本發(fā)明涉及諸如面銑刀等切削刀具，尤其涉及設(shè)置在刀具本體中的刀片支承座被精心設(shè)計(jì)的切削刀具。

背景技術(shù)：

在一些已知的切削刀具中，刀具本體設(shè)置有安裝切削刀片的刀片支承座，并且切削刃由切削刀片形成。

通過直接加工刀具本體或加工稱為定位器的單獨(dú)部件并將該定位器固定在刀具本體上，來將這種切削刀具的刀片支承座設(shè)置在刀具本體中。

刀片支承座包括：主座面，其支撐切削刀片的支承表面；座側(cè)面，其支撐切削刀片的側(cè)面；以及凹陷部，其與主座面和座側(cè)面相連續(xù)。

凹陷部被設(shè)置用于避免與位于切削刃無助于切削刀片的切削的位置的切削刃的刀具本體發(fā)生干涉，并且用于避免主座面與座側(cè)面之間的角部以及各座側(cè)面之間的角部上的應(yīng)力集中。

現(xiàn)有切削刀具的刀片支承座選擇性地使用多個(gè)刀具(例如，鉆頭和立銑刀)來加工，并且對于復(fù)雜形狀的刀片支承座而言，例如在主座面和凹陷部相交的位置、或在座側(cè)面與凹陷部相交的位置、或進(jìn)一步在相鄰凹陷部相交的位置留有鋒利的邊緣。

例如在專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中描述了這種形狀的刀片支承座。

引用列表

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本未審查專利申請公開No.2013-078828

專利文獻(xiàn)2：日本未審查專利申請公開No.2013-176834

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

如上所述，現(xiàn)有切削刀具的刀片支承座使用多個(gè)刀具來加工。對于立銑刀而言，可以使用粗加工刀具和精加工刀具，并且對于鉆床而言，可以使用具有不同加工直徑的鉆頭。

這樣，對于選擇性地使用多個(gè)刀具的方法而言，加工所需的刀具數(shù)量增加，并且刀具成本和刀具更換時(shí)間增加，而這并不可取。

另外，具有較小直徑的加工刀具的使用因工件材料的質(zhì)量(硬度)和刀具從刀具保持架突出的突出量而受到約束，因此，刀片支承座的形狀的設(shè)計(jì)自由度降低。此外，必須形成比所需凹陷部大的凹陷部，這可能導(dǎo)致刀具本體的剛度降低。

刀片支承座內(nèi)鋒利邊緣的存在同樣可能造成刀具本體的強(qiáng)度和剛度降低，并且對于直接在刀具本體上加工的復(fù)雜形狀的刀片支承座而言，存在一些特別是不能執(zhí)行珩磨處理的位置，并因此留有鋒利的邊緣。

本發(fā)明的目的在于：以較少數(shù)量的加工刀具實(shí)現(xiàn)對設(shè)置在刀具本體中的刀片支承座的加工，進(jìn)一步提高刀片支承座的形狀的設(shè)計(jì)自由度，并防止刀具本體的剛度降低。

解決技術(shù)問題的方案

為了解決上述問題，在本發(fā)明中，以下述方式形成切削刀具的刀片支承座，該切削刀具包括：刀具本體，其設(shè)置有刀片支承座，刀片支承座包括支撐切削刀片的支承表面的主座面、支撐切削刀片在不同位置處的側(cè)面的多個(gè)座側(cè)面、與主座面和座側(cè)面相連續(xù)的凹陷部；以及切削刀片，其安裝在刀片支承座上。

也就是說，刀片支承座具有這樣的結(jié)構(gòu)：所述主座面與所述凹陷部相交位置處的脊部、所述座側(cè)面與所述凹陷部相交位置處的脊部、彼此相連續(xù)的所述凹陷部相交位置處的脊部均由凸圓弧曲面形成。

本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明的切削刀具可以使用多軸加工中心通過一個(gè)立銑刀數(shù)控加工設(shè)置在刀具本體中的刀片支承座。

另外，能夠提高刀片支承座的形狀的設(shè)計(jì)自由度和加工自由度，并且防止刀具本體的剛度降低。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的切削刀具的實(shí)例的透視圖。

圖2是圖1的切削刀具的側(cè)視圖。

圖3是圖1的切削刀具的正視圖。

圖4是沿圖3的線IV-IV截取的位置處的放大剖視圖。

圖5是沿圖2的線V-V截取的位置處的放大剖視圖。

圖6是設(shè)置在圖1的切削刀具的刀具本體中的刀片支承座的透視圖。

圖7是沿圖6的線VII-VII截取的位置處的放大剖視圖。

圖8是圖1的切削刀具所采用的切削刀片的透視圖。

圖9是圖8的切削刀片的平面圖。

圖10是沿圖9的箭頭A的方向看到的圖8的切削刀具的側(cè)視圖。

圖11是圖8的切削刀片的仰視圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將基于圖1至圖7對本發(fā)明中的切削刀具的實(shí)施例進(jìn)行描述。

通過將本發(fā)明應(yīng)用于面銑刀來獲得本實(shí)例中的切削刀具1，并且通過使用夾緊螺栓3將切削刀片10安裝到刀具本體2上。

在刀具本體2的外周上，容屑槽4和面向相應(yīng)容屑槽的刀片支承座5以恒定間距周向地設(shè)置。

刀片支承座5均具有：主座面5a(參見圖5至圖7)，其設(shè)置有將擰入夾緊螺栓3的螺孔6；以及兩個(gè)座側(cè)面5b、5c(參見圖4至圖7)。另外，各個(gè)刀片支承座5均具有凹陷部，凹陷部被設(shè)置用于避免位于切削刃無助于切削的位置處的切削刃的干涉，并且還用于避免主座面5a與座側(cè)面5b、5c之間的角部以及各座側(cè)面之間的角部上的應(yīng)力集中。

通過以下方法形成刀片支承座5：使用多軸加工中心，例如，5軸控制加工中心和球頭立銑刀(一個(gè)球頭立銑刀就足夠了)，并利用仿形銑削技術(shù)執(zhí)行數(shù)控加工，使得整個(gè)區(qū)域被精加工成具有設(shè)計(jì)的幾何形狀。

可以在加工刀具(球頭立銑刀)和工件沿預(yù)定方向傾斜的同時(shí)執(zhí)行利用多軸加工中心的數(shù)控加工，因此加工的靈活度較高，并且不太可能出現(xiàn)對加工的限制。因此，能夠減少刀具從刀具保持架突出的突出量。

因此，要使用的球頭立銑刀可以具有小加工直徑，并且在主座面5a與座側(cè)面5b、5c之間的第一凹陷部(參見圖6，為方便起見，其用5d_-1表示)、在座側(cè)面5c與中間面5e(其為非支撐面)之間的角部和座側(cè)面5b與中間面5e之間的角部處的第二凹陷部(其用5d_-2表示)(可以以常規(guī)方式使用鉆頭加工這些凹陷部)中的圓弧的縱向垂直截面的半徑r可以比現(xiàn)有刀具中的半徑小，因而能夠防止刀具剛度下降。這里，圓弧的縱向垂直截面指的是與將曲面中所包含的圓弧的中心連接起來的線垂直的截面。

一般來說，在以常規(guī)方式使用鉆頭加工凹陷部的情況下，主座面與座側(cè)面之間的凹陷部和座側(cè)面之間的凹陷部具有約為0.5mm至1.5mm的半徑(直徑：1mm至3mm)，并且難以將半徑減小到該值以下。然而，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)霃絩減小至約0.2mm至0.5mm(直徑：0.4mm至1mm)。

在以常規(guī)方式使用立銑刀加工凹陷部的情況下，主座面5a與中間面5e之間的第三凹陷部(其用5d_-3表示)以及座側(cè)面5b、5c、中間面5e與容屑槽4之間的第四凹陷部(其用5d_-4表示)同樣如此。

如圖6和圖7所示，形成在刀片支承座5內(nèi)部的任何脊部(例如，主座面5a與第一凹陷部5d_-1相交位置處的脊部，座側(cè)面5b、5c、中間面5e與第二凹陷部5d_-2相交位置處的脊部，以及相鄰的第一凹陷部與第三凹陷部相交位置處的脊部)均被構(gòu)造為凸圓弧曲面，并且刀片支承座5內(nèi)部不存在鋒利邊緣。

在本實(shí)例的切削刀具1中，在主座面5a與刀具本體2的側(cè)面之間形成有第五凹陷部5d_-5。第四凹陷部5d_-4與容屑槽4之間的脊部構(gòu)造為凸圓弧曲面。此外，第一凹陷部5d_-1、座側(cè)面5b、第五凹陷部5d_-5與刀具本體2的外周表面相交位置處的脊部也構(gòu)造為凸圓弧曲面，這提供了更優(yōu)選的形式。

各位置處的脊部中的圓弧的縱向垂直截面可以具有0.1mm以上的半徑。

盡管通過一般珩磨處理而被倒圓的脊部的半徑為約0.03mm，但對于該程度的半徑而言，邊緣強(qiáng)化效果不充分。然而，當(dāng)脊部具有0.1mm以上的半徑時(shí)，邊緣被充分強(qiáng)化。

應(yīng)注意的是，各個(gè)脊部的半徑的上限為約1.0mm，更優(yōu)選地為約0.3mm至0.5mm。當(dāng)該半徑不必要地增大時(shí)，刀具本體的凹陷量增加，并且由凹陷部的減小尺寸造成的剛度改善效果受到損害。

切削刀片10安裝在這樣構(gòu)造的刀片支承座5上，并且完成本實(shí)例中的切削刀具(圖中的面銑刀)1。

在圖8至圖11中示出了本實(shí)例的切削刀具所采用的切削刀片10的細(xì)節(jié)。切削刀片10是兩面使用型的，其中，具有交替布置的銳角角部和鈍角角部的六角形第一表面11和第二表面12用作前刀面，并且三個(gè)銳角角部用作切削刃。

與彼此背向的第一表面11和第二表面12相連續(xù)的側(cè)面13被凹部14彼此隔開。

凹部14具有底面14a，底面14a包括布置為彼此以一定角度相連續(xù)的平坦表面，并且底面14a的兩個(gè)平坦表面被刀片支承座的座側(cè)面5b、5c支撐。

在所示切削刀片中，第一表面11和第二表面12中的任一者與側(cè)面13相交位置處的脊部用作切削刃15。切削刃15包括：第一切削刃15a，其用作主切削刃；第二切削刃15b，其用作副切削刃；以及角部刃15c，其具有設(shè)置在第一切削刃與第二切削刃之間的刀尖R。

在第一表面11和第二表面12與刀片中心相鄰的部分中形成有平坦且彼此平行布置的支承表面16，并且支承表面之一被刀片支承座的主座面5a支撐。

在所示切削刀片10中，可以通過圍繞刀片中心旋轉(zhuǎn)120°來對切削刃角部所在的位置進(jìn)行移位，這允許通過改變角部來使用三個(gè)切削刃。

應(yīng)注意的是，應(yīng)用了本發(fā)明的切削刀具不限于所示銑刀。盡管本發(fā)明在被應(yīng)用于使用形狀復(fù)雜的切削刀片的切削刀具時(shí)特別有效，但本發(fā)明也可以用于諸如切削刃更換式立銑刀、鉆頭、鏜桿、車削刀具(其均通過將切削刀片安裝到設(shè)置在刀具本體中的刀片支承座上來形成)等所有切削刀具。

本發(fā)明的切削刀具所采用的切削刀片不限于所示形狀的切削刀片?？梢赃x擇并使用適用于加工應(yīng)用的任何已知多邊形切削刀片或圓形切削刀片。

附圖標(biāo)記列表

1 切削刀具

2 刀具本體

3 夾緊螺栓

4 容屑槽

5 刀片支承座

5a 主座面

5b、5c 座側(cè)面

5d_-1 第一凹陷部

5d_-2 第二凹陷部

5d_-3 第三凹陷部

5d_-4 第四凹陷部

5d_-5 第五凹陷部

5e 中間面

6 螺孔

10 切削刀片

11 第一表面

12 第二表面

13 側(cè)面

14 凹部

14a 底面

15 切削刃

15a 第一切削刃

15b 第二切削刃

15c 角部刃

16 支承表面