專利名稱：切削刀具及切削工具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及安裝在切削工具主體上的切削刀具以及切削工具。
背景技術：
專利文獻I公開了一種安裝在換刀式切削工具上的切削刀具。根據(jù)專利文獻I的記載，該文獻公開的切削刀具(不重磨刀片)對應于精切削到輕中度切削的切削范圍。這種切削刀具為大致菱形的板狀，具有下表面和上表面，下表面是安裝到切削工具主體上的就位面，上表面位于該下表面的相反側。在該上表面的前傾面的銳角角部形成刀尖部，在該刀尖部形成與筆直的2個切削刃相連的刀尖部切削刃。刀尖部沿離開下表面的方向突出，刀尖部切削刃為凸圓弧狀。從而，前角從刀尖部切削刃的端部點向著其中央點逐漸增大，且前角在其中央點上最大。另外，在上表面上形成斷屑槽，該斷屑槽由與下表面大致平行的平面即頂面、和從前傾面傾斜到該頂面而隆起的斷屑槽壁面形成。 專利文獻I :日本發(fā)明專利申請?zhí)亻_2000-107911號公報專利文獻I記載的切削刀具在遠離刀尖部切削刃兩端的切削刃處，前傾面的前角較小。因此，在用該切削刀具進行切削時，由其切削刃產生的切屑一般較厚。從而切屑和切削刃會形成高溫，會加速切削刀具的磨損，縮短切削刀具的壽命。此外，根據(jù)專利文獻I的記載，由刀尖部切削刃等切削刃生成的切屑會擦著刀尖部前傾面以及前傾面而在切削刀具表面上行走，從而與斷屑槽的槽壁面碰撞。因而，在所生成的切屑較厚時，更容易磨損前傾面。因此，這種切削刀具存在工具壽命方面的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明正是為了解決上述問題，目的在于延長工具壽命。本發(fā)明提供一種具有切削刃的切削刀具，該切削刀具具有前傾面，該前傾面沿所述切削刃延伸，具有正的前角，具有沿遠離所述切削刃的方向依次配置的第I區(qū)域和第2區(qū)域，且該前傾面形成為使該第2區(qū)域的前角大于該第I區(qū)域的前角；以及立壁面，該立壁面以與所述前傾面一同形成沿著所述切削刃的凹部的方式延伸，在與所述切削刃正交的平面上，以使所述第I區(qū)域延長而得到的延長面將該立壁面分成2個區(qū)域的方式形成該立壁面。本發(fā)明提供一種具有切削刃的切削工具，該切削工具具有前傾面，該前傾面沿所述切削刃延伸，具有正的前角，具有沿遠離所述切削刃的方向依次配置的第I區(qū)域和第2區(qū)域，且該前傾面形成為使該第2區(qū)域的前角大于該第I區(qū)域的前角；以及立壁面，該立壁面以與所述前傾面一同形成沿著所述切削刃的凹部的方式延伸，在與所述切削刃正交的平面上，以使所述第I區(qū)域延長而得到的延長面將該立壁面分成2個區(qū)域的方式形成該立壁面。


圖I是本發(fā)明第I實施形態(tài)的切削刀具的俯視圖。圖2是圖I的切削刀具的側視圖。
圖3是圖I的切削刀具的側視圖。圖4是圖I的IV-IV線剖視模式圖。圖5是圖I的V-V線剖視模式圖。圖6是本發(fā)明第2實施形態(tài)的切削刀具的局部剖視模式圖。圖7是本發(fā)明第3實 施形態(tài)的切削刀具的局部剖視模式圖。
具體實施例方式以下結合

本發(fā)明的實施形態(tài)。如圖I到圖3所示，本發(fā)明第I實施形態(tài)的切削刀具10為大致菱形板狀。切削刀具10具有互為反向的2個端面12、14、以及在這2個端面12、14之間延伸的周向側面16。在切削刀具10上，規(guī)定了貫通2個端面12、14而延伸的軸線A。2個端面12、14中的一個端面12為上表面18，另一端面14則為下表面20，作為與切削工具的工具主體(圖中未示)上所設的插入件安裝座的底面抵接的就位面發(fā)揮作用。這2個端面12、14分別具有大致的菱形形狀，且相對于軸線A而具有旋轉對稱性，尤其是作為一個端面12的上表面18更是如此。切削刃22相關于上表面18的成銳角的拐角部18c的棱線部形成。在切削刀具10的上表面18上有2個成銳角的拐角部18c，因此有2個切削刃22。2個切削刃22具有實質上相同的結構，并且如上所述，2個切削刃22相對于軸線A而形成旋轉對稱。即，2個切削刃22能夠分度，切削刀具10是能夠分度的切削刀具。以下針對2個切削刃22中的任意I個切削刃22來說明切削刀具10。不過，本發(fā)明不限定I個端面上形成的切削刃的數(shù)量。在I個端面上形成的切削刃的數(shù)量既可以是I個，也可以是多個。在上表面18與周向側面16之間的交叉部形成有切削刃22。切削刃22在上表面18的前傾面24與周向側面16的后隙面26之間延伸。不過，如圖2及圖3所示，后隙面26相對于所述一個端面12、亦即上表面18實質上成銳角，且具有正的后角。后角設定為20°以下即可，本實施形態(tài)的切削刀具10設定為7°。不過，后隙面26的后角也可以是0°。此時，互為反向的端面12、14分別與周向側面16成直角。從而，在上述場合，兩個端面12、14為相同結構，可以有選擇地將兩個端面12、14作為上表面18來使用。這種兩面均可使用的切削刀具的各個端面相對于軸線A而具有旋轉對稱性，并且該切削刀具的兩個端面能夠相對于與軸線A正交的軸線而具有旋轉對稱性。切削刃22以在與軸線A正交的I個平面上實質上延伸的方式形成。切削刃22包括圓弧狀切削刃22a和直線狀切削刃22b。圓弧狀切削刃22a在上表面18的成銳角的拐角部18c的棱線部形成。圓弧狀切削刃22a構成圓弧狀。在本實施形態(tài)中，構成圓弧狀切削刃22a的圓弧的曲率半徑為0. 8_。直線狀切削刃22b以與該圓弧狀切削刃22a連續(xù)的方式延伸。直線狀切削刃22b從圓弧狀切削刃22a的兩端開始延伸。即，各切削刃22有2條直線狀切削刃22b。這些圓弧狀切削刃22a和直線狀切削刃22b成為與被切削材料接觸的切削刃22。在切削刀具10上，形成在厚度方向上貫通兩個端面12、14的安裝孔28。安裝孔28的中心軸線與切削刀具10的軸線A—致。在上表面18上，在安裝孔28的開口部周圍分布著凸起面30。這些凸起面30高于圓弧狀切削刃22a和直線狀切削刃22b，并且處于同一平面上。即，如果將與軸線A正交且以將切削刀具10上下平分為二的方式通過周向側面16的平面(以下稱為中央平面)設為M(見圖2和圖3)，則凸起面30與中央平面M之間的距離比包含了圓弧狀切削刃22a及直線狀切削刃22b的切削刃22與中央平面M間的距離長。而且，所有的凸起面30都在與中央平面M平行的平面上延伸。譬如，如果是正插入件，則中央平面M只要定位于上下表面間的中間位置即可。在上表面18的圓弧狀切削刃22a及直線狀切削刃22b的內側范圍，形成斷屑槽隆起部32。斷屑槽隆起部32的向著切削刃22 —側的面32a與上述前傾面24—起，在上表面18上劃分出沿切削刃22延伸的凹部34。凹部34被稱為斷屑槽。另外，斷屑槽隆起部32的面32a是從凹部34的最底部34a立起的壁面，因此以下稱之為立壁面。凹部34具有大致V形截面。前傾面24和立壁面32a大致沿整個切削刃22延伸，從而在切削刃22任意部分的與切削刃22正交的截面上都存在凹部34。
在凹部34中，從圓弧狀切削刃22a及直線狀切削刃22b向著凹部34的最底部延伸的壁面成為上述前傾面24。該前傾面24是以隨著從切削刃22向著內側離開而漸漸下陷的方式、即接近上述中央平面M的方式傾斜的傾斜面。這樣前傾面24就具有正的前角。該前傾面24實質上由2個面構成。前傾面24在與切削刃22正交的方向具有沿著離開切削刃22的方向依次配置的第I前傾面24a和第2前傾面24b。第I前傾面24a是前傾面24的I個區(qū)域，是前傾面24的第I區(qū)域。第2前傾面24b是前傾面24的另I個區(qū)域，是前傾面24的第2區(qū)域。此處定義為與切削刃22正交地延伸的平面(以下稱為第I平面)。第I平面在這里與上述軸線A實質上平行。該第I平面可定在切削刃22的任意部分。特別是，將其中的圓弧狀切削刃22a平分為二的第I平面與圖I中的平分面B重疊，并包含了軸線A。在任意的第I平面上，前傾面24具有上述第I前傾面24a和上述第2前傾面24b，從而使前傾面24的前角隨著遠離切削刃22而發(fā)生變化。此處，第I前傾面24a和第2前傾面24b是連續(xù)的。第I前傾面24a在前傾面24的靠近切削刃一側的端部延伸，第2前傾面24b則在前傾面24的靠近立壁面一側的端部延伸。以下結合圖4和圖5的剖視模式圖來說明這種前傾面24，圖中突出表示了前角、SP傾斜角等。此處定義為與軸線A正交的平面(以下稱為第2平面)、即與上述的中央平面M平行的平面。在本實施形態(tài)中，第2平面與具有就位面功能的下表面20實質上平行，亦可稱為水平面。將上述第I前傾面24a、第2前傾面24b的相對于第2平面的傾斜角定義為角a a、a b。第2前傾面24b的前角a b比第I前傾面24a的前角a a大。因此，前傾面24整體上呈向上表面18突出的凸狀。這樣，就形成第2前傾面24b的前角a b比第I前傾面24a的前角a a大的前傾面24。較好的是，第I前傾面的前角a a為10°以上25°以下，更好的是18°以上22°以下。在本實施形態(tài)中，第I前傾面的前角aa設定為大致20°。另外，較好的是，第2前傾面的前角Qb為15°以上35°以下，在本實施形態(tài)中設定為大致30°。這樣設定的理由如下。在前傾面24的第I和第2前傾面24a、24b中，第I前傾面24a首先影響對被切削材料的切削。如果切削刀具的第I前傾面的前角a a不到10°，則無論第2前傾面的前角a b的情況如何，都不能使切屑充分減薄來減小切削阻力。另一方面，如果切削刀具的第I前傾面的前角a a超過25°，則無論第2前傾面的前角a b的情況如何，都會降低刀尖強度。從而，譬如當對碳素鋼進行切削時，容易發(fā)生卷刃或缺損。相反，如果切削刀具的第2前傾面的前角a b不到15°、而第I前傾面的前角a a處于上述范圍內，則第I前傾面與第2前傾面之間的角度差很小。這樣實質上就減小了設置第2前傾面的效果。另外，如果切削刀具的第2前傾面的前角ab超過35°、而第I前傾面的前角a a處于上述范圍內，則切削刃周圍的切削刀具的厚度不夠，會導致切削刃有較大缺損。另外，從切削刃22到第I前傾面24a的終端部、即靠近立壁面一側的端部24c為止的水平方向距離Wa比設在拐角部18c的圓弧狀切削刃22a的曲率半徑小。如圖4和圖5所示，距離Wa被定義在從端面?zhèn)扔^察時與切削刃22正交并且與軸線A正交的方向上。具體地說,距離Wa較好的是在0. 05mm以上、0. 30mm以下,更好的是在0. 05mm以上、0. 20mm以下。在本實施形態(tài)中，是在切削刃22的全周范圍內將距離Wa設定在大約0. 12mm。但是距離Wa不必固定。S卩，距離Wa只要在拐角部附近是上述值即可，而在除此以外的其它部位可 以任意設定。另外，如圖4和圖5所示，從切削刃22到第2前傾面46的終端部、即靠近立壁面一側的端部24d為止的水平方向距離Wb與距離Wa同樣，被定義在從端面?zhèn)扔^察時與切削刃22正交并且與軸線A正交的方向上。距離Wb較好的是設定為0. 20mm以上、0. 70mm以下，在本實施形態(tài)中設定為大約0. 4_。圖I是從與上表面18相向的方向看切削刀具10，在該圖中，是在一對圓弧狀切削刃22a的內側形成斷屑槽隆起部32。斷屑槽隆起部32的立壁面32a以與前傾面24 —同在上表面18形成凹部34的方式延伸。立壁面32a是從凹部34的最底部34a立起的立壁面，以與凹部34的最底部34a間的結合部32b為起點向著遠離前傾面24的方向延伸而向上方隆起。此處的立壁面32a是平坦的面，以隨著漸漸遠離圓弧狀切削刃22a及直線狀切削刃22b而遠離中央平面M的方式傾斜。斷屑槽隆起部32除了上述立壁面32a外，還有與該立壁面32a相連且與中央平面M大致平行地延伸的頂面32c。頂面32c為實質上平坦的面。頂面32c形成于比切削刃22更高的位置上。這意味著，如果定義與上述軸線A正交且通過切削刃22的平面，則該平面橫切立壁面32a而延伸。立壁面32a相對于上述第2平面、即水平面的傾斜角P比所述第2前傾面24b的前角ab更大。傾斜角P最好設定為30°以上60°以下,本實施形態(tài)設定為大約45°。如果傾斜角0不到30°，就難以用斷屑槽隆起部32使切屑發(fā)生所希望的卷曲變形，結果會導致切屑增厚。而如果傾斜角P超過60°，則斷屑槽與切屑之間的碰撞過強，可能增大切削阻力。在此種情況下，振動的發(fā)生頻率會升高，并且生成厚切屑的頻率也會升高。而且，立壁面32a與前傾面24具有如下關系在與切削刃22正交的平面上、即在與切削刃22正交的截面上，第I前傾面24a即第I區(qū)域延長而得到的延長面SI或延長線LI橫切立壁面32a而將其分成2個區(qū)域。并且在保持這種關系的同時，此處的立壁面32a與在斷屑槽、即凹部34的最底部34a延伸的槽底面、即凹部底面相連。槽底面在凹部34中最接近中央平面M，并且如圖4和圖5所示，在前傾面24與立壁面32a之間延伸。從而如圖4和圖5所示，使立壁面32a從槽底面開始隆起的立起部、即所述結合部32b比第I前傾面24a的延長面SI或延長線LI的位置更低，即更靠近中央平面M —側(靠近就位面一側)，并且比第2前傾面24b的延長面S2或延長線L2的位置更高，即更遠離中央平面M(靠近上表面12 —側)。另外，如圖4和圖5所示，從切削刃22到立壁面32a的立起部為止的水平方向距離Wc與距離Wa、Wb同樣，被定義在從端面?zhèn)扔^察時與切削刃22正交并且與軸線A正交的方向上。距離Wc較好的是在0.70mm以上、I. 50mm以下，本實施形態(tài)也是設定在這一范圍內。本實施形態(tài)的切削刀具10的立壁面32a從狹窄的上述槽底面隆起，該槽底面從第2前傾面24b的終端部24d大致水平地向內側延伸。該槽底面可以省略。在這種情況下，立壁面32a便以從第2前傾面24b的終端部24d直接隆起的方式與第2前傾面24b連續(xù)。因而在此種情況下，立壁面32a的立起部、即結合部32b便處于第2前傾面24b延長所得的延長面S2上。另外，斷屑槽隆起部32的頂面32c與前述的凸起面30等位地延伸，構成實質上的平坦面。當在兩個端面12、14上形成切削刃22時，這種結構尤其有效。當切削刀具選擇互為相反的端面12、14中的一個作為上表面18使用時，另一個端面就成為下表面。在這種情況下，該另一個端面上的所述斷屑槽的頂面以及凸起面就能作為與切削工具主體上所設的插入件安裝座的底面抵接的就位面發(fā)揮作用。雖然圖中未示，但以上說明的切削刀具10能夠可拆卸地安裝到切削工具主體上所設的插入件安裝座上。將切削刀具10載放到插入件安裝座上，使具有就位面功能的下表面20和周向側面16中的至少一部分分別與插入件安裝座的底面和壁面抵接。插入件安裝座上形成了螺紋孔。并且，通過將與切削刀具的安裝孔28卡合或是貫通該安裝孔28的螺釘與插入件安裝座的螺紋孔螺合，來將切削刀具10可拆卸地固定在切削工具主體上。不過，將切削刀具10安裝到切削工具主體上的安裝機構或方式不限于上述結構。可以采用其它的機械或化學機構或方式進行安裝。采用上述的有選擇地使兩個相向端面作為上表面使用的、雙面可用的切削刀具時，一個面上的凸起面及斷屑槽的頂面能夠與插入件安裝座的底面抵接。在用安裝到切削工具主體上的切削刀具10進行切削加工時，上表面18朝著切削方向。此時，上表面18的使用的切削刃22’的一個直線狀切削刃22b及與該直線切削刃22b鄰接的圓弧狀切削刃22a的一部分便作為面向送進方向的主刀刃發(fā)揮作用。而在進行該切削加工時，正在使用的切削刃22’的另一個直線狀切削刃22b及與該另一個直線切削刃22b鄰接的圓弧狀切削刃22a的未作為所述主刀刃發(fā)揮作用的剩余部分就作為面向被切削材料的加工面一側的前切削刃發(fā)揮作用。所謂正在使用的切削刃，是指在安裝了切削刀具10的切削工具的切削刃22中的切入被切削材料的部分、即能參與切削的切削刃。該切削刀具10譬如沿與被切削材料的旋轉中心線平行的方向送進，用于對圍繞所述旋轉中心線旋轉的被切削材料的外周面進行車削加工。此種情況下，所述主刀刃在與所述旋轉中心成直角的方向(切入方向)上在整個切入范圍內與被切削材料接觸，從而擔當切削主力。所述前切削刃則在此時與被切削材料的加工面接觸，從而擔當形成該加工面的任務。在以上說明的切削加工過程中，主要由切削刀具10的主刀刃生成的切屑從該主、刀刃向立壁面32a—側流動。這時，切屑一邊與第I前傾面24a的表面接觸一邊在該第I前傾面24a上通過。在本實施形態(tài)的切削刀具中，所述距離Wa較短，因此第I前傾面24a較窄。因此，就能參與切屑生成的前傾面整體而言，前角的大小主要受到第2前傾面24b的前角較大影響。因此，本實施形態(tài)的切削刀具能夠降低切削阻力，并能減薄切屑的厚度。另外，如上所述，第2前傾面的前角明顯比第I前傾面的前角大，因此有時能夠在避免切屑與第2前傾面24b接觸的情況下處理切屑。在此種情況下，這種前傾面的結構有助于進一步減小切削阻力。從而，能夠抑制切削刀具及切屑發(fā)熱。另外，在此種情況下，由于減少了切屑與切削刀具之間的接觸面積，因此能夠抑制切屑所產生的熱量向切削刀具傳播。從而能夠抑制切削刀具的表面溫度上升。如果是單純地擴大前傾面的前角，一般會降低刀尖強度。但如上所述，切削刀具10的第I前傾面24a的尺寸(從切削刃22起算的長度)較小，并且前角更大的第2前傾面 24b與第I前傾面24a鄰接。從而，既能最大限度地控制刀尖強度下降的程度，又能整體地增大前傾面24的前角。在第I前傾面24a上通過的切屑會向第2前傾面24b上流動。第2前傾面24b的前角a b比第I前傾面24a的前角a a大。S卩，前傾面24呈凸出狀。從而，從第I前傾面24a流到第2前傾面24b的切屑不能積極地或實質性地與第2前傾面24b的表面接觸。因此既能抑制切屑的溫度上升，又能大幅度地抑制切屑與前傾面之間的摩擦阻力。從而能夠提高切削刀具的工具壽命。不過，在對延展性較高的被切削材料進行切削時，切屑容易伸展且發(fā)生塑性變形，因此有時會與第2前傾面24b的表面接觸。然而即使在這種情況下，由于第2前傾面的前角a b被設定為15°以上、35°以下的正角，因此切屑在其厚度增大之前就被折斷。從而，能夠抑制因切屑與第2前傾面24b之間的接觸而導致的切屑、圓弧狀切削刃22a、直線狀切削刃22b、第2前傾面24b以及后隙面26的溫度上升。另外，能夠有效地抑制波及到第2前傾面24b的摩擦阻力。從而能夠提高切削刀具的工具壽命。另外，如上所述，從切削刃到第I前傾面的終端部為止的距離Wa比設在拐角部18c的圓弧狀切削刃22a的曲率半徑小。由于從切削刃到第I前傾面的終端部為止的水平方向距離Wa被設定成上述尺寸，所述距離Wa相對于影響到送進量f (mm/rev)大小的圓弧狀切削刃22a的曲率半徑就不會過大。因而上述切削刀具10能夠實現(xiàn)高送進切削。最好是從切削刃到第I前傾面的終端部為止的距離Wa為0. 05mm以上、0. 30mm以下。這是考慮到用這種切削刀具進行切削加工時作為條件設定的送進量fOnm/rev)的大小后設定的。一旦將從切削刃到第I前傾面的終端部為止的距離Wa設定在此范圍內，就能抑制因切屑與第I前傾面24a間的接觸導致的切屑厚度增加。從而，既能抑制切屑、圓弧狀切削刃22a、直線狀切削刃22b、第I前傾面24a以及后隙面26的溫度上升，又能有效地抑制波及到第I前傾面24a的摩擦阻力。由此進一步促進了切屑自發(fā)的卷曲變形。從而進一步提聞了工具壽命。另外，如上所述，關于第2前傾面24b，將從切削刃22到第2前傾面的終端部為止的距離Wb設定為0. 20mm以上、0. 70mm以下。這樣就在對能夠產生容易伸展的切屑的被切削材料進行切削時抑制了切屑與第2前傾面24b的表面接觸。從而，能夠抑制切屑等的溫度上升以及波及到第2前傾面24b的摩擦阻力增大。另外，為了避免切屑與第2前傾面24b之間接觸，希望第2前傾面的前角a b與第I前傾面的前角a a之差增大。然而，如果第2前傾面的前角a b過大，可能導致切削刃強度降低。因此將第2前傾面的前角a b設定為15°以上、35°以下。在與切削刃正交的方向或截面上，立壁面32a的立起部32b處于比將第I前傾面延長而得到的延長面SI低的位置，并且處于將第2前傾面延長所得的延長面S2上或位于比該延長面S2高的位置。因此，大致沿著第I前傾面流動的切屑、或者大致沿著第2前傾面通過的切屑就會可靠地與所述 立壁面32a接觸。切屑由于這種接觸而急劇地改變其流動方向，并以此為契機而卷曲成曲線狀或是折斷。由此便實現(xiàn)了穩(wěn)定的切屑處理。另外，由于立壁面32a的傾斜角P比第2前傾面的前角a b更大，因此與該立壁面32a接觸的切屑就會被施加較大的變形力。由此能夠可靠地使切屑發(fā)生卷曲變形或是折斷。而且由于傾斜角0比前角a b更大，因此能夠使切屑迅速脫離立壁面32a，從而抑制摩擦阻力。另外，立壁面32a的最高位部分比圓弧狀切削刃22a以及直線狀切削刃22b的位置更高，因此能夠使相對于第I前傾面24a而向上方伸展或自發(fā)地卷曲變形的切屑可靠地與立壁面32a接觸。由此改進了切屑處理。另外，如上所述，將從切削刃到立壁面的立起部為止的距離Wc設定為0. 70mm以上、I. 50mm以下。這是為了使自發(fā)地卷曲變形的切屑能夠可靠地與立壁面接觸。另外，也是為了抑制在伸展的切屑與立壁面接觸時因切屑過度碰撞而增大切削阻力。并且還是為了使切屑順利地實現(xiàn)卷曲變形或是折斷。以下說明本發(fā)明第2實施形態(tài)的切削刀具110。不過，以下只是說明切削刀具110上與上述第I實施形態(tài)的切削刀具10的主要不同點。對于與已說明的結構要素等對應的結構要素，用與已說明的結構要素等的符號對應或相同的符號來表示，并省略對它們的說明。切削刀具110與上述切削刀具10相比，其特征在于立壁面132a包含2個面。該立壁面132a的結構大致類似于前傾面24、124的結構。圖6是與圖4的切削刀具10的剖視圖相當?shù)那邢鞯毒?10的剖視圖。該立壁面132a實質上由2個面構成。此處定義為與切削刃122正交的平面、即第I平面。此處，如上所述，該第I平面與軸線A實質性平行。在任意的第I平面上，立壁面132a具有2個面132d、132e，從而隨著遠離切削刃122而使立壁面132a的傾斜角發(fā)生變化。第I立壁面132d以及第2立壁面132e沿著遠離切削刃122的方向依次配置。第I立壁面132d是立壁面132a的I個區(qū)域，是第I立壁面區(qū)域。第2立壁面132e是立壁面132a的另I個區(qū)域，是第2立壁面區(qū)域。此處，第I立壁面132d和第2立壁面132e是連續(xù)的。第I立壁面132d在立壁面132a的靠近切削刃一側的端部延伸，第2立壁面132e則在立壁面的靠近頂面132c —側的端部延伸。第I立壁面132d相對于第2平面、即水平面的傾斜角P a比第2立壁面132e相對于第2平面的傾斜角Pb大。從而，立壁面132a整體向上表面118—側呈凸狀。斷屑槽隆起部132的頂面132c與上述頂面32c同樣，在比切削刃122高的位置上形成。并且如圖6所示，第I立壁面132d與第2立壁面132e間的邊界部或交叉部132f位于比切削刃122更高的位置，即遠離中央平面M。從而，如果定義一個與上述軸線A正交且通過切削刃122的平面，則該平面橫切第I立壁面132d。具有上述結構的切削刀具110除了具有切削刀具10的上述作用和效果外，還具有以下的作用和效果。
立壁面132a包含第I立壁面132d和第2立壁面132e,并且第I立壁面132d的傾斜角P a比第2立壁面132e的P b大。因此，第2立壁面132e相對于第I立壁面132d而向遠離圓弧狀切削刃122a和直線狀切削刃122b的方向大大地傾斜，使立壁面132a整體呈凸出狀。從而，在與第I立壁面132d接觸的切屑發(fā)生卷曲變形而向上方且向遠離圓弧狀切削刃122a和直線狀切削刃122b的方向流動之際，能夠抑制該切屑與第2立壁面132e接觸。由此能將立壁面132a與切屑間的接觸面積控制在最小范圍，使切屑能夠順利地排出，能夠實現(xiàn)良好的切屑處理。即，第2立壁面的傾斜角與第I立壁面的傾斜角不同，能夠促進切屑排出。另外，第I立壁面132d與第2立壁面132e間的交叉部132f處于比圓弧狀切削刃122a及直線狀切削刃122b更高的位置。從而，能夠以第I立壁面132d可靠地承接沿著第I前傾面124a或第2前傾面124b通過的切屑。另外，因與第I立壁面132d接觸而發(fā)生卷曲變形的切屑能夠在不接觸第2立壁面132e的情況下順利地排出。以下說明本發(fā)明第3實施形態(tài)的切削刀具210。不過，以下只是說明切削刀具210上與上述第I實施形態(tài)及第2實施形態(tài)的切削刀具10、110的主要不同點。對于與已說明的結構要素等對應的結構要素，用與已說明的結構要素等的符號對應或相同的符號來表示，并省略對它們的說明。切削刀具210與上述切削刀具10相比，其特征在于立壁面232a具有2個區(qū)域，具體是包含2個面232d、232e。另外，切削刀具210與上述切削刀具10、110相比，其特征在于前傾面224及立壁面232a分別為彎曲形狀。即，第I前傾面224a、第2前傾面224b、第I立壁面232d、第2立壁面232e分別具有彎曲形狀。圖7是與圖4的切削刀具10的剖視圖相當?shù)那邢鞯毒?10的剖視圖。在這種場合，是根據(jù)假想線或假想面來定義第I和第2前傾面各自的前角、即傾斜角以及第I和第2立壁面各自的傾斜角。在圖7所示的剖視圖中，第I前傾面224a、第2前傾面224b、第I立壁面232d、第2立壁面232e各自呈現(xiàn)向上表面18—側突出的曲線狀。并且，將連接它們各自的一端部(譬如靠近切削刃一側的端部或接近切削刃222的端部)和另一端部(譬如靠近斷屑槽隆起部232的頂面232c —側的端部或遠離切削刃222的端部)的直線或平面(圖7中的雙點劃線)與第2平面或水平面所成的角定義為各自的前角或傾斜角。具體是，第I前傾面224a的前角用線LI或面SI與水平面間成的角來定義，而線LI或面SI將第I前傾面224a的靠近切削刃一側的端部(始端部)、譬如圓弧狀切削刃222a的一部分和靠近頂面一側的端部(終端部)224c連接。另外，第2前傾面224b的前角用線L2或面S2與水平面間成的角來定義，線L2或面S2將第2前傾面224b的始端部224c與終端部224d連接。具有上述結構的切削刀具210也具有與上述切削刀具10和上述切削刀具110相同的作用和效果。不過，第I前傾面、第2前傾面、第I立壁面、第2立壁面中的至少一個既可以是平坦面也可以是彎曲面。而當它們是彎曲面時，并不限于像切削刀具210那樣向上側凸出的形狀，也可以是向下側、即向下表面一側凸出的形狀。如上所述，在本發(fā)明實施形態(tài)的切削刀具中，前傾面在整個切削刃的范圍內具有正的前角。從而能夠減薄切屑的厚度。尤其是上述切削刀具，如上所述，包含沿著遠離切削刃的方向依次配置的第I前傾面及第2前傾面，這些前傾面的前角隨著遠離切削刃而逐步增大。從而，本發(fā)明具有既能促進切屑流動、又能減少切屑厚度的作用和效果。因此能夠抑制第I、第2前傾面及后隙面的溫度上升，提高切削刀具的工具壽命。由于本發(fā)明能夠減少切屑厚度，因此在所產生的切屑中，其厚度方向上的剪斷面一側(面對前傾面的一側)與相反一側的溫度差顯著。從而促進了該溫度差引起的切屑卷曲變形，改進了切屑處理性。另外，由于切屑的厚度小，抑制了斷屑槽因與切屑接觸而導致的磨損。因而，能夠長期穩(wěn)定地用斷屑槽的立壁面來進行切屑處理。另外，由于第2前傾面相對于水平面的前角(傾斜角)比第I前傾面的前角(傾斜角)更大，因此已在第I前傾面上通過的切屑其后甚至能夠在不與第2前傾面的表面接觸的情況下在該第2前傾面上通過。由此能夠有效地抑制切屑、切削刃、第I前傾面以及后隙面變成高溫。由此可提高工具壽命。以上說明了本發(fā)明實施形態(tài)的切削刀具，但它們可作種種變更。切削刀具的上表面等的形狀不僅可以是菱形，還可以是正方形、長方形、平行四邊形、三角形等多邊形。即，切削刀具可以是多邊形板狀。另外，切削刀具可以由各種材料制作。圓弧狀切削刃以及直線狀切削刃的至少一部分只要用超硬合金、包覆超硬合金、金屬陶瓷、陶瓷等硬質材料、或金剛石燒結體、立方晶體氮化硼燒結體等超高壓燒結體構成即可。另外，上述實施形態(tài)的切削刀具10、110、210是對被切削材料的外周進行車削的切削刀具，但本發(fā)明也適用于對被切削材料的內周和端面進行車削的切削刀具。而且本發(fā)明還適用于銑削加工及開孔加工所用的切削刀具。另外，以上說明了本發(fā)明實施形態(tài)的切削刀具，但本發(fā)明還適用于切削刀具以外的切削工具。本發(fā)明還涉及刃部具有上述切削刀具的特征的切削工具。這種切削工具具有一體安裝的刀片或刃部，且可以沿著該刃部的切削刃設置上述前傾面及立壁面。而在上述實施形態(tài)中，前傾面具備2個區(qū)域(特定的范圍)。不過前傾面也可以具備3個以上的區(qū)域。并且與切削刃鄰接的I個區(qū)域可以如上述那樣是第I區(qū)域，其它區(qū)域可以是第2區(qū)域、第3區(qū)域等。并且，立壁面也不限于具有I個或2個區(qū)域，同樣也可以具備3個以上的區(qū)域。而且這些區(qū)域的邊界部或結合部明確固然好，但不明確亦可。另外，前傾面的各區(qū)域不限于平坦狀或單純彎曲狀，可以是各種形狀，譬如是極其細小的凹凸形狀或波形形狀。立壁面的各個區(qū)域亦同樣。

另外，在上述實施形態(tài)中，切削刃是在與軸線A正交的I個平面上實質上延伸形成，但也可以是橫切該平面延伸。在這種場合，距離中央平面M最遠的切削刃部分可以稱為切削刃的最高點。譬如，在規(guī)定切削刃與立壁面間的關系時，只要將該切削刃的最高點作為切削刃的基準即可。在上述實施形態(tài)及其變形例中，以某種程度的具體結構說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不受上述結構的限制。本發(fā)明必須理解成能夠在不脫離權利要求記載范圍和發(fā)明宗旨或范圍的前提下作各種變更。即，本發(fā)明包括權利要求范圍規(guī)定的本發(fā)明構思中所包含的一切變形例或應 用例、同等物等。
權利要求
1.一種切削刀具，具有切削刃，其特征在于，具有 前傾面，該前傾面沿所述切削刃延伸，具有正的前角，具有沿遠離所述切削刃的方向依次配置的第I區(qū)域和第2區(qū)域，且該第2區(qū)域的前角大于該第I區(qū)域的前角；以及 立壁面，該立壁面以與所述前傾面一同形成沿著所述切削刃的凹部的方式延伸，在與所述切削刃正交的平面上，所述第I區(qū)域延長所得的延長面將該立壁面分成2個區(qū)域。
2.如權利要求I所述的切削刀具，其特征在于，具有相對向的2個端面、在該2個端面間延伸的周向側面、形成于所述2個端面中的一個端面與所述周向側面間的交叉部的切削刃， 所述一個端面具有圍繞軸線的旋轉對稱性，該軸線貫通所述2個端面， 關于切削刃，形成所述立壁面和沿所述一個端面延伸的所述前傾面。
3.如權利要求2所述的切削刀具，其特征在于，所述第I區(qū)域是第I前傾面，所述第2區(qū)域是第2前傾面，該第I前傾面和該第2前傾面是連續(xù)的。
4.如權利要求3所述的切削刀具，其特征在于，在從所述端面?zhèn)扔^察時與所述切削刃正交且與所述軸線正交的方向上，從所述切削刃到所述第I前傾面的靠近所述立壁面一側的端部的距離為0. 05mm以上，0. 20mm以下，所述第I前傾面相對于與所述軸線正交的平面的傾斜角為10°以上，25°以下。
5.如權利要求3或4所述的切削刀具，其特征在于，在從所述端面?zhèn)扔^察時與所述切削刃正交且與所述軸線正交的方向上，從所述切削刃到所述第2前傾面的靠近所述立壁面一側的端部的距離為0. 20mm以上，0. 70mm以下，所述第2前傾面相對于與所述軸線正交的平面的傾斜角為15°以上，35°以下。
6.如權利要求3至5中任一項所述的切削刀具，其特征在于，在從所述端面?zhèn)扔^察時與所述切削刃正交且與所述軸線正交的方向上，從所述切削刃到所述立壁面的靠近切削刃一側的端部的距離為0. 70mm以上，I. 50mm以下，所述立壁面相對于與所述軸線正交的平面的傾斜角為30°以上，60°以下。
7.如權利要求2至6中任一項所述的切削刀具，其特征在于，所述立壁面以如下方式形成與所述軸線正交且通過所述切削刃的平面橫切所述立壁面。
8.如權利要求2至7中任一項所述的切削刀具，其特征在于，所述立壁面具有沿著遠離所述切削刃的方向依次配置的第I立壁面區(qū)域和第2立壁面區(qū)域，該第2立壁面區(qū)域的傾斜角不同于該第I立壁面區(qū)域的傾斜角。
9.如權利要求8所述的切削刀具，其特征在于，所述第I立壁面區(qū)域是第I立壁面，所述第2立壁面區(qū)域是第2立壁面，該第I立壁面和該第2立壁面是連續(xù)的。
10.如權利要求9所述的切削刀具，其特征在于，所述立壁面以如下方式形成與所述軸線正交且通過所述切削刃的平面橫切所述立壁面的所述第I立壁面。
11.一種切削工具，具有切削刃，其特征在于，具有 前傾面，該前傾面沿所述切削刃延伸，具有正的前角，具有沿遠離所述切削刃的方向依次配置的第I區(qū)域和第2區(qū)域，且該第2區(qū)域的前角大于該第I區(qū)域的前角；以及 立壁面，該立壁面以與所述前傾面一同形成沿著所述切削刃的凹部的方式延伸，在與所述切削刃正交的平面上，所述第I區(qū)域延長所得的延長面將該立壁面分成2個區(qū)域。
全文摘要
一種具有切削刃的切削刀具。該切削刀具具有沿著切削刃(22a、22b)延伸的前傾面(24)、和以與前傾面(24)一同形成沿著切削刃(22a、22b)的凹部(34)的方式延伸的立壁面(32a)。前傾面(24)具有正的前角，具有沿遠離切削刃(22a、22b)的方向依次配置的第1前傾面(24a)和第2前傾面(24b)。第2前傾面(24b)的前角大于第1前傾面(24a)的前角。
文檔編號B23B27/22GK102753291SQ20108004318
公開日2012年10月24日 申請日期2010年9月24日 優(yōu)先權日2009年9月25日
發(fā)明者駒塚知美 申請人:株式會社鎢鈦合金