CN110087808B - 切削刀片及可转位刀片式切削工具 - Google Patents

Abstract

在该切削刀片中，具备多边形板状的刀片主体(11)，所述刀片主体(11)具有两个多边形面(12)、形成有后刀面(14)的侧面(13)、以及被形成在前刀面与后刀面(14)的交叉棱线部的切削刃(15)，刀片主体(11)关于刀片中心线(L)为旋转对称形状，关于多边形面(12)为正反反转对称形状，切削刃(15)具备刃角(15a)、从刃角(15a)的一端延伸的主切削刃(15b)、以及从主切削刃(15b)的一端沿与主切削刃(15b)钝角交叉的方向延伸的修光刃(15c)，并且在从修光刃(15c)朝向刃角(15a)的一端侧并经过主切削刃(15b)的范围中设有第一区域，在该第一区域中沿刀片中心线(L)的剖面中的后刀面(14)的后角随着从修光刃(15c)趋向刃角(15a)的一端侧而连续地从正角经过0°逐渐减少至负角。

Description

切削刀片及可转位刀片式切削工具

技术领域

本发明涉及一种切削刀片及可转位刀片式切削工具。该切削刀片能够装卸地安装于可转位刀片式立铣刀等的可转位刀片式切削工具上，特别适合进行高进给加工，该可转位刀片式切削工具能够装卸地安装有这种切削刀片。

本申请基于2017年11月2日在日本申请的专利申请第2017-213262号要求优先权，并且将其内容援用于此。

背景技术

作为这种进行高进给加工的切削刀片，例如在专利文献1中记载了如下的三角形板状的切削刀片：如图12所示，刀片主体1具有大致呈三角形状的两个三角形面2，该三角形面2具有三个角部。另外，在专利文献1中还记载了如下的可转位刀片式切削工具：在该可转位刀片式切削工具上能够装卸地安装有该切削刀片，该切削刀片的一个三角形面2作为前刀面朝向工具旋转方向，形成在该一个三角形面2的一个角部的刃角3朝向工具主体的外周侧(图12中为右侧)，并且从该一个刃角3的一端延伸的主切削刃4朝向工具主体的前端外侧周，进而从该主切削刃4的一端延伸的副切削刃(修光刃)5大致位于与工具主体的旋转轴线垂直的平面上。

在这种切削刀片中，通过主切削刃4，在该主切削刃4的工具主体内周侧(图12中为左侧)和上述修光刃5上会生成厚度薄的切屑，其中该主切削刃4朝向工具主体的前端侧并随着朝向工具主体的外周侧而相对于与上述旋转轴线垂直的平面以平缓的角度朝向后端侧。因此，即使以高进给量送出工具主体也能够抑制切削阻力增大，能够在模具等的加工中进行高效的切削加工。

专利文献1：日本专利第5983901号公报

然而，在该专利文献1所记载的切削刀片中，如该专利文献1的图6和图10所示，上述修光刃5的位置上的后刀面的后角为0°。另外，修光刃5以外的主切削刃4和刃角3的后刀面随着远离这些主切削刃4和刃角3并趋向相反的三角形面侧而向刀片主体1的外侧突出地凸曲，并且后角为负角。

这里，图13中附图标记A所示的是如下的曲线：在图12所示的专利文献1所记载的切削刀片中，将沿通过作为前刀面的三角形面2的中心的刀片中心线L并通过修光刃5的与主切削刃4为相反侧的端部的剖面设为基准0°位置，并且每隔5°计算将从该基准的剖面到图12中位于以刀片中心线L为中心逆时针方向120°的位置的其他修光刃5的端部的沿刀片中心线L的剖面中的后角并表示。从该图13可知，在修光刃5的区域中，上述后角为0°，进入主切削刃4的区域(剖面角度为15°以上的区域)后，后角逐渐在负角侧增大，在超过刃角3的位置(剖面角度70°的位置)上述后角再次回到0°。

因此，为了避免这些后刀面与工件的加工面干涉，必须以如下方式安装切削刀片：即，作为前刀面的三角形面2随着从朝向工具主体前端侧的修光刃5和主切削刃4趋向工具主体后端侧，该三角形面2向工具旋转方向侧上大幅度倾斜。因此，无法避免修光刃5和主切削刃4的轴向前角变为负角、或向负角侧变为大角度，从而造成切削锋利性变钝。因此，即使切屑厚度薄，也无法充分抑制切削阻力的增大，在高进给加工中可能会因工具主体的高频振动及翘曲而导致加工精度的下降。另外，由于切屑被强行弯曲，因此可能会发生切屑堵塞。

发明内容

本发明在这种背景下产生，因此其目的在于提供一种切削刀片及可转位刀片式切削工具，该切削刀片在高进给加工中能够确实抑制切削阻力的增大，从而能得到优异的加工精度，并且还能够防止切屑堵塞，在该可转位刀片式切削工具上能够装卸地安装有这种切削刀片。

本发明的切削刀片具备多边形板状的刀片主体，所述刀片主体具有：被形成为多边形状的两个多边形面，当其中一个多边形面为前刀面时另一个多边形面为落座面；侧面，被配置在上述两个多边形面的周围并形成有与该多边形面的上述前刀面交叉的后刀面；以及切削刃，被形成在上述前刀面与上述后刀面的交叉棱线部。上述刀片主体关于通过上述两个多边形面的中心的刀片中心线为旋转对称形状，并且关于上述两个多边形面为正反反转对称形状，上述切削刃至少具备：位于上述多边形面的角部的刃角、从该刃角的一端延伸的主切削刃、以及从该主切削刃的一端沿与该主切削刃钝角交叉的方向延伸的修光刃。在从上述修光刃朝向上述刃角的一端侧并经过上述主切削刃的范围中设有第一区域(后刀面渐减区域)，在上述第一区域中沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角随着从上述修光刃趋向上述刃角的一端侧而连续地从正角经过0°逐渐减少至负角。

另外，本发明的可转位式工具在被形成在围绕轴线旋转的工具主体的前端部外周的刀片安装座上能够装卸地安装有这种切削刀片，上述切削刀片被配置为：上述两个多边形面之中的一个多边形面作为前刀面朝向工具旋转方向，该一个多边形面的一个上述刃角朝向上述工具主体的外周侧，并且从该一个上述刃角的一端延伸的一个上述主切削刃朝向上述工具主体的前端侧，进而从该一个上述主切削刃的一端延伸的一个修光刃相对于与上述轴线垂直的平面的挖芯角为2°以下。

在上述切削刀片及可转位刀片式切削工具中，在从切削刀片的修光刃朝向刃角的一端侧并经过主切削刃的范围中设有第一区域，在该第一区域中，沿刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角随着从修光刃趋向刃角的一端侧而连续地从正角经过0°达到负角。即，从修光刃趋向刃角的一端侧而上述后角变为0°为止，修光刃及主切削刃的沿刀片中心线的剖面中的后角为正角。

因此，在上述可转位刀片式切削工具中，即使不将从朝向工具主体的前端侧的修光刃和主切削刃的工具主体内周侧的部分朝向工具主体后端侧并作为前刀面的一个多边形面沿工具旋转方向侧大幅度倾斜，也能够避免这些修光刃及主切削刃的工具主体内周侧的后刀面与工件的加工面干涉。因此，在这些修光刃及主切削刃的工具主体内周侧的部分能够确保锋利的切削锋利性，从而能够确实抑制切削阻力的增大，能够防止高进给加工中的工具主体的高频振动及翘曲而得到优异的加工精度。另外，由于切屑也不会被强行弯曲，因此还能够防止切屑堵塞。

另一方面，在朝向工具主体的外周侧的主切削刃的刃角侧，与内周侧相反生成厚度厚的切屑，对切削刃的切削负荷增大。与此相对，在上述结构的切削刀片及可转位刀片式切削工具中，在该主切削刃的刃角侧上沿刀片中心线的剖面中的后刀面的后角从0°逐渐减少至负角侧。因此，与此相伴，主切削刃的刀具角度朝向刃角侧逐渐增大，因此对于这种较大切削负荷，能够确保充分的切削刃强度，能够防止在切削刃上发生崩刃及破损等情况。

在上述第一区域中，沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角优选在+8°～-6°的范围内渐减。在将上述修光刃的刃长二等分的位置上，沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角优选在+0.5°～+8°的范围。当这些第一区域的上述后角和在将修光刃的刃长二等分的位置上的后角超过上述范围时，即使在切削刃的刀具角度变小而生成厚度薄的切屑的情况下，也有可能易于产生崩刃及破损。另一方面，当这些上述后角小于上述范围时，如果不大幅度倾斜刀片主体则有可能无法防止后刀面与工件的干涉，从而导致切削阻力的增大。在上述第一区域中，沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角优选在+7°～-5°的范围内渐减，进一步优选在+6°～-4°的范围内渐减。但是，并不限定于此。同样，在将上述修光刃的刃长二等分的位置上，沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角优选在+0.5°～+7°的范围，进一步优选在+0.5°～+6°的范围。但是，并不限定于此。

另外，安装了这种切削刀片的可转位刀片式切削工具除了使工具主体围绕轴线旋转的同时沿与该轴线垂直的方向送出来进行高进给加工以外，还可以用于使工具主体沿轴线方向前端侧送出并对工件进行挖掘的斜面加工或倾斜加工。而且，在这种情况下，与修光刃的工具主体内周侧相邻的部分、即图12中关于上侧的刃角3，剖面位置的角度从85°附近至120°的范围的部分也被使用于切削。但是，在专利文献1所记载的切削刀片中，如图13所示由于该部分的后刀面的沿刀片中心线的剖面中的后角也为0°，因此如果不大幅度倾斜切削刀片则还是无法避免后刀面与工件的加工面的干涉，会导致切削阻力的增大。

在这种情况下，上述结构的切削刀片优选在上述切削刃上进一步具备副切削刃，该副切削刃从上述刃角的另一端沿与邻接于该刃角的另一端侧的另一切削刃的上述修光刃钝角交叉的方向延伸，在该副切削刃之中从上述刃角的另一端延伸的范围中设有第二区域(后角渐增区域)，在该第二区域中，随着远离该刃角的另一端，沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角在正角侧逐渐增大，并且在从该第二区域朝向上述另一切削刃侧的范围中设有第三区域(后角稳定区域)，在该第三区域中，沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角为正角，并且夹着上述刀片中心线的每单位夹角的后角的增减率小于上述第一区域及上述第二区域中的增减率。

通过如此构造，位于被使用于切削的修光刃的工具主体内周侧的副切削刃随着远离位于该工具主体内周侧的刃角的另一端并趋向被使用于切削的修光刃侧，首先在第二区域中，沿刀片中心线的剖面中的后刀面的后角在正角侧渐增。接着，在第三区域中，上述后角还是在正角侧，并且在每单位夹角的后角的增减率小于第一区域及第二区域中的增减率的范围内稳定。因此，当进行斜面加工时，在与修光刃的工具主体内周侧相邻的副切削刃部分由于在该第三区域中上述后角为正角且稳定，因此无需大幅度倾斜切削刀片，也不会导致切削阻力的增大。

另外，特别是在该情况下，与上述第三区域的沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角相比，通过在负角侧缩小上述修光刃的沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角，从而能够确保修光刃的刀具角度来维持切削刃强度。此外，在该第三区域中，为了兼顾副切削刃的刀具角度的确保与切削阻力的降低，上述副切削刃的沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角也优选在+6°～+15°的范围内。特别是，当该后角超过+15°时，在与修光刃呈钝角交叉的副切削刃上有可能产生应力集中，因此并不优选。该后角更优选在+7°～+14°的范围内，进一步优选在+8°～+13°的范围内。但是，并不限定于此。

进而，在如此设置第三区域的情况下，优选在上述多边形面上形成与上述刀片中心线垂直的平面部、以及以随着从该平面部趋向上述刃角侧而在上述刀片中心线方向上突出的方式倾斜的倾斜部，并且上述切削刃中的上述刃角、上述主切削刃、以及上述副切削刃中的位于上述第二区域的部分形成在上述倾斜部与上述后刀面的交叉棱线部上，另一方面，上述副切削刃中的位于上述第三区域的部分形成在上述平面部与上述后刀面的交叉棱线部上。

据此，后角为负角的刃角与主切削刃及副切削刃之中朝向刃角侧并后角在负角侧较大的部分在安装于工具主体时即使不大幅度倾斜刀片主体也能够使轴向前角在正角侧较大。因此，能够进一步确保锋利的切削锋利性，并且也能确实防止切屑被强行弯曲以防止切屑堵塞。另一方面，在后角为正角的第三区域中，能够确保更大的切削刃的刀具角度，能够确实维持切削刃强度。

进而，在上述刀片主体的侧面，在上述两个多边形面侧的上述后刀面之间形成有在沿上述刀片中心线的剖面中沿该刀片中心线方向延伸的多个刀片约束面，而这些多个刀片约束面在从上述刀片中心线方向来看形成在相互交叉的方向上，从而能够使该刀片约束面与刀片安装座的壁面抵接来约束刀片主体围绕刀片中心线的旋转，能够进一步进行稳定的切削加工。

另一方面，与专利文献1所记载的切削刀片同样，在上述刀片主体为上述两个多边形面分别具有三个角部的三角形板状的情况下，上述第一区域在上述刀片中心线方向上从与上述多边形面对置的方向来看，沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角从上述修光刃朝向上述刃角的一端侧而在负角侧开始渐减的位置到在正角侧开始增加的位置的夹着上述刀片中心线的夹角的范围优选设在50°～65°的范围内。

另外，同样地，上述刀片主体为上述两个多边形面分别具有三个角部的三角形板状的情况下，对于在上述第一区域之中沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角为负角的范围来说，在上述刀片中心线方向上从与上述多边形面对置的方向来看，从将上述修光刃的刃长二等分的位置朝向上述刃角的一端侧并夹着上述刀片中心线的夹角优选设在20°～70°的范围内。

进而，同样地，上述刀片主体为上述两个多边形面分别具有三个角部的三角形板状的情况下，对于在上述第一区域之中沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角为负角的范围来说，在上述刀片中心线方向上从与上述多边形面对置的方向来看，夹着上述刀片中心线的夹角的范围优选设在25°～55°的范围内。

当这些夹角分别小于上述范围内时，在第一区域中，后角渐减的比例过大，后刀面大幅度扭曲，有可能在切削刃上发生应力集中而易于产生破损及崩刃。另外，当这些夹角大于上述范围时，相反渐减的后角再次增加的区域中的夹角的范围较小，在该区域中的切削刃上有可能易于产生应力集中。此外，其中，刀片主体为两个多边形面分别具有三个角部的三角形板状的情况下，对于在上述第一区域之中沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角为负角的范围来说，在上述刀片中心线方向上从与上述多边形面对置的方向来看时夹着上述刀片中心线的夹角的范围更优选设在27°～55°的范围内，进一步优选设在30°～55°的范围内。但是，并不限定于此。

如以上说明所示，根据本发明，位于工具主体的内周侧的修光刃及主切削刃能够确保锋利的切削锋利性，从而能够确实抑制切削阻力的增大，在高进给加工中能够得到优异的加工精度，还能够防止切屑堵塞。另一方面，在朝向工具主体的外周侧的主切削刃的刃角侧，能够确保充分的切削刃强度，能够防止在切削刃上产生崩刃及破损等。

附图说明

图1是示出本发明的切削刀片的一实施方式的立体图。

图2是从刀片中心线方向观察图1所示的实施方式的俯视图。

图3是图2中的箭头线X方向的侧视图。

图4是图2中的箭头线Y方向的侧视图。

图5是图2中的AL剖面图。

图6是图2中的BL剖面图。

图7是图2中的CL剖面图。

图8是图2中的DL剖面图。

图9是图2中的EL剖面图。

图10是能够装卸地安装有图1所示实施方式的切削刀片的可转位刀片式切削工具的工具主体的立体图。

图11是图1所示实施方式的切削刀片能够装卸地安装在图10所示工具主体的可转位刀片式切削工具的立体图。

图12是专利文献1所记载的切削刀片的俯视图。

图13是示出图1所示实施方式的切削刀片与图12所示切削刀片的沿刀片中心线的剖面中的后角的图。

具体实施方式

图1～图10示出本发明的切削刀片的一实施方式，图10示出能够装卸地安装有本实施方式的切削刀片的可转位刀片式切削工具的工具主体，图11示出在该工具主体上能够装卸地安装有上述实施方式的切削刀片的本发明的可转位刀片式切削工具的一实施方式。本实施方式的切削刀片具备由硬质合金等的硬质材料形成的多边形板状的刀片主体11。该刀片主体11为两个多边形面12分别具有三个角部的三角形板状，并且该刀片主体11关于通过这两个多边形面12的中心的刀片中心线L为旋转对称形状且关于两个多边形面12为正反反转对称形状。

这两个多边形面12如图11所示被安装于可转位刀片式切削工具的工具主体21时，一个多边形面12设为前刀面，另一个多边形面12设为对形成于工具主体21的刀片安装座22的落座面。在配置于这两个多边形面12的周围的工具主体11的侧面13上形成有与两个多边形面12的前刀面交叉的后刀面14，在这些前刀面(多边形面12)与后刀面14的交叉棱线部上形成有切削刃15。此外，在两个多边形面12的中央部上，用于将刀片主体11安装于刀片安装座22的以刀片中心线L为中心且剖面呈圆形的安装孔16在上述刀片中心线L方向上贯穿刀片主体11开口。

从刀片中心线L方向来看，切削刃15具备：配置于多边形面12的三个角部的呈圆弧等的凸曲线状的刃角15a、从该刃角15a的一端(在图2中以刀片中心线L为中心顺时针方向侧的端部)与刃角15a相接延伸的主切削刃15b、以及在该主切削刃15b的一端中沿与主切削刃15b钝角交叉的方向延伸的修光刃15c。从刀片中心线L方向来看，主切削刃15b为直线状或比刃角15a所呈的凸曲线的曲率半径大的凸曲线状，修光刃15c为直线状或比主切削刃15b所呈的凸曲线的曲率半径大的凸曲线状。另外，切削刃15进一步具备从刀片中心线L方向来看为直线状且从刃角15a的另一端与刃角15a相接延伸的副切削刃15d，该副切削刃15d沿与另一切削刃15的修光刃15c呈钝角交叉的方向延伸，该另一切削刃15邻接于一个切削刃15的另一端侧(在图2中为逆时针方向侧)。

后刀面14在刀片主体11的侧面13之中形成于两个多边形面12侧的边缘部，在这些后刀面14之间，在沿着刀片中心线L的剖面中沿刀片中心线L方向延伸的多个刀片约束面17形成在从刀片中心线L方向来看相互交叉的方向上。这些刀片约束面17在本实施方式中为与刀片中心线L平行的平面状，其被形成在主切削刃15b与副切削刃15d的刀片中心线L方向的内侧，在相邻的刀片约束面17之间位于刃角15a的刀片中心线L方向内侧的部分由凸曲面相连。

另外，在设为前刀面的上述多边形面12中，在上述安装孔16的开口部的周围形成有与刀片中心线L垂直的平面部12a，并且在刃角15a侧形成有以随着从该平面部12a趋向刃角15a侧而在刀片中心线L方向上突出的方式倾斜的倾斜部12b。在本实施方式中，切削刃15之中，刃角15a及主切削刃15b的全长、修光刃15c的与主切削刃15b交叉的一侧的一部分、以及副切削刃15d的与刃角15a相接的一侧的一部分被形成在倾斜部12b与后刀面14的交叉棱线部，修光刃15c与副切削刃15d的剩余部分被形成在平面部12a与后刀面14的交叉棱线部。因此，在切削刃15中，刃角15a在刀片中心线L方向上最为突出，并且切削刃15沿主切削刃15b及修光刃15c和副切削刃15d随着从刃角15a远离而在刀片中心线L方向上逐渐后退，从将修光刃15c大致二等分的位置到副切削刃15d的中途在刀片中心线L方向上最为后退。

而且，上述后刀面14在从修光刃15c朝向刃角15a的一端侧并经过主切削刃15b的范围中具备第一区域14A，在该第一区域14A中，沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θA连续地从正角经过0°至负角。优选地，在该第一区域14A中，沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θA在+8°～-6°的范围内渐减。

这里，上述的图13中由附图标记B示出的是如下的曲线：在本实施方式的切削刀片中，将沿刀片中心线L并通过将修光刃15c的刃长二等分的位置的剖面作为基准0°位置，并且对从该基准的剖面到在图2中将位于以刀片中心线L为中心逆时针方向120°的位置的上述另一切削刃15的修光刃15c的刃长二等分的位置，每隔5°计算沿刀片中心线L的剖面中的后角并表示。据此，在本实施方式中，剖面位置的角度为5°～55°的范围为后角渐减区域14A。

另外，在本实施方式中，上述副切削刃15d之中，在从刃角15a的另一端延伸的范围中设有第二区域14B，在该第二区域14B中，随着远离该刃角15a的另一端而沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θB在正角侧逐渐增大。进而，在从该第二区域14B朝向上述另一切削刃15侧的范围中设有第三区域14C，在该第三区域14C中，沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θC为正角，夹着刀片中心线L的每单位夹角的后角θC的增减率小于第一区域14A及第二区域14B中的增减率。

因此，根据图13，在本实施方式中，剖面位置的角度为55°～80°或85°左右的范围为第二区域14B，剖面位置的角度为80°或85°～110°的范围为第三区域14C。而且，在本实施方式中，副切削刃15d之中的位于第二区域14B的部分被形成在多边形面12之中上述倾斜部14b与后刀面14的交叉棱线部，而副切削刃15d之中的位于第三区域14C的部分被形成在多边形面12的上述平面部12a与后刀面14的交叉棱线部。

此外，如图13所示，从该副切削刃15d的第三区域14C趋向另一切削刃15的修光刃15c而后角急剧减少，并且在修光刃15c的区域14D，后角θD在正角的范围再次稳定之后到达另一切削刃15的第一区域14A。因此，与沿刀片中心线L的剖面中的修光刃15c的区域14D的后刀面14的后角θD相比，上述第三区域14C的沿刀片中心线L的剖面中的副切削刃15d的后刀面14的后角θC在正角侧更大。

这里，在该第三区域14C中，副切削刃15d的沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θC优选在+6°～+15°的范围内。另外，在将修光刃15c的刃长二等分的位置(剖面位置的角度为基准0°的位置)上，沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θD优选在+0.5°～+8°的范围内，并且与副切削刃15d的沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θC相比，优选在负角侧更大。

此外，在刀片主体11为上述两个多边形面12分别具有三个角部的三角形板状的本实施方式的切削刀片中，如图13所示，上述第一区域14A在刀片中心线L方向上从与多边形面12对置的方向来看，从沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θA从修光刃15c朝向刃角15a的一端侧而在负角侧开始渐减的位置到在正角侧开始增加的位置的夹着刀片中心线L的夹角α的范围优选设在50°～65°的范围内。

另外，同样地，在刀片主体11为上述两个多边形面12分别具有三个角部的三角形板状的本实施方式的切削刀片中，对于在上述第一区域14A之中沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θB为负角的范围来说，在刀片中心线L方向上从与多边形面12对置的方向来看，从将修光刃15c的刃长二等分的位置朝向刃角15a的一端侧并夹着刀片中心线L的夹角β优选设在20°～70°的范围内。

进而，同样地，在刀片主体11为上述两个多边形面12分别具有三个角部的三角形板状的本实施方式的切削刀片中，对于在上述第一区域14A之中沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θA为负角的范围来说，在刀片中心线L方向上从与多边形面12对置的方向来看，夹着刀片中心线L的夹角γ的范围优选设在25°～55°的范围内。

这里，这种由硬质合金等的硬质材料形成的切削刀片的刀片主体11根据粉末冶金技术的基本工序制造。即，在刀片主体11为硬质合金制时，使用以碳化钨粉末和钴粉末为主成分，根据需要以铬和钽等为副成分的颗粒状的造粒粉末，进行使用模具的粉末压制成型。这样得到的压制成型体通过被控制为适当的气氛和温度的烧结炉内进行规定时间的烧结，能够制造将成为刀片主体11的烧结体。切削刀片的基本形状通过上述模具的设计来反映，切削刀片的详细形状通过模具成型得到。为了进一步实现切削刀片的刀尖形状的高精度化，根据需要有时实施采用磨削砂轮的磨削加工、或由内含硬质砂轮粒的刷子进行的刀刃处理、或由采用游离砂轮粒法的湿法喷砂进行的刀刃处理。

这种本实施方式的切削刀片能够装卸地安装在图10所示的被形成于可转位刀片式切削工具的工具主体21的前端部外周的上述刀片安装座22上，从而构成图11所示的本发明的一实施方式的可转位刀片式切削工具。该工具主体21呈以轴线O为中心的大致圆筒状，在切削加工时其后端部被机床的主轴把持并围绕轴线O沿工具旋转方向T旋转，通过上述切削刀片对工件实施切削加工。

此外，在本实施方式中，轴线O延伸的方向之中，将在工具主体21中接近刀片安装座22的方向(图10和图11中为从右上朝向左下的方向)称为前端侧，将在工具主体21中远离刀片安装座22的方向(图10和图11中为从左下朝向右上的方向)称为后端侧。另外，将与轴线O正交的方向称为径向。进而，将径向之中接近轴线O的方向称为内周侧，远离轴线O的方向称为外周侧。

在工具主体21的前端部外周形成有多个(本实施方式为五个)容屑槽23，刀片安装座22被形成在这些容屑槽23的朝向工具旋转方向T的壁面的前端部外周。刀片安装座22具备朝向工具旋转方向T侧的平面状的底面22a、以及从该底面22a在工具旋转方向T侧上隔开间隔配置且能与刀片主体11的上述刀片约束面17抵接的多个平面状的壁面22b。在底面22a上形成有插通上述安装孔16的夹紧螺丝24被拧入的螺丝孔22c。

本实施方式的切削刀片在刀片主体11的一个多边形面12作为前刀面而朝向工具旋转方向T侧的同时另一个多边形面12的平面部12a与刀片安装座22的底面22a紧贴的情况下落座于这种刀片安装座22上。进而，刀片主体11在如下方式配置的情况下通过将插通安装孔16的夹紧螺丝24拧入螺丝孔22c来固定：该配置方式为，位于上述一个多边形面12的一个角部的刃角15a向工具主体21的外周侧突出，并且从该刃角15a的一端延伸的主切削刃15b朝向工具主体21的前端侧，另外从该主切削刃15b的一端延伸的修光刃15c配置成相对于与轴线O垂直的平面使挖芯角在2°以下。即，修光刃15c沿着与轴线O垂直的平面配置，或者相对于该平面，随着朝向工具主体21的内周侧以2°以下的角度向后端侧倾斜地配置。此时，与未被使用于切削的切削刃15相连的侧面13的刀片约束面17与刀片安装座22的壁面22b抵接，从而围绕刀片中心线L的刀片主体11的旋转受到约束。

如此安装了切削刀片的可转位刀片式切削工具在通常的切削时围绕轴线O旋转的同时向与该轴线O垂直的方向送出，通过专门向工具主体21的外周侧突出的刃角15a和与该刃角15a的一端相连的主切削刃15b及修光刃15c来切削工件。由于主切削刃15b呈直线状或比刃角15a的曲率半径大的凸曲线状，因此包含修光刃15c而由工具主体21的内周侧部分生成的切屑的厚度薄，即使以高进给量送出工具主体21也能够抑制切削阻力增大。

而且，进一步在上述结构的切削刀片和可转位刀片式切削工具中，在从切削刀片的修光刃15c朝向刃角15a的一端侧而经过主切削刃15b的范围中设有第一区域14A，在该第一区域14A中，刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θA连续地从正角经过0°至负角。因此，在该第一区域14A中，直到后角θA变为0°为止，修光刃15c及主切削刃15b的沿刀片中心线L的剖面中的后角θA为正角，即如图5所示，在该剖面中，后刀面14相对于通过切削刃15的与刀片中心线L平行的直线，随着远离切削刃15逐渐后退地倾斜。

因此，为了防止后刀面14与工件的加工面之间的干涉，将随着从这些主切削刃15b及修光刃15c朝向工具主体21的后端侧而作为刀片主体11的前刀面的一个多边形面12向工具旋转方向T侧倾斜时，无需大幅度倾斜该一个多边形面12也能够防止干涉。因此，这些主切削刃15b及修光刃15c能够确保锋利的切削锋利性，从而能够确实防止切削阻力的增加，并且由于切屑不会被强行弯曲，因此还能够防止发生切屑堵塞。而且，在本实施方式中，由于这些主切削刃15b和修光刃15c的主切削刃15b侧的部分被形成在多边形面12的倾斜部12b，因此能够进一步实现切削阻力的降低。

另一方面，从主切削刃15b的工具主体21外周侧到刃角15a生成厚度厚的切屑，从而有较大的切削负荷作用于切削刃15，与此相对，在上述结构的切削刀片及可转位刀片式切削工具中，在主切削刃15b的刃角15a侧及刃角15a的周边，后刀面14的后角θA为负角。即，如图6和图7所示，在沿刀片中心线L的剖面中，相对于通过切削刃15且与刀片中心线L平行的直线，后刀面14以随着远离切削刃15而逐渐突出的方式倾斜。因此，能够较大确保切削刃15的刀具角度、即前刀面与后刀面14所形成的交叉角，从而相对于如上所述大切削负荷能够维持充分的切削刃强度，能够防止切削刃15上产生崩刃及破损等。

此外，在该第一区域14A中，沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θA优选在+8°～-6°的范围内渐减。另外，在将修光刃15c的刃长二等分的位置，同样沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θD优选在+0.5°～+8°的范围。当这些第一区域14A中的切削刃15的后角θA和修光刃15c的后角θD与上述范围相比在正角侧较大时，切削刃15的刀具角度变小并易于产生崩刃及破损。另一方面，相反当第一区域14A中的切削刃15的后角θA和修光刃15c的后角θD与上述范围相比在负角侧较大时，如果不大幅度倾斜刀片主体11则有可能无法防止后刀面14与工件的干涉。此外，在第一区域14A中，沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θA更优选在+7°～-5°的范围内渐减，进一步优选在+6°～-4°的范围内渐减。但是，并不限定于此。同样，在对修光刃15c的刃长二等分的位置上，沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θD更优选在+0.5°～+7°的范围，进一步优选在+0.5°～+6°的范围。但是，并不限定于此。

另外，安装了这种切削刀片的可转位刀片式切削工具除了如上所述将工具主体21沿与轴线O垂直的方向送出进行切削加工以外，还可以用于使刀具工具主体21沿轴线O方向前端侧送出并对工件进行挖掘加工的同时进行切削的斜面加工或倾斜加工。而且，在这种情况下，与朝向工具主体21的前端侧的修光刃15c相比进一步在工具主体21的内周侧的副切削刃15d部分也被使用于切削。

与此相对，在本实施方式的切削刀片及可转位刀片式切削工具中，切削刃15进一步具备副切削刃15d，该副切削刃15d从刃角15a的另一端，沿与在该刃角15a的另一端侧相邻的另一切削刃15的修光刃15c呈钝角交叉的方向延伸。并且，在该副切削刃15d之中，在从刃角15a的另一端延伸的范围中设有第二区域14B，在该第二区域14B中，随着远离刃角15a的另一端，沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θB在正角侧逐渐增大；并且在从第二区域14B朝向另一切削刃15侧的范围中设有第三区域14C，在该第三区域14C中，沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θC为正角，并且夹着刀片中心线L的每单位夹角的后角θC的增减率比第一区域14A及第二区域14B中的增减率小。

因此，与朝向工具主体21的前端侧的修光刃15c的内周侧相邻并在进行斜面加工时使用的副切削刃15d在上述第三区域14C中后角θC为正角，增减率也被抑制得较小而稳定，故在被用于这种斜面加工时，也无需大幅度倾斜刀片主体11并安装在工具主体21上，能够降低切削阻力，并且能够防止切屑堵塞。

另外，在如此设置第三区域14C的情况下，在本实施方式中，通过与第三区域14C中沿刀片中心线L的剖面中的副切削刃15d的后刀面14的后角θC相比，使修光刃15c的沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θD在负角侧更大，从而能够对修光刃15c也确保充分的刀具角度，从而防止崩刃及破损。此外，副切削刃15d的沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θC优选在+6°～+15°的范围内。特别是，当该后角θC超过+15°时，与修光刃15c钝角交叉的部分会产生应力集中，从而易于产生崩刃及破损，因此不优选。该副切削刃15d的沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θC更优选在+7°～+14°的范围内，进一步优选在+8°～+13°的范围内。但是，并不限定于此。

进而，在本实施方式中，副切削刃15d之中与修光刃15c交叉的部分被形成在后刀面14的第三区域14C与多边形面12之中与刀片中心线L垂直的平面部12a的交叉棱线部。因此，即使在后角θC在正角侧最大的第三区域14C中，也能够较大确保副切削刃15d的刀具角度，能够确实维持切削刃强度，从而防止崩刃及破损的发生。

另外，本实施方式的切削刀片在刀片主体11的侧面13中，在两个多边形面12侧的后刀面14之间，沿刀片中心线L的剖面中在该刀片中心线L方向上延伸的多个刀片约束面17从刀片中心线L方向来看在相互交叉的方向上形成。因此，如上所述，通过使这些刀片约束面17与刀片安装座22的壁面22b抵接，从而能够约束刀片主体11的围绕刀片中心线L的旋转，能够进行更加稳定的切削加工。

进而，在本实施方式的切削刀片中，相对于刀片主体11为三角形板状，上述第一区域14A在刀片中心线L方向上从与多边形面12对置的方向来看，沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θA从修光刃15c朝向刃角15a的一端侧而在负角侧开始渐减的位置到在正角侧开始增加的位置的夹着刀片中心线L的夹角α的范围在50°～65°的范围内。因此，在第一区域14A中，不会因后角θa急剧变化而后刀面14大幅度扭曲，据此能够防止切削刃15上发生应力集中而易于产生崩刃及破损的现象。

另外，在同样具有三角形板状的刀片主体11的本实施方式的切削刀片中，对于在第一区域14A之中沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θA为负角的范围来说，在刀片中心线L方向上从与多边形面12对置的方向来看，从将修光刃15c的刃长二等分的位置向刃角15a的一端侧并夹着刀片中心线L的夹角β设在20°～70°的范围内。因此，由此也能够防止后刀面14大幅度扭曲，从而缓和切削刃15的应力集中。

进而，在本实施方式中，对于在第一区域14A之中沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θA为负角的范围来说，在刀片中心线L方向上从与多边形面12对置的方向来看时夹着刀片中心线L的夹角γ的范围设在25°～55°的范围内，由此也能够防止切削刃15的应力集中。此外，当这些夹角α、β、γ大于上述范围时，第二区域14B的范围变小，从而有可能导致副切削刃15d的后刀面14大幅度扭曲。其中，对于在第一区域14A之中沿刀片中心线L的剖面中的后刀面14的后角θA为负角的范围来说，在刀片中心线L方向上从与多边形面12对置的方向来看时夹着刀片中心线L的夹角γ的范围优选在27°～55°的范围内，进一步优选在30°～55°的范围内。但是，并不限定于此。

根据本发明，位于工具主体的内周侧的修光刃及主切削刃能够确保锋利的切削锋利性，从而能够确实抑制切削阻力的增大，在高进给加工中能够得到优异的加工精度，并且还能够防止切屑堵塞。另一方面，在朝向工具主体的外周侧的主切削刃的刃角侧能够确保充分的切削刃强度，能够防止在切削刃上产生崩刃及破损等。

附图标记的说明

11 刀片主体

12 多边形面

12a 平面部

12b 倾斜部

13 侧面

14 后刀面

14A 第一区域(后角渐减区域)

14B 第二区域(后角渐增区域)

14C 第三区域(后角稳定区域)

14D 修光刃15c的区域

15 切削刃

15a 刃角

15b 主切削刃

15c 修光刃

15d 副切削刃

16 安装孔

17 刀片约束面

21 工具主体

22 刀片安装座

23 容屑槽

24 夹紧螺丝

L 刀片中心线

θA 第一区域14A中的后角

θB 第二区域14B中的后角

θC 第三区域14C中的后角

θD 修光刃15c的区域中的后角

O 工具主体21的轴线

T 工具旋转方向

Claims (13)

1.一种切削刀片，具备多边形板状的刀片主体，所述刀片主体具有：被形成为多边形状的两个多边形面，当其中一个多边形面为前刀面时另一个多边形面为落座面；侧面，被配置在上述两个多边形面的周围并形成有与该多边形面的上述前刀面交叉的后刀面；以及切削刃，被形成在上述前刀面与上述后刀面的交叉棱线部上，上述切削刀片的特征在于：

上述刀片主体关于通过上述两个多边形面的中心的刀片中心线为旋转对称形状，并且关于上述两个多边形面为正反反转对称形状，

上述切削刃至少具备：位于上述多边形面的角部的刃角、从该刃角的一端延伸的主切削刃、以及从该主切削刃的一端沿与该主切削刃钝角交叉的方向延伸的修光刃，

在从上述修光刃朝向上述刃角的一端侧并经过上述主切削刃的范围中设有第一区域，在上述第一区域中沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角随着从上述修光刃趋向上述刃角的一端侧而连续地从正角经过0°逐渐减少至负角。

2.根据权利要求1所述的切削刀片，其特征在于，上述切削刃进一步具备副切削刃，该副切削刃从上述刃角的另一端沿与另一切削刃的上述修光刃钝角交叉的方向延伸，上述另一切削刃邻接于上述刃角的另一端侧，

在该副切削刃之中从上述刃角的另一端延伸的范围中设有第二区域，在该第二区域中，随着远离该刃角的另一端，沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角在正角侧逐渐增大，

并且在从该第二区域朝向上述另一切削刃侧的范围中设有第三区域，在该第三区域中，沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角为正角，并且夹着上述刀片中心线的每单位夹角的后角的增减率小于上述第一区域及上述第二区域中的增减率。

3.根据权利要求2所述的切削刀片，其特征在于，与上述修光刃的沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角相比，上述第三区域的沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角在正角侧更大。

4.根据权利要求2所述的切削刀片，其特征在于，在上述多边形面上形成有与上述刀片中心线垂直的平面部、以及以随着从该平面部趋向上述刃角侧而在上述刀片中心线方向上突出的方式倾斜的倾斜部，

在上述切削刃之中，上述刃角、上述主切削刃、以及上述副切削刃之中位于上述第二区域的部分被形成在上述倾斜部与上述后刀面的交叉棱线部上，

在上述副切削刃之中，位于上述第三区域的部分被形成在上述平面部与上述后刀面的交叉棱线部上。

5.根据权利要求3所述的切削刀片，其特征在于，在上述多边形面上形成有与上述刀片中心线垂直的平面部、以及以随着从该平面部趋向上述刃角侧而在上述刀片中心线方向上突出的方式倾斜的倾斜部，

在上述切削刃之中，上述刃角、上述主切削刃、以及上述副切削刃之中位于上述第二区域的部分被形成在上述倾斜部与上述后刀面的交叉棱线部上，

在上述副切削刃之中，位于上述第三区域的部分被形成在上述平面部与上述后刀面的交叉棱线部上。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的切削刀片，其特征在于，在上述第三区域中，上述副切削刃的沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角在+6°～+15°的范围内。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的切削刀片，其特征在于，在上述刀片主体的侧面中，在上述两个多边形面侧的上述后刀面之间形成有多个刀片约束面，上述多个刀片约束面在沿上述刀片中心线的剖面中沿该刀片中心线方向延伸，上述多个刀片约束面从上述刀片中心线方向来看被形成在相互交叉的方向上。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的切削刀片，其特征在于，在上述第一区域中，沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角在+8°～-6°的范围内渐减。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的切削刀片，其特征在于，在将上述修光刃的刃长二等分的位置上，沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角在+0.5°～+8°的范围。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的切削刀片，其特征在于，上述刀片主体为上述两个多边形面分别具有三个角部的三角形板状，

上述第一区域中，在上述刀片中心线方向上从与上述多边形面对置的方向来看，沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角从上述修光刃朝向上述刃角的一端侧而在负角侧开始渐减的位置到在正角侧开始增加的位置的夹着上述刀片中心线的夹角的范围在50°～65°的范围内。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的切削刀片，其特征在于，上述刀片主体为上述两个多边形面分别具有三个角部的三角形板状，

对于在上述第一区域之中沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角为负角的范围来说，在上述刀片中心线方向上从与上述多边形面对置的方向来看，从将上述修光刃的刃长二等分的位置朝向上述刃角的一端侧并夹着上述刀片中心线的夹角在20°～70°的范围内。

12.根据权利要求1至5中任一项所述的切削刀片，其特征在于，上述刀片主体为上述两个多边形面分别具有三个角部的三角形板状，

对于在上述第一区域的沿上述刀片中心线的剖面中的上述后刀面的后角为负角的范围来说，在上述刀片中心线方向上从与上述多边形面对置的方向来看，夹着上述刀片中心线的夹角的范围在25°～55°的范围内。

13.一种可转位刀片式切削工具，其特征在于，在被形成在围绕轴线旋转的工具主体的前端部外周的刀片安装座上能够装卸地安装有权利要求1至12中任一项所述的切削刀片，

上述修光刃相对于与上述轴线垂直的平面配置成随着朝向上述工具主体的内周侧向上述工具主体的后端侧倾斜时，将上述修光刃相对于与上述轴线垂直的平面的倾斜角称为挖芯角，

上述切削刀片被配置为：

上述两个多边形面之中的一个多边形面作为前刀面朝向工具旋转方向，

该一个多边形面的一个上述刃角朝向上述工具主体的外周侧，并且

从该一个上述刃角的一端延伸的一个上述主切削刃朝向上述工具主体的前端侧，

进而，从该一个上述主切削刃的一端延伸的一个上述修光刃的相对于与上述轴线垂直的平面的上述挖芯角为2°以下。

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