CN109909518A

CN109909518A - 用于反向车削加工的切削刀片

Info

Publication number: CN109909518A
Application number: CN201811330118.5A
Authority: CN
Inventors: 比留川亮
Original assignee: Tungaloy Corp
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2018-11-09
Publication date: 2019-06-21
Anticipated expiration: 2038-11-09
Also published as: JP6551757B2; DE102018008504A1; US20190176239A1; US10792734B2; CN109909518B; JP2019104089A

Abstract

本发明提供一种改善耐缺损性的用于反向车削加工的切削刀片。在用于反向车削加工的切削刀片(10)中，断屑槽的壁面具备第1壁面(18B1)和强化面(18B2)，其中第1壁面(18B1)沿第1棱线(20)形成，强化面(18B2)在断屑槽的第1切削刃(20B)侧的端部处与第1壁面(18B1)和第1端面(16)连接，且与第1端面(16)间的角度为90度或者钝角。

Description

用于反向车削加工的切削刀片

技术领域

本发明涉及用于反向车削(back turning)加工的切削刀片。

背景技术

在专利文献1中公开了一种能够在反向车削加工中顺畅地排出切屑的切削刀片。具体而言，记载了一种在断屑槽(15)的壁面中，与副切削刃(end cutting edge)(13)相对的前壁面(21)的开口角度(θ1)大于与主切削刃(side cutting edge)(14)相对的横壁面(22)的开口角度(θ2)的切削刀片(1)。

专利文献

专利文献1：国际公开WO 2015/129836号公报。

发明内容

但是，发明人们观察到，当使用于反向车削加工的切削刀片相对被切削件的旋转轴垂直地进入并开始加工时所生成的切屑会接触并损毁断屑槽的末端部。并且发现当断屑槽壁面在末端部呈锐角时，容易发生因切屑的碰撞而导致的缺损和崩刃。

因此，本发明的目的在于提供一种改善耐缺损性的用于反向车削加工的切削刀片。

本发明的一个实施方式涉及的用于反向车削加工的切削刀片具备后刀面、第1端面、上表面、第1棱线、第2棱线以及断屑槽，上述后刀面面向第1方向；上述第1端面与后刀面连接，且面向与第1方向相反的方向；上述上表面与后刀面和第1端面连接；上述第1棱线连接后刀面和上表面，以使得当从上表面侧观察时，第1棱线与第1端面的距离越大，则与第1方向间的角度越大；上述第2棱线连接第1端面和上表面；上述断屑槽形成在第1棱线和第2棱线的间隙的上表面处。

并且，在第1棱线处形成有与第2棱线连接的尖端部、与该尖端部连接的第1切削刃、以及与该第1切削刃连接的第2切削刃。

进一步地，断屑槽的壁面具备第1壁面和强化面，其中第1壁面沿第1棱线形成，强化面在断屑槽的第1切削刃侧的端部处与第1壁面和第1端面连接，且与第1端面间的角度为90度或者钝角。

在此，强化面与第1端面间的角度为90度或者钝角是指，强化面的表面与第1端面所构成的角为90度或者钝角。

另外，面向第1方向的后刀面等面向指定方向的面是指，不限于该面的法线为指定方向的情况，也包括了倾斜并成锐角的情况。

断屑槽的顶面既可以是平面也可以是曲面，但是其与断屑槽的壁面的第1壁面和强化面分别不连续地连接。

另一方面，第1壁面与强化面之间优选为连续地平滑连接，例如，可以在强化面设有圆角面，以与第1壁面连接。

此外，与第1端面的距离越大，则与第1方向间的角度越大是指，不限于与第1端面的距离越大，则与第1方向间的角度单调递增的情况，也包括角度在每个指定部分处增加的情况。

附图说明

图1是切削刀片10的立体图和右视图。

图2是切削刀片10的俯视图和主视图。

图3是切削刀片10的前端部的立体图。

图4是切削刀片10和切削工具30。

具体实施方式

[第一实施方式]

下面参照附图来具体说明本发明的实施方式。应予说明，对相同的部件赋予相同的符号，以省略重复的说明。此外，以下实施方式为用于说明本发明的示例，并不旨在将本发明仅限定于该实施方式。进一步地，本发明可在不超出其主旨的范围内进行各种变形。

图1(a)是本实施方式涉及的用于反向车削加工的切削刀片10的立体图，图1(b)是切削刀片10的右视图。另外，图2(a)是切削刀片10的俯视图，图2(b)是切削刀片10的主视图。

如图1(a)和图1(b)所示，该切削刀片10具有由平面组成的端面12(“第2端面”)和与该第2端面12平行且面向第2端面12的相反侧的端面16(“第1端面”，图2(a))。在第2端面12的中央部处形成用于供夹紧螺钉穿过的贯通孔H，该夹紧螺钉用于将该切削刀片10固定在切削工具上。在进行反向车削加工时，使该切削刀片10相对于工件W，在垂直于该贯通孔H的中心轴的方向上相对移动，从而切入工件W，并且通过沿平行于中心轴且朝向第2端面12侧的方向的轴进给方向AX(“第1方向”)进给，对工件W进行反向车削加工。此时，端面16与工件W的凸缘(collar)背面，即形成于加工后的工件W的被称为凸缘的台阶部的表面中朝向轴进给方向AX的面相对。

此外，切削刀片10具备后刀面14，该后刀面14连接第2端面12和端面16，并且朝向轴进给方向AX。该后刀面14相对于轴进给方向AX倾斜，并具有与第2端面12形成钝角且与端面16形成锐角的平面部。

此外，切削刀片10具备与后刀面14、端面16以及第2端面12连接，且包括前刀面18C的上表面18。上表面18朝向与轴进给方向AX垂直的方向。

进一步地，切削刀片10具有连接上表面18与后刀面14的棱线20(“第1棱线”)、以及连接上表面18与端面16的棱线22(“第2棱线”)。

在棱线20处设有与棱线22连接的尖端部20A、与尖端部20A连接的正面切削刃20B(“第1切削刃”)、以及与正面切削刃20B连接的主切削刃20C。

另一方面，在棱线22(图2(a))处没有形成切削刃。

图2(a)是从上表面18侧观察切削刀片10的俯视图。如该图所示，第1棱线20形成为与端面16的距离越大的部分与轴进给方向AX间的角度也阶段性地增大，形成有正面切削刃20B的部分与轴进给方向AX基本平行，仅具有微小的角度，而另一方面，主切削刃20C相对于轴进给方向AX大幅倾斜。此外，如图所示，正面切削刃20B和主切削刃20C能够形成为从上表面18侧观察时基本呈直线状或者形成直线。

进一步地，如图2(a)所示，在上表面18中的棱线20与棱线22之间的区域处形成有断屑槽，该断屑槽具有断屑槽顶面18A、与断屑槽顶面18A连接且含有面向轴进给方向AX的面的断屑槽壁面18B、以及与断屑槽壁面18B连接且设在断屑槽壁面18B与棱线20之间的前刀面18C。断屑槽顶面18A可以由面向大致垂直于轴进给方向AX的方向的平面构成，也可以形成为曲面。此外，也可以不是平面或者曲面，而是顶部形成为棱线或者点的结构。断屑槽壁面18B的形状将在下文中利用图3进行详细说明，但如图2(a)所示，其形成为以沿着主切削刃20C的方式相对于轴进给方向AX倾斜，并且越靠近正面切削刃20B，从上表面18侧观察时其与主切削刃20C间的距离越小。前刀面18C可以包含与棱线20连接的平面部，也可以与断屑槽顶面18A的距离变大的方式凹陷并与断屑槽壁面18B连接。

此外，如图1(a)和图1(b)所示，在上表面18的与第2端面12和端面16连接的部分设有在垂直于轴进给方向AX的方向上突出的两个凸部即凸部24A和凸部24B。此外，在切削刀片10的相对贯通孔H的轴对称位置设有在垂直于轴进给方向AX的方向上突出的两个凸部即凸部24C和凸部24D。如下所述，在加工时，通过将切削工具30(图4)的把持部H1和把持部H2抵接在该凸部24A和凸部24B之间的区域、以及凸部24C和凸部24D之间的区域，将切削刀片10固定到切削工具上。

图3是切削刀片10的前端部的立体图。如该图所示，断屑槽壁面18B具备第1壁面18B1(“第1壁面”)和强化面18B2，其中，第1壁面18B1沿着主切削刃20C形成，但越靠近正面切削刃20B，则越靠近主切削刃20C；强化面18B2在接近正面切削刃20B的端部处与第1壁面18B1和端面16连接。

强化面18B2与端面16成直角连接，并且在与端面16连接的部分具有与轴进给方向AX基本平行的平面。另一方面，强化面18B2连续地连接第1壁面18B1，并且在与第1壁面18B1连接的部分形成带有圆角的圆角面。

此外，从上表面18侧观察时的强化面18B2的宽度，例如，可以形成为具有正面切削刃20B长度的三分之一以上的宽度，优选为具有二分之一以上的宽度。

此外，棱线20与断屑槽壁面18B之间的前刀面18C具备基本平坦的平坦部，第1壁面18B1例如以约45度的倾斜度与该平坦部连接，而强化面18B2以平缓的倾斜度(例如，30度的倾斜度)与该平坦部连接。另外，在从上表面18侧观察时，连接第1壁面18B1和断屑槽顶面18A的棱线为大致直线状。

另外，切削刀片10形成为关于贯通孔H轴对称，切削刀片10的另一端形成具有相同形状的切削刃和断屑槽。

图4(a)是固定有切削刀片10的切削工具30的立体图，图4(b)是切削工具30的右视图。

如该图所示，切削工具30设有工具体B、以及两个把持部即把持部H1和把持部H2，并且，通过使把持部H1抵接于凸部24A和凸部24B之间的区域，使把持部H2抵接于凸部24C和凸部24D之间的区域，并使穿过贯通孔H的夹紧螺钉与设在切削工具30上的螺纹部螺合，从而固定切削刀片10。

当使用这样的切削刀片10进行反向车削加工时，首先，使用作为切削刀片10的前端侧的正面切削刃20B，并使工件W在与轴进给方向AX垂直的方向上移动，从而切入工件W，此后，主要使用主切削刃20C，在轴进给方向AX上进行车削加工。特别是当使用前端侧的正面切削刃20B切入工件W时，切屑从正面切削刃20B处基本垂直地流出，容易与断屑槽壁面的前端碰撞。

但是由于在切削刀片10上设置了强化面18B2，因此可以提高耐缺损性。应予说明，断屑槽壁面部18B2也可以钝角与端面16连接。

此外，在利用磨石通过磨削加工来形成断屑槽的情况下，如果设为具有如倒角般的强化面的形状会导致成本较高，因此通常避免这种情况，而在切削刀片10中，在模具内设置形状，通过压制、烧结形成断屑槽的壁面侧，从而能够廉价地设置作为强化面而发挥作用的断屑槽壁面部18B2。但是，在该实施方式的切削刀片10中，贯通孔H的中心轴的方向与具有断屑槽的上表面18所面向的方向不同。因此，通过通常的模具，无法同时对断屑槽形状和贯通孔H进行压制成型。为了同时对断屑槽形状和贯通孔H进行压制成型，例如，有两种成型方法。一种是将贯通孔H配置在通常的压制方向上，并且通过在与压制方向交叉的横向上运动的横向冲头等对断屑槽形状进行压制成型的方法。另一种是将断屑槽形状配置在通常的压制方向上，并且通过在与压制方向交叉的横向上运动的横向冲头等对贯通孔H进行压制成型的方法。在任意一种方法中，都不使用通常的模具，而是使用具有横向冲头等的特殊模具，从而能够同时对断屑槽形状和贯通孔H进行压制成型。

此外，在本实施方式中，切削刀片10的后刀面和前刀面的一部分(例如仅前端附近)是通过磨削加工而形成的，但也可以不进行磨削加工，而仅通过压制和烧结来形成工具形状的整体。

符号说明

10…切削刀片、12…第2端面、14…后刀面、16…端面、18…上表面、18A…断屑槽顶面、18B…断屑槽壁面、18B1…壁面、18B2…强化面、18C…前刀面、20…棱线、20A…尖端部、20B…正面切削刃、20C…主切削刃、22…棱线、24A…凸部、24B…凸部、24C…凸部、24D…凸部、30…切削工具、AX…轴进给方向、B…工具体、H…贯通孔、H1…把持部、H2…把持部。

Claims

1.一种用于反向车削加工的切削刀片(10)，其具备：

后刀面(14)，其面向第1方向；

第1端面(16)，其与所述后刀面(14)连接，且面向与所述第1方向相反的方向；

上表面(18)，其与所述后刀面(14)和所述第1端面(16)连接；

第1棱线(20)，其连接所述后刀面(14)和所述上表面(18)，以使得当从所述上表面(18)侧观察时，所述第1棱线(20)与所述第1端面(16)的距离越大，则与所述第1方向间的角度越大；

第2棱线(22)，其连接所述第1端面(16)和所述上表面(18)；以及

断屑槽，其形成在所述第1棱线(20)和所述第2棱线(22)的间隙的所述上表面(18)处，在所述用于反向车削加工的切削刀片(10)中，

在所述第1棱线(20)处形成有与所述第2棱线(22)连接的尖端部(20A)、与该尖端部(20A)连接的第1切削刃(20B)、以及与该第1切削刃连接的第2切削刃(20C)，

所述断屑槽的壁面具备第1壁面(18B1)和强化面(18B2)，其中所述第1壁面(18B1)沿所述第1棱线(20)形成，所述强化面(18B2)在所述断屑槽的所述第1切削刃(20B)侧的端部处与所述第1壁面(18B1)和所述第1端面(16)连接，且与所述第1端面(16)间的角度为90度或者钝角。

2.如权利要求1所述的用于反向车削加工的切削刀片(10)，其特征在于，

所述强化面(18B2)至少在与所述第1端面(16)连接的部分为平面。

3.如权利要求1或2所述的用于反向车削加工的切削刀片(10)，其特征在于，

所述第1壁面(18B1)与所述强化面(18B2)之间平滑连接。

4.如权利要求1至3中任一项所述的用于反向车削加工的切削刀片(10)，其特征在于，

在所述断屑槽与所述第1棱线(20)之间的前刀面(18C)处形成平坦部，所述第1壁面(18B1)相对于所述平坦部的倾斜度大于所述强化面(18B2)相对于所述平坦部的倾斜度。

5.一种切削工具(30)，其具备如权利要求1至4中任一项所述的用于反向车削加工的切削刀片(10)。