本發(fā)明涉及向切削工具拆裝自如地裝配的切削刀片和裝配該切削刀片的工具體及切削工具。
背景技術(shù):
使用具有圓弧狀的切削刃的切削刀片的切削工具適用于3維的形狀加工等,所以被廣泛利用。作為這樣的切削工具,已知有球頭立銑刀及圓角立銑刀等。并不限于旋轉(zhuǎn)切削工具,在車床用的切削工具中,如果使用具有圓弧狀的切削刃的切削刀片,則也適用于仿形加工等。具有圓弧狀的切削刃的切削刀片的周側(cè)面具有與切削刃的圓弧形狀對應(yīng)的曲面。
因而,如果設(shè)置多個圓弧狀切削刃,則有與工具體的刀片座的壁面接觸的切削刀片的周側(cè)面的部分為與切削刃的圓弧形狀對應(yīng)的曲面的情況。在此情況下,切削刀片的固定容易變得不穩(wěn)定,有可能在切削加工中切削刀片在旋轉(zhuǎn)方向上偏移運動。作為切削刀片的旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)阻止對策,提出了例如專利文獻(xiàn)1的切削刀片及切削工具。專利文獻(xiàn)1的切削刀片具備兩個圓形的端面和周側(cè)面,在兩個端面和周側(cè)面的交叉棱線部形成圓弧狀的切削刃。在周側(cè)面的一部分上設(shè)置多個平坦部,使該平坦部與刀片座的壁面接觸,由此抑制切削刀片在旋轉(zhuǎn)方向上偏移運動。
在以往的切削刀片及切削工具中,有專利文獻(xiàn)2那樣的結(jié)構(gòu)。專利文獻(xiàn)2的切削刀片具備第1端面、第2端面和周側(cè)面,在第1端面與周側(cè)面的交叉棱線部上形成多個切削刃。一實施方式的切削刀片設(shè)為下述這樣的形狀等:相對于將第1及第2端面貫通的中心軸線呈120°旋轉(zhuǎn)對稱、即3次旋轉(zhuǎn)對稱。第2端面設(shè)為向刀片座的落座面。在第2端面上形成多個抵接面部。在側(cè)視中,切削刃具有以向第2端面接近的方式傾斜的部分。在側(cè)視中,抵接面部具有與切削刃的傾斜部分向相同方向傾斜的部分。
專利文獻(xiàn)1:日本特表2012-525268號公報。
專利文獻(xiàn)2:國際公開第2013/039090號手冊。
作為周側(cè)面的抵接面而設(shè)置平坦部的專利文獻(xiàn)1的切削刀片及切削工具有抑制切削加工中的切削刀片的偏移運動的一定的效果。但是,由于在切削刀片的周側(cè)面上設(shè)置平坦部,所以在平坦部的上下的部分,產(chǎn)生有切削刃周邊的壁厚較薄的部分。因此,在施加較大的負(fù)荷的加工中,有切削刃容易缺損的情況,有改善的余地。專利文獻(xiàn)2的切削刀片及切削工具也有抑制切削中的切削刀片的偏移運動的一定的效果。但是,關(guān)于切削刀片的向旋轉(zhuǎn)方向的偏移運動,需要與抵接面部另外地設(shè)置用于旋轉(zhuǎn)阻止的結(jié)構(gòu),所以有改善的余地。如果在切削加工中切削刀片偏移運動,則切削刀片有可能發(fā)生異常損傷。或者,被加工物的加工精度有可能下降。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種切削刀片,該切削刀片能夠在不損失切削刃周邊的壁厚的情況下切實地抑制切削加工中的切削刀片的偏移運動。此外,本發(fā)明的目的是還提供能夠拆裝自如地裝配本發(fā)明的切削刀片的工具體及切削工具。
本發(fā)明的切削刀片是具備第1及第2端面和在第1及第2端面之間延伸的周側(cè)面、并具備形成在第1端面與周側(cè)面的交叉棱線部的至少一部分上的切削刃的切削刀片,具備包括至少1個圓弧狀切削刃的切削刃和形成在第2端面上的抵接面部。設(shè)定穿過第1端面的中央并與第1端面垂直的基準(zhǔn)軸線a,使圓弧狀切削刃的1個為第1圓弧狀切削刃、從與第1端面對置的方向觀察以包含第1圓弧狀切削刃作為圓弧的方式設(shè)定假想圓,這樣設(shè)定時,假想圓的中心從基準(zhǔn)軸線a離開。設(shè)定包括基準(zhǔn)軸線a并以穿過假想圓的中心的方式延伸的第1基準(zhǔn)平面b,設(shè)定在與基準(zhǔn)軸線a垂直的方向上延伸并配置為比第2端面靠第1端面?zhèn)鹊牡?基準(zhǔn)平面c,設(shè)定與第1基準(zhǔn)平面b和第2基準(zhǔn)平面c的兩者正交、以與第1圓弧狀切削刃交叉并將抵接面部橫截的方式延伸的假想平面d,這樣設(shè)定時,在該假想平面d中,抵接面部具有以隨著從一端側(cè)朝向另一端側(cè)而從第2基準(zhǔn)平面c逐漸遠(yuǎn)離的方式傾斜的部分。
本發(fā)明的工具體是裝配本發(fā)明的切削刀片的工具體,具備至少1個刀片座。刀片座具有與至少1個抵接面部接觸的保持面部。
本發(fā)明的切削工具具備工具體和切削刀片,所述工具體具備至少1個刀片座,所述切削刀片拆裝自如地裝配于刀片座。切削刀片是本發(fā)明的切削刀片。刀片座具有與至少1個抵接面部接觸的保持面部。
本發(fā)明的切削刀片形成為,能夠與工具體的刀片座的底面接觸的第2端面的抵接面部相對于切削刀片的旋轉(zhuǎn)方向傾斜。與抵接面部抵接的刀片座的底面的保持面部也對應(yīng)地傾斜。因而,當(dāng)在切削加工中受到切削阻力時,能夠在切削刀片的抵接面部與刀片座的保持面部之間抑制要使切削刀片偏移運動的方向的力的產(chǎn)生,能夠抑制切削刀片偏移運動。即,能夠防止切削刀片的異常損傷?;蛘撸軌蛱岣弑患庸の锏募庸ぞ?。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的實施方式的切削刀片的立體圖。
圖2是裝配著圖1的切削刀片的本發(fā)明的實施方式的切削工具的立體圖。
圖3是從圖2的切削工具將切削刀片拆下的刀片座周邊的局部放大立體圖。
圖4是圖1的切削刀片的俯視圖。
圖5是圖4的切削刀片的正視圖。
圖6是圖4的切削刀片的右側(cè)視圖。
圖7是圖4的切削刀片的仰視圖。
圖8是圖7的viii-viii切斷線處的剖視圖。
圖9是圖4的ix-ix切斷線處的剖視圖。
圖10是圖2的切削工具的切削刀片附近的局部放大立體圖。
圖11是圖10的xi-xi切斷線處的剖視圖。
具體實施方式
以下,適當(dāng)參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。本實施方式的切削刀片1在圖1及圖4至圖9中表示。圖9是圖4的ix-ix切斷線處的剖視圖。在圖4的俯視圖中,當(dāng)以后述的第1圓弧狀切削刃5a1的圓弧的中心為中心e、設(shè)定包括基準(zhǔn)軸線a并且穿過第1圓弧狀切削刃5a1的中心e的第1基準(zhǔn)平面b時,ix-ix切斷線將第1基準(zhǔn)平面b作為切斷面。如圖5及圖6所示,將與基準(zhǔn)軸線a正交的假想平面設(shè)定為第2基準(zhǔn)平面c。圖8是圖7的viii-viii切斷線處的剖視圖。當(dāng)將與第1基準(zhǔn)平面b和第2基準(zhǔn)平面c的兩者正交、以與后述的第1圓弧狀切削刃5a1交叉并將后述的抵接面部6橫截的方式延伸的假想平面設(shè)定為假想平面d時,viii-viii切斷線將假想平面d作為切斷面。即,viii-viii切斷線是在圖4中作為與長邊方向正交的方向的短邊方向的切斷線。切削刀片1的后視圖及左側(cè)視圖分別與正視圖及右側(cè)視圖同樣,所以省略。
本實施方式的切削刀片1如圖4所示,俯視為大致長圓形。所謂大致長圓形,意思是指下述這樣的形狀:具有兩個大致半圓狀部分,該半圓狀部分各自不共有中心,所以是將兩個大致半圓狀部分用兩個大致直線狀部分連接的形狀。各個大致半圓狀部分與大致直線狀部分平滑地正切。這里,設(shè)長圓形的長邊方向為在俯視中從基準(zhǔn)軸線a朝向具有沿著大致半圓部分的曲線作為圓弧的假想圓的中心(以下,稱作半圓的圓弧的中心)的方向。換句話說,所謂長圓形的長邊方向,是在俯視中從一個半圓的圓弧的中心朝向另一個半圓的圓弧的中心的方向。
切削刀片1具備實質(zhì)上對置、即相對于彼此實質(zhì)上處于相反側(cè)的兩個端面2、3和在它們之間延伸的周側(cè)面4。切削刀片1形成為相對于將兩個端面2、3貫通的基準(zhǔn)軸線a呈180°旋轉(zhuǎn)對稱的形狀、即2次旋轉(zhuǎn)對稱的形狀。即,在俯視中,兩個大致半圓狀部分的各自的圓弧的中心e從基準(zhǔn)軸線a以相同的距離向正相反的方向離開。另外,兩個大致半圓狀部分的圓弧的曲率半徑r相同?;鶞?zhǔn)軸線a穿過第1及第2端面2、3的各自的中央。形成有以將這兩個端面2、3貫通的方式延伸的安裝孔7,安裝孔7的中心軸線配置為與切削刀片1的基準(zhǔn)軸線a一致。基準(zhǔn)軸線a與第1端面2垂直地延伸。第1端面2和第2端面3平行地配置。因而,基準(zhǔn)軸線a相對于第2端面3也垂直地延伸。切削刀片1形成為,當(dāng)使其以將兩個端面2、3調(diào)換的方式繞與基準(zhǔn)軸線a正交的軸線旋轉(zhuǎn)180°時,也為相同的形狀。
這里,為了使說明變?nèi)菀祝瑢蓚€端面2、3中的一個端面(相當(dāng)于本發(fā)明的第1端面)2在以下稱作“上表面”,將兩個端面2、3中的另一個端面(相當(dāng)于本發(fā)明的第2端面)3以下稱作“下表面”。除此以外,將在基準(zhǔn)軸線a方向上從下表面3朝向上表面2的方向稱作“上方向”,將在基準(zhǔn)軸線a方向上從上表面2朝向下表面3的方向稱作“下方向”。但是,“上”及“下”的用語不限定本發(fā)明,不意圖基于這些用語限定地解釋本發(fā)明。
在本實施方式的切削刀片1中,在上表面2與周側(cè)面4的交叉棱線部,沿著該交叉棱線部形成有切削刃5。即,在上表面2上形成有前刀面,在周側(cè)面4上形成有后刀面,在前刀面與后刀面的交叉棱線部處形成有切削刃5。切削刃5大致由兩個部分5a、5b構(gòu)成。如前述那樣,上表面2的輪廓形狀具有大致半圓狀部分和大致直線狀部分。在切削刃5中,將在俯視中與大致半圓狀部分對應(yīng)的切削刃5的部分稱作圓弧狀切削刃5a,將與大致直線狀部分對應(yīng)的切削刃5的其余的部分稱作直線狀切削刃5b。直線狀切削刃5b也可以稱作第2切削刃5b。在俯視中,圓弧狀切削刃5a的沿著它的長度形成得比直線狀切削刃5b的該長度長。即,切削刃5構(gòu)成為,圓弧狀切削刃5a主體地發(fā)揮功能。在該實施方式的切削刀片1中,將圓弧狀切削刃5a的圓弧的曲率半徑r設(shè)為在俯視中約4mm。即,將圓弧狀切削刃5a的沿著它的長度設(shè)為約12mm。將直線狀切削刃5b的長度設(shè)為在俯視中約5mm。但是,并不限定于這些長度。切削刃5的各尺寸可根據(jù)被加工物的形狀等適時地調(diào)整。此外,該實施方式的切削刀片1在上表面2與周側(cè)面4的交叉棱線部的全部區(qū)域中形成切削刃5,但并不限定于此。切削刃5也可以僅形成在交叉棱線部的一部分上。雖然沒有圖示,但在切削刃5僅形成在上表面2及下表面3與周側(cè)面4的交叉棱線部的一部分上的情況下,可以在其余的交叉棱線部上形成將各個切削刃5之間平滑地連接的曲線連接部。
這里,著眼于切削刀片1的俯視(圖4)。當(dāng)將大致半圓狀部分作為1個圓弧、將具有該圓弧的假想圓的中心設(shè)定為點e時,如前述那樣,可以將穿過該點e且包含基準(zhǔn)軸線a的假想平面設(shè)定為第1基準(zhǔn)平面b。另外,將與確定了中心的點e的大致半圓狀部分對應(yīng)的圓弧狀切削刃5a的1個特別稱作第1圓弧狀切削刃5a1。接著,可以將在與基準(zhǔn)軸線a垂直的方向上延伸并且配置為比下表面3靠上表面2側(cè)的假想平面設(shè)定為第2基準(zhǔn)平面c。如圖5及圖6所示,這里將第2基準(zhǔn)平面c設(shè)定在上表面2和下表面3的中央、即將切削刀片1大致2等分的位置。在該實施方式的切削刀片1中,第2基準(zhǔn)平面c穿過周側(cè)面4,但與上表面2及下表面3的哪個面都不交叉。進(jìn)而,可以將與第1基準(zhǔn)平面b和第2基準(zhǔn)平面c的兩者正交、以與第1圓弧狀切削刃5a1交叉并且將后述的抵接面部6橫截的方式延伸的假想平面設(shè)定為假想平面d。即,至少1個抵接面部6形成在與第1圓弧狀切削刃5a1對應(yīng)的前刀面的背側(cè)。
在從與假想平面d對置的方向觀察包括第1圓弧狀切削刃5a1的切削刃5的圖5的側(cè)視(正視圖)中,第1圓弧狀切削刃5a1整體上形成為相對于第2基準(zhǔn)平面c傾斜。即,在圖5的右上側(cè),第1圓弧狀切削刃5a1具有從第2基準(zhǔn)平面c最遠(yuǎn)離的頂點部。第1圓弧狀切削刃5a1具有隨著從其頂點部接近于第1基準(zhǔn)平面b而向第2基準(zhǔn)平面c逐漸接近的傾斜部分。同時,第1圓弧狀切削刃5a1具有隨著從其頂點部接近于直線狀切削刃5b而向第2基準(zhǔn)平面c逐漸接近的傾斜部分。并且,圖5中的第1圓弧狀切削刃5a1的傾斜角度在橫截第1基準(zhǔn)平面b的部分處為最大,在其兩側(cè)與第2基準(zhǔn)平面c大致接近于平行。因而,在圖5中,第1圓弧狀切削刃5a1以在頂點部最向外側(cè)(上方向)突出的方式彎曲為大致s字狀。
在作為右側(cè)視圖的圖6中,第1圓弧狀切削刃5a1以隨著從頂點部接近于直線狀切削刃5b而向第2基準(zhǔn)平面c接近的方式傾斜。即,第1圓弧狀切削刃5a1在圖6中也形成為相對于第2基準(zhǔn)平面c傾斜。該實施方式的切削刀片1由于第2基準(zhǔn)平面c與下表面3平行,所以第1圓弧狀切削刃5a1以隨著從頂點部接近于直線狀切削刃5b而向下表面3接近的方式傾斜。該實施方式的切削刀片1形成為,直線狀切削刃5b也在圖6中相對于第2基準(zhǔn)平面c傾斜。更詳細(xì)地講,直線狀切削刃5b以隨著從第1圓弧狀切削刃5a1離開而向第2基準(zhǔn)平面c接近的方式傾斜。此外,在圖6中,1個切削刃5以圓弧狀切削刃5a和直線狀切削刃5b在同一方向上連續(xù)傾斜的方式傾斜,朝向相鄰的切削刃5延伸。
本實施方式的切削刀片1在上表面2側(cè)形成有兩組即兩個切削刃5。因而,圓弧狀切削刃5a及直線狀切削刃5b分別各形成有兩個。本實施方式的切削刀片1在下表面3與周側(cè)面4的交叉棱線部處,也與上表面2側(cè)同樣地形成有切削刃5。即,在下表面3中也形成有前刀面。各個切削刃5形成為,當(dāng)以將上表面2和下表面3調(diào)換的方式使其繞與基準(zhǔn)軸線a正交的軸線旋轉(zhuǎn)180°時,為相同的形狀。即,切削刃5形成有共計4組。因而,該切削刀片1是能夠在上表面2側(cè)使用兩次、在翻過來的下表面3側(cè)使用兩次的至少能夠使用4次的經(jīng)濟(jì)性的切削刀片1。在以下的說明中,僅關(guān)于使用上表面2側(cè)的1個切削刃5的情況進(jìn)行說明,關(guān)于使用其他3個切削刃5的情況的說明是同樣的,所以省略。將在說明中使用的作用切削刃的圓弧狀切削刃5a設(shè)為前述的第1圓弧狀切削刃5a1。因而,到此為止對作為圓弧狀切削刃5a中的1個的第1圓弧狀切削刃5a1說明了其形狀,但關(guān)于其余3個圓弧狀切削刃5a也是同樣的,所以省略說明。另外,涉及本發(fā)明的切削刀片的切削刃的形狀并不限定于切削刀片1的這些形狀。切削刃5的傾斜的有無及傾斜角度等可以根據(jù)被切削件及切削條件而適當(dāng)調(diào)整。
切削刀片1的下表面3具備相對于基準(zhǔn)軸線a旋轉(zhuǎn)對稱地配置的多個抵接面部6。如圖10及圖11所示,抵接面部6是當(dāng)將切削刀片1向切削工具20裝配時用來與刀片座22接觸的面。即,抵接面部6是向工具體21的刀片座22的落座面。該實施方式的切削刀片1的抵接面部6在上表面2及下表面3上分別各形成有兩個、共計4個。4個抵接面部6分別具有大致平坦的面。更詳細(xì)地講,這里各個抵接面部6是平面。如圖4及圖7所示,抵接面部6在安裝孔7的周圍以將安裝孔7包圍的方式形成。雖然沒有圖示,但通過將下表面3的兩個抵接面部6延長而確定的兩個假想平面的交叉線與基準(zhǔn)軸線a交叉,并且與第2基準(zhǔn)平面c平行地延伸。這里,將下表面3的抵接面部6中的形成在第1圓弧狀切削刃5a1側(cè)的抵接面部6稱作第1抵接面部6a。即,在與第1圓弧狀切削刃5a1對應(yīng)的前刀面的背側(cè)(下側(cè)),形成有第1抵接面部6a。
如圖8所示,通過將抵接面部6延長而確定的假想平面相對于第2基準(zhǔn)平面c以銳角的傾斜角度θ交叉。即,抵接面部6在用假想平面d切斷的剖視圖即短邊方向的剖視圖中,與第2基準(zhǔn)平面c成銳角。即,抵接面部6相對于第2基準(zhǔn)平面c傾斜。該實施方式的切削刀片1的第2基準(zhǔn)平面c是與上表面2及下表面3平行的平面。因而,抵接面部6雖然是下表面3的一部分,但在下表面3中是傾斜的部分。如前述那樣,在圖5及圖6的側(cè)視中,圓弧狀切削刃5a形成為相對于第2基準(zhǔn)平面c及下表面3傾斜。特別是在圖5中,如果著眼于上表面2側(cè)的第1圓弧狀切削刃5a1,則雖然沒有示出,但同一切削刃5中的直線狀切削刃5b位于圖5的右側(cè)。由此,在圖5中,第1圓弧狀切削刃5a1大致以隨著從同一切削刃5中的直線狀切削刃5b離開而向第2基準(zhǔn)平面c接近的方式彎曲。這樣,圓弧狀切削刃5a形成為,相對于第2基準(zhǔn)平面c及下表面3傾斜。
這里,著眼于包括上表面2側(cè)的第1圓弧狀切削刃5a1的切削刃5和與該第1圓弧狀切削刃5a1關(guān)聯(lián)的前刀面的背側(cè)(下側(cè))的第1抵接面部6a。第1圓弧狀切削刃5a1在圖5中,以隨著從同一切削刃5中的直線狀切削刃5b離開而從該第1圓弧狀切削刃5a1的前述頂點部向第2基準(zhǔn)平面c接近的方式傾斜。另一方面,這里如果著眼于圖5及圖8,則第1抵接面部6a與第1圓弧狀切削刃5a1的傾斜同樣,在切削刀片1的短邊方向上,以隨著從與第1圓弧狀切削刃5a1成對的直線狀切削刃5b側(cè)離開而從第2基準(zhǔn)平面c遠(yuǎn)離的方式傾斜。
即,如圖5所示,在從與假想平面d對置的方向觀察的側(cè)視、即主視圖中,切削刃5具有以與第2基準(zhǔn)平面c成銳角的方式傾斜的傾斜部分。相對于此,雖然沒有圖示,但當(dāng)將正視圖中的切削刃5的傾斜部分的形狀投影到圖8的剖視圖中時,第1抵接面部6a的傾斜方向是與切削刃5的傾斜部分的傾斜方向相同的方向。即,當(dāng)投影到圖8的剖視圖中時,切削刃5的傾斜部分的傾斜方向也是隨著朝向左側(cè)而朝向下側(cè)的方向。
如圖9所示,抵接面部6在用第1基準(zhǔn)平面b切斷的剖視圖、即長邊方向的剖視圖中,與基準(zhǔn)軸線a大致成直角、即與第2基準(zhǔn)平面c大致平行地形成。
切削刀片1的材料在至少其切削刃5附近為硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、陶瓷及含有立方晶氮化硼的燒結(jié)體等硬質(zhì)材料、或?qū)@些硬質(zhì)材料的表面上實施了pvd或cvd覆膜的材料、或者含有單晶金剛石或金剛石的燒結(jié)體等。另外,切削刃5附近以外的部分的材料也優(yōu)選為同樣的硬質(zhì)材料等。
具備上述結(jié)構(gòu)的切削刀片1相對于本實施方式的切削工具20的工具體21的刀片座22使用作為機(jī)械性安裝機(jī)構(gòu)的夾緊部件30拆裝自如地裝配。參照圖2、圖3及圖9,關(guān)于裝配切削刀片1的切削工具20進(jìn)一步說明。該實施方式的切削工具20作為夾緊部件30而使用緊固螺紋件30。
切削工具20具備設(shè)有多個(這里是兩個)刀片座22的工具體21。在各刀片座22上,能夠分別拆裝自如地裝配1個切削刀片1。另外,本發(fā)明雖然沒有圖示,但并沒有將具備僅設(shè)有1個刀片座的工具體的切削工具排除。
工具體21構(gòu)成為,繞以從末端部26朝向后端部27穿過工具體21的方式設(shè)定的工具旋轉(zhuǎn)中心軸線g旋轉(zhuǎn)。即,工具體21整體上形成為大致圓柱狀。在工具體21的末端部26的周圍等間隔地配設(shè)有兩個刀片座22。在該切削工具20中使用的多個切削刀片1都具有相同的結(jié)構(gòu),并具有相同形狀。因而,配設(shè)在工具體21上的多個刀片座22也都設(shè)為相同形狀。該實施方式的切削工具20是旋轉(zhuǎn)切削工具。更詳細(xì)地講,該實施方式的切削工具20是使用前述的切削刀片1的圓角立銑刀。
在工具體21的各個刀片座22中,以上表面2或下表面3朝向繞工具旋轉(zhuǎn)中心軸線的工具旋轉(zhuǎn)方向前方的方式裝配切削刀片1。各個刀片座22具有底面23和壁面24,朝向工具體21的末端部26側(cè)及外周側(cè)打開。這里,將切削刀片1的上表面2或下表面3能夠接觸的面稱作刀片座22的底面23,此外將切削刀片1的周側(cè)面4能夠接觸的面稱作壁面24。因而,底面23朝向繞工具旋轉(zhuǎn)中心軸線g的工具旋轉(zhuǎn)方向前方。
在刀片座22中配置切削刀片1并用緊固螺紋件30固定,以使切削刀片1的1個切削刃5能夠使用。以下,以將切削刀片1安裝到刀片座22上以使前述的第1圓弧狀切削刃5a1能夠使用的情況為例,具體地說明刀片座22的結(jié)構(gòu)。在圖2所示的切削工具20中,將包括第1圓弧狀切削刃5a1的切削刃5作為作用切削刃,在刀片座22上裝配切削刀片1。另外,如前述那樣,將其余的3組切削刃5作為作用切削刃而將切削刀片1安裝到刀片座上的情況也是同樣的,所以省略說明。
如圖3所示,在刀片座22的底面23上形成有保持面部23a及螺紋孔25。保持面部23a實質(zhì)上為平面,為以隨著從工具旋轉(zhuǎn)中心軸線離開并朝向外周部而隆起的方式傾斜的傾斜面。即,保持面部23a以隨著從工具旋轉(zhuǎn)中心軸線離開并朝向外周部而朝向工具旋轉(zhuǎn)方向前方的方式傾斜配置。刀片座22的壁面24具有與切削刀片1的周側(cè)面4相適合的形狀。即,刀片座22的壁面24為組合了曲面部分和平面部分的形狀。如前述那樣,對于該實施方式的切削刀片1的周側(cè)面4,曲面是主體,所以與其接觸的刀片座22的壁面24也以曲面為主體地構(gòu)成。螺紋孔25相對于底面23大致垂直地形成。因而,保持面部23a相對于螺紋孔25傾斜。但是,并不限定于此。刀片座22的形狀只要是至少1個抵接面部6與保持面部23a接觸、并能夠?qū)⑶邢鞯镀?固定的形狀,是怎樣的形狀都可以,能夠應(yīng)用各種各樣的現(xiàn)有技術(shù)。另外,圖3的螺紋孔25被簡略化地描繪。在實際的螺紋孔25的內(nèi)表面上形成有陰螺紋。
進(jìn)而,在刀片座22的底面23上,隔著螺紋孔25在保持面部23a的相反側(cè)形成有副保持面部23b,保持面部23a在工具體21中位于比副保持面部23b靠末端部26側(cè)的位置,且構(gòu)成為,與作用切削刃5關(guān)聯(lián)的前刀面的背側(cè)的第1抵接面部6a能夠接觸。副保持面部23b構(gòu)成為,以下表面3側(cè)的第1抵接面部6a以外的其余的抵接面部6能夠抵接的方式與該其余的抵接面部6的傾斜匹配。
以下,關(guān)于到此為止說明的切削刀片1及裝配它的切削工具20的作用及效果進(jìn)行說明。
當(dāng)將切削刀片1安裝到刀片座22上以將包括第1圓弧狀切削刃5a1的切削刃5設(shè)為作用切削刃時,第1抵接面部6a與保持面部23a抵接。第1抵接面部6a的傾斜方向如前述那樣,與作用切削刃的第1圓弧狀切削刃5a1的傾斜方向有關(guān)系。將切削刀片1以對作用切削刃的后刀面賦予適當(dāng)?shù)暮蠼堑姆绞较蚯邢鞴ぞ?0裝配。因而,切削加工時的切削阻力在朝向后刀面的外側(cè)的方向上作用于作用切削刃。假如將抵接面部及保持面部形成為與切削刀片的上表面及下表面平行,則在切削刀片上,作用要將切削刀片向刀片座的外側(cè)拉出的力。該實施方式的切削刀片1通過使第1抵接面部6a及保持面部23a相對于上表面2及下表面3傾斜,能夠抑制因切削阻力而使切削刀片1朝向刀片座22的外側(cè)的力,進(jìn)而能夠向使切削刀片1朝向內(nèi)側(cè)的力變換。除此以外,在刀片座22中,切削刀片1嵌在保持面部23a與壁面24之間的大致v形狀部中。該嵌入由將螺紋件30擰入的運動促進(jìn)。并且,該嵌入運動及方向與在切削加工中切削刀片要旋轉(zhuǎn)的方向一致。因而,根據(jù)該實施方式的切削刀片1及切削工具20,能夠切實地抑制切削加工中的切削刀片1的偏移運動。
進(jìn)而,像這樣對作為落座面的第2端面3的形狀賦予特征,由此能夠切實地抑制切削刀片1的旋轉(zhuǎn),所以不需要在切削刀片1的周側(cè)面4上形成特別的凹部等。由此,能夠抑制因切削刃5周邊的壁厚的減小造成的強(qiáng)度下降。
以下,更詳細(xì)地說明。另外,以下除了上述實施方式的作用效果的說明以外,還說明優(yōu)選的變形。
如前述那樣,該實施方式的切削刀片1具有圓弧狀切削刃5a和直線狀切削刃5b,所以適用于圓角立銑刀或球頭立銑刀用的切削刀片。即,將圓弧狀切削刃5a作為主切削刃主體地使用,但可以也使用直線狀切削刃5b以使其構(gòu)成主切削刃的一部分。在此情況下,優(yōu)選的是,直線狀切削刃5b配置在旋轉(zhuǎn)切削工具20的外周側(cè)。在該優(yōu)選的實施方式的切削工具20中,從切削工具20的后端部27側(cè)朝向末端部26側(cè)的方向?qū)?yīng)于切削刀片1的第1基準(zhǔn)平面b延伸的方向(長邊方向),從切削工具20的工具旋轉(zhuǎn)中心軸線g朝向外周側(cè)的方向?qū)?yīng)于假想平面d延伸的方向(短邊方向)。因而,切削刀片1的優(yōu)選的方式及對應(yīng)的保持面部23a的優(yōu)選的方式如下所述。
切削刀片1在上表面2及下表面3的各自上,具備相對于基準(zhǔn)軸線a旋轉(zhuǎn)對稱地配置的多個抵接面部6。并且,抵接面部6在短邊方向的剖視圖中,形成為相對于與基準(zhǔn)軸線a正交的第2基準(zhǔn)平面c以既定的傾斜角度θ傾斜。抵接面部6的傾斜角度θ優(yōu)選的是3°以上且15°以下的范圍內(nèi)。傾斜角度θ需要抑制因切削加工中的切削阻力而將切削刀片1向刀片座22的外側(cè)拉出的力,所以在不到3°時不能得到效果。如果傾斜角度θ超過15°,則相對于切削阻力的主分力,由抵接面部6進(jìn)行的固定變得不穩(wěn)定。即,如果傾斜角度θ超過15°,則保持面部23a作為保持面部的功能下降,在刀片座22的壁面24上施加過度的負(fù)載。將該實施方式的切削刀片1的傾斜角度θ設(shè)為約7°。另外,圖9所示的長邊方向的剖視圖中的抵接面部6的傾斜角度優(yōu)選的是0°以上且7°以下的范圍內(nèi)。如前述那樣,基本上,優(yōu)選的是,長邊方向的傾斜角度也以隨著接近于周側(cè)面4而向上表面2接近的方式傾斜,但也可以不向長邊方向傾斜。長邊方向的傾斜角度可以根據(jù)切削刃5的傾斜而適時地調(diào)整。
第1抵接面部6a構(gòu)成為,能夠與刀片座22的對應(yīng)的保持面部23a接觸。在這樣的刀片座22中以切削刀片1的基準(zhǔn)軸線a與螺紋孔27的中心軸線大致平行的方式配置切削刀片1,將緊固螺紋件30穿過安裝孔7擰入到螺紋孔25中,由此將切削刀片1固定。因而,在安裝在刀片座22上的切削刀片1中,落座面上的抵接面部6也相對于螺紋孔25傾斜地形成。緊固螺紋件30推壓切削刀片1的力將第1抵接面部6a切實地推壓在保持面部23a上。此時,切削刀片1在被朝下即朝向刀片座22的底面23推壓的同時,也被向繞基準(zhǔn)軸線a的旋轉(zhuǎn)方向即橫向切實地推壓。另外,為了提高將該切削刀片1固定的力,如果切削刀片1被切實地夾在刀片座22的壁面24與保持面部23a之間,則更有效。優(yōu)選的是,保持面部23a以隨著從刀片座22的壁面24離開而隆起的方式傾斜。即,優(yōu)選的是,保持面部23a朝向刀片座22的壁面24。刀片座22的壁面24主要朝向切削工具20的外周側(cè)。因而,優(yōu)選的是,保持面部23a以隨著朝向從切削工具20的工具旋轉(zhuǎn)中心軸線離開的方向即朝向外周側(cè)而向工具旋轉(zhuǎn)方向前方隆起的方式傾斜。
本發(fā)明也可以是抵接面部6及保持面部23a向反方向傾斜的實施方式。即,保持面部23a還可以是以隨著從刀片座22的壁面24離開而凹陷的方式傾斜的實施方式(未圖示)。在此情況下,保持面部相對于切削刀片的旋轉(zhuǎn)方向作為障礙物或壁面發(fā)揮作用,由此抑制切削刀片1的旋轉(zhuǎn)。
在刀片座22的壁面24上,也有朝向切削工具20的末端側(cè)的壁面部分。如前述那樣,抵接面部6在長邊方向的剖視圖中與第2基準(zhǔn)平面c大致平行地配置。但是,并不限定于此。雖然沒有圖示,但抵接面部6也可以在長邊方向的剖視圖中以傾斜的方式配置。例如,如果使抵接面部6在長邊方向上傾斜,使得其相對于與刀片座22的壁面24接觸的周側(cè)面4在內(nèi)角處為銳角,則切削刀片1的固定更加穩(wěn)定,在切削加工中切削刀片1變得難以偏移運動。優(yōu)選的是,下表面3側(cè)的抵接面部6的長邊方向的傾斜以隨著接近于周側(cè)面4而向第2基準(zhǔn)平面c接近的方式傾斜。如果抵接面部6這樣傾斜,則在抵接面部6與朝向末端側(cè)的壁面部分之間形成大致v形狀部,能夠?qū)⑶邢鞯镀?嵌入。另外,該實施方式的切削刀片1的抵接面部6以圖8所示的傾斜角度θ在短邊方向上傾斜,所以即使不在長邊方向的剖視圖中傾斜,也能夠得到必要充分的固定的穩(wěn)定性。
在直線狀切削刃5b的長度比圓弧狀切削刃5a的長度長的情況下,使刀片座22的壁面24與和該直線狀切削刃5b連續(xù)的周側(cè)面4的平面狀部分積極地接觸,由此能夠防止旋轉(zhuǎn)方向的偏移運動。因而,本發(fā)明當(dāng)圓弧狀切削刃5a的長度比直線狀切削刃5b的長度長時,效果特別好。另外,該實施方式的切削刀片1在俯視中將大致半圓狀部分的整體設(shè)為圓弧狀切削刃5a,但并不限定于此。圓弧狀切削刃5a只要至少形成在與直線狀切削刃5b連接的大致1/4圓弧(將圓4等分時的圓弧)的范圍中,作為球頭立銑刀或圓角立銑刀等就能夠得到充分的功能。即,切削刀片1的上表面2的輪廓形狀也可以設(shè)為由兩個大致1/4圓弧狀部分和兩個大致直線狀部分構(gòu)成的非對稱形狀。兩個大致圓弧狀部分的長度也可以設(shè)為不同。這是因為,在球頭立銑刀等中使用兩個以上的切削刀片的情況下,如果配置具有橫穿工具旋轉(zhuǎn)中心軸線的切削刃的1個切削刀片,則其他切削刀片干擾,所以不能配置橫穿工具旋轉(zhuǎn)中心軸線的切削刃??赡苡芯哂袃蓚€以上大致1/4圓弧狀部分且大致1/4圓弧狀部分的長度稍稍不同的情況。在設(shè)為具有大致1/4圓弧狀部分的非對稱形狀的情況下,有上表面2和下表面3為鏡像對稱的輪廓形狀的情況。因而,在下表面3側(cè)也設(shè)置切削刃5的情況下,有形成的切削刃5的利手變反的情況。如果如該實施方式的切削刀片1那樣使上表面2及下表面3為大致長圓形狀,則能夠?qū)⑾嗤挠依只蜃罄值那邢魅?設(shè)置共計4個,所以是經(jīng)濟(jì)的。如前述那樣,在切削刃5僅形成在第1及第2端面2、3的交叉棱線部的一部分上的情況下,可以在其余的交叉棱線部上形成將各個切削刃5之間平滑地連接的曲線連接部。該情況下的本發(fā)明當(dāng)在俯視中圓弧狀切削刃5a的長度比曲線連接部的長度長時,效果特別好。
可以除了保持面部23a以外還設(shè)置至少1個副保持面部23b,以對應(yīng)于多個抵接面部6。副保持面部23b也可以設(shè)置多個。切削工具20即使在僅切削刀片1的周側(cè)面4和抵接面部6內(nèi)的1個與刀片座22接觸的方式下,也能夠?qū)⑶邢鞯镀?切實地固定。即,即使僅有抵接面部6與保持面部23a的1個部位的接觸,也能夠?qū)⑶邢鞯镀?切實地固定。但是,如果使至少1個抵接面部6與保持面部23a接觸,并且同時使至少1個抵接面部6與副保持面部23b接觸,則能夠在切削加工中更有效地抑制切削刀片1偏移運動。進(jìn)而,如果能夠使多個副保持面部23b與多個抵接面部6接觸,則固定性更加穩(wěn)定。在此情況下,更優(yōu)選的是,多個副保持面部朝向各種各樣的方向。如圖3所示,該實施方式的切削工具20具有1個副保持面部23b。這是因為,由于切削刀片1的下表面3具有兩個抵接面部6,所以優(yōu)選的是,與其對應(yīng)的保持面部23a、23b也是共計兩個。另外,如該實施方式的切削工具20那樣,在切削刀片1的周側(cè)面4與刀片座22的壁面24接觸的情況下,為了使保持面部23a及副保持面部23b分別與切削刀片1的對應(yīng)的抵接面部6接觸,優(yōu)選地將保持面部23a、副保持面部23b及抵接面部6借助磨削加工等以高的形狀精度制造。如果刀片座22或切削刀片1的形狀精度不高,則有抵接面部6僅在某1處與刀片座22接觸的情況。即,有在周側(cè)面4和抵接面部6內(nèi)的某1處與刀片座22接觸的狀態(tài)下建立3點接觸、而切削刀片1被固定的情況。在這樣的狀態(tài)下,如果設(shè)置有多個副保持面部23b,則不確定哪個副保持面部23b在發(fā)揮作用,反而固定狀態(tài)變得不穩(wěn)定。該實施方式的切削工具20僅形成有1個副保持面部23b,所以即使不使切削刀片1的抵接面部6為磨削加工那樣的高精度,也能夠使保持面部23a及副保持面部23b與兩個抵接面部6同時接觸。即,該實施方式的切削工具20的切削刀片具有兩個抵接面部6,刀片座22分別各具有1個保持面部23a及副保持面部23b,由此,即使切削刀片1僅借助粉末加壓成形及燒結(jié)來成形,向刀片座22的固定狀態(tài)也穩(wěn)定。
如前述那樣,在側(cè)視中,圓弧狀切削刃5a以隨著從直線狀切削刃5b離開而向第2基準(zhǔn)平面c及下表面3接近的方式傾斜。即,圓弧狀切削刃5a形成為相對于第2基準(zhǔn)平面c傾斜。直線狀切削刃5b也形成為在側(cè)視中相對于第2基準(zhǔn)平面c傾斜。優(yōu)選的是,抵接面部6在用假想平面d切斷的剖視圖(圖8)中,是與在將側(cè)視中的切削刃5的傾斜部分的形狀投影到圖8的剖視圖中時的傾斜方向相同的方向。如果將切削刃5的傾斜方向和對應(yīng)于背側(cè)的抵接面部6的傾斜方向統(tǒng)一成相同的方向,則能夠抑制切削刀片1的厚度的變化。因而,能夠抑制在切削刀片1上產(chǎn)生較薄的部分,能夠良好地調(diào)整整體的厚度。由于在切削刀片1上既不產(chǎn)生過薄的部分也不產(chǎn)生過厚的部分,所以在切削加工時切削刀片1不易缺損,此外容易制造切削刀片1,所以還能夠抑制制造成本。雖然沒有圖示,但更優(yōu)選的是,切削刃5的傾斜部分向圖8的剖視圖的投影形狀和抵接面部6的形狀形成為大致平行或偏置形狀。如果切削刃5的傾斜部分和抵接面部6形成為大致平行或偏置形狀,則能夠使切削刀片1的厚度最均勻化。另外,所謂偏置形狀,是兩個曲線在保持著一定的距離的情況下排列的形狀。
本發(fā)明的切削刀片1將穿過基準(zhǔn)軸線a和俯視中的第1圓弧狀切削刃5a1的圓弧的中心e的方向設(shè)定為長邊方向。但是,這是為了方便而做出的定義,明確地設(shè)定切削刃5的圓弧的中心并不是必要條件。在切削刃5的形狀是將多個圓弧組合那樣的形狀等而不能用單一的圓弧近似的情況下,也可以從作用切削刃中僅選擇一部分的大致圓弧狀部分來作為第1圓弧狀切削刃5a1,將其向圓弧近似來設(shè)定中心e。只要如下所述這樣即可:考慮使抵接面部6相對于旋轉(zhuǎn)方向傾斜的方向來定義第1基準(zhǔn)平面b,在垂直地橫穿第1基準(zhǔn)平面b的假想平面d中使抵接面部6相對于第2基準(zhǔn)平面c傾斜,以便防止切削刀片1在切削加工中旋轉(zhuǎn)。
如前述那樣,本發(fā)明的切削工具20作為夾緊部件30而使用緊固螺紋件30。夾緊部件30可以采用楔子或擠壓件等已知的技術(shù)。但是,在使用切削刀片1的圓角立銑刀或球頭立銑刀的情況下,為了將被加工物加工成3維形狀,有希望提高切削屑排出性的情況。此外,為了防止振動的產(chǎn)生,還有希望使切削阻力變低的情況?;蛘?,對于能夠使用的工具的徑有限制,還有希望小徑的旋轉(zhuǎn)切削工具20的情況。對于這些希望,優(yōu)選的是,本發(fā)明的切削工具20使用緊固螺紋件30。如果使用緊固螺紋件30,則能夠?qū)⒌纸用娌?相對于切削刃5較低的、所謂的中心提升的切削刀片1容易地裝配。此外,在前刀面?zhèn)葲]有楔子或擠壓件等障礙物,所以能夠提高切削屑排出性。進(jìn)而,由于結(jié)構(gòu)簡單,所以當(dāng)小型化時是有利的,能夠應(yīng)用在小徑側(cè)的范圍較大。
將這些切削工具裝配到工作機(jī)械上,由此能夠用于鋼材等的切削加工。
以上,關(guān)于本發(fā)明的切削刀片、工具體及切削工具以實施方式為例進(jìn)行了說明,但本發(fā)明的實施方式并不限定于上述的方式。
例如,圓弧狀切削刃5a并不限定于大致半圓狀或大致1/4圓弧狀。此外,并不限定于大致圓柱狀的立銑刀,還能夠應(yīng)用于端面銑床或圓盤狀的側(cè)銑刀等。本發(fā)明不僅是上述實施方式那樣的轉(zhuǎn)削工具,也能夠應(yīng)用于旋削工具或鉆孔工具等其他方式的切削工具。
在前述實施方式及其變形例等中以某種程度的具體性說明了本發(fā)明,但本發(fā)明并不限定于以上說明的實施方式。關(guān)于本發(fā)明,必須理解的是,在不從權(quán)利要求書所記載的發(fā)明的主旨或范圍脫離的情況下,能夠進(jìn)行各種各樣的改變或變更。即,在本發(fā)明中,包括包含在由權(quán)利要求書規(guī)定的本發(fā)明的思想中的所有變形例、應(yīng)用例及等價物。
附圖標(biāo)記說明
1切削刀片;2第1端面(上表面);3第2端面(下表面);4周側(cè)面;5切削刃;5a圓弧狀切削刃;5a1第1圓弧狀切削刃;5b直線狀切削刃(第2切削刃);6抵接面部;6a第1抵接面部;7安裝孔;20切削工具;21工具體;22刀片座;23刀片座的底面;23a保持面部;23b副保持面部;24刀片座的壁面;25螺紋孔;26末端部;27后端部;30夾緊部件(緊固螺紋件);a切削刀片的基準(zhǔn)軸線;b第1基準(zhǔn)平面;c第2基準(zhǔn)平面;d切斷面;e第1圓弧狀切削刃的圓弧的中心;r圓弧狀切削刃的圓弧的曲率半徑;θ傾斜角度;g工具旋轉(zhuǎn)中心軸線。