CN103958101B - 切削镶刀及切削工具、以及使用其的切削加工物的制造方法 - Google Patents

切削镶刀及切削工具、以及使用其的切削加工物的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的实施方式所涉及的切削镶刀具备:上表面;下表面;与上表面及下表面分别连接且依次具有第一侧面及第二侧面的侧面;贯通侧面的贯通孔;上刀刃;下刀刃;及位于第一侧面且到达上表面的至少一个上凹部,至少一个上凹部随着从上表面侧朝向下表面侧,相对于连接上刀刃与下刀刃的基准面的凹部的深度变大。本发明还提供具备该切削镶刀的切削工具和使用该切削工具制造切削加工物的方法。

Description

切削镶刀及切削工具、以及使用其的切削加工物的制造方法
技术领域
本发明涉及一种切削镶刀及切削工具、以及使用其的切削加工物的制造方法。
背景技术
作为切削镶刀(以下有时称为“镶刀”。)的一例,日本特开昭58-223513号公报的图3~图5中提出有具备将切削刃部16断开的槽21的结构。而且,通过使槽21在第一侧面11(第二侧面12)侧的深度比在切削刃部16侧的深度小,能够兼顾到与切削时的被切削件之间的间隙的确保及由薄壁而带来的低成本。
然而,由于槽21在第一侧面11(第二侧面12)侧比在切削刃部16侧浅,因此由切削刃部16生成的切屑有可能流入槽的内部而被咬入到切削刃部与被切削件之间。其结果是,可能产生被切削件的加工面品质的降低或镶刀寿命的降低的情况。
因此,谋求具有优异的切屑排出性的镶刀。
发明内容
本发明的课题之一在于提供一种具有优异的切屑排出性的切削镶刀及切削工具、以及使用其的切削加工物的制造方法。
本发明的一个实施方式所涉及的切削镶刀具备:上表面;下表面;侧面,其与所述上表面及所述下表面分别连接,且依次具有第一侧面及第二侧面;贯通孔,其贯通所述第一侧面和所述侧面中的不同于所述第一侧面的面之间;上刀刃,其位于所述上表面与所述侧面之间的交线部,且具有位于所述上表面与所述第一侧面之间的交线部的上主刀刃、及位于所述上表面与所述第二侧面之间的交线部的上副刀刃;下刀刃,其位于所述下表面与所述侧面之间的交线部;及至少一个上凹部,其位于所述第一侧面,且到达所述上表面,其中,所述至少一个上凹部随着从所述上表面侧朝向所述下表面侧,相对于连接所述上刀刃与所述下刀刃的基准面的凹部的深度变大。
本发明的另一实施方式所涉及的切削镶刀具备:上表面;下表面;侧面,其与所述上表面及所述下表面分别连接,且依次具有第一侧面及第二侧面;贯通孔,其贯通所述第一侧面和所述侧面中的不同于所述第一侧面的面之间;上刀刃,其位于所述上表面与所述侧面之间的交线部,且具有位于所述上表面与所述第一侧面之间的交线部的上主刀刃、及位于所述上表面与所述第二侧面之间的交线部的上副刀刃;及至少一个上凹部,其位于所述第一侧面,且到达所述上表面,其中,所述至少一个上凹部随着从所述上表面侧朝向所述下表面侧,以所述第一侧面为基准的槽的深度变大。
本发明的实施方式所涉及的切削工具具备上述的实施方式所涉及的切削镶刀和供所述切削镶刀安装的刀夹。
本发明的实施方式所涉及的切削加工物的制造方法包括:使上述的实施方式所涉及的切削工具旋转的工序;使旋转的所述切削工具的所述上刀刃或所述下刀刃与被切削件接触的工序;使所述切削工具与所述被切削件分离的工序。
根据本发明的实施方式所涉及的切削镶刀,具备贯通侧面的贯通孔、上刀刃、下刀刃、位于第一侧面且到达上表面的至少一个上凹部,至少一个上凹部随着从上表面侧朝向下表面侧,相对于连接上刀刃与下刀刃的基准面的凹部的深度变大,因此在能够使用上刀刃及下刀刃切削而比较难以排出切屑的双面使用的镶刀中,能够抑制由上刀刃生成的切屑被咬入到镶刀侧面与被切削件之间,并且能够通过上凹部有效地将切屑向外部排出。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的切削镶刀的整体立体图,(a)表示第一侧面侧,(b)表示第四侧面侧。
图2是图1所示的切削镶刀的侧视图,(a)是从第一侧面侧观察的图,(b)是从第四侧面侧观察的图。
图3是表示图1所示的切削镶刀的图,(a)是俯视图,(b)是从第三侧面侧观察的侧视图。
图4是表示图1所示的切削镶刀的图,(a)是图3(a)的a-a线剖视图,(b)是图3(a)的b-b线剖视图。
图5是表示本发明的第一实施方式所涉及的切削工具的图,(a)表示整体立体图,(b)表示侧视图,(c)表示主视图(前端视图)。
图6(a)~(c)是表示本发明的第一实施方式所涉及的切削加工物的制造方法的工序图。
图7中,(a)是表示本发明的第二实施方式所涉及的切削工具的整体立体图,(b)是表示本发明的第二实施方式所涉及的切削加工物的制造方法的工序图。
具体实施方式
<切削镶刀>
以下,参照图1~图4,对本发明的实施方式所涉及的切削镶刀进行详细说明。
如图1及图2所示,本实施方式的切削镶刀1大致具备:上表面2;下表面3;与上表面2及下表面3各自连接的侧面4;从侧面4中的一面贯通至另一面的贯通孔9(安装孔);位于上表面2与侧面4之间的交线部的上刀刃51;及位于下表面3与侧面4之间的交线部的下刀刃52。
在此,在本实施方式中,如图1、图3及图4所示,上表面2的一部分作为前刀面23而发挥功能,下表面3的一部作为支承面32而发挥功能,侧面4的一部分作为后隙面而发挥功能。另外,如图3(a)所示,本实施方式的侧面4沿着镶刀1的宽度方向而依次具有第一侧面41及第二侧面42,还具有第三侧面43及第四侧面44。在本实施方式中,第三侧面43以在其与第二侧面42之间夹有第一侧面41的方式设置,第四侧面44位于第二侧面42与第三侧面43之间且与第一侧面41对置。而且,如图1(a)及图2(a)所示,本实施方式的镶刀1具有位于第一侧面41的至少一个上凹部71及至少一个下凹部72。
如图1所示,上述那样的本实施方式的镶刀1呈大致长方体状,上表面2呈四边形。具体地说,如图3(a)所示,在俯视下,本实施方式的上表面2呈大致矩形。俯视是指,从上表面2侧观察镶刀1的状态。在俯视下,呈大致矩形的本实施方式的上表面2将第一侧面41侧的外缘设为长边且将第二侧面42侧的外缘设为短边。
而且,本实施方式的镶刀1是在切削加工中能够使用上表面2中的两条长边的单面两拐角使用的镶刀。另外,如图4所示,本实施方式的镶刀1是能够将上表面2及下表面3这两面分别用作前刀面23、33的双面使用的镶刀。即,本实施方式的上表面2及下表面3分别具有随着从上刀刃51及下刀刃52朝向内侧而厚度变薄的前刀面23、33。另外,本实施方式的上表面2及下表面3分别还具有位于其中央部的平坦的支承面22、32。而且,在本实施方式中,在使用下刀刃52来进行切削加工的情况下,可以将下表面3的一部分用作前刀面33,将上表面2的一部分用作支承面22。
需要说明的是,前刀面23、33的前角优选分别设定为15~25°。前角是指,以分别通过上刀刃51及下刀刃52且与镶刀1的中心轴S1平行的平面为基准的倾斜角度。镶刀1的中心轴S1是贯穿第一侧面41与第四侧面44的轴,是指在侧视下使镶刀1旋转时成为旋转轴的轴。对于侧视,只要在本说明书中没有特别记载,则是指朝向第一侧面41观察镶刀1的状态,即第一侧面41的侧视。
如以上那样,本实施方式的镶刀1是使用位于上下两表面2、3的上刀刃51及下刀刃52而能够切削的双面使用的镶刀,因此,上下两表面2、3在切削加工中能够使用共计四个拐角。本实施方式的镶刀1只要是例如厚度为6~15mm、宽度为8~25m、纵深为6~12mm即可。
以下,对本实施方式所涉及的镶刀1的各构成要素进行详细说明。
(关于贯通孔)
本实施方式的贯通孔9具有将镶刀1固定于后述的刀夹10、10’的作用。如图1及图2所示,本实施方式的贯通孔9贯通第一侧面41与侧面4中的不同于第一侧面41的面、即第四侧面44之间。更具体地说,本实施方式的贯通孔9贯通第一侧面41的大致中央部与第四侧面44的大致中央部之间。而且,例如,如后述的图5所示,通过向贯通孔9插入安装螺钉92(固定构件)进而将其螺纹拧入刀夹10,能够将镶刀1固定于刀夹10。需要说明的是,本实施方式的贯通孔9的中心轴位于与镶刀1的中心轴S1相同的位置。
(关于上刀刃及下刀刃)
本实施方式的上刀刃51如上所述位于上表面2与侧面4之间的交线部,如图1(a)及图3(a)所示,具有位于上表面2与第一侧面41之间的交线部的上主刀刃51a、及位于上表面2与第二侧面42之间的交线部的上副刀刃51b。
如图5所示,本实施方式的上主刀刃51a是配置在例如刀夹10的外周侧且在切削作用下对切屑生成起到主要作用的刀刃。另外,如图1(a)、图2(a)及图3(a)所示,本实施方式的上主刀刃51a具有由位于第一侧面41的至少一个上凹部71断开的多个断开上刀刃511。
本实施方式的上副刀刃51b与上主刀刃51a连续,例如如图5所示配置在刀夹10的正面侧(前端侧),且起到提高被切削件的加工表面精度的作为修光刃的作用。另外,本实施方式的上副刀刃51b在俯视及第二侧面42的侧视下都呈直线状。
另一方面,本实施方式的下刀刃52如上所述位于下表面3与侧面4之间的交线部,如图1(a)、图2(a)及图3(b)所示,具有位于下表面3与第一侧面41之间的交线部的下主刀刃52a、及位于下表面3与第三侧面43之间的交线部的下副刀刃52b。在本实施方式中,下主刀刃52a及下副刀刃52b的结构与上述的上主刀刃51a及上副刀刃51b相同。
另外,在本实施方式中,在侧视下,上主刀刃51a与下主刀刃52a大致平行,在第二侧面42及第三侧面43的侧视下,上副刀刃51b也与下副刀刃52b大致平行。需要说明的是,上述的上刀刃51也可以具有位于上主刀刃51a与上副刀刃51b之间且在俯视下带有圆角的未图示的拐角刀刃。这方面在下刀刃52中也相同。
(关于侧面、上凹部及下凹部)
本实施方式的侧面4如上所述与上表面2及下表面3分别连接,且具有第一~第四侧面41~44。如图1~图3所示,本实施方式的第一~第四侧面41~44与上表面2的四边形的各边分别连接,各自呈大致矩形。以第一侧面41为例进行具体说明,如图2(a)所示,在侧视下,本实施方式的第一侧面41呈大致矩形。在侧视下,呈大致矩形的本实施方式的第一侧面41将上表面2侧的外缘设为长边且将第二侧面42侧的外缘设为短边。
另外,如图3(b)所示,本实施方式的侧面4以与上表面2及下表面3的平坦的支承面22、32垂直的方式即以实际上不具有后角的方式设置。根据上述结构,能够抑制因镶刀1的壁厚的减薄而导致的耐缺损性的降低。因此,本实施方式的镶刀1与在侧面4和上表面2或下表面3之间具有后角的镶刀相比,由于能够确保镶刀1的壁厚,因此耐缺损性优异。
另一方面,如上所述,在本实施方式的第一侧面41设有至少一个上凹部71及至少一个下凹部72。具体地说,如图1(a)及图2(a)所示,在本实施方式的第一侧面41设有四个上凹部71和四个下凹部72。另外,在本实施方式中,如图1(b)及图2(b)所示,在第四侧面44中也设有至少一个上凹部71及至少一个下凹部72。
在本实施方式中,如图2所示,上凹部71及下凹部72都与镶刀1的厚度方向平行地延伸。而且,如图1~图4所示,本实施方式的上凹部71相对于将上刀刃51与下刀刃52连结起来的基准面P凹陷,并沿着从下表面3侧朝向上表面2的镶刀1的厚度方向延伸而到达上表面2,以将上刀刃51(上主刀刃51a)断开为多个断开上刀刃511。同样地,下凹部72相对于基准面P凹陷,沿着从上表面2侧朝向下表面3的镶刀1的厚度方向延伸而到达下表面3,以将下刀刃52(下主刀刃52a)断开为多个断开下刀刃521。
根据上述结构,由上主刀刃51a或下主刀刃52a生成的切屑在宽度方向上较小地断开,因此能够减小切削时的切削阻力。其结果是,由于切削加工中的抖振及刀刃的缺损减少,因此能够获得优异的加工表面精度,并且能够提高镶刀及切削工具的寿命。具有上述那样的上主刀刃51a及下主刀刃52a的镶刀1在重切削加工时尤为合适。
在此,在本实施方式中,如图4所示,至少一个上凹部71随着从上表面2侧朝向下表面3侧,相对于基准面P的凹部的深度变大。更具体地说,本实施方式的至少一个上凹部71在上表面2侧的端部711附近的区域内,随着从上表面2侧朝向下表面3侧,相对于基准面P的凹部的深度变大。根据上述结构,即便在由上刀刃51生成的切屑流入到上凹部71的情况下,也能够抑制切屑被咬入到镶刀侧面与被切削件之间,从而能够有效地将切屑向外部排出。具体地说,如图4(b)所示,上凹部71的端部711附近相对于基准面P的倾斜角度θ1优选设定为7~12°。
上述的本实施方式的基准面P为平面。而且,本实施方式的第一侧面41如上所述实际上不具有后角并与作为平面的基准面P平行。
另外,如图2所示,本实施方式的至少一个上凹部71随着从上表面2侧朝向下表面3侧而使凹部的宽度变大。根据上述结构,能够获得基于上凹部71的上述效果,同时能够确保多个断开上刀刃511各自的长度,因此能够保持上主刀刃51a的强度。
另一方面,如图1(a)、图2(a)及图4(a)所示,本实施方式的第一侧面41具有位于上述贯通孔9的周围且相对于基准面P凹陷的凹陷部8。根据上述结构,生成的切屑中的难以向外部排出的切屑能够流入凹陷部8的空间,所以能够抑制切屑被咬入到镶刀侧面与被切削件之间。另外,由于能够减少镶刀1的构成材料,因此还能够降低制造成本。
如图2(a)所示,在侧视下,本实施方式的凹陷部8在第一侧面41的宽度方向、即镶刀1的宽度方向上到达比至少一个上凹部71更靠外侧的位置。具体地说,在本实施方式的第一侧面41如上所述设有四个上凹部71。在侧视下,本实施方式的凹陷部8在第一侧面41的宽度方向上到达比四个上凹部71中的任一个都靠外侧的位置。根据上述结构,能够提高基于凹陷部8的上述效果。需要说明的是,上述的凹陷部8的结构在第四侧面44中也是相同的。即,如图1(b)、图2(b)及图4(b)所示,本实施方式的第四侧面44具有与第一侧面41相同的凹陷部8。
在此,如图1及图2所示,本实施方式的上凹部71具有第一上凹部71a与第二上凹部71b这两种凹部。如图4所示,本实施方式的第一上凹部71a及第二上凹部71b都随着从上表面2侧朝向下表面3侧而使凹部相对于基准面P的深度变大。该深度变深的区域优选设定为距离上表面2或下表面3例如2~4mm。
而且,如图2及图4(a)所示,本实施方式的第一上凹部71a从上表面2侧断开凹陷部8而到达贯通孔9。另外,本实施方式的第一上凹部71a在到达贯通孔9的下表面3侧的端部712a的区域内,随着从上表面2侧朝向下表面3侧而使凹部相对于基准面P的深度变大。另一方面,如图2及图4(b)所示,本实施方式的第二上凹部71b的下表面3侧的端部712b与凹陷部8连结。即,本实施方式的第二上凹部71b在下表面3侧的端部712b的区域内,随着从上表面2侧朝向下表面3侧而使凹部相对于基准面P的深度变小。具体地说,如图4(b)所示,第二上凹部71b的端部712b的区域相对于基准面P的倾斜角度θ2优选设定为10~50°。根据这些结构,能够有效地将可以流入到第一上凹部71a及第二上凹部71b中的任一者的切屑向外部排出。另外,由于第二上凹部71b与相对于基准面P凹陷的凹陷部8连结,因此能够与凹陷部8的空间配合地发挥优异的切屑排出性。
另外,在本实施方式中,第一上凹部71a及第二上凹部71b具有下述那样的位置关系。即,如图2所示,在侧视下,第二上凹部71b位于比第一上凹部71a靠外侧的位置。在侧视下,第二上凹部71b位于比贯通孔9靠外侧的位置,并且与贯通孔9分离地设置。在侧视下,第二上凹部71b的下表面3侧的端部712b位于比第一上凹部71a的下表面3侧的端部712a靠下表面3侧的位置。
另外,在本实施方式中,多个上凹部71与多个下凹部72在侧视下隔着凹陷部8而相互分离地设置。根据上述结构,能够提高镶刀1的强度。
需要说明的是,上述的上凹部71的结构在下凹部72中也是相同的。即,如图1及图2所示,本实施方式的下凹部72具有第一下凹部72a与第二下凹部72b这两种凹部。而且,在本实施方式中,第一下凹部72a及第二下凹部72b的结构与上述的第一上凹部71a及第二上凹部71b相同。因此,在本实施方式中,下凹部72的下表面3侧的端部721、第一下凹部72a的上表面2侧的端部722a、及第二下凹部72b的上表面2侧的端部722b的结构都与上述的端部711、712a、712b相同。
需要说明的是,上凹部71及下凹部72的数量可以与被切削件的种类等对应地适当设定。上凹部71及下凹部72的数量越多,抖振及切削阻力越减小,而上刀刃51及下刀刃52的长度即切削面积越变小。上凹部71及下凹部72的数量各自为至少一个即可,但是,例如从在确保镶刀1的强度的同时减小切削阻力的观点出发,相对于一个侧面而言优选为2~4个。
在本实施方式中,上凹部71及下凹部72分别在第一侧面41设置四个,在第四侧面44设置三个。根据上述结构,例如通过依次配置将侧面4相对于刀夹10翻转的镶刀1,能够使第一侧面41的切削留量部及第四侧面44的切削留量部相互补充地进行切削。
上凹部71及下凹部72的位置也可以如本实施方式的镶刀1那样根据各刀刃而有所不同。在该情况下,也能够使第一侧面41的切削留量部及第四侧面44的切削留量部相互补充地进行切削。具体地说,当使第一侧面41与第四侧面44反转时,如图2及图5所示,在反转前后,上凹部71与断开上刀刃511重叠。如此,根据镶刀1,通过将第一侧面41与第四侧面44反转而依次配置,能够仅利用一个种类的镶刀1来抑制切削留量部的产生,同时能够进行切削加工。
<切削工具>
接下来,参照图5及图7(a),对本发明的第一、第二实施方式所涉及的切削工具进行详细说明。如图5及图7(a)所示,第一、第二实施方式所涉及的切削工具20、20’具备多个上述的实施方式所涉及的镶刀1和供这些多个镶刀1安装的刀夹10、10’。以下,按照实施方式而进行详细说明。
(第一实施方式)
首先,作为本发明的第一实施方式所涉及的切削工具,以所谓的正面铣刀加工用的切削工具20为例,参照图5而进行详细说明。
如图5所示,本实施方式所涉及的切削工具20具备的刀夹10主要在正面铣刀加工中使用,具有位于外周前端部的多个镶刀槽10a。而且,在各镶刀槽10a内的外周位置分别安装有镶刀1。具体地说,镶刀1以上表面(前刀面)2朝向箭头A所示的旋转方向、上主刀刃51a位于最外周的状态安装于镶刀槽10a。
另外,在本实施方式中,多个镶刀1以沿着刀夹10的同一圆周上而上主刀刃51a的配置不同的方式安装于刀夹10。而且,多个镶刀1中的两个镶刀1a、1b以彼此的第一侧面41与第四侧面44相反地设置的状态安装于刀夹10。即,沿着刀夹10的同一圆周上而交替安装将第一侧面41朝向外侧的镶刀1a、和将第四侧面44朝向外侧的反转镶刀1b。在本实施方式中,镶刀1a及反转镶刀1b分别构成为两段。
而且,本实施方式的切削工具20通过向镶刀1a及反转镶刀1b各自的贯通孔9插入安装螺钉92(固定构件)并螺纹拧入刀夹10,能够将镶刀1a及反转镶刀1b分别固定于刀夹10。
根据具有上述那样的结构的本实施方式的切削工具20,由于能够使用反转镶刀1b的第四侧面44的上刀刃51(断开上刀刃511)或下刀刃52(断开下刀刃521)来对与镶刀1a的第一侧面41的上凹部71对应的带状的切削留量部进行切削,因此能够在抑制切削留量部的产生的同时进行切削加工。需要说明的是,能够沿着同一圆周上配置的镶刀的数量只要是镶刀1a与反转镶刀1b各自有至少一个即可。镶刀的数量优选为2的倍数。
另外,通过使上述的本实施方式的切削工具20朝向箭头A方向旋转,如后述那样,能够由上刀刃51或下刀刃52来进行被切削件100的切削加工。
(第二实施方式)
接下来,作为本发明的第二实施方式所涉及的切削工具,以作为所谓的入槽用的侧铣刀的切削工具20’为例,参照图7(a)而进行详细说明。
如图7(a)所示,本实施方式所涉及的切削工具20’具备的刀夹10’主要在入槽加工中使用,具有位于大致圆盘状的刀夹10’的外周部的两端侧的多个镶刀槽10a’。而且,在各镶刀槽10a’内的外周位置分别安装有镶刀1。具体地说,镶刀1以上表面(前刀面)2朝向箭头A’所示的旋转方向、上主刀刃51a位于最外周的状态安装于镶刀槽10a’。
另外,在本实施方式中,多个镶刀1以沿着刀夹10’的同一圆周上而上主刀刃51的配置不同的方式交替安装于刀夹10’的外周部的两端侧。而且,多个镶刀1中的两个镶刀1a’、1b’以彼此的第一侧面41与第四侧面44相反地设置的状态安装于刀夹10’。
在此,在本实施方式中,沿着刀夹10’的同一圆周上而两个两个地交替安装将第一侧面41朝向外侧的镶刀1a’、和将第四侧面44朝向外侧的反转镶刀1b’。在本实施方式中,镶刀1a’及反转镶刀1b’分别构成为两列。
而且,本实施方式的切削工具20’通过向镶刀1a’及反转镶刀1b’各自的贯通孔9插入安装螺钉92(固定构件)并螺纹拧入刀夹10’,能够将镶刀1a’及反转镶刀1b’分别固定于刀夹10’。
根据具有上述那样的结构的本实施方式的切削工具20’,由于能够使用反转镶刀1b’的第四侧面44的上刀刃51(断开上刀刃511)或下刀刃52(断开下刀刃521)来对与镶刀1a’的第一侧面41的上凹部71对应的带状的切削留量部进行切削,因此能够在抑制切削留量部的产生的同时进行切削加工。需要说明的是,能够沿着同一圆周上配置的镶刀的数量只要是镶刀1a’与反转镶刀1b’各自有至少一个即可。如本实施方式那样,在两个两个地依次配置镶刀1a’及反转镶刀1b’的情况下,镶刀的数量优选为4的倍数。
另外,通过使上述的本实施方式的切削工具20’朝向箭头A’方向旋转,如后述那样,能够由上刀刃51或下刀刃52来进行被切削件100’的切削加工。
<切削加工物的制造方法>
接下来,参照图6及图7(b),对本发明的第一、第二实施方式所涉及的切削加工物的制造方法进行详细说明。
第一、第二实施方式的切削加工物的制造方法包括:使上述的实施方式所涉及的切削工具20、20’以刀夹10、10’的旋转轴S2、S2’为基准地旋转的工序;使旋转的切削工具20、20’的上刀刃51或下刀刃52与被切削件100、100’的表面接触的工序;使切削工具20、20’与被切削件100、100’分离的工序。以下,按照实施方式进行详细说明。
(第一实施方式)
首先,作为第一实施方式所涉及的切削加工物的制造方法,以所谓的正面铣刀加工为例,参照图6而进行详细说明。
本实施方式所涉及的切削加工物的制造方法包括以下的(i)~(iii)的工序。需要说明的是,在以下的说明中,在未明确记载执行各道工序的顺序的情况下,其顺序可以适当地变更。
(i)如图6(a)所示,使切削工具20以刀夹10(切削工具20)的旋转轴S2为中心而朝向箭头A方向旋转,并且朝向箭头B方向移动,使切削工具20靠近被切削件100的工序。
(ii)如图6(b)所示,使切削工具20朝向箭头C方向移动,使旋转的切削工具20的多个断开上刀刃511的至少一个、及多个断开下刀刃521的至少一个与被切削件100的表面接触以对被切削件100进行切削的工序。
(iii)如图6(c)所示,使切削工具20朝向箭头C方向保持原状态不变地移动,使切削工具20与被切削件100分离的工序。
通过经过以上的各道工序,能够制造将被切削件100切削成图6(c)所示那样的所希望的形状而成的切削加工物110。本实施方式的切削加工物110具有壁面101及加工表面102。
在本实施方式中,由于使用安装有上述镶刀1的切削工具20来对被切削件100进行切削,因此在(ii)的工序中,能够在有效地将生成的切屑向外部排出的同时进行切削加工。另外,在本实施方式中,能够减小切削时的切削阻力,能够减少切削加工中的抖振。此外,在本实施方式中,能够利用一个种类的镶刀在抑制切削留量部的产生的同时进行被切削件100的切削加工。
需要说明的是,在(i)的工序中,切削工具20与被切削件100只要相对接近即可,例如也可以使被切削件100靠近切削工具20。与此相同地,在(iii)的工序中,被切削件100与切削工具20只要相对远离即可,例如也可以使被切削件100远离切削工具20。
另外,在还接着进行切削加工(铣刀加工)的情况下,只要保持使切削工具20旋转的状态,重复进行使切削工具20的断开上刀刃511及断开下刀刃521与被切削件100的不同位置接触的工序即可。
需要说明的是,当使用的断开上刀刃511及断开下刀刃521发生了损耗时,使镶刀1a及反转镶刀1b相对于中心轴S1旋转180°,使用未使用的断开上刀刃511及断开下刀刃521即可。
(第二实施方式)
接下来,作为第二实施方式所涉及的切削加工物的制造方法,以由所谓的侧铣刀进行的入槽加工为例,参照图7(b)而进行详细说明。
本实施方式所涉及的切削加工物的制造方法包括以下的(i)~(iii)的工序。需要说明的是,在以下的说明中,在未明确记载执行各道工序的顺序的情况下,其顺序也可以适当地变更。
(i)使切削工具20’以刀夹10’(切削工具20’)的旋转轴S2’为中心而朝向箭头A’方向旋转的工序。然后,使切削工具20’朝向箭头D方向移动而靠近被切削件100’。
(ii)如图7(b)所示,使旋转的切削工具20’的多个断开上刀刃511的至少一个、及多个断开下刀刃521的至少一个与被切削件100’的表面接触的工序。
(iii)如图7(b)所示,使切削工具20’朝向箭头E方向移动,使切削工具20’与被切削件100’分离的工序。
通过经过以上的各道工序,能够制造将被切削件100’切削成所希望的形状而成的切削加工物110’。
另外,在继续执行切削加工(入槽加工)的情况下,只要进行与上述的第一实施方式中说明过的内容相同的方法即可。在切削加工(入槽加工)中使用的刀刃部分发生了损耗的情况下,也进行与上述的第一实施方式相同的方法即可。
需要说明的是,本发明并不局限于上述的实施方式,而是能够在本发明的范围内加以较多的修正及变更,这是自不待言的。
例如,在上述的实施方式的镶刀1中,虽然以将上刀刃51与下刀刃52连结起来的基准面P为基准来规定上凹部71及下凹部72的凹陷,但也可以将其代替为以侧面4(第一侧面41及第四侧面44)的表面为基准来进行判断。即,与上述实施方式不同,在侧面4具有后角的情况下,以具有该后角的侧面4为基准。具体地说,本实施方式的镶刀1具备:上表面2;下表面3;与上表面2及下表面3分别连接且依次具有第一侧面41及第二侧面42的侧面4;贯通第一侧面41和侧面4中的不同于第一侧面41的面(第四侧面44)之间的贯通孔9;位于上表面2与侧面4之间的交线部,且具有位于上表面2与第一侧面41之间的交线部的上主刀刃51a、及位于上表面2与第二侧面42之间的交线部的上副刀刃51b的上刀刃51;位于第一侧面41且到达上表面2的至少一个上凹部71,至少一个上凹部71随着从上表面2侧朝向下表面3侧而使以第一侧面41为基准的槽的深度变大。
另外,在上述的实施方式的镶刀1中,虽然使位于同一侧面4的上凹部71的数量及下凹部72的数量相同,但也可以将其代替为使位于同一侧面4的上凹部71的数量及下凹部72的数量不同。在该情况下,通过使上下表面2、3反转并依次安装于刀夹10,也能够起到与上述实施方式相同的效果。
另外,在上述的实施方式中,虽然以镶刀1的上表面2呈大致矩形的情况为例进行了说明,但上表面2只要是呈大致多边形的形状即可,对其并没有特别地限定。例如,在俯视下,上表面2只要是三角形、五边形、六边形、八边形等本领域技术人员在普通镶刀中使用的形状即可。另外,在上表面2为四边形的情况下,可以采用正方形及平行四边形。需要说明的是,从上表面2将所有的边用作刀刃的观点出发,优选例如正方形、正五边形等那样各边的长度相等的形状。另外,在上表面2为正五边形的情况下,能够在确保刀刃长度的同时较多地设置刀刃,并且能够使用多个侧面作为相对于刀夹的抵接面。

Claims (23)

1.一种切削镶刀,具备:
上表面;
下表面;
侧面,其与所述上表面及所述下表面分别连接,且依次具有第一侧面及第二侧面;
贯通孔,其贯通所述第一侧面和所述侧面中的不同于所述第一侧面的面之间;
上刀刃,其位于所述上表面与所述侧面之间的交线部,且具有位于所述上表面与所述第一侧面之间的交线部的上主刀刃、及位于所述上表面与所述第二侧面之间的交线部的上副刀刃;
下刀刃,其位于所述下表面与所述侧面之间的交线部;及
至少一个上凹部,其位于所述第一侧面,且到达所述上表面,
所述切削镶刀的特征在于,
所述至少一个上凹部随着从所述上表面侧朝向所述下表面侧,相对于连接所述上刀刃与所述下刀刃的基准面的凹部的深度变大。
2.根据权利要求1所述的切削镶刀,其中,
所述基准面为平面。
3.根据权利要求2所述的切削镶刀,其中,
所述第一侧面与作为所述平面的所述基准面平行。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的切削镶刀,其中,
所述至少一个上凹部随着从所述上表面侧朝向所述下表面侧,凹部的宽度变大。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的切削镶刀,其中,
在俯视下,所述上表面为大致矩形。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的切削镶刀,其中,
在所述第一侧面的侧视下,所述第一侧面为大致矩形。
7.根据权利要求6所述的切削镶刀,其中,
在所述第一侧面的侧视下,所述大致矩形的所述第一侧面将所述上表面侧的外缘作为长边且将所述第二侧面侧的外缘作为短边。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的切削镶刀,其中,
所述第一侧面具有位于所述贯通孔的周围且相对于所述基准面凹陷的凹陷部。
9.根据权利要求8所述的切削镶刀,其中,
在所述第一侧面的侧视下,所述凹陷部在所述第一侧面的宽度方向上比所述至少一个上凹部到达外侧的位置。
10.根据权利要求8所述的切削镶刀,其中,
所述至少一个上凹部具有第一上凹部,
所述第一上凹部从所述上表面侧断开所述凹陷部而到达所述贯通孔。
11.根据权利要求10所述的切削镶刀,其中,
所述第一上凹部在到达所述贯通孔的所述下表面侧的端部的区域中,随着从所述上表面侧朝向所述下表面侧,相对于所述基准面的凹部的深度变大。
12.根据权利要求8所述的切削镶刀,其中,
所述至少一个上凹部还具有第二上凹部,
所述第二上凹部的所述下表面侧的端部与所述凹陷部连结。
13.根据权利要求12所述的切削镶刀,其中,
所述第二上凹部在所述下表面侧的端部的区域中,随着从所述上表面侧朝向所述下表面侧,相对于所述基准面的凹部的深度变小。
14.根据权利要求12所述的切削镶刀,其中,
在所述第一侧面的侧视下,所述第二上凹部位于比所述第一上凹部靠外侧的位置。
15.根据权利要求12所述的切削镶刀,其中,
在所述第一侧面的侧视下,所述第二上凹部位于比所述贯通孔靠外侧的位置,并且与所述贯通孔分离设置。
16.根据权利要求12所述的切削镶刀,其中,
在所述第一侧面的侧视下,所述第二上凹部的所述下表面侧的端部位于比所述第一上凹部的所述下表面侧的端部靠所述下表面侧的位置。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的切削镶刀,其中,
所述侧面还具有第三侧面,所述第三侧面以在其与所述第二侧面之间夹有所述第一侧面的方式设置,
所述下刀刃具有位于所述下表面与所述第一侧面之间的交线部的下主刀刃、及位于所述下表面与所述第三侧面之间的交线部的下副刀刃。
18.根据权利要求1至3中任一项所述的切削镶刀,其中,
所述切削镶刀还具备位于所述第一侧面且到达所述下表面的至少一个下凹部。
19.根据权利要求18所述的切削镶刀,其中,
所述至少一个上凹部的数量与所述至少一个下凹部的数量不同。
20.根据权利要求18所述的切削镶刀,其中,
所述第一侧面具有位于所述贯通孔的周围且相对于所述基准面凹陷的凹陷部,
在所述第一侧面的侧视下,所述至少一个上凹部及所述至少一个下凹部隔着所述凹陷部而相互分离地设置。
21.一种切削镶刀,具备:
上表面;
下表面;
侧面,其与所述上表面及所述下表面分别连接,且依次具有第一侧面及第二侧面;
贯通孔,其贯通所述第一侧面和所述侧面中的不同于所述第一侧面的面之间;
上刀刃,其位于所述上表面与所述侧面之间的交线部,且具有位于所述上表面与所述第一侧面之间的交线部的上主刀刃、及位于所述上表面与所述第二侧面之间的交线部的上副刀刃;及
至少一个上凹部,其位于所述第一侧面,且到达所述上表面,
所述切削镶刀的特征在于,
所述至少一个上凹部随着从所述上表面侧朝向所述下表面侧,以所述第一侧面为基准的凹部的深度变大。
22.一种切削工具,其特征在于,具备:
权利要求1至21中任一项所述的切削镶刀;及
供所述切削镶刀安装的刀夹。
23.一种切削加工物的制造方法,其特征在于,包括:
使权利要求22所述的切削工具旋转的工序;
使旋转的所述切削工具的所述上刀刃或所述下刀刃与被切削件接触的工序;及
使所述切削工具与所述被切削件分离的工序。
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