CN107427938B - 切削刀片以及刀刃更换式切削工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种切削刀片10，其中，在相对的第1端面20以及第2端面30形成有第1切削刃21以及第2切削刃31，在连接第1端面20以及第2端面30的周侧面40至少形成有一个槽部41，槽部41的一端到达第1端面20而另一端到达第2端面30，并且在第1端面20的开口宽度与在第2端面30的开口宽度不同。

Description

切削刀片以及刀刃更换式切削工具

技术领域

本发明涉及用于切削加工的切削刀片以及刀刃更换式切削工具。

背景技术

以往，存在具有以分割切削刃的方式延伸的槽部(即缺口、nick)的切削刀片。例如，专利文献1公开了一种切削刀片，该切削刀片具有相对的上表面以及下表面、在它们之间延伸的周侧面、以贯穿上下表面的方式延伸的贯通孔以及形成于上表面与周侧面的交叉棱线部处的切削刃。在该切削刀片中，对各主切削刃设有三个槽部，以将该主切削刃分割成四个部分。各槽部在周侧面的后刀面上与贯通孔的轴线平行地延伸。通过这些槽部将主切削刃分割成多个部分，从而能够使产生的切屑变细。

专利文献

专利文献：日本专利特开2008-238342号公报

发明内容

在以往的形成有缺口的上述切削刀片中，与未形成有缺口的切削刀片相比，切削时被施加的切削阻力会变小，由此将提高对颤动的抑制效果。近年，为了进一步提高生产性，切削条件变得更加严格，由此，人们更加期望取得更好的颤动抑制效果。

本发明提供具有优异的颤动抑制效果的切削刀片以及刀刃更换式切削工具。

本发明的一个实施方式所涉及的切削刀片具有相对的第1端面以及第2端面、周侧面、第1切削刃、第2切削刃以及至少一个槽部，其中，上述周侧面连接该第1端面和该第2端面；上述第1切削刃形成于上述第1端面与上述周侧面的交叉棱线部；上述第2切削刃形成于上述第2端面与上述周侧面的交叉棱线部；上述槽部形成于该周侧面，并且一端到达上述第1端面而另一端到达上述第2端面，上述至少一个槽部中的指定槽部分割上述第1切削刃及分割上述第2切削刃，并且形成为在上述第1端面的开口宽度与在上述第2端面的开口宽度不同。

本发明的切削刀片的指定槽部优选包括以一定的宽度延伸的直线状槽部、和与该直线状槽部相连的宽度发生变化的宽度变化部。

本发明的切削刀片的宽度变化部优选具有与上述直线状槽部平行地延伸的第1边缘部、和与该第1边缘部不平行地延伸以使宽度发生变化的第2边缘部。

本发明的切削刀片的直线状槽部优选在上述第1端面开口，并且上述宽度变化部具有与上述直线状槽部不同的宽度，且进一步与在上述第2端面开口的第2直线状槽部相连。

本发明的切削刀片优选为，上述第1端面为大致多边形形状，上述第1切削刃具有角切削刃和主切削刃，上述角切削刃形成于第1角部，上述主切削刃与该角切削刃相连并朝向位于该第1角部旁边的第2角部延伸，当从与上述周侧面相对的方向观察上述切削刀片时，上述主切削刃形成为朝向上述第2端面弯曲成凹状，并且最接近该第2端面处位于上述第1角部和上述第2角部的大致中央。

本发明的切削刀片优选为，在上述第1端面与上述周侧面的交叉棱线部具有多个第1切削刃，在上述第2端面与上述周侧面的交叉棱线部具有多个第2切削刃，当设定以贯穿上述第1端面和上述第2端面的方式延伸的第1轴线时，与上述第1端面相关的上述多个第1切削刃以及与上述第2端面相关的上述多个第2切削刃关于该第1轴线旋转对称。

本发明的切削刀片优选为，当将上述第1端面的端面视图与上述第2端面的端面视图重叠时，上述第1端面的上述槽部的开口部与上述第2端面的上述槽部的开口部不重叠。

本发明的刀刃更换式切削工具具有本发明的切削刀片和主体，上述主体具有至少两个刀片安装部，该切削刀片可自由装卸地安装于上述各刀片安装部，在上述至少两个刀片安装部中的第1刀片安装部固定上述切削刀片，以使上述第1切削刃成为工作切削刃，在上述至少两个刀片安装部中的第2刀片安装部固定上述切削刀片，以使上述第2切削刃成为工作切削刃。

附图说明

图1为本发明的第一实施方式所涉及的切削刀片的立体图。

图2为从其他角度观察图1中的切削刀片的立体图。

图3为图1中的切削刀片的俯视图。

图4为图1中的切削刀片的仰视图。

图5为图1中的切削刀片的主视图。

图6为图1中的切削刀片的主视图，并为用于对缺口各部位的宽度进行说明的图。

图7为表示将上表面的外形形状与下表面的外形形状重叠的状态的示意图。

图8为安装有图1中的切削刀片的本发明的第一实施方式所涉及的刀刃更换式切削工具的主视图。

图9为图8的刀刃更换式切削工具的侧视图。

具体实施方式

下面，使用附图对本发明的一个实施方式进行说明。本发明的实施方式所涉及的切削刀片10如图1至图5所示。切削刀片10形成为用于直角台肩切削(square shouldermilling)。切削刀片10具有两个相对的端面20、30和连接这两个端面20、30的周侧面40。为了使说明通俗易懂，在下文中，方便起见将一个端面20称为上表面20，将另一个端面30称为下表面30。应予说明，在两个端面20、30中的任一方相当于本发明的第1端面，剩下的端面相当于本发明的第2端面。此外，在以下说明中虽然使用了“上”或“下”这样的词语来表示物体间或者部分间的相对位置关系，但是他们仅表示在所参照的附图中的位置关系，而不是对绝对的位置关系进行说明。

切削刀片10具有在上表面20和下表面30中开的贯通孔50。周侧面40形成为与贯通孔50的中心轴线A1大致平行地延伸。即切削刀片10是所谓的负型切削刀片。

当从与上表面20相对的方向观察切削刀片10时(即在图3中)，上表面20具有近似三角形的形状。因此，在上表面20设有三个角部28。上表面20形成为相对贯通孔50的中心轴线A1呈120°旋转对称的形状。

下表面30也与上表面20相同，当从与下表面30相对的方向观察切削刀片10时(即在图4中)，下表面30具有近似三角形的形状，并具有三个角部28。如后述所示，虽然由于在周侧面40上形成有槽部41，使得上表面20的边棱部的形状与下表面30的边棱部的形状不同，但是在未形成槽部41的情况下的上表面20的外形形状与在未形成槽部41的情况下的下表面30的外形形状一致。因此，如果假定未形成槽部41，则上表面20和下表面30绕轴线A2呈180°旋转对称，上述轴线A2被定为在与中心轴线A1正交的同时贯穿周侧面40。下表面30形成为相对贯通孔50的中心轴线A1呈120°旋转对称的形状。应予说明，请注意图3所示的轴线A2为一个例子。

与上表面20具有三个角部28相对应，在上表面20与周侧面40的交叉棱线部也形成有三个切削刃(以下称为上切削刃)21。同样地，与下表面30具有三个角部38相对应，在下表面30与周侧面40的交叉棱线部形成有三个切削刃(以下称为下切削刃)31。

上切削刃21具有角切削刃22a和主切削刃22b。角切削刃22a在角部28延伸。主切削刃22b在相邻的两个角部28之间的边棱部延伸。由于该切削刀片10为用于直角台肩切削的切削刀片，所以如图3所示，当从上表面观察时，主切削刃22b形成为向切削刀片10的外侧弯曲成凸状。由此，能够加工垂直度更高的壁。

下切削刃31也具有与上切削刃21相同的结构。下切削刃31具有角切削刃32a和主切削刃32b。角切削刃32a于角部28延伸。主切削刃32b于相邻的两个角部28之间的边棱部延伸。下切削刃31的主切削刃32b也和上切削刃21的主切削刃22b同样地形成为向切削刀片10的外侧弯曲成凸状。

在周侧面40上形成有分别到达上下表面20、30的多个槽部41。这些槽部41形成于周侧面40中的侧面部分40a，该侧面部分40a在沿上下表面20、30的中心轴线A1方向排列的相对应的主切削刃22b、32b之间延伸。

在切削刀片10中存在三个侧面部分40a，在各侧面部分40a形成有三个槽部41。因此，在上表面20的各边棱部(即各主切削刃22b)形成有三个切口部，而在下表面30的各边棱部(即各主切削刃32b)形成有三个切口部。

如上所述，除了与槽部41有关的结构之外，上表面20与下表面30相对轴线A2旋转对称，因此在下面的说明中以上表面20为中心进行说明。对于下表面30，省略对其与上表面20共通的部分的说明而仅对与上表面20的不同点进行说明。此外，由于槽部41是所谓的“缺口”，所以在下面的说明中称之为“缺口”。

切削刀片10在上表面20侧具有三个上切削刃21，在下表面30侧具有三个下切削刃31。因此，切削刀片10具有六个切削刃，至少能够使用六次。当将切削刀片10安装于后述工具体以使上切削刃21以及下切削刃31中的任一个切削刃作为工作切削刃时，上表面20或者下表面30的一部分作为前刀面而起作用，而周侧面40的一部分作为后刀面而起作用。

如图5所示，当从侧面观察切削刀片10时，特别是从与侧面部分40a相对的方向观察时，上切削刃21具有第1倾斜部21a和第2倾斜部21b，上述第1倾斜部21a从上表面20侧向下表面30侧倾斜，上述第2倾斜部21b与第1倾斜部21a相反地从下表面30侧向上表面20侧倾斜。由此，在将切削刃21以及缺口41的底部与上表面20的交叉棱线部作为整体而看做是一个平滑连续的假想棱线部时，该假想棱线部以向下表面30侧凹陷的方式弯曲。在切削刀片10中，位于该假想棱线部中最靠近下表面30侧的位置P(最低点)位于相邻的两个角部28a、28b的中央附近。

设于周侧面40的多个缺口41分别于上下表面20、30开口。各缺口41与中心轴线A1大致平行地延伸。如图5所示，在与一个主切削刃22b相关的三个缺口41中，中央的缺口41a被置于包含最低点P的范围。更具体而言，假想棱线的最低点P位于缺口41a的底部和上表面20的交叉部。

当从侧面观察时(即在图5中)，缺口41并没有被配置成相对两个角部28a、28b的中央左右对称。即，与一个主切削刃21相关的三个缺口41整体上形成为在图5中靠近左侧的角部28a。图7是将表示上表面20的图3的外形形状的示意图和表示下表面30的图4的外形形状的示意图配置为各自的角部彼此重叠的图。如图7所示，缺口41如上所述地偏向一方的角部而形成，由此，从上表面20侧观察到的缺口41的位置与从下表面30侧观察到的缺口41的位置互不重叠而是彼此错开。因此，当将切削刀片10安装于主体来加工被加工物时，不会产生切削残留。

如图5、图6所示，如果着眼于一个上切削刃21，位于最靠近角部28a的位置的缺口(指定槽部)41b具有与其他缺口41不同的形状。例如，在三个缺口中，中央的缺口41a形成为在中心轴线A1方向上其截面形状不会发生变化。对此，缺口41b形成为其截面形状在中途发生变化以使从上表面20侧到下表面30侧的中途宽度变大的特殊形状。更具体而言，缺口41b具有槽宽W1的第1直线状槽部42a、随着从上表面20侧朝向下表面30侧宽度变大的宽度变化部42b以及槽宽W2的第2直线状槽部42c。第1直线状槽部42a的上端到达上表面20，在保持一定的槽宽W1的状态下与切削刀片10的厚度方向即中心轴线A1平行地延伸。宽度变化部42b与第1直线状槽部42a和第2直线状槽部42c连接。在该宽度变化部42b中，一侧的边缘部42bA(远离角部28a的一侧的边缘部)沿着上述中心轴线A1延伸，而另一侧的边缘部42bB(靠近角部28a的一侧的边缘部)向随着从上表面20侧朝向下表面30侧而宽度变大的方向倾斜。第2直线状槽部42c在保持宽度变化部42b下端的槽宽W2的状态下与中心轴线A1平行地延伸。缺口41b的下表面30处的开口部的槽宽W2宽于上表面20处的开口部的槽宽W1，且大约是其2倍。应予说明，关于缺口，此处所述的“平行”并非严格意义上的“平行”，而是允许相对于轴线A1有±1°左右的倾斜的概念。此外，缺口41b之外的缺口(包括缺口41a)形成为大致具有槽宽W1。

下面，对安装上述切削刀片10的刀刃更换式切削工具100进行说明。如图8以及图9所示，切削工具100具有上述切削刀片10和大致圆筒状的主体110。主体110形成为具有从前端侧延伸到基端侧的旋转轴线，并绕该旋转轴线相对被加工物相对旋转而使用。在主体110的前端部(前端侧的部分)的外周形成有四个用于安装切削刀片10的刀片安装部。在载置于四个刀片安装部的四个切削刀片10中，两个切削刀片10a被载置为使上表面20成为前刀面，剩下的两个切削刀片10b被载置为使下表面30成为前刀面。切削刀片10a和切削刀片10b交替配置。由此，如图7所示，形成于上表面20的上切削刃21的旋转轨迹和形成于下表面30的下切削刃31的旋转轨迹会错位重叠。即，能够通过工作下切削刃31对在使用工作上切削刃21进行切削时由于缺口41而未被切削的位置进行切削。同样地，能够通过工作上切削刃21对在使用工作下切削刃31进行切削时由于缺口41而未被切削的位置进行切削。对于以刀刃更换式切削工具100的旋转轴线为中心的径向，切削刀片10被安装为随着朝向刀刃更换式切削工具100的中心而向旋转方向前方侧倾斜。通过这样安装，能够防止切削刀片10的周侧面40与被加工物的表面接触。

下面，对本实施方式的切削刀片10以及安装有切削刀片10的刀刃更换式切削工具100所发挥的作用以及效果进行说明。由于切削刀片10为能够将上下表面各自的边棱部作为切削刃使用的所谓负型切削刀片，因此在上下表面形成有各三个的上切削刃21、下切削刃31。由此，切削刀片10合计能够使用六次，从而具有经济性。

由于配置为最靠近上切削刃21的角切削刃22a的缺口41b为具有以一定的宽度延伸的部分(第1直线状槽部42a、第2直线状槽部42c)和宽度变大的部分(宽度变化部42b)的形状，因此在上表面20开口的其开口部的槽宽W1不同于在下表面30开口的其开口部的槽宽W2而是比槽宽W2更窄。换言之，由于缺口41b使形成于上表面20的上切削刃21和形成于下表面30的下切削刃31各自以不同的大小形成槽口，所以上表面20的上切削刃21的长度不同于下表面30的下切削刃31的长度而比下切削刃31的长度更长。由此，在对被配置为使上表面20成为前刀面的切削刀片10施加的切削阻力的大小、和对被配置为使下表面30成为前刀面的切削刀片10施加的切削阻力的大小之间会产生差。即，施加于将上切削刃21作为工作切削刃的一个切削刀片10a的切削阻力大于施加于将下切削刃31作为工作切削刃的另一个切削刀片10b的切削阻力。通过在切削加工中将大小不同的切削阻力断断续续地施加于刀刃更换式切削工具100，能够防止产生与刀刃更换式切削工具100的固有频率会发生共振的周期性振动。由此，能够防止产生起因于这种共振的颤动。

在图5所示的切削刀片10的侧视图中，由上切削刃21和上表面20与缺口41的交叉棱线部构成的假想棱线部为整体从上表面20侧朝向下表面30侧凹陷的形状。并且当从侧面观察时，假想棱线部的最低点P位于两个角部28a、28b之间的中央附近。在这种形状的情况下，从上切削刃21中的第1倾斜部21a流出的切屑的流出方向以及从上切削刃21中的第2倾斜部21b流出的切屑的流出方向并非与第1倾斜部21a以及第2倾斜部21b各自呈直角的方向(图3的俯视图中与轴线A2平行的方向)，而是朝向稍向上切削刃21的中央侧倾斜的方向。即，通过上切削刃21进行切削加工时，使切屑的左右两侧的部分分别向朝向切削刀片10的中央侧的方向流出。因此，本来，切屑会向切削刀片10的中央部密集而阻碍切屑的顺利流出，从而引起切削阻力的增加等。但是，由于通过形成缺口41来使切屑变细，从第1倾斜部21a流出的切屑和从第2倾斜部21b流出的切屑几乎不再妨碍彼此的流出。此外，由于最低点P被包含于缺口41a的底部与上表面20的交叉棱线部，所以在切削加工中应力最容易集中的最低点P的周边不参与切削，从而在此处不会产生较大的应力。

以上虽然对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不局限于上述方式，也能够进行各种变更。即，只要为在上下表面形成切削刃并且在一个缺口中上表面侧的开口部的宽度和下表面侧的开口度的宽度不同的切削刀片，则其他部分也可以是与上述实施方式不同的形状。例如，虽然上述切削刀片10的缺口41具有第2直线状槽部42c，但是也可以为不形成第2直线状槽部42c而使宽度变化部42b延伸到下表面30的形状。此外，第1直线状槽部42a也可以形成为在相对于轴线A1倾斜的方向上延伸。

虽然在上述实施方式中上表面20以及下表面30的基本形状为三角形，但也可以是四边形等其他多边形。在如切削刀片10那样上下表面的基本形状是三角形或者四边形的情况下，切削刀片也能够如上所述地被设计为适用于重视切屑的排出的直角台肩切削加工。在这种情况下能够进一步有效地发挥上述效果。

虽然在上述实施方式及其变形例中，对本发明进行了一定程度的具体说明，但本发明并不局限于以上所说明的实施方式。应认为本发明只要在不脱离权利要求书所记载的发明的宗旨或者范围的前提下，能够进行各种各样的改变或者变更。即，本发明包括所有包含在权利要求书所规定的本发明的思想内的变形例、应用例或者等同物。

符号说明

10 切削刀片

20 上表面

21 上表面的切削刃

30 下表面

31 下表面的切削刃

40 周侧面

41 缺口

42a 第1直线状槽部

42b 宽度变化部

42c 第2直线状槽部

42bA 边缘部

42bB 边缘部

50 安装孔

100 刀刃更换式切削工具

Claims (7)

1.一种切削刀片，其具有：

相对的第1端面以及第2端面；

周侧面，所述周侧面连接该第1端面和该第2端面；

第1切削刃，所述第1切削刃形成于所述第1端面与所述周侧面的交叉棱线部；

第2切削刃，所述第2切削刃形成于所述第2端面与所述周侧面的交叉棱线部；以及，

至少一个槽部，该槽部形成于该周侧面，并且一端到达所述第1端面而另一端到达所述第2端面；其中，

所述至少一个槽部中的指定槽部分割所述第1切削刃及分割所述第2切削刃，并且形成为在所述第1端面的开口宽度与在所述第2端面的开口宽度不同，

所述指定槽部包含以一定的宽度延伸的直线状槽部、和与该直线状槽部相连的宽度发生变化的宽度变化部。

2.如权利要求1所述的切削刀片，其中，

所述宽度变化部具有与所述直线状槽部平行延伸的第1边缘部、和与该第1边缘部不平行延伸以使宽度发生变化的第2边缘部。

3.如权利要求1或2所述的切削刀片，其中，

所述直线状槽部在所述第1端面开口，

所述宽度变化部具有与所述直线状槽部不同的宽度，并且进一步与在所述第2端面开口的第2直线状槽部相连。

4.如权利要求1或2所述的切削刀片，其中，

所述第1端面为大致多边形形状，

所述第1切削刃具有角切削刃和主切削刃，所述角切削刃形成于第1角部，所述主切削刃与该角切削刃相连并朝向位于该第1角部旁边的第2角部延伸，

当从与所述周侧面相对的方向观察所述切削刀片时，所述主切削刃形成为朝向所述第2端面弯曲成凹状，并且最接近该第2端面处位于所述第1角部和所述第2角部的大致中央。

5.如权利要求1或2所述的切削刀片，其中，

在所述第1端面与所述周侧面的交叉棱线部具有多个第1切削刃，

在所述第2端面与所述周侧面的交叉棱线部具有多个第2切削刃，

当设定以贯穿所述第1端面和所述第2端面的方式延伸的第1轴线时，

与所述第1端面相关的所述多个第1切削刃以及与所述第2端面相关的所述多个第2切削刃关于该第1轴线旋转对称。

6.如权利要求1或2所述的切削刀片，其中，

当将所述第1端面的端面视图与所述第2端面的端面视图重叠时，

所述第1端面的所述槽部的开口部与所述第2端面的所述槽部的开口部不重叠。

7.一种刀刃更换式切削工具，其具有：

如权利要求1至6中任一项所述的切削刀片；和

主体，所述主体具有至少两个刀片安装部，该切削刀片可自由装卸地安装于所述各刀片安装部，

在所述至少两个刀片安装部中的第1刀片安装部固定所述切削刀片，以使所述第1切削刃成为工作切削刃，

在所述至少两个刀片安装部中的第2刀片安装部固定所述切削刀片，以使所述第2切削刃成为工作切削刃。