CN110023015A - 切削刀片及可转位刀片式旋转切削工具 - Google Patents
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Abstract
本发明的切削刀片具备:具有一对锐角刀尖部和一对钝角刀尖部且俯视呈大致平行四边形的主面;朝向主面的相反侧的落座面;连结主面与落座面之间的侧面;设置于锐角刀尖部的刃角;和分别设置于夹着锐角刀尖部配置的主面的一对边棱部上的主切削刃及副切削刃,在主面及落座面上贯通有供固定部件插通的安装孔,主切削刃以随着从锐角刀尖部朝向钝角刀尖部而靠近落座面侧的方式,以与安装孔的轴向正交的面为基准按8°以上的倾斜角倾斜,主面具有随着沿将一对钝角刀尖部彼此连结的对角线从钝角刀尖部朝向安装孔的边缘部而向远离落座面的方向倾斜的区域。
Description
技术领域
本发明涉及一种切削刀片及可转位刀片式旋转切削工具。
本申请基于2016年12月9日在日本申请的专利申请2016-239485号要求优先权,并且在此援引其内容。
背景技术
以往,已知有如专利文献1所示的机械加工用切削刀片(切削刀头)。
专利文献1:日本专利第4489874号公报
专利文献2:日本专利公开2003-260607号公报
对于专利文献1及专利文献2所记载的切削刀片来说,形成在主面(上侧面)上的主切削刃沿长度方向朝向与主面相反的一侧的落座面(底面)倾斜。因此,该切削刀片沿主切削刃的长度方向逐渐变薄。另外,由于该切削刀片为双刀尖型(2コーナ型)刀片,因此该切削刀片的最薄部分配置在对角线上,具有对角线上容易发生裂纹的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的,其目的是提供一种降低切削刃的切削阻力并且不易发生裂纹的切削刀片及具备这种切削刀片的可转位刀片式旋转切削工具。
本发明的一方式的切削刀片为通过固定部件能够装卸地安装到绕旋转轴旋转的工具主体的前端部上的切削刀片,所述切削刀片具备:具有一对锐角刀尖部和一对钝角刀尖部且俯视呈大致平行四边形的主面;朝向所述主面的相反侧的落座面;连结所述主面与所述落座面之间的侧面;设置于所述锐角刀尖部的刃角;和分别设置于夹着所述锐角刀尖部配置的所述主面的一对边棱部上的主切削刃及副切削刃,在所述主面及所述落座面上贯通有供所述固定部件插通的安装孔,所述主切削刃以随着从所述锐角刀尖部朝向所述钝角刀尖部而靠近所述落座面侧的方式,以与所述安装孔的轴向正交的面为基准按8°以上的倾斜角倾斜,所述主面具有随着沿将一对所述钝角刀尖部彼此连结的对角线从所述钝角刀尖部朝向安装孔的边缘部而向远离所述落座面的方向倾斜的区域。
另外,上述切削刀片也可以是如下的结构:在沿将一对上述钝角刀尖部彼此连结的上述对角线的剖面中,在上述主面上设置有与连结上述钝角刀尖部和上述安装孔的边缘部的直线相比向上侧突出的凸部。
另外,上述切削刀片也可以是如下的结构:从上述安装孔的轴向观察时,上述凸部与上述落座面的边棱部重叠,或者上述凸部位于上述落座面的边棱部的内侧。
另外,上述切削刀片也可以是如下的结构:上述主切削刃的前角在锐角刀尖部中向正角侧倾斜,并且随着从上述锐角刀尖部朝向上述钝角刀尖部而向负角侧逐渐变大,上述切削刃的前角在钝角刀尖部中向负角侧倾斜。
另外,上述切削刀片也可以是如下的结构:上述主切削刃的前角从向正角侧的倾斜变化为向负角侧的倾斜的变化点在上述主切削刃的长度方向上位于靠近上述钝角刀尖部的位置。
另外,上述切削刀片也可以是如下的结构:在将上述主面的上述锐角刀尖部与上述落座面之间的距离设为L1,将上述主面的上述钝角刀尖部与上述落座面之间的距离设为L2时,满足下述式的关系:
0.4≤L2/L1≤0.7
2.0mm≤L2≤3.9mm。
另外,本发明的一方式的可转位刀片式旋转切削工具具备:绕中心轴旋转的工具主体;形成在上述工具主体的上述中心轴方向的前端部上的安装座;和能够装卸地安装到上述安装座且具有切削刃的切削刀片,所述可转位刀片式旋转切削工具的特征在于,上述切削刀片的上述主切削刃的轴向前角为15°以上,上述切削刀片使用前述的切削刀片。
根据本发明,能够提供降低切削刃的切削阻力并且不易发生裂纹的切削刀片及具备这种切削刀片的可转位刀片式旋转切削工具。
附图说明
图1是表示实施方式的切削刀片的立体图。
图2是表示实施方式的切削刀片的俯视图。
图3是表示从位于主面的长边侧的侧面观察实施方式的切削刀片的侧视图。
图4是表示从位于主面的短边侧的侧面观察实施方式的切削刀片的侧视图。
图5是图2的沿V线的剖视图。
图6是图2的沿VI线的剖视图。
图7是图2的沿VII线的剖视图。
图8是图2的沿VIII线的剖视图。
图9是图2的沿IX线的剖视图。
图10是图2的沿X-X线的剖视图。
图11是安装有实施方式的切削刀片的可转位刀片式旋转切削工具的立体图。
图12是安装有实施方式的切削刀片的可转位刀片式旋转切削工具的侧视图。
图13是表示与切削刃的锐角刀尖部侧的前端相隔的距离(剖面位置)与前角之间的关系的图表。
图14是表示与切削刃的锐角刀尖部侧的前端相隔的距离(剖面位置)与后角之间的关系的图表。
图15是表示与切削刃的锐角刀尖部侧的前端相隔的距离(剖面位置)与楔角之间的关系的图表。
具体实施方式
下面,参照附图对应用本发明的实施方式进行详细说明。此外,关于以下说明中使用的附图,为了易于理解特征部分,有时为方便起见图示时省略非特征部分。
图1是表示切削刀片(以下,简称为刀片)1的一实施方式的立体图,图2是表示位于图1所示的刀片1的上表面侧的主面2的结构的俯视图,图3是表示与刀片1的第一边棱部6a相邻的第一侧面部4a的结构的侧视图,图4是表示与刀片1的第二边棱部6b相邻的第二侧面部4b的结构的主视图。
本实施方式的刀片1例如由硬质合金等的硬质材料构造,该硬质合金主要由碳化钨和钴形成。刀片1呈俯视大致平行四边形状的平板状。刀片1具备主面2、朝向主面的相反侧的落座面3、以及连结主面2和落座面3的侧面4。侧面4具有一对第一侧面部4a及一对第二侧面部4b。
如后面说明的图11所示,刀片1通过夹紧螺钉(固定部件)38能够装卸地安装到工具主体31的前端部。在主面2及落座面3上贯通有供夹紧螺钉38插通的安装孔5。安装孔5沿中心轴CO延伸。在以下说明中,有时将沿中心轴CO的方向简称为安装孔5的轴向,将与中心轴CO正交的方向简称为安装孔5的径向。
如图2所示,主面2形成为大致平行四边形。主面2具有位于该主面2与侧面4之间的边界上的四个边棱部(一对第一边棱部6a及一对第二边棱部6b)。第一边棱部6a位于长边侧,并且构造主面2与第一侧面部4a之间的边界。第二边棱部6b位于短边侧,并且构造主面2与第二侧面部4b之间的边界。
对于第一边棱部6a和第二边棱部6b所交叉的四个角部来说,在通过安装孔5对称的位置上形成有呈圆弧形状的刀尖部。主面2在俯视上呈大致平行四边形。四个刀尖部被分类为一对锐角刀尖部21和一对钝角刀尖部22。即,主面2具有一对锐角刀尖部21及一对钝角刀尖部22。另外,夹着锐角刀尖部21配置的第一边棱部6a和第二边棱部6b以锐角交叉,夹着钝角刀尖部22配置的第一边棱部6a和第二边棱部6b以钝角交叉。
在锐角刀尖部21上设置有刃角8。另外,在夹着锐角刀尖部21配置的第一边棱部6a及第二边棱部6b中,在第一边棱部6a上设置有主切削刃9,在第二边棱部6b上设置有副切削刃15。
如图2所示,刃角8具有圆弧形状。刃角8的一个端部P与主切削刃9相连,另一侧端部R与副切削刃15相连。主切削刃9从与锐角刀尖部21上的刃角8相连的端部P沿第一边棱部6a延伸至位于钝角刀尖部22侧的端部Q。副切削刃15从与锐角刀尖部21的刃角8相连的端部R沿第二边棱部6b延伸至位于钝角刀尖部22侧的端部S。
另外,在主面2上设置有与主切削刃9、副切削刃15及刃角8对应的前刀面9a、15a、8a。另外,在侧面4上设置有与主切削刃9、副切削刃15及刃角8对应的后刀面9b、15b、8b。
落座面3为刀片1的底面部且呈平面状。落座面3与中心轴CO正交。如图11所示,在刀片安装座33上安装刀片1并通过夹紧螺钉38的紧固来固定刀片1时,刀片1的落座面3与刀片安装座33的安装面34(参照图11)紧贴。如图2所示,落座面3形成为大致呈平行四边形状,并且包含在主面2在轴向的投影区域的内侧。
本实施方式的刀片1为呈双刀尖型形状的刀片。因此,在通过在刀片安装座33上安装并固定有刀片1的可转位刀片式旋转切削工具来进行工件的切削加工时,如果用于该切削加工的刀片1的夹着一个刃角8形成的主切削刃9、副切削刃15及该刃角8中的任一个达到规定的磨损量,则解除该刀片1在刀片安装座上的固定并使该刀片1旋转180°来重新安装刀片1,以便未使用的刃角8、夹着该刃角8形成的主切削刃9和副切削刃15能够在下一次的切削加工中被使用。由此,能够延长一个刀片1的寿命。
(主切削刃)
主切削刃9在通过将刀片1安装到可转位刀片式旋转切削工具30的刀片安装座33并对工件进行切削加工时被用作主切削刃,主要在实施合金钢材的立壁面特别是垂直壁面的挖掘加工中被用作主切削刃。
如图2所示,在刃角8的一个端部P与钝角刀尖部22的一个端部Q之间的第一边棱部6a的全长上形成有主切削刃9。主切削刃9被形成为从端部P朝向端部Q向刀片1的外侧方向(相对于安装孔5向径向外侧)呈凸形状的圆弧形状。
如图3所示,主切削刃9随着从位于锐角刀尖部21侧的端部P朝向位于钝角刀尖部22侧的端部Q,以靠近落座面3侧的方式按倾斜角α倾斜。倾斜角α为以与安装孔5的轴向正交的面(在本实施方式中为落座面3)为基准的主切削刃9的角度。倾斜角α优选为8°以上。通过将倾斜角α设为8°以上,从而在切削加工时能降低施加到主切削刃9的切削阻力,从而能抑制主切削刃9的缺损。另外,根据同样的理由,倾斜角α进一步优选为10°以上。倾斜角α优选为11.5°以下,进一步优选为15°以下,但并不限定于此。
在锐角刀尖部21侧的端部P处,主切削刃9与落座面3之间的沿安装孔5的轴向的距离为L1。同样,在钝角刀尖部22侧的端部Q处,主切削刃9与落座面3之间的沿安装孔5的轴向的距离为L2。此时,本实施方式的刀片1满足下述(式1)及(式2)的关系。
0.4≤L2/L1≤0.7 (式1)
2.0mm≤L2≤3.9mm (式2)
主切削刃9通过满足(式1)的关系,能够确保足够(8°以上)的倾斜角α,因此优选。由此,在切削加工时能降低施加到主切削刃9的切削阻力,从而能抑制主切削刃9的缺损。另一方面,在L2/L1<0.4的情况下,具有L2值小于L1值的倾向,因此无法得到刀片的足够强度。因此,产生主切削刃9的耐缺损性差这种不良情况。在L2/L1>0.7的情况下,导致切削阻力增加,并且难以设定适当的倾斜角α值。另外,主切削刃9通过满足(式2)的关系,能确保厚度方向的刚性,能抑制使用主切削刃9来进行切削时的刀片1的损伤,因此优选。另一方面,在L2<2.0mm的情况下,难以确保刀片厚度方向上的足够刚性。在L2>3.9mm的情况下,导致切削阻力增加,并且难以设定适当的倾斜角α值。(式1)进一步优选为0.50≤L2/L1≤0.55,(式2)进一步优选为2.5mm≤L2≤3.0mm,但并不限定于此。
图5、图6、图7、图8及图9分别是图2的沿V线、VI线、VII线、VIII线及IX线的剖视图。此外,V线经过主切削刃9的锐角刀尖部21侧的端部P,IX线经过主切削刃9的钝角刀尖部22侧的端部Q。VII线经过位于主切削刃9的长度方向的中央的中心点C。VI线位于V线与VII线之间,VIII线位于VII线与IX线之间。另外,V线、VI线、VII线、VIII线及IX线为与各自的位置上的主切削刃9正交的直线。
如图5~图9所示,夹着主切削刃9在主面2侧设置有主切削刃9的前刀面9a,在侧面4侧形成有主切削刃9的后刀面9b。在此,与安装孔5的中心轴CO垂直且经过主切削刃9的平面为第一面HP,在主切削刃棱线上与第一面HP垂直交叉的假想面为第二面VP。此时,前刀面9a相对于第一面HP以前角β倾斜。另外,后刀面9b相对于第二面VP以后角γ倾斜。
一般而言,前角β在随着从主切削刃9朝向内侧而相对于第一面HP向下倾斜的情况下为正角,在向上倾斜的情况下为负角。更严格来说,关于前角β,将前刀面9a以随着朝向内侧而靠近落座面3侧的方式倾斜的情况设为正角,相反将前刀面9a相对于落座面3向隆起的一侧突出的情况设为负角。
如图5所示,前刀面9a的前角β在主切削刃9的锐角刀尖部21侧的端部P中向正角侧倾斜。另外,如图5~图9所示,前角β随着从主切削刃9的锐角刀尖部21侧的端部P朝向钝角刀尖部22侧的端部R而向负角侧逐渐变大。如图5~图9所示,随着从主切削刃9的端部P朝向端部Q,前角β的绝对值变小,前刀面9a在VIII线与IX线之间比第一面HP更靠上侧。因此,如图9所示,前刀面9a的前角β在主切削刃9的锐角刀尖部21侧的端部Q上向负角侧倾斜。
在本实施方式中,主切削刃9在锐角刀尖部21中位于可转位刀片式旋转切削工具(以下,简称为工具)30(参照图11)的轴向最前端侧。因此,主切削刃9在锐角刀尖部21附近容易产生颤振。一般而言,在前角β向正角侧倾斜的情况下提高主切削刃9的锋利度,在前角β向负角侧倾斜的情况下提高主切削刃9的切削刃强度。
根据本实施方式,通过在主切削刃9的锐角刀尖部21附近的端部P中,使前角β最向正角侧倾斜,能够确保在工具30的前端侧的锋利度,从而抑制切入时发生颤振,并且抑制切削刃9的破损或缺损。
此外,通过在主切削刃9的钝角刀尖部22附近的端部Q中,使前角β最向负角侧倾斜,能够在工具30的基端侧提高刚性而抑制发生颤振,即使在产生颤振的情况下也能抑制主切削刃9的缺损。
由于本实施方式的刀片1的余偏角为约90°,因此主切削刃9的作用范围依赖于其加工条件。为了提高加工效率,可将切削深度设定为较大。此时作用于切削的主切削刃9的范围从刃角8朝向工具30的轴向的基端侧至钝角刀尖部22。由于主切削刃9随着从锐角刀尖部21侧靠近钝角刀尖部22侧而靠近落座面3,因此刀片1在钝角刀尖部22附近较薄。由此,刀片1在钝角刀尖部22附近容易发生裂纹。根据本实施方式,通过使主切削刃9向负角侧倾斜,能够确保刀片1在钝角刀尖部22中的壁厚,从而提高刀片1的强度。
根据本实施方式,随着主切削刃9从锐角刀尖部21侧朝向钝角刀尖部22侧,前角β向负角侧逐渐变大。由此,能够在锐角刀尖部21侧对主切削刃9赋予尖锐的锋利度,并且在钝角刀尖部22侧确保主切削刃9的刀尖强度,从而防止缺损。
如图2所示,将主切削刃9的前角从向正角侧的倾斜变化为向负角侧的倾斜的点设为变化点U。变化点U位于VIII线与IX线之间。主切削刃9在变化点U上的前角β为0°。在本实施方式中,变化点U在主切削刃9的长度方向上靠近钝角刀尖部22。通过以上述方式配置变化点U,从而能够使主切削刃9的锋利度和刀尖强度的平衡保持适当的关系。
如图2所示,在与主切削刃9正交且包含安装孔5在主面2的边缘部5a的切线的一对面W1、W2中,将在主切削刃9的长度方向上位于钝角刀尖部22侧的一个面设为基准面W2。变化点U优先位于比基准面W2更靠钝角刀尖部22侧。刀片1的沿安装孔5的轴向的壁厚随着沿主切削刃9的长度方向朝向钝角刀尖部22而变薄。另一方面,刀片1的沿安装孔5的径向的壁厚以主切削刃9的长度方向的中心点C为中心在一对面W1、W2之间最薄。通过将变化点U设置于比基准面W2更靠钝角刀尖部22侧,从而能够提供均衡地配置变薄部分且整体上不易发生裂纹的刀片1。
如图5~图9所示,后角γ随着从主切削刃9的锐角刀尖部21侧的端部P朝向钝角刀尖部22侧的端部Q而变大。通过在第二端部侧加大主切削刃9的后角γ,从而在工具30的轴向最基端侧进一步切实地抑制后刀面9b与工件的接触。
下面,对主切削刃9的前角β和后角γ以及主切削刃9的楔角σ的更优选的具体例进行说明。如图5~图9所示,用楔角σ=90°-(前角β+后角γ)来表示主切削刃9的楔角σ。
主切削刃9的前角β随着从锐角刀尖部21朝向钝角刀尖部22侧而向负角侧逐渐变大。主切削刃9的前角β从锐角刀尖部21侧的端部P朝向钝角刀尖部22侧的端部R的变化量F在主切削刃9的全长上优选为-1.30°/mm≤F≤-0.8°/mm。在该情况下,将刀片1安装到工具30时,能够使前角的值大致恒定,从而能确保刀尖强度,从这一点来看优选。但是,本发明并不限定于此。
主切削刃9的后角γ随着从锐角刀尖部21侧朝向钝角刀尖部22侧而变大。主切削刃9的后角γ从锐角刀尖部21侧的端部P朝向钝角刀尖部22侧的端部R的变化量G在主切削刃9的全长上优选为1.0°/mm≤F≤1.5°/mm。在该情况下,在工具30的轴向最基端侧进一步切实地抑制后刀面9b与工件的接触,从这一点来看优选。但是,本发明并不限定于此。
主切削刃9的楔角σ优选从锐角刀尖部21侧朝向钝角刀尖部22侧而大致恒定。本实施方式的楔角σ在主切削刃9的全长上优选为72°±5°,进一步优选为72°±4°,更优选为72°±3.5°。在该情况下,能降低切削阻力,从而确保刀尖强度。但是,本发明并不限定于此。
下面,参照图13~图15,对本实施方式的前角β、后角γ及楔角σ的一例,与专利文献2所记载的刀片的前角、后角及楔角相比较的同时进行说明。在图13~图15中,圆形标记(プロット)表示本实施方式的一例,三角形标记(プロット)表示专利文献2的刀片。
图13表示与沿刀片1的长度方向的锐角刀尖部21侧的前端相隔的距离和前角β之间的关系的一例。根据图13,在专利文献2中,切削刃的前角为恒定的值。因此,在将刀片安装到工具时,前角在钝角刀尖部侧变大,从而刀尖强度下降。另一方面,表示本实施方式的一例的主切削刃9的前角β随着远离沿刀片1的长度方向的锐角刀尖部21侧的前端而向负角侧逐渐变大。因此,在将刀片1安装到工具30时,能够使前角的值大致恒定,从而能确保刀尖强度。图13中的本实施方式的一例的主切削刃9的前角β的变化量F为约-1.24°/mm。
图14表示与沿刀片1的长度方向的锐角刀尖部21侧的前端相隔的距离和后角γ之间的关系的一例。在专利文献2中,后角随着远离沿刀片的长度方向的锐角刀尖部侧的前端而变大,但如果距前端11mm左右,则后角表示恒定的值。专利文献2的刀片在距前端11mm左右的位置为止具备上段后刀面和下段后刀面这两段后刀面,在距前端11mm左右的位置处不存在上段后刀面。在不存在上段后刀面的位置处,后刀面(约束面)和切削刃棱线形成在同一面上,并且后角恒定。因此,在专利文献2中,无法加大后角,难以防止后刀面与工件的接触。
另一方面,本实施方式的一例的主切削刃9的后角γ随着远离沿刀片1的长度方向的锐角刀尖部21侧的前端而变大。因此,在工具30的轴向最基端侧能够进一步切实地抑制后刀面9b与工件的接触。此外,图14中的本实施方式的一例的主切削刃9的后角γ的变化量G为约1.42°/mm。
图15表示与沿刀片1的长度方向的锐角刀尖部21侧的前端相隔的距离和楔角σ之间的关系的一例。根据图15,在专利文献2中,楔角随着远离沿刀片1的长度方向的锐角刀尖部21侧的前端而减少。因此,在专利文献2中,楔角在刀片厚度薄的钝角刀尖部侧变小,刀尖强度不足。另一方面,在本实施方式的一例中,由于主切削刃9的楔角σ随着从锐角刀尖部21侧朝向钝角刀尖部22侧而大致恒定,因此能确保刀尖强度。
(副切削刃)
在将刀片1安装到工具30的刀片安装座33上并对工件进行切削加工时(参照图11),副切削刃15对工件的底面部进行切削加工。副切削刃15被用作工件的精加工用的修光刃或者斜面加工用的斜面刃。
如图2所示,副切削刃15被形成在刃角8的另一个端部R与钝角刀尖部22的另一个端部S之间的第二边棱部6b的全长上。副切削刃15被形成为在俯视观察(从安装孔5的轴向观察的状态)时以端部R侧向外侧凸出的方式弯曲。另外,如图4所示,副切削刃15被形成为在侧视观察(从与安装孔的轴向正交且与副切削刃15正对的方向观察的状态)时以端部R侧向上侧凸出的方式弯曲。
(主面)
接着,对刀片1的主面2的结构进行更详细说明。
如图2所示,对于主面2来说,在与主切削刃9相邻的部分设置有主切削刃9的前刀面9a,在与刃角8相邻的部分设置有刃角8的前刀面8a,在与副切削刃15相邻的部分设置有副切削刃15的前刀面15a。
图10是图2的沿X-X线的剖视图。X-X线为将主面2的一对钝角刀尖部22彼此连结的直线。如图10所示,主面2随着沿将一对钝角刀尖部22彼此连结的对角线(图2的X-X线)从钝角刀尖部22朝向安装孔5的边缘部5a而向远离落座面3的方向倾斜。即,在图10所示的状态下,主面2总是沿对角线从钝角刀尖部22朝向边缘部5a上升,没有水平部位和下降部位。
根据本实施方式,能抑制刀片1发生裂纹。
在利用刀片安装座33上安装并固定有刀片1的工具30来进行工件的切削加工时,刀片1在刃角8中受到最大的切削力。因此,对于切削加工中的刀片1来说,弯曲应力沿将一对钝角刀尖部22彼此连结的对角线(图2的X-X线)变大。另外,刀片1在一对钝角刀尖部22附近变薄。因此,通常的双刀尖型切削刀片容易沿对角线发生裂纹。
与此相对地,本实施方式的刀片1具有在沿对角线的方向上从钝角刀尖部22朝向安装孔5的边缘部5a而轴向的厚度(主面2与落座面3之间的轴向距离)总是增加的结构。由此,能够沿将一对钝角刀尖部22彼此连结的对角线提高刀片1的强度,并且能抑制沿对角线发生裂纹。
此外,只要主面2局部具有随着沿对角线(X-X线)从钝角刀尖部22朝向安装孔5的边缘部5a而向远离落座面3的方向倾斜的区域,则能取得上述效果。
在图10所示的剖面中,在主面2上形成有与连结钝角刀尖部22和安装孔5的边缘部5a的直线B相比向上侧突出的凸部7。凸部7在钝角刀尖部22侧的山脚部7a及安装孔5侧的山脚部7b位于比直线B更靠下侧(落座面3侧)。由于设置有凸部7,因此能够更进一步提高在将一对钝角刀尖部22彼此连结的对角线上的刀片1的强度。
如图2及图10所示,从安装孔5的轴向观察时,凸部7优选与落座面3的边棱部3a重叠或者位于边棱部3a的内侧。如果刀片1在切削加工时从工件受到切削力,则在落座面3上,刀片1将从工具30的安装面34受到反力。因此,从安装孔5的轴向观察时,刀片1在落座面3的边棱部3a的内侧被赋予更大的应力。通过从安装孔5的轴向观察时将凸部7配置在边棱部3a的内侧,从而能够借助凸部7将被赋予较大的应力的区域设为厚壁,能够更高效地抑制刀片1的裂纹发生。
此外,图2的X-X线为根据以下方法描绘出的线。即,在俯视时,以中心轴CO为中心描绘与一对钝角刀尖部22相切的假想圆,连结假想圆与一对钝角刀尖部22之间的切点而成的直线为X-X线。在本说明书中,将主面2的一对钝角刀尖部22彼此连结的对角线为利用与上述X-X线同样的方法描绘出的线。
(侧面)
接着,对刀片1的侧面4的结构进行更详细说明。
侧面4的第一侧面部4a与第一边棱部6a相邻。如图3所示,在第一侧面部4a上设置有约束面部23和主切削刃9的后刀面9b。约束面部23为如下的侧面部:即,在将刀片1安装并固定到工具30的刀片安装座33时,通过与设置于刀片安装座33的长边侧约束壁面36(参照图11)牢固地紧贴,从而在切削加工中防止刀片1的转动,该约束面部23呈平面形状。
侧面4的第二侧面部与第二边棱部6b相邻。如图4所示,第二侧面部4b具有副切削刃15的后刀面15b。第二侧面部4b为如下的侧面(约束面)部:即,在将刀片1安装并固定到工具30的刀片安装座33时,通过与设置于刀片安装座33的短边侧约束壁面37(参照图11)牢固地紧贴,从而防止刀片1在切削加工中转动。
此外,如图3及图4所示,对于侧面4的第一侧面部4a和第二侧面部4b来说,在刃角8的下方设置有后刀面8b。
(可转位刀片式旋转切削工具的结构)
图11是安装有刀片1的工具30的立体图,图12是侧视图。
工具30通过工具主体31以旋转轴O为中心沿旋转方向T旋转而进行铣削加工。工具30具有工具主体31和三个刀片1。在工具主体31的前端部设置有三个刀片安装座33。刀片安装座33具备安装面34、形成在安装面34上的螺纹孔35、长边侧约束壁面36和短边侧约束壁面37。
形成在刀片安装座33上的安装面34为在将刀片1安装到刀片安装座33上并通过夹紧螺钉38的紧固来固定的情况下与刀片1的落座面3紧贴的平面状的面。螺纹孔35为在将刀片1固定到刀片安装座33时与插通于刀片1的安装孔5中的夹紧螺钉38的螺纹部螺纹嵌合的螺纹孔。
长边侧约束壁面36为在将刀片1安装并固定到刀片安装座33的情况下与形成在刀片1的与第一边棱部6a相邻的第一侧面部4a上的约束面部23紧贴的壁面。短边侧约束壁面37同样为在将刀片1安装并固定到刀片安装座33的情况下与刀片1的与第二边棱部6b相邻的第二侧面部4b紧贴的壁面。
对于本实施方式的工具30来说,在将刀片1安装并固定到刀片安装座33的情况下,刀片1的主切削刃9配置在工具主体31的外周侧,副切削刃15配置在工具主体31的前端部的前端面侧。
如图12所示,刀片1的主切削刃9的轴向前角θ为15°以上。主切削刃9的轴向前角θ为经过旋转轴O的全部及主切削刃9的一部分所形成的面与主切削刃9之间的角度。轴向前角θ为利用安装面34相对于旋转轴O的角度和以落座面3为基准的主切削刃9的倾斜角α之和表示的角度。对于工具30来说,通过将主切削刃9的轴向前角θ设为15°以上,从而能降低切削加工时施加到主切削刃9的切削阻力,并且能抑制主切削刃9的缺损。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但实施方式中的各结构及它们的组合等为一个例子,在不脱离本发明主旨的范围内,也可以进行结构的附加、省略、置换和其他变更。另外,本发明并非由实施方式来限定。
例如,在上述实施方式中,举例说明了在工具30上以旋转轴O为中心按等角安装有三个刀片1的情况,但刀片1的数量并不限定于三个。
产业上的可利用性
根据本发明,能够提供一种降低切削刃的切削阻力并且不易发生裂纹的切削刀片及具备这种切削刀片的可转位刀片式旋转切削工具,因此能够在产业上利用。
附图标记说明
1 刀片
2 主面
3 落座面
3a、6a、6b 边棱部
4 侧面
5 安装孔
5a 边缘部
7 凸部
8 刃角
9 主切削刃
15 副切削刃
21 锐角刀尖部
22 钝角刀尖部
30 工具
31 工具主体
38 夹紧螺钉(固定部件)
CO 中心轴
O 旋转轴
P、Q、R、S 端部
U 变化点
Claims (7)
1.一种切削刀片,通过固定部件能够装卸地安装到绕旋转轴旋转的工具主体的前端部上,所述切削刀片具备:
具有一对锐角刀尖部和一对钝角刀尖部且俯视呈大致平行四边形的主面;
朝向所述主面的相反侧的落座面;
连结所述主面与所述落座面之间的侧面;
设置于所述锐角刀尖部的刃角;和
分别设置于夹着所述锐角刀尖部配置的所述主面的一对边棱部上的主切削刃及副切削刃,
在所述主面及所述落座面上贯通有供所述固定部件插通的安装孔,
所述主切削刃以随着从所述锐角刀尖部朝向所述钝角刀尖部而靠近所述落座面侧的方式,以与所述安装孔的轴向正交的面为基准按8°以上的倾斜角倾斜,
所述主面具有随着沿将一对所述钝角刀尖部彼此连结的对角线从所述钝角刀尖部朝向安装孔的边缘部而向远离所述落座面的方向倾斜的区域。
2.根据权利要求1所述的切削刀片,其中,
在沿将一对所述钝角刀尖部彼此连结的所述对角线的剖面中,在所述主面上设置有与连结所述钝角刀尖部和所述安装孔的边缘部的直线相比向上侧突出的凸部。
3.根据权利要求2所述的切削刀片,其中,
从所述安装孔的轴向观察时,所述凸部与所述落座面的边棱部重叠,或者所述凸部位于所述落座面的边棱部的内侧。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的切削刀片,其中,
在所述主面上设置有所述主切削刃的前刀面,
所述前刀面的前角在所述主切削刃的锐角刀尖部侧的端部处向正角侧倾斜,并且随着从所述锐角刀尖部侧的端部朝向所述钝角刀尖部侧的端部而向负角侧逐渐变大,所述前刀面的前角在所述钝角刀尖部侧的端部处向负角侧倾斜。
5.根据权利要求4所述的切削刀片,其中,
所述前刀面的前角从向正角侧的倾斜变化为向负角侧的倾斜的变化点在所述主切削刃的长度方向上位于靠近所述钝角刀尖部的位置。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的切削刀片,其中,
在将所述主切削刃的所述锐角刀尖部侧的端部与所述落座面之间的沿所述安装孔的轴向的距离设为L1,将所述主切削刃的所述钝角刀尖部侧的端部与所述落座面之间的沿所述安装孔的轴向的距离设为L2时,满足下述式的关系:
0.4≤L2/L1≤0.7
2.0mm≤L2≤3.9mm。
7.一种可转位刀片式旋转切削工具,具备:
绕中心轴旋转的工具主体;
形成在所述工具主体的所述旋转轴的轴向的前端部上的安装座;和
能够装卸地安装到所述安装座上且具有切削刃的切削刀片,
所述可转位刀片式旋转切削工具的特征在于,
所述切削刀片的所述主切削刃的轴向前角为15°以上,
所述切削刀片使用权利要求1至6中的任一项所述的切削刀片。
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