CN110253063B - 工具体及切削工具 - Google Patents

Abstract

提供一种具有能够稳定地保持切削刀片的刀片座的工具体及切削工具。本发明的工具体是具有用来装配切削刀片的刀片座的工具体，刀片座具有基座面、和以与基座面交叉的方式延伸的侧壁面。基座面具有与切削刀片抵接的抵接面及抵接凸部。抵接面的抵接部为面状，抵接凸部的抵接部为线状或点状。

Description

工具体及切削工具

技术领域

本发明涉及拆装自如地装配切削刀片的工具体、和具备该工具体的切削工具。

背景技术

在两面上具有切削刃的切削刀片由于使能够使用的切削刃的数量增加，所以被较多地采用。专利文献1是使用在两面上具有切削刃的切削刀片的旋转切削工具的一例。该切削刀片其落座面相对于切削刃向内方陷没而形成。落座面形成为平面状。此外，例示了用来装配该切削刀片的刀片座（刀片槽）。刀片座的基座面（落座面）具有与切削刀片抵接的平面。

专利文献1：日本特开2013－13943号公报。

为了在切削加工中稳定地保持切削刀片，要求切削刀片的落座面与刀片座的基座面的平面遍及较大范围地抵接。但是，在两面上具有切削刃、而且落座面相对于切削刃向内方陷没而形成的情况下，难以使切削刀片的落座面成为高精度的平坦面。即，高精度的平坦面可以通过研磨加工等得到，但专利文献1中例示的切削刀片的落座面难以进行研磨加工等。因此，即使将刀片座的基座面做成高精度的平坦面，也有与切削刀片的落座面的抵接状态不稳定的情况。在切削加工时，如果切削刀片的姿势不稳定，则容易发生切削刀片的异常损伤。或者，被加工物的加工精度容易下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有能够稳定地保持切削刀片的刀片座的工具体及切削工具。

本发明的工具体是具有用来装配切削刀片的刀片座的工具体，刀片座具有基座面、和以与基座面交叉的方式延伸的侧壁面。基座面具有与切削刀片抵接的抵接面及抵接凸部。抵接面的抵接部为面状，抵接凸部的抵接部为线状或点状。

本发明的切削工具具备本发明的工具体。

附图说明

图1是本发明的实施方式的切削工具的立体图。

图2是从图1的切削工具将切削刀片拆下后的刀片座周边的局部放大立体图。

图3是在图1的切削工具上装配的切削刀片的立体图。

图4是图3的切削刀片的俯视图。

图5是图3的切削刀片的右侧视图。

图6是图3的切削刀片的主视图。

图7是从与切削刀片对置的方向观察图1的切削工具的放大立体图。

图8是图7的VIII－VIII切断线处的截面的示意图。

图9是图7的IX－IX切断线处的截面的示意图。

具体实施方式

以下，适当参照附图对本发明的实施方式进行说明。如图1所示，该实施方式的切削工具1是使用3个切削刀片20、具备工具体2、被限定了工具旋转轴线O的旋转切削工具。工具体2为了装配切削刀片20，如图2所示，具有与切削刀片20的数量相同的3个刀片座6。

该实施方式的切削刀片20如图3至图6所示，具有实质上对置的、即相对于彼此实质上处于相反侧的第1及第2端面21、22、和将这些端面之间相连的周侧面23。第1端面21形成为俯视大致长方形。切削刀片20具有将第1及第2端面21、22的大致中央贯通的孔26。在第1端面21与周侧面23的交叉棱线部，形成有作为切削刃24发挥作用的第1切削刃24a。此外，在第2端面22与周侧面23的交叉棱线部，形成有第2切削刃24b。另外，切削刃24相对于第1及第2端面21、22分别形成有多个，但这些切削刃24为相对于孔26的中心轴线C呈180°旋转对称的形状及配置。因而，在第1及第2端面21、22的各自中，当因使用1个切削刃24而损伤时，将切削刀片20拆下并绕中心轴线C旋转，与别的切削刃24替换，由此能够进行多次的使用，是较为经济的。另外，该实施方式的切削刀片20的第2切削刃24b为相对于使切削刀片20的第1端面21和第2端面22反转时的旋转轴而与第1切削刃24a呈180°旋转对称的形状及配置。因而，也能够将第1端面21和第2端面22替换，是更经济性的切削刀片20。关于切削刀片20的仰视图、左侧视图、后视图，分别与俯视图、右侧视图、主视图是同样的，所以省略。

第1端面21具备第1落座面25a，该第1落座面25a在以能够使用第2切削刃24b的方式将切削刀片20安装到刀片座6上的情况下作为落座面25发挥作用。第2端面22具备第2落座面25b，该第2落座面25b在以能够使用第1切削刃24a的方式将切削刀片20安装到刀片座6上的情况下作为落座面25发挥作用。落座面25是在向切削工具1装配切削刀片20时用来与刀片座6接触的面。落座面25分别为大致平坦的面。更详细地讲，这里各自的落座面25a、25b是平面。落座面25在孔26的周围以将其包围的方式形成。这里，如图5及图6所示，在第1端面21与第2端面22的中间限定中间面M。在图5及图6中，将中间面M限定为，在第1端面21与第2端面22的中央，而且与第1端面21的第1落座面25a平行。第1落座面25a配置在比第1切削刃24a靠中间面M侧的位置，第2落座面25b配置在比第2切削刃24b靠中间面M侧的位置。即，第1切削刃24a的至少一部分比第1落座面25a更远离中间面M，第2切削刃24b的至少一部分比第2落座面25b更远离中间面M。这里，相对于中间面M垂直的线也是与孔26的中心轴线C平行的线，并且也是沿着切削刀片20的厚度方向的线。由此，也可以说第1切削刃24a的至少一部分比第1落座面25a更向切削刀片20的厚度方向外侧远离，第2切削刃24b的至少一部分比第2落座面25b更向切削刀片20的厚度方向外侧远离。

切削刀片20的材料，至少该切削刃24附近，为硬质合金、金属陶瓷、陶瓷及含有立方氮化硼的烧结体等硬质材料或对这些硬质材料的表面实施了PVD或CVD涂覆的材料、或者包含金刚石或单晶金刚石的烧结体等。另外，优选的是，切削刃24附近以外的部分的材料也为同样的硬质材料等。

具备上述结构的切削刀片20相对于该实施方式的切削工具1的工具体2的刀片座6，使用作为机械性安装机构的夹紧部件30拆装自如地装配。参照图1、图2、图7至图9，关于装配切削刀片20的切削工具1及工具体2进一步说明。该实施方式的切削工具1作为夹紧部件30而使用紧固螺纹件30。

切削工具1具备设有多个（这里是3个）刀片座6的工具体2。在各刀片座6上，能够分别拆装自如地装配1个切削刀片20。另外，本发明虽然没有图示，但不排除具备仅设有1个刀片座的工具体的切削工具。

工具体2构成为，绕工具旋转轴线O旋转，该工具旋转轴线O限定为从前端部3朝向基端部5侧穿过工具体2。即，工具体2整体上形成为大致圆柱状。在工具体2的前端部3的周围，绕工具旋转轴线O以等角度间隔配设有3个刀片座6。在该切削工具1中使用的多个切削刀片20都具有相同的结构，具有相同形状。因而，配设在工具体2上的多个刀片座6也都为相同形状。该实施方式的切削工具1是旋转切削工具。更详细地讲，该实施方式的切削工具1是能够使用前述的切削刀片20进行肩铣的立铣刀。

在工具体2的各自的刀片座6上，以第1端面21或第2端面22朝向绕工具旋转轴线O的工具旋转方向前方的方式装配切削刀片20。各个刀片座6具有基座面7和侧壁面8，朝向工具体2的前端部3侧及外周4侧打开。即，具有刀片座6的侧壁面8打开的开口部12，开口部12朝向前端部3侧及外周4侧打开。这里，将切削刀片20的第1或第2端面21、22接触的面称作刀片座6的基座面7，此外将切削刀片20的周侧面23接触的面称作侧壁面8。基座面7朝向绕工具旋转轴线O的工具旋转方向前方。侧壁面8以与基座面7交叉的方式延伸，为与切削刀片20的周侧面23对应的形状。该实施方式的切削刀片20是大致长方形板状，所以侧壁面8由朝向外周4侧的壁面和朝向前端部3侧的壁面构成。由基座面7和侧壁面8形成用来装配切削刀片20的槽状的空间。

在刀片座6中配置切削刀片20并用紧固螺纹件30固定，使得切削刀片20的1个切削刃24变得能够使用、即成为作用切削刃。以下，以切削刀片20安装到刀片座6上而使得前述第1切削刃24a变得能够使用的情况为例，具体地说明刀片座6的结构。在图1所示的切削工具1中，将第1切削刃24a设为作用切削刃，在刀片座6上装配切削刀片20。另外，如前述那样，在将其余的切削刃24设为作用切削刃而将切削刀片20安装到刀片座6上的情况下也是同样的，所以省略说明。

如图2所示，在刀片座6的基座面7上，形成有抵接面9、抵接凸部10和螺纹孔13。抵接面9形成为大致平坦状。更详细地讲，该实施方式的切削工具1的抵接面9为平面。抵接凸部10具有第1及第2平面11b、11c、和以直线状形成在这些平面的交叉棱线部处的抵接棱线11a。抵接棱线11a配置在与抵接面9夹着螺纹孔13相反的一侧。抵接棱线11a配置在与抵接面9相同的平面上。因而，抵接面9及抵接棱线11a协同作用，与切削刀片20的落座面25分别抵接。将切削刀片20与抵接面9的接触状态示意地表示在图8中。图8是图7的VIII―VIII截面线处的截面的示意图。切削刀片20的落座面25和抵接面9由于分别形成为平面，所以相互面接触。将切削刀片20与抵接棱线11a的接触状态示意地表示在图9中。图9是图7的IX―IX截面线处的截面的示意图。由于抵接棱线11a是大致直线状，所以相互线接触。即，在截面的示意图中以1点接触。

以下关于到此为止说明的切削刀片20及装配该切削刀片20的切削工具1的作用及效果进行说明。

切削刀片20的第1落座面25a配置在比第1切削刃24a靠中间面M侧的位置，第2落座面25b配置在比第2切削刃24b靠中间面M侧的位置。因此，在第1及第2端面21、22的两面上设置切削刃24，并且当使用各个切削刃24a、24b进行切削加工时，切削屑排出性良好。另外，第1及第2落座面25a、25b由于分别形成为大致平坦面状，所以容易与刀片座6抵接。

工具体2的抵接面9形成为大致平坦面状，而且形成在切削工具1的前端部3侧。因而，抵接面9能够在切削刀片20的作用切削刃的附近与第2落座面25b面接触。因此，能够将切削刀片20切实地稳定支承。

工具体2的抵接棱线11a在与抵接面9相同的平面上，而且形成为直线状。因此，抵接棱线11a与抵接面9协同作用，能够与切削刀片20的第2落座面25b线接触。即，作为抵接部，使抵接面9主体地作用，将切削刃24的附近切实地稳定支承，同时，抵接棱线11a辅助性地作用，能够防止切削刀片20倾斜。如以上这样，本实施方式的工具体2及切削工具1在刀片座6的基座面7上除了抵接面9以外还具有抵接凸部10，所以在切削加工时切削刀片20的稳定性变高。由此，能实现切削刀片20的异常损伤的防止、或被加工物的加工精度的提高。

以下，更详细地说明。另外，以下除了上述实施方式的作用效果的说明以外，还说明优选的变形。

该实施方式的切削刀片20适于能够进行肩铣的立铣刀。但是，并不限定于此。本发明能够作为各种各样的方式及用途的切削刀片的固定方法利用。但是，在切削刃仅形成在一方的端面上等、切削刀片的落座面借助研磨加工等能够遍及大范围地实现精度较高的平坦面的情况下，本发明并不一定是有效的。这是因为，由于切削刀片的落座面是精度较高的平坦面，所以刀片座的基座面也优选的是做成精度较高的平面。本发明在如该实施方式的切削刀片20那样、在两个端面21、22两者上形成有切削刃24、而且落座面25比切削刃24距中间面M更近的情况下，是特别有效的。如果将落座面形成为这样的形状，则难以将落座面研磨加工。因而，使落座面为粉末加压成形及烧结后的原状的状态、或再实施了涂覆的状态的情况较多。在此情况下，落座面的平坦度必定不高，即使使刀片座的基座面成为精度较高的平坦面，也难以使整面抵接。因而，对刀片座的基座面如本发明那样有选择地限定想要抵接的部分是有效的。

该实施方式的切削刀片20的落座面25形成为大致平坦状，但并不限定于此。落座面只要是能够与刀片座的基座面抵接的形状，做成怎样的形状都可以。虽然没有图示，但例如也可以将落座面做成弯曲面。但是，为了使落座面与刀片座的抵接面以较大的面积接触，落座面优选的是形成为大致平坦状。

在如该实施方式的切削工具1那样能够进行肩铣的立铣刀的情况下，切削刃24形成在前端部3及外周4上。因而，为了对抗施加在切削刃24上的切削阻力，优选的是，与落座面25抵接的抵接面9尽可能接近于前端部3及外周4。即，优选的是，如该实施方式的刀片座6那样，抵接面9靠近前端部3侧及外周4侧而形成。此外，优选的是，与抵接面9协同作用的抵接棱线11a在能够与切削刀片20的落座面25抵接的范围内形成在从抵接面9尽可能远离的位置。即，在抵接面9形成在前端部3侧的情况下，抵接棱线11a优选的是形成在向基端部5侧离开的位置。在抵接面9形成在外周4侧的情况下，抵接棱线11a优选的是形成在向工具旋转轴线O侧离开的位置。即，抵接棱线11a最优选的是形成在从抵接面9向基端部5侧且向工具旋转轴线O侧离开的位置。

如前述那样，该实施方式的切削刀片20的第1及第2端面21、22形成为俯视大致长方形。因而，对于落座面25也限定长边方向及短边方向。同样，刀片座6的基座面7也形成为与切削刀片20的形状对应的大致长方形。因而，基座面7也限定长边方向及短边方向。在该实施方式的切削工具1中，长边方向大致对应于工具旋转轴线O的轴向。此外，短边方向对应于切削工具1的径向。在抵接面9靠近长边方向、即在前端部3侧形成的情况下，抵接棱线11a优选的是形成在从抵接面9在长边方向上离开的位置。即，抵接棱线11a优选的是形成在基端部5侧。

该实施方式的工具体2的抵接面9形成为大致平坦状，但并不限定于此。抵接面9只要是能够与切削刀片20的落座面25抵接的形状，为怎样的形状都可以。如前述那样，切削刀片的落座面也可以为弯曲面。因而，抵接面也可以为与落座面对应的弯曲面。但是，在落座面形成为大致平坦状的情况下，抵接面也优选的是形成为大致平坦状。

该实施方式的工具体2的抵接凸部9形成为具有直线状的抵接棱线11a，但并不限定于此。抵接凸部只要是能够与抵接面协同作用而与切削刀片的落座面抵接的形状，为怎样的形状都可以。虽然没有图示，但例如也可以是仅抵接凸部的顶点的1点与落座面抵接那样的形状。但是，抵接凸部更优选的是以线状（山脊状）的抵接棱线与落座面抵接。在仅以抵接凸部的顶点的1点抵接的情况下，容易因切削阻力而损伤抵接凸部。因而，抵接凸部优选的是不以点状、而以线状的棱线与落座面抵接。抵接棱线的形状并不限定于直线，只要是能够与落座面抵接的形状，为怎样的形状都可以。但是，在落座面形成为大致平坦状的情况下，抵接棱线优选的是形成在与抵接面相同的平面上。抵接棱线更优选的是形成为直线状。

对抵接棱线11a与落座面25线接触进行了说明，但严格地讲，以微少的宽度面接触。这是因为，即使交叉棱线部形成为完全的角，也受到切削阻力等而塑性变形。因而，这里将抵接的面的宽度为0.5mm以下的情况称作线接触。如前述那样，本发明的特征在于，作为抵接部而使抵接面9主体地作用，将切削刃24的附近切实地稳定支承，同时抵接棱线11a辅助性地作用，防止切削刀片20倾斜。因而，抵接棱线11a如果相比抵接面9面积足够窄，则辅助性地作用。如果用面积比表现，则抵接面9的接触面积优选的是抵接棱线11a的接触面积的10倍以上。抵接棱线11a也可以用其宽度与长度的比来表现。抵接棱线的宽度优选的是抵接棱线的长度的20%以下。

该实施方式的工具体2的各自的刀片座6分别形成有各1个抵接面9及抵接凸部10，但并不限定于此。抵接面9及抵接凸部10也可以分别形成有各多个。但是，关于抵接面9，使想要抵接的部分明确是有效的，所以优选的是不怎么增加。即，抵接面9优选的是仅形成1个。抵接凸部10优选的是配置在从抵接面9离开的位置，所以对于形成的个数没有限制。但是，即使增加抵接凸部10，也进行安排以便不妨碍抵接面9主体地作用。因而，抵接凸部10及抵接棱线11a更优选的是分别仅形成1个。

该实施方式的切削刀片20为大致长方形板状，但并不限定于此。本发明能够应用到大致平行四边形或大致三角形等各种各样的方式的切削刀片中。但是，切削刀片优选的是大致四边形板状。切削刀片更优选的是限定了长边方向的大致平行四边形板状。与切削刀片对应的刀片座的基座面也优选的是大致四边形板状。基座面更优选的是限定了长边方向的大致平行四边形板状。在使抵接面和抵接棱线相对于限定了长边方向的切削刀片协同作用的情况下，本发明能得到最大的效果。

如前述那样，本发明的切削工具1作为夹紧部件30而使用紧固螺纹件30。但是，并不限定于此，夹紧部件可以采用楔子或压块等已知的各种各样的技术。但是，在使用切削刀片的立铣刀的情况下，为了将被加工物加工成三维形状，有优选的是提高切削屑排出性的情况。此外，为了防止震颤的发生，也有优选的是使切削阻力变低的情况。或者，也有在能够使用的工具径上有限制、优选的是小径的旋转切削工具的情况。对于这些希望，本发明的切削工具1优选的是使用紧固螺纹件30。如果使用紧固螺纹件30，则能够容易地装配如该实施方式那样落座面24相对于切削刃24较低的、所谓的芯升高（芯上がり）的切削刀片。此外，由于在前刀面侧没有楔子或压块等障碍物，所以能够提高切削屑排出性。进而，由于结构较简单，所以在小型化时是有利的，能够应用到小径侧的范围较大。

这些切削工具通过装配到工作机械上，能够用于钢材等的切削加工。

以上，关于本发明的切削刀片、工具体及切削工具以实施方式为例进行了说明，但本发明的实施方式并不限定于上述内容。

例如，并不限定于立铣刀，对于正面铣刀或圆盘状的侧铣刀等也能够应用。本发明不仅是上述实施方式那样的铣削工具，对于车削工具或开孔工具等其他方式的切削工具也能够应用。

在前述实施方式及其变形例等中，以某种程度的具体性说明了本发明，但本发明并不限定于以上说明的实施方式。关于本发明，必须理解的是，能够在不脱离权利要求书所记载的发明的主旨及范围的情况下进行各种各样的改变和变更。即，在本发明中，包括在由权利要求书限定的本发明的技术思想中包含的所有的变形例及应用例、等价物。

附图标记说明

1 切削工具

2 工具体

3 前端部

4 外周

5 基端部

6 刀片座

7 基座面

8 侧壁面

9 抵接面（第1抵接部）

10 抵接凸部（第2抵接部）

11a 抵接棱线

11b 抵接凸部的第1平面

11c 抵接凸部的第2平面

12 开口部

13 螺纹孔

20 切削刀片

21 第1端面

22 第2端面

23 周侧面

24 切削刃

24a 第1切削刃

24b第2切削刃

25 落座面

25a 第1落座面

25b 第2落座面

26 孔

30 夹紧部件（紧固螺纹件）

C 切削刀片的孔的中心轴线

M 中间面

O 工具旋转轴线

Claims (15)

1.一种工具体，是具有用来装配切削刀片（20）的刀片座（6）的工具体（2），其特征在于，

前述刀片座（6）具有基座面（7）、和以与该基座面（7）交叉的方式延伸的侧壁面（8）；

前述基座面（7）具有与前述切削刀片（20）抵接的抵接面（9）及抵接凸部（10）；

前述抵接面（9）的抵接部为面状；

前述抵接凸部（10）在其顶部处与前述切削刀片（20）线接触或点接触。

2.如权利要求1所述的工具体，其特征在于，

前述抵接面（9）为大致平坦面状。

3.如权利要求2所述的工具体，其特征在于，

前述抵接凸部（10）具有抵接棱线（11a）；

前述抵接棱线（11a）配置在与前述抵接面（9）相同的平面上，

前述切削刀片（20）的材料为硬质材料。

4.如权利要求3所述的工具体，其特征在于，

前述抵接凸部（10）具有相互交叉的两个平面（11b、11c）；

在该两个平面（11b、11c）的交叉棱线部上具有前述抵接棱线（11a）；

该抵接棱线（11a）为大致直线状。

5.如权利要求3或4所述的工具体，其特征在于，

前述刀片座（6）具有前述侧壁面（8）打开的开口部（12）；

前述抵接棱线（11a）比前述抵接面（9）距前述开口部（12）更远地定位。

6.如权利要求1～4中任一项所述的工具体，其特征在于，

前述基座面（7）限定长边方向；

前述抵接面（9）和前述抵接凸部（10）在前述长边方向上离开地配置。

7.如权利要求1～4中任一项所述的工具体，其特征在于，

前述基座面（7）为大致四边形。

8.具备权利要求1～7中任一项所述的工具体的切削工具。

9.如权利要求8所述的切削工具，其特征在于，

为具有工具旋转轴线（O）的旋转切削工具。

10.如权利要求9所述的切削工具，其特征在于，

至少1个前述刀片座（6）具有前述侧壁面（8）打开的开口部（12）；

该开口部（12）至少向从前述工具旋转轴线（O）离开的外周部（4）开口。

11.如权利要求9或10所述的切削工具，其特征在于，

前述抵接面（9）和前述抵接凸部（10）在前述工具旋转轴线（O）延伸的方向上离开地配置。

12.如权利要求8所述的切削工具，其特征在于，

前述抵接面（9）配置在比前述抵接凸部（10）更靠该切削工具（1）的前端侧的位置。

13.如权利要求8所述的切削工具，其特征在于，

使用大致平行四边形板状的前述切削刀片（20）。

14.如权利要求8所述的切削工具，其特征在于，

前述切削刀片（20）具有大致平行四边形的第1端面（21）及第2端面（22）、和将该第1端面（21）及第2端面（22）之间相连的周侧面（23）；

在前述第1端面（21）与前述周侧面（23）的交叉棱线上具有第1切削刃（24a）；

在前述第2端面（22）与前述周侧面（23）的交叉棱线上具有第2切削刃（24b）。

15.如权利要求14所述的切削工具，其特征在于，

前述切削刀片（20）在前述第1端面（21）及第2端面（22）的各自上具有第1落座面（25a）及第2落座面（25b）；

前述第1切削刃（24a）的至少一部分比前述第1端面（21）的前述第1落座面（25a）更向前述切削刀片（20）的厚度方向外侧离开；

前述第2切削刃（24b）的至少一部分比前述第2端面（22）的前述第2落座面（25b）更向前述切削刀片（20）的厚度方向外侧离开。

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