切削鑲刀及切削工具、以及使用該切削工具的切削加工物的製造方法
2023-09-11 04:31:40
專利名稱：切削鑲刀及切削工具、以及使用該切削工具的切削加工物的製造方法
技術領域：
本發明涉及切削鑲刀及切削工具、以及使用該切削工具的切削加工物的製造方法。
背景技術：
作為切削鑲刀的一例，在日本特開2004-284010號公報中，公開了在俯視下為長方形狀的、可反轉型的切削鑲刀。並且，上述的切削鑲刀具有將基體以兩根軸線為中心扭轉的結構。然而，根據上述的切削鑲刀，若較大地確保切削刃的軸向前角，則需要較小地形成切削鑲刀的前傾角度。其結果是，在切削加工時，不能夠在後刀面和被切削件之間確保充分的后角，有由於兩者接觸產生摩擦熱而使切削鑲刀提前磨損之虞。
發明內容
本發明的課題之一在於提供一種能夠在減少基於主切削刃的切削阻力的同時抑制修光刃側的後刀面與被切削件的接觸的切削鑲刀及切削工具、以及使用該切削工具的切削加工物的製造方法。本發明的實施方式涉及的切削鑲刀具有上表面；下表面；側面，其具有分別與所述上表面及所述下表面連接且依次鄰接的第一側面、第二側面及第三側面；上切削刃，其具有位於所述上表面與所述第一側面的交線部的上主切削刃及位於所述上表面與所述第二側面的交線部中的所述上主切削刃側的上修光刃；下切削刃，其具有位於所述下表面與所述第三側面的交線部的下主切削刃及位於所述下表面與所述第二側面的交線部中的所述下主切削刃側的下修光刃，所述第二側面具有與所述上修光刃連接的上後刀面及與所述下修光刃連接的下後刀面，在側剖視下，隨著從所述上表面朝向所述下表面，所述上後刀面接近貫通所述上表面及所述下表面之間的中心軸且所述下後刀面離開所述中心軸。本發明的實施方式涉及的切削工具具有上述的切削鑲刀和安裝所述切削鑲刀的刀夾，在側視下，與所述刀夾的旋轉軸垂直的直線和所述上後刀面的傾斜角度0 2比所述刀夾的所述旋轉軸和與所述切削鑲刀的所述中心軸垂直的直線的傾斜角度e 3大。本發明的實施方式涉及的切削加工物的製造方法包括使上述的切削工具旋轉的工序；使旋轉的所述切削工具的所述上切削刃與被切削件接觸的工序；使所述切削工具離開所述被切削件的工序。根據本發明的實施方式涉及的切削鑲刀，在側剖視下，隨著從上表面朝向下表面，第二側面中的上後刀面接近貫通上表面及下表面之間的中心軸且第二側面中的下後刀面離開上述的中心軸。正因為如此，在安裝於刀夾時，不使切削鑲刀向刀夾的旋轉方向的行進方向側(前方)較大地前傾，就能夠在被切削件的精加工表面和第二側面的各後刀面之間確保較大的后角。並且，由於在第二側面具有向上後刀面和下後刀面這兩個相互不同的方向傾斜的兩個後刀面的雙方，所以即使在將切削鑲刀的上表面及下表面的任一個朝向刀夾的旋轉方向的行進方向側安裝的情況下，也能夠呈現上述的效果。在另一方面，不需要為了確保較大的后角而使切削鑲刀較大地前傾，因此能夠較大地確保上主切削刃的軸向前角(axial rake angle)。換言之,能夠在較小地形成切削鑲刀的上主切削刃的傾斜本身的同時減少切削阻力，因此不需要將 切削鑲刀的厚度形成為大到確保期望的強度以上，從而產生減少材料成本的優點。
圖I是表示本發明的實施方式涉及的切削鑲刀的圖，(a)是立體圖，(b)是俯視圖(上視圖)。圖2是表示圖I的切削鑲刀的側視圖，(a)是如圖I (b)的箭頭A所示那樣從第一側面側觀察的側視圖，(b)是如圖1(b)的箭頭B所示那樣從第二側面側觀察的側視圖。圖3是表示圖2(b)的切削鑲刀的放大剖視圖，(a)是a-a線的局部放大剖視圖，(b)是b-b線的局部放大剖視圖，(c)是c-c線的局部放大剖視圖，(d)是d-d線的局部放大剖視圖。圖4是表示本發明的實施方式涉及的切削工具的圖，(a)是立體圖，(b)是側視圖，(C)是前端視圖。圖5是表示圖4的切削工具的前端部的局部放大側視圖。圖6(a) (C)是按工序順序表示本發明的實施方式涉及的切削加工物的製造方法的立體圖。
具體實施例方式〈切削鑲刀〉以下，參照圖I 圖3對本發明的實施方式涉及的切削鑲刀(以下，有時稱為「鑲刀」)進行詳細說明。如圖I及圖2所示那樣，本實施方式的鑲刀I大略具有上表面2、下表面3、分別與上表面2及下表面3連接的側面4、貫通上表面2及下表面3之間的貫通孔6、位於上表面2與側面4的交線部的上切削刃5、及位於下表面3與側面4的交線部的下切削刃5P。側面4具有依次鄰接的第一側面41、第二側面42、第三側面43及第四側面44。如圖I (b)所示那樣，鑲刀I在俯視下為將第一側面41側的外緣作為長邊且將第二側面42側的外緣作為短邊的長方形狀(四邊形狀)。因此，與第一側面41成對的第三側面43位於第一側面41的相反側，與第二側面42成對的第四側面44位於第二側面42的相反側。由於第三側面43及第四側面44分別與第一側面41及第二側面42的結構相同，所以只要不作特別的說明，在以下用對第一側面41及第二側面42的說明代替對第三側面43及第四側面44的說明。在此，只要不在本說明書中作特別記載，俯視是指從上表面2側觀察鑲刀I的狀態。另外，在本實施方式的鑲刀I中，圖1(b)所示的在俯視下的自第一側面41至第三側面43的距離Wl (寬度)大於圖2 (a)所示的在側視下的自上表面2至下表面3的距離W2(厚度)大。即，本實施方式的鑲刀I為所謂橫型的鑲刀I。正因為如此，由於鑲刀I的寬度較大，因此能夠將後述的前刀面8及立起面9形成為期望的大小、形狀，從而能夠使切屑的排出性提高。需要說明的是，作為鑲刀I的大小，例如將在俯視下的大致四邊形狀的長邊設為6 30mm左右,將短邊設為4 16mm左右即可,另外,將自上表面2至下表面3的厚度設為3 7_左右即可。在此，在以下只要不作特別記載，厚度是指在側視下上表面2中的位於最上方的部位至下表面3中的位於最下方的部位的距離中的與鑲刀I的中心軸SI平行的線段。在本說明書中只要不作特別記載，側視是指朝向第一側面41觀察鑲刀I的狀態。鑲刀I的中心軸SI是指貫通上表面2及下表面3之間的軸，在俯視下使鑲刀I旋轉時成為旋轉軸的軸。另外，鑲刀I例如能夠使用超硬合金、陶瓷或金屬陶瓷等硬質材料或者用PVD或CVD等方法在這些母材料上塗敷TiC、TiN、TiCN或Al2O3等硬質膜而成的材料。從耐崩刀性及塗敷層的穩定性的觀點出發，優選使用在超硬合金上進行了 PVD塗敷的材料。
以下，依次對鑲刀I的各構成要素進行說明。首先，上切削刃5如上述那樣位於上表面2與側面4的交線部且具有上主切削刃51及上修光刃52。上主切削刃51位於上表面2與第一側面41的交線部，上修光刃52位於上表面2與第二側面42的交線部中的上主切削刃51側。如此，在本實施方式中，將側面4中的形成上主切削刃51的部位和形成上修光刃52的部位如第一側面41及第二側面42那樣設為不同的側面，因此將上主切削刃51及沿其配置於上表面2的前刀面8及立起面9和相對於上修光刃52的後述的上後刀面42a作為適於各自的作用的結構進行設計變得比較容易。進而，在本實施方式中，上主切削刃51及上修光刃52經由上拐角切削刃53連接。並且，本實施方式的鑲刀I能夠使用包括上主切削刃51、上修光刃52及上拐角切削刃53的拐角進行一切削加工。需要說明的是，如上述那樣，鑲刀I如圖1(a)所示那樣，與上表面2側同樣，在下表面3與側面4的交線部也具有下切削刃5P。下切削刃5P與上切削刃5同樣，具有下主切削刃51P、下修光刃52P及連接兩者的下拐角切削刃53P。在使用下主切削刃51P進行切削加工的情況下，能夠將後述的上表面2的平坦面21作為向圖4所示的刀夾10安裝的安裝座面使用。即，本實施方式的鑲刀I能夠分別將上表面2側和下表面3側使用於切削加工，因此下表面3側的下主切削刃51P以在使鑲刀I上下反轉的狀態能夠使用的方式成為使上表面2側的上主切削刃51反轉的形狀。需要說明的是，由於上切削刃5與下切削刃5P除了上下面相反以外具有相同的結構，所以只要不作特別的說明，在以下將用對上切削刃5的說明代替對下切削刃5P的說明。在這點上，對其他的各結構也同樣。即，上切削刃5及下切削刃5P以與圖2(b)的紙面垂直的線且通過鑲刀I的寬度及厚度的中點IM的軸線為中心成為旋轉對稱。正因為如此，在本實施方式涉及的鑲刀I中，能夠使用分別在上表面2及下表面3的兩個部位、共計四個部位的拐角進行切削加工。另一方面，本實施方式的上切削刃5具有的上主切削刃51如上述那樣,位於上表面2與第一側面41的交線部，為在切削作用中對切屑生成發揮主要作用的切削刃。上主切削刃51如圖1(b)所示那樣，具有在俯視下隨著離開上修光刃52側而朝向外側的平緩的凸狀的曲線，並且如圖2(a)所示那樣，在側視下隨著離開上修光刃52側而向下方傾斜成平緩的凹狀的曲線狀。根據前者的結構，在切削加工時安裝於刀夾10的上主切削刃51的旋轉軌跡能夠描繪同一圓筒面，從而能夠使圖6所示的被切削件100的外周加工面的平滑性提高。根據後者的結構，能夠減少切削加工時施加於上主切削刃51的切削阻力。在此，如圖2(a)所示那樣，上主切削刃51在側視下隨著離開上修光刃52而向下方以傾斜角度X傾斜，傾斜角度X隨著離開上修光刃52側而逐漸變小。同樣，下主切削刃51P在側視下如圖2(a)所示那樣，隨著離開下修光刃52P而向上方以傾斜角度Y傾斜，傾斜角度Y隨著離開下修光刃52P側而逐漸變小。需要說明的是，傾斜角度X、Y是指相對於與中心軸SI垂直的基準線Slb的傾斜角度。上修光刃52如上述那樣，位於上表面2與第二側面42的交線部中的上主切削刃51偵彳，為具有使圖6所示的被切削件100的精加工表面102平滑的作用的切削刃。在本實施方式中，在切削加工時將上表面2與第二側面42的交線部中的主要從上主切削刃51 (上拐角切削刃53)側端部至中央部的區域作為上修光刃52使用。 另外，在本實施方式中，上修光刃52如圖1(b)及圖2(b)所示那樣，為直線狀且與中心軸SI大致垂直。在此，上修光刃52除了與中心軸SI大致垂直的情況以外，從使被切削件100的精加工表面102的表面粗糙度提高而得到光澤的觀點出發，可以以相對於中心軸SI具有稍微傾斜的方式設定。作為具體例，如圖1(b)所示那樣，上修光刃52具有自通過中心軸SI且與上主切削刃51的中點51M的切線L2正交的基準線LI的距離W3隨著從第一側面41側朝向第三側面43側而變長的部位即可。即，上修光刃52具有隨著從第一側面41側朝向第三側面43側而向外側凸起的結構。並且，自基準線LI的距離W3在上表面2與第二側面42的交線部中的中央區域52M變得最大。上拐角切削刃53如圖1(b)所示那樣，介於上主切削刃51和上修光刃52之間，並且，形成在俯視下向外側凸起的曲線狀。上拐角切削刃53具有抑制上主切削刃51與上修光刃52的交叉部的缺損的作用。其次，上表面2如圖I (a)所示那樣，具有沿上主切削刃51配置且隨著離開上主切削刃51而向下方傾斜的前刀面8、及為貫通孔6的周圍且在離開上主切削刃51的部位在側視下至少一部分與上主切削刃51相比位於上方的平坦面21。需要說明的是，在本實施方式中，上表面2與下表面3具有相同的結構，因此只要不作特別說明，在以下省略下表面3的說明。前刀面8具有通過在切削加工時與在上主切削刃51生成的切屑接觸而產生切屑的變形或切屑的行進方向的變更、從而將切屑向外部順暢地排出的作用。前刀面8可以與上主切削刃51連續，也可以經由所謂刃帶部(刃帶面)設置。另外，前刀面8可以具有平面狀的部分，也可以具有曲面狀的部分。在此，平面狀不僅包括嚴格意義上的平面，只要呈現其功能則也可以包括若干的凹凸或彎曲。這一點對曲面也同樣。平坦面21為將鑲刀I安裝於刀夾10時至少其一部分具有作為安裝座面的功能的部位。在本實施方式中，從在適當的位置對在切削加工時產生的切削力確保充分的約束力的觀點出發，如圖1(b)所示那樣，與後述的上後刀面42a側相比在下後刀面42b側較大地構成平坦面21的區域。需要說明的是，在本實施方式中，上表面2如圖1(a)所示那樣，還具有與前刀面8的至少一部分連續配置且隨著離開上主切削刃51而向上方傾斜的立起面9。
並且，在上主切削刃51的內側區域，相對於前刀面8中的位於遠離上修光刃52 —側的第一端部81經由立起面9而與平坦面21連續，前刀面8中的位於接近上修光刃52 —側的第二端部82與平坦面21直接連續。上表面2還可以在前刀面8和立起面9之間具有平坦的底部。另一方面，在本實施方式中，在上修光刃52的內側區域52A沒有如上述的立起面9那樣向上方傾斜的部位，與上述的前刀面8相當的部位與平坦面21連續。貫通孔6為貫通上表面2及下表面3之間的孔，為在將鑲刀I安裝於刀夾10時用於插入緊固螺釘或安裝用的螺栓的孔。如此，將螺釘插入貫通上表面2和下表面3的貫通孔6而將鑲刀I向刀夾10安裝，因此與所謂的縱型鑲刀相比，不需要將鑲刀I的厚度形成為大到所需以上，所以能夠減少材料成本。需要說明的是，在本實施方式的鑲刀I中，如圖1(a)所示那樣，鑲刀I的中心軸SI通過貫通孔6的中心。其次，側面4如上述那樣，具有分別與上表面2及下表面3連接且依次鄰接的第一側面41、第二側面42及第三側面43。另外，在本實施方式中，側面4如圖I所示那樣，還具有介於第一側面41和第二側面42之間且在俯視下向外側彎曲的拐角側面45。需要說明的 是，側面4的各側面的至少一部分作為約束面發揮作用。即各約束面基於向刀夾10的安裝方向，而作為對刀夾10的安裝面發揮作用。另外，側面4的各側面也具有在切削加工時作為避開與被切削件100的接觸的所謂後刀面的功能。第一側面41如圖2(a)所示那樣，與上主切削刃51對應配置，並且為大致平面。第二側面42如圖1(a)或圖2(b)所示那樣，具有與上修光刃52對應配置的上後刀面42a和與下修光刃52P對應配置的下後刀面42b。並且如圖3(a)或圖3(b)所示那樣，在側剖視下，隨著從上表面2朝向下表面3，上後刀面42a接近中心軸SI且下後刀面42b離開中心軸SI。正因為如此，在安裝於刀夾10時，不使鑲刀I向刀夾10的旋轉方向的行進方向側(前方)較大前傾，就能夠在被切削件100的精加工表面102和第二側面42的各後刀面42a、42b之間確保較大的后角。並且，由於在第二側面42具有向上後刀面42a和下後刀面42b這兩個相互不同的方向傾斜的兩個後刀面的雙方，所以即使在將鑲刀I的上表面2及下表面3的任一面朝向刀夾10的旋轉方向的行進方向側安裝的情況下，也能夠呈現上述的效果。在另一方面，不需要為了確保較大的后角而使鑲刀I較大地前傾，因此能夠較大地確保上主切削刃51的軸向前角。換言之，能夠在較小地形成鑲刀I的上主切削刃51的傾斜本身的同時減少切削阻力，因此不需要將鑲刀I的厚度形成為大到確保期望的強度以上，從而產生減少材料成本的優點。更加具體而言，如圖3(a)或圖3(b)所示那樣，在側剖視下，上後刀面42a相對於中心軸SI (基準線Sla)以傾斜角度a傾斜，下後刀面42b相對於中心軸SI (基準線Sla)以傾斜角度0傾斜，在本實施方式中，傾斜角度a與傾斜角度P相同。另外，在實施方式中，傾斜角度a比上述的傾斜角度X小，傾斜角度@比上述的傾斜角度Y小。需要說明的是，在圖3(a)或圖3(b)中，基準線Sla為表示與中心軸SI平行的直線的線。需要說明的是，在側剖視下，上後刀面42a及下後刀面42b的各自的至少一部分為直線狀。在此，上後刀面42a的側剖視是指在與基準線LI正交且與中心軸SI平行的面截斷的剖視。同樣，下後刀面42b的側剖視是指在與基準線LI正交且與中心軸SI平行的面截斷的剖視。另一方面，如圖3(d)所示那樣，在通過鑲刀I的厚度方向的中心的d-d線的截面中，上後刀面42a與下後刀面42b形成相同的形狀，第二側面42作為整體成為左右對稱的結構。相對於此，如圖3(c)所示那樣，在通過鑲刀I的厚度方向中的上表面2側的c-c線的截面中，上後刀面42a與下後刀面42b相比向外側突出，第二側面42作為整體不是左右對稱的結構。
另外，第二側面42還具有位於上後刀面42a和下後刀面42b之間且與上後刀面42a及下後刀面42b相比向外側突出的邊界部42c (中央部)。在本實施方式中，邊界部42c如圖I (a)所示那樣，從上表面2配置至下表面3。另外，邊界部42c如圖2 (b)所示那樣，為直線狀且與中心軸SI平行。在上剖視下，在第二側面42中，自通過中心軸SI且與上主切削刃51的中點51M的切線L2正交的基準線LI的距離在第一側面41側的端部為最小，在中央部42M為最大，並且上後刀面42a及下後刀面42b均在內側具有凹陷的凹部。另外，在上剖視下，第二側面42中的中央部42M向外側突出。需要說明的是，在本實施方式中，中央部42M位於上剖視下的第二側面42的中點。如圖3(a)或圖3(b)所示那樣，在上剖視下，上後刀面42a在第一側面41側具有直線狀部位，下後刀面42b在第三側面43側具有直線狀部位。在此，第二側面42的上剖視是指在與中心軸SI垂直的面截斷第二側面42的剖視。拐角側面45如圖I所示那樣，與拐角切削刃53對應配置，在本實施方式中為比較平穩的曲面狀。其次，參照圖4及圖5說明本發明的實施方式涉及的切削工具。如圖4及圖5所示那樣，本實施方式的切削工具20為將多個上述的鑲刀I安裝於刀夾10的外周前端部的切削工具。如圖4所示那樣，刀夾10在其外周前端部具有沿周向相互隔開間隔的多個鑲刀槽11。鑲刀槽11如圖4(c)所示那樣，為在前端視下將刀夾10的外周前端部切成大致V字狀而成的缺口部分，並且，由其缺口形成的多個安裝面作為鑲刀I的安裝部位發揮作用。並且，將鑲刀I各一個分別安裝於各鑲刀槽11。作為鑲刀I的安裝方法，例如能夠舉出將緊固螺釘61插入鑲刀I的貫通孔6，使緊固螺釘61的前端部螺合於形成於刀夾10的安裝面的螺釘孔的方法等。需要說明的是，作為鑲刀I的其他的安裝方法，例如能夠舉出夾緊結構等。鑲刀I以使上表面2朝向用圖4(C)及圖5的箭頭C表示的旋轉方向的前方(行進方向側)且第一側面41及第二側面42位於刀夾10的前端外周側的方式安裝於刀夾10。此時，鑲刀I以上主切削刃51從刀夾10的外周突出且上修光刃52從刀夾10的前端突出的方式安裝於刀夾10。另外，鑲刀I的側面4中的不有助於切削加工的面即第三側面43及第四側面44分別與刀夾10的抵接面(未圖示)抵接而相互拘束。如以上那樣，將鑲刀I安裝於刀夾10而形成切削工具20，使用上主切削刃51及上修光刃52進行被切削件100的切削加工。更加具體而言，在本實施方式中，鑲刀I相對於刀夾10以以下的狀態安裝。即，如圖5所示那樣，以上主切削刃51具有正的軸向前角0 I的方式配置，且以第二側面42的上後刀面42a具有正的實后角9 2的方式配置。根據前者的結構，能夠減少施加於上主切削刃51的切削阻力。根據後者的結構，能夠抑制上後刀面42a的損傷及提高被切削件100的精加工表面102的表面粗糙度。如此，根據本實施方式涉及的鑲刀1，能夠得到提高向刀夾10的安裝自由度及基於此的優異的作用效果。在此，軸向前角0 I是指相對於與刀夾10的旋轉軸S2平行的直線S2a的傾斜角度，實后角9 2是指相對於與刀夾10的旋轉軸S2垂直的直線S2b的傾斜角度。作為具體例，優選將上主切削刃51的軸向前角0 1在上修光刃52側的端部設為大約5 15°。並且，優選第二側面42的上後刀面42a具有大約5 15°的實后角0 2。另外，在本實施方式中，鑲刀I如圖5所示那樣，在側視切削工具20的情況下以鑲刀I中的刀夾10的後端部側用刀夾10的旋轉軸S2(直線S2a)作為基準以傾斜角度0 3向刀夾10的旋轉方向的前方傾斜的方式配置。傾斜角度0 3例如優選為大約3 10°。通 過如此設置傾斜角度0 3，能夠更大地形成第二側面42的上後刀面42a的實后角0 2。其結果是，能夠在切削加工時進一步減少鑲刀I與被切削件100的接觸。在此，傾斜角度0 3是指刀夾10的旋轉軸S2(直線S2a)和與鑲刀I的中心軸SI垂直的直線L3形成的角度。另外，直線L3為通過鑲刀I的第四側面44的中央部的直線。如以上那樣，在將鑲刀I安裝於刀夾10時，如圖5所示那樣，在側視安裝於刀夾10的鑲刀I的情況下，優選上後刀面42a相對於與旋轉軸S2垂直的直線S2b的傾斜角度(與實后角對應)9 2比鑲刀I相對於與旋轉軸S2平行的直線S2a的傾斜角度0 3 (前傾角度)大。由此，能夠減少基於上主切削刃51的切削阻力，並且能夠抑制上後刀面42a的損傷及提高被切削件100的精加工表面102的表面粗糙度。需要說明的是，優選上修光刃52配置為相對於與刀夾10的旋轉軸S2垂直的直線S2b隨著朝向圖5的縱深方向而具有大約0 0.5°的傾斜。另外，優選配置為上表面2與第二側面42的交線部中的作為上修光刃52實質上不使用的非切削區域即上述的交線部中的從中央部至與上拐角切削刃53相反側的端部的區域相對於與刀夾10的旋轉軸S2垂直的直線S2b具有大約0 2°的傾斜。如此，在切削加工時非切削區域離開被切削件100的精加工表面102，因此能夠減少相互的接觸從而能夠抑制非切削區域的損傷。另外，優選將鑲刀I相對於刀夾10的徑向前角(radial rake angle)設定為大約-5 -40°。需要說明的是，如本實施方式那樣在能夠用上表面2側及下表面3側的兩個面進行切削的鑲刀I中，在用上表面2側切削的情況下，從抑制鑲刀I的下表面3與側面4的交線部幹涉被切削件100的加工壁面的觀點出發，優選將徑向前角設定為比-40°大的值，從通過將上後刀面42a的實后角9 2較小地形成而抑制刀尖強度的降低的觀點出發，優選設定為比-5°小。通過使具有以上那樣結構的切削工具20以刀夾10的旋轉軸S2為中心向箭頭C方向旋轉，用上主切削刃51及上修光刃52對被切削件100進行切削。其次，參照圖6對本發明的實施方式涉及的切削加工物的製造方法進行說明。在開始被切削件100的切削加工之前，如上述那樣準備將多個鑲刀I安裝於刀夾10的切削工具20。另外，如圖6所示那樣，切削工具20以刀夾10的旋轉軸S2與被切削件100中的被切削而成為壁面101的面大致平行的方式配置。並且，如圖6(a)所示那樣，將被切削件100固定於銑床床部等(未圖示)，使切削工具20向箭頭D方向移動並設定適當的進刀量。
接著，如圖6(b)所示那樣，使切削工具20 —邊以刀夾10的旋轉軸S2為中心向箭頭C方向旋轉,一邊向箭頭E方向進給(移動)。由此,上主切削刃51與位於進給方向的前方的被切削件100的圓弧狀的部分接觸，切削與進刀量對應的區域。此時，在多個鑲刀I依次進入切削區域進行切削時，在被切削件100的表面(底面)剩下圓弧狀的條紋(切削痕)。該圓弧狀的條紋用上修光刃52切削，從而形成平滑的表面。接著，如圖6(c)所示那樣，在切削工具20通過被切削件100後，將切削工具20向箭頭F方向提升，由此切削工具20離開被切削件100。經過以上的各工序，製造具有壁面101及精加工表面102的切削加工物110。BP,在本實施方式的切削加工物的製造方法中，通過依次進行使切削工具20旋轉且各鑲刀I與被切削件100接觸而進行切削，接著使切削工具20離開被切削件100的工序而製造切削加工物110。需要說明的是，在本實施方式中，作為被切削件100的材質，例如能夠使用碳素 鋼、合金鋼、鑄鐵、模具鋼、不鏽鋼或鋁等，不過也可以代替於此而使用彈性係數較小的鈦合金等。根據本實施方式涉及的切削工具20，在將鑲刀I安裝於刀夾10時，不使鑲刀I向刀夾10的旋轉方向的行進方向側較大地前傾，就能夠在第二側面42和被切削件100的精加工表面102之間確保較大的后角，因此，即使在切削彈性係數較小的被切削件100的情況下，也能夠通過在被切削件100和後刀面42a、42b之間確保的空間抑制兩者的接觸，從而能夠提高被切削件100的精加工表面102的表面粗糙度及通過抑制後刀面42a、42b的磨損而提高工具壽命。需要說明的是，在繼續進行切削加工時，反覆進行保持使切削工具20旋轉的狀態且使切削工具20的上切削刃5與被切削件100的同一部位或不同部位接觸的、如上述的圖6(b)及如圖6(c)所示的工序即可。並且，當使用的上切削刃5磨損時，使鑲刀I以中心軸SI為軸旋轉180°，或者將上表面2和上表面3反轉，使用未使用的上切削刃5或下切削刃5P進行切削即可。需要說明的是，本發明並不限定於上述的實施方式，在本發明的範圍內能夠施加眾多的修正及變更。例如，在上述的實施方式中，將在俯視下的鑲刀I的形狀設為大致四邊形狀(大致長方形狀)，但代替於此，例如能夠設為三角形、五邊形、六邊形、八邊形等大致多邊形。尤其從有效地配置上下的主切削刃和上下的修光刃的觀點出發，優選為具有偶數邊的多邊形狀。另外，在上述的實施方式涉及的鑲刀I中，上主切削刃51如圖1(b)所示那樣，具有在俯視下隨著離開上修光刃52側而朝向外側的平緩的凸狀的曲線，並且如圖2(a)所示那樣，在側視下隨著離開上修光刃52側而朝向下方傾斜成平緩的凹狀的曲線狀。代替於此，也可以設為上主切削刃51具有在俯視下隨著離開上修光刃52側而朝向內側的平緩的凹狀的曲線，並且在側視下隨著離開上修光刃52側而朝向上方傾斜成平緩的凸狀的曲線狀的結構。在該情況下，在上切削刃5與被切削件100接觸時，容易從被切削件100中的平面狀的部分使其依次接觸，因此能夠抑制上拐角切削刃53等缺損且抑制機器振動。具體而言，不是從上拐角切削刃53進入被切削件100，而為上主切削刃51從被切削件100的端面接觸，因此尤其在高進給加工或加工高硬度材料的條件下，能夠較小地形成衝擊且能夠抑制上拐角切削刃53的缺損，因此結果是能夠抑制使被切削件100的加工面惡化的狀況。另外，作為其他的例子，從儘量較大地確保用於將鑲刀I安裝於刀夾10的拘束面的觀點出發，上主切削刃51也可以設為在俯視下為直線狀且在側視下為直線狀的結構。另外，在上述的實施方式中，邊界部42c設為直線狀且與中心軸SI平行。代替於此，也可以設為隨著從上表面2朝向下表面3，邊界部42c從第三側面43側接近第一側面41側那樣的結構。如此，在與上述的實施方式比較的情況下，在第二側面42的寬度為相同的情況下，能夠分別較大地確保上修光刃52的長度及下修光刃52P的長度。換言之，在保持了上修光刃52的長度及下修光刃52P的長度的 情況下，能夠較窄地設定第二側面42的寬度。需要說明的是，作為另一變形例也可以是在俯視下邊界部42c隨著從上表面2朝向下表面3而形成凹狀。另外，在本實施方式中，在使切削工具20旋轉的狀態下向被切削件100進給，代替於此，也可以通過使切削工具20在規定位置旋轉，且使被切削件100向切削工具20進給而進行切削加工。另外，在上述的實施方式中，作為工具機舉例出了銑床，但也可以代替於此，如車床那樣通過使不旋轉的切削工具20與旋轉的被切削件100接觸而進行切削加工。
權利要求
1.一種切削鑲刀，具有 上表面； 下表面； 側面，其具有分別與所述上表面及所述下表面連接且依次鄰接的第一側面、第二側面及第三側面； 上切削刃，其具有位於所述上表面與所述第一側面的交線部的上主切削刃及位於所述上表面與所述第二側面的交線部中的所述上主切削刃側的上修光刃； 下切削刃，其具有位於所述下表面與所述第三側面的交線部的下主切削刃及位於所述下表面與所述第二側面的交線部中的所述下主切削刃側的下修光刃， 所述第二側面具有與所述上修光刃連接的上後刀面及與所述下修光刃連接的下後刀面， 在側剖視下，隨著從所述上表面朝向所述下表面，所述上後刀面接近貫通所述上表面及所述下表面之間的中心軸且所述下後刀面離開所述中心軸。
2.根據權利要求I所述的切削鑲刀，其中， 在側剖視下，所述上後刀面相對於所述中心軸以傾斜角度α傾斜， 在所述第一側面的側視下，所述上主切削刃隨著離開所述上修光刃而向下方以傾斜角度X傾斜， 所述傾斜角度α比所述傾斜角度X小。
3.根據權利要求I所述的切削鑲刀，其中， 在側剖視下，所述下後刀面相對於所述中心軸以傾斜角度β傾斜， 在所述第一側面的側視下，所述下主切削刃隨著離開所述下修光刃而向上方以傾斜角度Y傾斜， 所述傾斜角度β比所述傾斜角度Y小。
4.根據權利要求I所述的切削鑲刀，其中， 在側剖視下，所述上後刀面相對於所述中心軸以傾斜角度α傾斜， 在側剖視下，所述下後刀面相對於所述中心軸以傾斜角度β傾斜， 所述傾斜角度α與所述傾斜角度β相同。
5.根據權利要求I所述的切削鑲刀，其中， 所述第二側面還具有位於所述上後刀面和所述下後刀面之間的邊界部。
6.根據權利要求5所述的切削鑲刀，其中， 在俯視下，所述邊界部與所述上後刀面及所述下後刀面相比向外側突出。
7.根據權利要求5或6所述的切削鑲刀，其中， 所述邊界部從所述上表面配置至所述下表面。
8.根據權利要求5 7中任一項所述的切削鑲刀，其中， 在側視下，所述邊界部為直線狀。
9.根據權利要求5 7中任一項所述的切削鑲刀，其中， 所述邊界部隨著從所述上表面朝向所述下表面而從所述第三側面側接近所述第一側面側。
10.根據權利要求5 9中任一項所述的切削鑲刀，其中，所述邊界部隨著從所述上表面朝向所述下表面而呈凹狀。
11.根據權利要求I所述的切削鑲刀，其中， 在俯視下，所述上修光刃具有自通過所述中心軸且與所述上主切削刃的中點的切線正交的基準線的距離隨著從所述第一側面側朝向所述第三側面側而變長的部位。
12.根據權利要求I所述的切削鑲刀，其中， 在俯視下，所述上修光刃的自通過所述中心軸且與所述上主切削刃的中點的切線正交的基準線的距離在所述上表面與所述第二側面的交線部中的中央區域為最大。
13.根據權利要求I所述的切削鑲刀，其中， 所述上切削刃還具有位於所述上主切削刃和所述上修光刃之間且在俯視下具有向外側凸出的曲線狀的上拐角切削刃。
14.根據權利要求I所述的切削鑲刀，其中， 在俯視下的形狀為將所述第一側面側的外緣作為長邊且將所述第二側面側的外緣作為短邊的長方形狀。
15.根據權利要求I所述的切削鑲刀，其中， 還具有貫通所述上表面及所述下表面之間的貫通孔。
16.一種切削工具，具有權利要求I 15中任一項所述的切削鑲刀和安裝所述切削鑲刀的刀夾， 在側視下，與所述刀夾的旋轉軸垂直的直線和所述上後刀面的傾斜角度Θ2比所述刀夾的所述旋轉軸和與所述切削鑲刀的所述中心軸垂直的直線的傾斜角度Θ 3大。
17.根據權利要求16所述的切削工具，其中， 以所述上主切削刃相對於所述刀夾的所述旋轉軸具有正的軸向前角的方式將所述切削鑲刀安裝於所述刀夾。
18.一種切削加工物的製造方法，包括 使權利要求16或17所述的切削工具旋轉的工序； 使旋轉的所述切削工具的所述上切削刃與被切削件接觸的工序； 使所述切削工具離開所述被切削件的工序。
全文摘要
本發明提供一種切削鑲刀、具有該切削鑲刀的切削工具及使用該切削工具製造切削加工物的方法。本發明的實施方式涉及的鑲刀具有上表面；下表面；側面，其具有依次鄰接的第一～第三側面；上切削刃，其具有位於上表面與第一側面的交線部的上主切削刃及位於上表面與第二側面的交線部中的上主切削刃側的上修光刃；下切削刃，其具有位於下表面與第三側面的交線部的下主切削刃及位於下表面與第二側面的交線部中的下主切削刃側的下修光刃，第二側面具有與上修光刃連接的上後刀面及與下修光刃連接的下後刀面，在側剖視下，隨著從上表面朝向下表面，上後刀面接近貫通上表面及下表面之間的中心軸且下後刀面離開所述中心軸。
文檔編號B23C5/10GK102958634SQ20118003178
公開日2013年3月6日 申請日期2011年9月15日 優先權日2010年10月5日
發明者石寬久 申請人:京瓷株式會社