CN102802854A - 立铣刀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立铣刀，其能够对应各种切削状态和各种工件的板厚而抑制毛刺的产生，并且能够在切屑的排出性及精加工面的性状上不存在问题地进行顺畅的切削加工。本发明的立铣刀，在围绕轴线（O）旋转的立铣刀主体（1）的切削刃部（3）设置围绕轴线（O）螺旋而形成为螺旋状的第一外周刃（4A）和平行于轴线（O）延伸而形成为直线状的第二外周刃（4B）。另外，使第一外周刃（4A）从后端侧朝向前端侧向立铣刀旋转方向（T）螺旋而形成为螺旋状。

Description

立铣刀

技术领域

本发明涉及一种具有螺旋刃的立铣刀。

背景技术

具有螺旋刃的立铣刀虽然降低切削阻力来提高锋利度，但在切削刃工作的终点产生结构方面的毛刺。尤其是工件材料为容易产生毛刺的材料或形状为板材状时，毛刺问题变得显著。近年来，使用具有螺旋刃的立铣刀加工包括用作飞机用的难切削性材料即碳纤维复合材料（CFRP）的板材，但是，此时产生的毛刺成为使被层叠的纤维产生剥离的所谓脱层（层间剥离）的起因，因此需避免该毛刺的产生。

作为解决这种毛刺问题的立铣刀，例如在专利文献1中公开有在以直线状形成的轴体的外周分别具备左螺旋状的外周刃和右螺旋状的外周刃的立铣刀。这样的立铣刀由于具备螺旋方向不同的两种外周刃，因此通过右螺旋状的外周刃去除在基于左螺旋状的外周刃的切削中产生的毛刺，从而尽可能抑制毛刺的产生。由此，能够延长寿命的同时确保加工精确度，并且进行良好的切削加工。

并且，专利文献2中公开有在立铣刀的刀柄部侧设置具有一个螺旋方向的螺旋状的第一刃部，并且在立铣刀的前端侧设置具有与该一个螺旋方向相反的另一个螺旋方向的螺旋状的第二切部的立铣刀。这样的立铣刀也通过第二刃部去除在通过第一刃部的切削中产生的毛刺，从而尽可能抑制毛刺的产生。

专利文献1：日本专利公开昭64-20913号公报

专利文献2：日本专利公开平6-246525号公报

但是，上述专利文献1中记载的立铣刀中，尽管企图通过右螺旋状的外周刃去除在通过左螺旋状的外周刃的切削中产生的毛刺而制作，但是留有无法保证一定能够通过右螺旋状的外周刃切削用左螺旋状的外周刃加工的部分，并且难以如期抑制毛刺的产生这样的课题。

即，例如工件材料为板状时，上表面附近最终用左螺旋状的外周刃加工，下表面附近最终用右螺旋状的外周刃加工，这在去除毛刺方面是必须的，但是，根据切削条件，也有时由左螺旋状的外周刃加工下表面附近，由右螺旋状的外周刃加工上表面附近，并非一定能够进行理想的切削加工。

此外，当用右螺旋状的外周刃加工时，朝向工件材料的上表面侧的力发挥作用，当用左螺旋状的外周刃加工时，朝向下表面侧的力发挥作用，因此相互反方向的力向工件材料的板厚方向发挥作用。

因此，尤其在薄板加工时，有可能因该相反方向的力而导致工件材料的振动或脱层。

另外，为了抑制毛刺的产生，例如将多个外周刃均设为没有螺旋的直刃也是有效的，但是这种情况时导致切削阻力明显变大，无法进行顺畅的切削加工。

并且，专利文献2中记载的立铣刀中，必须在前端侧和刀柄部侧形成不同螺旋的刃部（外周刃），从几何学上来说，当为实心立铣刀时很难制造。由于是在前端侧和刀柄部侧带有不同刃部（外周刃）的接合式立铣刀，因此无法廉价制作。并且，切屑有可能在接合部分碰撞，很难确保切屑排出性。并且，由于接合部分具有切削刃的分界部，该分界部在精加工面上呈线条状而进行转印，因此留有有可能在精加工面的性状上出现问题这样的课题。

发明内容

本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种能够对应各种切削状态和各种工件的板厚而抑制毛刺的产生，并且能够在切屑的排出性及精加工面的性状上不存在问题地进行顺畅的切削加工的立铣刀。

本发明为了解决上述课题而提出以下手段。即，本发明所涉及的立铣刀，其特征在于，围绕轴线旋转的立铣刀主体的切削刃部上设置有围绕所述轴线螺旋而形成为螺旋状的第一外周刃和平行于所述轴线延伸而形成为直线状的第二外周刃。

因此，这种结构的立铣刀中，能够一边通过切削阻力较低且锋利度高的螺旋刃即第一外周刃顺畅地进行工件材料的切削，一边通过作为直刃的第二外周刃以使疏通整个加工面的方式进行切削。即，即使在通过第一外周刃产生毛刺的情况下，也能够通过第二外周刃去除该毛刺，因此即使是容易产生毛刺的工件材料，也能够避免板材的上表面部或下表面部产生毛刺。

并且，切削加工时，通过作为螺旋刃的第一外周刃产生只朝向板材的上表面部或下表面部的任意一方的力。由此，由于相互反方向的力不会向板材的板厚方向发挥作用，因此能够防止因该相反方向的力而产生板材的振动或脱层。

另外，由于通过第一外周刃、第二外周刃切削时的切屑分别沿这些外周刃转移至上表面及下表面侧，因此确保切屑的良好的排出性。并且，未在切削刃部的轴线方向中央部形成第一外周刃和第二外周刃的分界部，不产生精加工面性状上的问题。

并且，上述立铣刀中，优选所述第一外周刃从后端侧朝向前端侧向立铣刀旋转方向螺旋而形成为螺旋状。

由此，通过第一外周刃的切削中产生的切屑向板材的上表面侧排出，因此能够顺畅地进行切屑的处理。

并且，上述立铣刀中，优选形成有至少一对所述第二外周刃，这些一对第二外周刃夹着所述轴线配置于对称的位置。

通过这种结构的立铣刀的切削加工时，在夹着轴线的两侧，一对第二外周刃在该整个轴线方向上分别与加工面接触。

由此，使立铣刀支承于加工面中一对第二外周刃所接触的部位，而确保该立铣刀的稳定性。由此，能够抑制立铣刀的轴线的偏斜，并能够进行更加顺畅且加工面精确度较高的切削加工。

根据本发明所涉及的立铣刀，能够通过设置作为螺旋刃的第一外周刃与作为直刃的第二外周刃来对应各种切削状态和各种工件的板厚而抑制毛刺的产生，并且，能够在切屑的排出性及精加工面的性状上不存在问题地进行顺畅的切削加工。

附图说明

图1是实施方式所涉及的立铣刀的立体图。

图2是从第一外周刃侧观察实施方式所涉及的立铣刀的侧视图。

图3是从第二外周刃侧观察实施方式所涉及的立铣刀的侧视图。

图4是从前端侧观察实施方式所涉及的立铣刀的主视图。

图5是表示实施方式所涉及的立铣刀的切削刃部的概要的展开图。

符号说明

1-立铣刀主体，2-刀柄部，3-切削刃部，4A-第一外周刃，4B-第二外周刃，O-轴线，T-立铣刀旋转方向。

具体实施方式

以下，利用图1至图5对本发明所涉及的立铣刀的实施方式进行说明。

如图1及图3所示，立铣刀具有由硬质合金等硬质材料形成且呈以轴线O为中心的大致圆柱状的立铣刀主体1。该立铣刀主体1中，其后端侧部分（图2及图3中的右侧部分）为呈圆柱状的刀柄部2，前端侧部分（图2及图3中的左侧部分）为切削刃部3。

使用立铣刀对工件材料实施切削加工时，刀柄部2保持于机床的主轴而围绕轴线O向立铣刀旋转方向T旋转。并且，通过机床的主轴向与轴线O交叉的方向送出立铣刀主体1，并且根据情况也向该轴线方向前端侧送出，由此通过切削刃部3对工件材料实施切削加工。

切削刃部3的外周具备有第一外周刃4A和第二外周刃4B。第一外周刃4A为从后端侧朝向前端围绕轴线O以螺旋状延伸的螺旋刃。本实施方式中，该第一外周刃4A形成为从后端朝向前端向立铣刀旋转方向T（从刀柄部侧观察为右旋转）螺旋。该第一外周刃4A的螺旋角例如被设定为约10°。

另外，该说明书中，关于旋转方向及螺旋方向的左右，以从刀柄部2侧观察切削刃部3时为基准。由此，本实施方式的立铣刀中，立铣刀旋转方向T为右旋转，第一外周刃4A为右螺旋右刃。并且，在与轴线O正交的截面中第一外周刃4A从轴线O的距离，即第一外周刃4A的半径在其整个形成区域恒定。

第二外周刃4B为从后端侧朝向前端平行于轴线O延伸的直刃。在与该第二外周刃4B的轴线O正交的截面中从轴线O的距离，即第二外周刃4B的半径尺寸在第二外周刃4B的整个形成区域恒定，与第一外周刃4A的半径尺寸大致相同。

另外，本实施方式的立铣刀由于如上述第一外周刃4A为螺旋刃而第二外周刃4B为直刃，因此该立铣刀为这些螺旋角互不相同的所谓不等距导程立铣刀。

并且，本实施方式中，在切削刃部3的圆周方向上分别各自交替形成有2条第一外周刃4A和第二外周刃4B，合计4条。并且，第一外周刃4A及第二外周刃4B的立铣刀旋转方向T侧形成有沿这些第一外周刃4A或第二外周刃4B，从切削刃部3的后端朝向前端延伸的排屑槽5A、排屑槽5B。沿第一外周刃4A的排屑槽5A与该第一外周刃4A相同地以螺旋状螺旋而形成，沿第二外周刃4B的排屑槽5B与该第二外周刃4B相同地以直线状延伸。这些排屑槽5A、排屑槽5B在与轴线O正交的截面中以呈凹曲线状的方式凹陷而形成。

如图4所示，立铣刀主体1的前端部上形成有从各个上述排屑槽5A、排屑槽5B向内周侧延伸的中心槽6。该中心槽6的面向立铣刀旋转方向T的壁面形成为将截面呈凹曲线状的所述排屑槽5A、排屑槽5B的壁面切开成平面形状，直至到达立铣刀主体1的外周。

并且，该壁面的前端侧边棱部上形成有从上述第一外周刃4A及第二外周刃4B的前端各自向立铣刀主体1的内周侧延伸的底刃7A、底刃7B。

因此，上述中心槽6的壁面成为底刃7A、底刃7B的前刀面，与第一外周刃4A及第二外周刃4B对应的多条（4条）底刃7A、底刃7B形成为从轴线O方向的前端侧观察时从立铣刀主体1前端部的外周侧朝向内周侧以直线状延伸。

另外，本实施方式的立铣刀为第一外周刃4A及第二外周刃4B的围绕轴线O的旋转轨迹成为以该轴线O为中心的大致圆柱形、并且为该第一外周刃4A及第二外周刃4B与底刃7A、底刃7B以该旋转轨迹大致正交的直角型的立铣刀。

其中，参考图5所示的展开图对第一外周刃4A及第二外周刃4B的配置关系进行说明。如图5所示，本实施方式中，一对第一外周刃4A、第一外周刃4A及一对第二外周刃4B、第二外周刃4B之间分别各自配置于相互夹着轴线O对称的位置，即在切削刃部3的圆周方向上隔开180°的位置。

其中，例如在第一外周刃4A及第二外周刃4B的形成区域的轴线0方向的前端侧中，当构成为相邻的第一外周刃4A和第二外周刃4B的周向距离均相等时，轴线O方向的后端侧中第一外周刃4A和第二外周刃4B相交叉，导致刃长变短。

另一方面，例如在第一外周刃4A及第二外周刃4B的形成区域的轴线0方向的后端侧中，当构成为相邻的第一外周刃4A和第二外周刃4B的周向距离均相等时，轴线O方向的前端侧中第一外周刃4A和第二外周刃4B相交叉，依然导致刃长变短。

对此，本实施方式中，由于如图5所示，构成为在第一外周刃4A及第二外周刃4B的形成区域的轴线O方向的中央，相邻的第一外周刃4A和第二外周刃4B在圆周方向的距离均相等，因此能够确保第一外周刃4A及第二外周刃4B的刃长最长。

接着，对上述结构的立铣刀的作用进行说明。

一边将立铣刀主体1向右方向旋转，一边使切削刃部3与作为加工对象的例如由碳纤维复合材料构成的板材的高度对齐，使之沿板材的面方向移动。其中，由于本实施方式的立铣刀主体1由于具备作为切削阻力低、锋利度高的螺旋刃的第一外周刃4A，因此能够通过主要由该第一外周刃4A形成工件材料的加工面来进行顺畅的切削加工。

其中，本实施方式中，由于立铣刀旋转方向T为右方向，第一外周刃4A为右螺旋右刃，因此在通过该第一外周刃4A的切削加工中容易在板材的上表面侧产生毛刺。针对此现象，除了实施通过上述第一外周刃4A的切削加工之外，还实施通过作为直刃的第二外周刃4B的切削加工，因此能够通过该第二外周刃4B使整个加工面疏通来进行切削加工。通过该第二外周刃4B的切削加工，能够从加工面去除毛刺，因此作为结果能够避免在板材产生毛刺。

另外，例如若将外周刃仅设为直刃，则从抑制毛刺的观点来看是有效的，但是，此时直刃所致的切削阻力变大，很难进行顺畅的切削加工。关于该点，在本实施方式中，通过具备螺旋刃及直刃两者，既能够进行顺畅的切削加工，又能够避免毛刺的产生。

并且，切削加工时，通过作为螺旋刃的第一外周刃4A，只产生朝向板材的上表面侧的力。因此，由于不像具备右螺旋右刃、左螺旋右刃两者的情况，相互反方向的力向板材的板厚方向发挥作用，因此能够防止产生作为工件材料的板材的振动或脱层。

并且，由于通过第一外周刃4A及第二外周刃4B切削时的切屑各自沿这些第一外周刃4A及第二外周刃4B转移至板材的上表面侧及下表面侧，因此可确保切屑的良好的排出性。

并且，切削刃部3的轴线O方向中央部上未形成第一外周刃与第二外周刃的分界部，不会出现精加工面的性状问题。

并且，由于本实施方式中第一外周刃4A为从后端侧朝向前端侧向立铣刀旋转方向T螺旋而形成为螺旋状的右螺旋右刃，因此通过该第一外周刃4A的切削的切屑向板材的上表面侧排出。该切屑向板材的下表面侧排出时，很难从工件材料排出切屑，存在因蓄积的切削热导致工件材料变形的问题，但是，由于在本实施方式中仅向上表面侧排出，因此能够使切屑的处理变得容易，并且避免该问题。

并且，由于作为直刃的一对第二外周刃4B、第二外周刃4B在圆周方向上隔开180°配置，因此切削加工时，第二外周刃4B、第二外周刃4B在夹着轴线O的两侧遍及该整个轴线O方向分别与加工面接触。由此，由于能够确保立铣刀主体1的稳定性，所以能够抑制轴线O的偏斜，并进行更加顺畅且加工面精确度较高的切削加工。

以上，对本发明的立铣刀的实施方式进行了详细说明，但是只要不脱离本发明的技术思想的范围，就不限定于这些实施方式，还能够稍微进行设计变更等。

例如，实施方式中，将立铣刀旋转方向T设为右旋转，并且将第一外周刃4A设为右螺旋右刃，但是不限定于此，也可以将立铣刀旋转方向T设为左旋转，并且将第一外周刃4A设为左螺旋左刃。这种情况也与实施方式相同，既能够将切屑向上表面侧排出，又能够避免产生毛刺。

另一方面，也可以将立铣刀旋转方向T设为右旋转，并且将第一外周刃4A设为左螺旋右刃，并且，还可以将立铣刀旋转方向T设为左旋转，并且将第一外周刃4A设为右螺旋左刃。在这些情况下，虽然切屑向下表面侧排出，但是能够与实施方式相同地避免产生毛刺。

并且，在实施方式中，举出作为外周刃分别各自具备2条，合计4条第一外周刃4A和第二外周刃4B的例子来进行了说明，但是不限定于此，即使是各自具备1条第一外周刃4A和第二外周刃4B的例子，并且，即使是分别具备3条以上的多条这些第一外周刃和第二外周刃的例子，也能够适用本发明。

产业上的可利用性

通过使用本发明所涉及的立铣刀，能够进行对应各种切削状态和各种工件的板厚来抑制产生毛刺的切削加工。并且，能够在切屑的排出性及精加工面的性状上不存在问题地进行顺畅的切削加工。

Claims (3)

1.一种立铣刀，其特征在于，

围绕轴线旋转的立铣刀主体的切削刃部上设置有围绕所述轴线螺旋而形成为螺旋状的第一外周刃和平行于所述轴线延伸而形成为直线状的第二外周刃。

2.如权利要求1所述的立铣刀，其特征在于，

所述第一外周刃从后端侧朝向前端侧向立铣刀旋转方向螺旋而形成为螺旋状。

3.如权利要求1或2所述的立铣刀，其特征在于，

形成有至少一对所述第二外周刃，该一对第二外周刃夹着所述轴线配置于对称的位置。

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