專利名稱：多刃刀片及切削工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如安裝到立銑刀等各種不重磨式切削工具上的多刃刀片，以及安裝多刃刀片的切削工具。
背景技術(shù)：
近年來，隨著航天器工業(yè)的發(fā)展，切削鋁以及飛機(jī)合金等鋁合金的輕金屬材料的必要性日益增加。用于飛機(jī)的構(gòu)件，為了使之不受殘留應(yīng)力的影響，有必要用金屬方棒料切削制成。因此，用于這種切削加工的多刃刀片要制成進(jìn)刀量較大，其最大切削深度不低于16mm，一般在20mm左右。此外，特別是在切削加工垂直的壁面的情況下，大多使用在安裝到工具上的狀態(tài)下，外周側(cè)的主切削刃恰好位于圓筒面上的多刃刀片。
但是，由于鋁富有延展性，所以，特別是在進(jìn)行垂直壁面的切削加工時，相對于安裝在切削工具上的多刃刀片前端的刀尖部處于外周側(cè)的材料會伴隨著其它切屑的排出被拉伸拔出，有刀頭的前端部分吃進(jìn)外周側(cè)進(jìn)行切削的傾向。安裝到所使用的切削工具上的多刃刀片前端的刀尖部的直徑越小，這種傾向越大。因而，由于在多刃刀片前端的外周上的吃進(jìn)，存在著在切削加工的垂直壁面上產(chǎn)生階梯差的問題。
此外，由于利用方棒狀材料切削加工出構(gòu)件，所以，如果要提高生產(chǎn)效率，必然需要提高切屑的排出量，最近，作為切屑的排出速度，有時要求高達(dá)5000cc/min以上的數(shù)值。但是，特別是對于像鋁這樣的延展性高的金屬，由于切屑排屑性能差，切屑會熔敷到主切削刃上，所以存在著會導(dǎo)致表面質(zhì)量差等問題。
本發(fā)明是鑒于上述問題提出的，其目的是，提供一種特別是以高速度切削鋁等延展性高的金屬、切屑處理性能優(yōu)異的多刃刀片及切削工具。
此外，本發(fā)明的另外一個目的是，提供一種可以切削表面質(zhì)量高的垂直加工面的多刃刀片。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下結(jié)構(gòu)。即，本發(fā)明為一種本呈大致多邊形板狀，在作為前傾面的上表面和作為向工具主體上的安裝面的下表面之間的側(cè)面上形成后隙面，在該前傾面的拐角部形成切削刃呈大致圓弧狀的刀尖部，以連接該刀尖部的切削刃的一端的方式，在前述前傾面與前述后隙面的交叉棱線上形成主切削刃的多刃刀片，其特征為，前述主切削刃具有連接前述刀尖部的切削刃上的錐形切削刃，以及與前述錐形切削刃的位于前述刀尖部的相反側(cè)的一端的接合點連接的彎曲切削刃，前述彎曲切削刃制成在使前述刀尖部處于前端外側(cè)地安裝到前述工具主體上的狀態(tài)下，被包含在以前述工具主體的旋轉(zhuǎn)軸線作為中心軸線的規(guī)定的圓筒面上，并且，前述錐形切削刃制成隨著從前述彎曲切削刃向前述刀尖部接近，從前述圓筒面向前述圓筒面的內(nèi)側(cè)接近。
在本發(fā)明中，由于在多刃刀片安裝在工具主體上的狀態(tài)下，彎曲切削刃包含在以工具主體的旋轉(zhuǎn)軸線為中心軸線的規(guī)定的圓筒面上，所以，當(dāng)工具主體旋轉(zhuǎn)時，可以利用彎曲切削刃切削位于前述圓筒面上的材料。這時，由于前述圓筒面的母線平行于前述中心軸線，所以切削加工垂直壁面。在彎曲切削刃的刀尖部一側(cè)，形成不在該彎曲切削刃的旋轉(zhuǎn)投影線上的錐形切削刃。由于隨著從彎曲切削刃向刀尖部接近，錐形切削刃從前述圓筒面向前述圓筒面內(nèi)側(cè)接近，所以，相對于多刃刀片前端的刀尖部處于外周側(cè)的材料伴隨著其它切屑的排出被拉伸拔出，從而抑制刀頭的前端部分吃進(jìn)外周側(cè)被切削的傾向。
此外，本發(fā)明的特征為，前述主切削刃的錐形切削刃和彎曲切削刃以在前述接合點處的各個切線呈規(guī)定角度的方式連接。
這樣，主切削刃由錐形切削刃和彎曲切削刃構(gòu)成，用接合點將這些錐形切削刃和彎曲切削刃連接，這時，由于在接合點處的錐形切削刃的切線與在接合點處的彎曲切削刃的切線相互形成一定的角度，所以，由彎曲切削刃形成的切屑流和由錐形切削刃形成的切屑流以前述接合點為界不連續(xù)地變化，由彎曲切削刃形成的切屑和由錐形切削刃形成的切屑以接合點為界向不同的方向發(fā)展，可以很容易地相互分離。因此，可以使位于刀尖部外周側(cè)的材料不被彎曲切削刃形成的切屑拉伸，從而，可以有效地抑制刀頭的前端部分吃進(jìn)外周側(cè)被切削的傾向。
此外，在接合點處的彎曲切削刃的切線和在接合點處的錐形切削刃的切線優(yōu)選地在旋轉(zhuǎn)投影上具有大約0°15＇～5 °的角度。當(dāng)小于這一范圍時，由錐形切削刃產(chǎn)生的切屑和由彎曲切削刃產(chǎn)生的切屑之間的切屑流會出現(xiàn)顯著的差別，而當(dāng)超過這一范圍時，在垂直加工面上會形成不需要的錐形面，因此是不理想的。
此外，如果錐形切削刃是接合點處的切線相對于彎曲切削刃在接合點處的切線具有規(guī)定角度的話，該切削刃既可以用直線形成，也可以用曲線形成。特別是，當(dāng)錐形切削刃以向外側(cè)徐緩地凸出的方式形成時，與錐形切削刃形成直線形狀的情況相比，不僅可以加大從靠近刀尖部分的前述圓筒面到切削刃的距離，而且，可以更順滑地連接在刀尖部的切削刃上，可以更有效地抑制前端部分吃進(jìn)切削外周側(cè)被切削的傾向。
此外，本發(fā)明的特征為，前述彎曲切削刃制成向前述工具主體的旋轉(zhuǎn)方向凸出，隨著離開前述刀尖部，與前述安裝面的距離逐漸縮小。
通過采用這種結(jié)構(gòu)，對于像鋁這種延展性高的金屬，可以很好地排屑，能夠以高速進(jìn)行切削。即，由于隨著彎曲切削刃遠(yuǎn)離刀尖部而與安裝面的距離逐漸減小，彎曲切削刃的軸向前角成為比安裝面的傾斜角大的正角，除切削阻力減小之外，由于彎曲切削刃向工具主體的旋轉(zhuǎn)方向凸出，所以連接在彎曲切削刃上的前傾面也向旋轉(zhuǎn)方向凸出，與代替彎曲切削刃使用直線地傾斜的切削刃以及平坦的前傾面的情況相比，可以很好地排屑。另一方面，利用錐形切削刃，由于可以有效地抑制刀頭的前端部吃進(jìn)切削外周側(cè)被切削的傾向，很容易將由刀頭前端生成的切屑從彎曲切削刃生成的切屑中分離出來，所以，防止彎曲切削刃生成的切屑被刀頭前端形成的切屑拉伸，向工具主體的旋轉(zhuǎn)方向凸出的彎曲切削刃以及前傾面的形狀可以有效地賦于將彎曲切削刃生成的切屑排出的效果。
此外，優(yōu)選地，前述刀尖部的切削刃與前述錐形切削刃形成在同一個平面上。
從而，相對于具有規(guī)定的軸向前角的方式形成的彎曲切削刃，在彎曲切削刃的切線和錐形切削刃的切線在接合點處所成的夾角可以相對于工具主體的旋轉(zhuǎn)方向成為最大。這樣，由錐形切削刃生成的切屑和由彎曲切削刃生成的切屑更加容易分離。
此外，本發(fā)明為一種在作為前傾面的上表面與作為向工具主體上的安裝面的下表面之間的側(cè)面上形成后隙面，在前述前傾面與前述后隙面的交叉棱線上形成主切削刃的多刃刀片，其特征為，前述主切削刃具有彎曲切削刃，前述彎曲切削刃制成在安裝到前述工具主體上的狀態(tài)下，被包含在以前述工具主體的旋轉(zhuǎn)軸線為中心軸線的規(guī)定的圓筒面上，并且，向前述工具主體的旋轉(zhuǎn)方向凸出，并隨著向前述工具主體的基端側(cè)接近，與前述安裝面的距離逐漸減小。
通過這種結(jié)構(gòu)，對鋁這種延展性高的金屬，可以更好地排屑，可進(jìn)行高速切削。即，由于彎曲切削刃向工具主體的旋轉(zhuǎn)方向凸出，所以，連接在彎曲切削刃上的前傾面也向旋轉(zhuǎn)方向凸出，與代替彎曲切削刃使用直線切削刃以及平坦的前傾面的情況相比，可以很好地排屑。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選地，連接在前述主切削刃上的前述前傾面構(gòu)成的前傾角，隨著向前述刀尖部接近而增大，另一方面，連接在前述主切削刃上的前述后隙面構(gòu)成的刃口斜角隨著向前述刀尖部接近而減小。
從而，在賦予其主切削刃正的軸向方向的前傾角、將多刃刀片安裝到工具主體上的情況下，可以抑制徑向方向的前傾角和刃口斜角從切削刃前端向切削刃后端過分地變化，能夠在整個主切削刃的長度范圍內(nèi)給予適當(dāng)?shù)那皟A角和足夠的退刀量。
此外，如果采用上述結(jié)構(gòu)的多刃刀片，可以抑制由作為前傾面的上表面和后隙面劃定的主切削刃的楔角從切削刃前端向切削刃后端的角度變化，可以在主切削刃的整個長度上保持刀尖的強度。因此，不會因刀頭強度的惡化導(dǎo)致在切削過程中產(chǎn)生顫動或者刀尖的缺損，可以獲得降低切削阻力等優(yōu)異的切削性能。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選地，連接在前述主切削刃上的前述后隙面形成的刃口斜角隨著從前述主切削刃向前述安裝面接近而逐漸增大。
利用這種結(jié)構(gòu)，通過抑制切削刃的刃口斜角的變化，可以保持切削刃的剛性，提高切削刃的可靠性。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選地，前述主切削刃在對向側(cè)形成兩個，以在靠近在連接在前述兩個主切削刃上的各自的前述后隙面的接近前述安裝面一側(cè)上，使刃口斜角增加的方式分別形成第二后隙面，所述第二后隙面制成在安裝到前述工具主體上、前述對向的一對主切削刃中的一個前述主切削刃位于外側(cè)時，另一個前述主切削刃的該第二后隙面與前述工具主體進(jìn)行面接觸。
借此，不僅可以進(jìn)一步提高切屑分離性能，有效地抑制發(fā)生削薄磨損，還可以很容易地進(jìn)行多刃刀片向工具主體上的拆裝和調(diào)整，而且，通過面接觸可以穩(wěn)定地安裝到工具主體上。
此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選地，至少前述前傾面是經(jīng)過拋光的。
借此，可以防止在鋁等延展性高的金屬材料的切削時的熔敷，能夠進(jìn)行高速切削。
此外，根據(jù)本發(fā)明的切削工具，在工具主體的前端部分上安裝上述任一種多刃刀片。
進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明的切削工具，通過拋光等，至少前述工具主體前端部分的表面的面粗糙度在Ry3.2μm以下。
借此，通過防止熔敷可以高速切削鋁等延展性高的金屬，可以提高切屑處理性能。
這時，前述工具主體前端部分的表面優(yōu)選地進(jìn)行鍍鎳，以及/或者進(jìn)行DLC(Diamond-Like Carbon金剛石類碳)，WC/C(碳化鎢/碳)，MoS2，CrN，TiN，Al2O3等具有潤滑性的涂敷。
特別是，當(dāng)把前述工具主體制成大致圓柱形的形狀，并且，在安裝多刃刀片側(cè)的前端部分上設(shè)置突出部，在該突出部上切口形成安裝前述多刃刀片的凹部時，優(yōu)選地，令所述突出部，以及/或者凹部的表面的粗糙鍍在Ry3.2μm以下，進(jìn)而，優(yōu)選地，在其表面上進(jìn)行電鍍，以及/或者進(jìn)行涂敷。
進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明的切削工具，其特征為，將前述圓筒面的直徑表示在前述工具主體上。從而，借此，在把所述切削工具用于NC工作機(jī)械中進(jìn)行切削加工的情況下，即使在加工前不對所使用的切削工具的切削刃的外徑逐個地進(jìn)行實測，也可以簡單地進(jìn)行修正加工誤差用的切削程序修正，其中，所述加工誤差是由于各個工具主體的成形誤差造成的前述圓筒面的直徑、即切削刃的外徑的誤差引起的。
本發(fā)明具有以下所述的效果。
根據(jù)本發(fā)明，在多刃刀片中，由于主切削刃具有錐形切削刃，彎曲切削刃，該彎曲切削刃被包含在以工具主體的旋轉(zhuǎn)軸線為中心軸線的圓筒面上，并且，上述錐形切削刃制成隨著從上述彎曲切削刃向前端接近，從上述圓筒面向上述圓筒面內(nèi)側(cè)靠近，所以，可以加工表面質(zhì)量高的垂直壁面，并且，能夠以高速進(jìn)行切削。
此外，根據(jù)本發(fā)明，在多刃刀片中，由于主切削刃具有錐形切削刃，彎曲切削刃，該彎曲切削刃被包含在以工具主體的旋轉(zhuǎn)軸線為中心軸線的圓筒面上，并且，上述錐形切削刃制成隨著從上述彎曲切削刃向前端接近，從上述圓筒面向上述圓筒面的內(nèi)側(cè)接近，在上述錐形切削刃與上述彎曲切削刃的接合點處各自的切線相互具有角度，所以，可以加工表面質(zhì)量高的垂直壁面，并且，能夠以高速進(jìn)行切削。
此外，根據(jù)本發(fā)明，在多刃刀片中，由于主切削刃具有錐形切削刃，彎曲切削刃，該彎曲切削刃被包含在以工具主體的旋轉(zhuǎn)軸線為中心軸線的圓筒面上，并且，上述錐形切削制成刃隨著從上述彎曲切削刃向前端接近，從上述圓筒面向上述圓筒面的內(nèi)側(cè)接近，在上述錐形切削刃與上述彎曲切削刃的接合點處的各自的切線相互具有角度，上述彎曲切削刃制成向工具主體的旋轉(zhuǎn)方向凸出，并離開前端與向工具主體上的安裝面之間的距離逐漸減小，所以可以加工表面質(zhì)量高的垂直壁面，提高切屑脫離性能，可以進(jìn)行高速切削。
此外，根據(jù)本發(fā)明，在多刃刀片中，由于主切削刃具有彎曲切削刃，該彎曲切削刃制成在安裝到工具主體上的狀態(tài)下以工具主體旋轉(zhuǎn)軸線為中心的規(guī)定的圓筒面上，并且向工具主體的旋轉(zhuǎn)方向凸出，隨著向工具主體的基端側(cè)接近，與安裝到工具主體上的安裝面之間的距離逐漸減小，所以，提高切屑脫離性能，可以進(jìn)行高速切削。
此外，根據(jù)本發(fā)明，在工具主體的前端部分上安裝根據(jù)本發(fā)明的多刃刀片的切削工具中，由于至少前述工具主體的前端部分的表面的面粗糙度在Ry3.2μm以下，所以，通過防止鋁等延展性高的金屬的熔敷，可以進(jìn)行高速切削，除可以提高切屑處理性能之外，還可以切削表面質(zhì)量高的垂直加工面。
此外，通過在工具主體上標(biāo)出前述彎曲切削刃在以該工具主體的旋轉(zhuǎn)軸線為中心軸線構(gòu)成的圓筒面的直徑，可以簡單地進(jìn)行加工前的切削程序修正，提高作業(yè)效率。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的一種實施形式的圖示，是表示多刃刀片的一個例子的透視圖。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的一種實施形式的圖示，是表示多刃刀片的一個例子的平面圖。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的一種實施形式的圖示，是表示多刃刀片的一個例子的側(cè)視圖。
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的一種實施形式的圖示，是表示多刃刀片的一個例子的正視圖。
圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的實施形式的多刃刀片安裝到工具主體上的狀態(tài)的透視圖。
圖6是用于說明由在多刃刀片安裝到工具主體上的狀態(tài)下的彎曲切削刃形成的切削面構(gòu)成圓筒面的說明圖。
圖7是用于說明彎曲切削刃的曲線形狀的圖示。
圖8是從垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的方向觀察圖7時所看到的圖示。
圖9是把根據(jù)本發(fā)明的實施形式的多刃刀片的接合點附近投影到工具主體的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行表示的部分放大圖。
圖10是把根據(jù)本發(fā)明的另外一種實施形式的多刃刀片的接合點附近投影到工具主體的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行表示的部分放大圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的實施形式的多刃刀片的主切削刃的部分剖面圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的另外一種實施形式的多刃刀片的主切削刃的部分剖面圖。
圖13是表示根據(jù)本發(fā)明的切削工具的正視圖。
符號說明1…多刃刀片10…前傾面40…刀尖部20…安裝面50…后隙面41…切削刃
60…主切削刃62…彎曲切削刃61…錐形切削刃200…工具主體203…標(biāo)記具體實施方式
下面基于

根據(jù)本發(fā)明的多刃刀片。
圖1～圖4所示的多刃刀片1，例如是由超硬質(zhì)合金等構(gòu)成的，大致為多邊形的板狀，特別是為大致的四邊形板狀，在圖中，將與大致為平行四邊形的板狀的刀頭主體100的厚度方向?qū)ο虻纳媳砻孀鳛榍皟A面10，將下表面作為向立銑刀等工具主體200(參照圖5)上安裝的安裝面。
在該前傾面10的前述平行四邊形的對角方向的對向的拐角部30、30上形成刀尖部40、40。在該刀尖部40、40與前傾面10的交叉棱線上形成大致為圓弧狀的切削刃41、41。此外，該多刃刀片1制成拐角部30的頂角為例如大約呈60°的相當(dāng)陡的角度，不僅是橫進(jìn)給，而且可獲得斜向送進(jìn)時的集總(lumping)。
此外，在前傾面10與安裝面20之間與刀尖部40、40鄰接的側(cè)面上，形成相互面對的后隙面50、50，在這些后隙面50、50與前傾面10的交叉棱線上，在對向側(cè)分別形成主切削刃60、60，連接在刀尖部40、40的切削刃41、41的一端上。另一方面，在刀尖部40、40的切削刃41、41與主切削刃60相反側(cè)的一端上，分別形成被切削件表面精整加工用的副切削刃80、80，在平面視圖中，與主切削刃60垂直，更確切地說，相對于后面描述的主切削刃60所處的假想的圓筒面的母線成直角地設(shè)置。
下面對主切削刃60進(jìn)行詳細(xì)描述，主切削刃60，包括連接到刀尖部40的切削刃41上的錐形切削刃61，與位于該錐形切削刃61的刀尖部40相反側(cè)的一端的接合點P連接的彎曲切削刃62。
首先，如圖5所示，在將多刃刀片1以前傾面10指向工具主體200的旋轉(zhuǎn)方向(參照圖5、圖6中的箭頭)使刀尖部40位于前端外周側(cè)的方式安裝到設(shè)于大致為圓柱形的工具主體200的前端上的突出部201切口形成的凹部202(參照圖5、圖13)上時，如圖6所示，彎曲切削刃62被包含在以工具主體200的旋轉(zhuǎn)軸線x為中心軸線的假想的圓筒面s上，從前傾面?zhèn)扔^察時，以描繪大致為橢圓輪廓的方式向外側(cè)凸出地彎曲。圖7是為了易于理解，說明這樣形成的彎曲切削刃62所描繪的曲線用的圖示。在該圖7上，表示出上述圓筒面S與具有相對于旋轉(zhuǎn)軸線X有一定的傾斜度的稍稍向工具主體200的旋轉(zhuǎn)方向凸出的曲面Q的交線T，上述彎曲切削刃62形成在該交線T上。從而，當(dāng)從大致垂直于該曲面Q的方向觀察時，彎曲切削刃62具有形成圓筒面S的大致為橢圓形的切口的一部分的彎曲形狀。此外，如從垂直于旋轉(zhuǎn)軸線X的方向觀察圖7時所看到的圖8可以看出的，交線T向工具主體200的旋轉(zhuǎn)方向(參照圖8中的箭頭)凸出，該凸出的曲率半徑為R，并且，相對于旋轉(zhuǎn)軸線X，隨著向基端接近，朝著與旋轉(zhuǎn)方向相反的方向傾斜，從后隙面50側(cè)觀察時，彎曲切削刃62也朝向前傾面10側(cè)、即朝向工具主體200的旋轉(zhuǎn)方向凸出，并隨著離開刀尖部40，與安裝面20的距離逐漸縮小。此外，從形成該凸出形狀的彎曲切削刃62向中心延伸的前傾面的部分與彎曲切削刃62一樣，是作為向工具主體200的旋轉(zhuǎn)方向凸出的凸面11形成的。
其次，錐形切削刃61制成隨著從彎曲切削刃62向刀尖部40接近，從彎曲切削刃62所處的前述圓筒面直線性地朝向圓筒面的內(nèi)側(cè)，進(jìn)而，這時，錐形切削刃61和彎曲切削刃62不是順滑地連接，而是在接合點P處的各自的切線相互之間具有規(guī)定的角度。例如，圖9是將多刃刀片1的接合點P附近投影到工具主體200的旋轉(zhuǎn)方向上所示的部分的放大圖，如該圖9所示，錐形切削刃61和彎曲切削刃62在旋轉(zhuǎn)投影上，各自在接合點P處的切線形成大致15～30分的角度θ。此外，錐形切削刃61和刀尖部40的切削刃41形成于同一個平面上，在錐形切削刃61和彎曲切削刃62的各自的接合點P處的切線不僅在旋轉(zhuǎn)投影方向上、而且在工具主體200的旋轉(zhuǎn)方向上也變大。
此外，連接主切削刃60的前傾面10的部分構(gòu)成的前傾角α(參照圖11，其中，圖中箭頭表示被切削件對多刃刀片的相對運動的方向)，在多刃刀片1安裝到工具主體200上的狀態(tài)下，隨著從工具主體200的基端側(cè)向刀尖部40接近而增加，另一方面，連接到主切削刃60上的后隙面50構(gòu)成的刃口斜角β(參照圖11)，隨著從工具主體200的基端向刀尖部40接近而減少。
進(jìn)而，在連接兩個主切削刃60、60的各個后隙面50、50上與安裝面20接近的一側(cè)，分別形成使刃口斜角增加的平坦的第二后隙面51、51。所述后隙面51、51制成當(dāng)多刃刀片1如圖5所示安裝到工具主體200上、一對主切削刃60、60中的一個主切削刃60處于外側(cè)時，另一個主切削刃60的所述第二后隙面51與工具主體200進(jìn)行面接觸，將多刃刀片1沒有晃動地固定到工具主體200上。
除上面所述之外，在刀片主體100的中央，在前傾面10一側(cè)設(shè)置凸臺12，并且，形成貫穿前傾面10和安裝面20的螺釘穿透孔90。此外，為了防止切削鋁等時的熔敷，至少將前傾面10進(jìn)行拋光。
此外，工具主體200的前端部分的突出部分201和凹部202的外側(cè)面由車床、研磨、以及拋光而加工成表面粗糙度為Ry3.2μm以下，在表面上進(jìn)行鍍鎳等，以及/或者DLC，WCC，MoS2，CrN，TiN，Al2O3的具有潤滑性的涂敷。
進(jìn)而，在該工具主體200上，標(biāo)識出表示該切削工具的切削刃的外徑、即以前述旋轉(zhuǎn)軸線X為中心軸線的圓筒面S的直徑的標(biāo)記203。由該標(biāo)記203表示的切削刃的外徑表示例如在前述工具主體200上安裝了作為多刃刀片1的基準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)刀片的狀態(tài)下實際測量前述圓筒面S的直徑所獲得的數(shù)據(jù)，在圖示的例子中，相對于基準(zhǔn)外徑40mm，所表示的是實際的切削刃的外徑為39.952mm。此外，表示的方法可以利用激光打標(biāo)機(jī)等打標(biāo)記，以及進(jìn)行刻印等。
具有這種結(jié)構(gòu)的多刃刀片1在安裝到工具主體200上的狀態(tài)下，使刀尖部40位于前端外周側(cè)，在一對主切削刃60、60中，一個主切削刃60為外周切削刃，并且，連接到前端側(cè)的刀尖部40上的副切削刃80為正面切削刃，使安裝面20與工具主體200的安裝座抵接地，用螺釘固定到工具主體200上。這時，與一對主切削刃60、60中位于內(nèi)周側(cè)的主切削刃60連接的后隙面50上形成的第二后隙面51以面接觸的方式與工具主體200抵接，使多刃刀片1穩(wěn)定，易于進(jìn)行調(diào)整。
在多刃刀片1安裝到工具主體200上的狀態(tài)下，主切削刃60，從側(cè)面觀察，即，從垂直于工具主體200的旋轉(zhuǎn)軸線的方向、平行于安裝面20的方向觀察時，以相對于工具主體200的旋轉(zhuǎn)軸具有正角的軸向前角的方式傾斜。由于錐形切削刃61與刀尖部40的切削刃41處于同一平面上，所以，軸向前角在前端的刀尖部40側(cè)最小，在連接彎于曲切削刃62上的接合點P處，軸向前角不連續(xù)地變化，這時，錐形切削刃61與彎曲切削刃62所受到的切削阻力也不連續(xù)地變化。彎曲切削刃62的軸向前角隨著彎曲切削刃62離開前端的刀尖部40，與安裝面20的距離逐漸減小，所以，成為大于安裝面20的傾斜角的正角，切削阻力變小，能夠進(jìn)行高速切削。而且，由于彎曲切削刃62向工具主體的旋轉(zhuǎn)方向凸出，所以，作為連接彎曲切削刃62的前傾面的凸面11也向旋轉(zhuǎn)方向凸出，與代替彎曲切削刃62使用直線傾斜的切削刃以及平坦的前傾面的情況相比，可以很好地進(jìn)行排屑。
此外，由于在多刃刀片1安裝到工具主體200上的狀態(tài)下，彎曲切削刃62被包含在以工具主體200的旋轉(zhuǎn)軸線為中心軸線的規(guī)定的圓筒面上，所以，當(dāng)工具主體200旋轉(zhuǎn)時，可以利用彎曲切削刃62切削位于前述圓筒面上的材料。這時，由于前述圓筒面的母線平行于前述中心軸線，所以，進(jìn)行垂直壁面的切削加工。當(dāng)一面使工具主體200旋轉(zhuǎn)一面進(jìn)行橫向進(jìn)給切削時，利用副切削刃80在垂直壁面上進(jìn)行垂直壁面的精整加工。并且，在彎曲切削刃62的刀尖部40一側(cè)，形成不處于該彎曲切削刃62的旋轉(zhuǎn)投影上的錐形切削刃61。由于隨著從彎曲切削刃62向刀尖部40接近，該錐形切削刃61從前述圓筒面向前述圓筒面的內(nèi)側(cè)靠近，所以相對于多刃刀片1前端的刀尖部40位于外周側(cè)的材料伴隨著其它切屑的排出被拉伸拔出，抑制了刀片的前端部分吃進(jìn)外側(cè)進(jìn)行切削的傾向。從而，可以進(jìn)行面的質(zhì)量高的垂直壁面的切削加工，并且，降低切削阻力，可以進(jìn)行高速切削。
這時，用接合點P連接錐形切削刃61和彎曲切削刃62，由于在接合點P處的錐形切削刃61的切線和位于接合點P處的彎曲切削刃62的切線之間的角度為相互之間在旋轉(zhuǎn)投影上具有0°15′～′5°的角度，更優(yōu)選地構(gòu)成0°15′～0°30′的角度，所以，由彎曲切削刃6 2形成的切屑流和由錐形切削刃61形成的切屑流以前述接合點P為界不連續(xù)地變化，由彎曲切削刃62形成的切屑和由錐形切削刃61形成的切屑以接合點P為界，向不同的方向成長，可以很容易地分離。借此，由于彎曲切削刃62形成的切屑，不會拉伸位于刀尖部40外周側(cè)的材料，從而，可以進(jìn)一步有效地抑制刀片的前端部分吃進(jìn)切削外周側(cè)切削的傾向。從而，由彎曲切削刃62生成的切屑和由錐形切削刃61生成的切屑不容易發(fā)生相互作用，并且由于制成凸?fàn)畹膹澢邢魅?2提高了切屑處理性能，能夠進(jìn)行高速切屑。
此外，通過采用隨著向刀尖部40接近前傾角α增加，而隨著向刀尖部40接近刃口斜角β減少的結(jié)構(gòu)，當(dāng)如本實施形式所述，將多刃刀片1以將正軸向方向的前傾角賦予該主切削刃60的方式安裝到工具主體200上的情況下，可以抑制徑向方向的前傾角和刃口斜角從切削刃前端向切削刃后端的變化，能夠在整個主切削刃60的長度上，給予適當(dāng)?shù)那皟A角和足夠的退刀量。
此外，根據(jù)本實施形式的多刃刀片1，可以抑制由構(gòu)成前傾面10的上表面和后隙面50劃定的主切削刃60的楔角從切削刃前端向切削刃后端的角度變化，能夠在整個切削刃的長度上的保持刀尖的強度。因此，不會導(dǎo)致由于刀尖強度的惡化造成切削過程中顫動，也不會招致刀尖的破損，獲得降低切削阻力等優(yōu)異的切削性能。
根據(jù)上述本實施形式的多刃刀片1，提高了切屑處理性能，特別是可高速地切削鋁等延展性高的金屬。而且，可以切削表面質(zhì)量高的垂直加工面。
此外，如圖13所示，安裝根據(jù)本實施形式的多刃刀片1的本發(fā)明的切削工具，將多刃刀片1進(jìn)行拋光處理，并且將工具主體200前端部分的突出部201及凹部202的表面加工到表面粗糙度在Ry3.2μm以下，并且，在該表面上進(jìn)行鍍敷及/或涂敷。因此，可以有效地防止鋁等延展性高的金屬的熔敷，不僅能夠進(jìn)行高速切削，而且可以進(jìn)行表面質(zhì)量高的垂直加工面的切削。
進(jìn)而，在本實施形式的切削工具中，如圖13所示，在工具主體200上，利用標(biāo)記203標(biāo)出前述圓筒面S的直徑，借此，例如在把該切削工具用于NC工作機(jī)械進(jìn)行切削加工時，在加工前進(jìn)行用于修正因各個工具主體200的成形誤差引起的前述圓筒面S的直徑的誤差產(chǎn)生的加工誤差的切削程序修正時，即使不逐個地對用于該加工的切削工具的切削刃的外徑進(jìn)行實測將其每次輸入，根據(jù)前述標(biāo)記203就可以進(jìn)行程序設(shè)計修正，可以極其簡單地進(jìn)行作業(yè)。此外，在圖示的例子中，標(biāo)記203示于前述突出部201的根部的桿部前端上，但這種標(biāo)記203最好是加在切削加工時在把工具主體200安裝到工作機(jī)械的主軸等上之際不被蓋住的部分上。此外，例如，在把工具主體200的桿部安裝到保持器中容納到儲存容器中加以保管的情況下，由于標(biāo)記203處于工具主體200的外周面上，難以看到，所以，也可以將其標(biāo)記在工具主體200的前端面上。
此外，在上述實施形式中，錐形切削刃61是由直線形成的，但如果在接合點P處的切線相對于彎曲切削刃62在接合點P處的切線具有規(guī)定的角度的話，也可以由曲線形成。特別是，如圖10所示，當(dāng)以向外側(cè)緩慢地凸出地形成錐形切削刃61b時，與用直線形成的錐形切削刃61時的情況相比，不僅可以加大從刀尖部40附近部分的前述圓筒面到切削刃的距離，而且可以更順滑地連接到刀尖部40的切削刃41上，可以更加有效地抑制前端部分吃進(jìn)外周側(cè)進(jìn)行切削的傾向。
此外，連接主切削刃60的后隙面50構(gòu)成的刃口斜角如圖12所示，也可以隨著從錐切削刃60接近安裝面20(參照圖中的箭頭)逐漸增加。采用這種結(jié)構(gòu)，在不降低切削刃強度的情況下，可以確保刃口斜角。
此外，在上述實施形式中，錐形切削刃61與刀尖不40的切削刃41處于同一個平面內(nèi)，但并不一定位于同一平面內(nèi)。但是，當(dāng)錐形切削刃與刀尖部的切削刃位于同一平面內(nèi)時，相對于以具有規(guī)定的軸向前角的方式形成的彎曲切削刃，彎曲切削刃的切線和錐形切削刃的切線在接合點處形成的角度對于工具主體的旋轉(zhuǎn)方向可以成為最大，所以，可以最大限度地有效利用錐形切削刃與彎曲切削刃所受到的切削阻力不連續(xù)的變化，使錐形切削刃生成的切屑和彎曲切削刃生成的切屑更容易分離，更有效地抑制前端部分吃進(jìn)切削外周側(cè)而被切削，可以進(jìn)行高速切削。
到此為止，參照優(yōu)選實施形式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但不言而喻，這里所公開的內(nèi)容并不是對本發(fā)明的限制。從而，從事本領(lǐng)域的工作人員根據(jù)本實施形式所進(jìn)行各種變更和修改都包含在本發(fā)明的范疇之內(nèi)。例如，根據(jù)本發(fā)明的切削工具，是安裝了根據(jù)本發(fā)明的多刃刀片，但只要工具主體的前端部分的表面的面粗糙度在Ry3.2μm以下，即使安裝現(xiàn)有技術(shù)的多刃刀片，也可以防止鋁等延展性高的金屬的熔敷，能夠以高速進(jìn)行切削，可以提高切屑處理性能。同時，可以切削表面質(zhì)量高的垂直加工面。從而，工具主體的前端部分的表面的面粗糙度在Ry3.2μm以下的切削工具，進(jìn)而其前端部分的表面進(jìn)行鍍敷，以及/或者具有潤滑性的涂敷的切削工具也包括在本發(fā)明的范疇之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多刃刀片，呈大致多邊形板狀，在作為前傾面的上表面和作為向工具主體上的安裝面的下表面之間的側(cè)面上形成后隙面，在該前傾面的拐角部形成切削刃呈大致圓弧狀的刀尖部，以連接該刀尖部的切削刃的一端的方式，在前述前傾面與前述后隙面的交叉棱線上形成主切削刃，其特征為，前述主切削刃具有連接在前述刀尖部的切削刃上的錐形切削刃，以及與前述錐形切削刃的位于前述刀尖部的相反側(cè)的一端的接合點連接的彎曲切削刃，前述彎曲切削刃制成在使前述刀尖部處于前端外側(cè)地安裝到前述工具主體上的狀態(tài)下，被包含在以前述工具主體的旋轉(zhuǎn)軸線作為中心軸線的規(guī)定的圓筒面上，并且，前述錐形切削刃制成隨著從前述彎曲切削刃向前述刀尖部接近，從前述圓筒面向前述圓筒面的內(nèi)側(cè)接近。
2.一種多刃刀片，呈大致多邊形板狀，在作為前傾面的上表面和作為向工具主體上的安裝面的下表面之間的側(cè)面上形成后隙面，在該前傾面的拐角部形成切削刃呈大致圓弧狀的刀尖部，以連接該刀尖部的切削刃的一端的方式，在前述前傾面與前述后隙面的交叉棱線上形成主切削刃，其特征為，前述主切削刃具有連接在前述刀尖部的切削刃上的錐形切削刃，以及與該錐形切削刃的前述刀尖部的相反側(cè)的一端連接的、在前述接合點處的切線相對前述錐形切削刃的所述接合點處的切線形成規(guī)定角度的彎曲切削刃，前述彎曲切削刃制成在使前述刀尖部處于前端外側(cè)地安裝到前述工具主體上的狀態(tài)下，被包含在以前述工具主體的旋轉(zhuǎn)軸線作為中心軸線的規(guī)定的圓筒面上，并且，前述錐形切削刃制成隨著從前述彎曲切削刃向前述刀尖部接近，從前述圓筒面向前述圓筒面的內(nèi)側(cè)接近。
3.一種多刃刀片，呈大致多邊形板狀，在作為前傾面的上表面和作為向工具主體上的安裝面的下表面之間的側(cè)面上形成后隙面，在該前傾面的拐角部形成切削刃呈大致圓弧狀的刀尖部，以連接該刀尖部的切削刃的一端的方式，在前述前傾面與前述后隙面的交叉棱線上形成主切削刃，其特征為，前述主切削刃具有連接在前述刀尖部的切削刃上的錐形切削刃，以及與該錐形切削刃的前述刀尖部的相反側(cè)的一端連接的、在前述接合點處的切線相對前述錐形切削刃的所述接合點處的切線形成規(guī)定角度的彎曲切削刃，前述彎曲切削刃制成在使前述刀尖部處于前端外側(cè)地安裝到前述工具主體上的狀態(tài)下，被包含在以前述工具主體的旋轉(zhuǎn)軸線作為中心軸線的規(guī)定的圓筒面上，并且，前述錐形切削刃制成隨著從前述彎曲切削刃向前述刀尖部接近，從前述圓筒面向前述圓筒面的內(nèi)側(cè)接近，并且，前述彎曲切削刃制成向前述工具主體的旋轉(zhuǎn)方向凸出，隨著離開前述刀尖部，與前述安裝面的距離逐漸縮小。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的多刃刀片，其特征為，前述刀尖部的切削刃與前述錐形切削刃形成在同一平面上。
5.一種多刃刀片，在構(gòu)成前傾面的上表面與構(gòu)成向工具主體上的安裝面的下表面之間的側(cè)面上形成后隙面，在前述前傾面與前述后隙面的交叉棱線上形成主切削刃，其特征為，前述主切削刃具有彎曲切削刃，該彎曲切削刃制成在安裝到前述工具主體上的狀態(tài)下，被包含在以前述工具主體的旋轉(zhuǎn)軸線為中心軸線的規(guī)定圓筒面上，并且，向前述工具主體的旋轉(zhuǎn)方向凸出，隨著向前述工具主體的基端側(cè)接近，與前述安裝面的距離逐漸縮小。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的多刃刀片，其特征為，連接在前述主切削刃上的前述前傾面構(gòu)成的前傾角隨著接近前述刀尖部而增大，連接在前述主切削刃上的前述后隙面構(gòu)成的刃口斜角隨著接近前述刀尖部而減少。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的多刃刀片，其特征為，連接在前述主切削刃上的前述后隙面構(gòu)成的刃口斜角，隨著從前述主切削刃靠近前述安裝面而逐漸增加。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的多刃刀片，其特征為，前述主切削刃在對向側(cè)形成兩個，在連接在前述兩個主切削刃上的各自的前述后隙面的接近前述安裝面一側(cè)上，以使刃口斜角增加的方式分別形成第二后隙面，這些第二后隙面制成在安裝到前述工具主體上、前述對向的一對主切削刃中的一個前述主切削刃處于外側(cè)時，另一個前述主切削刃的該第二后隙面與前述工具主體進(jìn)行面接觸。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的多刃刀片，其特征為，至少將前述前傾面進(jìn)行拋光。
10.一種切削工具，在工具主體上安裝權(quán)利要求1至9中任一項所述的多刃刀片。
11.如權(quán)利要求10所述的切削工具，其特征為，至少前述工具主體前端部分的表面的面粗糙度在Ry3.2μm以下。
12.如權(quán)利要求10或11所述的切削工具，其特征為，在前述工具主體上標(biāo)出前述圓筒面的直徑。
全文摘要
提供一種切屑處理性能高，特別是高速切削鋁等延展性高的金屬，可以切削表面質(zhì)量高的垂直加工面的多刃刀片和切削工具。在多刃刀片(1)中，設(shè)置具有和刀尖部(40)的切削刃(41)的一端連接的錐形切削刃(61)，以及與該錐形切削刃(61)的一端的接合點(P)連接的彎曲切削刃(62)的主切削刃(60)。并且，以被包含在以工具主體(200)的旋轉(zhuǎn)軸線為中心軸線的規(guī)定的圓筒面上的方式形成彎曲切削刃(62)，并且，以隨著從彎曲切削刃(62)向刀尖部(40)接近、從前述圓筒面向前述圓筒面的內(nèi)側(cè)靠近的方式形成錐形切削刃(61)。將該多刃刀片(1)安裝到將前端部分的表面的面粗糙度加工到Ry3.2μm以下的工具主體上，構(gòu)成切削工具。
文檔編號B23C5/22GK1443619SQ0312019
公開日2003年9月24日 申請日期2003年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月11日
發(fā)明者大宮司久, 木村良彥 申請人:三菱綜合材料株式會社