切削用刀片和端面銑刀的製作方法

2023-04-23 03:48:46

專利名稱：切削用刀片和端面銑刀的製作方法
技術領域：
本發明涉及切削用刀片和安裝該切削用刀片的端面銑刀。
背景技術：
專利文獻1公開了一種可劃分的、在兩面具備切削刃的端面銑刀用的刀片。該刀片具備與第1後隙面鄰接的切屑除去用的主切削刃和與第2後隙面鄰接的表面切削用的二次切削刃。主切削刃與二次切削刃的延長方向的假想直線成45°的角度。與第1後隙面和第2後隙面之間的第3後隙面鄰接的中間切削刃，形成於主切削刃與二次切削刃之間，比主切削刃更短，與所述假想直線成小於45°的角度。中間切削刃經由與凸的後隙面鄰接的拱狀部分切削刃而轉移至鄰接的主切削刃和二次切削刃。此外，在該刀片中，上表面與側面成大致直角，下表面與側面成大致直角。專利文獻1 日本特開2008-006579號公報

發明內容
另外，在端面銑刀用的刀片之中，存在著形成有具有正的后角的後隙面的刀片。在這種刀片中，從提高加工效率的方面出發，使切削刃的耐久性提高，具體而言，使切削刃的缺陷難以產生是重要的。於是，本發明是鑑於上述的情況而提出的，其目的在於，提供一種抑制缺陷在切削刃產生，結果能夠使其壽命的延長的切削用刀片。另外，本發明的目的還在於，提供一種安裝有這種切削用刀片的端面銑刀。本發明提供了一種可裝卸地安裝於刀具本體的切削用刀片，該切削用刀片具備形成有前刀面的第1面、與該第1面相對的第2面、在所述第1面和所述第2面之間延伸並形成有具有正的后角的後隙面的周側面以及形成在所述前刀面和所述後隙面的交叉部的切削刃。所述後隙面與該切削用刀片的給予的轉角相關而形成，具有主後隙面、第一副後隙面以及在該主後隙面和該第一副後隙面之間延伸的中間後隙面，所述切削刃具有主切削刃、 第一副切削刃以及中間切削刃，其中，主切削刃形成於所述主後隙面和所述前刀面的交叉部，第一副切削刃形成於所述第一副後隙面和所述前刀面的交叉部，中間切削刃形成於所述中間後隙面和所述前刀面的交叉部並與該主切削刃和該第一副切削刃連接，所述中間後隙面具備從所述第1面延伸至所述第2面的凸狀的彎曲後隙面，該彎曲後隙面和所述前刀面的交叉部，具有規定的曲率半徑，並且，具有與該彎曲後隙面和所述第2面的交叉部實質上相同的形狀。與所述彎曲後隙面和所述前刀面的所述交叉部平行的所述彎曲後隙面的部分的形狀，與該彎曲後隙面和所述前刀面的所述交叉部的形狀實質上相同即可。關於沿著在所述彎曲後隙面和所述前刀面的所述交叉部形成的弧狀切削刃的法線方向的各剖面，所述彎曲後隙面的后角，在將所述弧狀切削刃二等分的二等分剖面為最大，隨著從該二等分剖面向所述弧狀切削刃的兩端部側遠離而逐漸變小即可。
當將規定為將所述第一副切削刃和所述第一副後隙面二等分的平面定義為二等分面時，所述彎曲後隙面以與該二等分面的距離隨著從所述第1面向著所述第2面而發生變化的方式延伸即可。所述規定 的曲率半徑為0. 4mm以上且2. 5mm以下即可。所述中間後隙面具有在所述彎曲後隙面和所述主後隙面之間延伸的倒角後隙面， 所述彎曲後隙面和所述第1面的交叉部，與所述第一副後隙面和所述第1面的交叉部在切線方向上平滑地連接，並且，與所述倒角後隙面和所述第1面的交叉部在切線方向上平滑地連接即可。沿著所述第一副後隙面和所述第1面的所述交叉部的延長線與沿著所述倒角後隙面和所述第1面的所述交叉部的延長線形成145°以上且170°以下的角度即可。所述倒角後隙面和所述第1面的交叉部的長度為0. 4mm以上且所述第1面的內接圓直徑的14%以下即可。所述第1面具有大致多邊形的形狀，所述切削刃在所述第1面和所述周側面的所述交叉部整體連續地延伸，並且是可劃分的，所述後隙面在所述周側面的整體延伸即可。另外，本發明提供了一種端面銑刀，該端面銑刀具備如上所述的切削用刀片和可裝卸地安裝有該切削用刀片並圍繞中心軸線旋轉的刀具本體。在該端面銑刀中，所述切削用刀片以所述第一副切削刃與所述中心軸線實質上形成直角的方式延伸，並以軸向前角為正且徑向前角為負的方式安裝於所述刀具本體即可。


圖1是本發明的一個實施方式涉及的切削用刀片的正面圖。圖2是圖1所示的切削用刀片的背面圖。圖3是圖1所示的切削用刀片的側面圖。圖4是從一個轉角方向觀察圖1所示的切削用刀片的側面圖。圖5是用於說明圖1的切削用刀片的轉角的形狀的、以圖1的圓V包圍的區域的放大圖。圖6是用於說明圖1的切削用刀片的轉角的形狀的、以圖2的圓VI包圍的區域的放大圖。圖7是安裝了圖1所示的切削用刀片的端面銑刀的正面圖。圖8是圖7所示的端面銑刀的底面圖。圖9是與圖7的端面銑刀的任意1個切削用刀片相關的局部分解立體圖。圖10是用於說明圖7的端面銑刀的切削加工時給予的切削用刀片的狀態的放大模式圖。圖11是顯示將圖1的切削用刀片具體化的發明物的加工長度和後隙面最大磨損寬度的關係的圖表。
具體實施例方式以下，參照附圖，說明本發明的一個實施方式。本實施方式涉及的切削用刀片(以下，稱為刀片)10，在圖1 圖6中模式地表示，參照這些進行說明。刀片10為大致正方形的板狀。該刀片10是端面銑刀用的刀片。刀片10具備位於相反位置的2個端面12、14和在它們之間延伸的周側面16。2 個端面12、14是作為第1面的上表面12和作為與第1面相對的第2面的下表面14。在刀片10中，確定了以貫通上表面12和下表面14的方式延伸的軸線A。在刀片10的上表面12，形成有前刀面18。上表面12具有大致正方形形狀，關於軸線A具有旋轉對稱性。在此，上表面12大致平坦地形成。下表面14以作為向後述的刀具本體的刀 片安裝座就位的就位面而起作用的方式形成。在此，下表面14大致平坦地形成。 作為第1面的上表面12比作為第2面的下表面14更廣，周側面16以隨著從與上表面12 交叉的交叉部向著與下表面14交叉的交叉部逐漸而向內側逐漸退縮的方式大致傾斜。在這種周側面16，形成有後隙面20。後隙面20以具有正的后角的方式形成。後隙面20以與前刀面18成銳角的方式延伸。在該刀片10中，後隙面20在周側面16的整體延伸。在刀片10中，在上表面12的前刀面18和周側面16的後隙面20的交叉部，形成有切削刃22。在此，切削刃22在上表面12的前刀面18和周側面16的後隙面20的交叉部整體連續地延伸。即，切削刃22環狀地延伸。但是，雖然如上所述，上表面12的前刀面18大致平坦，但是，由凹槽等形成的碎屑槽也能夠沿著切削刃22的一部分或全部而與切削刃22鄰接地設置。在刀片10的上表面12，實質上，能夠定義與該上表面12的緣部內接的最大的圓 (以下，稱為內接圓)ic(參照圖1)。以內接圓IC的直徑(以下，稱為內接圓直徑)D具有規定的長度的方式設計刀片10。例如，內接圓直徑D為12. 7mm。本實施方式的刀片10由硬質合金製作。但是，本發明涉及的刀片能夠由各種材料製作，至少切削刃的部分由硬質合金、被覆硬質合金、金屬陶瓷、陶瓷、金剛石燒結體、立方晶氮化硼等硬質材料製作即可。此夕卜，作為本發明涉及的刀片的第1面的上表面的形狀，除了大致正方形形狀之外，還能夠變更為長方形、平行四邊形、菱形、三角形、五邊形、六邊形等各種大致多邊形形狀。另外，也能夠適當地變更該上表面的尺寸。形成在刀片10的周側面16的後隙面20，具備主後隙面20a、第一副後隙面20b、倒角後隙面20c以及轉角R後隙面20d。倒角後隙面20c和轉角R後隙面20d在主後隙面20a 和第一副後隙面20b之間延伸，在此，它們能夠被統稱為中間後隙面20m。主後隙面20a、第一副後隙面20b、倒角後隙面20c以及轉角R後隙面20d均從與上表面12交叉的交叉部延伸至與下表面14交叉的交叉部。此外，雖然在圖中顯示了表示轉角R後隙面20d的邊界的邊界線24a、24b，但在實際的刀片中卻未實質地或完全地呈現。這些邊界線24a、24b只不過是為了容易理解該實施方式而表示的。此外，周側面16的其它邊界線也是同樣的。這些主後隙面20a、第一副後隙面20b、倒角後隙面20c以及轉角R後隙面20d，關於上表面12的給予的轉角部12c，即關於與上表面12的給予的轉角部12c相關的刀片10 的轉角C而形成。由於上表面12具有大致正方形形狀，因而刀片10具有4個轉角C。所以，刀片10具有4個主後隙面20a。以下，基本上著眼於任意的給予的轉角C而說明刀片 10。正如在圖2至圖4中容易理解地，主後隙面20a以沿著上表面12的長邊部12a延伸的方式形成。第一副後隙面20b以從設於上表面12的轉角部12c的倒角緣部12b延伸的方式形成。倒角緣部12b的倒角角度為例如45°。倒角後隙面20c以接近主後隙面20a 的方式形成。而且，轉角R後隙面20d以在第一副後隙面20b和倒角後隙面20c之間延伸的方式形成。在本實施方式中，主後隙面20a、第一副後隙面20b以及倒角後隙面20c實質上均是平坦的。轉角R後隙面20d在外側為凸狀，具有彎曲形狀，在此能夠被稱為彎曲後隙面。但是，在刀片10中，在主後隙面20a和倒角後隙面20c之間，設有與這些後隙面20a、 20c平滑地連接的曲面狀的寬度較小的後隙面或 者連接後隙面20e。連接後隙面20e包含於中間後隙面。連接後隙面20e從上表面12延伸至下表面14。但是，如下所述，不與使用切削刃鄰接的主後隙面20a，當刀片10定位於端面銑刀的刀具本體時，能夠作為與刀具本體選擇性地抵接的被約束面而起作用。在此，使用切削刃就是在安裝了刀片10的端面銑刀切入被切削材料的切削刃22之中的部分，即能夠參與切削的切削刃。另外，第一副後隙面20b和倒角後隙面20c均也能夠是曲面狀。連接後隙面 20e也能夠是平坦的。另外，也能夠省略上述連接後隙面20e。在這種情況下，倒角後隙面 20c以與主後隙面20a直接連接的方式形成。各後隙面的后角如下所述。主後隙面20a的后角設定在7°以上且25°以下的範圍，第一副後隙面20b的后角設定在10°以上且35°以下的範圍，倒角後隙面20c的后角設定在10°以上且35°以下的範圍即可。並且，第一副後隙面20b的后角設定在主後隙面 20a的后角以上即可。例如，主後隙面20a的后角設定為20°，第一副後隙面20b的后角設定為30°，倒角後隙面20c的后角設定為23°。刀片10的切削刃22具備主切削刃22a、第一副切削刃22b、倒角22c、轉角R刃22d 以及連接刃22e。這些倒角22c、轉角R刃22d以及連接刃22e在主切削刃22a和第一副切削刃22b之間延伸，在此，它們能夠被統稱為中間切削刃22m。主切削刃22a，形成在前刀面 18和主後隙面20a的交叉部。第一副切削刃22b，形成在前刀面18和第一副後隙面20b的交叉部。倒角22c，形成在前刀面18和倒角後隙面20c的交叉部。轉角R刃22d，形成在前刀面18和轉角R後隙面20d的交叉部。轉角R刃22d與曲面狀的轉角R後隙面20d的形狀相對應而為曲線狀或弧狀，在此能夠被稱為弧狀切削刃。轉角R刃22d如後所述地具有規定的曲率半徑。轉角R刃22d被設計成與鄰接的第一副切削刃22b和倒角22c分別在切線方向上平滑地連接。即，前刀面18和轉角R後隙面20d的交叉部，與前刀面18和第一副後隙面20b的交叉部以及前刀面18和倒角後隙面20c的交叉部分別在切線方向上平滑地連接。連接刃22e形成於前刀面18和連接後隙面20e的交叉部。這種切削刃22，即主切削刃22a、第一副切削刃22b、倒角22c、轉角R刃22d以及連接刃22e，與後隙面20相同，關於上表面12的給予的轉角部12c，即關於與上表面12的給予的轉角部12c相關的刀片10的轉角C而形成。切削刃22之中的主切削刃22a、第一副切削刃22b、倒角22c、轉角R刃22d以及連接刃22e，可劃分地形成(參照圖1和圖2)。第一副切削刃22b的長度Lb設定在0.5mm 3mm左右的範圍即可，例如設定為 1.6mm。當從與上表面12相對的方向觀察刀片10時，S卩，在圖1中，第一副切削刃22b和倒角22c所成的角度設定在145°以上且170°以下的範圍即可。也就是說，以沿著第一副後隙面20b和前刀面18的交叉部即第一副切削刃22b的延長線與沿著倒角後隙面20c和前刀面18的交叉部即倒角22c的延長線形成145°以上且170°以下的角度的方式，設計中間切削刃和中間後隙面即可。例如，第一副切削刃22b和倒角22c所成的角度設定為150°。另外，轉角R後隙面20d和前刀面18的交叉部即轉角R刃22d的曲率半徑Rd設定在0. 4mm 以上且2. 5mm以下的範圍即可。另外，倒角22c的長度Lc設定為0. 4mm以上且刀片10的上表面12的內接圓直徑D的14%以下即可。例如，在內接圓直徑D為12. 7mm的情況下， 倒角22c的長度Lc設定在0. 4mm以上且1. 77mm以下的範圍即可。另外，例如，在內接圓直徑D為15. 875mm的情況下，倒角22c的長度Lc設定在0. 4mm以上且2. 22mm以下的範圍即可。 此外，第一副切削刃22b和倒角22c，在關聯的各個後隙面20b、20c為曲面狀的情況下，成為與這些後隙面20b、20c相對應的曲線狀。在這種情況下，考慮到加工表面粗糙度，第一副切削刃22b的曲率半徑優選設定在例如50mm 600mm的範圍。另外，在未形成連接後隙面20e的情況下，不存在連接刃22e。在這種情況下，倒角22c與主切削刃22a和轉角R刃22d雙方直接連接。所述中間後隙面之中的彎曲後隙面或轉角R後隙面20d，如上所述，從上表面12延伸至下表面14。轉角R後隙面20d在上表面12和下表面14之間以寬度未實質性變化的方式延伸。即，如圖4所示，當從轉角C的二等分面B方向觀察刀片10時，轉角R後隙面20d 和第1副後隙面20b的邊界線24a以及轉角R後隙面20d和倒角後隙面20c的邊界線24b， 從上表面12延伸至下表面14，處於實質上相互平行的關係。但是，二等分面B被定義為這樣的平面被規定為將第一副切削刃22b 二等分並將第一副後隙面20b 二等分。在此，二等分面B包含軸線A。而且，上述2條邊界線24a、24b中的各邊界線和轉角R後隙面20d，以隨著從上表面12向著下表面14而逐漸離開該二等分面B的方式傾斜(參照圖4)。但是，轉角R後隙面20d也能夠設計成以隨著從上表面12向著下表面14而逐漸靠近二等分面B的方式延伸。在本發明涉及的刀片中，如此地，作為彎曲後隙面的轉角後隙面以與該二等分面B的距離隨著從上表面向著下表面而逐漸變化的方式延伸。另外，轉角R後隙面20d和前刀面18的交叉部即轉角R刃22d，如上所述，具有規定的曲率半徑。另外，轉角R後隙面20d和前刀面18的交叉部，具有與轉角R後隙面20d和下表面14的交叉部實質上相同的形狀。並且，位於定義為與軸線A垂直並與周側面16交叉的多個假想平面中的各個假想平面的轉角R後隙面20d的各部分，具有與轉角R後隙面 20d和前刀面18的交叉部即轉角R刃22d實質上相同的形狀。所以，與轉角R後隙面20d 和前刀面18的交叉部平行的轉角R後隙面20d的各種部分的形狀，與轉角R後隙面20d和前刀面18的交叉部的形狀實質上相同。此外，如上所述，前刀面18和轉角R後隙面20d的交叉部設計成，與前刀面18和第一副後隙面20b的交叉部以及前刀面18和倒角後隙面20c 的交叉部分別在切線方向上平滑地連接。而且，轉角R後隙面20d和下表面14的交叉部設計成，與第一副後隙面20b和下表面14的交叉部以及倒角後隙面20c和下表面14的交叉部分別在切線方向上平滑地連接。基於圖5和圖6，進一步說明這種彎曲後隙面即轉角R後隙面20d。圖5是以圖1 的圓V包圍的區域的放大圖，圖6是以圖2的圓VI包圍的區域的放大圖。在圖5中，轉角R刃22d表示為2個，它們之中的一方定於點pi和點p2之間，它們之中的另一方定於點P3和點p4之間。這些轉角R刃22d的曲率半徑Rd相當於假想圓 icl、ic2的半徑。多個轉角R刃22d的曲率半徑全部實質上相同。但是，假想圓icl、ic2定於與軸線A垂直的平面上即可，在此，規定為實質上在上表面12上延伸。另外，在圖6中，放大顯示了 1個轉角R後隙面20d，顯示了轉角R後隙面20d和前刀面18的交叉部即轉角R刃22d以及轉角R後隙面20d和下表面14的交叉部(下交叉部)14d。在圖6中，轉角R刃22d如關於圖5已經說明的那樣定於點pi和點p2之間，下交叉部14d定於點p5和點p6之間。轉角R刃22d的曲率半徑Rd相當於假想圓icl的半徑， 下交叉部14d的曲率半徑Rd'相當於假想圓ic3的半徑。圓icl和圓ic3具有實質上相同的半徑，轉角R刃22d的曲率半徑Rd與下交叉部14d的曲率半徑Rd'實質上相同。但是， 假想圓ic3定於與軸線A垂直的平面上即可，在此，規定為實質上在下表面14上延伸。而且，正如根據圖6能夠容易理解地，轉角R後隙面20d能夠定義為以圓icl為端圓並以圓ic3為端圓的、軸線傾斜的假想的圓柱(或者橢圓柱)Cy上的面。由於轉角R後隙面20d以寬度在上表面12和下表面14之間未實質性變化的方式延伸，因而與轉角R後隙面20d和前刀面18的交叉部平行的轉角R後隙面20d的部分的形狀，與轉角R後隙面20d 和前刀面18的交叉部即轉角R刃22d的形狀實質上相同。另外，沿著轉角R刃22d的法線方向的各剖面處的后角不是一定的。考慮沿著在轉角R後隙面20d和前刀面18的交叉部形成的轉角R刃(弧狀切削刃)22d的法線方向的多個剖面。轉角R後隙面20d的后角，在這些剖面之中的將轉角R刃22d 二等分的二等分剖面Bd(參照圖5)為最大。而且，轉角R後隙面20d的后角隨著從二等分剖面Bd向轉角 R刃22d的兩端部側遠離而逐漸變小。以上說明的切削用刀片10，用於在圖7至圖9中模式地顯示的端面銑刀30。該端面銑刀30具備圍繞中心軸線0旋轉的切削刀具本體32。沿著該刀具本體32的前端部3 的外周面32b而在圓周方向上大致等間隔地可裝卸地安裝有6個刀片10。但是，在本發明中，安裝於刀具本體的刀片的數量不限於6個，也可以是1個，優選地，能夠為多個，可以是 2個、3個、4個、5個、7個以及7個以上。設在刀具本體32的後端側的突起具有與工具機的主軸端面、刀軸的端面等抵接的端面。另外，刀具本體32具有沿著該中心軸線0延伸的貫通孔32c。在刀具本體32的前端部32a的外周面32b，沿著圓周方向等間隔地凹狀地設有6個容屑槽34。在容屑槽34的刀具旋轉方向D的後方側，與該容屑槽34鄰接而形成有刀片安裝槽36。在刀片安裝槽36的刀具旋轉方向D的前方側，與該刀片安裝槽36鄰接而形成有楔子插入槽38。但是，容屑槽 34等的數量，與刀片的數量相對應，不限於6個，例如能夠為多個。在刀片安裝槽36，具備使刀片10就位的刀片安裝座40的保持部件(定位器)42 被螺絲部件44牢固地固定。在楔子插入槽38，插入有能夠沿楔子插入槽38的深度方向進退的楔子部件48，由螺絲部件46進行固定。刀片10的下表面14作為就位面而起作用。下表面14就位於保持部件42的刀片安裝座40的底面40a。除了與作為能夠參與切削的切削刃的使用切削刃22AC鄰接的後隙面的一部分之外的周側面16之中的朝向後端側的一對主後隙面20a，作為被約束面而起作用，並與從底面40a立起的一對壁面40b、40c分別抵接。而且，沿著楔子插入槽38的深度方向前進或下沉的楔子部件48，在其一個側面48a接觸於刀片10的上表面12，向著就位面側按壓刀片10，將刀片10固定。但是，刀片10，安裝成第一副切削刃22b以與中心軸線0 實質上形成直角的方式延伸，另外，如圖10中模式地所示，以面對被切削材料W的方式固定於刀具本體32。刀片10，以如上所述地第一副後隙面20b的后角成為主後隙面20a的后角以上的方式進行設計，以軸向前角AR為正且徑向前角RR為負的方式安裝於端面銑刀30的刀具本體32 (參照圖7和圖8)。刀片10安裝於以軸向前角AR為正且徑向前角RR為負的方式設定的端面銑刀30。例如，軸向前角AR設定為約對°，徑向前角RR設定為約-6°。因此，刀片10的前刀面18，相對於與中心軸線0平行的平面而向著後端側傾斜，並且，朝向刀具旋轉方向D的切線方向的外側。並且，如圖8所示，關於安裝於刀具本體32的刀片10的使用切削刃22AC，轉角R後隙面20d和第一副後隙面20b的邊界線Ma，隨著從上表面12的前刀面 18向著下表面14，以逐漸遠離轉角R刃22d和第一副切削刃22b的交叉部處的刀具旋轉方向D的切線的方式傾斜。由此，當刀片10的作為使用切削刃22AC的給予的主切削刃22a、 給予的第一副切削刃22b、給予的倒角22c以及給予的轉角R刃22d咬進被切削材料時，該使用切削刃逐漸地咬進。所以，由該咬進引起的衝擊變小，能夠防止該端面銑刀的振動或顫振。另外，由此能夠避免產生於轉角R後隙面20d的後隙面磨損咬入第一副切削刃22b的所述刀具旋轉方向D的後方側，因而能夠防止該後隙面磨損使惡劣影響波及加工面的表面粗糙度。依照本實施方式涉及的刀片10，轉角R後隙面20d從上表面12延伸至下表面14。 另外，轉角R後隙面20d和前刀面18的交叉部，即轉角R刃22d，具有規定的曲率半徑。另外，轉角R後隙面20d和前刀面18的交叉部，具有與轉角R後隙面20d和下表面14的交叉部實質上相同的形狀。並且，與轉角R後隙面20d和前刀面18的交叉部平行的轉角R後隙面20d的各種部分的形狀，與轉角R後隙面20d和前刀面18的交叉部的形狀實質上相同。 這樣，轉角R後隙面20d遍及刀片10的厚度整體而設置，在與所述厚度方向成直角的方向上具有大致一定的寬度。因此，能夠確保轉角R後隙面20d整體與作用於轉角R刃22d的切削阻力相對抗所需的足夠的強度。並且，轉角R後隙面20d和上表面12的前刀面18的交叉部，與第一副後隙面20b和前刀面18的交叉部以及倒角後隙面20c和前刀面18的交叉部分別平滑地連接。所以，能夠進一步確保轉角R後隙面20d整體與作用於轉角R刃22d 的切削阻力相對抗所需的足夠的強度。沿著轉角R刃22d的法線方向的各剖面處的轉角R後隙面20d的后角，在將轉角 R刃22d 二等分的二等分剖面Bd為最大，隨著從該二等分剖面向轉角R刃22d的兩端部側遠離而逐漸變小。通過該構成，轉角R刃22d的刃尖強度，越靠近與鄰接於該轉角R刃22d 的第一副切削刃22b和倒角22c的各自的邊界部，則越高。由此，轉角R刃22d的耐碎屑性 (toughness against chipping)提高，在轉角R刃22d難以產生缺陷。所以，刀片的壽命延長成為可能。並且，因此，具備刀片10的銑刀也適於每刃的進給較高的端面銑刀加工。如上所述，轉角R後隙面20d的后角，從轉角R刃22d的兩端部起越靠近轉角R刃 22d和二等分剖面Bd的交叉部，則越大。由此，能夠防止後隙面磨損過早地進行。由此，也使切削用刀片的壽命延長成為可能。通過使夾著轉角R刃22d而鄰接的第一副切削刃22b和倒角22c所成的角度為 145°以上且170°以下的範圍，使得倒角22c和轉角R刃22d的實質切割厚度變小。由此， 向這些切削刃22c、22d施加的負荷減小，因而刃尖的缺陷難以產生。所以，倒角22c和轉角 R刃22d的耐碎屑性優異。這使該切削用刀片的壽命延長成為可能。並且，這種刀片10也適於每刃的進給較高的端面銑刀加工。通過使轉角R刃22d的曲率半徑Rd為0. 4mm以上，從而能夠確保該轉角R刃22d 的強度。但是，如果轉角R刃22d的曲率半徑Rd變得過大，則作用於轉角R刃22d的切削阻力變大。在作用於轉角R刃22d的切削阻力變大的情況下，在提高了每刃的進給的端面銑刀加工中，有可能產生振動或顫振的問題。並且，在這種情況下，在被切削材料的加工面有可能發生飛邊等。所以，轉角R刃22d的曲率半徑Rd優選為2. 5mm以下。通過使倒角22c的長度Lc為0. 4mm以上，從而可靠地得到將倒角22c的每刃的進給提高的作用。如果倒角22c的長度Lc變大，則主切削刃22a的長度La相對地變小。這使作為在從主切削刃2 延伸的側面所具備的被約束面的功能降低。由此，將該切削用刀片安裝於端面銑刀的刀具本體32時的刀片的穩定性有可能惡化。所以，倒角22c的長度Lc 優選為所述內接圓直徑D的14%以下。在安裝了切削用刀片10的端面銑刀中，轉角R刃22d和倒角22c的耐碎屑性優異，刀片和端面銑刀的壽命延長成為可能。切削用刀片10，以該第一副切削刃22b與端面銑刀的中心軸線0實質上形成直角，並且，構成軸向前角AR為正且徑向前角RR為負的刃的方式，安裝於刀具本體。由此，能夠減小切削阻力。尤其是，由此能夠減小沿按壓被切削材料的方向作用的背分力。這在使轉角R刃22d的耐碎屑性提高的方面有利地起作用。一般而言，這種刃形的端面銑刀具有這樣的傾向當配置在該端面銑刀的前端側且配置在刀具旋轉方向D的前方側的轉角R刃22d咬進被切削材料時，承受較高負荷而過早地損傷。與此相對的是，在本實施方式涉及的端面銑刀中，轉角R刃22d發揮優異的耐碎屑性，由此，其壽命延長成為可能。對使用將以上說明的本發明的一個實施方式所涉及的切削用刀片具體化的切削用刀片(以下，稱為發明物)而得到的試驗結果的一個示例進行說明。將該發明物如上述的實施方式所涉及的刀片10那樣設計。具體而言，將內接圓直徑D設定為12. 7mm，將倒角緣部12b的倒角角度設定為45°，將主後隙面20a的后角設定為20°，將第一副後隙面20b 的后角設定為30°，將倒角後隙面20c的后角設定為23°，將第一副切削刃22b的長度Lb 設定為1. 6mm，將第一副切削刃22b和倒角22c所成的角度設定為150°，將倒角22c的長度Lc設定在0. 4mm以上且1. 77mm以下的範圍。為了比較而準備的切削用刀片(以下，稱為比較物)，在轉角R後隙面20d的形狀的方面不同於發明物。在比較物中，轉角R後隙面和第一副後隙面的邊界線以及轉角R後隙面和倒角後隙面的邊界線，在到達下表面的近前相交。因此，由這2條邊界線包圍的轉角R後隙面形成倒三角形狀，不延伸至下表面。另外， 在比較物中，與沿著轉角R刃的法線方向的各剖面相關的后角是大致一定的。圖11是顯示進給方向的加工長度L和轉角R後隙面的後隙面最大磨損寬度VBmax 的關係的圖表。作為切削條件，切削速度Vc為186m/min、切深ap為0. 1mm、每刃的進給fz 為0. 135mm/t。作為被切削材料，使用合金刀具鋼SKDll (JIS · G4404-2006)。在比較物中，從加工長度超過0.6mm起，VBmax急劇地增加。在比較物中，在加工長度為Im時，VBmax達到約0. 17mm。在比較物中，當加工長度為0. 2m時，在轉角R刃和第一副切削刃的邊界附近產生微小的缺陷。認為碎屑引起了此後的急劇的VBmax的增加。與此相對的是，在發明物中，在轉角R刃和第一副切削刃的邊界附近未產生缺陷，只觀察到輕微的磨損。因此，VBmax的增加是緩慢的，加工長度為Im時的VBmax約為0. 11mm，非常小。但是，在切深ap為0. Imm的條件的情況下，切深上限進入轉角R刃的範圍。這樣，發明物的轉角R後隙面的後隙面最大磨損寬度VBmax明顯小於比較物的轉角R後隙面的後隙面最大磨損寬度VBmax。這是因為發明物的轉角R刃具有優異的耐碎屑性。此外，雖然在所述的實施方式和其變形例等中以某一程度的具體性說明了本發明，但本發明不限於此。關於本發明，在不脫離權利要求所記載的發明的要旨或範圍的情況下，必須理解為可以進行各種改變或變更。即，本發明包含由權利要求限定的本發明的構思所包含的一切變形例或應用例、等同物。
權利要求
1.一種切削用刀片，可裝卸地安裝於刀具本體，具備 第1面，形成有前刀面；第2面，與該第1面相對；周側面，在所述第1面和所述第2面之間延伸，形成有具有正的后角的後隙面；以及切削刃，形成於所述前刀面和所述後隙面的交叉部，所述後隙面，與該切削用刀片的給予的轉角相關而形成，具有主後隙面、第一副後隙面以及在該主後隙面和該第一副後隙面之間延伸的中間後隙面，所述切削刃具有主切削刃、第一副切削刃以及中間切削刃，其中，所述主切削刃形成於所述主後隙面和所述前刀面的交叉部，所述第一副切削刃形成於所述第一副後隙面和所述前刀面的交叉部，所述中間切削刃形成於所述中間後隙面和所述前刀面的交叉部並與該主切削刃和該第一副切削刃連接，所述中間後隙面具備從所述第1面延伸至所述第2面的凸狀的彎曲後隙面， 該彎曲後隙面和所述前刀面的交叉部，具有規定的曲率半徑，並且，具有與該彎曲後隙面和所述第2面的交叉部實質上相同的形狀。
2.根據權利要求1所述的切削用刀片，其特徵在於，與所述彎曲後隙面和所述前刀面的所述交叉部平行的所述彎曲後隙面的部分的形狀，與該彎曲後隙面和所述前刀面的所述交叉部的形狀實質上相同。
3.根據權利要求1或2所述的切削用刀片，其特徵在於，關於沿著在所述彎曲後隙面和所述前刀面的所述交叉部形成的弧狀切削刃的法線方向的各剖面，所述彎曲後隙面的后角，在將所述弧狀切削刃二等分的二等分剖面為最大，隨著從該二等分剖面向所述弧狀切削刃的兩端部側遠離而逐漸變小。
4.根據權利要求1至3中的任一項所述的切削用刀片，其特徵在於，當將規定為將所述第一副切削刃和所述第一副後隙面二等分的平面定義為二等分面時，所述彎曲後隙面以與該二等分面的距離隨著從所述第1面向著所述第2面而發生變化的方式延伸。
5.根據權利要求1至4中的任一項所述的切削用刀片，其特徵在於，所述規定的曲率半徑為0. 4mm以上且2. 5mm以下。
6.根據權利要求1至5中的任一項所述的切削用刀片，其特徵在於，所述中間後隙面具有在所述彎曲後隙面和所述主後隙面之間延伸的倒角後隙面， 所述彎曲後隙面和所述第1面的交叉部，與所述第一副後隙面和所述第1面的交叉部在切線方向上平滑地連接，並且，與所述倒角後隙面和所述第1面的交叉部在切線方向上平滑地連接。
7.根據權利要求6所述的切削用刀片，其特徵在於，沿著所述第一副後隙面和所述第 1面的所述交叉部的延長線與沿著所述倒角後隙面和所述第1面的所述交叉部的延長線形成145°以上且170°以下的角度。
8.根據權利要求6或7所述的切削用刀片，其特徵在於，所述倒角後隙面和所述第1面的交叉部的長度為0. 4mm以上且所述第1面的內接圓直徑的14%以下。
9.根據權利要求1至8中的任一項所述的切削用刀片，其特徵在於， 所述第1面具有大致多邊形的形狀，所述切削刃在所述第1面和所述周側面的所述交叉部整體連續地延伸，並且是可劃分的，所述後隙面在所述周側面的整體延伸。
10. 一種端面銑刀，其特徵在於具備權利要求1至9中的任一項所述的切削用刀片和可裝卸地安裝有該切削用刀片並圍繞中心軸線旋轉的刀具本體，所述切削用刀片，以所述第一副切削刃與所述中心軸線實質上形成直角的方式延伸， 並以軸向前角為正且徑向前角為負的方式安裝於所述刀具本體。
全文摘要
本發明提供了一種可裝卸地安裝於刀具本體的切削用刀片(10)。刀片(10)具備切削刃(22)，該切削刃在形成於第1面(12)的前刀面(18)和具有正的后角的後隙面(20)的交叉部形成。後隙面(20)具有與主切削刃(22a)鄰接的主後隙面(20a)、與第一副切削刃(22b)鄰接的第一副後隙面(20b)以及中間後隙面(20m)，該中間後隙面與中間切削刃(22m)鄰接並在該主後隙面和該第一副後隙面之間延伸。中間後隙面具備從第1面(12)延伸的凸狀的彎曲後隙面(20d)。彎曲後隙面(20d)和前刀面(18)的交叉部具有規定的曲率半徑，並且，具有與該彎曲後隙面(20d)和第2面(14)的交叉部實質上相同的形狀。
文檔編號B23C5/06GK102413976SQ20108001836
公開日2012年4月11日 申請日期2010年6月16日 優先權日2009年6月16日
發明者宇野和之, 西谷直人 申請人:株式會社鎢鈦合金