CN105636729A - 粗加工立铣刀 - Google Patents

Abstract

本发明的粗加工立铣刀在立铣刀主体的前端部外周形成有多个角刃(8)及外周刃(5)，外周刃中，以在圆周方向上相邻的外周刃(5)彼此错开凹凸的相位的方式形成有从立铣刀旋转方向观察时波状凹凸的粗加工部(9)，对于在外周刃(5)中粗加工部(9)的最前端的凸部(9A)位于最前端侧的外周刃(5)，该最前端的凸部(9A)的径向顶点(9C)与角刃(8)的径向顶点(8A)一致，或者从立铣刀旋转方向观察时通过以直线状延伸的直线部(10)与角刃(8)的径向顶点(8A)连结，其他外周刃(5)中，粗加工部(9)的最前端的凸部(9A)的径向顶点(9C)从立铣刀旋转方向观察时通过以直线状延伸的直线部(10)与角刃(8)的径向顶点(8A)连结。

Description

粗加工立铣刀

技术领域

本发明涉及一种在形成于绕轴线旋转的立铣刀主体的前端部外周的外周刃形成有从立铣刀旋转方向观察时波状凹凸的粗加工部的粗加工立铣刀。

本申请基于2013年11月12日于日本申请的专利申请2013-233970号要求优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

作为这种粗加工立铣刀，例如专利文献1中提出了如下技术：在绕轴线旋转的立铣刀主体的前端形成有从上述轴线侧朝向外周侧延伸的底刃，并且在立铣刀主体的前端部外周形成有从立铣刀旋转方向观察时波状凹凸的同时向后端侧延伸的外周刃，在该外周刃与上述底刃的外周相连的角部形成有从立铣刀旋转方向观察时在前端外周侧凸曲的角刃。

专利文献1：日本特开2005-279886号公报

然而，通过这种粗加工立铣刀，例如在模具中形成杯状的具有倾斜的内壁面的凹状部时，首先使立铣刀主体以螺旋状旋转的同时通过深挖工件材料的螺旋加工形成直至模具的凹状部的底部位置的孔，接着以扩大该孔的内径的同时沿着凹状部的倾斜的内壁面使立铣刀主体阶梯状地上升的方式，专门使用波形的外周刃实施粗加工，最后沿着凹状部的等高线使立铣刀主体环绕，并且专门使用凸曲的角刃对倾斜的凹状部内面进行精加工。

然而，专利文献1中记载的粗加工立铣刀中，外周刃的波状凹凸部分与凸曲的角刃交叉而在该交点形成锋利的角部，在这样交叉的外周刃与角刃的角部，尤其在粗加工时容易产生缺损。甚至在最后的精加工中，也有可能因该角部导致加工面损伤而无法得到良好的精加工表面精度。

发明内容

本发明是在这种背景下完成，其目的在于提供一种粗加工立铣刀，即使在如上述那样在模具中形成杯状的凹状部的加工中，也不会在立铣刀主体产生缺损，而能够得到良好的精加工表面精度。

为了解决上述课题并实现这种目的，本发明的一方式为一种粗加工立铣刀，在绕轴线旋转的立铣刀主体的前端部外周沿圆周方向隔着间隔形成有多条沿上述轴线方向延伸的排屑槽，其中，所述粗加工立铣刀具备：外周刃，形成于这些排屑槽的朝向立铣刀旋转方向的壁面的外周侧边棱部；底刃，形成于上述壁面的前端侧边棱部；及角刃，以在上述立铣刀主体的前端外周侧凸起的凸曲线状形成于上述外周刃与底刃交叉的角部，上述外周刃中，从上述立铣刀旋转方向观察时波状凹凸的粗加工部以在圆周方向上相邻的外周刃彼此错开凹凸的相位的方式形成，对于在上述外周刃中上述粗加工部的最前端的凸部位于上述轴线方向最前端侧的外周刃，该最前端的凸部的相对于上述轴线的径向顶点与上述角刃的径向顶点一致，或者从上述立铣刀旋转方向观察时通过以直线状延伸的直线部与上述角刃的径向顶点连结，并且，其他外周刃中，上述粗加工部的最前端的凸部的相对于上述轴线的径向顶点从上述立铣刀旋转方向观察时通过以直线状延伸的直线部与上述角刃的径向顶点连结。

因此，在如此构成的粗加工立铣刀中，对于在外周刃中粗加工部的最前端的凸部位于轴线方向最前端侧的外周刃，该最前端的凸部的径向顶点与角刃的径向顶点一致，或者通过直线部与角刃的径向顶点连结，并且，其他外周刃中，最前端的凸部的顶点与角刃的顶点通过直线部连结，因此不会使外周刃的粗加工部与角刃交叉而形成锋利的角部。因此，即使如上述那样在模具中形成杯状的凹状部的情况下，也不会在粗加工时因这种角部而产生缺损，并且也不会在精加工时因角部导致加工面损伤，能够通过一个粗加工立铣刀连续进行加工，因此效率高。

在此，所有外周刃的上述直线部的上述轴线方向的长度可以为上述粗加工部的波形间距的2倍以下。若形成直线部的轴线方向的长度超过粗加工部的波形间距的2倍左右长度的外周刃，则由粗加工时的粗加工部产生的振动抑制效果受损且表面精度下降，结果有可能使精加工表面精度也下降。另外，对于在外周刃中上述粗加工部的最前端的凸部位于上述轴线方向最前端侧的外周刃，该最前端的凸部的相对于上述轴线的径向顶点与角刃的径向顶点一致的情况下，直线部的长度为0。

并且，所有外周刃的上述粗加工部的最前端以外的凸部的相对于上述轴线的径向顶点距离上述轴线的半径可以与最前端的凸部的上述顶点距离上述轴线的半径相等，或者比最前端的凸部的上述顶点距离上述轴线的半径小，且相差不超过0.04mm范围。粗加工部的最前端以外的凸部的相对于上述轴线的径向顶点距离上述轴线的半径大于最前端的凸部的顶点的半径，即，若最前端以外的凸部比最前端的凸部更向外周侧突出，则精加工时粗加工部的最前端以外的凸部与加工面发生干扰而导致精加工表面精度受损。另一方面，若比最前端的凸部的顶点的半径小，且相差超过0.04mm左右，则相反地导致最前端的凸部及角刃过于突出而粗加工时产生较大的未切削部分，有可能使精加工时的切削余量增加而阻碍高效加工或使精加工表面精度劣化。

并且，上述外周刃的上述直线部的后角与上述粗加工部的后角相等，或者比该粗加工部的后角小，且相差不超过2°范围。尤其如上述那样粗加工部中最前端以外的凸部的顶点距离轴线的半径小于最前端的凸部的顶点的半径，则粗加工时的切削余量增大，并且，外周刃的直线部为精加工中与角刃相连且使用于切削的部分，由此可知该直线部的损伤决定立铣刀寿命。因此，优选通过使该直线部的后角至少与粗加工部相等，或将其缩小来增大楔角从而确保切削刃强度。但是，若该直线部的后角超过粗加工部的后角2°而过小，则反而有可能容易产生因磨损等导致的损伤。

另外，对于在上述外周刃中上述粗加工部的最前端的凸部位于上述轴线方向最前端侧的外周刃，其在该最前端的凸部的相对于轴线的径向顶点处，与上述角刃的径向顶点一致，并且从上述立铣刀旋转方向观察时与该角刃的径向顶点的切线夹着角度交叉，或者从上述立铣刀旋转方向观察时通过以直线状延伸的上述直线部与上述角刃的径向顶点连结，并且与该直线部夹着角度交叉，即便是这样，只要相对于上述角刃的径向顶点切线所成的倾斜角或相对于上述直线部所成的倾斜角为10°以下，则能够防止角部变锋利并防止产生缺损等。当然，凸部也可以是凸曲线，并且在该顶点与角刃或直线部相切，且上述倾斜角为0°。

如以上说明，根据本发明的一方式，不会引起立铣刀主体的缺损或精加工表面精度的劣化，而能够通过一个粗加工立铣刀有效地进行在模具中形成具有倾斜内壁面的杯状的凹状部的加工。

附图说明

图1表示本发明的第1实施方式的立体图。

图2是图1所示的实施方式的侧视图。

图3是图1所示的实施方式的放大仰视图。

图4A是从立铣刀旋转方向观察图1所示的实施方式的各切削刃部分的放大图。

图4B是从立铣刀旋转方向观察图1所示的实施方式的各切削刃部分的放大图。

图4C是从立铣刀旋转方向观察图1所示的实施方式的各切削刃部分的放大图。

图4D是从立铣刀旋转方向观察图1所示的实施方式的各切削刃部分的放大图。

图5是从立铣刀旋转方向观察图1所示的实施方式的变形例的切削刃部分的放大图。

图6A是从立铣刀旋转方向观察本发明的第2实施方式的各切削刃部分的放大图。

图6B是从立铣刀旋转方向观察本发明的第2实施方式的各切削刃部分的放大图。

图6C是从立铣刀旋转方向观察本发明的第2实施方式的各切削刃部分的放大图。

具体实施方式

图1至图4D是表示本发明的第1实施方式的图。本实施方式中，立铣刀主体1由硬质合金等硬质材料形成并呈以轴线O为中心的大致圆柱状，其后端部(图1中右上部分。图2中上侧部分)为维持圆柱状的刀柄部2，并且前端部(图1中左下部分。图2中下侧部分)为切削刃部3。这种粗加工立铣刀因刀柄部2被机床的主轴把持而绕轴线O向立铣刀旋转方向T旋转的同时，向与轴线O垂直的方向或相对于该轴线O倾斜地送出来进行模具等的切削加工。

在切削刃3的外周，从立铣刀主体1的前端朝向后端侧沿圆周方向隔着间隔形成有多条(第1实施方式中为四条)排屑槽4，这些排屑槽4形成为以随着朝向立铣刀主体1的后端侧而朝向立铣刀旋转方向T的后方侧的方式扭曲的螺旋状。在各排屑槽4的朝向立铣刀旋转方向T的壁面的外周侧边棱部分别形成有将该壁面作为前刀面的外周刃5。因此，这些外周刃5也形成为以随着朝向立铣刀主体1的后端侧而朝向立铣刀旋转方向T的后方侧的方式扭曲的螺旋状。

并且，在这些排屑槽4的前端部形成为，将该排屑槽4向立铣刀主体1的内周侧进行切割而使凹槽状的中心槽6分别与排屑槽4连通。在与排屑槽4的上述壁面相连的这些中心槽6的朝向立铣刀旋转方向T的壁面的前端侧边棱部，分别形成有从立铣刀主体1的前端内周侧朝向外周侧延伸的底刃7。并且，在这些底刃7与上述外周刃5交叉的角部，角刃8形成为从底刃7的外周端平滑连接到外周刃5的前端，所述角刃8从立铣刀旋转方向T侧观察时如图4A至图4D所示那样呈向立铣刀主体1的前端外周侧凸起的1/4圆弧等的凸曲线状。

另外，本实施方式中，如图3所示，底刃7的长底刃7A、7C及短底刃7B、7D在圆周方向上交替形成，所述长底刃从轴线O的附近向立铣刀主体1的外周侧延伸，所述短底刃从比这些长底刃7A、7C更靠外周侧与轴线O隔开间隔的位置延伸。长底刃7A、7C和与该长底刃7A、7C在立铣刀旋转方向T侧相邻的短底刃7B、7D之间的圆周方向间隔大于短底刃7B、7D和与该短底刃7B、7D在立铣刀旋转方向T侧相邻的长底刃7C、7A之间的间隔，从前端侧观察立铣刀主体1的仰视图中，形成有长底刃7A、7C的中心槽6超过轴线O相互交错地形成，从而和与该长底刃7A、7C在立铣刀旋转方向T侧相邻的短底刃7B、7D的内周端交叉，并与这些短底刃7B、7D的中心槽6连通。

并且，各形成四个的底刃7与角刃8以绕轴线O的旋转轨迹分别一致的方式形成。其中，底刃7的旋转轨迹成为与轴线O垂直的一个平面，或成为以随着朝向立铣刀主体1的内周侧呈稍微朝向后端侧的方式凹陷的凹圆锥面。另外，本实施方式中，中心槽6及底刃7形成为180°旋转对称，即将立铣刀主体1绕轴线O旋转180°时的形状与位于原先位置的立铣刀主体1的形状一致。

另一方面，外周刃5中，如图4A至图4D所示，从立铣刀旋转方向T观察时波状凹凸的粗加工部9以在沿圆周方向相邻的外周刃5彼此错开凹凸的相位的方式形成。该粗加工部9是通过与设为外周刃5的前刀面的排屑槽4的朝向立铣刀主体旋转方向T的壁面交叉的外周刃5的后刀面朝向轴线O方向而向立铣刀主体1的内外周波状凹凸而形成，本实施方式中，向立铣刀主体1的外周侧凸起的凸曲线状的凸部9A及与该凸部9A相切而向内周侧凹陷的凹曲线状的凹部9B以恒定的间距P连续的方式交替地形成，在多个外周刃5的粗加工部9彼此中凸部9A及凹部9B的形状、大小和间距P彼此相同。

另外，本实施方式中粗加工部9的凸部9A所成的凸曲线形成为从立铣刀旋转方向T侧观察时从相对于轴线O的径向最突出的该顶点9C延伸至立铣刀主体1的前端侧的部分的曲率半径大于从该顶点9C延伸至后端侧的部分的曲率半径，并且被设为关于该顶点9C非对称的形状。形成有四个外周刃5的本实施方式的粗加工立铣刀中，这种凸部9A从一个外周刃5朝向与该外周刃5在立铣刀旋转方向T侧相邻的外周刃5以图4A至图4D所示的顺序，以使该顶点9C向立铣刀主体1的后端侧各错开上述间距P除以刃数的值P/4的方式设定各外周刃5的粗加工部9的相位。

另外，对于在这些外周刃5中上述粗加工部9的最前端的凸部9A位于轴线O方向最前端侧的外周刃(图4A所示的外周刃)5，该最前端的凸部9A的相对于轴线O的径向的上述顶点9C，在本实施方式中从立铣刀旋转方向T观察时通过以直线状延伸的直线部10，与和该外周刃5的前端侧相连的角刃8的径向最突出的顶点8A连结。并且，其他外周刃(图4B至图4D所示的外周刃)5中，其粗加工部9的最前端的凸部9A的相对于轴线O的径向顶点9C从立铣刀旋转方向T观察时通过以直线状延伸的直线部10，与和这些其他外周刃5各自的前端侧相连的角刃8的径向顶点8A连结。

在此，本实施方式中，各外周刃5的最前端的凸部9A的顶点9C与角刃8的顶点8A距离轴线O的半径彼此相等，各外周刃5的直线部10形成为分别通过上述顶点9C、8A与这些凸部9A和角刃8所成的凸曲线相切的切线，绕轴线O的旋转轨迹中，呈以该轴线O为中心的一个圆筒面。并且，本实施方式中，所有外周刃5的粗加工部9的最前端以外的凸部9A的相对于轴线O的径向顶点9C距离轴线O的半径也与最前端的凸部9A的顶点9C及角刃8的顶点8A的半径相等，即本实施方式中，所有外周刃5的粗加工部9的凸部9A的顶点9C位于直线部10绕轴线O旋转的旋转轨迹所成的上述一个圆筒面上。

并且，所有外周刃5的上述直线部10的轴线O方向的长度L为粗加工部9的波形间距P的2倍以下。尤其在本实施方式中，即使在图4D所示的外周刃5的轴线O方向的长度L最长的直线部10也与粗加工部9的间距P相等，即所有外周刃5的直线部10的轴向O方向的长度L为粗加工部9的波形间距P以下。

如此构成的粗加工立铣刀中，外周刃5中粗加工部9的最前端的凸部9A位于轴线O方向最前端侧的外周刃5中，该最前端的凸部9A的径向顶点9C与角刃8的径向顶点8A通过直线部10连结，并且，其他外周刃5中，各自的粗加工部9的最前端的凸部9A的顶点9C与角刃8的顶点8A通过直线部10连结。因此，不会在所有外周刃5形成该粗加工部9的凹部9B与角刃8交叉而成的角部。

因此，如上所述在模具等的工件材料中形成具有倾斜的内壁面的杯状凹状部的情况下，从凹状部的底面沿倾斜的内壁面使立铣刀主体1环绕的同时以阶梯状上升而专门通过粗加工部9进行粗加工时，能够防止在这种角部产生缺损等。并且，在进行这种阶梯状的粗加工之后，沿凹状部的等高线使立铣刀主体环绕的同时专门使用凸曲的角刃对凹状部内壁面进行精加工时，也不会引起应该光滑的精加工的内壁面因角部而产生损伤而导致精加工表面精度的劣化的现象，能够通过一个粗加工立铣刀连续高效地进行这种凹状部的加工。

并且，本实施方式中，所有外周刃5的直线部10的轴线O方向的长度L为粗加工部9的波形间距P的2倍以下，波状凹凸的粗加工部9不会过短，因此能够充分发挥对上述粗加工时的粗加工部9引起的切屑分割生成伴随的振动的抑制效果，且提高粗加工的加工表面精度，结果能得到良好的精加工表面精度。即，若形成超过粗加工部9的间距P的2倍的长度L的直线部10，则该直线部10切入工件材料时产生较大的冲击，有可能立铣刀主体产生振动而使粗加工表面精度劣化。

然而，本实施方式中，将最长的直线部10的长度L设为间距P的2倍以下，但最短的直线部10的长度L也可以为0。即，多个外周刃5中粗加工部9的最前端的凸部9A位于轴线O方向最前端侧的外周刃5中，该最前端的凸部9A的相对于轴线O向径向外周侧最突出的顶点9C和与该外周刃5的前端侧相连的角刃8的向径向外周侧最突出的顶点8A一致，凸部9A与角刃8所成的凸曲线在这些顶点9C、8A相切。即使在这种情况下，也不会形成角部，因此能够实现上述效果。

并且，本实施方式中，所有外周刃5的粗加工部9的最前端以外的凸部9A的相对于轴线O的径向顶点9C距离轴线O的半径与最前端的凸部9A的顶点9C距离轴线O的半径相等，由此，能够减少粗加工时的未切削部分并促进高效的精加工，而另一方面，在该精加工中也能够通过抑制粗加工部9的最前端凸部9A以外的凸部9A与加工面发生干扰，从而得到良好的精加工表面精度。

即，若最前端以外的凸部9A的顶点9C的半径大于最前端的凸部9A的顶点9C的半径，则有可能精加工时尤其最前端的凸部9A之后的位于前端侧的凸部9A的顶点9C与精加工面发生干扰而使表面精度下降。另一方面，相反地若最前端以外的凸部9A的顶点9C的半径过小，则阶梯状地实施粗加工时无法将粗加工部9向相对于轴线O的径向较大的切入，从而未切削部分较大，有可能使精加工时的切削余量增加而导致加工效率的下降或欲一次完成较大的切削余量而导致精加工表面精度的劣化。

另外，本实施方式中，所有外周刃5的粗加工部9的最前端以外的凸部9A的顶点9C的半径与最前端的凸部9A的顶点9C的半径相等，即，所有凸部9A的顶点9C位于绕轴线O旋转的旋转轨迹中直线部10所成的一个圆筒面上，但例如图5所示的第1实施方式的变形例，只要相差不超过0.04mm的范围M，则最前端以外的凸部9A的顶点9C的半径也可以设为比最前端的凸部9A的顶点9C距离轴线O的半径小。若最前端以外的凸部9A的顶点9C的半径小得超过该范围M，则有可能如上述那样因精加工时的切削余量的增大导致加工效率的下降或精加工表面精度的劣化，但只要为不超过0.04mm的较小范围M，则能够抑制产生过大的未切削部分。

并且，优选外周刃5的上述直线部10的后角与上述粗加工部9的后角相等，或者比粗加工部9的后角小，且相差不超过2°范围，本实施方式中，在直线部10与粗加工部9中后角设为相等。直线部10在精加工时与角刃8相连而使用于切削，并且尤其如图5所示的变形例，若比粗加工部9的最前端以外的凸部9A更突出，则粗加工时的切削余量增加，因此若这种直线部10的后角大于粗加工部9，则有可能直线部10的外周刃5的楔角较小而切削刃强度下降，容易产生损伤而缩短立铣刀寿命。

但是，若直线部10的后角比粗加工部9的后角小且相差超过2°，则促进后刀面磨损反而有可能使其寿命缩短。另外，直线部10的后刀面也可以是呈与该直线部10的外周刃的外径相等外径的圆筒面形状，并且通过使该圆筒面的中心线与轴线O平行地从该轴线O偏心来赋予后角的所谓的偏心后刀面(副后刀面)。

并且，本实施方式中，各外周刃5的粗加工部9的最前端的凸部9A以凸曲线状形成，且在相对于该轴线O的径向顶点9C上与直线部10相切，该顶点9C中凸部9A所成的凸曲线相对于直线部10的倾斜角为0°，但只要没有如专利文献1中记载的粗加工立铣刀那样在粗加工部的凹部与角刃交叉而形成锋利的角部的情况，也可以如上述图5所示的变形例，最前端的凸部9A与直线部10以具有角度的方式交叉，或者对于外周刃5中粗加工部9的最前端的凸部9A位于轴线O方向最前端侧的外周刃5，在该最前端的凸部9A的相对于轴线O的径向顶点9C，与角刃8的径向顶点8A对齐，从立铣刀旋转方向T观察时与该角刃8的在径向顶点8A上的切线以具有角度的方式交叉。但是，即使这样最前端的凸部9A与直线部10或角刃8的径向顶点8A的切线以具有角度的方式交叉的情况下，若最前端的凸部9A在该最前端的凸部9A的径向顶点9C即与直线部10的交点上相对于直线部10所成的倾斜角θ或相对于角刃8的径向顶点8A的切线所成的倾斜角θ过大，则尤其在粗加工时易产生缺损等，因此优选该倾斜角θ为10°以下。

接着，图6A至图6C为表示本发明的第2实施方式的图，对与第1实施方式相同部分标注相同符号并省略说明。第1实施方式中，在立铣刀主体1的切削刃部3形成有各四个外周刃5、底刃7及角刃8，相对于此，该第2实施方式中为设有各三个外周刃5、底刃7及角刃8的三刃粗加工立铣刀，外周刃5的粗加工部9的凸部9A从一个外周刃5朝向与该外周刃5在立铣刀旋转方向T侧相邻的外周刃5以图6A至图6C所示的顺序，以使该顶点9C向立铣刀主体1的后端侧各错开上述间距P除以刃数的值P/3的方式设定相位。并且，该第2实施方式中，凸部9A的形状并不是如第1实施方式那样以顶点9C为基准在立铣刀主体1前端侧与后端侧为非对称，而是形成为从立铣刀旋转方向T侧观察时呈对称形状的凸曲线状。

这种第2实施方式的粗加工立铣刀中，对于在外周刃5中粗加工部9的最前端的凸部9A位于轴线O方向最前端侧位置的外周刃(图6A所示外周刃)5，该最前端的凸部9A的相对于轴线O的径向顶点9C从立铣刀旋转方向T观察时通过以直线状延伸的直线部10与角刃8的径向顶点8A连结，并且其他外周刃(图6B、图6C所示外周刃)5中，其粗加工部9的最前端的凸部9A的径向顶点9C通过直线部10与角刃8的径向顶点8A连结，从而不会有粗加工部9的凹部9B与角刃8交叉而形成角部的情况，因此能够得到与第1实施方式相同的效果。当然，该第2实施方式中，也可以使最前端的凸部9A位于轴线O方向最前端的外周刃5的该最前端的凸部9A的顶点9C与角刃8的顶点8A一致。

并且，在这些如第1、第2实施方式的粗加工立铣刀中，将以螺旋状扭曲的多个外周刃5中至少一个扭转角设为与其他外周刃5不同的角度，从而在这些外周刃5之间切入工件材料时的振动互相抵消，能够防止因共振产生的激烈振动。在第1、第2实施方式中可以将多个外周刃5的扭转角全部设为不同，并且在形成有偶数的外周刃5的第1实施方式中，可以将在圆周方向上相邻的外周刃5的扭转角设为不同，另一方面，将圆周方向上每隔一个的外周刃5的扭转角设为相等。另外，波状凹凸的外周刃5的粗加工部9中，将连结凸部9A的顶点9C的扭线相对于轴线O的角度设为扭转角即可。

实施例

接着，关于在上述实施方式中说明的外周刃5的直线部10的轴线O方向的长度L，列举实施例对其效果进行说明。该实施例中，根据本发明的第1实施方式，通过将外周刃5的直线部10的轴线O方向的长度L设定为分别不同的实施例与比较例的粗加工立铣刀，进行如上述的在模具中形成杯状凹状部的切削试验，测定此时的粗加工立铣刀的损伤的有无及精加工表面粗糙度。在本实施例及比较例中使用的粗加工立铣刀中，作为共同规格，外周刃5的外径为10mm、刃数为四片、扭转角为45°的相等的扭转角，刃长为22mm、后角为9°、粗加工部9的波形间距P为1.2mm，角刃8的半径为0.5mm，立铣刀主体1的材质为硬质合金，其表面覆盖有平均膜厚3μm的由(Al、Cr)N构成的硬质皮膜。

并且，工件材料的材质为SUS420J2材料(硬度52HRC)，粗加工中以3200min^-1的转速和640mm/min的进给速度，并且将轴线O方向(Z轴方向)的间距上限设为10mm，与轴线O垂直的方向(XY方向)的间距上限设为3mm，进行如上述那样使立铣刀主体阶梯状上升的切削加工，精加工中以6400min^-1的转速和2400mm/min的进给速度，并且将轴线O方向(Z轴方向)的间距设为0.05mm，沿凹状部的等高线使立铣刀主体1环绕的同时沿倾斜的内壁面进行切削加工，通过一个粗加工立铣刀形成底面内径为50mm、开口部内径为50.2mm、深度为18mm的杯状凹状部。

作为本发明的实施例的粗加工立铣刀，准备：四个外周刃5的粗加工部9中最前端的凸部9A位于最前端侧的粗加工部9的该最前端的凸部9A的径向顶点9C与角刃8的径向顶点8A一致，其他外周刃5的粗加工部9中最前端的凸部9A的顶点9C与角刃8的顶点8A之间形成有直线部10，其中最长的直线部10的长度L为0.9mm的粗加工立铣刀(实施例1)；所有外周刃5的粗加工部9的最前端的凸部9A的顶点9C与角刃8的顶点8A之间形成有直线部10，与第1实施方式相同地，最长的直线部10的长度L为1.2mm(相当于间距P)的粗加工立铣刀(实施例2)；及同样在所有外周刃5的粗加工部9的最前端的凸部9A的顶点9C与角刃8的顶点8A之间形成有直线部10，最长的直线部10的长度L为2.4mm(间距P的2倍)的粗加工立铣刀(实施例3)。

并且，作为比较例，准备：一个外周刃5的粗加工部9中最前端的凸部9A位于最前端侧的粗加工部9的该最前端的凸部9A的径向顶点9C与实施例1同样地与角刃8的径向顶点8A一致，但其他外周刃5的粗加工部9不具有直线部10而以保持波状凹凸的状态与角刃8交叉，且在与凹部9B的交点形成角部的粗加工立铣刀(比较例1)；及与实施例2、3同样地所有外周刃5的粗加工部9的最前端的凸部9A的顶点9C与角刃8的顶点8A之间形成有直线部10，但最长的直线部10的长度L为3.5mm的粗加工立铣刀(比较例2)、最长的直线部10的长度L为5.0mm的粗加工立铣刀(比较例3)。

通过这些实施例1至3及比较例1至3的粗加工立铣刀，以上述条件进行切削试验，结果比较例1中，在粗加工中角刃8与粗加工部9的凹部9B之间的交点上的角部产生缺损，不得不在该时刻结束试验。并且，比较例2、3中虽然没有产生缺损，但在粗加工中立铣刀主体1产生振动，其结果，精加工表面精度在比较例2中JISB0601:2001中的最大高度Rz为30.7μm，比较例3中最大高度Rz为51.3μm。相对于这些比较例1至3，本发明所涉及的实施例1至3中，立铣刀主体1不会产生缺损等损伤或振动，并且能够得到精加工表面精度在实施例1中最大高度Rz为1.38μm，实施例2中最大高度Rz为1.71μm，实施例3中最大高度Rz为2.20μm的这种良好的结果。

接着，在上述实施方式中说明的，针对所有外周刃5的粗加工部9的最前端以外的凸部9A的相对于轴线O的径向顶点9C距离轴线O的半径与最前端的凸部9A的顶点9C距离轴线O的半径之间的关系，同样地列举实施例对其效果进行说明。该实施例中，根据本发明的第1实施方式，通过利用上述共同规格，对最前端的凸部9A的顶点9C距离轴线O的半径，分别不同地设定所有外周刃5的粗加工部9的最前端以外的凸部9A的相对于轴线O的径向顶点9C距离轴线O的半径的实施例及比较例的粗加工立铣刀，以上述相同条件进行切削试验，测定精加工面粗糙度。另外，对于这些最前端及除此以外的凸部9A的顶点9C的半径以外的规格，实施例及比较例均与第1实施方式相同。

其中，在本发明的实施例中，与第1实施方式同样地准备：最前端和除此以外的凸部9A的顶点9C的半径相等的粗加工立铣刀(实施例4)；最前端以外的凸部9A的顶点9C的半径比最前端的凸部9A的顶点9C的半径小0.02mm的粗加工立铣刀(实施例5)；及最前端以外的凸部9A的顶点9C的半径比最前端的凸部9A的顶点9C的半径小0.04mm的粗加工立铣刀(实施例6)。并且，作为比较例，准备：最前端以外的凸部9A的顶点9C的半径比最前端的凸部9A的顶点9C的半径大0.01mm的粗加工立铣刀(比较例4)；最前端以外的凸部9A的顶点9C的半径比最前端的凸部9A的顶点9C的半径小0.08mm的粗加工立铣刀(比较例5)；及最前端以外的凸部9A的顶点9C的半径比最前端的凸部9A的顶点9C的半径小0.15mm的粗加工立铣刀(比较例6)。

其结果，比较例4中，最前端以外的凸部9A的顶点9C的半径大于最前端的凸部9A的顶点9C的半径，即，大于直线部10或角刃8的顶点8A的半径，因此由粗加工部9的最前端以外的凸部9A导致精加工面损伤，精加工面粗糙度以JISB0601:2001的最大高度Rz计为5.79μm。并且，最前端以外的凸部9A的顶点9C的半径比最前端的凸部9A的顶点9C的半径过小的比较例5、6中，精加工时的切削余量均较大，由于欲通过一次切入进行切削，因此产生振动，比较例5中精加工面粗糙度以最大高度Rz计为3.71μm，比较例6中精加工面粗糙度的最大高度Rz为5.21μm。

相对于这些比较例4至6，实施例4至6中，不会产生精加工面损伤或因切削余量的增加导致的振动，且能够得到精加工表面粗糙度在实施例4中以最大高度Rz计为1.71μm、实施例5中以最大高度Rz计为1.80μm、实施例6中以最大高度Rz计为2.15μm的良好的结果。另外，精加工时的切削余量在实施例1中为0.1mm、实施例2中为0.12mm、实施例3中为0.14mm、比较例4中为0.1mm、比较例5中为0.18mm、比较例6中为0.25mm。

产业上的可利用性

根据本发明的一方式，不会导致立铣刀主体的缺损或精加工表面精度的劣化，能够通过一个粗加工立铣刀高效地进行如在模具中形成具有倾斜的内壁面的杯状的凹状部的加工。

因此，具有产业上的可利用性。

符号说明

1立铣刀主体

2刀柄部

3切削刃部

4排屑槽

5外周刃

6中心槽

7底刃

8角刃

8A角刃8的径向顶点

9粗加工部

9A粗加工部9的凸部

9B粗加工部9的凹部

9C粗加工部9的凸部9A的径向顶点

10直线部

O立铣刀主体1的轴线

T立铣刀旋转方向

P粗加工部9的波形间距

L直线部10的轴线O方向的长度

M外周刃5的粗加工部9的最前端以外的凸部9A的相对于轴线O的径向顶点9C距离轴线O的半径小于最前端的凸部9A的顶点9C距离轴线O的半径的范围

θ从立铣刀旋转方向T观察时的粗加工部9的最前端的凸部9A相对于直线部10的倾斜角

Claims (5)

1.一种粗加工立铣刀，其在绕轴线旋转的立铣刀主体的前端部外周沿圆周方向隔开间隔形成有多条沿上述轴线方向延伸的排屑槽，其中，

所述粗加工立铣刀具备：外周刃，形成于这些排屑槽的朝向立铣刀旋转方向的壁面的外周侧边棱部；底刃，形成于上述壁面的前端侧边棱部；及角刃，以在上述立铣刀主体的前端外周侧凸起的凸曲线状形成于上述外周刃与底刃交叉的角部，

上述外周刃中，从上述立铣刀旋转方向观察时波状凹凸的粗加工部以在圆周方向上相邻的外周刃彼此错开凹凸的相位的方式形成，

对于在上述外周刃中上述粗加工部的最前端的凸部位于上述轴线方向最前端侧的外周刃，该最前端的凸部的相对于上述轴线的径向顶点与上述角刃的径向顶点一致，或者从上述立铣刀旋转方向观察时通过以直线状延伸的直线部与上述角刃的径向顶点连结，

并且，其他外周刃中，上述粗加工部的最前端的凸部的相对于上述轴线的径向顶点从上述立铣刀旋转方向观察时通过以直线状延伸的直线部与上述角刃的径向顶点连结。

2.根据权利要求1所述的粗加工立铣刀，其中，

所有上述外周刃的上述直线部的上述轴线方向上的长度为上述粗加工部的波形间距的2倍以下。

3.根据权利要求1或2所述的粗加工立铣刀，其中，

所有上述外周刃的上述粗加工部的最前端以外的凸部的相对于上述轴线的径向顶点距离上述轴线的半径与最前端的凸部的上述顶点距离上述轴线的半径相等，或者比最前端的凸部的上述顶点距离上述轴线的半径小，且相差不超过0.04mm范围。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的粗加工立铣刀，其中，

上述外周刃的上述直线部的后角与上述粗加工部的后角相等，或者比该粗加工部的后角小，且相差不超过2°范围。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的粗加工立铣刀，其中，

对于在上述外周刃中上述粗加工部的最前端的凸部位于上述轴线方向最前端侧的外周刃，其在该最前端的凸部的相对于轴线的径向顶点处，

与上述角刃的径向顶点一致，并且从上述立铣刀旋转方向观察时与该角刃的径向顶点的切线以具有10°以下的倾斜角的方式交叉，

或者，从上述立铣刀旋转方向观察时通过以直线状延伸的上述直线部与上述角刃的径向顶点连结，并且与该直线部以具有10°以下的倾斜角的方式交叉。