磨削形成方法以及旋轉切削工具的製作方法
2023-05-27 04:35:56 1
專利名稱：磨削形成方法以及旋轉切削工具的製作方法
技術領域：
本發明涉及磨削形成方法以及旋轉切削工具。
背景技術：
例如在專利文獻1中所公開的普通的具有三個以上底刃(底刃)的
多刃球頭立銑刀(ball end mill)形成如下的結構在工具主體的外周形 成有多條從工具尖端朝向基端側的螺旋狀的切屑排出槽，且在該切屑排 出槽的前刀面(卞〈V、面)與所述工具主體的尖端後刀面(逃(f面)交 叉的交叉稜線部上分別設有底刃，該尖端後刀面是通過與高速旋轉的旋 轉磨石接觸並複製所述旋轉磨石的移動軌跡而磨削形成的。
具體而言，該尖端後刀面是通過使旋轉磨石相對於設置在尖端後刀 面與切屑排出槽的前刀面的交叉稜線部上的底刃呈直角地交叉(使底刃 與旋轉磨石的旋轉軸大致平行的狀態)、並使工具主體和旋轉磨石相對移 動而磨削形成的。
專利文獻l:日本特開2005—224898號公報
但是，例如在四刃以上的球頭立銑刀中，或者為了降低切削阻力而 將底刃以不等分而不是等分的方式配置在工具主體的圓周方向上的三刃 球頭立銑刀中，在以使旋轉磨石相對於底刃呈直角地交叉的方式磨削形 成尖端後刀面的情況下，在磨削形成一個尖端後刀面的工具中心側時， 會產生旋轉磨石也與該一個尖端後刀面所涉及的底刃以外的其他底刃接 觸使得底刃的工具中心側的切削作用下降的問題。
發明內容
本發明就是為了解決上述問題同時改善切削加工面粗糙度而完成 的。本發明提供下述的實用性極其優異的磨削形成方法以及旋轉切削工具在利用旋轉磨石磨削形成一個尖端後刀面的工具中心側時，通過使 旋轉磨石的旋轉方向相對於底刃以小於90。的角度交叉，由此不僅不會磨 削其他底刃，而且能夠降低切削加工面粗糙度。 參照附圖對本發明的主旨進行說明。
第一方面所述的磨削形成方法是使用旋轉磨石6在三刃以上的旋轉
切削工具的工具主體1的尖端面上磨削形成尖端後刀面4的該尖端後刀 面4的磨削形成方法中，所述旋轉切削工具在工具主體1的外周形成有 多條從工具尖端朝向基端側的螺旋狀的切屑排出槽2，且在該切屑排出槽 2的前刀面3與所述工具主體1的尖端後刀面4交叉的交叉稜線部上分別 設有底刃5，其特徵在於，在磨削形成一個尖端後刀面4的工具中心側的 預定範圍時，使所述旋轉磨石6的旋轉方向A相對於磨削形成的所述一 個尖端後刀面4所涉及的一個底刃5成小於90。的交叉角度ct進行磨削， 以免所述旋轉磨石6與所述一個底刃5以外的其他底刃5幹涉。
並且，根據第一方面所述的磨削形成方法，第二方面所述的磨削形 成方法的特徵在於，所述交叉角度a設定為30。 65。。
並且，根據第二方面所述的磨削形成方法，第三方面所述的磨削形 成方法的特徵在於，所述一個尖端後刀面4中的距工具中心0至少為工 具外徑的0.5%以下的區域是以所述交叉角度a磨削形成的。
並且，根據第三方面所述的磨削形成方法，第四方面所述的磨削形 成方法的特徵在於，在磨削時，所述交叉角度a以越靠工具中心側越小 的方式變化。 ..
並且，第五方面所述的旋轉切削工具是三刃以上的旋轉切削工具， 所述旋轉切削工具在工具主體1的外周形成有多條從工具尖端朝向基端 側的螺旋狀的切屑排出槽2，且在該切屑排出槽2的前刀面3與所述工具 主體1的尖端後刀面4交叉的交叉稜線部上分別設有底刃5，利用旋轉磨 石6來磨削形成所述尖端後刀面4，其特徵在於， 一個所述尖端後刀面4 的工具中心側的預定範圍是通過使所述旋轉磨石6的旋轉方向A相對於 所述一個尖端後刀面4所涉及的一個底刃5成小於90。的交叉角度a來磨 削形成的。
5並且，根據第五方面所述的旋轉切削工具，第六方面所述的旋轉切
削工具的特徵在於，所述交叉角度a設定為30。 65。。
並且，根據第六方面所述的旋轉切削工具，第七方面所述的旋轉切 削工具的特徵在於，所述一個尖端後刀面4中的距工具中心0至少為工 具外徑的0.5%以下的區域是以所述交叉角度01磨削形成的。
並且，根據第七方面所述的旋轉切削工具，第八方面所述的旋轉切 削工具的特徵在於，在磨削時，所述交叉角度a以越靠工具中心側越小 的方式變化。
發明效果
由於本發明具有上述特徵，因此能夠形成如下的實用性極其優異的
磨削形成方法以及旋轉切削工具在磨削形成一個尖端後刀面時，不僅
不會對該一個尖端後刀面所涉及的一個底刃以外的其他底刃進行磨削，
而且，通過相對於該一個底刃將磨削方向形成小於90。的交叉角度，能夠 降低切削加工面粗糙度。
圖1是本實施例所涉及的四刃球頭立銑刀的概要說明主視圖。 圖2是本實施例所涉及的四刃球頭立銑刀的主要部分的概要說明立 體圖。
圖3是對旋轉磨石與底刃之間的交叉關係(平行)進行說明的概要 說明俯視圖。
圖4是以圖3的交叉關係形成的後刀面形狀的概要說明側視圖。 圖5是對旋轉磨石與底刃之間的交叉關係(直角)進行說明的概要 說明俯視圖。
圖6是以圖5的交叉關係形成的後刀面形狀的概要說明側視圖。 圖7是對本實施例的旋轉磨石與底刃之間的交叉關係進行說明的概 要說明俯視圖。
具體實施方式
根據附圖示出本發明的作用並對認為優選的本發明的實施方式簡單 地進行說明。
在磨削形成三刃以上的旋轉切削工具的一個尖端後刀面4的工具中 心側的預定範圍時，對於旋轉磨石6，為了使該旋轉磨石6不與所述一個 尖端後刀面4所涉及的一個底刃5以外的其他底刃5幹涉，使該旋轉磨 石6的旋轉方向相對於該一個底刃5成小於90。的交叉角度a (使旋轉磨 石6的旋轉軸不與所述一個底刃5平行而是相對於該一個底刃5傾斜的 狀態)，並使所述工具主體1和所述旋轉磨石6相對移動進行磨削，由此 能夠一邊使旋轉磨石6從其他底刃5退讓一邊磨削形成一個尖端後刀面4 的工具中心側，因此，在磨削形成一個尖端後刀面4時僅在工具中心附 近與所述其他底刃5幹涉(在工具中心附近無法避免幹涉)。
並且，由於使旋轉磨石6的旋轉方向相對於底刃5以不是直角而是 傾斜預定角度的狀態交叉並磨削形成尖端後刀面4的工具中心側，因此 能夠降低使用該工具切削加工了的工件的切削加工面粗糙度。即，雖然 尖端後刀面的磨削麵粗糙度相同，但是工件的切削加工面粗糙度得到改 善。這是因為，對於工件的切削加工完成面，由於存在將工具中心附近 的最突出部的旋轉軌跡形狀複製的作用和加工工件時工件的反彈，因此 如果使磨削方向小於卯°，則後刀面和加工面相互摩擦並在改善完成面方 面發揮作用。
實施例
根據附圖對本發明的具體實施例進行說明。
本實施例涉及尖端後刀面4的磨削形成方法，g卩使用旋轉磨石6 在三刃以上的球頭立銑刀的工具主體1的尖端面上磨削形成尖端後刀面 4，在工具主體l的外周形成有多條從工具尖端朝向基端側的螺旋狀的切 屑排出槽2，在該切屑排出槽2的前刀面3與所述工具主體1的尖端後刀 面4交叉的交叉稜線部上分別設有底刃5，其中，在磨削形成一個尖端後 刀面4的工具中心側的預定範圍時，使該旋轉磨石6的旋轉方向A相對 於由磨削形成的所述一個尖端後刀面4形成的一個底刃5以小於90°的交 叉角度a交叉的狀態下，使所述工具主體1和所述旋轉磨石6相對移動來磨削形成，以免所述旋轉磨石6與所述一個底刃5以外的其他底刃5幹涉。
具體而言是對如下情況進行說明如圖1所示，由超硬合金形成的 四刃球頭立銑刀在工具主體1的外周形成有從工具尖端朝向基端側的螺
旋狀的四條切屑排出槽2，在該切屑排出槽2的前刀面3與所述工具主體 1的外周面交叉的交叉稜線部形成有外周刃7，在該切屑排出槽2的前刀 面3與所述工具主體1的尖端後刀面4交叉的交叉稜線部上分別設有1/4 圓弧狀的底刃5 (球形刃)，使用旋轉磨石6 (普通的金剛石研磨磨石) 磨削形成該四刃球頭立銑刀的尖端後刀面4。圖中，標號X是工具的旋 轉方向。另外，並不限於四刃球頭立銑刀，三刃或五刃以上的球頭立銑 刀也相同。
並且，在本實施例中，在工具主體1上，在形成上述切屑排出槽2 (以及切痕)之後，形成上述尖端後刀面4，進一步形成上述外周刃7。
在本實施例中，如圖2所示，在使該旋轉磨石6的旋轉方向A相對 於所述一個底刃5以30。 65。的交叉角度a交叉的狀態下，使旋轉磨石6 沿著一個底刃5的延伸設置方向移動，由此磨削形成一個尖端後刀面4 的距工具中心O至少在工具外徑(外周刃的旋轉軌跡的直徑)的0.5%以 下的區域，從而使旋轉磨石6不與由所述一個尖端後刀面4形成的一個 底刃5以外的其他底刃5(—個尖端後刀面4的工具旋轉方向後方側的底 刃5)幹涉。
對於交叉角度ot，發明人等通過實驗的結果確認了以下情況當交 叉角度a不足30。時，底刃5的支承(backup)量不足、強度不足，因 此容易產生微小崩刃(tipping);並且當交叉角度a在65。以上吋，複製 到該尖端後刀面4的工具中心側的磨石的磨削麵粗糙度降低，從而在改 善切削加工面粗糙度方面作用變小。
具體而言，如圖3、圖4所示，當微觀地觀察切削刃附近時，交叉 角度a越接近0°，磨削紋路的方向越接近於與底刃15平行，因此底刃 15的支承量不足，容易產生巻刃。特別地，當不足30。時確認到由巻刃 引起的切削加工面粗糙度的顯著惡化。進一步，交叉角度a越接近O。，
8磨石的平面度被複製到尖端後刀面14上，因此在磨石上存在變形、塌角 (夕'^)等形狀潰損(形狀崩")的情況下，無法穩定地形成預定的目 標后角(參照圖4放大部)，確認會產生無法確保預定的間隙、無法確保
期望的底刃剛性的缺點。另外，圖中，標號a是旋轉磨石16的旋轉方向， 標號b是旋轉磨石16的移動方向，標號13是前刀面。
並且，如圖5、圖6所示，在交叉角度a為90。的情況下，沿著一個 底刃15的延伸設置方向複製有旋轉磨石16的圓弧形狀，並利用旋轉磨 石16的最突出部進行磨削，因此能夠確認以下情況存在沒有磨石形狀 的變形、塌角等的影響、尖端後刀面M成為穩定的下凹形狀(參照圖6 放大部)的優點，另一方面，切削時的加工面粗糙度大。
對於該點，如圖7所示，當將交叉角度a形成大於0°且小於90°的 角度時，雖然尖端後刀面的磨削麵粗糙度為同等程度，但是工件的切削 加工面粗糙度得到改善。這是因為，對於工件的切削加工完成面，由於 存在將工具中心附近的最突出部的旋轉軌跡形狀複製的作用和工件加工 '工件時工件的反彈，因此當使磨削方向小於卯。時後刀面和加工面相互摩 擦從而以改善完成面的方式發揮作用。具體而言，確認在交叉角度a為 30。 45。的範圍內切削加工面粗糙度大幅改善，特別是在30。附近切削加 工面粗糙度顯著改善。
鑑於以上各點，在本實施例中，將交叉角度a設定為30° 65。(優 選為30° 45°)。
並且，在本實施例中，使上述交叉角度a為90。以下對距工具中心O 為工具外徑的0.5%以下的區域(工具中心側區域)進行磨削，並使上述 交叉角度a為90。對殘餘的區域(工具外周側區域)進行磨削。在超出上 述工具中心側區域的廣闊區域中也可以使交叉角度a小於卯°，但是由於 在使用最多的平面精加工中是不發揮切削作用的區域，因此不能發揮效 果。
並且，在對工具中心側區域進行磨削時， 一邊以越靠近工具中心側 交叉角度a越小的方式使旋轉磨石6的傾斜角度變化一邊進行磨削。在 本實施例中，在最靠近工具中心側以交叉角度a為45。的方式設定旋轉磨
9石6的傾斜角度，且到距工具中心O為工具外徑的5°/。的位置為止使交叉 角度a逐漸變大，在比距工具中心O為工具外徑的5%的位置還靠外側的 位置使交叉角度a為90。。
艮口，在本實施例中，使工具中心側的交叉角度a為45。，從工具中心 側到距工具中心O為工具外徑的5%的位置為止使旋轉磨石6 —邊移動一 邊朝交叉角度逐漸變大的方向變化並最終達到卯°，在更靠工具外周側的 位置使交叉角度a保持90。，由此形成尖端後刀面4。
因此，本實施例通過使交叉角度a越靠尖端側越小、且在最尖端部 為45°，從而當用於對淬火鋼等高硬度的難切削材料進行精加工時，能夠 得到高精度方面優異的切削加工面粗糙度，能夠得到面粗糙度的質量壽 命長的球頭立銑刀。
另外，在本實施方式中，在以上述方式對工具中心側區域進行磨削 時， 一邊使交叉角度a逐漸變化一邊進行磨削，但是，也可以用恆定的 交叉角度a進行磨削。
並且，在本實施例中， 一邊使工具主體l移動一邊進行磨削，但是， 也可以一邊使旋轉磨石6移動一邊進行磨削、或者一邊使雙方移動一邊 進行磨削。
並且，在本實施例中對球頭立銑刀進行說明，也可以使用上述方法 對方形端銑刀或圓角立銑刀(radius end mill)的尖端後刀面實施加工， 在該情況下也能夠得到與本實施例大致同等的效果。
由於本實施例形成上述方式，因此在對三刃以上的球頭立銑刀的一 個尖端後刀面4的工具中心側的預定範圍進行磨削時，對於旋轉磨石6， 在使旋轉磨石6相對於由所述一個尖端後刀面4形成的一個底刃5以 30° 65°交叉，以免該旋轉磨石6與所述一個底刃5以外的其他底刃5 幹涉，在該狀態下使所述工具主體1和所述旋轉磨石6相互移動進行磨 削形成，由此，能夠一邊使旋轉磨石6從作為磨削對象的由一個尖端後 刀面4形成的一個底刃5以外的其他底刃5退讓， 一邊對一個尖端後刀 面4的工具中心側進行磨削形成，在磨削加工一個尖端後刀面4時能夠 僅在尖端(工具中心)附近產生與所述其他底刃5的幹涉。並且，使旋轉磨石6的旋轉方向相對於底刃5以傾斜預定角度而不 是直角的狀態交叉，並使工具主體1和旋轉磨石6相對移動來磨削球頭
立銑刀中的對加工面進行精加工的尖端後刀面4的工具中心側，由此能
夠降低切削加工面粗糙度。
因此，本實施例的實用性極其優異，在磨削形成一個尖端後刀面時， 不僅不會對由該一個尖端後刀面形成的一個底刃以外的其他底刃進行磨 削，而且能夠降低切削加工面粗糙度。
權利要求
1、一種磨削形成方法，所述磨削形成方法是使用旋轉磨石在三刃以上的旋轉切削工具的工具主體的尖端面上磨削形成尖端後刀面的該尖端後刀面的磨削形成方法，所述旋轉切削工具在工具主體的外周形成有多條從工具尖端朝向基端側的螺旋狀的切屑排出槽，且在該切屑排出槽的前刀面與所述工具主體的尖端後刀面交叉的交叉稜線部上分別設有底刃，其特徵在於，在磨削形成一個尖端後刀面的工具中心側的預定範圍時，使所述旋轉磨石的旋轉方向相對於磨削形成的所述一個尖端後刀面所涉及的一個底刃成小於90°的交叉角度進行磨削，以免所述旋轉磨石與所述一個底刃以外的其他底刃幹涉。
2、 根據權利要求1所述的磨削形成方法，其特徵在於， 所述交叉角度設定為30° 65°。
3、 根據權利要求2所述的磨削形成方法，其特徵在於， 所述一個尖端後刀面中的距工具中心至少為工具外徑的0.5%以下的區域是以所述交叉角度磨削形成的。
4、 根據權利要求3所述的磨削形成方法，其特徵在於， 在磨削時，所述交叉角度以越靠工具中心側越小的方式變化。
5、 一種旋轉切削工具，所述旋轉切削工具是三刃以上的旋轉切削工 具，所述旋轉切削工具在工具主體的外周形成有多條從工具尖端朝向基 端側的螺旋狀的切屑排出槽，且在該切屑排出槽的前刀面與所述工具主 體的尖端後刀面交叉的交叉稜線部上分別設有底刃，利用旋轉磨石來磨 削形成所述尖端後刀面，其特徵在於，一個所述尖端後刀面的工具中心側的預定範圍是通過使所述旋轉磨 石的旋轉方向相對於所述一個尖端後刀面所涉及的一個底刃成小於90° 的交叉角度來磨削形成的。
6、 根據權利要求5所述的旋轉切削工具，其特徵在於， 所述交叉角度設定為30° 65°。
7、 根據權利要求6所述的旋轉切削工具，其特徵在於，所述一個尖端後刀面中的距工具中心至少為工具外徑的0.5Q/o以下的 區域是以所述交叉角度磨削形成的。
8、 根據權利要求7所述的旋轉切削工具，其特徵在於， 在磨削時，所述交叉角度以越靠工具中心側越小的方式變化。
全文摘要
提供在利用旋轉磨石磨削形成尖端後刀面的工具中心側時不會磨削其他底刃、且能夠降低切削加工面粗糙度的實用性極優異的旋轉切削工具。在使用旋轉磨石(6)在三刃以上的旋轉切削工具的工具主體(1)的尖端面上磨削形成尖端後刀面(4)的該尖端後刀面(4)的磨削形成方法中，在工具主體(1)的外周形成有多條從工具尖端朝向基端側的螺旋狀的切屑排出槽(2)，且在該切屑排出槽(2)的前刀面(3)與工具主體(1)的尖端後刀面(4)交叉的交叉稜線部上分別設有底刃(5)，在磨削形成一個尖端後刀面(4)的工具中心側的預定範圍時，使該旋轉磨石(6)的旋轉方向(A)相對於磨削形成的所述一個尖端後刀面(4)所涉及的一個底刃(5)成小於90°的交叉角度(α)進行磨削，以免所述旋轉磨石(6)與所述一個底刃(5)以外的其他底刃(5)幹涉。
文檔編號B23C5/10GK101568405SQ200880001049
公開日2009年10月28日 申請日期2008年2月14日 優先權日2007年4月23日
發明者古塩純一, 高橋昭一 申請人:佑能工具株式會社