本發(fā)明涉及被用于切削刀具的切削刀片,特別涉及被用于回轉(zhuǎn)刀具的切削刀片。此外,本發(fā)明涉及拆裝自如地裝接該切削刀片的主體及具備這些部件的切削刀具。
背景技術(shù):
以往,作為回轉(zhuǎn)刀具用的切削刀片,例如,有專利文獻1中公開的切削刀片。專利文獻1的切削刀片具備兩個對置的端面、在這些端面間延展的周側(cè)面、在該兩個端面的每一個和周側(cè)面的交叉棱線部處延展的多個切削刃。各切削刃具備,在關(guān)聯(lián)的端面的某個角處延展的角切削刃、從該角切削刃向相鄰的角延展的主切削刃、從與該角切削刃的主切削刃相反的一側(cè)延展的副切削刃。將通過兩個端面的中間且以與周側(cè)面交叉的方式延展的面定為中間面時,主切削刃以隨著從相鄰的角切削刃離開而接近中間面的方式傾斜。并且,在該切削刀片被拆裝自如地裝接至刀具主體的刀片安裝座上時,主動切削刃向刀具末端側(cè)且刀具外周側(cè)延展,與該主動切削刃關(guān)聯(lián)的一方的端面朝向刀具旋轉(zhuǎn)方向前方成為前刀面。此時,主動角切削刃(作用コーナ切れ刃)在主動切削刃(作用切れ刃)中在刀具旋轉(zhuǎn)方向上位于最前方,主動主切削刃向刀具主體的外周側(cè)延展,主動副切削刃向刀具末端側(cè)延展。因此,主動切削刃從形成為角的主動角切削刃依次向被加工物切入。使主動切削刃從其角切削刃向被加工物漸漸切入的情況,與使主動角切削刃和主動主切削刃的整體同時切入的情況相比,有對切削刃整體瞬間施加的阻力小,主動切削刃難以產(chǎn)生缺損等優(yōu)點。
專利文獻1 : 國際公開第2014/6609號。
但是,如上所述,主動切削刃從主動角切削刃依次向被加工物切入,所以主動切削刃向被加工物切入的瞬間施加的載荷集中于主動角切削刃。施加于主動角切削刃的沖擊的一部分轉(zhuǎn)換為熱,產(chǎn)生的熱在刀尖周邊積累。若熱在刀尖周邊積累,則在前刀面上容易形成由切屑的摩擦產(chǎn)生的月牙洼磨損。此外,回轉(zhuǎn)刀具的情況是間斷切削,所以主動角切削刃被間斷地急冷。隨著由加熱或冷卻引起的刀尖溫度的急速變化,主動角切削刃重復(fù)膨脹和收縮,所以也容易產(chǎn)生疲勞破壞。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明是鑒于上述情況作出的,其目的之一在于,抑制由主動切削刃的熱引起的切削刀片的劣化。
根據(jù)本發(fā)明的一技術(shù)方案,提供一種切削刀片,前述切削刀片具備第1端面、第2端面、側(cè)面、至少一個切削刃,前述第2端面與前述第1端面對置,前述側(cè)面將前述第1端面和前述第2端面連結(jié),前述至少一個切削刃在前述第1端面和前述側(cè)面的交叉棱線部處延展,各切削刃具備角切削刃和主切削刃,前述角切削刃在前述第1端面的角處延展,前述主切削刃與該角切削刃相連,其特征在于,在前述第1端面,沿著前述切削刃形成前刀面,該前刀面隨著從切削刃離開而向前述第2端面?zhèn)葍A斜,將前述切削刀片從側(cè)面觀察時,前述主切削刃具備以從前述角切削刃接近前述第2端面的朝向傾斜的傾斜部,沿著前述傾斜部的前述前刀面的部分形成為,在沿著前述第1端面和前述側(cè)面的前述交叉棱線部的方向上,越接近前述角的位置,向前述第2端面?zhèn)葍A斜的角度越大。
根據(jù)具備該方案的切削刀片,在第1端面上,沿著切削刃形成前刀面,該前刀面隨著從切削刃離開而向第2端面?zhèn)葍A斜,將切削刀片在側(cè)面觀察時,主切削刃具備以從角切削刃接近第2端面的朝向傾斜的傾斜部,沿著前述傾斜部的前刀面的部分形成為,在沿著第1端面和側(cè)面的交叉棱線部的方向上越接近角的位置向第2端面?zhèn)葍A斜的角度越大。即,在沿著第1端面的邊棱部的方向上越接近角的位置,沿著主切削刃的傾斜部的前刀面部分的前角越向正側(cè)變大。因此,能夠緩和主動切削刃向被加工物切入時施加于主動角切削刃的沖擊,能夠使得在刀尖難以積累熱。通過使得在刀尖難以積累熱,例如抑制刀尖的周邊的軟化,能夠抑制伴隨切屑的摩擦的月牙洼磨損的產(chǎn)生。因此,能夠適當(dāng)?shù)匾种朴芍鲃忧邢魅械臒嵋鸬那邢鞯镀牧踊?/p>
優(yōu)選的是,在將前述切削刀片在側(cè)面觀察時,前述主切削刃向前述第2端面凹陷彎曲。
優(yōu)選的是,從與前述第1端面對置的方向觀察時,前述主切削刃具有第1主切削刃部分和與該第1主切削刃部分構(gòu)成鈍角的內(nèi)角的第2主切削刃部分。在第1端面上,在前述切削刃和前述前刀面之間形成刀背,該刀背處的在前述第1主切削刃和前述前刀面之間延展的第1刀背的寬度為越接近前述角越寬。優(yōu)選的是,在前述第2主切削刃部分和前述前刀面之間延展的第2刀背的寬度為越接近前述角越寬,前述第1刀背的寬度的放大率比前述第2刀背的寬度的放大率大。
優(yōu)選的是,前述第1主切削刃部分比前述第2主切削刃部分短。
優(yōu)選的是,前述切削刃具備副切削刃,前述副切削刃與前述角切削刃的與前述主切削刃相反的一側(cè)相連。該情況下,從與前述第1端面對置的方向觀察時,前述角的內(nèi)角比第1主切削刃部分和前述第2主切削刃部分之間的前述內(nèi)角小。
優(yōu)選的是,在還具備將前述第1端面和前述第2端面貫通的貫通孔的情況下,在前述第1端面和前述側(cè)面的前述交叉棱線部處延展的n個切削刃配置成繞該貫通孔的中心軸線n重旋轉(zhuǎn)對稱(其中,n為2以上的整數(shù)),前述切削刀片相對于與前述貫通孔的前述中心軸線正交的軸線呈180°旋轉(zhuǎn)對稱。
優(yōu)選的是,上述切削刀片在前述側(cè)面上形成有第1傾斜面和第2傾斜面,前述第2傾斜面配置成比該第1傾斜面更靠前述第2端面?zhèn)?,且在前述切削刀片的周向上處于從該?傾斜面離開的位置。前述第1傾斜面以越是接近前述第2端面的部位越朝向前述切削刀片的內(nèi)側(cè)的方式傾斜,前述第2傾斜面以越是接近前述第1端面的部位越位于該切削刀片的內(nèi)側(cè)的方式傾斜。
本發(fā)明還在于將上述切削刀片拆裝自如地裝接的主體。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式,提供一種主體,前述主體具備用于安裝前述切削刀片的刀片安裝座,前述刀片安裝座具備第1側(cè)壁面,前述第1側(cè)壁面具備與在前述切削刀片的側(cè)面上形成的第2傾斜面抵接的凸部。該主體的外形形狀可以為大致圓筒狀。該情況下,可以是前述刀片安裝座還具有位于比前述第1側(cè)壁面靠前述主體的外周側(cè)的位置的第2側(cè)壁面,前述第2側(cè)壁面具備與在前述切削刀片的前述側(cè)面上形成的第1傾斜面抵接的凸部。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式,提供一種切削刀具,前述切削刀具具備上述切削刀片和拆裝自如地裝接該切削刀片的主體。
附圖說明
圖1是涉及本發(fā)明的一實施方式的切削刀片的立體圖。
圖2是從另一角度觀察圖1的切削刀片的立體圖。
圖3是圖1的切削刀片的俯視圖。
圖4A是圖1的切削刀片的剖視圖,是沿著圖3的切斷線IVA-IVA的剖視圖。
圖4B是圖1的切削刀片的剖視圖,是沿著圖3的切斷線IVB-IVB的剖視圖。
圖5是示意地表示圖1的切削刀片的切削刃的一部分的放大俯視圖,是相當(dāng)于圖3的V區(qū)域的部分的放大圖。
圖6是圖1的切削刀片的側(cè)視圖。
圖7涉及裝接有圖1的切削刀片的本發(fā)明的一實施方式的切削刀具的主視圖。
圖8是從另一方向觀察圖7的切削刀具的圖。
圖9是圖7的切削刀具的仰視圖。
圖10是圖8的X區(qū)域的放大圖。
圖11是表示圖7的切削刀具的刀片安裝座的放大立體圖。
圖12是用于說明由圖7的切削刀具的主動切削刃產(chǎn)生的切屑的流出的示意圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對涉及本發(fā)明的一實施方式的切削刀片及切削刀具進行說明。
基于圖1至圖6對涉及實施方式的切削刀片1進行說明。切削刀片1具備兩個對置的端面11、21、在這些端面間延展的周側(cè)面(以下稱作側(cè)面)31、在各端面和側(cè)面的交叉棱線部處延展的多個切削刃11E、21E。如圖3所示,切削刀片1的兩個端面中的第1端面11的形狀是具備八個角和將互相相鄰的角彼此連接的八個邊棱部的形狀,是能夠近似于八邊形的形狀。兩個端面中的第2端面21是與第1端面11相同的形狀。第1端面11與第2端面21經(jīng)由側(cè)面31相連。在構(gòu)成側(cè)面31的八個側(cè)面部分的每一個都形成凹部32。八個側(cè)面部分在將以貫通切削刀片1的第1及第2端面的方式延展的軸線A1作為中心的周向上相連,八個凹部32也在周向是相連。另外,在之后的說明中,為了方便,將第1端面11稱作“上面11”,將第2端面21稱作“下面21”。但是,這并不打算對切削刀片的朝向進行限定。
在上面11及下面21的中央部上,形成將各自的面在直角方向上貫通的貫通孔14。在切削刀片1被裝接在切削刀具的主體上時,在貫通孔14處插通螺紋件等緊固連接件,切削刀片1被固定在形成于主體上的刀片安裝座上。上下面11、21分別具有大致八邊形形狀,與此相隨,切削刀片1相對于貫通孔14的中心軸線(即以將上下面11、21貫通的方式確定的軸線A1)形成為八重旋轉(zhuǎn)對稱(八回旋轉(zhuǎn)對稱)。因此,在上面11和側(cè)面31的交叉棱線部延展的多個切削刃11E相對于貫通孔14的中心軸線旋轉(zhuǎn)對稱地配置。進而,切削刀片1是上下翻轉(zhuǎn)仍相同的形狀。即,切削刀片1是與貫通孔14的中心軸線A1正交、相對于通過側(cè)面31的第2軸線A2(在圖3中表示作為一例的第2軸線)180°旋轉(zhuǎn)對稱的形狀。因此,在上面11和側(cè)面31的交叉棱線部處延展的多個切削刃11E和在下面21和側(cè)面31的交叉棱線部處延展的多個切削刃21E相對于第2軸線180°旋轉(zhuǎn)對稱,切削刃11E、21E具有分別相同的結(jié)構(gòu)。因此,這之后僅對與上面11關(guān)聯(lián)的事項進行說明,省略與下面21關(guān)聯(lián)的事項的說明。即,上面11具備的形狀上的特征,下面21也同樣具備,說明會重復(fù),因此省略。
上面11具有沿其邊緣部即邊棱部連續(xù)地延展的八個切削刃11E。各切削刃11E與上面11的一個角11C對應(yīng)。
從切削刃11E側(cè)朝向貫通孔14側(cè),在上面11上,刀背12和前刀面13延展。刀背12(在圖3在中與切削刃正交的方向上)以隨著從切削刃11E離開而接近于下面21的方式傾斜,總之具有正的后角(ランド角)。即,在將以與貫通孔14的中心軸線正交地將切削刀片1二等分的方式通過側(cè)面31的假想平面定為中間面M時,刀背12與切削刃11E相鄰,以隨著從切削刃11E離開而接近中間面M的方式傾斜。前刀面13與刀背12相鄰,(在圖3中在與切削刃正交1方向上)以隨著從切削刃11E離開而接近于下面21的方式傾斜,總之具有正的前角。即,前刀面13以隨著從切削刃11E離開而接近中間面M的方式傾斜。并且,上面11具備連結(jié)傾斜面16,前述連結(jié)傾斜面16在前刀面13和在貫通孔14的周圍延展的抵接面15之間間將其連結(jié)。抵接面15是能夠與形成在主體上的刀片安裝座抵接的面,即落座面。其中,在本實施方式中,抵接面15以與貫通孔14的中心軸線正交的方式延展。
前刀面13形成為與相鄰的刀背12相比,向下面21側(cè)傾斜的角度較大。進而,前刀面13形成為,在沿著上面11的邊棱部(上面11與側(cè)面31的交叉棱線部)的方向上,越接近角11C的位置,向下面21側(cè)傾斜的角度越大。更詳細地說,這意味著,在本實施方式中,在圖3中與切削刃正交的方向上的相對于前刀面的中間面M的傾斜角度在角11C附近為最大,在距角11C最遠的部位(互相相鄰的角11C間の中央附近)為最小。即,圖3的切削刀片1的上面觀察(或俯視)時以與切削刃直角地交叉的方式確定的第1假想平面中(即例如在圖4A及圖4B中),以與貫通孔14的中心軸線正交的方式確定第2假想平面時,相對于該第2假想平面的前刀面的角度在角11C附近為最大,在最離開角11C的部位為最小。圖4A是在圖3中沿著與切削刃11E在其交叉部分上正交的切斷線IVA-IVA的切削刀片1的部分的剖視圖。圖4B是在圖3中沿著與切削刃11E在其交叉部分上正交的切斷線IVB-IVB的切削刀片1的部分的剖視圖。其中,從圖3可知,切斷線IVA-IVA位于1個角11C′的附近,切斷線IVB-IVB位于互相相鄰的角11C間的邊棱部11S的實際上的中間,與切斷線IVA-IVA相比從角11C′離開。在圖4A中,相對于以與貫通孔14的中心軸線正交的方式確定的假想平面S1的前刀面13的角度α為16°。與此相對,在圖4B中,相對于以與貫通孔14的中心軸線正交的方式確定的假想平面S2的前刀面13的角度β為13°。這樣,前刀面13形成為隨著從距角11C′較遠的部位接近角11C′傾斜角度逐漸變大。另外,在圖3中,切斷線IVA-IVA與后述的主切削刃41a的第1主切削刃42交叉,切斷線IVB-IVB與主切削刃41a的第2主切削刃43交叉。
在圖4A、圖4B中不僅表示刀背12或前刀面13,還表示連結(jié)傾斜面16。如圖4A、圖4B所示,相對于以與貫通孔14的中心軸線正交的方式確定的假想平面的連結(jié)傾斜面16的傾斜角度比前刀面13的傾斜角度大。另外,在圖3中,與切削刃正交的方向上的前刀面13的傾斜角度或連結(jié)傾斜面16的傾斜角度的基準為,以與貫通孔14的中心軸線正交的方式確定、且如圖4A或圖4B所示是通過切削刃11E的假想平面(例如假想平面S1、S2)。這里,這些假想平面S1、S2與上面11的抵接面11及下面21側(cè)的抵接面15以及中間面M平行。因此,以下有將在圖3中與切削刃正交的方向上的前刀面13的傾斜角度稱作前刀面的相對于中間面的傾斜角度的情況。同樣地,關(guān)于其他的面部,例如刀背12,也有記載為刀背的相對于中間面的傾斜角度的情況。
各切削刃11E形成為上面11的角11C及邊棱部11S。各切削刃11E如上所述,與1個角11C相關(guān)。各切削刃11E具有在1個角11C處延展的角切削刃41、從第1角切削刃41向相鄰的角11C延展的主切削刃41a、從第1角切削刃41向與主切削刃41a相反的一側(cè)延展的副切削刃41b。將角切削刃41作為第1角切削刃,并且對切削刃11E進一步詳細地說明。
各切削刃11E是將第1角切削刃41、主切削刃41a、及副切削刃41b作為一組的切削刃部分即集合體。另外,八個切削刃11E互相連續(xù),所以主切削刃41a與相鄰的切削刃即切削刃部分11E的副切削刃41b連接,副切削刃41b與相反側(cè)的相鄰的切削刃11E的主切削刃41a。因此,能夠?qū)⑸厦?1和側(cè)面31的交叉棱線部整體看作1個切削刃,該情況下,該一個切削刃是八個切削刃部分11E的集合體。
將與1個切削刃11E關(guān)聯(lián)的角11C的周邊部分(圖3的區(qū)域V)在圖5中放大表示。但是要注意,圖5的放大圖為了將各部的特征容易理解而將各部的角度或長度夸張地描繪,是示意圖。第1角切削刃41向切削刀片1的外側(cè)彎曲。主切削刃41a具備第1主切削刃42和第2主切削刃43。在第1角切削刃41的一方的一側(cè),連接有作為第1邊棱部的第1主切削刃42,在第1角切削刃41的另一方的一側(cè)連接有作為平坦切削刃(さらい刃)44的副切削刃41b。在第1主切削刃42的與第1角切削刃41相反的一側(cè)連接第2角切削刃45。第2角切削刃45與直線狀的第2邊棱部連接,該第2邊棱部是第2主切削刃43。其中,第2主切削刃43與第1主切削刃42相比切削刃的長度較長。另外,相對較短的第1主切削刃42和相對較長的第2主切削刃在圖5中夾有角部(即相當(dāng)于第2角切削刃的部分)地連接,但這些作為主切削刃41a能夠一體地發(fā)揮功能。
如在圖5中示意地表示,第2主切削刃43和第1主切削刃42以內(nèi)角θ為鈍角的方式交叉。在本實施方式中,交叉角度θ為約175°。在圖5中,平坦切削刃44和第1主切削刃42構(gòu)成的內(nèi)角γ為鈍角,但比第2主切削刃43和第1主切削刃42構(gòu)成內(nèi)角θ小。另外,內(nèi)角γ相當(dāng)于角11C的內(nèi)角。
如圖6所示,將切削刀片1在側(cè)面觀察時,第1角切削刃41位于最從中間面M離開的位置。并且,在互相相鄰的角11C間,切削刃部分凹陷彎曲。因此,第1主切削刃42向隨著從第1角切削刃41離開而接近中間面M的朝向(即接近下面21的朝向)傾斜。第2主切削刃43呈向中間面M(即向下面21)凹陷的凹陷彎曲形狀。此外,第2主切削刃43的側(cè)面觀察時最接近中間面M即最接近下面21的彎曲部分的最下點的位置位于角11C間的邊棱部11S的中央附近。因此,第2角切削刃45的一部分在側(cè)面觀察時,以隨著從關(guān)聯(lián)的第1角切削刃離開而接近中間面M的方式傾斜。以隨著從第1角切削刃41離開而接近中間面M即接近下面21的方式傾斜的主切削刃41a的部分(從第1主切削刃42至第2主切削刃43的最下點附近的部分)能夠被稱作主切削刃41a的傾斜部。進而,在上面11上形成的切削刃整體形成在比抵接面15更高的位置。即,從上面11的切削刃的任意部位至中間面M的距離比從抵接面15至中間面M的距離長。
在圖3中,在與切削刃正交的方向上的刀背12的傾斜角度在任一位置都是恒定的,在本實施方式中為約 5°。另外,與前刀面13的傾斜角度同樣地,刀背的傾斜角度的基準為,以與貫通孔14的中心軸線正交的方式確定且是如圖4A或圖4B所示通過切削刃11E的假想平面。
將切削刀片1俯視時,將從上面11的邊緣至刀背12與前刀面13的棱線部的長度規(guī)定為刀背的“寬度”時,與第1主切削刃42相鄰的刀背(第1刀背)12a的寬度越與第1角切削刃41接近越大。在本實施方式的第1主切削刃42中,與距第1角切削刃41較遠的一方的端部對應(yīng)的位置的刀背的寬度為約0.20mm ,與第1角切削刃41的連接部對應(yīng)的位置的刀背的寬度為約0.30mm 。
與第2主切削刃43相鄰的刀背(第2刀背)12b的寬度也和與第1主切削刃42相鄰的第1刀背同樣,越接近第1角切削刃41越大。但是,第2刀背的寬度最窄的部位也可以是,在切削刀片的側(cè)視時最靠近中間面M的部位或與此相比從同一切削刃11E的第1角切削刃離開的部位。該情況下,在與寬度最窄的部位相比從第1角切削刃離開的區(qū)域中,第2刀背12b具有大致相同的寬度即可。
與第1主切削刃42相鄰的刀背的寬度的放大率比與第2主切削刃43相鄰的刀背的寬度的放大率大。具體地,在本實施方式中,第1主切削刃42的長度為約0.70mm,在寬度最窄的部位的刀背的寬度為約0.20mm,在寬度最寬的部位的刀背的寬度為約0.30mm,刀背的寬度的放大率為約0.143(=(0.30-0.20)/0.70)。在本實施方式中,第2主切削刃43的長度為約1.70mm,在寬度最窄的部位的刀背的寬度為約0.10mm,在寬度最寬的部位的刀背的寬度為約0.20mm,刀背的寬度的放大率為約0.059(=(0.20-0.10)/1.70)。因此,與第1主切削刃42相鄰的第1刀背12a的寬度的放大率為與第2主切削刃43相鄰的第2刀背12b的寬度的放大率的約2.4倍(≒0.143/0.059)。這些第1及第2刀背的形狀在圖12中示意地表示。
另外,圖3的俯視時的前刀面13的寬度及連結(jié)傾斜面16的寬度遍及上面11的整周大致不變,大致相同。其中,前刀面13的寬度及連結(jié)傾斜面16的寬度定義為與刀背12的寬度相同。
如上所述,上下面11、21分別具有大致八邊形形狀,與此相隨,側(cè)面31具有八個側(cè)面部分31a。各側(cè)面部分31a在上面的邊棱部11S和在下面21的角21C間延展的邊棱部21S之間大致延展。如圖6所示,在八個側(cè)面部分31a的每一個上形成凹部32。這些凹部32在切削刀片1的周向上互相相連,由此形成環(huán)狀凹部。凹部32沿著中間面M形成,特別地,在本實施方式中與中間面M大致平行地形成。這些凹部32具備第1傾斜面33和第2傾斜面34,前述第1傾斜面33以隨著從上面11側(cè)朝向下面21側(cè)而朝向切削刀片1的內(nèi)側(cè)的方式傾斜,前述第2傾斜面34配置成比第1傾斜面33靠下面21側(cè),以隨著從下面21側(cè)朝向上面11側(cè)而朝向切削刀片1的內(nèi)側(cè)的方式傾斜。即,第1傾斜面33越下面?zhèn)鹊牟糠衷浇咏炌?4的中心軸線,第2傾斜面34越上面?zhèn)鹊牟糠衷浇咏炌?4的中心軸線。因此,第1傾斜面33與第2傾斜面34之間將凹部32確定。第1傾斜面33和第2傾斜面34經(jīng)由凹陷彎曲面32a連接。另外,第1傾斜面33相對于中間面M的傾斜角度與第2傾斜面34相對于中間面M的傾斜角度相同,但也可以不同。
圖7至圖9表示裝接有上述實施方式的切削刀片1的切削刀具100。切削刀具100具有從末端側(cè)向基端側(cè)延展的軸線,將該軸線作為刀具旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn),相對于被加工物進給。切削刀具100由主體101和多個(這里是八個)切削刀片1構(gòu)成。主體101是大致圓筒狀,具有作為切削刀具100的刀具旋轉(zhuǎn)軸線的從末端側(cè)向基端側(cè)延展的軸線O。在主體101的末端形成有用于裝接切削刀片1的刀片安裝座110。刀片安裝座110在圖11中表示。
刀片安裝座110具有底壁面115和在與底壁面115交叉的方向上延展的第1及第2側(cè)壁面111、112。在底壁面115上形成有螺紋孔115a。第1側(cè)壁面111朝向刀具末端側(cè)并且朝向刀具外周側(cè)。第2側(cè)壁面112與第1側(cè)壁面111相比位于主體101的外周側(cè),朝向刀具末端側(cè)并且朝向與刀具外周側(cè)不同的刀具旋轉(zhuǎn)軸線O側(cè)。第1側(cè)壁面111在沿著底壁面115的面內(nèi),在以螺紋孔115a為中心的周向上與第2側(cè)壁面112排列,在與第2側(cè)壁面112至間呈大致90°。
置于刀片安裝座110的切削刀片1被螺紋件固定。在切削刀片1被載置在刀片安裝座110上、側(cè)面31與第1及第2側(cè)壁面111、112牢固地抵接時,形成在刀片安裝座110的底壁面115上的螺紋孔115a形成為其中心軸線位于比切削刀片1的貫通孔14的中心軸線更靠近刀片安裝座110的第1側(cè)壁面111側(cè)的位置。由此,若經(jīng)由切削刀片1的貫通孔14將螺紋件在螺紋孔115a上緊固,則切削刀片1被向第1側(cè)壁面111推壓,由此,切削刀片被向刀片安裝座110更牢固地固定。
切削刀片1是所謂的負型(ネガティブタイプ)的切削刀片1。即,除了上述凹部32,側(cè)面31大致相對于以與貫通孔14的中心軸線正交且通過切削刃的方式確定的假想平面成90°的角度地延展。因此,如圖7至圖10所示,為了在被加工物和切削刀片1的側(cè)面31之間設(shè)置適當(dāng)?shù)南堕g(所謂的“間隔”),切削刀片1以向刀具旋轉(zhuǎn)方向R的前方傾斜的方式裝接。另外,向刀具旋轉(zhuǎn)方向前方傾斜來將切削刀片1向刀片安裝座110安裝,但如圖10所示,該傾斜被確定為,在主動切削刃E′中,主動第1角切削刃41位于刀具旋轉(zhuǎn)方向上實際上最前方。
如圖11所示,在刀片安裝座110的兩個側(cè)壁面111、112上形成凸部113、114。這些凸部113、114分別與底壁面115大致平行地形成。在將兩個凸部113、114的位置以刀片安裝座110的底壁面115為基準進行比較時,在位于更靠主體101的外周側(cè)的位置的第2側(cè)壁面112上形成的凸部114與在靠近刀具旋轉(zhuǎn)中心軸線O的第1側(cè)壁面111上形成的凸部113相比,形成在從底壁面115離開的較高的位置。切削刀片1被安裝在刀片安裝座110上時,形成在相對較高的位置上的凸部114與形成在切削刀片1的側(cè)面31的1個側(cè)面部分31a上的凹部32的第1傾斜面33抵接,形成在相對較低的位置上的凸部113與另外的側(cè)面部分31a的另外的凹部32的第2傾斜面34抵接。因此,凸部113具有具有與第2傾斜面34的上述傾斜對應(yīng)的傾斜的抵接面,凸部114具有具有與第1傾斜面33的上述傾斜對應(yīng)的傾斜的抵接面。另外,第1側(cè)壁面111在沿著底壁面115的面內(nèi)在以螺紋孔115a為中心的周向上與第2側(cè)壁面112排列,所以凸部113抵接的第2傾斜面34在繞切削刀片1的貫通孔14的周向上位于從凸部114抵接的第1傾斜面33離開的位置。
特別地,第1側(cè)壁面111隔著貫通孔14位于與主動切削刃E′大致相反的一側(cè)。因此,形成有凸部113,使得凸部113和第2傾斜面34的相互抵接將把切削刀片1向刀片安裝座110的底壁面115側(cè)推壓的朝向的力作用到切削刀片。另外,為了提高由凸部113帶來的這樣的作用及效果,沿著第1側(cè)壁面111的底壁面115的長度比沿著第2側(cè)壁面112的底壁面115的長度長。
接著,對切削刀片1及切削刀具100具有的效果進行說明。另外,以下的說明涉及作為上面11側(cè)的一個切削刃11E的主動切削刃E′,但在下面21側(cè)的切削刃21E處也同樣成立。
切削刀具100繞刀具旋轉(zhuǎn)軸線O旋轉(zhuǎn),被相對于加工物進給。此時,如基于圖10進行說明,主動切削刃E′中主動第1角切削刃41實際上位于刀具旋轉(zhuǎn)方向的最前方。因此,主動切削刃E′向被加工物切入時,主動切削刃E′從主動第1角切削刃41逐漸向被加工物切入。在該主動切削刃E′處,主動第1主切削刃42傾斜,使得沿著該主動第1主切削刃42,隨著從關(guān)聯(lián)的角11E即相鄰的主動第1角切削刃41離開而接近中間面M。并且,該主動第1主切削刃42的內(nèi)側(cè)的前刀面13的部分相對于中間面M的傾斜角度為越接近主動第1角切削刃41的部位越大。另外,在主動第1角切削刃41的內(nèi)側(cè)的前刀面13的部分該傾斜角度最大。前刀面相對于中間面的傾斜角度越大,一般切削刃的切削能力越增加。特別地,在本實施方式中,刀背12相對于中間面的傾斜角度為恒定,所以對應(yīng)于前刀面相對于中間面的傾斜角度切入容易程度發(fā)生變化。因此,根據(jù)這些結(jié)構(gòu),主動第1角切削刃41向被加工物切入時,施加于主動第1角切削刃41的沖擊減少。由此,在主動第1角切削刃41的刀尖難以積累熱。若在刀尖積累的熱量變少,則例如作為其周邊部位的前刀面13的軟化被抑制,在前刀面13難以產(chǎn)生月牙洼磨損。關(guān)于處于距主動第1角切削刃41比較遠的位置的切削刃部分,原先切入時的沖擊比較小,所以使前角變小提高刀尖強度的話在作為切削刃整體考慮時刀具壽命會延長。因此,使接近主動第1角切削刃41的部位的前刀面13相對于中間面M的傾斜角度相對變大,由此能夠抑制由主動切削刃E′的熱引起的劣化,能夠延長切削刀片1的刀具壽命。
另一方面,第2主切削刃43設(shè)為朝向下面21凹陷的凹陷彎曲形狀,其最下點處于邊棱部11S的中央附近。因此,若用切削刃整體、特別是主動主切削刃41a的整體切削加工,則生成的切屑的截面形狀呈V字形。換言之,生成以下形狀,切屑在與主切削刃41a的中央對應(yīng)的部分彎折,兩端的部分翹起。切屑的兩端翹起,由此切屑容易從主動第1角切削刃41的附近的前刀面13的部分脫離,抑制切屑將主動第1角切削刃41的附近的前刀面13的部分摩擦的頻率或強度。結(jié)果,抑制主動第1角切削刃41的附近由于切屑的摩擦更加受到熱,并且,從切屑承受沖擊的情況也減少,所以在主動第1角切削刃41的附近的前刀面13的部分上難以產(chǎn)生月牙洼磨損。
抵接面15和連結(jié)傾斜面16的連接部分,越是相對于抵接面15的連結(jié)傾斜面16的立起角度接近90°,越是在切削刀片1的制造時,更具體的是在燒結(jié)時容易產(chǎn)生變形。相反立起角度與90°相比充分小,連結(jié)傾斜面16舒緩地朝向切削刃的末端側(cè)延展的情況為在燒結(jié)時難以產(chǎn)生變形。在本實施方式的切削刀片1處,第1角切削刃41從中間面M離開最多,所以在主動第1角切削刃41的內(nèi)側(cè)的部分,從抵接面15至切削刃的末端的高度也變?yōu)樽罡?。但是,?角切削刃41的內(nèi)側(cè)的前刀面13的部分的傾斜角度比其他部位大,所以與例如第1角切削刃41和第2角切削刃45的內(nèi)側(cè)的前刀面的傾斜角度相同的情況相比,能夠使與第1角切削刃41的內(nèi)側(cè)的前刀面13的部分相連的連結(jié)傾斜面16的部分的立起角度變?yōu)槭婢?。即,像本實施方式的切削刀?那樣設(shè)計成俯視時前刀面13的寬度大致恒定的情況下,使與第1角切削刃41對應(yīng)的前刀面13的傾斜角度比第2主切削刃43側(cè)的第1主切削刃42的前刀面的傾斜角度大的情況與他們相同的情況相比,從前刀面13的切削刃離開的端部在安裝孔14的中心軸線方向上接近抵接面15,所以距抵接面15的連結(jié)傾斜面16的立起角度變得舒緩。因此,在切削刀片1上,在抵接面15和連結(jié)傾斜面16的連接部分上難以產(chǎn)生制造時的裂紋。更具體地,在切削刀片1的制造時的粉末加壓成形時及燒結(jié)時,在該部位難以產(chǎn)生裂紋。
進而,如上所述,與第1主切削刃42相鄰地在上面11上形成的刀背12的寬度隨著朝向第1角切削刃41而變大。一般地,切屑沿著刀背12向前刀面13流出。因此,切屑的流出方向是局部上與刀背12和前刀面13的邊界部正交的方向。即,由主動第1切削刃42進行的切削產(chǎn)生的切屑開始在與主動第1主切削刃成直角的方向上產(chǎn)生(參照圖12的箭頭a11)。并且,切屑的流出方向向與主動第1主切削刃相鄰的刀背12和前刀面13的交叉棱線部成直角的方向變化(參照圖12的箭頭a12)。箭頭a12的流出方向是與箭頭a11的流出方向相比從由主動平坦切削刃44進行切削的被加工物的切削表面(例如參照圖12的線S3)離開的方向。因此,伴隨著從靠近主動第1角切削刃41的主動第1主切削刃的部分流出的切屑,從主動第1角切削刃41或主動平坦切削刃44流出的切屑比較快地離開主動切削刃。因此,對主動第1角切削刃41或主動平坦切削刃44的負擔(dān)變小,主動第1角切削刃41的載荷及熱影響下降,主動第1角切削刃41難以破損。進而,刀背12的寬度在主動第1角切削刃41的附近為最大,所以主動第1角切削刃41自身也被強化,由此主動第1角切削刃41更難以破損。另外,圖12是僅將圖3的V區(qū)域的圖5的切削刃和與該切削刃相鄰的刀背12夸張地表示的圖,是用于說明將該切削刃作為主動切削刃時的切屑的流出方向的圖。
在圖5中,第1主切削刃42和第2主切削刃43以鈍角的內(nèi)角θ交叉,所以從主動第1主切削刃42流出的切屑的流出方向(參照圖12的箭頭a12)和從主動第2主切削刃43流出的切屑的流出方向(參照圖12的箭頭a21)交叉。進而,第1主切削刃42的刀背的寬度的放大率比第2主切削刃43的刀背的寬度的放大率大。因此,從主動第1主切削刃42流出的切屑的流出方向和從主動第2主切削刃43流出的切屑的流出方向以更大的角度交叉。因此,切屑在主動第1主切削刃42和主動第2主切削刃43的邊界區(qū)域欲向在刀片內(nèi)側(cè)延長的區(qū)域流出。即,在從主動第1主切削刃42流出的切屑和從主動第2主切削刃43流出的切屑之間產(chǎn)生相互排斥的排斥力。由此,與刀背的寬度的放大率相同的情況相比較,能夠?qū)⑹┘佑谥鲃拥?主切削刃42的負擔(dān)的一部分由主動第2主切削刃43承擔(dān)。即切削刃的長度比較長,從主要生成切屑的主動第2主切削刃43流出的切屑將來自主動第1主切削刃42的切屑的流出推動,由此向主動第1主切削刃42的負擔(dān)進一步減少。向主動第1主切削刃42的負擔(dān)減少,由此主動第1角切削刃41更加難以破損。
在上面11形成的主切削刃41a在沿著切削刃的方向上從第1主切削刃42至第2主切削刃43的中部左右以隨著從第1角切削刃41離開而接近中間面M的朝向傾斜。因此,能夠以軸向前角為正值的方式配置切削刀片1,主動切削刃的切削能力提高。
在本實施方式的切削刀片1的側(cè)面31上形成的凹部32具有防止由切削阻力引起的切削刀片1的翹起等的效果。即,若對包括第2主切削刃43及第1主切削刃42的主切削刃41a施加朝向刀片安裝座110的底壁面115方向的主分力,則第2主切削刃43及第1主切削刃42的隔著貫通孔14處于大致相反側(cè)的切削刀片1的下面的一部分欲從刀片安裝座110的底壁面翹起。但是,第1側(cè)壁面111的凸部113具有相對于底壁面115呈銳角的抵接面,凹部32的第2傾斜面34相對于下面21即相對于底壁面115呈銳角,所以抵接于第2傾斜面34的刀片安裝座110的第1側(cè)壁面111的凸部113具有抑制該翹起的功能。
刀片安裝座110的第2的側(cè)壁面112的凸部114與凹部32的第1傾斜面33抵接,由此抑制由固定用的螺紋件的頭和貫通孔14的內(nèi)壁部分抵接產(chǎn)生的切削刀片1的末端側(cè)的翹起。即,螺紋件的中心軸線比貫通穴14的中心軸線更靠第1側(cè)壁面111地錯開,所以切削刀片1承受從螺紋件使位于切削刀片1的刀具末端側(cè)的部分翹起的方向的力矩。但是,第2側(cè)壁面111的凸部114具有相對于底壁面115成鈍角的抵接面,凹部32的第1傾斜面33相對于下面21即相對于底壁面115成鈍角,所以抵接于第1傾斜面33的凸部114相反地對位于切削刀片1的刀具末端側(cè)的部分施加向刀片安裝座110的底壁面115側(cè)推壓的方向的力矩。因此切削刀片1的翹起被防止。
基于上述實施方式對本發(fā)明進行了說明,但本發(fā)明不限于上述實施方式。本發(fā)明可以得到在上述實施方式以外又不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)的各種各樣的方式。例如,在上述實施方式中俯視時的切削刀片的基本形狀是八邊形,但其也可以是三角形、四邊形、五邊形或六邊形等其他多邊形。
在上述的實施方式中切削刀片1是負型,但也可以是所謂的正型。即,側(cè)面31也可以相對于以與貫通孔14的中心軸線正交并且通過切削刃的方式被確定的假想平面具有刀片內(nèi)銳角。
第2主切削刃43關(guān)于第1主切削刃42及平坦切削刃44不是如上述實施方式那樣在俯視時為直線狀而是彎曲的曲線狀也可以。在這些切削刃部分為曲線狀的情況下,可以使用能夠?qū)⒏髑邢魅胁糠值亩瞬勘舜诉B結(jié)的弦規(guī)定各種各樣的角度。
第2主切削刃43和第1主切削刃42構(gòu)成的角度θ被在上述實施方式中設(shè)定為175°,但不限于該角度。若第2主切削刃43和第1主切削刃42構(gòu)成的角度θ在130°≦θ<180°的范圍內(nèi),則能夠充分地產(chǎn)生上述效果。
相對于與第2主切削刃43相鄰的第2刀背12b的寬度的放大率的與第1主切削刃42相鄰的第1刀背12a的寬度的放大率在上述實施方式中為約2.4倍,但不限于該值。若第1主切削刃42的第1刀背的放大率相對于第2主切削刃43的第2刀背的放大率為2倍以上5倍以下左右,則能夠充分地產(chǎn)生上述效果。
在上述實施方式中,刀背的相對于中間面的傾斜角度被設(shè)定為5°,但不限于該值。對應(yīng)于切削刀片的使用方式,刀背的傾斜角度能夠適當(dāng)改變。同樣地,前刀面相對于中間面的傾斜角度也能夠適當(dāng)改變。其中,前刀面的傾斜角度也可以是基于由主動第1角切削刃的熱引起的影響及切削能力二者來設(shè)定。
本發(fā)明包括被包含在根據(jù)權(quán)利要求書規(guī)定的本發(fā)明的思想中的所有的變形例或應(yīng)用例、等同物。