CN104321155B - 切削镶刀、切削工具及被切削加工物的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个方式所涉及的切削镶刀(1)具备:上表面(3)、下表面(5)、侧面(7)及上切削刃(9),上切削刃(9)具有呈向外侧凸出的曲线形状的第一主切削刃(23)和呈直线形状且与该第一主切削刃(23)连续的第一副切削刃(25),侧面(7)具有第一倾斜面(35),所述第一倾斜面(35)是与第一主切削刃(23)相连的部分,该第一倾斜面(35)相对于连结上表面(3)的中心和下表面(5)的中心的假想直线随着从上表面(3)朝向下表面(5)而向外侧倾斜,侧面(7)的第一倾斜面(35)相对于假想直线的倾斜角随着从与第一主切削刃(23)的端部相连的部分朝向与第一主切削刃(23)的中心相连的部分而增大。

Description

切削镶刀、切削工具及被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、切削工具及被切削加工物的制造方法。
背景技术
一直以来,作为在被切削件的切削加工中使用的切削工具,公知有专利文献1所记载的切削镶刀。具体而言,专利文献1所记载的切削镶刀在正面铣削加工或者立铣加工这种旋转切削加工中使用。专利文献1所记载的切削镶刀具有形成于上表面与侧面的交线部的上切削刃和形成于下表面与侧面的交线部的下切削刃。切削刃由在俯视观察时呈凸曲线形状的主切削刃和与该主切削刃连续且呈直线形状的副切削刃构成。
在具备这种主切削刃及副切削刃的情况下,主要通过主切削刃进行被切削件的切削加工。此时,副切削刃可以在切削加工中使用,然而为了改善加工表面,有时也作为修光刃来使用。
在使用专利文献1记载的切削镶刀进行切削加工的情况下,作为切削刃具有上切削刃及下切削刃,因此为了避免切削加工时的相反侧的切削刃的干涉,将刀架的轴向前角及径向前角设定为负值。然而,在轴向前角及径向前角为负值的情况下,切削刃的锋利度降低,因此要求增大前角。其结果是,刃尖强度降低,产生切削镶刀的耐久性降低的课题。
本发明是鉴于上述课题而实施的发明,其提供一种使切削刃的锋利度良好并且耐久性良好的切削镶刀、切削工具及切削加工物的制造方法。
专利文献1:日本特开2012-500732号公报
发明内容
基于本发明的一个方式的切削镶刀具备:下表面;上表面;侧面,其与所述下表面和所述上表面分别连接;上切削刃,其位于所述上表面与所述侧面的交线部。所述上切削刃具有呈向外侧凸出的曲线形状的第一主切削刃和呈直线形状且与该第一主切削刃连续的第一副切削刃。所述侧面具有第一倾斜面和第一平行面,所述第一倾斜面是与所述第一主切削刃相连的部分、且相对于连结所述上表面的中心和所述下表面的中心的假想直线随着从所述上表面朝向所述下表面而向外侧倾斜,所述第一平行面是与所述第一副切削刃相连的部分、且与所述假想直线平行。而且,上述方式的切削镶刀的特征在于,所述侧面的所述第一倾斜面相对于所述假想直线的倾斜角随着从与所述第一主切削刃的端部相连的部分朝向与所述第一主切削刃的中心相连的部分而增大。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的切削镶刀的立体图。
图2是图1所示的切削镶刀的俯视图。
图3是图1所示的切削镶刀的侧视图。
图4是图2所示的切削镶刀的D1-D1截面的剖视图。
图5是将图4所示的切削镶刀的区域A1放大的放大剖视图。
图6是图2所示的切削镶刀的D2-D2截面的剖视图。
图7是将图6所示的切削镶刀的区域A2放大的放大剖视图。
图8是图2所示的切削镶刀的D3-D3截面的剖视图。
图9是将图8所示的切削镶刀的区域A3放大的放大剖视图。
图10是表示本发明的一个实施方式的切削工具的立体图。
图11是图10所示的切削工具的侧视图。
图12是表示本发明的一个实施方式的切削加工物的制造方法的一个工序的立体图。
图13是表示本发明的一个实施方式的切削加工物的制造方法的一个工序的立体图。
图14是表示本发明的一个实施方式的切削加工物的制造方法的一个工序的立体图。
图15是表示切削加工物(被切削件)的切削情况的概略图。
图16是将图15的区域A4放大的概略图。
具体实施方式
<切削镶刀>
以下,使用附图对一个实施方式的切削镶刀详细地进行说明。但是,在以下所参照的各个附图中,为了便于说明,仅简化地图示了实施方式的构成部件中的为了说明本发明所必需的主要部件。因此,本发明的切削镶刀可以具备在本说明书所参照的各个附图中未示出的任意的结构部件。另外,各个附图中的部件的尺寸并不忠实地体现实际的结构部件的尺寸及各个部件的尺寸比例等。
如图1~9所示,本实施方式的切削镶刀1具有上表面3、下表面5及侧面7。侧面7与上表面3及下表面5分别连接。在上表面3与侧面7的交线部形成有上切削刃9。在下表面5与侧面7的交线部形成有下切削刃11。上表面3及下表面5各自的俯视观察时的形状呈大致圆形状且为大致相同的形状。具体而言,上表面3的外周具有四个圆弧形状的曲线部位。四个曲线部位分别通过在俯视观察时呈直线形状的部位连结。
作为切削镶刀1的材质,例如可以列举出超硬合金或金属陶瓷等。作为超硬合金的组成,例如有在炭化钨(WC)中加入钴(Co)的粉末并进行烧结而生成的WC-Co、在WC-Co中添加炭化钛(TiC)而成的WC-TiC-Co、或在WC-TiC-Co中添加炭化钽(TaC)而成的WC-TiC-TaC-Co。另外,金属陶瓷是在陶瓷成分中复合金属而成的烧结复合材料,具体而言,可以列举出以炭化钛(TiC)或氮化钛(TiN)为主要成分的钛化合物。
切削镶刀1的表面也可以使用化学蒸镀(CVD)法或物理蒸镀(PVD)法通过被膜而进行涂敷。作为被膜的组成,可以列举出炭化钛(TiC)、氮化钛(TiN)、炭氮化钛(TiCN)或氧化铝(Al2O3)等。
本实施方式的切削镶刀1的上表面3及下表面5的最大宽度为5~20mm。另外,从下表面5到上表面3的高度为2~8mm。在此,从下表面5到上表面3的高度是指,上表面3的上端与下表面5的下端之间的与连结上表面3的中心和下表面5的中心的假想直线X平行的方向上的宽度。另外,由于假想直线X连结上表面3的中心和下表面5的中心,因此可以是切削镶刀1的中心轴。
需要说明的是,作为上表面3和下表面5的形状,并不限定于上述方式。例如,俯视观察时的上表面3的形状可以是三角形状、四边形状、五边形状、六边形状或八边形状之类的多边形状。另外,在上表面3具有曲线部位的情况下,该曲线部位也并不限定于圆弧状。作为曲线部位,可以是如抛物线或椭圆曲线那样向外侧凸出的凸曲线状。
从上表面3的中心到下表面5的中心形成有贯穿孔13。因此,贯穿孔13的贯穿方向与上述假想直线X平行。贯穿孔13用于在将切削镶刀1螺纹固定于切削工具101的刀架103时插入螺钉105。需要说明的是,作为将切削镶刀1固定于刀架103的方法,可以代替上述的螺纹固定的方法,而采用使用了夹紧结构的方法。
上表面3具有刃背面15、前刀面17、断屑面19及主面21。刃背面15位于上表面3的外周且与上切削刃9连接。前刀面17位于比刃背面15靠中心侧。另外,前刀面17是随着朝向中心而高度降低的倾斜面。断屑面19位于比前刀面17靠中心侧。另外,断屑面19为由随着朝向中心而高度降低的倾斜面的部位和位于比该倾斜面靠中心侧且高度增高的部位构成的凹形状的结构。主面21位于比断屑面19靠中心侧。另外,主面21是与假想直线X垂直的平坦面。
刃背面15以成为与下表面5大致平行且随着朝向中心而高度降低的倾斜面的方式形成。需要说明的是,“大致平行”不是指严格平行,而是指可以是±5°左右的微小倾斜。在下表面5并不平坦而难以评判是否与下表面5平行的情况下,只需代替下表面5而与假想直线X进行比较即可。即,只需通过评判刃背面15是否与假想直线X垂直即可。
在刃背面15与侧面7的交线部形成有上切削刃9。刃背面15被设置用于提高上切削刃9的强度。在不具有刃背面15的情况下,在前刀面17与侧面7的交线部形成有上切削刃9。位于刃背面15的内侧的前刀面17如上所述是随着朝向中心而高度降低的倾斜面。因此,前刀面17与侧面7所成的内角较小。然而,刃背面15与侧面7所成的内角比前刀面17与侧面7所成的内角大。因此,通过具有刃背面15,能够提高上切削刃9的强度。
需要说明的是,如果以提高上切削刃9的切削性为目的,则可以采用在前刀面17与侧面7的交线部形成有上切削刃9的结构。这是由于上切削刃9成为锋利的形状。刃背面15的宽度用上表面3的外周与前刀面17的外周的间隔来表示。刃背面15的宽度根据切削条件而适当设定,例如在0.05~0.2mm的范围内设定。
前刀面17位于刃背面15的内侧。前刀面17发挥拾取在上切削刃9处被切削出的切屑的作用。因此,被切削件201的切屑以经过前刀面17的表面的方式流动。为了良好地拾取切屑,前刀面17成为随着朝向中心而高度降低的倾斜面。用与前刀面17垂直的截面中的下表面5与前刀面17所成的角度而表示的倾斜角度只要在例如10°~50°的范围内设定即可。前刀面17只要随着朝向中心而高度降低即可。因此,如图4~9所示,可以由在剖视观察时倾斜角度彼此不同的多个区域构成,另外,也可以呈凹曲线形状。
断屑面19位于前刀面17的内侧。断屑面19发挥使流动至前刀面17上的切屑以螺旋状卷曲的作用。通过切屑以螺旋状变形,从而切削镶刀1能够发挥优异的切屑排出性。因此,断屑面19中的接近主面21的区域随着远离外周而高度增高。具体而言,断屑面19成为与上表面3的外周侧相比中心侧的高度较高的倾斜面。用与断屑面19垂直的截面中的、下表面5与断屑面19的上述倾斜面所成的角表示的倾斜角度只要在例如5°~45°的范围内设定即可。
在上表面3与侧面7的交线部形成有上切削刃9。上切削刃9具有呈向外侧凸出的曲线形状的第一主切削刃23和呈直线形状的第一副切削刃25。在本实施方式的切削镶刀1中,作为第一主切削刃23具有四个圆弧状的部位。另外,四个第一主切削刃23之间分别设有直线形状的第一副切削刃25。即,四个第一主切削刃23通过四个第一副切削刃25分别连结。采用各个第一主切削刃23比各个第一副切削刃25长的结构。
需要说明的是,本实施方式的切削镶刀1具有四个第一主切削刃23和四个第一副切削刃25,但第一主切削刃23及第一副切削刃25的个数并不限定于四个,例如也可以是两个、三个、五个或六个以上。
在使用了本实施方式的切削镶刀1的图10所示的切削工具101中,四个第一主切削刃23中的一个作为主切削刃而在被切削件201的切削加工中使用。此时,与在该切削加工中使用的第一主切削刃23相邻的第一副切削刃25作为“修光刃”在切削加工中使用。作为修光刃使用的第一副切削刃25以与被切削件201的上表面3平行的方式配置于刀架103。
需要说明的是,此时,上表面3与侧面7的交线部不是由两个的面相交而形成的严格的线形状。当上表面3与侧面7的交线部削尖成锐角时,上切削刃9的耐久性降低。因此,可以实施使上表面3与侧面7相交的部分成为略微曲面形状的、所谓的珩磨加工。
上切削刃9具有朝向下表面5凹陷的多个第一凹部27。多个第一凹部27分别朝向下表面5凹陷。因此,多个第一凹部27在侧视观察时呈朝向上方开口的凹形状。在上切削刃9具有这种第一凹部27的情况下,与上切削刃9呈与上表面3平行的直线形状的情况相比,容易使第一凹部27中的相对于上表面3倾斜的部分与被切削件201倾斜地接触。由此,能够减小切削所需的力,因此能够良好地对被切削件201进行加工。
另外,本实施方式的切削镶刀1除了具备形成于上表面3与侧面7的交线部的上切削刃9以外,还具备形成于下表面5与侧面7的交线部的下切削刃11。在将切削镶刀1安装于刀架103时,通过上下翻转地安装能够使下切削刃11发挥与上切削刃9相同的功能。因此,在本实施方式的切削镶刀1中,下表面5具有与上表面3相同的结构。具体而言,下表面5与上表面3同样地,具有刃背面15、前刀面17、断屑面19及主面21。
另外,下切削刃11具有与上切削刃9相同的功能,因此下切削刃11具有呈向外侧凸出的曲线形状的第二主切削刃29和呈直线形状的第二副切削刃31。在本实施方式的切削镶刀1中,作为第二主切削刃29具有四个圆弧状的部位。另外,四个第二主切削刃29之间分别设有直线形状的第二副切削刃31。即,四个第二主切削刃29通过四个第二副切削刃31连结。采用各个第二主切削刃29比各个第二副切削刃31长的结构。另外,下切削刃11具备与上切削刃9的第一凹部27对应的第二凹部33。即,下切削刃11具有朝向上表面3凹陷的多个第二凹部33。
在上表面3与下表面5之间形成有侧面7。侧面7与表面3及下表面5分别连接。侧面7具有第一倾斜面35和第一平行面37,所述第一倾斜面35是与第一主切削刃23相连的部分、且相对于连结上表面3的中心和下表面5的中心的假想直线X以随着从上表面3朝向下表面5而向外侧突出的方式倾斜,所述第一平行面37是与第一副切削刃25相连的部分、且与假想直线X平行。在此,“外侧”是指在俯视观察切削镶刀1时远离切削镶刀1的中心轴的方向。
具体而言,侧面7具有与上表面3的外周缘中的曲线部位即第一主切削刃23连接的曲面状的部位和与上表面3的外周缘中的直线部位即第一副切削刃25连接的平面状的部位。曲面状的部位具有与上表面3相连的部分、与下表面5相连的部分及位于这些部分之间的部分。该与上表面3相连的部分是相对于假想直线X随着从上表面3朝向下表面5以倾斜角θ向外侧倾斜的第一倾斜面35。另外,上述的平面状的部位是第一平行面37。
在使用具有凸曲线形状的第一主切削刃23及直线形状的第一副切削刃25的切削镶刀1进行切削加工的情况下,与作为修光刃的第一副切削刃25相比,在第一主切削刃23从被切削件201施加有大的切削阻力。并且,在第一主切削刃23呈凸曲线形状的情况下,如图15、16所示,在第一主切削刃23的远离第一副切削刃25的部分处被切削出的被切削件201的厚度增大。因此,在该部分施加有相对较大的力。
更具体而言,在使用上切削刃9进行切削加工的情况下,首先切削Z1的区域。在切削了Z1的区域后或在切削Z1的区域的同时,切削工具101从左向右滑动。然后,接下来通过切削镶刀1切削Z2的区域。在切削了Z2的区域后或在切削Z2的区域的同时,切削工具101从左向右滑动。然后,接下来通过切削镶刀1切削Z3的区域。如此,通过组合基于切削镶刀1的切削加工和具备切削镶刀1的切削工具101的滑动从而进行被切削件201的正面铣削加工。
此时,第一主切削刃23呈凸曲线形状,因此在第一主切削刃23的中心处切削出的切屑的厚度R2比在第一主切削刃23的接近第一副切削刃25的端部处切削出的切屑的厚度R1大。因此,在第一主切削刃23的中心与端部相比容易施加大的力。
在本实施方式的切削镶刀1中,侧面7的第一倾斜面35相对于假想直线X的倾斜角θ随着从与第一主切削刃23的端部相连的部分朝向与第一主切削刃23的中心相连的部分而增大。即,成为第一主切削刃23的中心处的刃尖的厚度相对较厚的形状。因此,即使在为了提高切削刃的锋利度而增大前角的情况下,也能够提高施加有相对较大的力的部位、即与第一主切削刃23的中心相连的部分的刃尖强度。其结果是,能够提供切削刃的锋利度良好且耐久性良好的切削镶刀1。
另外,在本实施方式的切削镶刀1中,侧面7的第一倾斜面35除了形成有作为约束面的第三凹部43的部分以外,与假想直线X平行的方向上的宽度固定。在本实施方式的切削镶刀1中,使侧面7的与第一主切削刃23相连的部分(第一倾斜面35)相对于假想直线X的倾斜角随着从与第一主切削刃23的端部相连的部分朝向与第一主切削刃23的中心相连的部分而增大。由此,实现了各个切入位置处的上切削刃9的强度的最佳化。
此时,如果第一倾斜面35的与假想直线X平行的方向上的宽度较小,则上切削刃9的强度降低。特别是,在局部较小的情况下,可能会在该宽度较小的部分施加有较大负载。然而,在与假想直线X平行的方向上的宽度固定的情况下,能够抑制上切削刃9的强度偏差,因此能够进一步提高上切削刃9整体的强度。
另外,侧面7的第一倾斜面35的下端位于比前刀面17的下端低的位置。在切削加工时,从被切削件201对上切削刃9施加有伴随切削阻力的力。此时,容易在刃背面15及前刀面17施加有比较大的力。通过使侧面7的第一倾斜面35的下端位于比前刀面17的下端低的位置,能够确保形成有这些面的部分处的、刃背面15及前刀面17与侧面7之间的与假想直线X垂直的方向上的厚度。因此,能够进一步提高切削镶刀1的耐久性。
另外,本实施方式的切削镶刀1具备位于下表面5与侧面7的交线部的下切削刃11。由于设定为即使在使用下切削刃11的情况下同样锋利度良好且耐久性良好的切削镶刀1,因此侧面7具有第二倾斜面39和第二平行面41,所述第二倾斜面39是与第二主切削刃29相连的部分、且相对于假想直线X随着从下表面5朝向上表面3而向外侧倾斜,所述第二平行面41是与第二副切削刃31相连的部分、且与假想直线X平行。在本实施方式的切削镶刀1中,第一平行面37和第二平行面41处于同一平面。
另外,在本实施方式的切削镶刀1中,上切削刃9和下切削刃11上下重合。在上切削刃9和下切削刃11不上下重合的情况下,侧面7的第一平行面37和第二平行面41成为不同的面,因此第一倾斜面35的与假想直线X平行的方向上的宽度和第二倾斜面39的与假想直线X平行的方向上的宽度成为不同的值。
即,在第一倾斜面35及第二倾斜面39的至少一方,产生第一倾斜面35的与假想直线X平行的方向上的宽度局部较小的区域。在这种情况下,如上所述,容易使上切削刃9或下切削刃11的强度产生偏差。然而,通过上切削刃9和下切削刃11上下重合,能够降低使上切削刃9及下切削刃11的强度产生偏差的可能性。
在本实施方式的切削镶刀1中,在包含假想直线X及第一主切削刃23的中心的截面中,第二倾斜面39相对于假想直线X的倾斜角与第一倾斜面35相对于假想直线X的倾斜角相同。另外,如图6所示,在包含假想直线X及第一主切削刃23的中心的截面中,第二倾斜面39的与假想直线X平行的方向上的宽度和第一倾斜面35的与假想直线X平行的方向上的宽度相同。这是为了降低使上切削刃9及下切削刃11的强度产生偏差的可能性。
在本实施方式的切削镶刀1中,如上所述,在刃背面15与断屑面19及主面21之间,具有呈随着朝向中心而高度降低的倾斜面的形状的前刀面17。用俯视观察时的前刀面17的外周与内周之间的间隔来表示的前刀面17的宽度W1,随着从与第一主切削刃23的端部相连的部分朝向与第一主切削刃23的中心相连的部分而增大。
需要说明的是,与第一主切削刃23的端部相连的部分是指俯视观察时的连结上表面3的中心和第一主切削刃23的端部的直线与前刀面17的外周的交点。另外,与第一主切削刃23的中心相连的部分是指俯视观察时的连结上表面3的中心和第一主切削刃23的中心的直线与前刀面17的外周的交点。
此外,在本实施方式的切削镶刀1中,位于前刀面17的内侧、且呈随着朝向中心而高度增高的倾斜面的形状的断屑面19的宽度W2,随着从与第一主切削刃23的端部相连的部分朝向与第一主切削刃23的中心相连的部分而增大。
需要说明的是,断屑面19的宽度是指俯视观察时的通过上表面3的中心和外周的直线与断屑面19的两个交点、外周侧的交点与中心侧的交点之间的间隔。另外,与第一主切削刃23的端部相连的部分是指俯视观察时的连结上表面3的中心和第一主切削刃23的端部的直线与断屑面19的交点。另外,与第一主切削刃23的中心相连的部分是指连结上表面3的中心和第一主切削刃23的中心的直线与断屑面19的交点。
如此,由前刀面17及断屑面19构成的凹面整体的宽度随着从与第一主切削刃23的端部相连的部分朝向与第一主切削刃23的中心相连的部分而增大。
如上所述,第一主切削刃23呈凸曲线形状。另外,在第一主切削刃23的中心处切削出的切屑的厚度R2比在第一主切削刃23的接近第一副切削刃的端部处切削出的切屑的厚度R1大。因此,在第一主切削刃23的中心处切削出的切屑与在第一主切削刃23的接近第一副切削刃的端部处切削出的切屑相比难以卷曲。
然而,在前刀面17及断屑面19采用上述结构的情况下,前刀面17及断屑面19中的相对厚度较大的切屑流过的区域的宽度相对较大,因此能够在不增大由前刀面17及断屑面19构成的凹面整体的情况下稳定地使切屑卷曲。
另外,在本实施方式的切削镶刀1中,与第一主切削刃23的中心相连的部分的前刀面17及断屑面19的下端的高度、即凹面的底部的高度比与第一主切削刃23的端部相连的部分的凹面的底部的高度低。换言之,与第一主切削刃23的中心相连的部分的凹面的深度比与第一主切削刃23的端部相连的部分的凹面的深度深。
因此,即使是在第一主切削刃23的中心处被切削出且流过凹面的与第一主切削刃23的中心相连的部分的、相对厚度较大的切屑,也能够稳定地导入至凹面而卷曲。
侧面7具有多个第三凹部43。第三凹部43作为在将切削镶刀1安装于刀架103而使用时的向刀架103的约束面而发挥功能。即,侧面7具有多个凹状的约束面。
而且,在本实施方式的切削镶刀1中,这些约束面的至少一部分位于第一凹部27的底部的下方。即,多个第三凹部43的各个凹部的至少一部分位于第一凹部27的底部的下方。多个第三凹部43在俯视透视观察时比上切削刃9更向上表面3的中心凹陷。如此,作为向刀架103的约束面的多个第三凹部43不仅形成于侧面7,还位于第一凹部27的底部的各自的下方。
上切削刃9具有第一凹部27,因此在通过上切削刃9对被切削件201进行切削加工的情况下,容易在上切削刃9的第一凹部27的底部施加相对较大的切削阻力。因此,有时应力在该底部附近集中而产生龟裂。然而,通过具有上述的第三凹部43,能够防止第三凹部43处的龟裂的延展。
具体而言,即使在产生有从上切削刃9的第一凹部27的底部经过切削镶刀1的内部朝向下表面5延展的龟裂的情况下,龟裂在第三凹部43的表面露出。因此,能够将该龟裂的影响限制为从上表面3到第三凹部43的局部缺损。换言之,能够将使龟裂延展的力从第三凹部43释放至外部,从而能够降低龟裂到达下表面5的可能性。
另外,多个第三凹部43在俯视透视观察时,比下切削刃11更向下表面5的中心凹陷,且多个第三凹部43的各个凹部的至少一部分位于多个第二凹部33的底部的各自的上方。
因此,在将下切削刃11作为切削刃使用时,即使在产生有从下切削刃11的第二凹部33的底部经过切削镶刀1的内部朝向上表面3延展的龟裂的情况下,龟裂在第三凹部43的表面露出。因此,能够将该龟裂的影响限制为从下表面5到第三凹部43的局部缺损。换言之,能够将使龟裂延展的力从第三凹部43释放至外部,从而能够降低龟裂到达上表面3的可能性。
<切削工具>
接下来,使用附图对本发明的一个实施方式的切削工具101进行说明。
如图10、11所示,本实施方式的切削工具101包括具有旋转中心轴Y的刀架103和多个上述切削镶刀1。刀架103在前端侧的外周面具有多个镶刀槽107。多个切削镶刀1分别安装于镶刀槽107。
刀架103呈以旋转中心轴Y为中心的大致旋转体形状。而且,在刀架103的前端侧的外周面等间隔地设置多个镶刀槽107。镶刀槽107是安装切削镶刀1的部分,且在刀架103的外周面及前端面开口。具体而言,镶刀槽107具有与旋转方向面对的安装座面、位于与安装座面交叉的方向且随着远离安装座面而向接近安装座面的垂线的方向倾斜的多个约束侧面。
而且,在设置于刀架103的多个镶刀槽107上安装有多个切削镶刀1。多个切削镶刀1以上切削刃9从外周面向外侧、即刀架103的侧方突出的方式安装。具体而言,多个切削镶刀1以上切削刃9的圆弧状的曲线部位从刀架103的外周面突出的方式安装于刀架103。由此,上切削刃9的曲线部位被约束于在切削时从刀架103的外周面最突出的位置,因此能够良好地实现本实施方式的切削镶刀1的效果。
需要说明的是,如果切削镶刀1不仅具有上切削刃9还具有下切削刃11的情况,则也可以上下翻转切削镶刀1,以下切削刃11从外周面向刀架103的侧方突出的方式将切削镶刀1安装于镶刀槽107。
另外,多个第三凹部43的至少一个与刀架103抵接。因此,与该刀架103抵接的第三凹部43作为切削镶刀1的向刀架103的约束面而发挥功能。此时,优选为,以第三凹部43的底部远离刀架103的方式抵接。在第三凹部43的底部与刀架103抵接的情况下,由于从刀架103向第三凹部43的底部施加力,从而存在从第三凹部43的底部产生龟裂的可能性。在第三凹部43的底部远离刀架103的情况下,抑制了在第三凹部43的底部施加有上述力的情况。因此,能够降低从第三凹部43产生龟裂的可能性。
在本实施方式中,切削镶刀1通过螺钉105安装于镶刀槽107。即,通过将螺钉105插入切削镶刀1的贯穿孔13,将该螺钉105的前端插入形成于镶刀槽107的螺纹孔(未图示)并使螺纹部彼此螺合,从而将切削镶刀1安装于刀架103。
另外,在本实施方式中,以从外周面向外侧突出的上切削刃9具有负的轴向前角及负的径向前角的方式,将切削镶刀1安装于刀架103。
刀架103可以使用钢、铸铁等。特别是,优选在这些部件中使用韧性较高的钢。
<切削加工物的制造方法>
接下来,使用附图对本发明的一个实施方式的切削加工物的制造方法进行说明。
切削加工物通过对被切削件201进行切削加工而制成。本实施方式中的切削加工物的制造方法包括以下的工序。即,
(1)使以上述实施方式为代表的切削工具101旋转的工序;
(2)使旋转的切削工具101的上切削刃9或下切削刃11与被切削件201接触的工序;
(3)使切削工具101从被切削件201离开的工序。
更具体而言,首先,使切削工具101旋转并接近被切削件201。接下来,如图12、13所示,使切削工具101的上切削刃9与被切削件201接触,对被切削件201进行切削。然后,如图15所示,使切削工具101从被切削件201离开。
在本实施方式中,将被切削件201固定并且使切削工具101接近。另外,在图12、13中,将被切削件201固定并且使切削工具101旋转。另外,在图14中,将被切削件201固定并且使切削工具101离开。需要说明的是,在本实施方式的制造方法的切削加工中,在各个工序中,将被切削件201固定并且移动切削工具101,但是当然并不限定于这种方式。
例如,可以在(1)的工序中,使被切削件201接近切削工具101。同样地,可以在(3)的工序中,使被切削件201从切削工具101离开。在持续进行切削加工的情况下,只需保持使切削工具101旋转的状态,并重复使切削镶刀1的上切削刃9或下切削刃11与被切削件201的不同部位接触的工序即可。在所使用的上切削刃9或下切削刃11磨损时,只需使切削镶刀1相对于贯穿孔13的中心轴(假想直线X)旋转90度,使用尚未使用的上切削刃9或下切削刃11即可。
需要说明的是,作为被切削件201的材质的代表例,可以列举出碳素钢、合金钢、不锈钢、铸铁或非铁金属等。
符号说明
1 切削镶刀
3 上表面
5 下表面
7 侧面
9 上切削刃
11 下切削刃
13 贯穿孔
15 刃背面
17 前刀面
19 断屑面
21 主面
23 第一主切削刃
25 第一副切削刃
27 第一凹部
29 第二主切削刃
31 第二副切削刃
33 第二凹部
35 第一倾斜面
37 第一平行面
39 第二倾斜面
41 第二平行面
43 第三凹部
101 切削工具
103 刀架
105 螺钉
107 镶刀槽
201 被切削件

Claims (13)

1.一种切削镶刀,其具备:
下表面;
上表面;
侧面,其与所述下表面和所述上表面分别连接;
上切削刃,其位于所述上表面与所述侧面的交线部,
所述切削镶刀的特征在于,
所述上切削刃具有呈向外侧凸出的曲线形状的第一主切削刃和呈直线形状且与该第一主切削刃连续的第一副切削刃,
所述侧面具有第一倾斜面和第一平行面,所述第一倾斜面是与所述第一主切削刃相连的部分、且相对于连结所述上表面的中心和所述下表面的中心的假想直线随着从所述上表面朝向所述下表面而向外侧倾斜,所述第一平行面是与所述第一副切削刃相连的部分、且与所述假想直线平行,
所述侧面的所述第一倾斜面相对于所述假想直线的倾斜角随着从与所述第一主切削刃的端部相连的部分朝向与所述第一主切削刃的中心相连的部分而增大。
2.根据权利要求1所述的切削镶刀,其特征在于,
所述侧面的所述第一倾斜面在与所述假想直线平行的方向上的宽度固定。
3.根据权利要求1所述的切削镶刀,其特征在于,
所述上表面具有刃背面和前刀面,所述刃背面位于外周缘且与所述上切削刃连接,所述前刀面被该刃背面包围且随着朝向所述上表面的中心而高度降低,
所述侧面的所述第一倾斜面的下端位于比所述前刀面的下端低的位置。
4.根据权利要求3所述的切削镶刀,其特征在于,
在俯视观察时,所述前刀面的外周与内周的间隔随着从与所述第一主切削刃的端部对应的部分朝向与所述第一主切削刃的中心对应的部分而增大。
5.根据权利要求3或4所述的切削镶刀,其特征在于,
所述上表面具有被所述前刀面包围且随着朝向所述上表面的中心而高度增高的断屑面,
在俯视观察时,所述断屑面的外周与内周的间隔随着从与所述第一主切削刃的端部对应的部分朝向与所述第一主切削刃的中心对应的部分而增大。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的切削镶刀,其特征在于,
还具备位于所述下表面与所述侧面的交线部的下切削刃,
该下切削刃具有呈向外侧凸出的曲线形状的第二主切削刃和呈直线形状且与该第二主切削刃连续的第二副切削刃,
所述侧面具有第二倾斜面和第二平行面,所述第二倾斜面是与所述第二主切削刃相连的部分、且相对于所述假想直线随着从所述下表面朝向所述上表面而向外侧倾斜,所述第二平行面是与所述第二副切削刃相连的部分、且与所述假想直线平行。
7.根据权利要求6所述的切削镶刀,其特征在于,
所述上切削刃和所述下切削刃上下重合。
8.根据权利要求7所述的切削镶刀,其特征在于,
在包含所述假想直线和所述第一主切削刃的中心的截面中,所述第二倾斜面相对于所述假想直线的倾斜角与所述第一倾斜面相对于所述假想直线的倾斜角相同。
9.根据权利要求7所述的切削镶刀,其特征在于,
在包含所述假想直线和所述第一主切削刃的中心的截面中,所述第二倾斜面的与所述假想直线平行的方向上的宽度与所述第一倾斜面的与所述假想直线平行的方向上的宽度相同。
10.一种切削工具,其中,具备:
刀架,其在前端侧具有多个镶刀槽;
权利要求1至5中任一项所述的切削镶刀,其以所述上切削刃向所述刀架的侧方突出的方式安装于所述镶刀槽。
11.一种切削加工物的制造方法,其中,包括:
使权利要求10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切削刃与被切削件接触的工序;
使所述切削工具从所述被切削件离开的工序。
12.一种切削工具,其中,具备:
刀架,其在前端侧具有多个镶刀槽;
权利要求6至9中任一项所述的切削镶刀,其以所述上切削刃或所述下切削刃向所述刀架的侧方突出的方式安装于所述镶刀槽。
13.一种切削加工物的制造方法,其中,包括:
使权利要求12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切削刃或所述下切削刃与被切削件接触的工序;
使所述切削工具从所述被切削件离开的工序。
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