CN113059223B

CN113059223B - 切削刀片

Info

Publication number: CN113059223B
Application number: CN202011443450.XA
Authority: CN
Inventors: 阿曽孝洋
Original assignee: Tungaloy Corp
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2024-01-02
Anticipated expiration: 2040-12-11
Also published as: JP2021094609A; US20210178497A1; JP6868200B1; US11407043B2; CN113059223A

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，也能够抑制产生于加工面的外缘的毛刺，并能够抑制切削刀片缺损的切削刀片。切削刀片2具有上表面5、位于该上表面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。上表面5与周侧面7相交的第1棱线R1包含逐个交替地配置的主切削刃51以及修光刃53、和配置于主切削刃51与修光刃53之间的角部A、B、C、D、E、F、G、H。相邻角部的间隔AB为第1棱线R1的内切圆直径的60％以下。位于修光刃53一端的角部B形成为毛刺去除刃52，其以比主切削刃51与修光刃53所成的角度α更小的角度β与修光刃53相交。位于修光刃53的另一端的角部C形成为角刃54，其曲率大于修光刃53的曲率。

Description

切削刀片

技术领域

本发明涉及一种用于端面铣削(facing milling)工具等铣削工具的切削刀片。

背景技术

存在想要使多种切削刃混杂存在于单个切削刀片的需求。例如，市面上流通有使主切削刃与修光刃混杂而形成于单个切削刀片的产品。在这样的切削刀片中，主切削刃和远小于该主切削刃的修光刃排列配置于被划分于相邻的角部(corner)与角部之间的一条边中。

例如，在铣削加工中，在被切削材料的外缘处容易产生毛刺(burr)。毛刺的高度根据切削残留的被切削材料的高度和宽度而变化。在切削残余的宽度相同的情况下，随着切入角减小，切削残余的高度降低，毛刺的高度也降低。为了抑制毛刺，存在想要增加与主切削刃相比切入角更小的毛刺去除刃作为切削刃的一部分的需求。

例如，安装于铣削工具的切削刀片以工具主体的旋转中心为轴而进行公转。在切削刀片的行进方向上，位于工具主体的外周侧的角部先行于位于中心侧的角部。然而，由于工具主体的弯曲、加工方法等，有时后续侧的角部对先行刃的切削残余进行加工。如果角部比较锋利，则切削刃容易发生缺损。存在使后续侧的角部形成为以较大的曲率磨圆的角刃的需求。

另一方面，如果内切圆的直径相同，则随着角部的增加，各个切削刃的长度变短，因此在多角部的切削刀片中，难以在相邻的角部与角部之间排列形成主切削刃与修光刃，或进一步增加毛刺去除刃、角刃，而使切削刃的形状变得复杂。例如，在专利文献1中记载的正八边形的切削刀片在整周上形成有圆弧状的切削刃。例如，在专利文献2中记载的正八边形的切削刀片在整周上形成有直线状的切削刃。具有多个角部的切削刀片的经济性优异，但另一方面，切削刃的形状倾向于变得单调。

专利文献

专利文献1：国际公开第2015/076216号

专利文献2：国际公开第2009/096516号

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种即使形成为经济性优异的具有多个角部的结构，也可以抑制产生于被切削材料的外缘的毛刺的切削刀片。此外，本发明的目的在于提供一种可以抑制切削刀片的缺损的切削刀片。

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逐个交替地配置的主切削刃以及修光刃、和配置于主切削刃与修光刃之间的角部。相邻的角部的间隔为棱线的内切圆的直径的60％以下。位于修光刃的一端的角部形成为毛刺去除刃，上述毛刺去除刃以比主切削刃与修光刃所成的角度更小的角度与修光刃相交。位于修光刃的另一端的角部形成为角刃，上述角刃的曲率大于修光刃的曲率。

根据该实施方式，在相邻的角部与角部之间形成有主切削刃和修光刃中的任一者。即使形成为多角部结构因而相邻的角部与角部之间变窄，由于在角部之间不需要同时配置主切削刃和修光刃，因而切削刀片的制造性优异。可以形成与主切削刃的长度大致相同的修光刃。由于具有富余的空间，也可以增加毛刺去除刃、角刃。由此，即使为经济性优异的具有多个角部的切削刀片，也可以抑制产生于加工面的外缘的毛刺，并抑制切削刀片的缺损。

在上述实施方式中，周侧面也可以包含临近主切削刃的第1侧面、以及临近修光刃的第2侧面。第2侧面也可以以随着靠近下表面而靠近切削刀片的中心轴的方式倾斜，并包含上部面以及下部面，上部面与第1侧面平滑地连接，下部面在其与第1侧面之间设有阶梯差。

在该实施方式中，下部面具有阶梯差，相应地，与周侧面的其他的部位相比朝向切削刀片的中心侧后退。从修光刃产生的切屑比较微小，因而容易流入后刀面与加工面之间。由于可以确保下部面与加工面之间的空间较大，因此将提高从修光刃产生的切屑的排出性。

在上述实施方式中，第2侧面的后角大于第1侧面的后角。

根据该实施方式，比修光刃更厚的主切削刃不容易发生缺损。对于产生微小切屑的修光刃，可以确保后刀面与加工面之间的空间较大。

在上述实施方式中，修光刃也可以位于比主切削刃距离切削刀片的中心轴更远的位置。

根据该实施方式，即使将修光刃安装于与主切削刃共通的刀片座上，修光刃也比主切削刃更突出。由于不需要准备修光刃专用的刀片座，因此可以使用与其他种类的切削刀片共通的工具主体。由于修光刃为在其他种类的切削刃之后对加工面进行加工的切削刃，因而优选比其他种类的切削刃稍微更深地切入。如果修光刃和其他种类的切削刃距离切削刀片的中心轴的距离相同，则为了使修光刃与其他种类的切削刃相比更突出，必须准备修光刃专用的刀片座。

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，也可以抑制产生于加工面的外缘的毛刺，并抑制切削刀片的缺损的切削刀片。

附图说明

图1为展示安装有本发明的一个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为展示本发明的一个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为放大展示图3所示的修光刃的俯视图。

图5为展示图2所示的切削刀片的下表面的仰视图。

图6为展示图2所示的切削刀片的周侧面的侧视图。

图7为展示在安装于铣削工具的状态下的主切削刃以及毛刺去除刃的切入角的图。

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具有相同或同样的结构。本发明的一个实施方式涉及的切削刀片2的一个特征在于主切削刃51与修光刃53逐个交替地排列，并且在主切削刃51与修光刃53之间形成有角部A、B、C、D、E、F、G、H。在相邻的角部与角部之间，即在各边AB、BC、CD、DE、EF、FG、GH、HA处仅配置有主切削刃51以及修光刃53中的任一者。虽然切削刀片2形成为多角部结构并且相邻的角部与角部之间变窄，但仍存在富余的空间。能够形成长度与主切削刃51大致相同的修光刃53，或增加毛刺去除刃52、角刃54。下面，参照图1至图7，对各个结构进行详细说明。

图1为展示安装有本发明的一个实施方式的切削刀片2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，并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不限定于端面铣刀，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抵接于后述切削刀片2的下表面6，约束面42抵接于后述切削刀片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。

本发明的一个实施方式的切削刀片2为用于将加工面加工得更平滑的刮光刀片(wiper insert)。在图示的例子中，为了进行说明，在所有的凹槽4中都安装有相同的切削刀片2。然而，也可以在至少一个凹槽4中安装作为刮光刀片的切削刀片2，而在其余的凹槽4中安装其他种类的切削刀片。

图2为展示本发明的一个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90°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，将靠近中心轴O的一侧称为切削刀片2的中心侧，将远离中心轴O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形成为包含隔开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的形状不限定于图示的例子，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处，主切削刃51和修光刃53逐个交替地配置。在图示的例子中，从切削刀片2的中心轴O至修光刃53为止的距离b大于从切削刀片2的中心轴O至主切削刃51为止的距离a。

在修光刃53的一端(例如，角部B)形成有毛刺去除刃52。在位于上述一端的相反侧的另一端(例如，角部C)形成有角刃54。如图3所示，本发明的一个实施方式的切削刀片2的一个特征在于修光刃53形成为与主切削刃51大致相同的长度。这样的较长的修光刃53被不同形状的切削刃(在图示的例子中，为毛刺去除刃52以及角刃54)夹着也是本发明的一个实施方式的切削刀片2的一个特征。

图4为放大展示图3所示的修光刃53的俯视图。如图4所示，主切削刃51以及毛刺去除刃52形成为直线状。修光刃53以及角刃54形成为圆弧状。角刃54的曲率大于修光刃53的曲率。在图示的例子中，修光刃53的曲率圆c的半径为500mm，角刃54的曲率圆d的半径为1mm。由于曲率圆c的半径大，因而修光刃53在微观上可以近似于直线。修光刃53与毛刺去除刃52相交的角度β小于修光刃53与主切削刃51相交的角度α。

图5为展示图2所示的切削刀片2的下表面6的仰视图。如图5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。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形成为临近主切削刃51。第2侧面72形成为临近修光刃53。第2侧面72包含上部面72A以及下部面72B。上部面72A与第1侧面71平滑地连接。下部面72B在与第1侧面71之间设有阶梯差，并且下部面72B形成为与上部面72A相比更向切削刀片2的中心侧凹陷的平坦面。上部面72A与上表面5在上述第1棱线R1处相交。下部面72B形成为比上部面72A更大，并抵接于上述工具主体3的约束面42。

第3侧面73形成为从下侧(上表面5的相反侧)临近第1侧面71以及第2侧面72这两者。第3侧面73为平行于上表面5以及下表面6的带状，并形成为朝向切削刀片2的中心侧凹陷的弯曲面。第4侧面74连接第3侧面73与下表面6。

在边AB、CD、EF、GH(图5所示)形成有主切削刃51以及毛刺去除刃52。在这样的边处，第1侧面71、第3侧面73、第4侧面74从上表面5朝向下表面6依次排列。在边BC、DE、FG、HA(图5所示)形成有修光刃53以及角刃54。在这样的边处，第2侧面72、第3侧面73、第4侧面74从上表面5朝向下表面6依次排列。

第1侧面71以及第2侧面72以随着靠近下表面6而靠近切削刀片2的中心轴O的方式倾斜。即，第1侧面71以及第2侧面72的后角为正。第2侧面72的后角γ形成为大于第1侧面71的后角。后角较大，相应地，可以确保第2侧面72与加工面之间的空间较大，因此可以使在修光刃53处产生的切屑顺畅地排出。

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2侧面72的后角γ。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较为清晰，因此容易安装切削刀片2。

图7为展示在安装于铣削工具1的状态下的主切削刃51以及毛刺去除刃52的切入角α’，β’的图。如上所述，修光刃53与毛刺去除刃52的相交角β小于修光刃53与主切削刃51的相交角α。因此，如图7所示，毛刺去除刃52的切入角β’小于主切削刃51的切入角α’。切入角β’越小，则越能够抑制产生于被切削材料的外缘的毛刺的高度。

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而言，即使为具有多个角部的切削刀片2，也具有富余的切削刃的空间，因此可以将多种切削刃混合搭载于单个切削刀片2。可以形成长度大致相同的主切削刃51和修光刃53。

由于具备切入角β’较小的毛刺去除刃52，因此可以抑制产生于被切削材料的外缘的毛刺的高度。由于具备以比修光刃53的曲率更大的曲率进行磨圆的角刃54，因此后续刃的角部不容易发生缺损。

然而，随着角部A、B、C…的数量增加，相邻的角部AB、BC…之间将变窄。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％。

根据本发明的一个实施方式，即使相邻的角部与角部的间隔AB、BC…变窄，也能够将多种切削刃搭载于单个切削刀片，因此，角部之间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。本发明适于经济性优异的正六边形至正十边形的切削刀片2。

本发明的一个实施方式的切削刀片2为用于加工的刮光刀片。在刮光刀片中，容易从修光刃53产生微小的切屑。这样的切屑容易流入后刀面与加工面之间。在本发明的一个实施方式中，第2侧面72包含比上部面72A低一级的下部面72B，因而可以确保第2侧面72与加工面之间的空间较大。由此，可以提高微小切屑的排出性。在与第2侧面72相比进一步凹陷的第3侧面73中，可以确保后刀面与加工面之间的空间更大。

以上说明的实施方式是为了方便对本发明的理解，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限定于例示的内容，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，51…主切削刃、52…毛刺去除刃，53…修光刃，54…角刃，71…第1侧面，72…第2侧面，72A…上部面，72B…下部面，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，O…中心轴，R1…第1棱线，R2…第2棱线，S…紧固螺钉，Z…角部的高度，a…从中心轴至主切削刃为止的距离，b…从中心轴至修光刃为止的距离，c…修光刃的曲率圆，d…角刃的曲率圆，α…修光刃与主切削刃的相交角，α’…主切削刃的切入角，β…修光刃与毛刺去除刃的相交角，β’…毛刺去除刃的切入角，γ…第2侧面的后角，Δ…第4侧面的倾斜角。

Claims

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逐个交替地配置的主切削刃以及修光刃、和配置于所述主切削刃与所述修光刃之间的角部，

在相邻的所述角部之间仅配置有所述主切削刃和所述修光刃中的任一者，并且所述修光刃位于比所述主切削刃距离切削刀片的中心轴更远的位置，

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，

位于所述修光刃的一端的所述角部形成为毛刺去除刃，所述毛刺去除刃以比所述主切削刃与所述修光刃所成的角度更小的角度与所述修光刃相交，

位于所述修光刃的另一端的所述角部形成为角刃，所述角刃的曲率大于所述修光刃的曲率。

2.如权利要求1所述的切削刀片，其中，

所述周侧面包含临近所述主切削刃的第1侧面、以及临近所述修光刃的第2侧面，

所述第2侧面以随着靠近所述下表面而靠近切削刀片的中心轴的方式倾斜，并包含上部面以及下部面，所述上部面与所述第1侧面平滑地连接，所述下部面在其与所述第1侧面之间设有阶梯差。

3.如权利要求2所述的切削刀片，其中，

所述第2侧面的后角大于所述第1侧面的后角。