刮削工具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種刮削工具，該刮削工具(2)的切削刃(2a)的前角(α)形成為負值，在后隙面(3)上形成有適當長度的平坦面(4)。通過形成為負的前角，即使刮削工具(2)的中心與線材(1)的中心偏離，切削分力也會作用在使線材(1)返回刮削工具(2)的中心的方向上。此外，通過平坦面(4)使得由刃尖生成的線材表面的加工面的凹凸變小，因此平滑性得以提高而表面品質得以改進，抑制刃尖的缺損產(chǎn)生和工具磨耗。
【專利說明】刮削工具【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在吊橋用線纜、彈簧等中使用的線材的制造工序中使用的、線材的表面的削皮(刮削)用的刮削工具。
【背景技術】
[0002]在熱軋工序結束后的線材、特別是鋼絲材的表面上，由于殘留有氧化皮或軋制瑕疵等缺陷，因此大多存在凹凸。為了使這樣的線材的表面平滑而改善表面的品質，大多通過沖模形狀的刮削工具在線材的整周上切削除去其表面層(例如，參照專利文獻1、2)。
[0003]【先行技術文獻】
[0004]【專利文獻】
[0005]【專利文獻I】日本國特開2007-283432號公報
[0006]【專利文獻2】日本國特開平5-228729號公報
[0007]在專利文獻I所公開的線材的刮削方法中，從固定在互不相同的位置上的、噴嘴的朝向可調整的多個噴射裝置向沖模的刃尖噴射冷卻液，并同時進行刮削。由此，提高沖模的冷卻效果，發(fā)熱得以抑制，能夠有效地抑制沖模的刃尖的損傷。此外，專利文獻2所公開的刮削工具大致協(xié)調地具有以銅、銅合金為代表的比較軟質的金屬線用的刮削沖模所要求的耐磨耗性和韌性，無需一定進行以往必須進行的涂敷。此外，在該刮削工具中，前角為40°?50°，后角為3°?10°。由此，能夠獲得具 有不會因刮削加工時的切削力而產(chǎn)生缺損、破裂的刃尖強度，且切粉順暢排出的刮削工具。
[0008]【發(fā)明的概要】
[0009]【發(fā)明要解決的課題】
[0010]然而，在專利文獻I所公開的刮削方法中，需要直接向沖模的刃尖噴射冷卻液的強制冷卻裝置，因此裝置復雜。專利文獻2主要從工具磨耗的觀點公開了銅、銅合金等比較軟質的金屬線用的刮削沖模的刃尖形狀，但其并非是將比銅、銅合金硬質的鋼絲材作為對象的結構。此外，對刮削后的被切削面的平滑性也沒有作出任何考慮。
[0011]在通過上述刮削工具對線材的表面層進行切削除去的過程中，由于殘留氧化皮和表面的凹凸的影響，可能在刮削工具的刃尖上產(chǎn)生缺損。當在刃尖上產(chǎn)生缺損時，在線材的表面上殘留加工瑕疵(切削瑕疵)且作用于刃尖的加工力(切削力)變大，因此工具磨耗明顯進行，存在工具壽命縮短的問題。另一方面，從改進線材的表面品質的觀點考慮，優(yōu)選刮削后的線材的表面盡可能平滑。

【發(fā)明內容】

[0012]因此，本發(fā)明的課題在于提供一種刮削工具，該刮削工具通過抑制切削除去過程中的刃尖的缺損產(chǎn)生及工具磨耗，從而工具壽命良好，并且使刮削后的線材的表面的平滑性提聞。
[0013]【用于解決課題的手段】[0014]為了解決所述的課題，在本發(fā)明中采用以下的結構。
[0015]本發(fā)明所涉及的刮削工具是削去線材的表面的刮削工具，其特征在于，所述刮削工具的切削刃的前角(rake angle)處于負的范圍內，在所述刮削工具的后隙面上形成有后角(clearance angle)為零的平坦面。
[0016]在刮削工具的切削刃的前角形成為負值的情況下，即使在刮削工具的中心與線材的中心在刮削時略微偏離的情況下，切削分力也會作用在使被切削件(線材)向刮削工具的中心返回的方向上。通過使該切削分力作為一種調心作用而進行作用，從而線材不發(fā)生振動，刮削加工后的線材的表面的凹凸變小。由此，平滑性得以提高而表面的品質得以改進。此外，還能夠獲得抑制刃尖的缺損產(chǎn)生的效果。
[0017]此外，通過在刮削工具的后隙面上形成的后角為零的平坦面，能夠發(fā)揮摩擦由刃尖生成的線材的加工面的作用，能夠獲得減少線材的表面的凹凸的效果。此外，通過平坦面，不僅能夠獲得所述摩擦的作用，而且還能夠獲得保持刮削之后的線材的作用，因此還能夠獲得進一步抑制線材的振動的效果。
[0018]在所述刮削工具中，優(yōu)選:所述切削刃的前角處于-5°?-30°的范圍內，線材的行進方向上的所述平坦面的長度處于0.1?1_的范圍內。
[0019]當前角大于-5°時，實質上無法獲得上述的調心作用，無法獲得通過減少刮削后的線材的表面的凹凸而改進表面的品質的效果。此外，當前角小于-30°時，刮削工具的鋒利度變差，線材的表面的品質降低，并且也無法提高切削速度，因而切削效率降低。另一方面，當線材的行進方向上的平坦面的長度短于0.1mm時，摩擦線材表面的作用及保持線材的作用降低，幾乎無法體現(xiàn)線材表面的凹凸的減少效果及線材的振動抑制效果。此外，當平坦面的長度長于Imm時，無法忽略切削阻力的增加。若切削阻力增加，則作用于刃尖上的加工力(切削力)變大，因此工具磨耗的進行變得明顯，工具壽命縮短。
[0020]在所述刮削工 具中，優(yōu)選:所述切削刃的刃尖具有RlO?R50(y m)的圓角。
[0021]通過在刃尖上形成RlO?Κ50(μπι)的圓角，能夠抑制刮削中的刃尖的缺損的產(chǎn)生。此外，通過一定程度地增大該刃尖的圓角，還能夠在后隙面上實質性地形成圓弧面。該圓弧面發(fā)揮對由刃尖生成的被切削件(線材)的加工面進行摩擦的作用，因此還能夠獲得減少線材的表面凹凸的效果。當刃尖圓角大于R50時，刮削后的線材的表面粗糙度(凹凸)增大，并且切削阻力也增大。此外，當刃尖的圓角小于RlO時，通過該圓角形成的圓弧面無法摩擦由刃尖生成的加工面，線材的加工面保持原樣，無法獲得減少線材的表面凹凸的效果。并且，抑制刃尖的缺損的產(chǎn)生的作用效果也有所降低。
[0022]在所述刮削工具中，優(yōu)選:所述切削刃由超硬合金、高速工具鋼或者陶瓷形成。
[0023]【發(fā)明效果】
[0024]在該發(fā)明中，刮削工具的切削刃形成為前角成為負值。由此，即使在刮削工具的徑向中心與線材的徑向中心在刮削過程中稍微偏離的情況下，法線方向的切削分力也作用于使線材返回刮削工具的中心的方向。其結果是，在刮削過程中線材不發(fā)生振動，刮削后的線材的表面的凹凸變小，平滑性得以提高而表面的品質得以改進。此外，通過使形成在后隙面上的平坦面發(fā)揮摩擦由刃尖生成的線材的加工面的作用，能夠獲得減少線材的表面的凹凸的效果。進而，通過在切削刃的刃尖上形成圓角，能夠發(fā)揮摩擦由刃尖生成的被切削件(線材)的加工面的作用，因此能夠獲得減少線材的表面的凹凸的效果。由此，還能夠抑制刮削中的刃尖的缺損的廣生，提聞工具壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是示意性地表示通過本發(fā)明的一實施方式的刮削工具進行的刮削加工的說明圖。
[0026]圖2是表示圖1的刮削工具的形狀的說明圖(主視圖)。
[0027]圖3是示意性地表示圖1的刮削工具的切削刃的形狀的說明圖。
[0028]圖4(a)是在以往技術的刮削加工過程中作用于線材上的切削分力的說明圖，(b)是在通過圖1的刮削工具進行的刮削加工過程中作用于線材上的切削分力的說明圖。
[0029]圖5是表示使切削刃的前角變化的情況下的刮削加工后的線材的表面粗糙度的圖。
[0030]圖6是表示使切削刃的后隙面的平坦面的長度變化了的情況下的刮削加工后的線材的表面粗糙度的圖。
.[0031]圖7是表示使切削刃的刃尖圓角變化了的情況下的刮削加工后的線材的表面粗糙度的圖。
【具體實施方式】
[0032]以下，根據(jù)附圖1至圖7對本發(fā)明的一實施方式進行說明。
[0033]圖1是示意性地表示使用了一實施方式的刮削工具的線材的刮削加工的說明圖。作為被切削件的鋼絲材(以下記作“線材”)I通常在基于配置在刮削工具2的出側(圖1中的右側)的卷繞機(未圖示)產(chǎn)生的牽引力的作用下通過圖2所示的形狀的刮削工具2內。通過切削刃2a，線材I的表層Ia在整周上被切削。線材I的表面缺陷與切屑Ib —起被除去。如圖3所示，削去線材I的表面的刮削工具2的切削刃2a以前角α成為-5°?-30°的范圍的負值的方式形成。此外，切削刃2a的刃尖2af形成為RlO?Κ50(μπι)的圓弧狀而具有圓角。此外，在后隙面3的接近刃尖2af的一側形成有后角β為零的平坦面4。線材I的行進方向(圖1的左右方向)上的平坦面4的長度為0.1?1mm。該刮削工具2可以由超硬合金、高速工具鋼或者陶瓷形成。作為形成該刮削工具2的陶瓷，可以使用純氧化鋁系、或在氧化鋁中添加有Ti等其他碳化物或氧化物的材料。
[0034]圖4(a)表示刮削工具2的切削刃2a的前角α形成為零或正值的情況。這種情況下，若刮削工具2的徑向中心與線材I的徑向中心在刮削加工過程中略微偏離，則在由箭頭A及B所示的法線方向的切削分力中，僅偏離量變大的方向的切削分力變大(箭頭Α>箭頭B)。因此，使線材I從切削刃2a的中心偏離的力變大，無法進行穩(wěn)定的刮削。
[0035]另一方面，圖4(b)表示刮削工具2的切削刃2a的前角α形成為負值的情況。這種情況下，即使切削刃2a的徑向中心與線材I的徑向中心在刮削加工過程中略微偏離，如箭頭C所示，切削分力也作用在使線材I返回刮削工具2的徑向中心的方向。通過這種調心作用使線材I不產(chǎn)生振動，刮削加工后的鋼絲材的表面的凹凸變小，能夠提高平滑性而改進表面的品質。此外，這對于抑制切削刃2af的刃尖的缺損的產(chǎn)生也有效。
[0036]【實施例】
[0037]使用分別使前角α、后隙面的平坦面的長度及刃尖的圓角變化了的刮削工具進行了線徑為(p6mm的彈簧鋼絲材的表層的刮削加工。然后，通過切削模擬計算出了刮削加工后的線材的表面粗糙度。圖5?圖7示出其結果。
[0038]在圖5中，使刮削工具的前角α在負的范圍(-5°?-50° )內變化的情況下的、刮削后的線材的表面粗糙度(凹凸)被曲線化。在此，后隙面的平坦面的長度為零，刃尖的圓角為50ym(R50)。由該結果可知，曲線處于前角α越變小、S卩負值的絕對值越變大則表面粗糙度越變大的方向。此外可知，若前角α小于-30°，則線材的表面粗糙度在后隙面的平坦面的長度為零的情況下超過作為允許基準的30 μ m。另一方面，在前角α為零或正值的情況下，如上所述，在刮削工具的中心與線材的中心在刮削加工過程中略微偏離時，使線材從刮削工具的中心偏離的力變大，無法進行穩(wěn)定的刮削。
[0039]在圖6中，使刮削工具的后隙面的平坦面的長度在O?2mm的范圍內變化的情況下的、刮削加工后的線材的表面粗糙度(凹凸)被曲線化。在此，前角α為-5°，刃尖的圓角為10ym(R10)。當在后隙面形成0.1mm左右的長度的平坦面時，刮削后的線材的加工面的粗糙度(表面粗糙度)與未形成平坦面的情況(即，平坦面的長度為零的情況)相比大幅度減小。此外還發(fā)現(xiàn)，當平坦面的長度超過Imm時，與平坦面的長度為0.1mm這樣短的情況相比，存在加工面的粗糙度(表面粗糙度)增大的傾向。
[0040]在圖7中，使刮削工具的刃尖圓角在10?200 μ m的范圍內變化的情況下的、刮削加工后的線材的表面粗糙度(凹凸)被曲線化。在此，前角α為-20。，后隙面的平坦面的長度為零。由該結果可知，隨著刃尖圓角變大，線材的表面粗糙度也增加。若刃尖的圓角大到50 μ m,則線材的表面粗糙度接近作為允許基準的30 μ m,并且切削阻力也增加。在刃尖圓角為200 μ m這樣極大的情況下，線材的表面粗糙度減小到25 μ m以下，但切削阻力增大，作用于刃尖上的加工力(切削力)變大。在這種情況下，工具磨耗的進行變得明顯，工具壽命縮短。
[0041]以上，對本發(fā)明的實施方式及實施例進行了說明，但本發(fā)明不局限于上述的實施方式，只要在權利要求書 記載的范圍內就可以進行各種變更來加以實施。本申請基于2011年3月22日申請的日本專利申請(日本特愿2011-062721)，其內容作為參考引用于此。
[0042]【符號說明】
[0043]I...線材(鋼絲材)
[0044]Ia...表層
[0045]Ib..?切屑
[0046]2...刮削工具
[0047]2a..?切削刃
[0048]2af..?刃尖
[0049]3...后隙面
[0050]4...平坦面
【權利要求】
1.一種刮削工具，其削去線材的表面，所述刮削工具的特征在于，所述刮削工具的切削刃的前角處于負的范圍內，在所述刮削工具的后隙面上形成有后角為零的平坦面。
2.根據(jù)權利要求1所述的刮削工具，其特征在于，所述切削刃的前角處于-5°?-30°的范圍內，線材的行進方向上的所述平坦面的長度處于0.1?1_的范圍內。
3.根據(jù)權利要求1所述的刮削工具，其特征在于，所述切削刃的刃尖具有RlO?Κ50(μπι)的圓角。
4.根據(jù)權利要求1所述的刮削工具，其特征在于，所述切削刃由超硬合金、高速工具鋼或者陶瓷形成。
【文檔編號】B23D79/12GK103442835SQ201280013807
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年3月12日 優(yōu)先權日:2011年3月22日
【發(fā)明者】尾崎勝彥, 加藤史拓, 正崎保, 百崎寬 申請人:株式會社神戶制鋼所