CN104507611A - 用于铣刀的切削刀具 - Google Patents

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前田敦彦
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Abstract

本发明用于解决如何确保用于铣刀的切削刀具的良好切削能力和刀尖强度以及如何能够根据用途而响应使用角部数量的增大需求的问题。用于铣刀的切削刀具包括彼此相反的两个多边形主面和多个侧面，并且使用位于主面与侧面彼此相交的位置处的脊线作为切削刃，主面为前刀面，侧面为后刀面。用于铣刀的切削刀具包括彼此相反的两个主侧面和形成为与主侧面连接的多个副侧面。两个主侧面沿安装孔延伸穿过两个主侧面的方向形成有安装孔，并且两个主侧面的面积大于主面的面积。主侧面和副侧面均设置有沿着整个切削刃的沟槽。

Description

用于铣刀的切削刀具
技术领域
本发明涉及一种用于诸如端面铣刀等铣刀的切削刀具。
背景技术
作为用于铣刀的切削刀具，例如，已知一种在下面的专利文献1中描述的切削刀具。
该文献中的切削刀具通常为所谓的竖直使用(vertical use)类型，其中，被称为侧面的面是前刀面。
在该切削刀具中，为了能够使用背部彼此面对的两个侧面作为前刀面，安装孔延伸穿过的面(一般来说，为称为顶面和底面的面)被制成平坦且彼此平行的。这里，“面…平坦且彼此平行”指的是当作为前刀面的侧面为平坦时相对于侧面形成90度的角度的面。
另外，为了向具有这种形式的顶面和底面中的一者(例如，向成为外周后刀面的一侧)提供间隙角(也就是说，为了在与所使用的角部相反的角部的不与工件干涉的位置处提供间隙)，通过在切削刀具沿使径向前角变钝的方向倾斜的同时将切削刀具安装在刀体上来使用切削刀具。
此外，为了还向变为前部后刀面的面(与成为前刀面的侧面相邻的侧面)提供间隙角，顶面和底面具有平行四边形的形状。
引用列表
专利文献
专利文献(PTL)1：日本未审查专利申请公开No.2004-291205
发明内容
技术问题
在顶面和底面具有平行四边形形状的切削刀具中，与顶面和底面具有正方形形状的竖直使用类型的切削刀具中相比，所使用的角部数量减半并且成本更高。
尽管可以使用顶面和底面具有正方形形状的切削刀具的所有角部，但对于正方形形状而言为了向成为前部后刀面的面提供间隙角，需要在切削刀具沿使轴向前角变钝的方向倾斜的同时将切削刀具安装在刀体上。这降低了锐度。
当在该状态下轴向前角变钝时，工具的锐度逐渐降低。另外，当为了补偿这个问题使前刀面倾斜较大的量时，降低了刀刃的强度。
由于前述原因，现有的用于铣刀的竖直使用类型的切削刀具不能满足以下要求：提供良好的锐度、增大刀刃的强度并使所使用的角部的数量最大。
本发明的目的在于满足以下要求：提供良好的锐度、增大刀刃的强度并使所使用的角部的数量最大。
解决技术问题的方案
为此，在本发明中，一种用于铣刀的切削刀具包括彼此相反的两个多边形主面和与所述主面的各边连续地形成的多个侧面，所述主面为前刀面，所述侧面为后刀面，并且位于所述主面与所述侧面彼此相交的位置的脊线用作切削刃，该用于铣刀的切削刀具具有以下结构。
也就是说，所述多个侧面包括彼此相反的两个主侧面和与所述主侧面连续地形成的多个副侧面，安装孔沿所述安装孔延伸穿过的方向设置在所述两个主侧面中，并且所述两个主侧面的面积大于所述主面的面积。另外，所述主侧面和所述副侧面沿着所述切削刃的整个区域设置有沟槽，位于沿着所述切削刃的一侧的所述沟槽的槽面沿深度随着距所述切削刃的距离的增加而逐渐增加的方向倾斜。
本发明的有益效果
在根据本发明的切削刀具中，作为后刀面的侧面沿切削刃设置有与断屑槽类似的沟槽。这些沟槽能够在刀刃附近提供足够间隙。
因此，减少了对工具设计的限制(对切削刀具相对于刀体的安装取向的限制)，并且抑制了轴向前角和径向前角的减小，从而能够提供良好的锐度。
由于能够利用后刀面中的沟槽在刀刃附近提供间隙，因此不需要提供对通过增大前刀面的倾斜角来使轴向前角和径向前角变钝的情况进行补偿的方法。因此，可以提供刀刃的足够强度。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的切削刀具的透视图。
图2示出图1所示的切削刀具的主面。
图3示出图1所示的切削刀具的主侧面。
图4示出图1所示的切削刀具的副侧面。
图5是图1所示的切削刀具的侧面中的沟槽的放大剖视图。
图6是根据本发明的另一实施例的切削刀具的透视图。
图7示出图6所示的切削刀具的主面。
图8示出图6所示的切削刀具的主侧面。
图9示出图6所示的切削刀具的副侧面。
图10是根据本发明的另一实施例的切削刀具的透视图。
图11示出图10所示的切削刀具的主面。
图12示出图10所示的切削刀具的主侧面。
图13示出图10所示的切削刀具的副侧面。
图14是使用图1所示的切削刀具的角切削铣刀的侧视图。
图15是图13所示的角切削铣刀的正视图。
图16是图13所示的角切削铣刀的剖视图。
具体实施方式
下面，将基于图1至图13的附图对根据本发明的用于铣刀的切削刀具的实施例进行描述。
图1至图5示出了用于例如角切削铣刀的切削刀具的实施例。切削刀具1包括彼此相反的两个多边形主面2、2和分别与主面的对应各边连续地形成的多个侧面。
在所示的切削刀具1中，轮廓为矩形的主面2用作前刀面，侧面用作后刀面，位于主面2与侧面相交的位置处的脊线用作切削刃5。
侧面包括彼此相反的两个主侧面3、3和与主侧面3、3连续地形成的副侧面4。安装孔6沿延伸穿过主侧面的方向设置在主侧面3、3中。主侧面3中的一个是后刀面，而另一个主侧面3相对于支承座用作座面。主侧面3的面积大于主面2的面积。
副侧面4与主面2和主侧面3的短边连续地形成。当主侧面3均具有包括四条边的形状(基本形状为正方形或平行四边形)时，副侧面4的数量为2。副侧面4的数量可以根据主侧面3的形状增加至两个以上(副侧面4的数量比各个主侧面的总边数少两个)。
位于主面2与主侧面3相交的位置处的脊线和位于主面2与副侧面4相交的位置处的脊线(也就是说，主面2的所有边)用作切削刃5。
在主侧面3和副侧面4中沿着切削刃5的整个区域形成有沟槽7。如图5所示，在各个沟槽7中，位于沿切削刃5的一侧的槽面7a以角度θ沿深度随着距切削刃5的距离的增加而逐渐增加的方向倾斜。利用这种倾斜，位于切削刃附近的后刀面(侧面)设置有间隙角(clearance angle)，从而即使切削刀具不沿使轴向前角或径向前角变钝的方向倾斜，也防止切削刃附近的后刀面与工件发生干涉。
当各个沟槽7的槽面7a的倾斜角θ设定为大于或等于2度的角度时，可靠地防止切削刀具与工件的干涉，这是期望的。倾斜角θ的上限值可以为10度的量级，以抑制刀刃的强度的降低。
优选的是，各个沟槽7的槽宽W大于或等于0.5mm且小于或等于5mm。当各个槽宽W大于或等于0.5mm时，能够可靠地防止与工件的干涉。
在所谓的水平安装类型的切削刀具(其在使用时取向为主侧面是前刀面)中，成为后刀面的面的厚度小。因此，当在该面中设置相同的沟槽时，难以提供可靠地防止干涉的槽宽。然而，在竖直使用类型的切削刀具中，能够提供防止干涉所需的足够槽宽。
尽管从防止干涉的观点来看，槽宽W越大越好，但由于槽宽W的不必要增大会造成切削刀具的座面面积减小，因此槽宽W的上限值为5mm。
在沟槽7所包围的主面2的中央部分设置有座用平地部8。如图1所示，当平地部8的沿高度方向的位置低于切削刃5的沿高度方向的位置时，通过使前刀面(主面2沿切削刃5的区域)9倾斜能够使刀刃变得锋利。
平地部8的沿高度方向的位置可以与切削刃5的沿高度方向的位置位于相同的水平。当刀刃强度比较重要时，该结构比较有利。
尽管在图1所示的切削刀具1中，主侧面3具有矩形形状(其中，忽略副侧面4的沟槽7)，但主侧面3可以具有包括四个以上的偶数个角部的多边形形状。
图6至图9所示的切削刀具1A使用端面铣刀，各个切削刃5包括副切削刃5b，副切削刃5b以预定角度与对应的主切削刃5a连续地形成。
切削刀具1A通过以下方式处理工件：以各副切削刃5b大致垂直于铣刀轴线的方式进行取向而将切削刀具1A安装在刀体上，并且将各主切削刃5a形成为具有预定主偏角(approach angle)的刃。
当使用包括切削刀具1A的铣刀时，相应的副切削刃5b除去形成在加工面上的走刀痕迹，以便提高加工面的精度。根据用途设置副切削刃5b，并且副切削刃5b不是根据本发明的切削刀具的必需要素。
将上述两种形式的切削刀具1旋转180度或反转180度，以改变主面的角部的位置，使得旋转之前和之后或反转之前和之后的主面的轮廓形状彼此重叠。
因此，四个角部可以用于右手使用，并且四个角部可以用于左手使用，使得可以使用总共8个角部。如图10至图13所示，各个主侧面3可以具有平行四边形的形状。
虽然在这种形式下，与已有形式相比，如图所示，所使用的角部的数量减半，但能够在抑制因改变切削刃5沿高度方向的位置而造成的刀刃强度的降低的同时，提供锐度和加工效率被认为比较重要的形式。
图14至图16示出了根据本发明的实施例的铣刀。根据实施例的铣刀10是使用图1所示的切削刀具1的角切削铣刀。
通过设置带有沟槽7的主侧面3和副侧面，铣刀10设置成可以以接近于零度的图14所示的轴向前角γp和图15所示的径向前角γ执行相对于刀体11的端部的外周处的支承座12的安装操作。
因此，提供了良好的锐度，并且由于刀刃不需要相当锋利，因此还可以提供了刀刃强度。根据用途，可以使用两个主面2、2的所有角部，以便能够满足降低工具成本的要求。
严格举例说明了上文所公开的本发明的实施例的结构，使得本发明的范围不限于其说明书的范围。本发明的范围由权利要求书的语句表示，并且包括落入与权利要求书的语句等同的范围和意思内的所有修改。
附图标记列表
1 切削刀具
2 主面
3 主侧面
4 副侧面
5 切削刃
6 安装孔
7 沟槽
8 平地部
9 前刀面(主面沿切削刃的区域)
W 槽宽
10 角切削铣刀
11 刀体
12 支承座
13 紧固螺栓

Claims (3)

1.一种用于铣刀的切削刀具，所述切削刀具包括彼此相反的两个多边形主面和与所述主面的各边连续地形成的多个侧面，所述主面为前刀面，所述侧面为后刀面，并且位于所述主面与所述侧面彼此相交的位置的脊线用作切削刃，
其中，所述多个侧面包括彼此相反的两个主侧面和与所述主侧面连续地形成的多个副侧面，安装孔沿所述安装孔延伸穿过的方向设置在所述两个主侧面中，并且所述两个主侧面的面积大于所述主面的面积，并且
所述主侧面和所述副侧面沿着所述切削刃的整个区域设置有沟槽，位于沿着所述切削刃的一侧的所述沟槽的槽面沿深度随着距所述切削刃的距离的增加而逐渐增加的方向倾斜。
2.根据权利要求1所述的用于铣刀的切削刀具，其中，位于沿着所述切削刃的一侧的各个沟槽的槽面的倾斜角大于或等于2度，各个沟槽的槽宽大于或等于0.5mm且小于或等于5mm。
3.根据权利要求1或2所述的用于铣刀的切削刀具，其中，各个主面的中央部分设置有安置在刀体的支承座上的平地部，并且所述平地部的位置低于所述切削刃的位置，所述前刀面是倾斜的且设置在所述切削刃与所述平地部之间。
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