CN1319692C - 多刃刀片以及多刃刀片式切削工具 - Google Patents

多刃刀片以及多刃刀片式切削工具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多刃刀片以及多刃刀片式切削工具，在确保刀片(1)和加工面(V)之间的间隔、防止切屑咬入的同时，确保刀片(1)的安装刚性。将呈多边形平板状的刀片主体(2)的构成多边形的面作为前倾面(3)，在该前倾面(3)的角部形成呈圆弧状的角刃(7)，同时在连接到该角刃(7)的一个端部(7A)上的前倾面(3)的边棱部上形成主切削刃(8)，另一方面，在连接于该角刃(7)的另外一个端部(7B)上的前倾面(3)的边棱部上，与该角刃(7)的另一个端部(7B)邻接地形成相对于另一个端部(7B)处的角刃(7)的切线(M)凹向前倾面(3)的内侧的凹部(13)。

Description

多刃刀片以及多刃刀片式切削工具
技术领域
本发明涉及可拆装地安装到多刃刀片式切削工具(下面称之为“切削工具”)上的多刃刀片(下面称之为“刀片”)，以及安装了该刀片的切削工具。
背景技术
作为这种刀片和切削工具，本发明的发明人等在特开2000-141123号公报中提出了一种刀片以及，一种切削工具所述刀片在围绕轴线旋转的刀片主体(切削工具主体)上包括具有规定长度的第一切削刃(主切削刃)，以及相对于旋转轴线与该第一切削刃的径向方向外侧连续的曲率半径小的第二切削刃(角刃)，在刀片的安装状态，赋与第一切削刃一个规定的导角，该刀片以从刀片主体的外周突出的方式可拆装地进行安装，所述切削工具是一种安装有所述刀片，通过在围绕上述轴线旋转的同时，使该旋转轴线平行移动，能够在切削对象上连续地形成平面部和相对于该平面部具有规定角度的竖立壁的旋转切削工具。而且，采用这种刀片和切削工具，例如，与安装圆盘状刀片的切削工具等相比，在上述形成平面部的场合以及形成竖立壁的场合，切削刃与切削对象的连接长度以及基于该连接长度的切削阻力不会有大的变化，不必将形成平面部的场合的切削工具的旋转驱动速度与形成竖立壁的场合相配合地设定得很低，以期提高切削效率。
可是，这种现有技术的刀片和切削工具中，为了不与形成在切削对象上的竖立壁部发生干扰，从刀片的第二切削刃指向所连接的切削工具的外周侧的侧边，相对于旋转轴线向径向方向的内侧稍稍倾斜地形成，该侧边的端部与形成刀片的最大旋转直径的的径向方向最外侧之间形成很小的间隔。然而，在上述刀片中，该侧边形成连接第二切削刃的直线状，从而，如上所述，即使将该侧边稍稍向径向方向的内侧倾斜地形成，随着靠近上述第二个切削刃侧，与该竖立壁之间的间隔会慢慢地变窄，所以，特别是在以上述轴线作为横向进行加工的场合，切屑会咬入该变窄的间隔部分内，有损伤加工面(竖立壁)或造成刀片破损的危险。此外，上述刀片是刀片主体形成多边形平板状，在夹持处于上述第二切削刃的对角线的位置上的拐角部的相互邻接的两个侧面与刀片主体的支承面对接后安装固定的，但由于这些面的对接是平面间的抵接，所以特别是在形成平面部的场合和形成竖立壁的场合，相对于作用在刀片上的切削负荷的方向的变化，很难确保刀片的安装刚性，存在着在刀片上产生偏移的危险。
本发明是在这种背景下提出的，其目的是提供一种可确保刀片与加工面之间的间隔(余隙)，能够可靠地防止切屑的咬入，并且，确保将刀片安装到切削工具上时的安装刚性，可以稳定地进行加工的刀片，并提供一种安装该刀片的切削工具。
发明内容
为了解决上述课题，达到本发明的目的，本发明的刀片，其特征为，将构成呈多边形平板状的刀片主体的上述多边形的面作为前倾面，在该前倾面的拐角部上形成呈圆弧状的角刃，与此同时，在连接到该角刃的一个端部上的上述前倾面的边棱部上形成主切削刃，另一方面，在连接到上述角刃的另一个端部上的上述前倾面的边棱部上，与所述另一个端部邻接地形成凹部，所述凹部相对于在该角刃的另一个端部上的上述角刃的切线，凹向上述前倾面的内侧。此外，本发明的切削工具，其特征为，以上述前倾面指向上述切削工具主体的旋转方向、同时使上述角刃突出到上述切削工具主体的前端部的外周侧的方式，将作为正刀片的上述刀片可拆装地安装到绕轴线旋转的切削工具主体的前端部外周上，并配设成，使连接到该角刃的一个端部上的上述主切削刃随着从该角刃的一个端部向上述切削工具的内周侧靠近而向前端侧倾斜地向该切削工具主体的前端侧突出，另一方面，该角刃的另一个端部的上述切线随着向上述轴线方向的后端侧靠近而向上述切削工具主体的内周侧倾斜。
即，在上述刀片中，由于在安装到切削工具主体上的状态下，在连接到向该切削工具主体的前端部外周侧突出的角刃上、指向切削工具外周侧的边棱部(侧边)上，形成相对于在该角刃的另一端的切线凹入的凹部，所以，如上述切削工具那样，将该切线向切削工具主体的内周侧倾斜地配置的情况下，与上述现有技术的刀片以及切削工具相比，可以确保加大加工面(竖立壁)与刀片之间的间隔，加大的部分等于凹部向前倾面的内侧凹入的距离。此外，由于如上述现有技术的刀片那样，在前倾面上在上述角刃的对角线上也设置角刃的同时，通过于该角刃上也邻接地设置凹部，或者将刀片主体形成正多边形，在其前倾面的所有角部上设置角刃，并且邻接地设置凹部，在安装有该刀片的切削工具上，在与该突出到切削工具主体前端部外周侧的角刃的前倾面上的相反侧上，可以设置与另外的角刃邻接的凹部，所以，如果在切削工具主体上形成连接该凹部、能够与形成在刀片主体侧面上的凹处卡合的凸出部的话，可以提高刀片的安装刚性，并且可以防止在加工时发生偏移。
这里，为了更可靠地确保上述这种与加工面的间隔，优选地与上述角刃的另一个端部连续地形成上述凹部，该凹部从该角刃的另一端立即开始。此外，如果将上述凹部的底形成直线状的话，由于连接该凹部的刀片主体侧面的上述凹处的底也成为平面状的，所以，如上所述，在切削工具主体上形成能够与该凹处卡合的凸出部的情况下，可进一步提高刀片的安装刚性，另一方面，如果将该凹部的底形成曲线状的话，则可以确保进一步加大与上述加工面的间隔。
另一方面，上述主切削刃优选地形成在上述角刃的一个端部沿该角刃的切线方向延伸的一条直线的形状，或者，形成由该直线和在上述角刃的相反侧与该直线以钝角交叉的另一条直线构成的折线的形状，借此，如上述切削工具那样，该主切削刃随着从角刃的一端向切削工具主体的内侧接近向前端侧倾斜，当以规定的导角突出到切削工具前端侧的方式安装刀片时，例如，与整个主切削刃被制成圆弧状的情况相比，可以缩短主切削刃与加工物(切削对象)的接触长度，在可以防止切削阻力变动的同时，如上所述，当在突出到切削工具主体前端部外周侧的角刃的相反侧上配置与另外的角刃邻接的凹部时，可以把连接所述另一个角刃的一端的主切削刃的后隙面、即刀片主体的侧面制成平面状，可以很容易地将切削工具主体的支承面可靠地到贴紧在该后隙面上，可以进一步提高刀片的安装刚性。特别是，在把主切削刃形成由上述两个直线构成的折线的情况下，可以预期利用这些直线部分会产生切屑的分断效果，同时，由于在安装状态下，该主切削刃中，位于切削工具主体后端外周侧、从角刃的一个端部向切线方向延伸的一个直线状部的导角，大于位于该角刃的相反侧的切削工具主体前端内周侧的另一个直线状部的导角，所以，在进行加工面为平面部的切削加工、进刀量浅的情况下，可以利用所述另一个直线状部进行切削，另一方面，由于在切削竖立壁、进刀量深时，后端外周侧的上述一个直线状部也用于进行切削，所以，可以抑制切削阻力的增大。但是，当构成该主切削刃的直线为三条以上时，由于主切削刃与加工物的接触长度变长，切削阻力变动大，并且，这种主切削刃本身的制造也很困难，所以，优选地，这种主切削刃由一条或两条直线构成。
此外，为了提高上述平面部的加工表面的质量，优选地，在主切削刃的与上述角刃的相反侧的端部连接的上述前倾面的边棱部上，形成随着离开该端部、相对于在该端部上的上述主切削刃的延长线逐渐后退的副切削刃，通过将该副切削刃沿着与切削工具主体的轴线正交的平面延伸的方式安装刀片，可以形成更平滑的平面部。而且，如果将该副切削刃制成圆弧形，即使不像上述那样严格地以该副切削刃沿与切削工具主体的轴线正交的平面延伸的方式安装刀片，也可以防止随着每个刃的进刀在平面部上形成大的阶梯差，可以进一步提高加工面精度。但是，在这种副切削刃形成圆弧状的情况下，该副切削刃构成的圆弧的半径优选地，相对于上述刀片主体的前倾面上的内切圆的直径D在1～100×D的范围内，上述圆弧的半径小于这一范围或大于这一范围都有可能达不到上述效果。此外，在上述切削工具主体的后端上形成沿上述轴线延伸的轴状杆部，在将该杆部插入安装到工作机械的主轴上的保持架的安装孔内进行保持的情况下，优选地在该切削工具主体的前端面上，标识出至少包含工具切削刃直径尺寸的尺寸信息。
如以上所说明的那样，在本发明的刀片中，由于在连接角刃的一个端部的前倾面的边棱部上形成主切削刃的同时，在连接另一个端部的前倾面的边棱部上，与另一个端部邻接地形成相对于在所述另一个端部的角刃的切线向前倾面的内侧凹入的凹部，所以，通过将该刀片以上述主切削刃突出到前端的同时、角刃突出到外周侧、随着上述切线向轴线方向后端侧接近而向切削工具内周侧倾斜的方式配置在切削工具主体上，特别是，可以确保加大该角刃的后端侧的前倾面的边棱部及刀片主体的侧面与加工面之间的间隔，可以防止切屑咬入该间隙部，并防止损害加工面的精度和造成刀片的破损，能够稳定地形成高品质的加工面。此外，在多边形的前倾面的另外的角部上也形成角刃，同时，邻接另外的端部形成凹部，另一方面，通过在切削工具主体上设置能够与该凹部卡合的凸部，可以提高刀片的安装刚性，进一步稳定顺滑地进行切削。
附图说明
图1是表示本发明的第一种实施形式的多刃刀片1的透视图。
图2是第一种实施形式的多刃刀片1的平面图。
图3是图2中的ZZ剖面图。
图4是表示第一种实施形式的多刃刀片1的凹部13周边的放大剖面图。
图5是表示安装了第一种实施形式的多刃刀片1的本发明的第一种实施形式的多刃刀片式切削工具的局部剖面侧视图(其中，一部分多刃刀片1包含容屑槽17及刀片安装座18等，图中省略)。
图6是从轴线O方向的前端侧观察时看到的第一种实施形式的多刃刀片式切削工具的仰视图。
图7是沿图5中箭头线Y方向看到的局部剖面图。
图8是从切削工具旋转方向T侧观察时看到的安装到第一种实施形式的多刃刀片式切削工具上的第一种实施形式的多刃刀片1的图示(其中，省略了紧固机构20)。
图9是表示利用第一种实施形式的多刃刀片式切削工具在加工物W的平面上形成平面部U和竖立壁V时的图示。
图10是表示本发明的第二种实施形式的多刃刀片21的平面图。
图11是表示本发明的第三种实施形式的多刃刀片31的平面图。
图12是表示本发明的第四种实施形式的多刃刀片41的平面图。
图13是表示本发明的第五种实施形式的多刃刀片51的平面图。
图14是表示安装第一种实施形式的多刃刀片1的本发明的第二种实施形式的多刃切削工具的侧视图(一部分多刃刀片1包含容屑槽17及刀片安装座18等，图中省略)。
图15是从轴线O方向的前端侧观察第二种实施形式的多刃刀片式切削工具时看到的仰视图。
图16是表示将第二种实施形式的多刃刀片式切削工具安装到保持架66上的状态的侧视图(一部分多刃刀片1包含容屑槽17及刀片安装座18等，图中省略)。
符号说明
1、21、31、41、51    多刃刀片
2                    刀片主体
3                    前倾面
5                    后隙面
6                    安装孔
7                    角刃
7A                   角刃7的一个端部
7B                   角刃7的另一个端部
8、32                主切削刃
8A                   主切削刃8与角刃相反侧的端部
9、42、52            副切削刃
10                   主切削刃8的第一直线状部
11                   主切削刃8的第二直线状部
13、22               凹部
13A                  凹部13的底
16、61               切削工具主体
18                   片安装座
18D                  凸部
19                   紧固螺钉
20                   紧固机构
65                   标记
C                    安装孔6的中心线
M                    在角刃7的另一个端部7B上的切线
O                    切削工具主体16的中心轴线
T                    切削工具旋转方向
R                    副切削刃9的半径
具体实施方式
图1至图4是表示本发明第一种实施形式的刀片1的图示。本实施形式的刀片1用超硬合金等硬质材料形成其刀片主体2，外形呈大致的正三角形(更具体地说为偏六边形)的平板状，构成大致正三角形的一个面作为前倾面3，另外的面作为与前倾面平行的支承面4，此外，在所述前倾面3和支承面4的周围的侧面上形成后隙面5，在该后隙面5与前倾面3的交叉棱线部、即前倾面3的边棱部上形成切削刃。此外，本实施形式的刀片1是前倾面3与后隙面5中间经由切削刃交叉形成锐角，构成在后隙面5上赋予刃口斜角的正刀片，特别是，相对前倾面3而言，将支承面4形成小一圈的相似形，随着从该前倾面3向支承面接近，整个侧面向刀片主体2的内侧倾斜。此外，在这些前倾面3和支承面4的中央，形成将刀片主体2沿厚度方向垂直地贯通该前倾面3及支承面4的安装孔6，在该安装孔6上形成锥形部6A，该前倾面3侧的开口部相对于支承面4侧的开口部扩径一级。
这里，本实施形式的刀片1制成形成大致为正三角形平板状的其刀片主体2相对于上述安装孔6的中心线C是120°旋转对称的。同时，在前倾面3构成的三角形的各个角部上，形成从垂直于该前倾面3的对向方向观察时为凸的圆弧状的角刃7，同时，连接到该角刃7的一个端部(在图2中，以中心线C为中心顺时针方向侧的端部)7A上的前倾面3的边棱部上形成主切削刃8。此外，在连接到主切削刃8上与角刃7相反侧的端部(在图2中以中心线C为中心顺时针侧的端部)8A上的前倾面3的边棱部上形成副切削刃9，利用经由端部7A、8A连接的这些角刃7、主切削刃8、以及副切削刃9构成一个上述切削刃。从而，在本实施形式中，利用相对于上述中心线呈120°旋转对称地配置的三组角刃7、主切削刃8、以及副切削刃9，在一个刀片主体2的前倾面3的边棱部上形成三个切削刃，能够以一个刀片主体2轮换地使用三次切削刃。
这里，形成凸圆弧状的上述角刃7制成其半径r相对于后面描述的前倾面3的内切圆的直径D约为0.05～0.5×D，其圆弧的扇形角为45～150°左右，与连接该圆弧的中心和上述中心线C的直线交叉。此外，在本实施形式中，连接到该角刃7的上述一个端部7A上的主切削刃8在上述一个端部7A处顺滑地连接到圆弧状的角刃7上，该主切削刃8由在该端部7A处的角刃7的切线方向上呈直线状延伸的第一直线状部10，以及在该第一直线状部10上与角刃7相反侧的端部10A处与所述第一直线状部10呈凸V字形钝角交叉地也是呈直线状延伸的第二直线状部11构成。此外，关于所述第一、第二直线状部10、11的切削刃的长度K、L，第二直线状部11的切削刃的长度L比第一直线状部10的切削刃的长度K长，其比例K/L约为0.4～0.9左右。
进而，在本实施形式中副切削刃9，在与主切削刃8的上述端部8A、即第二直线状部11上与角刃7的相反侧的端部处形成与所述第二直线状部11顺滑地连接的凸圆弧状，随着远离该端部8A，相对于在该端部8A处的主切削刃8的延长线(第二直线状部11的延长线)逐渐后退，但是，其半径R在上述内切圆的直径D的1～100×D的范围内，比角刃7的半径r大很多。此外，该副切削刃9的长度(副切削刃9构成的凸圆弧的弦的长度)G相对于上述内切圆的直径D为0.1～0.4×D。此外，在本实施形式中，该副切削刃9位于上述前倾面3构成的大致正三角形的各边棱部的大致中央的位置上，并沿着该边棱延伸，从而，当在前倾面3上以上述中心线C为中心的圆从前倾面3的内侧起其直径逐渐加大时，在该副切削刃9上与所述前倾面3内切，该圆的直径为与本实施形式中上述前倾面3内切的圆的直径D。另一方面，在连接到与上述主切削刃8侧相反侧的角刃7的另一个端部(图2中以中心线C为中心的逆时针旋转方向侧的端部)7B上的前倾面3的边棱部上，通过在连接到该边棱部上的刀片主体2的侧面上切口形成从前倾面3直到支承面4的凹处12，与该角刃7的另一个端部7B邻接地相对于所述另一个端部7B的角刃7的切线M，形成凹入上述前倾面3的内侧的凹部13。在本实施形式中，该凹部13与角刃7的另一个端部7B连续地形成，即，从凸圆弧状的角刃7的另一个端部7B起，凹部开始向前倾面3的内侧凹入。此外，在本实施形式中，该凹部13的底13A呈直线状，从而，形成于刀片主体2的侧面上的上述凹处12的底面12A形成平面状。但是，该凹处12的底面12A也可以和连接到刀片主体2的侧面上的上述切削刃(角刃7，主切削刃8，以及副切削刃9)上的后隙面5一样，随着从前倾面3向支承面4接近，向刀片主体2的内侧倾斜，以锐角与该前倾面3交叉。
此外，该凹部13的底13A构成的直线，在本实施形式中，与上述另一个端部7B处的角刃7的切线M平行地延伸，此外，连接到该底13A上的凹部13的两个端部13B、13C与底13A构成的直线顺滑地连接，形成随着向该凹部13的两端侧靠近，向刀片主体2的外侧靠近的凹圆弧状的曲线，从而，在角刃7的上述另一个端部7B侧的端部13B处，该端部13B构成的凹圆弧与凸圆弧状的角刃7在其上述另一个端部7B处交叉。进而，在本实施形式中，在角刃7的上述另一个端部处的切线M与平行于该切线M的凹部13的上述底13A之间的间隔、即凹部13的深度N相对于上述内切圆的直径D为0.01～0.05×D，凹部13的切线M方向的长度A为0.2～0.5×D。但是，该凹部13不会象上述那样在副切削刃9上比与前倾面3内切的上述内切圆更向前倾面3的内侧凹入。
进而，如上所述，在刀片主体2相对于上述安装孔6的中心线C是120°旋转对称地形成的本实施形式的刀片1中，在所述各个前倾面3构成的上述大致正三角形的三个边棱部上分别形成主切削刃8、副切削刃9、以及凹部13，其中，所述主切削刃8和副切削刃9从在夹持该边棱部的上述大致正三角形的一对角部中的一个角部上形成的角刃7的一个端部7A延伸出来，所述凹部连接到形成在另一个角部上的角刃7的另一个端部7B上，形成于一个边棱部上的主切削刃8和凹部13以使该副切削刃9位于该边棱部的大致中央处、沿中间经由该副切削刃9相互交叉成钝角的方向延伸的方式配置，借此，上述前倾面3具体地形成如上所述的大致的偏六边形。此外，在形成于一个边棱部上的副切削刃9与凹部13之间，形成沿在连接该凹部13的角刃7的另一个端部7B处的上述切线M延伸的长度很短的直线部14，该直线部14与构成凸圆弧状的副切削刃9的上述弦交叉成钝角，即，凹部13延伸的上述切线M的方向与副切削刃9延伸的上述弦的方向交叉成钝角。从而，当将副切削刃9看作一个边时，形成在上述一个边棱部上的主切削刃8和凹部13相对于该副切削刃9沿分别交叉成钝角的方向延伸，因此，更具体地说，当把主切削刃8看作一个边时前倾面3呈偏九边形，此外，当把主切削刃8看作是第一、第二直线状部10、11的二个边时呈偏十二边形。
其次，图5至图8表示安装了这种刀片1的本发明的切削工具的第一种实施形式。本实施形式的切削工具制成其切削工具主体16形成以轴线O为中心的外形大致为圆柱形的形状，在该切削工具主体16的前端部外周上，可拆装地安装上述刀片1，同时，该切削工具主体16的后端部安装在工作机械的主轴上，通过一面围绕上述轴线O沿图中用标号T表示的旋转方向旋转，一面沿与该轴线O交叉的方向送出，在加工物(切削对象)上形成平面部和竖立壁这样的加工面。这里，在本实施形式中，如图6所示，从轴线O方向的前端看过去，在该切削工具主体16的前端部外周上，将该切削工具主体16前端部外周切口成L字形地沿周向方向基本上等间隔地形成多个(在本实施形式中为四个)容屑槽17...，在各容屑槽17的朝向切削工具的旋转方向T侧的壁面17A上形成的刀片安装座18上，分别安装上述实施形式的刀片1，从而，在一个切削工具主体16上在周向方向等间隔地安装多个(在本实施形式中同样也是四个)刀片1...。此外，容屑槽17也可以沿周向方向不等间隔地形成。
上述刀片安装座18作为在切削工具主体16的前端和外周上开口的凹处形成，由从上述壁面17A向旋转方向T的后方凹入一段的方式形成的底面18A、从该底面18A向上述壁面17A竖立的壁面(支承面)18B、18C以及凸部18D构成。其中，底面18A平行于上述轴线O，或者构成随着向切削工具主体16的后端侧接近，向切削工具旋转方向T的后方侧倾斜的平面状，在其中央部，于切削工具主体16上形成垂直于该底面18A的螺纹孔16A。此外，壁面18B位于刀片安装座18的内周侧，并以从切削工具主体16的前端面大致指向外周侧并沿后端外周侧延伸的方式形成，壁面18C位于刀片安装座18的后端部外周侧，并以从切削工具主体16的外周面向后端内周侧延伸的方式形成，它们的至少在上述壁面17A侧的部分构成以和后隙面5相对于刀片主体2的支承面4的倾斜度基本上相等的角度倾斜的平面状。进而，凸部18D位于刀片安装座18的后端内周侧，以凸出到切削工具主体16的前端外周侧的方式形成在这些壁面18B、18C之间，其突端面构成以和上述凹处12的底面12A相对于刀片主体2的支承面4的倾斜度基本上相等的角度倾斜的平面状，该突端面的宽度以该底面12A的宽度稍小。此外，该凸部18与壁面18B、18C之间形成半圆形的退刀部18E、18F。
在这种刀片安装座18上，上述刀片1通过将该刀片主体2的一个侧面指向切削工具主体16的前端侧，同时将前倾面3指向切削工具旋转方向T，使上述支承面4贴紧在上述底面18A上，使得在该侧面上具有后隙面5的主切削刃8和副切削刃9突出到切削工具主体6的前端侧，同时，使连接到该主切削刃8上的角刃7突出到切削工具主体6的前端部外周，进而，使邻接角刃7的另一个端部7B的凹部13指向切削工具主体16的外周侧的方式进行支承。这时，在与突出到该切削工具主体16的前端部外周侧的角刃7对向的前倾面3的边棱部侧，使连接到形成在该边棱部上的主切削刃8的第二直线状部11上的后隙面5紧密地与刀片安装座18的上述壁面18B接触的同时，通过令上述凸部18D进入连接到凹部13上的凹处12内，其上述突端面贴紧到底面12A上，将刀片主体2卡合到上述中心线C周围，进而，这些主切削刃8与凹部13之间的副切削刃9和直线部14基本上容纳在壁面18B与凸部18D之间的退刀部18E内。此外，该凹部13邻接的角刃7指向切削工具主体16的后端侧，基本上容纳在凸部18D和上述壁面18C之间的后隙面部18F内，进而，连接到从该角刃7的一个端部7A延伸的主切削刃8的第二直线状部11上的后隙面5紧密地与刀片安装座18的上述壁面18C接触。同时，在这样支承在刀片安装座18上的状态下，通过将紧固螺钉19穿过上述安装孔6，拧入上述螺纹孔16A，将刀片1可拆装地安装到切削工具主体16上。
此外，在本实施形式中，除该紧固螺钉19之外，在切削工具主体16上，还备有为进一步可靠地确保刀片1的安装刚性用的紧固机构20。该紧固机构20由在容屑槽17的上述壁面17A的刀片安装座18的后端侧上形成的紧固螺钉孔20A和比它直径小的孔20B形成，在紧固螺钉孔20A中，安装前端穿过一直延伸到刀片1的前倾面3上的紧固挡块20C的中央部的紧固螺钉20D，同时，为了容纳螺旋弹簧20E，将上述紧固挡块20C后端侧的销部插入到孔20B内，通过将紧固螺钉20D拧入紧固螺钉孔20A内并进行紧固，紧固挡块20C的前端将刀片主体2的前倾面3推压到刀片安装座18的底面18A上，将刀片1牢固地固定到切削工具主体16上，另一方面，在松开紧固螺钉20D时，利用上述螺旋弹簧20E将紧固挡块20C上推，迅速地解除对刀片1的推压力。
这样，在安装到切削工具主体16上的刀片1中，通过将刀片安装座18的上述底面18A制成平行于上述轴线O或者随着向切削工具主体16的后端侧接近向切削工具旋转方向T的后方侧倾斜的平面状，给予突出到切削工具主体16的前端侧的上述主切削刃8和副切削刃9与突出到外周侧的角刃7正的或0°的径向前角α。此外，如图6所示，在本实施形式中，给予这些主切削刃8，副切削刃9，以及角刃7负的径向前角β，但该径向前角β是正的或0°均没有关系。
进而，上述主切削刃8配设成随着从角刃7的一个端部7A向切削工具主体16的内周侧接近而向前端侧倾斜，相对于垂直于轴线O的平面P给予规定的导角γ。但是，在上述实施形式的刀片1中，由于主切削刃8由两个直线状部10、11构成，所以，主切削刃8的导角γ也由配置在切削工具主体16外周侧的第一直线状部10形成的大的导角γ10，和由配置在内周侧的第二直线状部11形成的小的导角γ11构成。此外，优选地，由该第一直线状部10形成的导角γ10在15～30°的范围内，由第二直线状部11形成的导角γ11优选地在5～20°的范围内。但是，这些导角γ10、γ11具有γ10＞γ11的关系。此外，连接到该主切削刃8的上述端部8A上的形成凸圆弧状的副切削刃9是连接该端部8A和与之相反侧的端部(连接直线部14的端部)9A的弦位于上述平面P上，该副切削刃9沿该平面P配置，或者该弦指向切削工具主体16的内周侧，以0～3°左右的极小的角度向后端侧倾斜地配置。
另一方面，突出到切削工具主体16的外周侧的角刃7配设成沿其凸圆弧从和上述主切削刃8A连接的一个端部7A而向外周后端侧延伸，达到最外周，然后稍稍向后端内侧延伸，至上述另一个端部7B，从而，在该另一个端部7B上的上述切线M配设成随着向切削工具主体16的轴线0方向的后端侧接近而向内周侧倾斜。同时，在上述结构的刀片1中，邻接该角刃7的另外的端部7B，在前倾面3的边棱部上形成凹部13，从而，利用这样安装有刀片1的上述切削工具，如图9所示，在加工物W上形成竖立壁面时，与如现有技术的刀片和切削工具那样连接到该角刃7的另外一个端部7B上的边棱部沿所述另一个端部7B的角刃7的切线M形成的场合相比，可以确保加大竖立壁面V与刀片1之间的间隔(余隙)。因此，根据上述结构的刀片1和安装有该刀片1的上述切削工具，例如，即使以上述轴线O作为横向进行切削，也可以防止由切削生成的切屑咬入该间隙部伤及加工面(竖立壁面V)，并防止损伤刀片1，可以长期稳定地形成高质量的加工面。
而且，在上述实施形式的刀片1中，该凹部13与角刃7的另一端连续形成，即，凹部13立即从位于构成凸圆弧状的角刃7由切削工具最外周稍稍向后端内周侧延伸的位置上的上述另一个端部7B向前倾面3的内周侧、即切削工具的内周侧凹入。因此，利用角刃7既能够确保一定程度的进刀量，又能够可靠地确保指向切削工具外周侧的前倾面3的边棱部及刀片主体2的侧面部分与上述竖立壁面V之间的上述大的间隔，可进一步可靠地防止切屑等向该间隙部咬入。然而，如在本实施形式中那样，与角刃7的另一个端部7B连续地形成凹部13，但是如果长度极短、在2mm左右以下的话，即使在上述另一个端部7B和凹部13之间形成在所述另一个端部7B上的切线M方向延伸的直线部，也可以充分防止切屑等的咬入。
此外，在上述结构的刀片1中，该刀片主体2绕安装孔6的中心线C呈120°旋转对称地形成，因此，在把该刀片1安装到切削工具主体16的刀片安装座18上的状态下，形成在与突出到切削工具主体16的外周侧的角刃7对向的前倾面3的边棱部上的凹部13，指向切削工具主体16的后端内周侧配置。因此，如上述切削工具那样，由于通过将能够卡合到该凹部13上的凸部18D形成在切削工具主体16的刀片安装座18上，可以提高向刀片1的切削工具主体16上的安装刚性，所以，即使例如因在加工物W的平面部U的加工和竖立壁部V的加工，作用到刀片1上的切削负荷的方向变化，也可以防止刀片主体2绕上述中心线C旋转产生偏移，可以进行精度更高的加工。而且，在本实施形式中，由于该刀片1在穿过其安装孔6的紧固螺钉19拧入到螺纹孔16A中之后，被进一步利用紧固机构20压紧固定到刀片安装座18上，所以，可以进一步提高刀片1的安装刚性，在安装到切削工具主体16上的多个刀片1...之间，可靠地保持用于切削的角刃7，主切削刃8，以及副切削刃9的偏转精度，可稳定地获得更高的加工精度。
进而，在本实施形式的刀片1中，将上述凹部13的底13A形成直线状，因此，与连接该凹部13的底13A的刀片主体2侧面的凹处12的底面12A形成平面状相对地，上述凸部18D的突端面也形成平面状，可以紧密地卡合到上述底面12A上，所以，特别是，相对于因上述切削负荷的变化引起的使刀片1围绕其中心线C旋转的力，可以具有高的安装刚性，可以进一步提高加工精度。此外，在本实施形式中，由于刀片安装座18的上述壁面18B、18C也是至少其上述壁面17A侧的部分被制成平面状，刀片主体2的侧面中连接主切削刃8的后隙面5的部分、而且连接切削刃长度L长的第二直线状部11的面积大的后隙面5的部分与这些壁面18B、18C紧密接触，所以，相对于使刀片1绕上述中心线C旋转的力，可以进一步确保高的安装刚性。
但是，在本实施形式的刀片1中，将凹部13的底13A形成直线状，但，例如，如图10所述的本发明的第二种实施形式的刀片21那样，凹部22的底也可以构成凹曲线状。此外，以该第二种实施形式为首，在后面所述的第三～第五种实施形式中，与上述第一种实施形式相同的主要部分赋予相同的标号，并省略其说明。即，在该第二种实施形式中，形成在连接到该刀片主体2的上述凹部22的部分上的凹处23的底面(图中省略)制成在围绕该刀片主体2的周围方向上凹入到刀片主体2的内侧的圆筒面等凹曲面状，与此相应地，作为该底面与前倾面3的交叉棱线划成的上述凹部22也制成从角刃7的另一个端部7B遍及其整个长度向凹圆弧等的前倾面3的内侧凹入的凹曲线。此外，在这样把凹部22的底形成凹曲线状的情况下，其曲率半径(例如，凹部22的底为凹圆弧状时的半径)S最好相对于上述内切圆的直径D为0.5～2.0×D左右。
从而，在这样构成的第二种实施形式的刀片21中，和上述实施形式的切削工具一样，通过能够把刀片安装座18的凸部18D卡合到上述凹处23内，可以充分确保相对于上述中心线C的旋转力的安装刚性，另一方面，上述凹部22的深度N与第一种实施形式的凹部12相比可以更大，因此，可以确保与上述竖立壁面V之间的间隔更大，所以，能够更可靠地防止切屑的咬入等。而且，如上面所述，如果将凹处23的底面制成凹圆筒面状等、沿其整个长度将凹部22制成凹圆弧等的话，可以很容易地将凹处23以及凹部22形成在刀片主体2以及前倾面3上，同时，例如与把凹部的底制成直线状、其两个端部也成为直线状，将该凹部制成梯形和矩形的情况相比，可以避免形成该凹部22的直线彼此之间以以一定的角度交叉的部分，可以防止过大的负荷作用时从角部开始在刀片主体2上产生裂纹。此外，如上所述，在把凹处23的底面形成凹曲面状的情况下，安装该刀片21的切削工具的刀片安装座18上的凸部18D的凸端面也可以形成与该凹处23的底面吻合的凸曲面状。
另一方面，在上述第一种实施形式的刀片1中，在与上述凹部13相反侧的角刃的一个端部7A侧，形成由沿构成凸圆弧状的角刃7的一个端部7A上的切线方向延伸的第一直线状部10，以及沿该第一直线状部10在其端部10A处以钝角交叉的第二直线状部11构成的主切削刃8，这样，由于主切削刃8由直线形成，所以，与例如该主切削刃形成从角刃原封不动地延长的圆弧状的情况等相比，缩短该主切削刃8相对于加工物W的接触长度，可以抑制上述切削负荷本身的变化，同时，由于可以把连接刀片主体2侧面的主切削刃8的后隙面5制成平面状，所以，如上所述，通过将刀片安装座18的壁面18B，18C也制成平面状，可以将上述后隙面5贴紧于其上，可以获得高的刀片安装刚性。而且，如该第一种实施形式所述，如果利用第一、第二两个直线状部10、11将主切削刃8形成折线状的话，在它们交叉的上述端部10A处，可以将切屑分断成两个生成，在可以提高切屑处理性能的同时，由于在安装到切削工具上的状态下，位于外周侧的第一直线状部10的导角γ10大于位于内周侧的第二直线状部11的导角γ11，而且，由于该第二直线状部11的切削刃长度L比第一直线状部10的切削刃长度K长，所以例如在切削加工物W的上述平面部U时，可以专门利用上述第二直线状部11以小的进刀量加大进给，可以进行高效率的加工，另一方面，当切削进刀量大的竖立壁部V的切削时，使用从大导角的γ10的上述第一直线状部10至角刃7，可以抑制切削阻力的增大。
但是，在上述第一种实施形式中，利用第一、第二两段直线状部10、11构成主切削刃8，但也可以像图11所示的第三种实施形式的刀片31那样，主切削刃32延伸成一个直线状地形成，给予该主切削刃32一个单一的导角γ32。此外，当分别把主切削刃32，副切削刃9，以及凹部13看作一个边时，这种情况的刀片主体2呈偏九边形。然而，在这种情况下，可以将该主切削刃32的切削刃长度Q比第一种实施形式进一步缩短，也可以缩短与加工物W的接触长度，同时，该主切削刃32和与之连接的后隙面33的形成也变得很容易，进而，可以使由一个平面形成的后隙面33的面积比第一种实施形式中的连接第二直线状部11的后隙面5的面积大，从而，可以确保与刀片安装座18的壁面18B、18C贴紧的面积很大，所以可以进一步提高刀片安装刚性。此外，在该第三种实施形式中，将主切削刃32制成一个直线状，或者，在上述第一种实施形式中，用两个直线状部10、11构成主切削刃8，但是，当构成该主切削刃的直线为三个以上时，其切削刃的长度变长，与加工物的接触长度也加长，不能充分抑制切削负荷(阻力)的变化，同时，邻接的直线状部相互的交叉角也变大，所以减小了切屑的分断效果，而且高精度地形成这种多级弯折的主切削刃本身也是很困难的，所以，该主切削刃8、32如第一种、第三种实施形式所述的那样，优选地由一个直线或者最多两个直线构成。
进而，在第一种实施形式中，在上述主切削刃8上与角刃7相反侧的端部8A上，形成随着离开该端部8A，相对于在该端部8A处的主切削刃8的延长线(在第一种实施形式中为第二直线状部10的延长线)逐渐后退的副切削刃9，在刀片安装状态，随着相对于垂直于切削工具16的轴线0的平面P向切削工具内周侧靠近，该副切削刃9指向后端侧，以0～3°左右的角度，基本上沿该平面配置。从而，在加工物W上形成平面部U的情况下，即使如上所述加大进给，伴随着每个切削刃的进给，利用该副切削刃9将残留在平面部上的人字形部(切削工具痕迹)切削掉，提高加工面的精度。
此外，在该第一种实施形式中，如上所述，通过使刀片主体2是绕中心线C旋转120°对称，这样，在为了其副切削刃9沿着上述平面P将第一种实施形式的刀片1突出到前端侧安装的上述实施形式的切削工具中，在该副切削刃9的切削工具的内周侧配置凹部13，所述凹部13形成在与形成该副切削刃9和连接于其上的主切削刃8的边棱部相同的边棱部上。同时，该凹部13延伸的切线M方向相对于上述副切削刃9延伸的方向、即上述平面P以钝角交叉，随着向切削工具内周侧接近而向后端侧倾斜，而且，由于凹部13相对于该切线M凹入地形成，所以，根据上述第一种实施形式，在该副切削刃9的切削工具的内周侧，也可以确保加大利用副切削刃9切削的平面部U与前倾面3的边棱部或刀片主体2的侧面之间的间隔，可以防止切屑咬入该间隙部内，并防止损及上述平面部U的加工面的精度。进而，连接到该凹部13上的刀片主体2侧面的上述凹处12的底面12A也和突出到前端侧的主切削刃8或连接到副切削刃9上的后隙面5一样，相对于前倾面3成锐角交叉，给予退刀槽，所以，例如在该退刀槽的范围内，进行一面使切削工具主体1绕直线O旋转一面向该轴线O的方向的前端侧前进，一面依次切削平面部U的加工时，可以抑制指向切削工具前端的上述底面12A对平面部U的干扰，能够顺滑地进行这种加工。
此外，在该第一种实施形式中，由于上述副切削刃9形成凸圆弧状，尽管上述凹处12与凸部18D的卡合或紧固机构20产生的推压，即使万一在切削过程中刀片1围绕上述直线C移动，其上述弦不严格地位于上述平面P上时，也可以使副切削刃9描绘出的凸圆弧本身与刀片1移动之前重叠，从而，可以避免利用该副切削刃9加工的平面部U的加工面精度明显恶化。此外，为了可靠地达到这种效果，该副切削刃9构成的圆弧的半径R最好如第一种实施形式那样，在上述内切圆的直径D的1～100×D的范围内，当半径R小于这一范围时，有可能损害加大进给时的加工面精度，反之，当半径R大于这一范围时，副切削刃9有可能接近直线状。
但是，特别是在上述第一种实施形式等中，如上所述，通过伴随着在前倾面3上形成凹部13，在刀片主体2的侧面上形成凹处12，在切削工具主体16侧的刀片安装座18上形成能够与该凹处卡合的凸部18D，可以提高该刀片1的安装刚性、可靠地防止绕中心线C的旋转，所以，如果配备这种凹处12和凹部13，例如，如图12所示的第四种实施形式的刀片41那样，副切削刃42呈直线状延伸地形成，也可以相对于上述平面P构成0～3°左右的角度θ的方式将该副切削刃42安装到切削工具主体16上。此外，在每一切削刃的进刀量不太大的情况下，如图13所示的第五种实施形式的刀片51那样，即使将副切削刃52制成圆弧状，其半径B也小于第一种实施形式的半径R，根据情况，也可以不设置副切削刃。特别是，在第五种实施形式或不设置副切削刃的情况下，由于在前倾面3的一个边棱部上，凹部13占据的长度变长，所以，也可以确保与竖立壁部V或平面部U之间的间隔，可以进一步可靠地防止切屑等咬入该间隙内等。
此外，在所述第一～第五种实施形式中，刀片主体2如上所述，构成大致的正三角形(具体地说为偏六边形，更具体地说，当把主切削刃8、32看作一个边时为偏九边形，此外，当把主切削刃8看作第一、第二直线状部101、11两个边时为偏十二边形)的平板状，在其前倾面3的三个边棱部上分别形成主切削刃8、32以及副切削刃9、42、52和凹部13、32，但也可以例如将刀片主体形成大致的平行四边形等的平板状，在构成该大致的平行四边形形状的前倾面的锐角的角部上形成角刃，并且，在与该角部交叉的上述前倾面的边棱部中，在上述角刃的一个端部侧形成主切削刃，并根据需要形成副切削刃，而在另一个端部侧则形成凹部。但是，即使在这种情况下，为了确保与加工物的平面部的间隔，在形成上述主切削刃的边棱部上，在与连接该主切削刃的角刃的相反侧，优选地设置如上所述的凹部。
其次，图14至图16表示本发明的切削工具的第二种实施形式，与图5至图8所示的第一种实施形式的切削工具相同的部件赋予相同发标号，简化其说明。本实施形式是在多刃刀片式立铣刀中采用本发明的实施形式，该切削工具主体61构成相对外径而言、沿轴线O方向的长度比第一种实施形式的长度长的大致的圆柱形，其后端部构成沿该轴线O延伸的以该轴线O为中心的圆柱状的杆部62。此外，比该杆部62更靠近前端侧的切削工具主体61的前端部63制成其外周也以轴线O为中心，从该杆部62进一步缩径，向前端侧以小的角度逐渐缩径后，一面在侧视图中描绘出凹曲面状在外周侧上切，然后，以一定的外径形成至该切削工具主体61的前端面64，在该前端部63的外周上，形成在上述前端面64上开口、向后端侧延伸的容屑槽17...，利用紧固螺钉19和紧固机构20将上述第一种实施形式的刀片1可拆装地安装到在形成于指向该切削工具旋转方向T侧的壁面17A前端侧上的刀片安装座18上。
同时，在上述前端面64上，设置显示至少包含该切削工具的工具切削刃直径E的尺寸信息的标记65。这里，在本实施形式的切削工具中，和上述第一种实施形式一样，在刀片1中，突出到切削工具主体61的前端外周侧的角刃7位于距离轴线O最外周侧，该角刃7的径向方向外周侧的突出端围绕轴线O旋转的直径成为工具切削刃的直径E，将该数值原封不动(例如，本实施形式中为41mm)作为上述标记加以记载。此外，该标记65，例如用刻印等设置。
然而，在配备有这种轴状杆部62的切削工具中，一般如图14所示，将这种工具切削刃直径E等尺寸信息以及规格等刻印在该杆部62上标记出来，但另一方面，这种切削工具如图16所示，该杆部62被插入到形成在保持架66的前端部上的安装孔67内，并被保持在保持架66上，该保持架66通过将其后端部的锥形杆68插入安装到工作机械的主轴内围绕轴线O旋转进行切削加工，此外，在原封不动保持在保持架66的状态下，容纳保管到工作机械的储存容器等中。从而，在图16中虽然用实线表示，但表示在杆部62上的上述尺寸信息等实际上处于被保持架66覆盖隐蔽的状态，如果不逐个从保持架66上卸下切削工具主体61的话，就不可能加以确认。特别是，在现有技术这样的切削工具中，上述工具切削刃直径E和杆部62的外径一般地相互相等，从而，对于能够安装到上述安装孔67内的杆部62的外径，如果观察保持架66侧的标记的话，也可以确认工具切削刃的直径E，但是，最近，也开始使用设定成相对于这种杆部62的外径稍大1、2mm左右的工具切削刃直径E的切削工具，利用该杆部66侧的标记和目视不能正确地确认工具切削刃直径E。
因此，与此相对地，在上述第二种实施形式的切削工具中，由于如上所述，在切削工具主体61的前端面64上表示标记65，所以，即使由于将杆部62保持在保持架66内将其覆盖隐蔽，也可以很容易地确认该标记65。此外，该切削工具连同保持架66一起被容纳到储存容器内，在这种储存容器中，由于将保持架66的前端侧朝向该储存容器的容纳孔的开口部，所以，也可以很容易地确认标记65。此外，该标记65只要包含表示上述工具切削刃直径E的尺寸信息即可，也可以将其它尺寸信息和规格等一起标记出来。此外，不言而喻，也可以用刻印之外的方式表示标记65。进而，安装到第二种实施形式的切削工具主体61上的刀片以上述第一种实施形式的刀片1为首，可以是第二～第五种实施形式的刀片21、31、41、和51，以及上述大致为平行四边形等其它多边形的平板状的刀片。

Claims (10)

1、一种多刃刀片，其特征为，将构成呈多边形平板状的刀片主体的上述多边形的面作为前倾面，在该前倾面的拐角部上形成呈圆弧状的角刃，与此同时，在连接到该角刃的一个端部上的上述前倾面的边棱部上形成主切削刃，另一方面，在连接到上述角刃的另一个端部上的上述前倾面的边棱部上，与所述另一个端部邻接地形成凹部，所述凹部相对于在该角刃的另一个端部上的上述角刃的切线，凹向上述前倾面的内侧。
2、如权利要求1所述的多刃刀片，其特征为，上述凹部，与上述角刃的另一个端部连续地形成。
3、如权利要求1或权利要求2所述的多刃刀片，其特征为，上述凹部的底形成直线状。
4、如权利要求1或权利要求2所述的多刃刀片，其特征为，上述凹部的底形成凹曲线状。
5、如权利要求1或权利要求2所述的多刃刀片，其特征为，上述主切削刃形成在上述角刃的一个端部处的该角刃的切线方向上延伸的一条直线状，或者形成由该直线和在上述角刃相反侧的与该直线交叉成钝角的另一条直线构成的折线状。
6、如权利要求1或权利要求2所述的多刃刀片，其特征为，在连接到上述主切削刃的与上述角刃相反侧的端部上的上述前倾面的边棱部上，形成随着离开该端部、相对于在该端部上的上述主切削刃的延长线逐渐后退的副切削刃。
7、如权利要求6所述的多刃刀片，其特征为，上述副切削刃制成圆弧状。
8、如权利要求7所述的多刃刀片，其特征为，上述副切削刃构成的圆弧的半径，相对于内切于上述刀片主体的前倾面上的圆的直径D在1～100×D的范围内。
9、一种多刃刀片式切削工具，其特征为，以上述前倾面指向上述切削工具主体的旋转方向、同时使上述角刃突出到上述切削工具主体的前端部的外周侧的方式，将作为正多刃刀片的如权利要求1至权利要求8中任何一个所述的多刃刀片可拆装地安装到绕轴线旋转的切削工具主体的前端部外周上，并配设成，使连接到该角刃的一个端部上的上述主切削刃随着从该角刃的一个端部向上述切削工具的内周侧靠近而向前端侧倾斜地向该切削工具主体的前端侧突出，另一方面，该角刃的另一个端部的上述切线随着向上述轴线方向的后端侧靠近而向上述切削工具主体的内周侧倾斜。
10、如权利要求9所述的多刃刀片式切削工具，其特征为，在上述切削工具主体的后端部上形成沿上述轴线延伸的轴状杆部，同时，在该切削工具主体的前端面上，表示出至少包括工具切削刃的直径尺寸的尺寸信息。
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