CN110582365A - 槽铣刀用镶刀以及槽铣刀 - Google Patents

槽铣刀用镶刀以及槽铣刀 Download PDF

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CN110582365A CN201880026954.6A CN201880026954A CN110582365A CN 110582365 A CN110582365 A CN 110582365A CN 201880026954 A CN201880026954 A CN 201880026954A CN 110582365 A CN110582365 A CN 110582365A
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Abstract

一方式的槽铣刀用镶刀具有:第一面;第二面,其位于第一面的相反侧;第三面,其位于第一面与第二面之间;以及贯通孔,其在第一面以及第二面开口。第三面具备多个前刀面区域;多个后刀面区域,它们分别位于多个前刀面区域之间;以及切削刃,其位于前刀面区域与后刀面区域相交的棱线的至少一部分。另外,多个后刀面区域分别具有凹部。

Description

槽铣刀用镶刀以及槽铣刀
技术领域
本发明涉及槽铣刀用镶刀以及槽铣刀。
背景技术
在为了制造切削加工物而对被切削件进行开槽等切削加工时,使用具备有切削镶刀(以下,记载为镶刀)的旋转工具。在国际公开第2012/173255号(专利文献1)中,记载有一种作为切削加工的一例的用于开槽加工的旋转工具(槽铣刀)。
专利文献1所记载的旋转工具具有:工具主体(刀架),其具有镶刀安装座(凹槽);镶刀,其配置于镶刀安装座;以及安装螺钉,其将镶刀固定于镶刀安装座。在专利文献1所记载的旋转工具中,镶刀侧面处的前刀面具有平坦的面区域,该平坦的面区域与作为镶刀安装座的凹槽抵接。
在专利文献1所记载的槽铣刀中,对镶刀在绕安装螺钉旋转的方向上施加有负载。因此,在长时间使用专利文献1所记载的槽铣刀的情况下,由于对安装螺钉施加负载而使安装螺钉松动、或者安装螺钉劣化等理由,有可能使镶刀的固定变得不稳定。
鉴于上述点,谋求能够稳定地固定于刀架的镶刀。
发明内容
基于一方式的槽铣刀用镶刀具有:第一面;第二面,其位于该第一面的相反侧;第三面,其位于所述第一面与所述第二面之间;以及贯通孔,其在所述第一面以及所述第二面开口。所述第三面具备:多个前刀面区域;多个后刀面区域,它们分别位于多个所述前刀面区域之间;以及切削刃,其位于所述前刀面区域与所述后刀面区域相交的棱线的至少一部分。另外,多个所述后刀面区域分别具有凹部。
附图说明
图1是示出实施方式的镶刀的立体图。
图2是图1示出的镶刀中的第一面的主视图。
图3是图2示出的从镶刀的从A1方向观察的侧视图。
图4是图3示出的镶刀的B1-B1的剖视图。
图5是图2示出的从镶刀的从A2方向观察的侧视图。
图6是图5示出的镶刀的B2-B2的剖视图。
图7是示出第一实施方式的旋转工具的立体图。
图8是图7示出的区域C1的放大图。
图9是图7示出的旋转工具中的刀架的立体图。
图10是图9示出的区域C2的放大图。
图11是图7示出的旋转工具中的主视图。
图12是图11示出的区域C3的放大图。
图13是从A3方向观察图7示出的旋转工具时的侧视图。
图14是示出第二实施方式的旋转工具的立体图。
图15是图14示出的区域C4的放大图。
图16是图14示出的旋转工具中的刀架的立体图。
图17是图16示出的区域C5的放大图。
图18是图14示出的旋转工具中的主视图。
图19是图18示出的区域C6的放大图。
图20是从A4方向观察图14示出的旋转工具时的侧视图。
图21是示出实施方式的切削加工物的制造方法的一工序的概略图。
图22是示出实施方式的切削加工物的制造方法的一工序的概略图。
图23是示出实施方式的切削加工物的制造方法的一工序的概略图。
具体实施方式
以下,使用附图对实施方式的槽铣刀用镶刀(以下,也简称为镶刀)详细地进行说明。然而,在以下参照的各图中,为了方便说明,简化地仅表示说明实施方式所需的主要构件。因此,镶刀能够具备在参照的各图中没有示出的任意的构成构件。另外,各图中的构件的尺寸并不忠实地表示实际的构成构件的尺寸以及尺寸比率等。
<镶刀>
实施方式的镶刀1例如适合用作槽铣刀那样的旋转工具中的镶刀1。本发明中的镶刀1具有第一面3、第二面5、第三面7以及贯通孔9,例如,可以如图1所示那样整体呈平板形状。
第一面3不局限于特定的形状,但在图2示出的一例中,是分别将具有多个角以及边的多边形中的角以及边的一部分切除而成的形状。具体而言,如图2示出的一例那样,第一面3也可以是将由双点划线表示的三角形2中的三个角2a的各个角以及构成三个角2a的各个边的一部分切除而成的形状。此时,三个边也可以在第一面3的主视观察时位于以中心轴O1为中心而120°旋转对称的位置。
如图2示出的一例那样,第一面3也可以是三个角2a的各个角以成为凹陷的方式呈圆弧状地被切除而成的结构。此时,第一面3无需是呈圆弧状地切除而成的结构,例如也可以是呈不局限于圆弧的凹曲线状地切除而成的结构,或者也可以是由一个或者多个直线将角2a切除而成的结构。
第一面3并不局限于图2示出的形状。例如,第一面3也可以是n角形(n是大于3的整数),且将n个角中的各个角和构成n个角的边的各个边的一部分切除而成的结构。另外,此时,n个边也可以在第一面3的主视观察时位于以中心轴O1为中心而呈360°/n旋转对称的位置。
第二面5可以是位于第一面3的相反侧的面,可以呈与第一面3大致相同的形状。虽然未特别图示,但第二面5也可以与第一面3同样,呈将三角形2的三个角2a的各个角、以及构成三个角2a的边的各个边的一部分切除而成的形状。需要说明的是,第二面5无需呈与第一面3严格相同的形状,也可以稍许不同。
第三面7位于第一面3与第二面5之间。如图1示出的一例那样,第三面7可以与第一面3以及第二面5连接。如图1示出的一例那样,在第一面3以及第二面5呈大致相同的形状的情况下,第三面7可以与第一面3以及第二面5分别大致正交。
在第一面3以及第二面5分别呈角2a被切除而成的多边形状的情况下,第三面7可以为具有多个平坦的面区域以及多个弯曲的面区域的结构。图1示出的一例中的平坦的面区域是第三面7中的与第一面3以及第二面5各自的边连接的区域。图1示出的一例中的弯曲的面区域是与第一面3以及第二面5各自的被切除的部分连接的区域。
镶刀1的大小、即第一面3、第二面5以及第三面7的大小并不局限于特定的值。例如,第一面3以及第二面5的最大宽度可以设定为5~20mm。另外,第三面7的宽度,即镶刀1的厚度可以设定为1~4mm。
实施方式的镶刀1具有在第一面3以及第二面5开口的贯通孔9。以下,将在第一面3开口的部分作为第一开口区域9a、将在第二面5开口的部分作为第二开口区域9b。
贯通孔9可以用于将镶刀1固定于刀架。例如,如后文所述,可以从贯通孔9的第一开口区域9a插入第一螺钉并且使第一螺钉从贯通孔9的第二开口区域9b突出,与设置在刀架上的第一螺纹孔卡合,由此,镶刀1被固定于刀架。通过拆下第一螺钉,从而能够将镶刀1从刀架拆下。
在实施方式中,第一开口区域9a位于第一面3的中央,第二开口区域9b位于第二面5的中央。因此,贯通孔9的轴与镶刀1的中心轴O1一致。
图1示出的一例中的第三面7具备多个前刀面区域11、多个后刀面区域13以及多个切削刃15。前刀面区域11是指切削加工时供由切削刃15产生的切屑流动的区域。此时,切屑既可以与前刀面区域11接触,也可以不与前刀面区域11接触。后刀面区域13是在切削加工时与加工面接触少的面,以减少因接触而产生加工面的劣化以及摩擦热的增加等的可能性。需要说明的是,在被切削件为进行弹性变形的金属构件等的情况下,存在后刀面区域13在切削加工时与加工面接触的情况。
多个前刀面区域11也可以位于从与各自对应的切削刃15朝向旋转方向的前方的位置。例如,多个前刀面区域11可以相当于与第一面3以及第二面5各自的将角2a切除而成的部分连接的区域。图2示出的一例中的第三面7具备三个前刀面区域11。
在图1示出的一例中,第一面的主视观察时的第一面3以及第二面5成为与前刀面区域11连接的部分被切成凹曲线状的结构,具体地说为被切成圆弧状的结构,因此,多个前刀面区域11分别呈弯曲的凹曲面的形状。
需要说明的是,如上述那样在第一面3以及第二面5为由一个或多个直线将角切除而成的结构的情况下,多个前刀面区域11可以分别呈一个或者多个平坦的面组合而成的形状。
然而,多个前刀面区域11分别呈弯曲的凹曲面的形状的情况下,抑制了在切削加工中产生的切屑的堵塞,切屑的排出性高。特别是,第一面3以及第二面5为呈圆弧状地切除而成的结构的情况下,切屑的排出性更高。
第三面7中的多个后刀面区域13位于从与各自对应的切削刃15朝向旋转方向的后方的位置。各后刀面区域13分别位于多个前刀面区域11之间。实施方式中的多个后刀面区域13相当于分别与第一面3以及第二面5的边连接的区域。图2示出的一例中的第三面7具备三个后刀面区域13。图1示出的一例中的多个后刀面区域13分别与第一面3以及第二面5的边连接,因此,多个后刀面区域13呈平坦的面形状。
相邻的前刀面区域11以及后刀面区域13相交而形成棱线。切削刃15位于该棱线的至少一部分上。在图2示出的一例中,第三面7具有三个前刀面区域11以及三个后刀面区域13,因此上述棱线存在6个。而且,切削刃15可以位于这6个棱线各自的至少一部分上。因此,镶刀1可以具有6个切削刃15。
在6个切削刃15分别位于相邻的前刀面区域11以及后刀面区域13相交的整个棱线时,换言之,6个切削刃15也可以配置为从第三面7中的第一面3侧的端部直至第二面5侧的端部。
需要说明的是,6个切削刃15无需同时地用于切削加工,只要将任一个切削刃15用于切削加工即可。而且,在切削刃15由于长时间的切削加工而劣化的情况下,在将镶刀1暂时从刀架拆下后,改变镶刀1的朝向而再次安装在刀架上即可。由此,能够将未使用的其他的切削刃15用于被切削件的切削加工。
也可以对前刀面区域11以及后刀面区域13相交的棱线中的形成切削刃15的部分实施所谓的珩磨加工。即,前刀面区域11以及后刀面区域13相交的棱线也可以不呈两个面相交而形成的严格的线形状。若上述棱线呈线形状,则切削刃15的强度有可能降低,因此,例如也可以对在前刀面区域11以及后刀面区域13相交的棱线中的切削刃15所处的部分实施成为曲面形状的R珩磨加工。
实施方式中的多个后刀面区域13分别具有凹部17。通过使该凹部17与刀架具有的凸部卡合,从而即使在切削加工时对镶刀1施加有绕第一螺钉旋转的力的情况下,由于凸部与凹部17的卡合而将镶刀1卡止。因此,镶刀1容易稳定地固定于刀架。
需要说明的是,从抑制镶刀1绕第一螺钉旋转的观点出发,也可以是后刀面区域13具有凸部、并且刀架具有与该凸部卡合的凹部的结构。然而,从减小后刀面区域13与被切削件的加工面接触的可能性的观点出发,如实施方式那样,后刀面区域13具有凹部17、并且刀架具有凸部的结构是有效的。
另外,从抑制镶刀1绕第一螺钉旋转的观点出发,也可以是前刀面区域11还具有凹部、并且刀架具有与该凹部卡合的凸部的结构。然而,从抑制前刀面区域11中的切屑的堵塞的观点出发,如实施方式那样,后刀面区域13具有凹部17、并且刀架具有凸部的结构是有效的。
图1示出的一例中的镶刀1具有多个前刀面区域11。在主视观察第一面3的情况下,多个前刀面区域11中的彼此相邻的前刀面区域11也可以配置为随着远离这些前刀面区域11之间的后刀面区域13而彼此分离。即,彼此相邻的前刀面区域11也可以在与位于这些前刀面区域11之间的后刀面区域13连接的位置处彼此最接近。
另外,在主视观察第一面3的情况下,如图2示出的一例那样,彼此相邻的前刀面区域11可以在从与位于这些前刀面区域11之间的后刀面区域13分离的位置处彼此最接近。
例如,在图2示出的一例中,彼此相邻的前刀面区域11中的彼此最接近的位置位于贯通孔9与凹部17之间。具体而言,在主视观察第一面3的情况下,连结彼此相邻的前刀面区域11中的彼此最接近的两点的直线X1通过贯通孔9与凹部17之间,而不与贯通孔9与凹部17交叉。在彼此相邻的前刀面区域11如上述那样配置的情况下,由于确保彼此相邻的前刀面区域11之间的镶刀1的壁厚,因此镶刀1的耐久性高。
凹部17的大小并不局限于特定的值,例如,如图3所示,在主视观察后刀面区域13的情况下,当设在与中心轴O1正交的方向上的后刀面区域13的宽度为L、设在与中心轴O1正交的方向上的凹部17的宽度为第一宽度W1时,凹部17的第一宽度W1能够设定为0.1L~0.8L。
在凹部17的第一宽度W1为0.1L以上的情况下,与凹部17卡合的凸部的宽度容易变厚,因此凸部折损的可能性变小,刀架的耐久性高。另外,在凹部17的第一宽度W1为0.8L以下的情况下,由于容易确保后刀面区域13中的凹部17和与该后刀面区域13邻接的前刀面区域11之间的镶刀1的壁厚,因此镶刀1的耐久性高。
特别是,后刀面区域13位于两个前刀面区域11之间,所以从确保在后刀面区域13中的凹部17和与该后刀面区域13邻接的两个前刀面区域11各自之间的镶刀1的壁厚的观点出发,凹部17是朝向贯通孔9凹陷的结构为有效的。
另外,凹部17的深度并不局限于特定的值,例如,凹部17的深度D能够设定为0,1L~0.5L。在凹部17的深度D为0.1L以上的情况下,由于容易提高与凹部17卡合的凸部的高度,因此利用凸部来抑制镶刀1绕第一螺钉旋转的效果好。另外,在凹部17的深度D为0.5L以下的情况下,由于容易确保在凹部17与贯通孔9之间的镶刀1的壁厚,因此镶刀1的耐久性高。
凹部17的形状并不局限于特定的结构。如图4示出的一例那样,在与贯通孔9的中心轴O1正交的剖面上,凹部17可以呈圆弧形状。需要说明的是,在图4示出的剖面上,前刀面区域11也呈圆弧形状。
在图4示出的一例中,前刀面区域11的曲率半径比凹部17的曲率半径大。在前刀面区域11的曲率半径相对大的情况下,难以产生切屑的堵塞,且切屑排出性高。另外,在凹部17的曲率半径相对小的情况下,抑制镶刀1绕第一螺钉旋转的效果好。
在图1示出的一例中,凹部17从第一面3直至第二面5。在凹部17呈上述那样的形状的情况下,镶刀1的凹部17与刀架的凸部容易卡合,镶刀1向刀架的安装变得容易。
另外,在凹部17从第一面3直至第二面5的情况下,假设在切削加工时使用的切削刃15上产生裂缝、且该裂缝沿着后刀面区域13行进的情况下,也容易在凹部17中阻止裂缝的行进。
因此,上述裂缝相对于产生裂缝的切削刃15隔着后刀面区域13向相邻的其他的切削刃15进展的可能性减小。其结果,容易避免未使用的切削刃15由于上述裂缝而不能使用,能够抑制因镶刀1的更换而导致的成本增加。
在凹部17如上述那样位于从第一面3直至第二面5时,凹部17的第一宽度W1也可以从第一面3侧直至第二面5侧而恒定,另外,也可以变化。例如,如图3示出的一例那样,第一面3侧的端部处的凹部17的第一宽度W1也可以比第二面5侧的端部处的凹部17的第一宽度W1大。
在第一面3侧的端部处的凹部17的第一宽度W1比第二面5侧的端部处的凹部17的第一宽度W1大的情况下,例如,如后述那样,在作为与凹部17卡合的部位而使用第二螺钉来代替刀架的凸部时,容易确保在凹部17中容纳该第二螺钉的螺钉头的空间。因此,作为与凹部17卡合的部位,能够使用刀架的凸部或者第二螺钉中的任一个。因此,镶刀1的通用性高。
具体而言,图3示出的一例中的凹部17具有第一区域17a、第二区域17b、第三区域17c以及第四区域17d。在主视观察后刀面区域13的情况下,第一区域17a~第四区域17d从第一面3侧朝向第二面5侧依次配置。
更具体而言,图3示出的一例中的第一区域17a位于凹部17中的第一面3侧的端部,在主视观察后刀面区域13的情况下,该第一区域17a的第一宽度W1随着朝向第二面5而变大。图3示出的一例中的第二区域17b从第一区域17a朝向第二面5延伸,在主视观察后刀面区域13的情况下,该第二区域17b中的第一宽度W1随着朝向第二面5而变小。
在凹部17具有上述第一区域17a以及第二区域17b的情况下,在作为与凹部17卡合的部位而使用上述第二螺钉时,容易在凹部17中确保收容该第二螺钉的螺钉头的空间。需要说明的是,第一区域17a以及第二区域17b中的第一宽度W1如上述那样发生变化,所以图3示出的一例中的凹部17的第一宽度W1在第一区域17a与第二区域17b的边界处成为最大的值。
另外,图3示出的一例中的第三区域17c从第二区域17b朝向第二面5延伸,在主视观察后刀面区域13的情况下,该第三区域17c的第一宽度W1恒定。图3示出的一例中的第四区域17d从第三区域17c直至第二面5而配置,在主视观察后刀面区域13的情况下,该第四区域17d的第一宽度W1随着朝向第二面5而变小。
在凹部17具有上述第三区域17c的情况下,凹部17与凸部或者第二螺钉容易稳定地抵接。因此,镶刀1容易稳定地固定于刀架。特别是,在后刀面区域13中的平坦面13a与第三区域17c相交的棱线平行于中心轴O1的情况下,即使在切削加工时即使对镶刀1施加绕第一螺钉旋转的力的情况下,镶刀1也容易卡止在凹部17中。因此,镶刀1容易稳定地固定于刀架。
切削刃15可以整体呈直线形状,也可以整体呈曲线形状,另外,也可以一部分呈直线形状,另一部分呈曲线形状。例如如图3示出的一例那样,切削刃15也可以具有第一角刃15a以及第一直线刃15b。
在图3示出的一例中,第一角刃15a位于切削刃15中的第一面3侧的端部,且呈朝向外侧突出的曲线形状。另外,第一直线刃15b从第一角刃15a朝向第二面5侧延伸,且为直线形状。在切削刃15具有第一角刃15a的情况下,切削刃15的耐久性高。另外,在切削刃15具有第一直线刃15b的情况下,被切削件的加工面的平滑性提高。
在此,在从前刀面区域11侧主视观察切削刃15的情况下,第一直线刃15b可以与中心轴O1平行,另外,如图3示出的一例那样,也可以随着远离第一角刃15a而接近中心轴O1。
在从前刀面区域11侧主视观察的情况下,在随着第一直线刃15b远离第一角刃15a而接近中心轴O1的情况下,切屑不易堵塞。这是因为,在如上述那样第一直线刃15b倾斜的情况下,切屑不容易从与中心轴O1正交的方向流动,而容易在从该方向向第一面3侧倾斜的方向上流动。由此,切屑不是涡旋形状而是容易成为螺旋形状,因此不易堵塞。
在凹部17具有第一区域17a、第二区域17b、第三区域17c以及第四区域17d并且切削刃15具有第一角刃15a以及第一直线刃15b的情况下,在主视观察后刀面区域13时,设在沿着中心轴O1的方向上的第一区域17a的宽度为第二宽度W2。另外,在主视观察后刀面区域13时,设在沿着中心轴O1的方向上的第一角刃15a的宽度为第三宽度W3。
此时,如图3示出的一例那样,第二宽度W2可以与第三宽度W3相同。如上述那样,图3示出的一例中的凹部17的第一宽度W1在第一区域17a与第二区域17b的边界为成最大的值。因此,减轻相比凹部17的第一宽度W1为最大的值的第一区域17a以及第二区域17b的边界靠第一面3侧,即第一区域17a所在部分对后刀面区域13的切削负载,从镶刀1的耐久性的观点出发是有效的。在第二宽度W2与第三宽度W3相同的情况下,由于第一角刃15a与在沿着中心轴O1的方向上的第一区域17a的宽度一致地进行定位,因此镶刀1的耐久性高。
另外,如图3示出的一例那样,切削刃15除了第一角刃15a以及第一直线刃15b以外,还可以具有第二角刃15c。图3示出的一例中的第二角刃15c位于切削刃15中的第二面5侧的端部,且呈直线形状。此时,在从前刀面区域11侧主视观察第二角刃15c的情况下也可以相对于第一直线刃15b倾斜。
位于切削刃15中的第二面5侧的端部,在从前刀面区域11侧主视观察的情况下,在切削刃15具有相对于第一直线刃15b倾斜的第二角刃15c的情况下,切削刃15的耐久性高。
从提高镶刀1的耐久性的观点出发,第二角刃15c可以与第一角刃15a同样地呈朝向外侧突出的曲线形状。与此相对,在第二角刃15c为相对于第一直线刃15b倾斜的直线形状的情况下,第二角刃15c为能够低价制造的简单的结构,并且镶刀1的耐久性高。
这是因为,如图3示出的一例那样,在第一面3侧的端部处的凹部17的第一宽度W1比第二面5侧的端部处的凹部17的第一宽度W1大的情况下,第二角刃15c与凹部17之间的镶刀1的壁厚比第一角刃15a与凹部17之间的壁厚更厚。
如上所述,后刀面区域13可以为平坦的面形状。在此,如图1所示,在凹部17位于从第一面3直至第二面5的情况下,后刀面区域13也可以看作具有分别位于相邻的两个前刀面区域11与凹部17之间的两个平坦面13a。
在后刀面区域13具有上述平坦面13a的情况下,后刀面区域13与被切削件的加工面接触的可能性小。
上述后刀面区域13也可以是切削刃15分别位于后刀面区域13与相邻的两个前刀面区域11的棱线的结构。在此,在主视观察后刀面区域13的情况下,在两个平坦面13a以凹部17的中心轴为基准而线对称时,即使在使用这两个切削刃15中的任一个的情况下,后刀面区域13与被切削件的加工面接触的可能性小。
作为镶刀1的材质,例如,可以举出超硬合金以及金属陶瓷等。作为超硬合金的组成,例如,举出WC-Co、WC-TiC-Co以及WC-TiC-TaC-Co。在此,WC(碳化钨)、TiC(碳化钛)、TaC(碳化钽)为硬质粒子,Co(钴)为结合相。
另外,金属陶瓷是在陶瓷成分中混合了金属的烧结复合材料。具体而言,作为金属陶瓷,可以举出以TiC或者TiN(氮化钛)为主要成分的钛化合物。
镶刀1的表面可以使用化学蒸镀(CVD)法或者物理蒸镀(PVD)法来被覆膜涂覆。作为被膜的组成,举出TiC、TiN、TiCN(碳氮化钛)以及Al2O3(氧化铝)等。
<旋转工具>
接下来,使用图7~图13对第一实施方式的旋转工具101进行说明。图7~图8以及图11~图13示出镶刀1利用第一螺钉107安装于刀架103的凹槽105的状态。另外,图9~图10示出拆下镶刀1后的(未被安装)刀架103。需要说明的是,图7等中的双点划线表示旋转工具101的旋转轴O2。
本实施方式的旋转工具101具备镶刀1、刀架103以及第一螺钉107。本实施方式中的旋转工具101是用于形成细的槽的铣削加工的工具。
本实施方式中的刀架103呈厚度薄的圆板形状,且具有沿与平面部分正交的方向延伸的旋转轴O2。刀架103具有第一端面109、第二端面111、外周面113以及凹槽105。
第二端面111位于第一端面109的相反侧,且第一端面109以及第二端面111分别呈大致圆形状。外周面113位于第一端面109与第二端面111之间,且分别与第一端面109以及第二端面111相交。
供镶刀1安装的凹槽105位于圆板形状的刀架103的外周部分。即,本实施方式的旋转工具101采用如下结构,具备:刀架103,其位于外周部分的凹槽105;以及镶刀1,其位于凹槽105。本实施方式中的刀架103具有多个凹槽105。在各凹槽105安装有镶刀1。即,本实施方式的旋转工具101具有多个镶刀1。
本实施方式中的多个凹槽105由第一凹槽105a以及第二凹槽105b构成。第一凹槽105a位于刀架103中的第一端面109的外周侧,且在第一端面109以及外周面113开口。另外,第一凹槽105a具备朝向第一端面109开口的第一螺纹孔115a。
第二凹槽105b位于刀架103中的第二端面111的外周侧,且在第二端面111以及外周面113开口。另外,第二凹槽105b具备朝向第二端面111开口的第一螺纹孔115b。
本实施方式中的刀架103具有多个第一凹槽105a以及多个第二凹槽105b,但也可以是具有仅一个第一凹槽105a以及仅一个第二凹槽105b的结构。
镶刀1以使切削刃的至少一部分比刀架103的外周面113更向外侧突出的方式位于第一凹槽105a以及第二凹槽105b。在第一凹槽105a以及第二凹槽105b上分别以第二面抵接的方式安装镶刀1。
在第一凹槽105a以及第二凹槽105b分别形成有与镶刀1的贯通孔对应的第一螺纹孔115a、115b。在本实施方式中,第一螺钉107插入镶刀1的贯通孔且固定于第一螺纹孔115,从而使镶刀1固定于第一凹槽105a以及第二凹槽105b。
本实施方式中的凹槽105具有与镶刀1的凹部卡合的凸部117。通过将凹槽105具有的凸部117与镶刀1的凹部卡合,从而即使在切削加工时对镶刀1施加有绕第一螺钉107旋转的力的情况下,也通过凸部117卡止镶刀1。因此,能够将镶刀1稳定地固定于刀架103。
需要说明的是,作为刀架103,能够使用钢、铸铁等。特别优选在这些材质中使用韧性高的钢。
接下来,使用图14~图20对第二实施方式的旋转工具201进行说明。图14~图15以及图18~图20示出镶刀1通过第一螺钉207安装于刀架203的凹槽205的状态。另外,图16~图17示出拆下镶刀1后的(未被安装)刀架203。需要说明的是,图14等的双点划线表示旋转工具201的旋转轴O2。另外,关于第二实施方式的旋转工具201,对于与第一实施方式的旋转工具101同样构成的部分省略说明。
本实施方式的旋转工具201具备镶刀1、刀架203、第一螺钉207以及第二螺钉217。本实施方式中的旋转工具201与第一实施方式的旋转工具101同样地,用于形成细的槽的铣削加工的工具。
本实施方式中的刀架203与第一实施方式的旋转工具101中的刀架103同样地,呈厚度薄的圆板形状,且具有沿与平面部分正交的方向延伸的旋转轴O2。刀架203具有:第一端面209、第二端面211、外周面213以及凹槽205。
本实施方式中的凹槽205与第一实施方式的旋转工具101中的刀架103同样地,由第一凹槽205a以及第二凹槽205b构成。
本实施方式中的第一凹槽205a除了第一螺纹孔215a以外,还具备朝向第一端面209开口的第二螺纹孔219a。另外,第二凹槽205b也除了第一螺纹孔215b以外,还具备朝向第二端面211开口的第二螺纹孔219b。
在第一凹槽205a以及第二凹槽205b分别形成有与镶刀1的贯通孔对应的第一螺纹孔215。在本实施方式中,第一螺钉207插入镶刀1的贯通孔且固定于第一螺纹孔215,从而使镶刀1固定于第一凹槽205a以及第二凹槽205b。
另外,在第一凹槽205a以及第二凹槽205b分别形成有分别第二螺纹孔219。第二螺纹孔219位于与镶刀1的凹部对应的位置。在第二螺纹孔219固定有第二螺钉217。
此时,第二螺钉217与镶刀1的凹部抵接的方式,在第二螺纹孔219固定有第二螺钉217。通过第二螺钉217与镶刀1的凹部抵接,从而即使在切削加工时对镶刀1施加有绕第一螺钉207旋转的力的情况下,也通过第二螺钉217将镶刀1卡止。因此,能够将镶刀1稳定地固定于刀架203。即,本实施方式中的第二螺钉217实现与第一实施方式中的凸部117同样的功能。
另外,在本实施方式的旋转工具201中,凹槽205不具有凸部117,因此镶刀1向凹槽205的安装作业与第一实施方式的旋转工具101相比较变得容易。
在图19示出的一例中,凹槽205具备与多个前刀面区域中的一个抵接的第一约束部221、以及与多个前刀面区域中的另一个抵接的第二约束部223。在此,在主视观察第一端面209的情况下,在第一螺纹孔与贯通孔相比而向连结第一约束部221以及第二约束部223的假想直线偏心时,镶刀1被第一约束部221以及第二约束部223按压。因此,提高镶刀1向凹槽205的约束力。
需要说明的是,在凹槽205具备第一约束部221以及第二约束部223的情况下,在第一约束部221以及第二约束部223分别从切削刃分离时,容易避免由于第一约束部221以及第二约束部223与切削刃接触而导致的切削刃的损伤。
另外,在主视观察第一端面209的情况下,在第二螺纹孔219与凹部相比而向比外周面213更向外侧突出的切削刃偏心时,通过刀架203而稳定地固定镶刀1。这是因为,朝向与在切削加工时对切削刃施加的绕第一螺钉207旋转的力相反的方向,从第二螺钉217对凹部施加力。
<切削加工物的制造方法>
接下来,使用图21~图23,对切削加工物的制造方法进行说明。图21~图23示出切削加工物的制造方法。需要说明的是,图21~图23的双点划线表示旋转工具101的旋转轴O2。切削加工物通过对被切削件301进行切削加工来制作。实施方式中的切削方法具备以下的工序。即,包括以下工序:
(1)使上述实施方式所代表的旋转工具101旋转的工序;
(2)使旋转的旋转工具101中的镶刀与被切削件301接触的工序;以及
(3)使旋转工具101从被切削件301分离的工序。
更具体而言,首先,如图21所示,一边使旋转工具101绕旋转轴O2旋转一边相对接近被切削件301。接下来,如图22所示,使旋转工具101与被切削件301接触,从而对被切削件301进行切削。在实施方式中,使镶刀1的切削刃与被切削件301接触。然后,如图23所示,将旋转工具101从被切削件301相对地分离。
在图21~图23中,示出固定被切削件301而使旋转工具101绕旋转轴O2旋转的例子。具体而言,在图21中,固定被切削件301,并且接近旋转工具101。另外,在图23中,示出使旋转工具101从被切削件301分离的例子。
需要说明的是,在上述的说明中,在各个工序中,对固定被切削件301而使旋转工具101移动的例子进行了说明,但当然并不局限于上述那样的方式。
例如,在(1)的工序中,可以使被切削件301接近旋转工具101。同样地,在(3)的工序中,可以使被切削件301从旋转工具101分离。在继续进行切削加工的情况下,只要反复进行维持使旋转工具101旋转的状态,使镶刀的切削刃与被切削件301的不同位置接触的工序即可。在所使用的切削刃磨损时,只要使镶刀绕贯通孔的中心轴旋转120°,使用未使用的切削刃即可。需要说明的是,作为被切削件301的材质的代表例,可以举出碳素钢、合金钢、不锈钢、铸铁或者非铁金属等。
附图标记说明:
1…镶刀(镶刀);3…第一面;5…第二面;7…第三面;9…贯通孔;9a…第一开口区域;9b…第二开口区域;11…前刀面区域;13…后刀面区域;13a…平坦面;15…切削刃;15a…第一角刃;15b…第一直线刃;15c…第二角刃;17…凹部;17a…第一区域;17b…第二区域;17c…第三区域;17d…第四区域;101…旋转工具;103…刀架;105…凹槽;105a…第一凹槽;105b…第二凹槽;107…第一螺钉;109…第一端面;111…第二端面;113…外周面;115…第一螺纹孔;117…凸部;201…旋转工具;203…刀架;205…凹槽;205a…第一凹槽;205b…第二凹槽;207…第一螺钉;209…第一端面;211…第二端面;213…外周面;215…第一螺纹孔;217…第二螺钉;219…第二螺纹孔;221…第一约束部;223…第二约束部;301…被切削件。

Claims (17)

1.一种槽铣刀用镶刀,其具有:
第一面;
第二面,其位于该第一面的相反侧;
第三面,其位于所述第一面与所述第二面之间;以及
贯通孔,其在所述第一面以及所述第二面开口,
所述第三面具备:
多个前刀面区域;
多个后刀面区域,它们分别位于多个所述前刀面区域之间;以及
切削刃,其位于所述前刀面区域与所述后刀面区域相交的棱线的至少一部分,
多个所述后刀面区域分别具有凹部。
2.根据权利要求1所述的槽铣刀用镶刀,其中,
多个所述前刀面区域分别呈凹曲面形状。
3.根据权利要求2所述的槽铣刀用镶刀,其中,
在与所述贯通孔的中心轴正交的剖面中,所述前刀面区域以及所述凹部分别呈圆弧形状,所述前刀面区域的曲率半径比所述凹部的曲率半径大。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的槽铣刀用镶刀,其中,
所述后刀面区域具有分别位于相邻的两个所述前刀面区域与所述凹部之间的两个平坦面。
5.根据权利要求4所述的槽铣刀用镶刀,其中,
在主视观察所述后刀面区域的情况下,所述两个平坦面以所述凹部为基准而线对称。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的槽铣刀用镶刀,其中,
所述凹部朝向所述贯通孔凹陷。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的槽铣刀用镶刀,其中,
所述凹部从所述第一面直至所述第二面。
8.根据权利要求7所述的槽铣刀用镶刀,其中,
在主视观察所述后刀面区域的情况下,在将与所述贯通孔的中心轴正交的方向上的所述凹部的宽度设为第一宽度时,
所述第一面侧的端部处的所述凹部的所述第一宽度比所述第二面侧的端部处的所述凹部的所述第一宽度大。
9.根据权利要求8所述的槽铣刀用镶刀,其中,
在主视观察所述后刀面区域的情况下,所述凹部具有:
第一区域,其位于所述第一面侧的端部,且随着朝向所述第二面而所述第一宽度变大;
第二区域,其从所述第一区域朝向所述第二面延伸,且随着朝向所述第二面而所述第一宽度变小;
第三区域,其从所述第二区域朝向所述第二面延伸,且所述第一宽度恒定;以及
第四区域,其从所述第三区域延伸至所述第二面,且随着朝向所述第二面而所述第一宽度变小。
10.根据权利要求8或9所述的槽铣刀用镶刀,其中,
所述切削刃具有:
曲线形状的第一角刃,其位于所述第一面侧的端部,并朝向外侧突出;以及
直线形状的第一直线刃,其从所述第一角刃朝向所述第二面侧延伸,
在从所述前刀面区域侧主视观察所述切削刃的情况下,所述第一直线刃随着远离所述第一角刃而接近所述中心轴。
11.根据权利要求10所述的槽铣刀用镶刀,其中,
所述切削刃还具有直线形状的第二角刃,该第二角刃位于所述第二面侧的端部,且在从所述前刀面区域侧主视观察的情况下相对于所述第一直线刃倾斜。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的槽铣刀用镶刀,其中,
在主视观察所述第一面的情况下,将多个所述前刀面区域中的彼此相邻的所述前刀面区域中的彼此最接近的两点连结的直线在所述贯通孔与所述凹部之间通过。
13.一种槽铣刀,其具备:
刀架,其具有第一端面、位于该第一端面的相反侧的第二端面、位于所述第一端面与所述第二端面之间的外周面、以及在所述第一端面以及所述外周面开口且具备朝向所述第一端面开口的螺纹孔的凹槽;
权利要求1至12中任一项所述的镶刀,其位于所述刀架,所述切削刃的至少一部分与所述外周面相比而向外侧突出;以及
螺钉,其插入所述贯通孔且固定于所述螺纹孔,
所述凹槽具有与所述凹部卡合的凸部。
14.一种槽铣刀,其具备:
刀架,其具有第一端面、位于该第一端面的相反侧的第二端面、位于所述第一端面与所述第二端面之间的外周面、以及在所述第一端面以及所述外周面开口且具备朝向所述第一端面分别开口的第一螺纹孔及第二螺纹孔的凹槽;
权利要求1至12中任一项所述的镶刀,其位于所述刀架,所述切削刃的至少一部分与所述外周面相比而向外侧突出;
第一螺钉,其插入所述贯通孔且固定于所述第一螺纹孔;以及
第二螺钉,其与所述凹部抵接且固定于所述第二螺纹孔。
15.根据权利要求14所述的槽铣刀,其中,
所述凹槽具备:第一约束部,其与多个所述前刀面区域中的一个所述前刀面区域抵接;以及第二约束部,其与多个所述前刀面区域中的另一个所述前刀面区域抵接,
在主视观察所述第一端面的情况下,所述第一螺纹孔与所述贯通孔相比而朝向连结所述第一约束部以及所述第二约束部的假想直线偏心。
16.根据权利要求15所述的槽铣刀,其中,
所述第一约束部以及所述第二约束部分别与所述切削刃分离。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的槽铣刀,其中,
在主视观察所述第一端面的情况下,所述第二螺纹孔与所述凹部相比而朝向所述切削刃偏心,该切削刃与所述外周面相比而向外侧突出。
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