CN117157161A - 切削刀片、切削刀具以及切削加工物的制造方法 - Google Patents

Abstract

以宽泛的加工条件进行被切削件的切削加工。第一立起面隔着第一面与切削部相邻，在沿着中心轴的方向上随着远离第一面而朝向上方倾斜，并且随着靠近主体的后端而远离中心轴。第二立起面从第二面朝向主体的后端延伸，并在沿着中心轴的方向上随着远离第二面而朝向上方倾斜。第一立起面的后端在沿着中心轴的方向上比第二立起面的前端靠近主体的后端。

Description

切削刀片、切削刀具以及切削加工物的制造方法

技术领域

本公开涉及在被切削件的切削加工中使用的切削刀片、切削刀具以及切削加工物的制造方法。

背景技术

作为在对由金属材料等构成的被切削件进行切削加工时使用的切削刀片，例如，已知有专利文献1所记载的切削刀片。专利文献1所记载的切削刀片具有切削头(切削部)、以及刀片柄(主体)。切削头具有前刀面、后刀面以及切削刃。另外，立起面位于前刀面的后方，立起面在沿着刀片柄的中心轴的方向上随着远离前刀面而朝向上方倾斜。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开专利公报“日本特开2013-519537号公报”

发明内容

本公开的切削刀片具备：棒形状的主体，其从前端朝向后端沿着中心轴延伸；以及切削部，其从所述主体的前端侧向侧方突出。所述切削部具有：前刀面，其在俯视观察的情况下为三角形状，并包括从所述主体的前端侧向侧方最突出的角部、从所述角部朝向所述主体延伸的第一边部以及从所述角部朝向所述主体延伸并且位于比所述第一边部靠近所述主体的后端的位置的第二边部；以及切削刃，其至少位于从所述角部到所述第一边部的位置。所述主体具有：第一面，其与所述前刀面连续；第一立起面，其隔着所述第一面与所述切削部相邻，并在沿着所述中心轴的方向上随着远离所述第一面而朝向上方倾斜，并且随着靠近所述主体的后端而远离所述中心轴；第二面，其隔着所述第一立起面与所述第一面相邻，并从所述主体的前端朝向后端延伸；以及第二立起面，其从所述第二面朝向所述主体的后端延伸，并在沿着所述中心轴的方向上随着远离所述第二面而朝向上方倾斜。所述第一立起面的后端在沿着所述中心轴的方向上比所述第二立起面的前端靠近所述主体的后端。

附图说明

图1是实施方式的切削刀片的示意性立体图。

图2是从与图1不同的方向观察图1所示的切削刀片时的示意性立体图。

图3是图1所示的切削刀片的示意性俯视图。

图4是图1所示的切削刀片的示意性侧视图。

图5是图3中的V部的放大图。

图6是图4中的VI部的放大图。

图7是沿着图5中的VII-VII线的剖视图。

图8是沿着图5中的VIII-VIII线的剖视图。

图9是沿着图5中的IX-IX线的剖视图。

图10是实施方式的切削刀具的示意性立体图。

图11是图10所示的切削刀具的示意性分解立体图。

图12是对实施方式的切削加工物的制造方法进行说明的示意图。

图13是对实施方式的切削加工物的制造方法进行说明的示意图。

图14是对实施方式的切削加工物的制造方法进行说明的示意图。

图15是对实施方式的切削加工物的制造方法进行说明的示意图。

具体实施方式

以下，使用附图对本公开的实施方式的切削刀片、切削刀具以及切削加工物的制造方法详细地进行说明。但是，在以下参照的各图中，为了方便说明，仅简化示出在说明实施方式的方面所需的构成要素。因而，本公开的实施方式的切削刀片能够具备未在参照的各图中示出的任意构成要素。另外，各图中的构成要素的尺寸并不如实地表示实际的构成要素的尺寸以及各构件的尺寸比率等。

在本公开中，“中心轴”是指沿着主体的长度方向的轴，且是通过主体的前端侧或者后端侧中的至少任一侧的中心的轴。例如，可以将通过从后端侧观察的情况下的主体的重心且沿着长度方向的轴看作中心轴。“侧方”是指相对于主体的沿着中心轴的纵截面正交的方向。“平坦(flat)”是指在能够目视确认的水平下不是曲面或者不具有能够目视确认的水平的凹凸。“上下方向”以切削部的前刀面朝向铅垂上方的状态作为基准而进行规定。

<切削刀片>

(切削刀片的整体结构)

参照图1至4对本公开的实施方式的切削刀片10的整体结构进行说明。图1是实施方式的切削刀片的示意性立体图。图2是从与图1不同的方向观察图1所示的切削刀片时的示意性立体图。图3是图1所示的切削刀片的示意性俯视图。图4是图1所示的切削刀片的示意性侧视图。

如图1至4所示，本公开的实施方式的切削刀片10是在由金属材料等构成的被切削件W(参照图12)的切削加工中使用的刀具部件。切削刀片10主要用于被切削件W的切削加工中的内径切削(内径加工)。另外，切削刀片10例如由硬质合金、金属陶瓷以及cBN等硬质材料构成。切削刀片10具备棒形状的主体12，主体12从前端12a朝向后端12b沿着中心轴L延伸。切削刀片10具备与被切削件W接触而进行切削加工的切削部14，切削部14从主体12的前端12a侧向侧方突出。主体12与切削部14被相同的构件构成，但主体12与切削部14也可以由不同的构件构成，例如通过钎焊等接合手段而接合。在这种情况下，至少切削部14例如由硬质合金、金属陶瓷以及cBN等硬质材料构成。

平坦的顶面16位于主体12的上侧，顶面16在沿着中心轴L的方向上延伸。平坦的底面18位于主体12的下侧，底面18在沿着中心轴L的方向上延伸。倾斜面20位于主体12的后端12b侧，倾斜面20以在沿着中心轴L的方向上随着靠近主体12的后端12b而变低的方式倾斜。

(切削部的具体结构)

参照图5至9对切削部14的具体结构进行说明。图5是图3中的IV部的放大图。图6是图4中的VI部的放大图。图7是沿着图5中的VII—VII线的剖视图。图8是沿着图5中的VIII-VIII线的剖视图。图9是沿着图5中的IX-IX线的剖视图。

如图5以及图6所示，切削部14具有前刀面22，前刀面22在俯视观察的情况下成为三角形状。前刀面22包括从主体12的前端12a侧向侧方最突出的角部22a、以及从角部22a朝向主体12延伸的第一边部22b。前刀面22包括从角部22a朝向主体12延伸的第二边部22c，第二边部22c位于比第一边部22b靠近主体12的后端12b的位置。需要说明的是，前刀面例如可以是凹曲面，另外，也可以如图5以及图6所示那样为平坦的面。

切削部14具有第一切削刃C1，第一切削刃C1位于从角部22a到第一边部22b的整个区域的位置。切削部14具有第二切削刃C2，第二切削刃C2位于从角部22a到第二边部22c的整个区域的位置。另外，平面状的第一后刀面24位于第一切削刃C1的下侧，平面状的第二后刀面26位于第二切削刃C2的下侧。第一切削刃C1位于前刀面22与第一后刀面24的交叉棱线，第二切削刃C2位于前刀面22与第二后刀面26的交叉棱线。

第一切削刃C1只要位于从角部22a到第一边部22b的一部分的区域的位置，则也可以不位于第一边部22b的整个区域的位置。第二切削刃C2只要位于从角部22a到第二边部22c的一部分的区域的位置，则也可以不位于第二边部22c的整个区域的位置。第一切削刃C1可以从切削部14中省略第二切削刃C2。

如图7至9所示，前刀面22可以在与中心轴L正交的方向上随着远离角部而朝向下方向以第一前角θ1倾斜。前刀面22也可以在沿着中心轴的方向上随着靠近主体12的后端12b而朝向下方向以第二前角θ2倾斜。在这种情况下，切屑容易被向后述的第一立起面30侧引导，切屑的流动容易被控制。特别是，第一前角θ1可以设定得比第二前角θ2大。在这种情况下，切屑容易向主体12的后端12b侧流动，因此切屑的排出性提高。

(主体12的具体结构)

参照图5以及6对主体12的具体结构进行说明。

如图5以及7～9所示，主体12具有与前刀面22连续的第一面28，第一面28具有与前刀面22相同的功能。需要说明的是，第一面28例如既可以是凹曲面，另外，也可以如图5以及7～9所示那样为平坦的面。需要说明的是，第一面28与前刀面22连续的意思是指第一面28与前刀面22连接，例如，在这些面之间未设置台阶。这里，也可以是，在第一面28与前刀面22的边界未形成棱线，而是这些面平滑地连接。在这种情况下，能够使切屑从前刀面22向第一面28顺畅地流动。

第一面28可以在与中心轴L正交的方向上随着远离前刀面22而朝向下方向以第三前角θ3倾斜。第一面28也可以在沿着中心轴L的方向上随着靠近主体12的后端12b而朝向下方向以第四前角θ4倾斜。在这种情况下，切屑容易被向后述的第一立起面30侧引导，切屑的流动容易被控制。

特别是，第三前角θ3可以设定得比第四前角θ4大。在本实施方式中，作为一例，第三前角θ3设定为与第一前角θ1相同的角度，但也可以设定为不同的角度。第四前角θ4设定为与第二前角θ2相同的角度，但也可以设定为不同的角度。这种情况下，切屑容易向主体12的后端12b侧流动，因此切屑的排出性提高。

如图5以及6所示，主体12具有隔着第一面28与切削部14相邻的第一立起面30。第一立起面30在沿着中心轴L的方向上随着远离第一面28而朝向上方呈曲线状倾斜。第一立起面30随着靠近主体12的后端12b而远离中心轴L。第一立起面30具有作为将切屑断开的切屑破碎器的功能。第一立起面30在与前刀面22分离的情况下容易充分地确保前刀面22的面积。

主体12具有隔着第一立起面30与第一面相邻的平坦的第二面32。第二面32从主体12的前端12a朝向后端12b延伸。另外，主体12具有从第二面32朝向主体12的后端12b延伸的第二立起面34。第二立起面34在沿着中心轴L的方向上随着远离第二面32而朝向上方呈曲线状倾斜。换言之，第二立起面34随着远离第二面32而隆起。第二立起面34具有作为将切屑断开的切屑破碎器的功能。

第一立起面30的后端30b可以在沿着中心轴L的方向上比第二立起面34的前端34a靠近主体12的后端12b。在这种情况下，容易由第一立起面30以及第二立起面34中的至少一方控制切屑的流动。另外，第二立起面34的后端34b也可以在沿着中心轴L的方向上比第一立起面30的后端30b靠近主体12的后端12b。在该情况下，容易确保第二立起面34的面积。因此，在切入量大且进给量大的情况下，能够通过第二立起面34稳定地进行切屑的处理。

第一立起面34的后端34b可以在沿着中心轴L的方向上比第一立起面30的上端30u靠近主体12的后端12b。这种情况下，抑制切屑向主体12的侧面中的切削部14侧流动，从而能够抑制被切削件W的加工面的面精度的恶化。

主体12具有缺口36，缺口36位于主体12的前端12a侧中的切削部14的相反侧。缺口36的宽度可以在沿着中心轴L的方向上设定得比切削部14的宽度大。这种情况下，能够提高主体12中的切削部14的相反侧的切屑的排出性，从而抑制切屑堵塞。

如前述那样，第一立起面30隔着第一面28与切削部14相邻。因此，在切入量小的情况下，能够利用第一立起面30控制切屑的流动而进行切屑的例如断开等处理。

如前述那样，第一立起面30随着靠近主体12的后端12b而远离中心轴L。第一立起面30的后端30b比第二立起面34的前端34a靠近主体12的后端12b。因此，在切入量大且进给量小的情况下，能够利用第一立起面30控制切屑的流动而进行切屑的处理。

如前述那样，第一立起面30的后端30b比第二立起面34的前端34a靠近主体12的后端12b。第二立起面34的后端34b比第一立起面34的后端34b靠近主体12的后端12b。由此，能够抑制在沿着中心轴L的方向上第一立起面30与第二立起面34重合且切屑不与第一立起面30以及第二立起面34这两方接触地流动。因此，在切入量大且进给量大的情况下，能够利用第二立起面34进行切屑的处理。在切入量大且进给量为中等程度的情况下，也能够利用第一立起面30以及第二立起面34中的至少一方进行切屑的处理。

即，根据本公开的实施方式，能够以宽泛的加工条件进行被切削件W的切削加工。

<切削刀具>

参照图10以及11而对本公开的实施方式的切削刀具进行说明。图10是实施方式的切削刀具的示意性立体图。图11是图10所示的切削刀具的示意性分解立体图。

如图10以及11所示，实施方式的切削刀具38具备棒形状的刀架40，刀架40从其前端40a朝向后端40b延伸。刀架40由铁钢等金属材料构成。刀架40具有孔状的刀槽42，刀槽42位于刀架40的前端40a。切削刀具38具备位于刀槽42的切削刀片10，主体12能够装卸地装配于刀槽42。

刀架40具有多个螺孔44，多个螺孔44位于刀架40的上部。螺栓46以螺合的状态位于多个螺孔，多个螺栓46对主体12的顶面16(参照图3以及4)进行按压。另外，刀架40具有多个销孔48，多个销孔48位于刀架40的侧部。销50位于多个销孔48中的任一个，销50与主体12的倾斜面20(参照图3以及4)抵接。由此，能够在调整了切削刀片10相对于刀架40的突出长度的状态下，将切削刀片10相对于刀架40固定。

<切削加工物的制造方法>

参照图11至14对本公开的实施方式的切削加工物的制造方法进行说明。图12至15是对实施方式的切削加工物的制造方法进行说明的示意图。

如图12至15所示，实施方式的切削加工物的制造方法是用于对切削加工完毕的被切削件W即切削加工物M进行制造的方法，并包括第一工序、第二工序、以及第三工序。第一工序是指使被切削件W绕其轴心S旋转的工序。第二工序是指使切削刀具38的切削刀片10与旋转着的被切削件W接触的工序。第三工序是指使切削刀具38从被切削件W离开的工序。而且，实施方式的切削加工物的制造方法的具体内容如以下所述。

如图12所示，将被切削件W装配于车床的卡盘(未图示)，并使卡盘旋转，使被切削件W绕其轴心S旋转。接下来，如图13所示，使切削刀具38向箭头D1方向移动，从而靠近被切削件W，使切削刀片10的切削部14与旋转着的被切削件W的加工孔的内周面Wf接触。然后，如图14所示，一边使切削刀片10的切削部14与被切削件W的加工孔的内周面Wf接触，一边使切削刀具38沿着被切削件W的轴心S移动。由此，能够进行被切削件W的切削加工，并将被切削件W的加工孔的内周面Wf精加工为加工面。

之后，如图15所示，通过使切削刀具38向箭头D2方向移动，从而使切削刀具38从被切削件W离开。由此，能够使被切削件W的切削加工结束，并制造切削加工完毕的被切削件W即切削加工物M。切削刀片10出于前述的理由而具备优异的切削能力，因此能够制造加工精度优异的切削加工物M。

在持续进行切削加工的情况下，在使被切削件W旋转着的状态下，反复进行切削刀片10的切削部14向被切削件W的不同的部位的接触即可。在本实施方式中，使切削刀具38靠近被切削件W，但只要是切削刀具38与被切削件W相对地靠近即可，因此例如也可以使被切削件W靠近切削刀具38。关于这一点，使切削刀具38从被切削件W离开的情况也是相同的。

以上，基于各附图以及实施例对本公开的发明进行说明。但是，本公开的发明并不限定于前述的各实施方式。即，本公开的发明能够在本公开示出的范围内进行各种变更，关于将在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合得到的实施方式也包含在本公开的发明的技术范围中。即，需要注意的是，只要是本领域技术人员就容易基于本公开进行各种变形或者修改。另外，需要注意的是，这些变形或者修改包含在本公开的范围中。

附图标记说明

10切削刀片

12主体

12a前端

12b后端

14切削部

22前刀面

22a角部

22b第一边部

22c第二边部

C1第一切削刃

C2第二切削刃

28第一面

30第一立起面

30b后端

30u上端

32第二面

34第二立起面

34b后端

36缺口

38切削刀具

40刀架

42刀槽

L中心轴

W被切削件

Wf加工孔的内周面。

Claims (10)

1.一种切削刀片，其中，

所述切削刀片具备：

棒形状的主体，其从前端朝向后端沿着中心轴延伸；以及

切削部，其从所述主体的前端侧向侧方突出，

所述切削部具有：

前刀面，其在俯视观察的情况下为三角形状，且包括从所述主体的前端侧向侧方最突出的角部、从所述角部朝向所述主体延伸的第一边部以及从所述角部朝向所述主体延伸并且位于比所述第一边部靠近所述主体的后端的位置的第二边部；以及

切削刃，其至少位于从所述角部到所述第一边部的位置，

所述主体具有：

第一面，其与所述前刀面连续；

第一立起面，其隔着所述第一面与所述切削部相邻，并在沿着所述中心轴的方向上随着远离所述第一面而朝向上方倾斜，并且随着靠近所述主体的后端而远离所述中心轴；

第二面，其隔着所述第一立起面与所述第一面相邻，并从所述主体的前端朝向后端延伸；以及

第二立起面，其从所述第二面朝向所述主体的后端延伸，并在沿着所述中心轴的方向上随着远离所述第二面而朝向上方倾斜，

所述第一立起面的后端在沿着所述中心轴的方向上比所述第二立起面的前端靠近所述主体的后端。

2.根据权利要求1所述的切削刀片，其中，

所述第二立起面的后端在沿着所述中心轴的方向上比所述第一立起面的后端靠近所述主体的后端。

3.根据权利要求1或2所述的切削刀片，其中，

所述第一立起面与所述前刀面分离。

4.根据权利要求1或2所述的切削刀片，其中，

所述前刀面在与所述中心轴正交的方向上随着远离所述角部而朝向下方向以第一前角倾斜，并且在沿着所述中心轴的方向上随着靠近所述主体的后端而朝向下方向以第二前角倾斜。

5.根据权利要求4所述的切削刀片，其中，

所述第一前角设定得比所述第二前角大。

6.根据权利要求4所述的切削刀片，其中，

所述第一面在与所述中心轴正交的方向上随着远离所述前刀面而朝向下方向以第三前角倾斜，并且在沿着所述中心轴的方向上随着靠近所述主体的后端而朝向下方向以第四前角倾斜。

7.根据权利要求1或2所述的切削刀片，其中，

所述第一立起面的后端在沿着所述中心轴的方向上比所述第一立起面的上端靠近所述主体的后端。

8.根据权利要求1或2所述的切削刀片，其中，

所述主体具有位于该主体的前端侧中的所述切削部的相反侧的缺口，所述缺口的宽度在沿着所述中心轴的方向上设定得比所述切削部的宽度大。

9.一种切削刀具，其中，

所述切削刀具具备：

刀架，其为从前端朝向后端延伸的棒形状，并具有位于前端的刀槽；以及

权利要求1或2所述的切削刀片，其位于所述刀槽。

10.一种切削加工物的制造方法，其中，

所述切削加工物的制造方法包括如下工序：

使被切削件旋转；

使权利要求9所述的切削刀具与旋转着的所述被切削件接触；以及

使所述切削刀具从所述被切削件离开。