專利名稱：半徑銑刀用不重磨刀片及安裝該刀片的不重磨式半徑銑刀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種半徑銑刀用不重磨刀片(throw away chip)、以 及可拆卸地安裝該刀片的不重磨式半徑銑刀。
背景技術：
例如，金屬模具的等高線加工，主要是利用球頭立銑刀進行的。 但是，球頭立銑刀的切削刃為半圓狀，切削刃的前端部、即刀具軸心 附近的切削速度非常慢。因此，對于球頭立銑刀，切削刃外周附近和 切削刃前端附近的切削阻力存在較大差異，切削狀態(tài)有波動，加工狀 態(tài)不穩(wěn)定。
另外，在利用球頭立銑刀形成平坦面的情況下，無法增大周期 進給(pick feed,與刀具軸心正交的方向上的間距)。另外，由于切 削刃前端附近的切削速度較慢，所以產生在刀尖上附著被切削材料的 問題。
另一方面，對于半徑立銑刀，在圓筒狀的刀具主體的前端外周， 配置形成為大致1/4圓弧狀的切削刃。因此，對于半徑立銑刀，在刀 具主體的軸心附近不存在切削刃，切削刃的最低切削速度較快。因此， 半徑立銑刀有下述特性不易產生球頭立銑刀中所存在的上述問題。
另外，在利用半徑立銑刀形成平坦面的情況下，可以增大周期 進給，可以進行高效的加工。因此，半徑立銑刀的使用，在近些年不 斷增加。
另外，存在將切削刃可拆卸地安裝在刀具主體上的不重磨方式 的半徑立銑刀。例如，在日本的特開2005 — 40924號公報中記載，不 重磨方式的半徑立銑刀大多用于金屬模具的粗加工，可以有效地減少 刀具費用。
但是，如果增大周期進給等進給量，則切削阻力也變大。這樣，容易使刀尖產生巻刃或缺口，有可能縮短切削刃的壽命。另外，如果 增大周期進給，則每個刃上的切屑變大。這樣，可能使切屑不能順利 地排出，使刀具將切屑巻入。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提供一種半徑銑刀用不重磨刀片以及不重 磨式半徑銑刀，其即使在增大進給量的情況下，也不會降低切削刃壽 命，且可以將切屑良好地排出。
為了解決上述課題，如以下所示，構成半徑銑刀用不重磨刀片、 以及使用它的不重磨式半徑銑刀。
1、 一種半徑銑刀用不重磨刀片，其可拆卸地安裝在刀具主體上，
其構成為，具有支承面；前傾面，其與該支承面相對，在安裝于所
述刀具主體上時，朝向該刀具主體的旋轉方向；以及后隙面，其形成 于所述支承面和所述前傾面之間，在所述前傾面與所述后隙面的交差 部上，具有由圓弧刃和外刃構成的切削刃部分，其中，所述圓弧刃為 大致l/4圓弧狀，配置在所述刀具主體的前端外周上，所述外刃從該 圓弧刃的一端相連續(xù)，向與所述刀具主體的軸心大致平行的方向延 伸，另外，所述前傾面的從所述切削刃部分開始以規(guī)定距離向內側延 伸的部分，與該切削刃部分相比，向所述刀具主體的旋轉方向側突出 地形成。
圓弧刃也可以不是正圓的圓弧形狀。外刃也可以不與刀具主體 的軸心完全平行，另外，也可以不完全是直線。
2、 在1所記載的半徑銑刀用不重磨刀片中，所述圓弧刃沿該圓 弧刃向所述刀具主體的旋轉方向以凸狀彎曲，所述外刃與所述圓弧刃 相連續(xù)地相接，同時，隨著從與該圓弧刃連接的一端朝向另一端而向 所述刀具主體的旋轉方向的相反側延伸。
3、 在2所記載的半徑銑刀用不重磨刀片中，所述前傾面形成為， 與所述刀具主體的旋轉中心之間所成的角度，隨著遠離所述切削刃部 分而依次變小。前傾面也可以形成為多個傾斜面，也可以形成為連續(xù) 的曲面。4、 在3所記載的半徑銑刀用不重磨刀片中，從與所述前傾面正 交的方向觀察所述不重磨刀片，在由所述圓弧刃和從該圓弧刃的中心 點向該圓弧刃的兩端延伸的直線劃分的扇形區(qū)域內，設置與所述刀具 主體的旋轉方向正交的平坦面。
平坦面也可以不在穿過刀具主體的旋轉中心的平面上。例如， 也可以相對于上述平面而傾斜。
5、 一種不重磨式半徑銑刀，其構成為，將權利要求1 4中任
一項所述的半徑銑刀用不重磨刀片，可自由拆卸地安裝在所述刀具主 體上。
刀具主體形成為大致圓筒狀、或者大致圓柱狀，圍繞軸心旋轉。 在刀具主體的前端部至少設置1個刀片座。在刀片座上安裝不重磨刀 片。刀片座(底面)也可以不在穿過刀具主體的軸心的平面上。艮口， 也可以相對于刀具主體的軸心傾斜地安裝不重磨刀片。


圖1是表示本發(fā)明所涉及的半徑銑刀用不重磨刀片的一個實施 方式的斜視圖。
圖2是圖1所示的半徑銑刀用不重磨刀片的正視圖。 圖3是圖1所示的半徑銑刀用不重磨刀片的左側面圖。 圖4是圖1所示的半徑銑刀用不重磨刀片的俯視圖。 圖5是圖4中的F5 — F5線剖面圖。 圖6是圖4中的F6 — F6線剖面圖。
圖7是安裝圖1所示的不重磨刀片的不重磨式半徑銑刀的分解 斜視圖。
圖8是圖7所示的不重磨式半徑銑刀的正視圖。
圖9是圖7所示的不重磨式半徑銑刀的從前端觀察的側面圖。
圖IO是表示圖1所示的不重磨刀片的變形例的斜視圖。
具體實施例方式
參照附圖，說明本發(fā)明所涉及的不重磨式半徑銑刀的一個實施方式。
圖1表示不重磨刀片1。不重磨刀片1由超硬合金、覆膜超硬合 金、金屬陶瓷以及陶瓷等硬質材料等構成，形成為扁平的大致菱形。 在不重磨刀片1的上表面，如圖1 圖4中圖示所示，形成前傾面2。
前傾面2如圖4所示，以安裝孔6為中心的點對稱地形成。安裝孔6 貫穿不重磨刀片1而設置。
在不重磨刀片1的下表面形成支承面5。支承面5形成為平坦面。 在不重磨刀片1的側面，環(huán)繞大致全周地形成后隙面3。在前傾面2 和后隙面3之間的交差部分，形成作為切削刃部分的切削刃4。
切削刃4如圖4所示由圓弧刃4a和外刃4b形成。圓弧刃4a形 成為大致1/4圓弧狀。圓弧刃4a在以安裝孔6為中心對稱的位置上 設置一對。
前傾面2由位于切削刃4側的傾斜面2a和與傾斜面2a相連續(xù) 的傾斜面2b形成。圖5表示將圓弧刃4a直角地剖開后的剖面圖。如 圖5所示，與傾斜面2a和線H (以雙點劃線表示)之間的角度a2 相比，傾斜面2b和線H之間的角度al較小。線H是與支承面5平
行地設定的假想線。
另外，圓弧刃4a朝向前傾面2的上方而以凸狀形成。即，在圓 弧刃4a的大致中央部分，具有距離支承面5的高度最高的頂部T。 另外，如圖2及圖3中圖示所示，頂部T的兩側逐漸接近支承面5。 此外，頂部T也可以不位于圓弧刃4a的中央部分。
外刃4b與圓弧刃4a連續(xù)地形成。外刃4b為大致直線狀，形成 為隨著遠離圓弧刃4a而逐漸接近支承面5。與外刃4b相接的前傾面 2，如圖6所示，和與圓弧刃4a相接的前傾面2相同地，由傾斜面 2a和傾斜面2b構成。
與位于刀尖附近的傾斜面2a和線H之間所成的角度P2相比， 傾斜面2b和線H之間所成的角度(31較小。此外，傾斜面2a的寬度 不特別地限定，但優(yōu)選環(huán)繞不重磨刀片1的全周而大致恒定。
傾斜面2a和傾斜面2b，在通過對不重磨刀片1進行粉末成型加 工并利用金屬模具成型時，同時成型。由此，不需要燒結后所進行的成型工序、例如磨削加工，從而可以減少制作成本。
另外，在圓弧刃4a的與外刃4b相接的相反側的端部，如圖4 所示，形成副切削刃4c。如果將不重磨刀片1如圖8所示安裝在刀 具主體12上，則副切削刃4c沿與刀具主體10的軸心正交的方向延 伸。
另外，與副切削刃4c相連續(xù)地形成內周刃4d。在內周刃4d上 形成端刃隙角(碟形角)。S卩，如果將不重磨刀片1安裝在刀具主體 12上，則內周刃4d隨著向刀具主體12的軸心接近而向刀具主體12 的后端側、即刀柄15側傾斜。
另外，在前傾面2上，如圖4所示，形成平坦面7。從與前傾面 2正交的方向觀察不重磨刀片1，平坦面7形成在由大致1/4圓弧的 圓弧刃4a圍成的扇形區(qū)域內。平坦面7與支承面5大致平行地形成。
圖7 圖9表示使用不重磨刀片1的半徑銑刀10。半徑銑刀10 由不重磨刀片1和刀具主體12等構成。刀具主體12形成為大致圓柱 狀，在前端側形成刃部13,在后端側形成刀柄部15。此外，刀具主 體12也可以是圓筒狀。
在刃部13上，沿周方向等間隔地形成3個切屑凹槽14。切屑凹 槽14是將刀具主體12的前端面12a和外周面12b連續(xù)地進行切開而 形成的。在切屑凹槽14的內部，形成刀片座20。刀片座20具有底 面21、壁面22、以及壁面23。底面21朝向半徑銑刀IO的旋轉方向 R而形成。另外，底面21沿穿過刀具主體12的旋轉中心的平面而形 成。
不重磨刀片1如圖7所示，使緊固螺釘30穿過安裝孔6而與設 置在底面21上的內螺紋孔24螺合，從而固定在刀片座20上。由此， 支承面5與刀片座20的底面21緊貼。另外，后隙面3的一部分分別 與壁面22、 23抵接。另外，不重磨刀片1通過壓緊件40固定。壓緊 件40通過螺釘42緊固，將不重磨刀片1的上表面(前傾面2)向支 承面5側牢固地按壓。
如果將不重磨刀片1固定在刀片座20上，則前傾面2朝向旋轉 方向R，圓弧刃4a位于刀具主體12的前端外周部，外刃4b配置在與刀具主體12的軸心大致平行的方向上。
下面，說明使用半徑銑刀IO的加工。使工作機械(未圖示)的 主軸夾持刀柄部15而固定半徑銑刀10。然后，向半徑銑刀10施加 旋轉，增大進給量，進行例如金屬模具的等高線加工。這樣，產生較
大的切削阻力，在圓弧刃4a和外刃4b上施加較大的應力。
但是，由于前傾面2沿半徑銑刀10的旋轉方向形成為凸狀，所
以增強了圓弧刃4a和外刃4b的強度，可以防止產生巻刃或缺損等突
發(fā)的損傷。因此，即使在進給量較大的情況下，也可以使切削狀態(tài)穩(wěn)
定，延長切削刃的壽命。
另外，由圓弧刃4a產生的切屑，會被壓向前傾面2的上方而巻
曲(巻回)。由此，抑制切屑向刀具主體12的中心側移動。因此，
可以消除切屑被巻入刀具主體12的前端面12a和被切削材料之間的問題。
特別地，在增大進給量的加工中，切削刃將切屑巻入的問題很 嚴重。利用半徑銑刀10，可以大幅度地改善切屑排出性，使切削穩(wěn) 定。另外，可以防止由切屑的巻入引起的切削刃的巻刃或缺損，可以 延長切削刃的壽命。
由于在外刃4b處前傾面2也沿旋轉方向為凸狀，所以會使切屑 巻曲而良好地排出。另外，可以防止由切屑的巻入引起的巻刃或缺口。
另外，圓弧刃4a以頂部T為頂點，朝向旋轉方向R形成為凸狀。 由此，圓弧刃4a的中央部分的厚度增加，強度提高。另外，對于圓 弧刃4a，將切削被切削材料時產生的沖力(切削阻力)分散，可以 防止巻刃或缺口等突發(fā)的損傷。
另外，圓弧刃4a以頂部T為頂點向刀具主體12的外周側形成 流線形。因此，由圓弧刃4a產生的切屑，作為整體而向刀具主體12 的外周側流出。由此，可以防止由切屑的巻入引起的巻刃或缺口。另 外，可以防止刀片座20的內面被切屑擦傷。由此，可以提高刀具主 體12的耐久性。
對于外刃4b，隨著從與圓弧刃4a相接的一端向另一端，向旋轉 方向R的相反側延伸。由此，可以緩和外刃4b在切削被切削材料時產生的沖力。因此，可以防止外刃4b的巻刃或缺口。另外，由于將 由外刃4b產生的切屑，從一端向另一端排出，所以可以將切屑良好 地排出。
利用副切削刃4c，可以平坦地對被切削材料進行精加工，得到 較高的加工精度。另外，利用內周刃4d進行將半徑銑刀10向前端方 向進給的切入加工，可以以內周刃4d的后退量為最大進給量。另外， 可以在切入加工后進行等高線加工。
通過將平坦面7設置在扇形區(qū)域內，可以防止切屑在前傾面2 上形成擦傷及附著，可以將切屑良好地排出。不重磨刀片1具有在旋 轉方向上為凸狀的前傾面2。在延展性高的被切削材料時，切屑會延 展，可能在傾斜面2a、 2b上產生嚴重的擦傷。特別地，對于圓弧刃 4a，實質切割厚度與外刃4b相比較小。因此，切屑容易沿傾斜面2a、 2b延展，從而容易產生擦傷及附著。本發(fā)明可以有效地防止上述情 況。
由傾斜面2a、 2b這2個斜面構成圓弧刃4a和外刃4b中的前傾 面2。由此，可以提高刀尖的強度，有效地防止巻刃或缺口等突發(fā)的 損傷。另外，由于隨著遠離刀尖，角度變小，所以可以避免切削阻力 的增大，同時，抑制切屑在前傾面2上形成擦傷。
通過利用金屬模具的粉末成型加工，形成構成前傾面2的傾斜 面2a、 2b。由此，可以非常容易且高精度地使傾斜面2a、 2b成型。 圓弧刃4a以及外刃4b的刀尖成為3維地彎曲的形狀。使前傾面2 從刀尖以不同的角度形成這一點，在磨削加工中非常困難。本發(fā)明可 以容易地解決上述問題。
圖IO表示不重磨刀片1的其他實施方式。該不重磨刀片1，在 前傾面2上形成斷屑槽8。斷屑槽8是向支承面5側凹陷的凹部，形 成在圓弧刃4a的附近。利用斷屑槽8減少切削阻力。即使在增大進 給量，實質上將切割厚度變大的情況下，利用斷屑槽8也可以抑制振 動、顫振等。由此，可以高效地進行切削。在此情況下，也可以在刀 尖和斷屑槽8之間，與上述相同地，形成傾斜面2a、 2b。
此外，在上述例子中，使刀片座20的底面21沿穿過刀具主體12的旋轉中心的平面而形成。但是，在本發(fā)明中，底面21也可以相
對于穿過刀具主體12的旋轉中心的面，形成在向旋轉方向側或者其 相反側移動后的位置上，也可以更傾斜地形成。例如，以使底面21 的刀柄15側位于旋轉方向的相反側的方式使底面21傾斜。這樣，在 切削中，不重磨刀片l被向壁面23側按壓，安裝狀態(tài)穩(wěn)定，切削狀 態(tài)也更穩(wěn)定。
底面21的移動量及傾斜方向不特別地限定。另外，在使底面21 相對于穿過刀具主體12的旋轉中心的平面傾斜的情況下，與底面21 的角度變更對應地，變更不重磨刀片1的支承面5的角度。S卩，在變 更底面21的角度的情況下也設定為，形成與上述例子等同的條件， 即，與底面21沿穿過刀具主體12的旋轉中心的平面而形成的情況下 安裝的不重磨刀片1所具有的前傾面2及切削刃4等相同的條件。
另外，在上述例子中，說明了不重磨刀片1為3個的情況，但 本發(fā)明不限于3個，也可以為其他的個數。在此情況下，優(yōu)選將不重 磨刀片1配置在相對于軸中心對稱位置上。
另外，半徑銑刀IO也可以不用于金屬加工中，而用于其他材料 的加工中。也可以不使用不重磨刀片，而采用將切削刃一體安裝的半 徑銑刀。不重磨刀片也可以不點對稱地形成。
工業(yè)實用性
本發(fā)明可以有效地應用于對金屬模具進行切削加工等金屬加工 等中。
權利要求
1.一種半徑銑刀用不重磨刀片，其可拆卸地安裝在刀具主體上，其特征在于，具有支承面；前傾面，其與該支承面相對，在安裝于所述刀具主體上時，朝向該刀具主體的旋轉方向；以及后隙面，其形成于所述支承面和所述前傾面之間，在所述前傾面與所述后隙面的交差部上，具有由圓弧刃和外刃構成的切削刃部分，其中，所述圓弧刃為大致1/4圓弧狀，配置在所述刀具主體的前端外周上，所述外刃從該圓弧刃的一端相連續(xù)，向與所述刀具主體的軸心大致平行的方向延伸，另外，所述前傾面的從所述切削刃部分開始以規(guī)定距離向內側延伸的部分，與該切削刃部分相比，向所述刀具主體的旋轉方向側突出地形成。
2. 根據權利要求1所述的半徑銑刀用不重磨刀片，其特征在于， 所述圓弧刃沿該圓弧刃向所述刀具主體的旋轉方向以凸狀彎曲，所述外刃與所述圓弧刃相連續(xù)地相接，同時，隨著從與該圓弧 刃連接的一端朝向另一端而向所述刀具主體的旋轉方向的相反側延 伸。
3. 根據權利要求2所述的半徑銑刀用不重磨刀片，其特征在于， 所述前傾面形成為，與所述刀具主體的旋轉中心之間所成的角度，隨著遠離所述切削刃部分而依次變小。
4. 根據權利要求3所述的半徑銑刀用不重磨刀片，其特征在于， 從與所述前傾面正交的方向觀察所述不重磨刀片，在由所述圓弧刃和從該圓弧刃的中心點向該圓弧刃的兩端延伸的直線劃分的扇 形區(qū)域內，設置與所述刀具主體的旋轉方向正交的平坦面。
5. —種不重磨式半徑銑刀，其特征在于，在所述刀具主體上，可自由拆卸地安裝權利要求1 4中任一項 所述的半徑銑刀用不重磨刀片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半徑銑刀用不重磨刀片以及不重磨式半徑銑刀，其目的在于，提高高效率加工中的切削性能。不重磨刀片(1)，在前傾面(2)和后隙面(3)之間的交差部上，作為切削刃，至少具有大致1/4圓弧狀的圓弧刃(4a)、以及從該圓弧刃(4a)的一端部延伸的外刃(4b)。在將不重磨刀片(1)安裝于刀具主體(10)上時，前傾面沿旋轉方向形成為凸狀。在與切削刃正交的剖面中，使前傾面(2)以隨著遠離圓弧刃(4a)及外刃(4b)而變平緩的方式傾斜。使圓弧刃(4a)沿旋轉方向形成為凸狀。外刃(4b)的刀尖棱線與刀具主體(10)的軸心大致平行。
文檔編號B23C5/10GK101616766SQ20078005192
公開日2009年12月30日 申請日期2007年9月13日 優(yōu)先權日2007年9月13日
發(fā)明者吉田悟, 渡邊克俊, 齊藤益生 申請人:株式會社鎢鈦合金;Osg株式會社