旋转方向后方侧邻接的外周切削刃的位置关系得到最优化，切削排出性得到大幅改善，伴随于此，切屑排出寿命长期化。

Claims

1.一种旋转切削工具，该旋转切削工具在工具主体的外周形成有多条从工具末端朝向基端侧的螺旋状的排屑槽，在该排屑槽的前倾面与所述工具主体的外周面相交的交叉棱线部、或者在该排屑槽的前倾面与形成于所述工具主体的外周的外周后隙面相交的交叉棱线部，形成有外周切削刃，以分割该外周切削刃的方式，在所述工具主体的所述外周面或者所述外周后隙面设置有多条断屑槽，所述旋转切削工具的特征在于，

所述旋转切削工具构成为，与该断屑槽的工具旋转方向后方侧邻接的所述外周切削刃的旋转轨迹以40％以上的比例与所述断屑槽的旋转轨迹的一部分重叠。

2.根据权利要求1所述的旋转切削工具，其特征在于，

所述断屑槽的旋转轨迹和所述外周切削刃的旋转轨迹的重叠比例为，与该断屑槽的旋转轨迹重叠的所述外周切削刃的长度相对于所述断屑槽的在工具旋转轴方向的长度的比例。

3.根据权利要求2所述的旋转切削工具，其特征在于，

所述断屑槽的旋转轨迹和所述外周切削刃的旋转轨迹的重叠比例设定为40％以上、90％以下。

4.根据权利要求2所述的旋转切削工具，其特征在于，

所述断屑槽的旋转轨迹和所述外周切削刃的旋转轨迹的重叠比例设定为50％以上、90％以下。

5.根据权利要求3所述的旋转切削工具，其特征在于，

所述外周切削刃的长度相对于所述断屑槽的长度的比例设定为40％以上、120％以下。

6.根据权利要求4所述的旋转切削工具，其特征在于，

7.根据权利要求3所述的旋转切削工具，其特征在于，

所述外周切削刃的长度相对于所述断屑槽的长度的比例设定为50％以上、120％以下。

8.根据权利要求4所述的旋转切削工具，其特征在于，

9.根据权利要求1～8中的任一项所述的旋转切削工具，其特征在于，

所述旋转切削工具构成为，所述外周切削刃的旋转轨迹在所述断屑槽的旋转轨迹的工具基端侧部分进行重叠。

10.根据权利要求1～8中的任一项所述的旋转切削工具，其特征在于，

该工具的直径为1.5mm以下。

11.根据权利要求9所述的旋转切削工具，其特征在于，

该工具的直径为1.5mm以下。