CN116529009A - 立铣刀 - Google Patents

Abstract

由于2片刃以上的立铣刀的外周切削刃是弯曲刃(圆弧刃A～圆弧刃C)，所述弯曲刃的螺旋方向在中途左右反转，并且在绕轴心展开的展开图中形成弯曲形状且在该弯曲形状的凹侧设置有切削刃，因此切削力的方向由于螺旋角的变化而连续变化，从而能够得到防振效果。另外，利用弯曲刃抑制了工件的上下两侧的表面上的毛刺等的产生，并且由于形成了平滑的弯曲形状，因此抑制了切屑的滞留，并缓和了加工条件的限制等。

Description

立铣刀

技术领域

本发明涉及一种立铣刀，特别是涉及一种对防振性能及抑制毛刺或剥离有效的新技术。

背景技术

作为防振性能优异的立铣刀，已知有多片外周切削刃的螺旋角相互不同的不等导程立铣刀(参照专利文献1)，但存在因螺旋角的影响而在外周切削刃相对于工件表面以钝角切入的一侧容易产生毛刺或剥离(以下称为毛刺等)的问题。对此，提出了在工具轴向上邻接设置螺旋方向相反的两种外周切削刃的所谓人字形形状的立铣刀(参照专利文献2)。根据该人字形形状的立铣刀，能够使外周切削刃相对于工件的上下两侧的表面均以锐角切入，从而抑制毛刺等的产生。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭63-89212号公报

专利文献2：日本特开2013-22657号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在这样的人字形形状的立铣刀的情况下，螺旋方向为相反方向的两种外周切削刃的重叠部分的形状复杂，切屑容易滞留，有可能因切屑堵塞而限制加工条件。

本发明是以上述情况为背景而完成的，其目的在于提供一种对防振性能和抑制毛刺等有效的新的外周切削刃的切削刃形状。

解决问题的手段

为了实现该目的，第1发明是立铣刀，具有多片外周切削刃，其特征在于，所述多片相邻的外周切削刃为弯曲刃，所述弯曲刃的螺旋方向在中途左右反转，并且在绕轴心展开的展开图中形成弯曲成圆弧状或弓状的弯曲形状，且在该弯曲形状的凹侧设置有切削刃。

第2发明的特征在于，在第1发明的立铣刀中，所述弯曲刃在所述展开图中的弯曲形状是由正圆的一部分构成的圆弧。

第3发明的特征在于，在第1发明或第2发明的立铣刀中，在将所述弯曲刃的所述展开图中的弯曲形状的最凹陷的点设为P1、将工具轴向上的底刃侧端部设为P2、将工具轴向上的刀柄侧端部设为P3时，P1与P2之间的周向的宽度尺寸a、以及P1与P3之间的周向的宽度尺寸b均在刃长×0.0002以上且刃长×0.1300以下的范围内，并且P1在工具轴向上处于从P2起刃长的5％～95％的范围内。

第4发明的特征在于，在第1发明～第3发明中的任一发明所述的立铣刀中，在将所述弯曲刃的所述展开图中的弯曲形状的最凹陷的点设为P1、将工具轴向上的底刃侧端部设为P2、将工具轴向上的刀柄侧端部设为P3、将P1与P2之间的周向的宽度尺寸设为a、将P1与P3之间的周向的宽度尺寸设为b时，所述多片弯曲刃各自的所述宽度尺寸a与所述宽度尺寸b不同，且相邻的弯曲刃的所述宽度尺寸a及所述宽度尺寸b分别相互不同。

第5发明的特征在于，在第1发明～第3发明中的任一发明所述的立铣刀中，在将所述弯曲刃的所述展开图中的弯曲形状的最凹陷的点设为P1、将工具轴向上的底刃侧端部设为P2、将工具轴向上的刀柄侧端部设为P3、将P1与P2之间的周向的宽度尺寸设为a、将P1与P3之间的周向的宽度尺寸设为b时，所述多片弯曲刃各自的所述宽度尺寸a与所述宽度尺寸b不同，且相邻的弯曲刃为所述宽度尺寸a及所述宽度尺寸b分别彼此相等的同一形状。

第6发明的特征在于，在第1发明～第3发明中的任一发明所述的立铣刀中，在将所述弯曲刃的所述展开图中的弯曲形状的最凹陷的点设为P1、将工具轴向上的底刃侧端部设为P2、将工具轴向上的刀柄侧端部设为P3、将P1与P2之间的周向的宽度尺寸设为a、将P1与P3之间的周向的宽度尺寸设为b时，所述多片弯曲刃各自的所述宽度尺寸a与所述宽度尺寸b相同，且相邻的弯曲刃的所述宽度尺寸a及所述宽度尺寸b分别相互不同。

第7发明的特征在于，在第1发明～第3发明中的任一发明所述的立铣刀中，在将所述弯曲刃的所述展开图中的弯曲形状的最凹陷的点设为P1、将工具轴向上的底刃侧端部设为P2、将工具轴向上的刀柄侧端部设为P3、将P1与P2之间的周向的宽度尺寸设为a、将P1与P3之间的周向的宽度尺寸设为b时，所述多片弯曲刃各自的所述宽度尺寸a与所述宽度尺寸b相同，且相邻的弯曲刃为所述宽度尺寸a及所述宽度尺寸b分别彼此相等的同一形状。

第8发明的特征在于，在第1发明～第3发明中的任一发明所述的立铣刀中，在将所述弯曲刃的所述展开图中的弯曲形状的最凹陷的点设为P1、将工具轴向上的底刃侧端部设为P2、将工具轴向上的刀柄侧端部设为P3、将P1与P2之间的周向的宽度尺寸设为a、将P1与P3之间的周向的宽度尺寸设为b时，所述宽度尺寸a与所述宽度尺寸b不同的ab不同弯曲刃和所述宽度尺寸a与所述宽度尺寸b相同的ab相同弯曲刃混合存在。

第9发明的特征在于，在第1发明～第8发明中的任一发明所述的立铣刀中，所述多片相邻的外周切削刃由普通刃、槽刃以及粗加工刃中的某一种构成。另外，普通刃是没有槽(nick)或凹凸(roughing)的恒定外径尺寸的平滑的、通常的切削刃。

第10发明的特征在于，在第1发明～第9发明中的任一发明所述的立铣刀中，所述设置有多片外周切削刃的刃部的表面由硬质覆膜覆盖。

发明的效果

在这样的立铣刀中，多片相邻的外周切削刃为弯曲刃，所述弯曲刃的螺旋方向在中途左右反转，并且在绕轴心展开的展开图中形成弯曲形状、且在该弯曲形状的凹侧设置有切削刃，因此切削力的方向由于螺旋角的变化而连续变化，从而能够得到防振效果。另外，利用弯曲刃抑制了工件的上下两侧的表面上的毛刺等的产生，并且由于形成了平滑的弯曲形状，因此抑制了切屑的滞留，并缓和了加工条件的限制等。

在第2发明中，在弯曲刃是由展开图中的正圆的一部分构成的圆弧的情况下，因曲率遍及整个刃长范围地恒定，螺旋角以恒定的变化率平滑地变化，因此，能够适当地得到防振效果、抑制毛刺等的效果、抑制切屑滞留的效果。

在第3发明中，P1在工具轴向上处于从底刃侧端部的P2起的刃长的5％～95％的范围内，并且宽度尺寸a、b均在刃长×0.0002以上且刃长×0.1300以下的范围内，因此P2和P3附近的曲率比较小，切屑不易积存在弯曲形状的切削刃的内侧，切屑的缠绕变少，能够适当地得到由弯曲刃产生的防振效果、抑制毛刺等的效果、抑制切屑滞留的效果。

第4发明～第8发明例示了多片弯曲刃的宽度尺寸a和宽度尺寸b的各种形态，因此在任何情况下都能得到防振效果、抑制毛刺等的效果、抑制切屑滞留的效果。

在第9发明中，在多片相邻的外周切削刃由普通刃、槽刃以及粗加工刃中的某一种构成的情况下，能够根据精加工用、半精加工用和粗加工用等用途、工件的材质等，采用具有规定的切削刃形状的立铣刀。

在第10发明中，由于设置有多片外周切削刃的刃部的表面被硬质覆膜覆盖，因此即使在螺旋方向在中途左右反转的弯曲刃中，也能够得到优异的切削耐久性。

附图说明

图1是表示作为本发明的一个实施例的立铣刀的立体图。

图2是说明图1的立铣刀所具备的3片外周切削刃的弯曲形状的图。

图3是例示了外周切削刃的弯曲形状的各种形态的照片。

图4是例示了外周切削刃的弯曲形状的又一形态的图。

图5是说明3片刃的立铣刀的外周切削刃由图4的八种刃A～刃H构成的情况下的组合的图。

图6是将3片刃的立铣刀的外周切削刃由槽刃或粗加工刃构成的情况与普通刃进行比较而例示的图。

图7是将本发明产品和不等导程的现有品进行比较来说明3片的外周切削刃的切削力的方向及大小和对被切削材料的切入形态的图。

图8是说明不等导程的现有品的外周切削刃的干涉的图。

图9是说明人字形形状的现有品相对于被切削材料的位置偏移的图。

图10是说明进行切削加工试验时使用的三种试验品的图。

图11是说明在切削加工试验中测定的阻力值的合力的图。

图12是说明切削加工试验中的被切削材料与工具的位置关系的图。

图13是说明在切削加工试验中测定出的阻力值的合力的振幅的图。

图14是说明切削加工试验的加工条件的图。

图15是说明在图14的加工条件下进行切削加工而测定出的阻力值的合力的振幅和比率的图。

图16是通过图表比较表示图15的振幅的图。

图17是说明使用与图10相同的试验品进行被切削材料不同的另一切削加工试验时的加工条件的图。

图18是说明在图17的加工条件下进行切削加工而测定出的阻力值的合力的振幅和比率的图。

图19是通过图表比较表示图18的振幅的图。

图20是说明外周切削刃的弯曲形状的宽度尺寸a、b不同的5种试验品的图。

图21是图20的5种试验品的外周切削刃的弯曲形状的照片。

图22是说明使用图20的试验品进行的切削加工试验的加工条件的图。

图23是说明在图22的切削加工试验中观察到的切屑的缠绕状况的结果的图。

图24是表示在图22的切削加工试验中比较每一刃的进给量为0.18mm/t时的切屑的照片的图。

图25是说明外周切削刃的形状不同的4种4片刃的试验品的图。

图26是具体说明图25的4种试验品所具备的外周切削刃的形状的图。

图27是说明使用图25的试验品进行的切削加工试验的加工条件的图。

图28是说明在图27的加工条件下进行切削加工而测定出的阻力值的合力的最大值及振幅与各自的比率的图。

图29是比较表示在图27的加工条件下进行切削加工而测定出的阻力值的合力的振动凹凸的图。

图30是说明外周切削刃的形状不同的4种4片刃的试验品的图。

图31是具体说明图30的4种试验品所具备的外周切削刃的形状的图。

图32是说明使用图30的试验品进行的切削加工试验的加工条件的图。

图33是说明在图32的加工条件下进行切削加工而测定出的阻力值的合力的最大值及振幅与各自的比率的图。

图34是比较表示在图32的加工条件下进行切削加工而测定出的阻力值的合力的振动凹凸的图。

图35是说明外周切削刃的形状不同的两种3片刃的试验品的图。

图36是具体说明图35的试验品No.2的圆弧刃的形状的图。

图37是说明使用图35的试验品进行切削加工试验时的被切削材料与工具的位置关系的图。

图38是比较表示通过图37的切削加工试验得到的加工面的毛刺的照片的图。

图39是说明三种试验品的图。

图40是说明使用图39的试验品进行的切削加工试验的加工条件的图。

图41是说明在图40的加工条件下进行切削加工试验而得到的试验结果的图，是表示阻力值的合力的振动凹凸、该合力的最大值及振幅、它们的比率、毛刺的照片的图。

具体实施方式

本发明的立铣刀是从刀柄侧观察向右旋转驱动而进行切削加工的立铣刀，但也可以是向左旋转驱动而进行切削加工的立铣刀。在从刀柄侧观察向右旋转驱动而进行切削加工的情况下，弯曲刃构成为形成以刀柄侧左螺旋且底刃侧右螺旋的方式变化的弯曲形状，在从刀柄侧观察向左旋转驱动而进行切削加工的情况下，弯曲刃构成为形成以刀柄侧右螺旋且底刃侧左螺旋的方式变化的弯曲形状。

在绕轴心展开的展开图中成弯曲形状的弯曲刃例如在展开图中形成为由正圆的一部分构成的圆弧，但也可以是由椭圆形的一部分构成的圆弧，也可以是将曲率不同的多个圆弧平滑地连接而成的弯曲刃，还可以是在圆弧的中途设置有直线部的弯曲刃等，能够有各种形态。即，只要螺旋方向在刀柄侧端部与底刃侧端部之间以从右螺旋变为左螺旋、或者从左螺旋变为右螺旋的方式从左右的一方向另一方不可逆地平滑地变化即可。这样的弯曲刃能够通过使用例如五轴等的复合磨床而用研磨机进行磨削加工而形成。

弯曲刃的展开图中的弯曲形状的最凹陷的点P1优选处于工具轴向上从底刃侧端部的P2起刃长的5％～95％的范围内，但如果至少两端部的切削刃的螺旋方向相反，则P1也可以处于小于5％或超过95％的位置。另外，宽度尺寸a、b均在刃长×0.0002以上且刃长×0.1300以下的范围内是适当的，但也可以是小于刃长×0.0002或超过刃长×0.1300的宽度尺寸。该弯曲刃的底刃侧端部P2、刀柄侧端部P3附近的曲率也与上述宽度尺寸a、b有关，宽度尺寸a、b越大，曲率一般越大。作为宽度尺寸a、b，例如0.08mm～1.19mm左右的范围是适当的。

在上述宽度尺寸a、b中的至少一方具有不同的多种弯曲刃的情况下，优选相邻的弯曲刃为不同的种类。并且，无论多片弯曲刃是否为同一形状，都期望多片相邻的弯曲刃在周向上等间隔地配置，但也能够以周向的间隔不同的不等间隔配置。

本发明的立铣刀适合用于对例如CFRP(碳纤维强化塑料)或CFRTP(碳纤维强化热塑性塑料)等FRP(纤维强化塑料)进行的修整加工(外周切削加工)，但也可以在针对钢铁材料等其他被切削材料的切削加工中使用。作为立铣刀的材质，例如优选使用超硬合金或高硬度烧结体，但也能够采用高速工具钢等其他硬质工具材料，根据需要为了提高切削耐久性而涂敷硬质覆膜。作为硬质覆膜，除了金属间化合物之外，还能够采用金刚石覆膜等。作为金属间化合物，适合使用元素周期表的4族、5族、6族、13族的金属，例如Al、Ti、V、Cr等的碳化物、氮化物、碳氮化物或它们等的相互固溶体，具体而言，优选使用TiN、TiAlN、TiCN、TiCrN、AlCrN等。这样的金属间化合物的硬质覆膜，例如可以通过电弧离子镀法或溅射法等PVD法适当地设置，但也能够通过等离子体CVD法等其他成膜法设置。立铣刀的刃数广泛使用3片或4片，但也可以应用于2片刃或5片刃以上的立铣刀。

【实施例】

以下，参照附图详细说明本发明的实施例。在以下实施例中，为了说明，附图被适当简化或变形，各部的尺寸比和形状等未必被正确描绘。

图1是表示作为本发明的一个实施例的立铣刀10的立体图。该立铣刀10同心地具备刀柄12和刃部14，通过在刃部14上设置3条槽而形成3片外周切削刃20a、20b、20c(以下，在不特别区别的情况下仅称为外周切削刃20)。在3片外周切削刃20a、20b、20c的前端分别连续地设置有底刃22a、22b、22c(以下，在不特别区别的情况下仅称为底刃22)。立铣刀10通过从刀柄12侧观察向右旋转驱动而进行切削加工。该立铣刀10由超硬合金构成，并且在刃部14的表面涂敷有金刚石覆膜等硬质覆膜24。图1的斜线部表示硬质覆膜24。

3片外周切削刃20都是弯曲刃，所述弯曲刃的螺旋方向在中途左右反转，并且在绕轴心展开的展开图中形成弯曲成圆弧状或弓状的弯曲形状，并且在弯曲形状的凹侧设置切削刃。该弯曲刃例如如图2所示的圆弧刃A～C那样，绕轴心展开的展开图中的弯曲形状由正圆的一部分构成的圆弧。另外，在将其展开图中的弯曲形状的最凹陷的点(凹点)即周向上的切削旋转方向的最后侧的点设为P1、将工具轴向上的底刃侧端部设为P2、将工具轴向上的刀柄侧端部设为P3时，如下式(1)、(2)所示，凹点P1与底刃侧端部P2之间的周向上的宽度尺寸(底刃侧宽度尺寸)a、以及凹点P1与刀柄侧端部P3之间的周向上的宽度尺寸(刀柄侧宽度尺寸)b均优选在刃长L×0.0002以上且刃长L×0.1300以下的范围内。作为宽度尺寸a、b的具体尺寸，例如在0.08mm～1.19mm左右的范围内。另外，如下式(3)所示，从底刃侧端部P2到凹点P1的工具轴向尺寸Lp1优选在刃长L的5％～95％的范围内。在本实施例中，在底刃侧端部P2为右螺旋，在刀柄侧端部P3为左螺旋。另外，在弯曲形状为圆弧的情况下，该圆弧的中心点的工具轴向位置与凹点P1一致。

L×0.0002≤a≤L×0.1300…(1)

L×0.0002≤b≤L×0.1300…(2)

L×0.05≤Lp1≤L×0.95…(3)

本实施例的立铣刀10的3片外周切削刃20例如仅由图2的三种圆弧刃A～C中的仅某一种、或两种、或三种构成。即，例如外周切削刃20a由圆弧刃A构成，外周切削刃20b由圆弧刃B构成，外周切削刃20c由圆弧刃C构成。

图3是将上述尺寸Lp1的比例设为0％、5％、50％、95％、100％的情况下的切削刃形状的照片，在0％的情况下，在底刃侧端部P2成为与轴心平行的直刃，因此不能适当地得到在底刃22侧抑制毛刺等的效果。另外，在100％的情况下，由于在刀柄侧端部P3成为与轴心平行的直刃，因此不能适当地得到在刀柄12侧抑制毛刺等的效果。

图4是说明外周切削刃20的又一例的图，刃A～刃H都是外周切削刃。刃A～刃C与所述图2的圆弧刃A～圆弧刃C相同。刃D与刃A同样地，底刃侧宽度尺寸a与刀柄侧宽度尺寸b相等，但在圆弧的曲率小的情况即圆弧的半径大的情况下，宽度尺寸a、b与刃A相比小。刃E与刃A同样地，底刃侧宽度尺寸a与刀柄侧宽度尺寸b相等，但在圆弧的曲率大的情况即圆弧的半径小的情况下，宽度尺寸a、b与刃A相比大。在刃F的弯曲形状由多条曲线构成的情况下，在凹点P1附近为与刃A相同曲率的圆弧，但在底刃侧端部P2及刀柄侧端部P3附近圆弧的曲率大，底刃侧宽度尺寸a及刀柄侧宽度尺寸b彼此相同，且大于所述刃A的宽度尺寸a、b。刃G在弯曲形状由多个曲线构成的情况下，与刃A相比底刃侧端部P2附近的圆弧的曲率大，刀柄侧宽度尺寸b与所述刃A的宽度尺寸b相同，但底刃侧宽度尺寸a比所述刃A的宽度尺寸a大。刃H与刃G相反，与刃A相比刀柄侧端部P3附近的圆弧的曲率大，底刃侧宽度尺寸a与所述刃A的宽度尺寸a相同，刀柄侧宽度尺寸b比所述刃A的宽度尺寸b大。图5是表示在所述3片刃的立铣刀10中，由图4的八种刃A～刃H中的某三种构成3片外周切削刃20的情况下的组合的图。图5的刃1、刃2、刃3表示立铣刀10的外周切削刃20a、20b、20c，A～H表示图4的刃A～刃H。上述刃A、刃D、刃E和刃F是宽度尺寸为a＝b的ab相同弯曲刃，而其他刃B、刃C、刃G和刃H是宽度尺寸为a≠b的ab不同弯曲刃。另外，虽然在图5中未示出，但也可以由八种刃A～刃H中的仅某一种或两种构成3片外周切削刃20。

如图6所示，立铣刀10的外周切削刃20可以是既没有槽也没有凹凸的普通刃30a～30c(以下，在不特别区分的情况下仅称为普通刃30)，但也可以是槽刃32a～32c(以下，在不特别区分的情况下仅称为槽刃32)或粗加工刃34a～34c(以下，在不特别区分的情况下仅称为粗加工刃34)。图6的上部的照片是从前倾面侧观察的普通刃30、槽刃32、粗加工刃34的放大图，下部如图1所示是从斜前端侧观察的刃部14的照片。如所述图4所示，普通刃30a～30c是在展开图中形成规定的弯曲形状的弯曲刃。槽刃32a～32c及粗加工刃34a～34c是在弯曲形状的普通刃30a～30c上设置槽或凹凸的刃，例如能够将槽或凹凸设置在刃长L的整个区域，但也可以仅设置在工具轴向的一部分，例如刃长L的5％～65％左右的范围。设置槽或凹凸的位置可以是刃长L的中央部分，也可以是刀柄12侧或底刃22侧，优选设置在不同的位置。例如图6的槽刃32a、粗加工刃34a在刃长L的整个区域设置槽或凹凸，槽刃32b、粗加工刃34b在刀柄12侧的一部分设置槽或凹凸，槽刃32c、粗加工刃34c在底刃22侧的一部分设置槽或凹凸。上述槽或凹凸优选例如在工具轴向上从刀柄侧端部P3朝向底刃22侧设置在刃长L的70％的范围中的刃长L的5％～65％的范围内，或者在从底刃侧端部P2朝向刀柄12侧设置在刃长L的70％的范围中的刃长L的5％～65％的范围内，或者设置在工具轴向上的从刃长L的中央起向工具轴向的两个方向的刃长L的35％的范围中的刃长L的5％～65％的范围内。

根据这样的立铣刀10，由于3片外周切削刃20是弯曲刃，所述弯曲刃的螺旋方向在中途左右反转，并且在绕轴心展开的展开图中形成弯曲形状且在该弯曲形状的凹侧设置切削刃，因此切削力的方向由于螺旋角的变化而连续变化，从而能够得到防振效果。另外，利用弯曲刃抑制了工件的上下两侧的表面上的毛刺等的产生，并且由于形成了平滑的弯曲形状，因此抑制了切屑的滞留，并缓和了加工条件的限制等。

另外，在外周切削刃20在展开图中是由正圆的一部分构成的圆弧的情况下，例如在图4中的刃A～刃E的情况下，由于曲率遍及刃长L的整个区域地恒定且螺旋角以恒定的变化率平滑地变化，因此能够适当地得到防振效果、抑制毛刺等的效果、抑制切屑滞留的效果。

另外，在外周切削刃20的弯曲形状为P1在工具轴向上处于自底刃侧端部P2起刃长L的5％～95％的范围内，且宽度尺寸a、b均处于刃长L×0.0002以上且刃长L×0.1300以下的范围内的情况下，底刃侧端部P2和刀柄侧端部P3附近的曲率比较小，切屑不易积存在弯曲形状的切削刃的内侧，切屑的缠绕变少，能够适当地得到由弯曲刃产生的防振效果、抑制毛刺等的效果、抑制切屑滞留的效果。

另外，如图6所示，在3片外周切削刃20由普通刃30、槽刃32以及粗加工刃34中的某一种构成的情况下，能够根据精加工用、半精加工用和粗加工用等用途、工件的材质等，采用规定的切削刃形状的立铣刀10。

并且，由于设置有多片外周切削刃20的刃部14的表面被硬质覆膜24覆盖，因此即使在螺旋方向在中途左右反转的弯曲刃即图4的刃A～H中，也能够得到优异的切削耐久性。

图7是对于由所述立铣刀10构成的本发明产品1～3及不等导程的现有品，在3片外周切削刃的展开图中用空心箭头表示切削力，并且表示对工件W进行修整加工(外周切削加工)的情况下的位置关系的图。图7的上部所示的空心箭头的方向表示切削力的方向，粗细表示切削力的大小。图7的下部所示的位置关系为工件W在近前侧，具有外周切削刃20的工具在里侧。本发明产品1是3片外周切削刃20均为所述图2的圆弧刃A的情况，本发明产品2是3片外周切削刃20为图2的圆弧刃A、B、C的情况，本发明产品3是3片外周切削刃20为图2的圆弧刃A的槽刃32的情况，由于在任何情况下切削力的方向和大小都变化，因此能够抑制共振，能够与不等导程的现有品同样地适当得到防振效果。本发明产品3的槽刃32在虚线部分设置有槽。另外，根据本发明产品1～3，由于弯曲形状的外周切削刃20或槽刃32相对于工件W的上下两面以锐角切入，因此抑制毛刺等的产生，与此相对，现有品在工件W的上表面侧成为钝角，因此在用星号表示的部分容易产生毛刺等。星号的大小表示毛刺的大小。

另外，不等导程的现有品，如图8所示，由于存在干涉的可能性，所以存在刃长、刃数、螺旋角差受到限制的情况。例如在左端的3片刃的情况下，存在螺旋角差大的刃3与刃1干涉的情况。在中央的6片刃的情况下，间隔狭窄，存在刃2与刃3、刃4与刃5、刃6与刃1分别干涉的情况。在右端的长刃长的4片刃的情况下，即使螺旋角差比较小，也存在刃2与刃3、刃4与刃1分别干涉的情况。

另外，如图9所示，在右螺旋刃40和左螺旋刃42在工具轴向上一部分重叠地邻接设置的人字形形状的立铣刀的情况下，切屑容易滞留在这些螺旋刃40、42的重叠部分，存在因切屑堵塞而限制加工条件的情况。另外，当如位置偏移1那样工具向左螺旋刃42侧偏移而仅用右螺旋刃40进行切削加工时，如星号所示，有可能在工件W的上表面产生毛刺等，当如位置偏移2那样工具向右螺旋刃40侧偏移而仅用左螺旋刃42进行切削加工时，如星号所示，有可能在工件W的下表面产生毛刺等。另外，当通过加工编程使曲面部分动作时，成为上升加工或下降加工，因此工具容易产生崩刀。

接着，对为了具体地明确本发明的效果而进行的几个切削加工试验进行说明。

图10是说明进行切削加工试验时使用的比较品(试验品No.1、No.2)及本发明产品(试验品No.3)的图，刃1～刃3是3片外周切削刃。本发明产品(试验品No.3)是由所述图2的圆弧刃A构成刃1～刃3这3片的立铣刀10。试验品No.1、No.2的刃1～刃3这3片的螺旋角相同，均为5°。试验品No.3的刃1～刃3这3片的宽度尺寸a、b相同，a＝b＝0.26mm。这些试验品No.1～No.3的刃长L为12mm，刃径Φ为6mm。图11是说明在切削加工试验中测定的阻力值的合力F的图，测定工具进给方向的进给分力Fx、与加工面成直角的方向的主分力Fy以及工具轴向(被切削材料的板厚方向)的背分力Fz的合力F。该合力F与施加于工件W的负荷对应。图12是说明切削加工试验中的工件W与工具T的位置关系的图，在从工作台突出30mm的位置对工件W的外周面进行修整加工。Wf是加工面。图13是说明切削加工试验中测定出的阻力值的合力F的振幅的图，合力F的最大值和最小值的幅度为振幅。

而且，以图14所示的加工条件进行切削加工，测定合力F并求出其振幅的结果为图15，根据试验品No.3的本发明产品，与以往的螺旋刃的比较品(试验品No.1、No.2)相比，振幅减小了25％左右。图14的比率(％)是将试验品No.1的振幅设为100％的情况下的值。此外，图16是通过图表比较表示图15的振幅的图。

图17是使用与图10相同的试验品No.1～No.3进行被切削材料不同的另一切削加工试验时的加工条件，在此，对S50C(机械结构用碳素钢)以切口ap(轴向)＝6mm、切口ae(径向)＝0.3mm进行侧面切削加工。图18是表示将测定出的合力F的振幅与将试验品No.1的振幅设为100％的情况下的比率的图，根据试验品No.3的本发明产品，与以往的螺旋刃的比较品(试验品No.1、No.2)相比，振幅减小36％左右。图19是通过图表比较表示图18的振幅的图。

图20～图24是说明进行了又一切削加工试验的结果的图，图20是说明弯曲形状的底刃侧宽度尺寸a、刀柄侧宽度尺寸b不同的5种试验品No.1～No.5的图，都是宽度尺寸a＝b。即，试验品No.1～No.5都是本发明产品，是3片外周切削刃20由所述图2的圆弧刃A构成的立铣刀10，宽度尺寸a、b的尺寸分别不同。在此，在刃长L＝12mm的情况下，所述(1)式及(2)式中的L×0.0002为0.0024mm，L×0.1300为1.56mm，除了试验品No.5以外，满足所述(1)式及(2)式的条件。图21是图20的5种试验品No.1～No.5的外周切削刃20的弯曲形状的照片，圆弧的曲率随着宽度尺寸a、b变大而变大。

然后，在图22所示的加工条件下，一边变更每一刃的进给量一边进行切削加工，观察切屑的缠绕状况，得到图23所示的试验结果。如图23所示，对于试验品No.1～No.4，在每一刃的进给量为0.02mm/t～0.18mm/t的所有条件下均未确认到缠绕。与此相对，在宽度尺寸a、b比较大的试验品No.5中，在每一刃的进给量为0.06mm/t～0.14mm/t的范围内确认到小的缠绕，当每一刃的进给量为0.18mm/t时，缠绕变大，无法加工。图24是每一刃的进给量为0.18mm/t时的各试验品No.1～No.5的切屑的照片，可以看出，在试验品No.5中，大量切屑相互缠绕而形成大的块。这是因为，随着宽度尺寸a、b变大，外周切削刃20的圆弧的曲率变大，因此切屑容易积存在该外周切削刃20的圆弧的内侧，相互缠绕而形成大的块。根据该结果，作为宽度尺寸a、b，优选在0.08mm～1.19mm左右的范围内。

图25～图29是说明进行了又一切削加工试验的结果的图，图25是说明4种4片刃的试验品No.1～No.4的图，图26是具体地说明4种试验品No.1～No.4所具备的刃1～刃4的形状的图。刃1～刃4都是外周切削刃。试验品No.1是4片的刃1～刃4均为右螺旋刃的现有品，螺旋角均为5°。试验品No.2～No.4是4片的刃1～刃4均为圆弧刃的本发明产品，试验品No.2由底刃侧宽度尺寸a大于刀柄侧宽度尺寸b的图26的圆弧刃A构成4片的刃1～刃4。圆弧刃A的底刃侧宽度尺寸a为0.96mm，刀柄侧宽度尺寸b为0.01mm。试验品No.3由底刃侧宽度尺寸a小于刀柄侧宽度尺寸b的图26的圆弧刃B构成4片的刃1～刃4。圆弧刃B的底刃侧宽度尺寸a为0.01mm，刀柄侧宽度尺寸b为0.96mm。试验品No.4中，图26的圆弧刃A和圆弧刃B交替设置而构成4片的刃1～刃4。

然后，在图27所示的加工条件下进行切削加工，测定合力F，求出其最大值和振幅与将试验品No.1的最大值和振幅设为100％的情况下的比率，其结果如图28所示。此外，图29是比较并示出了测定出的合力F的阻力值的实际振动凹凸的图。由该结果可知，根据试验品No.2、No.3的本发明产品，与试验品No.1的右螺旋刃的现有品相比，合力F的最大值及振幅减小20％～21％左右。另外，根据交替设置两种圆弧刃A、B的试验品No.4的本发明产品，与试验品No.1的右螺旋刃的现有品相比，合力F的最大值和振幅都减小52％左右。

图30～图34是说明进行了又一切削加工试验的结果的图，图30是说明4种4片刃的试验品No.1～No.4的图，刃1～刃4均为外周切削刃。试验品No.1是4片的刃1～刃4均由螺旋角为0°的直刃即图31的刃A构成的现有品。试验品No.2是4片的刃1～刃4均由螺旋角为5°的右螺旋刃即图31的刃B构成的现有品。试验品No.3、No.4是4片的刃1～刃4均为圆弧刃的本发明产品，试验品No.3是底刃侧宽度尺寸a与刀柄侧宽度尺寸b相同的ab相同弯曲刃，交替设置其宽度尺寸a、b的大小不同的图31的两种刃C及刃D而构成4片的刃1～刃4。试验品No.4是底刃侧宽度尺寸a与刀柄侧宽度尺寸b相同的ab相同弯曲刃，仅由其宽度尺寸a、b比较小的图31的一种刃C构成4片的刃1～刃4。

然后，在图32所示的加工条件下进行切削加工，测定合力F，求出其最大值和振幅与将试验品No.1的最大值和振幅设为100％的情况下的比率，其结果如图33所示。此外，图34是比较并示出了测定出的合力F的阻力值的实际振动凹凸的图。由该结果可知，根据试验品No.3、No.4的本发明产品，与试验品No.1的直刃的现有品相比，合力F的最大值减小25％～27％左右，振幅减小34％左右。另外，由两种不同的圆弧刃构成的试验品No.3和由相同的圆弧刃构成的试验品No.4之间没有发现明显的差异。另外，试验品No.2的右螺旋刃的现有品与试验品No.1的直刃的现有品相比，合力F的最大值或比率增大3％～5％左右。

图35～图38是说明进行了又一切削加工试验的结果的图，图35是说明两种3片刃的试验品No.1、No.2的图，刃1～刃3均为外周切削刃。试验品No.1是刃1～刃3这3片的螺旋角不同的不等导程的现有品，均由右螺旋刃构成，并且刃1的螺旋角为5°，刃2的螺旋角为7°，刃3的螺旋角为9°。试验品No.2是3片的刃1～刃3均为圆弧刃的本发明产品，是由图36所示的圆弧刃A、圆弧刃B、圆弧刃C这三种圆弧刃构成的复合圆弧刃。圆弧刃A是底刃侧宽度尺寸a＝刀柄侧宽度尺寸b的ab相同弯曲刃，圆弧刃B是底刃侧宽度尺寸a＞刀柄侧宽度尺寸b的ab不同弯曲刃，圆弧刃C是底刃侧宽度尺寸a＜刀柄侧宽度尺寸b的ab不同弯曲刃。

并且，在与所述图32相同的加工条件下如图37所示那样进行切削加工，对工件W的加工面Wf的上表面侧及下表面侧的毛刺的产生状况进行了调查，得到了图38所示的结果。图38是比较并示出了加工面Wf的上表面侧及下表面侧的毛刺的照片的图，根据复合圆弧刃的试验品No.2的本发明产品，与不等导程的试验品No.1的现有品相比，上表面侧及下表面侧的毛刺都变小。

图39～图41是说明进行了又一切削加工试验的结果的图，图39是说明三种3片刃试验品No.1～No.3的图。试验品No.1～No.3如所述图6和图41的工具图像所示，作为所述外周切削刃20设置有普通刃30、槽刃32或粗加工刃34，均为本发明产品。试验品No.1是3片普通刃30由所述图2的圆弧刃A构成的立铣刀10，宽度尺寸a、b相同，a＝b＝0.26mm，试验品No.2及试验品No.3是在试验品No.1的普通刃30上设置槽或凹凸而成的。

然后，在图40所示的加工条件下进行切削加工，对将合力F的阻力值的振动凹凸、该合力F的最大值及振幅、将试验品No.1的最大值及振幅设为100％的情况下的比率、加工面的上表面侧及下表面侧的毛刺的产生状况进行了调查，得到了图41所示的结果。由该结果可知，根据设置有粗加工刃34的试验品No.3，与普通刃30的试验品No.1相比，合力F的最大值及振幅均减小56％左右，但上表面侧及下表面侧的毛刺均增大，例如适合用于粗加工用。根据设置有槽刃32的试验品No.2，与普通刃30的试验品No.1相比，合力F的最大值及振幅均减小47％左右，另一方面，上表面侧及下表面侧的毛刺均增大，但与粗加工刃34的试验品No.3相比毛刺小，例如适合用于半精加工用。

以上，基于附图详细说明了本发明的实施例，但是这些实施例仅是一个实施方式，本发明可以基于本领域技术人员的知识以施加了各种变更、改进后的形态来实施。

附图标记说明

10：立铣刀

12：刀柄

14：刃部

20a、20b、20c：外周切削刃(弯曲刃)

22a、22b、22c：底刃

24：硬质覆膜

30a、30b、30c：普通刃

32a、32b、32c：槽刃

34a、34b、34c：粗加工刃

L：刃长

P1：凹点

P2：底刃侧端部

P3：刀柄侧端部

a：底刃侧宽度尺寸

b：刀柄侧宽度尺寸

Claims (10)

1.一种立铣刀，具有多片外周切削刃，其特征在于，

所述多片相邻的外周切削刃为弯曲刃，所述弯曲刃的螺旋方向在中途左右反转，并且在绕轴心展开的展开图中形成弯曲成圆弧状或弓状的弯曲形状，且在该弯曲形状的凹侧设置有切削刃。

2.如权利要求1所述的立铣刀，其特征在于，

所述弯曲刃的所述展开图中的弯曲形状是由正圆的一部分构成的圆弧。

3.如权利要求1或2所述的立铣刀，其特征在于，

在将所述弯曲刃的所述展开图中的弯曲形状的最凹陷的点设为P1、将工具轴向上的底刃侧端部设为P2、将工具轴向上的刀柄侧端部设为P3时，P1与P2之间的周向的宽度尺寸a、以及P1与P3之间的周向的宽度尺寸b均在刃长×0.0002以上且刃长×0.1300以下的范围内，并且P1在工具轴向上处于从P2起刃长的5％～95％的范围内。

4.如权利要求1至3中任一项所述的立铣刀，其特征在于，

在将所述弯曲刃的所述展开图中的弯曲形状的最凹陷的点设为P1、将工具轴向上的底刃侧端部设为P2、将工具轴向上的刀柄侧端部设为P3、将P1与P2之间的周向的宽度尺寸设为a、将P1与P3之间的周向的宽度尺寸设为b时，所述多片弯曲刃各自的所述宽度尺寸a与所述宽度尺寸b不同，且相邻的弯曲刃的所述宽度尺寸a及所述宽度尺寸b分别相互不同。

5.如权利要求1至3中任一项所述的立铣刀，其特征在于，

在将所述弯曲刃的所述展开图中的弯曲形状的最凹陷的点设为P1、将工具轴向上的底刃侧端部设为P2、将工具轴向上的刀柄侧端部设为P3、将P1与P2之间的周向的宽度尺寸设为a、将P1与P3之间的周向的宽度尺寸设为b时，所述多片弯曲刃各自的所述宽度尺寸a与所述宽度尺寸b不同，且相邻的弯曲刃为所述宽度尺寸a及所述宽度尺寸b分别彼此相等的同一形状。

6.如权利要求1至3中任一项所述的立铣刀，其特征在于，

在将所述弯曲刃的所述展开图中的弯曲形状的最凹陷的点设为P1、将工具轴向上的底刃侧端部设为P2、将工具轴向上的刀柄侧端部设为P3、将P1与P2之间的周向的宽度尺寸设为a、将P1与P3之间的周向的宽度尺寸设为b时，所述多片弯曲刃各自的所述宽度尺寸a与所述宽度尺寸b相同，且相邻的弯曲刃的所述宽度尺寸a及所述宽度尺寸b分别相互不同。

7.如权利要求1至3中任一项所述的立铣刀，其特征在于，

在将所述弯曲刃的所述展开图中的弯曲形状的最凹陷的点设为P1、将工具轴向上的底刃侧端部设为P2、将工具轴向上的刀柄侧端部设为P3、将P1与P2之间的周向的宽度尺寸设为a、将P1与P3之间的周向的宽度尺寸设为b时，所述多片弯曲刃各自的所述宽度尺寸a与所述宽度尺寸b相同，且相邻的弯曲刃为所述宽度尺寸a及所述宽度尺寸b分别彼此相等的同一形状。

8.如权利要求1至3中任一项所述的立铣刀，其特征在于，

在将所述弯曲刃的所述展开图中的弯曲形状的最凹陷的点设为P1、将工具轴向上的底刃侧端部设为P2、将工具轴向上的刀柄侧端部设为P3、将P1与P2之间的周向的宽度尺寸设为a、将P1与P3之间的周向的宽度尺寸设为b时，所述宽度尺寸a与所述宽度尺寸b不同的ab不同弯曲刃和所述宽度尺寸a与所述宽度尺寸b相同的ab相同弯曲刃混合存在。

9.如权利要求1至8中任一项所述的立铣刀，其特征在于，

所述多片相邻的外周切削刃由普通刃、槽刃以及粗加工刃中的任一种构成。

10.如权利要求1至9中任一项所述的立铣刀，其特征在于，

设置有所述多片外周切削刃的刃部的表面被硬质覆膜覆盖。