CN112974939B - 切削刀片 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使形成为经济性优异的具有多个角部的结构也具有优异的切屑排出性的切削刀片。上表面5与周侧面7相交的第1棱线R1包含等间隔地配置的多个角部A,B,C,D,E,F,G,H，以及逐个配置于相邻的该角部之间的多个主切削刃50。相邻的角部的间隔为棱线的内切圆的直径的60％以下。各个主切削刃50包含形成为直线状的第1切削刃51、以及形成为直线状的第2切削刃52。第2切削刃52的长度L2为第1切削刃51的长度L1的一半以下，并且第2切削刃52与第1切削刃51的延长线相比位于切削刀片2的中心侧。周侧面7包含临近第1切削刃51的第1侧面71、以及临近第2切削刃52的第2侧面72。第1侧面71的后角小于第2侧面72的后角。

Description

切削刀片

技术领域

本发明涉及用于端面铣削(facing milling)工具等铣削工具的切削刀片。

背景技术

端面铣削工具等铣削工具具备安装于机床的主轴并被驱动旋转的圆盘状的工具主体、以及安装于设于该工具主体的外周部的凹槽并对被切削材料进行切削的多个切削刀片。正方形或正三角形的切削刀片形成为以螺纹孔为轴而旋转对称，多个切削刃可以交替使用。切削刃的数量较多的正八边形或正六边形的切削刀片与正方形或正三角形的切削刀片相比，具有更加优异的经济性。

然而，如果内切圆的直径相同，随着角部(corner)的增加，各个切削刃的长度减小，因此在切削刃的数量较多的切削刀片中，切削刃的形状趋向于变得单调。例如，在引用文献1中公开的正八边形的切削刀片为左右对称的单调的直线。

专利文献

专利文献1：国际公开第2009/096516号

发明内容

对被切削材料进行切削时产生的切屑能否顺畅地从铣削工具向外部排出取决于切削刃的形状。大部分的切屑从前刀面向工具主体的旋转中心流出，在凹槽的壁面被反弹并向凹槽外排出。然而，根据被切削材料的形状的不同，偶尔存在一部分切屑不向工具主体的旋转中心而是向切削刀片的后刀面流出的情况。如果切削刀片的后刀面与被切削材料的加工面之间的空间较小，则可能会导致切屑被咬入于该空间。

因此，本发明的目的为提供一种即使形成为经济性优异的具有多个角部的结构，也具有优异的切屑排出性的切削刀片。

本发明的一个实施方式涉及的切削刀片具有上表面、位于该上表面的相反侧的下表面、以及连接上表面与下表面的周侧面。上表面与周侧面相交的棱线包含等间隔地配置的多个角部、以及逐个配置于相邻的该角部之间的多个切削刃。相邻的角部的间隔为棱线的内切圆的直径的60％以下。各个切削刃包含形成为直线状的第1切削刃、以及形成为直线状的第2切削刃。第2切削刃的长度为第1切削刃的长度的一半以下，并且第2切削刃与第1切削刃的延长线相比位于切削刀片的中心侧。周侧面包含临近第1切削刃的第1侧面、以及临近第2切削刃的第2侧面。第1侧面的后角小于第2侧面的后角。

根据上述实施方式，朝向后刀面侧的切屑可以从第2切削刃的后刀面与加工面之间的空间排出。第2切削刃构成为在前刀面中与第1切削刃相比向中心侧后退，在后刀面中其后角大于第1切削刃的后角。由于可以确保第2切削刃的后刀面与加工面之间的空间较大，因此即使为经济性优异的具有多个角部的切削刀片，也可以提高切屑排出性。

在上述实施方式中，第2侧面也可以延伸至隔着第1侧面的切削刃的相反侧。周侧面也可以进一步包含从切削刃的相反侧临近第2侧面的第3侧面。第3侧面也可以形成为朝向切削刀片的中心侧凹陷的弯曲面。

根据上述实施方式，第3侧面与第2侧面相比进一步凹陷，因此可以确保作为后刀面的周侧面与加工面之间的空间更大。

在上述实施方式中，周侧面也可以进一步包含连接第3侧面与下表面的第4侧面。第4侧面的后角也可以小于第1侧面的后角以及第2侧面的后角。

根据上述实施方式，第4侧面的后角较小，因此下表面的轮廓清晰。可以防止切削刀片的安装错误。切削刀片被安装于设置于铣削工具的凹槽的刀片座。切削刀片的下表面以及周侧面分别抵接于刀片座的支承面以及约束面。如果切削刀片的下表面的轮廓不清晰，则会发生操作者错误地安装切削刀片而使下表面抵接于刀片座的约束面上的情况。

在上述实施方式中，所有的角部的距离下表面的高度也可以彼此相同。

角部的数量越多，越难使从下表面至切削刃的高度发生变化。根据上述实施方式，相邻的角部的高度相同，因而不需要使切削刃的高度发生变化，因此即使为具有多个角部的结构，也具有优异的制造性。

在上述实施方式中，第1侧面也可以形成为随着远离邻接的角部而宽度变窄。

根据上述实施方式，在离角部较近的区域中，后角较小的第1侧面的宽度较宽，因此第1切削刃形成为较厚，不易发生缺损。在离角部较远的区域中，位于第1切削刃与第2侧面之间的第1侧面的宽度较窄，因此第2侧面靠近第1切削刃，易于排出切屑。可以兼顾切削刃的耐久性和切屑排出性。

根据本发明，可以提供一种即使形成为经济性优异的具有多个角部的结构，也具有优异的切屑排出性的切削刀片。

附图说明

图1为展示安装有本发明的各实施方式的切削刀片的铣削工具的一个例子的立体图。

图2为展示本发明的第一实施方式的切削刀片的一个例子的立体图。

图3为展示图2所示的切削刀片的上表面的俯视图。

图4为展示图2所示的切削刀片的下表面的仰视图。

图5为放大展示图3所示的第1切削刃以及第2切削刃的俯视图。

图6为展示图2所示的切削刀片的周侧面的侧视图。

图7为将沿图3中的I-I线以及II-II线的轮廓重叠而展示的图。

图8为展示本发明的第二实施方式的切削刀片的一个例子的立体图。

图9为展示图8所示的切削刀片的周侧面的侧视图。

图10为放大展示图8所示的第1切削刃以及第2切削刃的俯视图。

具体实施方式

参照附图，对本发明的优选的实施方式进行说明。应予说明，在各图中，附有相同符号的部件则具有相同或同样的结构。本发明的各实施方式的切削刀片2的主切削刃50包含第1切削刃51以及第2切削刃52。第2切削刃52的一个特征在于其与第1切削刃51相比位于切削刀片2的中心侧，并且其后刀面的后角大于第1切削刃51的后角。在第2切削刃52中，能够确保后刀面和加工面之间的空间较大，因此即使为具有多个角部的结构，也具有优异的切屑排出性。下面，参照图1至图10，对各个结构进行详细说明。

图1为展示安装有本发明的各实施方式的切削刀片的铣削工具1的一个例子的立体图。铣削工具1例如为端面铣削工具，其具备形成为圆盘状的工具主体(刀具体)3、以及安装于工具主体3的外周部的多个切削刀片2。铣削工具1不局限于端面铣刀，也可以为其他种类的铣削工具。

如图1所示，在工具主体3的外周部等间隔地设置有凹槽(凹部)4。在各个凹槽4设置有用于安装切削刀片2的刀片座40。刀片座40具有支承面41、以及从支承面41立起的约束面42。支承面41抵接于后述的切削刀片2的下表面6，约束面42抵接于后述的切削刀片2的周侧面7。切削刀片2通过紧固螺钉S等固定于刀片座40。

[第一实施方式]

图2为展示本发明的第一实施方式的切削刀片2的一个例子的立体图。如图2所示，切削刀片2具有上表面5、位于上表面5的相反侧的下表面6、以及连接上表面5与下表面6的周侧面7，并形成有贯穿上表面5以及下表面6的螺纹孔。

上表面5以及下表面6形成为以螺纹孔的中心为轴而旋转对称(在图示的例子中，为45°对称)。在下面的说明中，将通过螺纹孔的中心的直线称为切削刀片2的中心轴O，将离中心轴O较近的一侧称为切削刀片2的中心侧，将离中心轴O较远的一侧称为切削刀片2的外周侧。

图3为展示图2所示的切削刀片2的上表面5的俯视图。在图示的例子中，上表面5与周侧面7相交的第1棱线R1形成为包含等间隔地配置的多个角部A,B,C,D,E,F,G,H的大致正八边形。应予说明，第1棱线R1的形状不局限于图示的例子，可以为六边形，也可以为十边形。对于第1棱线R1的形状，在后面进行详细说明。

如图3所示，在相邻的角部之间，即在各边AB,BC,CD,DE,EF,FG,GH,HA逐一配置有作为切削刃的一个例子的主切削刃50。在图示的例子中，在各个角部A,B,C,D,E,F,G,H形成有角刃53。角刃53形成为圆弧状，平滑地连接相邻的主切削刃50和主切削刃50。图4为展示图2所示的切削刀片2的下表面6的仰视图。如图4所示，下表面6与周侧面7相交的第2棱线R2与第1棱线R1同样地形成为大致正八边形。在下面的说明中，将平行于第2棱线R2的一个边的假想线作为R2’。

图5为放大展示图3所示的第1切削刃以及第2切削刃的俯视图。如图5所示，主切削刃50包含形成为直线状的第1切削刃51、以及同样形成为直线状的第2切削刃52。也可以通过圆弧状的切削刃来连接第1切削刃51与第2切削刃52之间的间隙。

第2切削刃52相对于第1切削刃51稍稍倾斜，并且与第1切削刃51的延长线相比位于切削刀片2的中心侧。详细而言，平行于第2棱线R2的假想线R2’与第1切削刃51所成的角度θ1大于假想线R2’与第2切削刃52所成的角度θ2。在图示的例子中，θ1为3°，θ2为0.4°。

第1切削刃51比第2切削刃52更长。详细而言，将角刃53的从曲线转换为直线的拐点作为第1切削刃51的起点以及第2切削刃52的终点，并将连接第1切削刃与第2切削刃的微小的曲线的中点作为第1切削刃51的终点以及第2切削刃52的起点。此时，第2切削刃52的长度L2为第1切削刃51的长度L1的一半以下。

图6为展示图2所示的切削刀片2的周侧面7的侧视图。如图6所示，所有的角部A,B,C……距离下表面6的高度Z都彼此相同。在图示的例子中，周侧面7包含第1侧面71、第2侧面72、第3侧面73以及第4侧面74。

第1侧面71形成为临近第1切削刃51。第2侧面72形成为临近第2切削刃52。第2侧面72延伸至隔着第1侧面71的主切削刃50(第1切削刃51)的相反侧。换言之，第2侧面72也在第1侧面71的下侧(从上表面5朝向下表面6的一侧)的区域中延展。

第3侧面73为平行于上表面5以及下表面6的带状，并形成为向切削刀片2的中心侧凹陷的弯曲面。第3侧面73形成为从下侧(主切削刃50的相反侧)临近第2侧面72。第4侧面74连接第3侧面73与下表面6。

即，第2侧面72、第3侧面73以及第4侧面74从上表面5朝向下表面6依次排列。第2侧面72的一部分被替换为沿第1切削刃51形成的第1侧面71。第1侧面71的宽度W形成为随着远离邻接的角部(例如，角部C)而变窄。

第4侧面74形成为平行于上表面5以及下表面6的带状。第4侧面74相对于切削刀片2的中心轴O而倾斜的角度Δ形成为小于第1侧面71的后角α(图7所示)以及第2侧面72的后角β(图7所示)。如果第4侧面74的倾斜角Δ较小，则作为下表面6的轮廓的第2棱线R2更清晰，因此易于安装切削刀片2。

图7为将沿图3中的I-I线以及II-II线的轮廓重叠展示的图。如图7所示，第1侧面71的后角α形成为小于第2侧面72的后角β。在离邻接的角部较近的区域中，后角α较小的第1侧面71的宽度较宽，因此第1切削刃51形成为较厚，不易发生缺损。在离邻接的角部较远的区域中，位于第1切削刃51与第2侧面72之间的第1侧面71的宽度较窄，因此第2侧面72靠近第1切削刃51，易于排出切屑。

第1侧面71的后角α小于第2侧面72的后角β，因此第1侧面71与第2侧面72相交的第3棱线R3向切削刀片2的外侧形成凸起。从第1切削刃51产生的切屑如果不越过第3棱线R3，则无法移动至第2侧面72与加工面之间的空间。第3棱线R3向外侧的突出量与第1侧面71的宽度W成比例。如上所述，第1侧面71的宽度W随着远离邻接的角部而变窄。在第2切削刃52的附近，第3棱线R3的突出量减小，因此易于排出切屑。

对于如上结构的本发明的第一实施方式的切削刀片2以及具备该切削刀片2的铣削工具1，当从作为前刀面的上表面5观察时，第2切削刃52与第1切削刃51相比，向中心侧后退。当从作为后刀面的周侧面7观察时，第2切削刃52的第2侧面72与作为第1切削刃51的后刀面的第1侧面71相比后角更大。

由于能够确保第2侧面72与加工面之间的空间较大，因此即使为经济性优异的具有多个角部的切削刀片2，也能够提高切屑排出性。在与第2侧面72相比进一步凹陷的第3侧面73中，能够确保后刀面与加工面之间的空间更大。

然而，随着角部A,B,C……的数量增加，形成于相邻的角部AB,BC……之间的主切削刃50的长度变短。例如，在正方形ABCD的切削刀片中，相邻的角部的间隔，即各边AB,BC,CD,DA的长度为内切圆的直径的100％。在正五边形ABCDE的切削刀片中，相邻的角部的间隔AB，BC……为内切圆的直径的72.7％。在正六边形ABCDEF的切削刀片中，相邻的角部的间隔AB,BC……为内切圆的直径的57.7％。

在正七边形ABCDEFG的切削刀片中，相邻的角部的间隔AB,BC……为内切圆的直径的48.2％。在正八边形的切削刀片ABCDEFGH中，相邻的角部的间隔AB,BC……为内切圆的直径的41.4％。在正九边形ABCDEFGHI的切削刀片中，相邻的角部的间隔AB,BC……为内切圆的直径的36.4％。在正十边形ABCDEFGHIJ的切削刀片中，相邻的角部的间隔AB,BC……为内切圆的直径的32.5％。

根据第一实施方式，即使相邻的角部与角部之间的间隔AB,BC……变窄，也能够构成切屑排出性优异的切削刀片2，因此相邻的角部的间隔AB,BC……也可以为内切圆的直径的60％以下。换言之，本发明的切削刀片2也可以为正六边形以上的正多边形。本发明优选经济性优异的正六边形至正十边形的切削刀片2。

[第二实施方式]

接着，参照图8至图10，对本发明的第二实施方式的铣削工具1进行说明。应予说明，在第二实施方式中省略对与第一实施方式共通的事项的描述，仅对不同之处进行说明。图8为展示本发明的第二实施方式的切削刀片2的一个例子的立体图，图9为展示图8所示的切削刀片2的周侧面7的侧视图。第二实施方式在对周侧面7进行磨削加工这方面与第一实施方式不同。

在第二实施方式中，如图9所示，第1侧面71与第2侧面72相交的第3棱线R3形成为直线状。如图8所示，在角部A,B,C,D,E,F,G,H形成有直线状的倒角(chamfer)(斜面)54。相邻的主切削刃50与主切削刃50之间的间隙由直线状的倒角54连接。

图10为放大展示图8所示的第1切削刃51以及第2切削刃52的俯视图。与第一实施方式相同地，第2切削刃52与第1切削刃51的延长线相比，向中心侧后退。第2切削刃52的长度L2为第1切削刃51的长度L1的一半以下。应予说明，在图示的例子中，在第1切削刃51与第2切削刃52之间不存在间隙。

根据第二实施方式，与第一实施方式相同地，即使形成为具有多个角部，也能够提供切屑排出性优异的切削刀片2。在第二实施方式中，对周侧面7进行磨削，因此与第一实施方式相比，在尺寸精度上更优异。

以上说明的实施方式用于使本发明易于理解，而不用于限定解释本发明。实施方式所具备的各要素及其配置、材料、条件、形状以及尺寸等并不局限于示例的内容，可以进行适当变更。此外，对于在不同的实施方式中展示的结构，可以进行部分替换或重新组合。

符号说明

1…铣削工具、2…切削刀片、3…工具主体、4…凹槽、5…上表面、6…下表面、7…周侧面、40…刀片座、41…支承面、42…约束面、50…主切削刃(切削刃的一个例子)、51…第1切削刃、52…第2切削刃、53…角刃、54…倒角、71…第1侧面、72…第2侧面、73…第3侧面、74…第4侧面、A,B,C,D,E,F,G,H…角部、AB,BC,CD,DE,EF,FG,GH,HA…边、L1…第1切削刃的长度、L2…第2切削刃的长度、O…中心轴、R1…第1棱线、R2…第2棱线、R2’…第2棱线的平行线、R3…第3棱线、S…紧固螺钉、Z…角部的高度、α…第1侧面的后角、β…第2侧面的后角、Δ…第4侧面的倾斜角、θ1…第1切削刃的角度、θ2…第2切削刃的角度。

Claims (3)

1.一种切削刀片，其具有：

上表面、位于该上表面的相反侧的下表面、以及连接所述上表面与所述下表面的周侧面，

所述上表面与所述周侧面相交的棱线包含等间隔地配置的多个角部、以及逐个配置于相邻的该角部之间的多个切削刃，

相邻的所述角部的间隔为所述棱线的内切圆的直径的60％以下，

各个所述切削刃包含形成为直线状的第1切削刃、以及形成为直线状的第2切削刃，

所述第2切削刃的长度为所述第1切削刃的长度的一半以下，并且所述第2切削刃与所述第1切削刃的延长线相比位于切削刀片的中心侧，

所述周侧面包含临近所述第1切削刃的第1侧面、以及临近所述第2切削刃的第2侧面，

所述第1侧面的后角小于所述第2侧面的后角，

所述第2侧面延伸至隔着所述第1侧面的所述第1切削刃的相反侧，并且所述第2侧面在所述第1侧面的下侧的区域中延展，

所述周侧面进一步包含从所述切削刃的相反侧临近所述第2侧面的第3侧面，

所述第3侧面形成为朝向所述切削刀片的中心侧凹陷的弯曲面，

所述第1侧面形成为随着远离邻接的所述角部而宽度变窄。

2.如权利要求1所述的切削刀片，其中，

所述周侧面进一步包含连接所述第3侧面与所述下表面的第4侧面，

所述第4侧面的后角小于所述第1侧面的后角以及所述第2侧面的后角。

3.如权利要求1或2所述的切削刀片，其中，

所有的所述角部的距离所述下表面的高度彼此相同。