CN112703076B - 切削工具 - Google Patents

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Abstract

本发明的切削工具具有主体、第一切削刀具、第二切削刀具和第三切削刀具。主体具有前端面和外周面。第一切削刀具附接至第一凹坑部。第二切削刀具附接至第二凹坑部。第三切削刀具附接至第三凹坑部。第一凹坑部具有第一座面、第二座面、第三座面和第一切屑排出槽。第二凹坑部具有第四座面、第五座面、第六座面和第二切屑排出槽。第三凹坑部具有第七座面、第八座面、第九座面和第三切屑排出槽。在垂直于轴线的横截面中，沿着第六座面的直线与一切线之间形成的角度大于90°，该切线为第二切屑排出槽的在外周面与第二切屑排出槽间边界处的切线。

Description

切削工具
技术领域
本发明的公开涉及一种切削工具。本申请要求2018年9月12日提交的日本专利申请No.2018-170323的优先权，该日本专利申请的全部内容通过引用并入本文。
背景技术
日本国家专利公开No.2005-535461(PTL1)和日本国家专利公开No.2011-513074(PTL2)均公开了一种切削刀具，其具有螺旋状地安装至铣削主体的多个切削刀具。
引用列表
专利文献
PTL1：日本国家专利公开No.2005-535461
PTL2：日本国家专利公开No.2011-513074
发明内容
根据本发明的公开的切削工具是一种能围绕轴线旋转的切削工具，并且包括主体、第一切削刀具、第二切削刀具和第三切削刀具。主体具有前端面和外周面，该外周面与前端面相接并设置有第一凹坑部、第二凹坑部和第三凹坑部。第一切削刀具附接至第一凹坑部。第二切削刀具附接至第二凹坑部。第三切削刀具附接至第三凹坑部。第一凹坑部具有：第一座面，该第一座面相对于第一切削刀具位于旋转方向上的后方；第二座面，该第二座面相对于第一切削刀具位于轴向上的后方；第三座面，该第三座面与前端面、第一座面和第二座面中的每一者相接；和第一切屑排出槽，该第一切屑排出槽相对于第一切削刀具位于旋转方向上的前方。第二凹坑部具有：第四座面，该第四座面相对于第二切削刀具和第一座面中的每一者位于旋转方向上的后方；第五座面，该第五座面相对于第二切削刀具和第二座面中的每一者位于轴向上的前方；第六座面，该第六座面与第四座面和第五座面中的每一者相接；和第二切屑排出槽，该第二切屑排出槽相对于第二切削刀具位于旋转方向上的前方并且与第一切屑排出槽间隔开。第三凹坑部具有：第七座面，该第七座面相对于第三切削刀具和第四座面中的每一者位于旋转方向上的后方；第八座面，该第八座面相对于第三切削刀具位于轴向上的前方并且相对于第五座面位于轴向上的后方；第九座面，该第九座面与第七座面和第八座面中的每一者相接；和第三切屑排出槽，该第三切屑排出槽相对于第三切削刀具位于旋转方向上的前方并且与第二切屑排出槽连通。在垂直于轴线的横截面中，沿着第六座面的直线与一切线之间形成的角度大于90°，所述切线为第二切屑排出槽的在外周面与第二切屑排出槽间边界处的切线。
附图说明
图1是示出根据本实施例的切削工具的结构的示意性透视图。
图2示出根据本实施例的切削工具的切削刃的布置。
图3是示出根据本实施例的切削工具的结构的示意性平面图。
图4是示出设置在主体的外周面上的凹坑部的示意图，其中，轴向表示在竖直轴线上，而旋转方向表示在水平轴线上。
图5是沿图3中的线V-V截取的示意性截面图。
图6是图5中的区域VI的示意性放大图。
图7是示出根据本实施例的切削工具的切削刀具的结构的示意性透视图。
图8是示出根据本实施例的切削工具的切削刀具的结构的示意性主视图。
图9示出根据本实施例的切削工具的变型例中的切削刃的布置。
图10示出根据样品2的切削工具的切削刃的布置。
图11示出根据样品3的切削工具的切削刃的布置。
图12示出根据样品1至3的端铣刀的切削阻力。
图13示出利用根据样品1至3的端铣刀加工的工件的壁面高度位置与位移量之间的关系。
具体实施方式
[本发明的公开要解决的问题]
然而，当使用日本国家专利公开No.2005-535461(PTL1)和日本国家专利公开No.2011-513074(PTL2)进行切削时，切屑可能堵塞槽。
本发明的公开的目的是提供一种能够提高切屑排出性能的切削工具。
[本发明的公开的有益效果]
根据本发明的公开，可以提供一种能够提高切屑排出性能的切削工具。
[本发明的公开的实施例的概述]
首先，提供本发明的公开的实施例的概述。
(1)根据本发明的公开的切削工具300是能围绕轴线C旋转的切削工具300，并且包括主体200、第一切削刀具111、第二切削刀具112和第三切削刀具113。主体200具有前端面1和外周面3，外周面3与前端面1相接并设置有第一凹坑部11、第二凹坑部12和第三凹坑部13。第一切削刀具111附接至第一凹坑部11。第二切削刀具112附接至第二凹坑部12。第三切削刀具113附接至第三凹坑部13。第一凹坑部11具有：第一座面11a，该第一座面11a相对于第一切削刀具111位于旋转方向上的后方；第二座面11c，该第二座面11c相对于第一切削刀具111位于轴向上的后方；第三座面11b，该第三座面11b与前端面1、第一座面11a和第二座面11c中的每一者相接；和第一切屑排出槽11d，该第一切屑排出槽11d相对于第一切削刀具111位于旋转方向上的前方。第二凹坑部12具有：第四座面12a，该第四座面12a相对于第二切削刀具112和第一座面11a中的每一者位于旋转方向上的后方；第五座面12c，该第五座面12c相对于第二切削刀具112和第二座面11c中的每一者位于轴向上的前方；第六座面12b，该第六座面12b与第四座面12a和第五座面12c中的每一者相接；和第二切屑排出槽12d，该第二切屑排出槽12d相对于第二切削刀具112位于旋转方向上的前方并且与第一切屑排出槽11d间隔开。第三凹坑部13具有：第七座面13a，该第七座面13a相对于第三切削刀具113和第四座面12a中的每一者位于旋转方向上的后方；第八座面13c，该第八座面13c相对于第三切削刀具113位于轴向上的前方并且相对于第五座面12c位于轴向上的后方；第九座面13b，该第九座面13b与第七座面13a和第八座面13c中的每一者相接；和第三切屑排出槽13d，该第三切屑排出槽13d相对于第三切削刀具113位于旋转方向上的前方并且与第二屑切屑排出槽12d连通。在垂直于轴线C的横截面中，沿第六座面12b的直线与一切线之间形成的角度大于90°，所述切线为第二切屑排出槽12d的在外周面3与第二切屑排出槽12d间边界处的切线。
由第二切削刀具112切削的工件的切屑暂时进入第二切屑排出槽12d，然后沿着形成第二切屑排出槽12d的壁面移动，并最终从第二切屑排出槽12d排出。如果主体200的外周面3与第二切屑排出槽12d的切线之间形成的角度小，则切屑不容易从第二切屑排出槽12d排出，从而导致切屑堵塞第二切屑排出槽12d。根据上述第(1)项的切削工具300，在垂直于轴线C的横截面中，沿第六座面12b的直线与一切线之间形成的角度大于90°，所述切线为第二切屑排出槽12d的在外周面3与第二切屑排出槽12d间边界处的切线。这允许由第二切削刀具112切削的工件的切屑从第二切屑排出槽12d顺畅地排出，从而抑制第二切屑排出槽12d的堵塞。结果，可以提高切屑排出性能。
(2)在根据上述第(1)项的切削工具300中，第一切削刀具111具有第一切削刃111a。第二切削刀具112具有第二切削刃112a。第三切削刀具113具有第三切削刃113a。当在沿着轴线C的方向上观看时，第一切削刃111a与第二切削刃112a之间形成的角度可以等于第二切削刃112a与第三切削刃113a之间形成的角度。
切削刃的布置包括当沿轴向观看时在切削刃之间具有相等间隔的等分隔布置以及在切削刃之间具有变化间隔的不等分隔布置。在不等分隔布置的情况下，在切削刃沿旋转方向彼此重叠的部分处负荷增加，从而增加切削阻力。另外，切削工具300在加工期间振动，导致工件的工作表面的精度降低。在根据上述第(2)项的切削工具300中，当在沿着轴线C的方向上观看时，第一切削刃111a与第二切削刃112a之间形成的角度等于第二切削刃112a与第三切削刃113a之间形成的角度。简而言之，切削刃的布置是等分隔布置。在等分隔布置的情况下，与不等分隔布置的情况相比，切削刃在旋转方向上的重叠度更小。结果，在切削刃上的负荷减小，使得可以减小切削阻力。另外，通过抑制加工期间切削工具300的振动，可以抑制工件的加工表面的精度的降低。
(3)在根据上述第(2)项的切削工具300中，当在沿着轴线C的方向上观看时，第一切削刃111a与第二切削刃112a之间形成的角度可以为15°以上且180°以下。
(4)在根据上述第(2)或(3)项的切削工具300中，当在垂直于轴线C的横截面中观看时，在平行于第六座面12b的方向上，第六座面12b和第二切屑排出槽12d间边界与外周面3和第二切屑排出槽12d间边界之间的距离可以为5mm以上。由此，可以进一步提高切屑排出性能。
(5)在根据上述第(2)至(4)中任一项的切削工具300中，外周面3可以设置有第四凹坑部24，该第四凹坑部相对于第一凹坑部11、第二凹坑部12和第三凹坑部13中的每一者间隔开，相对于第一凹坑部11和第二凹坑部12中的每一者位于轴向上的后方，相对于第一凹坑部11位于旋转方向上的后方，并且相对于第二凹坑部12位于旋转方向上的前方。切削工具还可以包括第四切削刀具124，该第四切削刀具124附接至第四凹坑部24并具有第四切削刃124a。当在沿着轴线C的方向上观看时，第一切削刃111a与第四切削刃124a之间形成的角度可以为5°以上且90°以下。
(6)根据上述第(2)至(5)中任一项的切削工具300，在平行于轴线C的方向上，第一切削刃111a可以与第二切削刃112a重叠，并且第二切削刃112a可以与第三切削刃113a重叠。第一切削刃111a与第二切削刃112a之间的重叠量可以等于第二切削刃112a和第三切削刃113a之间的重叠量。
(7)根据上述第(1)至(6)中任一项的切削工具300，在垂直于轴线C的横截面中，第二切屑排出槽12d可以包括弧形部分7。切屑沿着弧形部分7从第二切屑排出槽12d排出。因此，可以进一步提高切削排出性能。
(8)根据上述第(1)至(7)中任一项的切削工具300，当在垂直于轴线C的横截面中观看时，在垂直于第六座面12b的方向上，第六座面12b与第二切屑排出槽12d的底部8之间的距离可以为0.5mm以上且1.0mm以下。由此，可以进一步提高切屑排出性能。
[本发明公开的实施例的细节]
接下来，基于附图描述本发明的公开的实施例的细节。应当注意，在以下附图中，用相同的附图标记来指示相同或相当的部分，并且将省略其描述。
首先，描述根据本实施例的切削工具300的结构。
图1是示出根据本实施例的切削工具300的结构的示意性透视图。如图1所示，根据本实施例的切削工具300例如是端铣刀，并且主要具有主体200、多个切削刀具100和多个紧固螺钉70。切削工具300是可绕轴线C旋转的旋转切削工具。主体200主要具有前端面1、后端面2、外周面3和内周面4。后端面2是附接至主轴箱的表面。后端面2在沿着轴线C的方向上与前端面1相反。
外周面3与前端面1和后端面2中的每一者相接。同样地，内周面4与前端面1和后端面2中的每一者相接。外周面3和内周面4中的每一者包围轴线C。外周面3包围内周面4。内周面4由沿轴线C设置的通孔形成。外周面3设置有多个凹坑部11至13。一个切削刀具100附接至一个凹坑部。切削刀具100通过紧固螺钉70附接至凹坑部。切削刀具100螺旋状地设置在外周面3上。
图2示出根据本实施例的切削工具300的切削刃的布置。在根据本实施例的切削工具300中，有效刃数为三，并且切削刀具的排数为六。刃总数为有效刃数(3)×排数(6)＝18。从另一角度来说，切削刀具100被分成三组。每组包括六个切削刀具。相应的三个组所包含的六个切削刀具沿着彼此间隔开的螺旋曲线布置。
如图2所示，当在沿轴线C的方向上从前端面侧观看时，第一组第一排中的切削刀具(第一切削刀具111)的切削刃(第一切削刃111a)设置在0°的位置处。第一组第二排中的切削刀具(第二切削刀具112)的切削刃(第二切削刃112a)设置在48°的位置处。第一组第三排中的切削刀具(第三切削刀具113)的切削刃(第三切削刃113a)设置在96°的位置处。同样地，第一组第四至第六排中的切削刀具的切削刃分别设置在144°、192°和240°的位置处。
第二组第一排中的切削刀具(第六切削刀具121)的切削刃(第六切削刃121a)设置在240°的位置处。第二组第二至第六排中的切削刀具的切削刃(122a至126a)分别设置在288°、336°、24°、72°、120°的位置处。第三组第一排中的切削刀具(第七切削刀具131)的切削刃(第七切削刃131a)设置在120°的位置处。第三组第二至第六排中的切削刀具的切削刃(132a至136a)分别设置在168°、216°、264°、312°、0°的位置处。
从图2中的圆的中心(轴线C)放射状延伸的线段各自为将轴线C连接至切削刃位置的线段。切削刃位置是指切削刃在旋转方向上的最前位置。
如图2所示，例如，根据本实施例的切削工具300的切削刃是等分隔的。在这种情况下，每两个相邻切削刃之间形成的角度是相等的。具体地，当在沿着轴线C的方向上观看时，第一切削刃111a与第二切削刃112a之间形成的角度等于第二切削刃112a与第三切削刃113a之间形成的角度。两个切削刃之间形成的角度是指将轴线C连接至一个切削刃的线段与将轴线C连接至另一个切削刃的线段之间形成的角度。在本说明书中，当第一切削刃111a与第二切削刃112a之间形成的角度和第二切削刃112a与第三切削刃113a之间形成的角度这两个角度之差为1°以下时，第一切削刃111a与第二切削刃112a之间形成的角度被认为等于第二切削刃112a与第三切削刃113a之间形成的角度。
当在沿着轴线C的方向上观看时，第一切削刃111a与第二切削刃112a之间形成的角度(第一角度θ1)例如为48°。当在沿着轴线C的方向上观看时，第一切削刃111a与第二切削刃112a之间形成的角度(第一角度θ1)例如为15°以上且180°以下。
虽然优选的是，根据本实施例的切削工具300的切削刃是等分隔的，但是它们可以是不等分隔的。即，当在沿着轴线C的方向上观看时，第一切削刃111a与第二切削刃112a之间形成的角度可以不同于第二切削刃112a与第三切削刃113a之间形成的角度。
图3是示出根据本实施例的切削工具300的结构的示意性平面图。图4是示出设置在主体200的外周面3上的凹坑部的示意图，其中轴向表示为竖直方向，而旋转方向表示为水平方向。在图4中，“轴向上的前方”是指从后端面2朝向前端面1的方向。“轴向上的后方”是指从前端面1朝向后端面2的方向。“旋转方向上的前方”是指切削工具300的旋转方向。“旋转方向上的后方”是指与切削工具300的旋转方向相反的方向。
如图3和图4所示，外周面3设置有第一凹坑部11、第二凹坑部12和第三凹坑部13。如图3所示，第一切削刀具111附接至第一凹坑部11。第二切削刀具112附接至第二凹坑部12。第三切削刀具113附接至第三凹坑部13。
如图3和图4所示，第一凹坑部11具有第一座面11a、第二座面11c、第三座面11b和第一切屑排出槽11d。第一座面11a相对于第一切削刀具111位于旋转方向上的后方。第一座面11a与前端面1相接。第二座面11c相对于第一切削刀具111位于轴向上的后方。第三座面11b与前端面1、第一座面11a和第二座面11c中的每一者相接。第三座面11b从前端面1向轴向上的后方延伸，从第一座面11a向旋转方向上的前方延伸，并且从第二座面11c向轴向上的前方延伸。第三座面11b在径向上位于轴线C与外周面3之间。第一切屑排出槽11d相对于第一切削刀具111位于旋转方向上的前方。第一切屑排出槽11d与前端面1、第三座面11b和第二座面11c中的每一者相接。
如图3和图4所示，第二凹坑部12具有第四座面12a、第五座面12c、第六座面12b和第二切屑排出槽12d。第四座面12a相对于第二切削刀具112和第一座面11a中的每一者位于旋转方向上的后方。第五座面12c相对于第二切削刀具112和第二座面11c中的每一者位于轴向上的前方。第五座面12c在轴向上位于前端面1与第二座面11c之间。
第六座面12b与第四座面12a和第五座面12c中的每一者相接。第六座面12b从第五座面12c向轴向上的后方延伸，并且从第四座面12a向旋转方向上的前方延伸。第六座面12b在径向上位于轴线C与外周面3之间。第二切屑排出槽12d相对于第二切削刀具112位于旋转方向上的前方。第二切屑排出槽12d与第一切屑排出槽11d间隔开。
如图3和图4所示，第三凹坑部13具有第七座面13a、第八座面13c、第九座面13b和第三切屑排出槽13d。第七座面13a相对于第三切削刀具113和第四座面12a中的每一者位于旋转方向上的后方。第八座面13c相对于第三切削刀具113位于轴向上的前方，并且相对于第五座面12c位于轴向上的后方。第二座面11c在轴向上位于第五座面12c与第八座面13c之间。
第九座面13b与第七座面13a和第八座面13c中的每一者相接。第九座面13b从第八座面13c向轴向上的后方延伸，并且从第七座面13a向旋转方向上的前方延伸。第九座面13b在径向上位于轴线C与外周面3之间。第三切屑排出槽13d相对于第三切削刀具113位于旋转方向上的前方。第三切屑排出槽13d与第二切屑排出槽12d连通。
如图3所示，外周面3形成有连通槽5。连通槽5将第三切屑排出槽13d和第二切屑排出槽12d彼此连接。连通槽5从第二切屑排出槽12d朝向第三切屑排出槽13d呈螺旋状地延伸。连通槽5相对于第二切削刀具112位于轴向上的后方。连通槽5可以与第四座面12a、第六座面12b和第九座面13b中的每一者相接。
如图3所示，属于同一组的两个相邻切削刀具的切削刃在平行于轴线C的方向上彼此重叠。具体地，在平行于轴线C的方向上，第一切削刃111a与第二切削刃112a重叠。第二切削刃112a与第三切削刃113a重叠。第一切削刃111a与第二切削刃112a之间的重叠量W1可以等于第二切削刃112a与第三切削刃113a之间的重叠量W2。例如，第一切削刃111a与第二切削刃112a之间的重叠量W1为0.8mm以上且2.4mm以下。在本说明书中，当重叠量W1和重叠量W2之间的差为0.1mm以下时，重叠量W1被认为等于重叠量W2。
如图3和图4所示，外周面3设置有第四凹坑部24和第五凹坑部25。第四切削刀具124附接至第四凹坑部24。第五切削刀具125附接至第五凹坑部25。第四凹坑部24和第五凹坑部25属于与第一凹坑部11、第二凹坑部12和第三凹坑部13中的每一者所属的组不同的组。第四凹坑部24与第一凹坑部11、第二凹坑部12和第三凹坑部13中的每一者间隔开。同样地，第五凹坑部25与第一凹坑部11、第二凹坑部12和第三凹坑部13中的每一者间隔开。
第四凹坑部24相对于第一凹坑部11和第二凹坑部12中的每一者位于轴向上的后方。第四凹坑部24相对于第一凹坑部11位于旋转方向上的后方，并且相对于第二凹坑部12位于旋转方向上的前方。从另一角度来说，第四凹坑部24在旋转方向上位于第一凹坑部11与第二凹坑部12之间。
如图3和图4所示，第四凹坑部24具有第十座面24a、第十一座面24c、第十二座面24b和第四切屑排出槽24d。第十座面24a相对于第四切削刀具124和第一座面11a中的每一者位于旋转方向上的后方。第十座面24a相对于第四座面12a位于旋转方向上的前方。第十一座面24c相对于第四切削刀具124位于轴向上的前方，并且相对于第二座面11c、第五座面12c和第八座面13c中的每一者位于轴向上的后方。
第十二座面24b与第十座面24a和第十一座面24c中的每一者相接。第十二座面24b从第十一座面24c向轴向上的后方延伸，并且从第十座面24a向旋转方向上的前方延伸。第十二座面24b在径向上位于轴线C与外周面3之间。第四切屑排出槽24d相对于第四切削刀具124位于旋转方向上的前方。第四切屑排出槽24d与第一切屑排出槽11d、第二切屑排出槽12d和第三切屑排出槽13d中的每一者间隔开。
第五凹坑部25相对于第四凹坑部24和第三凹坑部13中的每一者位于轴向上的后方。第五凹坑部25相对于第二凹坑部12和第四凹坑部24中的每一者位于旋转方向上的后方，并且相对于第三凹坑部13位于旋转方向上的前方。
如图3和图4所示，第五凹坑部25具有第十三座面25a、第十四座面25c、第十五座面25b和第五切屑排出槽25d。第十三座面25a相对于第五切削刀具125和第十座面24a中的每一者位于旋转方向上的后方。第十三座面25a相对于第七座面13a位于旋转方向上的前方。第十四座面25c相对于第五切削刀具125位于轴向上的前方，并且相对于第五座面12c、第八座面13c和第十一座面24c中的每一者位于轴向上的后方。
第十五座面25b与第十三座面25a和第十四座面25c中的每一者相接。第十五座面25b从第十四座面25c向轴向上的后方延伸，并且从第十三座面25a向旋转方向上的前方延伸。第十五座面25b在径向上位于轴线C与外周面3之间。第五切屑排出槽25d相对于第五切削刀具125位于旋转方向上的前方。第五切屑排出槽25d与第一切屑排出槽11d、第二切屑排出槽12d和第三切屑排出槽13d中的每一者间隔开。第五切屑排出槽25d与第四切屑排出槽24d连通。
第四切削刀具124具有第四切削刃124a。第五切削刀具125具有第五切削刃125a。第四切削刀具124布置在第二组第四排中。第五切削刀具125布置在第二组第五排中。第一切削刀具111布置在第一组第一排中。第二切削刀具112布置在第一组第二排中。第三切削刀具113布置在第一组第三排中。
如图2所示，在旋转方向上，布置在第二组第四排的位置(24°)处的第四切削刀具124位于布置在第一组第一排的位置(0°)处的第一切削刀具111旁边。当在沿着轴线C的方向上观看时，第一切削刃111a与第四切削刃124a之间形成的角度(第二角度θ2)例如为24°。当在沿着轴线C的方向上观看时，第一切削刃111a与第四切削刃124a之间形成的角度(第二角度θ2)例如为5°以上且90°以下。
图5是沿着图3中的线V-V截取的示意性截面图。沿着线V-V截取的截面图是垂直于轴线C的截面图，并且在平行于轴线C的方向上该截面图横穿过用于第二切削刀具112的附接孔。图5中仅示出主体200，并且省略了第二切削刀具112和紧固螺钉70。图6是图5中的区域VI的示意性放大图。
如图5和图6所示，第六座面12b设置有螺纹孔71。螺纹孔71从第六座面12b朝向内周面4沿径向延伸。紧固螺钉70紧固在螺纹孔71中。
如图6所示，在垂直于轴线C的横截面中，沿第六座面12b的直线(第一直线L1)与一切线(第二直线L2)之间形成的角度(第三角度θ3)大于90°，所述切线为第二切屑排出槽12d的在外周面3与第二切屑排出槽12d间边界处的切线。第三角度θ3可以大于95°，或者大于100°。第三角度θ3例如可以具有270°的上限。
如图6所示，在垂直于轴线C的横截面中，例如，第二切屑排出槽12d可以具有直线部分6和弧形部分7。直线部分6与外周面3相接。弧形部分7与直线部分6和第六座面12b中的每一者相接。弧形部分7位于直线部分6和第六座面12b之间。当第二切屑排出槽12d具有图6所示的结构时，直线部分6与第二直线L2重合。例如，第二直线L2与外周面3的切线之间形成的角度(第四角度θ4)可以小于90°，或者为90°以上。
如图6所示，当在垂直于轴线C的横截面中观看时，在平行于第六座面12b的方向上，第六座面12b和第二切屑排出槽12d间边界(第一边界10)与外周面3和第二切屑排出槽12d间边界(第二边界9)之间的距离(第一距离A)例如为5mm以上。第一距离A可以例如为5.5mm以上，或者6mm以上。
弧形部分7在第一边界10处与第六座面12b相接。直线部分6在第二边界处与外周面3相接。当从第六座面12b观看时，弧形部分7设置在比第六座面12b低的位置处。从另一角度来说，弧形部分7位于沿第六座面12b的平面与内周面4之间。当从第六座面12b观看时，直线部分6设置在比第六座面12b高的位置处。从另一角度来说，直线部分6位于沿第六座面12b的平面与第二边界9之间。
如图6所示，当在垂直于轴线C的横截面中观看时，在垂直于第六座面12b的方向上，第六座面12b与第二切屑排出槽12d的底部8之间的距离(第二距离B)例如为0.5mm以上且1.0mm以下。第二距离B可以例如为0.55mm以上，或者0.6mm以上。第二距离B可以为0.95mm以下，或者0.9mm以下。第二切屑排出槽12d的底部8是指在垂直于第六座面12b且从第六座面12b朝向内周面4的方向上、第二切屑排出槽12d的距离第六座面12b最远的位置。
接下来，描述切削刀具的结构。图7是示出根据本实施例的切削工具300的切削刀具的结构的示意性透视图。图8是示出根据本实施例的切削工具300的切削刀具的结构的示意性主视图。
如图7和图8所示，切削刀具100主要具有前刀面102、后刀面101、平坦面104和附接孔106。前刀面102和后刀面101的棱线形成切削刃103。后刀面101具有第一外周区域107和第二外周区域108。第一外周区域107设置有附接孔106。第二外周区域108没有设置附接孔106。当在垂直于平坦面104的方向上观看时，平坦面104被前刀面102包围。平坦面104可以设置有凹部105。
切削刃103具有主切削刃部103a、副切削刃部103b和角切削刃部103c。主切削刃部103a和副切削刃部103b均为直线状。角切削刃部103c是曲线状的。主切削刃部103a比副切削刃部103b长。角切削刃部103c位于主切削刃部103a和副切削刃部103b之间。前刀面102与一对第一外周区域107中的每一者的棱线形成主切削刃部103a。前刀面102与一对第二外周区域108中的每一者的棱线形成副切削刃部103b。当切削刀具100附接至主体200的凹坑部时，角切削刃部103c可以位于旋转方向上的最前方。从另一角度来说，切削刀具100可以附接至凹坑部，使得角切削刃部103c相对于主切削刃部103a和副切削刃部103b中的每一者位于旋转方向的前方。
如图8所示，一对主切削刃部103a中的每一者可以相对于与第二外周区域108垂直的直线(第三直线L3)倾斜。如图8所示，当在垂直于第一外周区域107的方向上观看时，一对主切削刃部103a可以彼此交叉地延伸。从另一角度来说，一个主切削刃部103a相对于第三直线的倾斜方向可以不同于另一个主切削刃部103a相对于第三直线的倾斜方向。
当切削刀具100附接至主体200的第一凹坑部11时，平坦面104与第一座面11a接触，第二外周区域108与第二座面11c接触，并且第一外周区域107与第三座面11b接触。当切削刀具100附接至主体200的第二凹坑部12时，平坦面104与第四座面12a接触，第二外周区域108与第五座面12c接触，并且第一外周区域107与第六座面12b接触。当切削刀具100附接至主体200的第三凹坑部13时，平坦面104与第七座面13a接触，第二外周区域108与第八座面13c接触，并且第一外周区域107与第九座面13b接触。
图9示出根据本实施例的切削工具300的变型例中的切削刃的布置。在切削工具300中，有效刃数为2，并且切削刀具的排数为5。刃总数为有效刃数(2)×排数(5)＝10。从另一角度来说，切削刀具被分成两组。每组包括五个切削刀具。相应的两个组所包含五个切削刀具沿着彼此间隔开的螺旋曲线布置。
如图9所示，当在沿着轴线C的方向上观看时，第一组第一排中的切削刀具(第一切削刀具111)的切削刃(第一切削刃111a)设置在0°的位置处。第一组第二排中的切削刀具(第二切削刀具112)的切削刃(第二切削刃112a)设置在72°的位置处。第一组第三排中的切削刀具(第三切削刀具113)的切削刃(第三切削刃113a)设置在144°的位置处。同样地，第一组第四排和第五排中的切削刀具的切削刃分别设置在216°和288°的位置处。
第二组第一排中的切削刀具的切削刃设置180°的位置处。第二组第二至第五排中的切削刀具的切削刃分别设置在252°、324°、36°和108°的位置处。从图9的中心(轴线C)放射状延伸的线段各自为将轴线C连接至切削刃位置的线段。切削刃位置是指切削刃在旋转方向上的最前位置。
如图9所示，根据本实施例的切削工具300的切削刃例如被等分隔布置。当在沿着轴线C的方向上观看时，第一切削刃111a与第二切削刃112a之间形成的角度(第一角度θ1)例如为72°。当在沿着轴线C的方向上观看时，第一切削刃111a与第四切削刃124a之间形成的角度(第二角度θ2)例如为36°。
接下来，将描述根据本实施例的切削工具300的功能和效果。
由第二切削刀具112切削的工件的切屑暂时进入第二切屑排出槽12d，然后沿着形成第二切屑排出槽12d的壁面移动，并最终从第二切屑排出槽12d排出。如果主体200的外周面3与第二切屑排出槽12d的切线之间形成的角度小，则切屑不容易从第二切屑排出槽12d排出，从而导致切屑堵塞第二切屑排出槽12d。根据本实施例中的切削工具300，在垂直于轴线C的横截面中，沿第六座面12b的直线与一切线之间形成的角度大于90°，所述切线为第二切屑排出槽12d的在外周面3与第二切屑排出槽12d间边界处的切线。这可以允许由第二切削刀具112切削的工件的切屑从第二切屑排出槽12d顺畅地排出，从而抑制第二切屑排出槽12d的堵塞。结果，可以提高切屑排出性能。
切削刃的布置包括当在轴向上观看时在切削刃之间具有相等间隔的等分隔布置以及在切削刃之间具有变化间隔的不等分隔布置。在不等分隔布置的情况下，在切削刃沿旋转方向彼此重叠的部分处负荷增加，从而增加切削阻力。另外，切削工具300在加工期间振动，导致工件的工作表面的精度降低。在根据本实施例的切削工具300中，当在沿着轴线C的方向上观看时，第一切削刃111a与第二切削刃112a之间形成的角度等于第二切削刃112a与第三切削刃113a之间形成的角度。简而言之，切削刃的布置是等分隔布置。在等分隔布置的情况下，与不等分隔布置的情况相比，切削刃在旋转方向上的重叠度更小。结果，在切削刃上的负荷减小，使得可以减小切削阻力。另外，通过抑制加工期间切削工具300的振动，可以抑制工件的加工表面的精度的降低。
在根据本实施例的切削工具300中，当在垂直于轴线C的横截面中观看时，在平行于第六座面12b的方向上，第六座面12b和第二切屑排出槽12d间边界与外周面3和第二切屑排出槽12d间边界之间的距离可以为5mm以上。由此，可以进一步提高切屑排出性能。
另外，在根据本实施例的切削工具300中，在垂直于轴线C的横截面中，第二切屑排出槽12d可以包括弧形部分7。切屑沿着弧形部分7从第二切屑排出槽12d排出。因此，可以进一步提高切屑排出性能。
此外，在根据本实施例的切削工具300中，当在垂直于轴线C的横截面中观看时，在垂直于第六座面12b的方向上，第六座面12b和第二切屑排出槽12d的底部之间的距离可以为0.5mm以上且1.0mm以下。由此，可以进一步提高切屑排出性能。
实例
(样品的准备)
首先，准备根据样品1至3的端铣刀300。样品1是根据本实施例的端铣刀300(参见图1)。具体地，根据样品1的端铣刀300的切削刃的布置是等分隔布置。有效刃数是三个。排数是六个。第一角度θ1(参见图2)为48°。第二角度θ2(参见图2)为24°。第三角度θ3(参见图6)为123°。图10示出根据样品2的切削工具的切削刃的布置。如图10所示，根据样品2的端铣刀300的切削刃的布置是不等分隔布置。有效刃数为三。排数为六。刃总数为十八。角度θ1-1为52°。角度θ1-2为40°。角度θ2-1为10°。角度θ2-2为42°。角度θ2-3为40°。角度θ2-4为30°。图11示出根据样品3的切削工具的切削刃的布置。如图11所示，根据样品3的端铣刀300的切削刃的布置是不等分隔布置。有效刃数为三。排数为四。刃总数为十二。角度θ1-1为60°。角度θ1-2为45°。角度θ2-1为35°。角度θ2-2为25°。角度θ2-3为45°。角度θ2-4为15°。角度θ2-5为30°。
(评价方法)
使用根据样品1至3的端铣刀300进行端面和侧面加工。端铣刀300各自具有50mm的直径。设备为M/C BT-50立式(合金)。切削速度(Vc)为200m/min。每齿的进给量(Fz)为0.2mm/齿。轴向切削深度(ap)为45mm。径向切削深度(ae)为5mm。以干燥方式提供油。切削方向为顺铣(downcutting)方向。工件为S50C。
(评价结果1：切削阻力)
图12示出根据样品1至3的端铣刀300的切削阻力，在图12中，Fx表示主切削力。Fy表示进给力。Fz表示推力。合力是每个力的平方和的平方根。如图12所示，可以确认，在Fx、Fy、Fz和合力中的每一者下，根据样品1的端铣刀300的切削阻力小于根据样品2和3的端铣刀300的切削阻力。
(评价结果2：壁面精度)
图13示出利用根据样品1至3的端铣刀300加工的工件的壁面高度位置与位移量之间的关系。图13中的纵轴和横轴分别表示工件的壁面高度位置和壁面的横向位移量。更小的位移量意味着更高的壁面精度。如图13所示，利用根据样品1的端铣刀300加工的工件的壁面的位移量小于利用根据样品2和3的端铣刀300加工的工件的壁面的位移量。也就是说，可以确认，利用根据样品1的端铣刀300加工的工件的壁面精度高于利用根据样品2和3的端铣刀300加工的工件的壁面精度。
应该理解，本文公开的实施例和实例在每个方面都是说明性的而非限制性的。本发明的范围由权利要求的条款而不是上面的描述限定，并且旨在包括在与权利要求的条款等同的含义和范围内的任何修改。
附图标记列表
1前端面；2后端面；3外周面；4内周面；5连通槽；6直线部分；7弧形部分；8底部；9第二边界；10第一边界；11第一凹坑部；11a第一座面；11b第三座面；11c第二座面；11d第一切屑排出槽；12第二凹坑部；12a第四座面；12b第六座面；12c第五座面；12d第二切屑排出槽；13第三凹坑部；13a第七座面；13b第九座面；13c第八座面；13d第三切屑排出槽；24第四凹坑部；24a第十座面；24b第十二座面；24c第十一座面；24d第四切屑排出槽；25第五凹坑部；25a第十三座面；25b第十五座面；25c第十四座面；25d第五切屑排出槽；70紧固螺钉；71螺纹孔；100切削刀具；101后刀面；102前刀面；103切削刃；103a主切削刃部；103b副切削刃部；103c角切削刃部；104平坦面；105凹部；106附接孔；107第一外周区域；108第二外周区域；111第一切削刀具；111a第一切削刃；112第二切削刀具；112a第二切削刃；113第三切削刀具；113a第三切削刃；124第四切削刀具；124a第四切削刃；125第五切削刀具；125a第五切削刃；121第六切削刀具；121a第六切削刃；131第七切削刀具；131a第七切削刃；200主体；300切削工具(端铣刀)；A第一距离；B第二距离；C轴线；L1第一直线；L2第二直线；L3第三直线；W1、W2重叠量；θ1第一角度；θ2第二角度；θ3第三角度；θ4第四角度。

Claims (9)

1.一种能围绕轴线旋转的切削工具，所述切削工具包括：
主体，其具有前端面和外周面，所述外周面与所述前端面相接并设置有第一凹坑部、第二凹坑部和第三凹坑部；
第一切削刀具，其附接至所述第一凹坑部；
第二切削刀具，其附接至所述第二凹坑部；以及
第三切削刀具，其附接至所述第三凹坑部；
所述第一凹坑部具有：第一座面，所述第一座面相对于所述第一切削刀具位于旋转方向上的后方；第二座面，所述第二座面相对于所述第一切削刀具位于轴向上的后方；第三座面，所述第三座面与所述前端面、所述第一座面和所述第二座面中的每一个相接；和第一切屑排出槽，所述第一切屑排出槽相对于所述第一切削刀具位于所述旋转方向上的前方，
所述第二凹坑部具有：第四座面，所述第四座面相对于所述第二切削刀具和所述第一座面中的每一者位于所述旋转方向上的后方；第五座面，所述第五座面相对于所述第二切削刀具和所述第二座面中的每一者位于所述轴向上的前方；第六座面，所述第六座面与所述第四座面和所述第五座面中的每一者相接；和第二切屑排出槽，所述第二切屑排出槽相对于所述第二切削刀具位于所述旋转方向上的前方并且与所述第一切屑排出槽间隔开，
所述第三凹坑部具有：第七座面，所述第七座面相对于所述第三切削刀具和所述第四座面中的每一者位于所述旋转方向上的后方；第八座面，所述第八座面相对于所述第三切削刀具位于所述轴向上的前方并且相对于所述第五座面位于所述轴向上的后方；第九座面，所述第九座面与所述第七座面和所述第八座面中的每一者相接；和第三切屑排出槽，所述第三切屑排出槽相对于所述第三切削刀具位于所述旋转方向上的前方并且与所述第二切屑排出槽连通，并且
在垂直于所述轴线的横截面中，沿着所述第六座面的直线与一切线之间形成的角度大于90°，所述切线为所述第二切屑排出槽的在所述外周面与所述第二切屑排出槽间边界处的切线。
2.根据权利要求1所述的切削工具，其中，
所述第一切削刀具具有第一切削刃，
所述第二切削刀具具有第二切削刃，
所述第三切削刀具具有第三切削刃，并且
当在沿着所述轴线的方向上观看时，所述第一切削刃与所述第二切削刃之间形成的角度等于所述第二切削刃与所述第三切削刃之间形成的角度。
3.根据权利要求2所述的切削工具，其中，
当在沿着所述轴线的所述方向上观看时，所述第一切削刃与所述第二切削刃之间形成的所述角度为15°以上且180°以下。
4.根据权利要求2所述的切削工具，其中，
当在垂直于所述轴线的所述横截面中观看时，在平行于所述第六座面的方向上，所述第六座面和所述第二切屑排出槽间边界与所述外周面和所述第二切屑排出槽间边界之间的距离为5mm以上。
5.根据权利要求3所述的切削工具，其中，
当在垂直于所述轴线的所述横截面中观看时，在平行于所述第六座面的方向上，所述第六座面和所述第二切屑排出槽间边界与所述外周面和所述第二切屑排出槽间边界之间的距离为5mm以上。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的切削工具，其中，
所述外周面设置有第四凹坑部，所述第四凹坑部相对于所述第一凹坑部、所述第二凹坑部和所述第三凹坑部中的每一个间隔开，相对于所述第一凹坑部和所述第二凹坑部中的每一个位于所述轴向上的后方，相对于所述第一凹坑部位于所述旋转方向上的后方，并且相对于所述第二凹坑部位于所述旋转方向上的前方，
所述切削工具还包括第四切削刀具，所述第四切削刀具附接至所述第四凹坑部并具有第四切削刃，并且
当在沿着所述轴线的所述方向上观看时，所述第一切削刃与所述第四切削刃之间形成的角度为5°以上且90°以下。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的切削工具，其中，
在平行于所述轴线的方向上，所述第一切削刃与所述第二切削刃重叠，并且所述第二切削刃与所述第三切削刃重叠，并且
所述第一切削刃与所述第二切削刃之间的重叠量等于所述第二切削刃与所述第三切削刃之间的重叠量。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的切削工具，其中，
在垂直于所述轴线的所述横截面中，所述第二切屑排出槽包括弧形部分。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的切削工具，其中，
当在垂直于所述轴线的所述横截面中观看时，在垂直于所述第六座面的方向上，所述第六座面与所述第二切屑排出槽的底部之间的距离为0.5mm以上且1.0mm以下。
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