切削镶刀及切削工具、使用它们的切削加工物的制造方法

申请号 CN201480058892.9 申请日 2014-10-28 公开(公告)号 CN105682835B 公开(公告)日 2017-12-12
申请人 京瓷株式会社; 发明人 井上善弘;
摘要 本 发明 的一实施方式的切削镶刀具有主体部以及位于比主体部靠前端侧的切削部,切削部具备:前切削刃,其设置在上表面与侧面的交线部;凹部,其从前切削刃朝向主体部设置;以及一对隆起部,其以将凹部夹在中间而相互对置的方式设置,一对隆起部具有第一隆起部和位于第一隆起部上的第二隆起部,第一隆起部具有第一倾斜面,该第一倾斜面随着从前端侧朝向后端侧而向上方倾斜,并且接近一对隆起部的另一方,第二隆起部在俯视观察时前端侧的外周呈凸曲线形状。
权利要求

1.一种切削镶刀,其具有从后端侧朝向前端侧延伸的主体部以及位于比该主体部靠前端侧的切削部,其特征在于,
所述切削部具备:
上表面;
第一侧面,其位于前端侧;
前切削刃,其设于所述上表面与所述第一侧面的交线部;
凹部,其在所述上表面上以从所述前切削刃朝向所述主体部的方式设置;以及一对隆起部,所述一对隆起部在所述上表面上以将所述凹部夹在中间而相互对置的方式设置,
所述一对隆起部具有第一隆起部和位于该第一隆起部上的第二隆起部,所述第一隆起部具有第一倾斜面,该第一倾斜面随着从前端侧朝向后端侧而向上方倾斜,并且接近所述一对隆起部中的另一方,
所述第二隆起部在俯视观察时前端侧的外周呈凸曲线形状,
所述切削部还具备:与所述第一侧面相邻的第二侧面;以及设于所述上表面与所述第二侧面的交线部的横切削刃,
所述第一隆起部还具有第二倾斜面,该第二倾斜面沿着所述横切削刃设置,且随着从所述横切削刃离开而向上方倾斜。
2.根据权利要求1所述的切削镶刀,其特征在于,
所述前切削刃具有从所述第一侧面这一侧进行侧视观察时向下方凹陷的弯曲形状的部分。
3.一种切削镶刀,其具有从后端侧朝向前端侧延伸的主体部以及位于比该主体部靠前端侧的切削部,其特征在于,
所述切削部具备:
上表面;
第一侧面,其位于前端侧;
前切削刃,其设于所述上表面与所述第一侧面的交线部;
凹部,其在所述上表面上以从所述前切削刃朝向所述主体部的方式设置;以及一对隆起部,所述一对隆起部在所述上表面上以将所述凹部夹在中间而相互对置的方式设置,
所述一对隆起部具有第一隆起部和位于该第一隆起部上的第二隆起部,所述第一隆起部具有第一倾斜面,该第一倾斜面随着从前端侧朝向后端侧而向上方倾斜,并且接近所述一对隆起部中的另一方,
所述第二隆起部在俯视观察时前端侧的外周呈凸曲线形状,
所述第二隆起部具备在俯视观察时位于前端侧的凸曲线形状部和位于后端侧且一个部朝向所述主体部突出的三角形状部。
4.根据权利要求3所述的切削镶刀,其特征在于,
所述切削部还具备:与所述第一侧面相邻的第二侧面;以及设于所述上表面与所述第二侧面的交线部的横切削刃,
所述三角形状部中的与所述横切削刃对置的边部在俯视观察时沿着所述横切削刃设置。
5.根据权利要求3或4所述的切削镶刀,其特征在于,
所述前切削刃具有从所述第一侧面这一侧进行侧视观察时向下方凹陷的弯曲形状的部分。
6.一种切削镶刀,其具有从后端侧朝向前端侧延伸的主体部以及位于比该主体部靠前端侧的切削部,其特征在于,
所述切削部具备:
上表面;
第一侧面,其位于前端侧;
前切削刃,其设于所述上表面与所述第一侧面的交线部;
凹部,其在所述上表面上以从所述前切削刃朝向所述主体部的方式设置;以及一对隆起部,所述一对隆起部在所述上表面上以将所述凹部夹在中间而相互对置的方式设置,
所述一对隆起部具有第一隆起部和位于该第一隆起部上的第二隆起部,所述第一隆起部具有第一倾斜面,该第一倾斜面随着从前端侧朝向后端侧而向上方倾斜,并且接近所述一对隆起部中的另一方,
所述第二隆起部在俯视观察时前端侧的外周呈凸曲线形状,
所述凹部具有:
第一区域,其在俯视观察时位于所述一对隆起部之间;
第二区域,其位于比该第一区域靠后端侧的位置,且所述第二区域的与所述主体部的中心轴正交的方向上的宽度随着从前端侧朝向后端侧而变窄;以及第三区域,其位于比该第二区域靠后端侧的位置,且所述第三区域的与所述中心轴正交的方向上的宽度恒定。
7.根据权利要求6所述的切削镶刀,其特征在于,
所述前切削刃具有从所述第一侧面这一侧进行侧视观察时向下方凹陷的弯曲形状的部分。
8.一种切削镶刀,其具有从后端侧朝向前端侧延伸的主体部以及位于比该主体部靠前端侧的切削部,其特征在于,
所述切削部具备:
上表面;
第一侧面,其位于前端侧;
前切削刃,其设于所述上表面与所述第一侧面的交线部;
凹部,其在所述上表面上以从所述前切削刃朝向所述主体部的方式设置;以及一对隆起部,所述一对隆起部在所述上表面上以将所述凹部夹在中间而相互对置的方式设置,
所述一对隆起部具有第一隆起部和位于该第一隆起部上的第二隆起部,所述第一隆起部具有第一倾斜面,该第一倾斜面随着从前端侧朝向后端侧而向上方倾斜,并且接近所述一对隆起部中的另一方,
所述第二隆起部在俯视观察时前端侧的外周呈凸曲线形状,
所述第二隆起部具有平坦的平坦部,该平坦部在与所述主体部的中心轴正交的剖面中,随着从所述上表面的外周侧朝向中心侧而向下方倾斜。
9.根据权利要求8所述的切削镶刀,其特征在于,
所述平坦部设置为在俯视观察时随着朝向所述主体部而从所述中心轴离开。
10.根据权利要求8或9所述的切削镶刀,其特征在于,
所述前切削刃具有从所述第一侧面这一侧进行侧视观察时向下方凹陷的弯曲形状的部分。
11.一种切削工具,其特征在于,具备:
权利要求1~10中任一项所述的切削镶刀;
在前端安装有所述切削镶刀的刀架。
12.一种切削加工物的制造方法,其特征在于,包括:
使被切削件旋转的工序;
使权利要求11所述的切削工具与旋转的所述被切削件接近的工序;
使所述切削工具的所述前切削刃与所述被切削件接触而切削所述被切削件的工序;以及
使所述切削工具从所述被切削件离开的工序。

说明书全文

切削镶刀及切削工具、使用它们的切削加工物的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及切削镶刀及切削工具、以及使用它们的切削加工物的制造方法。

背景技术

[0002] 以往,在各种切削加工中,控制切屑流动的方向成为课题(参照专利文献1~3)。特别是,如图1所示,在使圆柱状的被切削件100′朝Y1′方向旋转而在被切削件100′的端面开设槽的开槽加工用的切削镶刀1′中,控制切屑流动的方向是重要的课题。具体而言,在开槽加工中,如图1所示,使切屑的排出方向成为与切削工具的进给方向平行的方向(图1的空心箭头的方向)是很重要的。在假设切屑的排出方向是与切削工具的进给方向垂直的方向(图1的实心箭头的方向)的情况下,切屑与被切削件的端面接触导致切屑无法向外部排出,成为切屑堵塞的原因。
[0003] 另外,在开槽加工用的切削镶刀的情况下,与使切屑细小而进行切断的情况相比,优选使切屑形成为连续的螺旋形状。在使切屑细小而切断并进行排出的情况下,切屑飞溅至被切削件的端面的某处,导致切屑堵塞的可能性高。然而,若能够使切屑以连续的形状排出,则切屑不易与被切削件的端面接触,从而切屑堵塞的可能性降低。这样,对于开槽加工用的切削镶刀而言,如何控制切屑使其沿与进给方向平行的方向流动成为重要的课题。
[0004] 专利文献1:日本特开2008-272923号公报
[0005] 专利文献2:日本特开平9-174308号公报
[0006] 专利文献3:日本特开2001-322010号公报

发明内容

[0007] 本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供一种切屑的排出性优异的切削镶刀。
[0008] 一实施方式的切削镶刀具有从后端侧朝向前端侧延伸的主体部以及位于比该主体部靠前端侧的位置的切削部,切削部具备:上表面;第一侧面,其位于前端侧;前切削刃,其设于所述上表面与所述第一侧面的交线部;凹部,其在所述上表面上以从所述前切削刃朝向所述主体部的方式设置;以及一对隆起部,所述一对隆起部在所述上表面上以将所述凹部夹在中间而相互对置的方式设置,所述一对隆起部具有第一隆起部和位于该第一隆起部上的第二隆起部,所述第一隆起部具有第一倾斜面,该第一倾斜面随着从前端侧朝向后端侧而向上方倾斜,并且接近所述一对隆起部中的另一方,所述第二隆起部在俯视观察时前端侧的外周呈凸曲线形状。附图说明
[0009] 图1是在圆柱状的被切削件的端面开设槽的开槽加工的示意图。
[0010] 图2是本发明的一实施方式的切削镶刀的外观立体图。
[0011] 图3是本发明的一实施方式的切削镶刀的俯视图。
[0012] 图4是图3的A-A线的剖视图。
[0013] 图5是图3的B-B线的剖视图。
[0014] 图6是将本发明的一实施方式的切削镶刀的一部分放大后的外观立体图。
[0015] 图7是图6所示的切削镶刀的一部分的俯视图。
[0016] 图8是图6所示的切削镶刀的一部分的俯视图,且示出图7的凹部的宽度。
[0017] 图9是图6所示的切削镶刀的一部分的侧视图。
[0018] 图10是将本发明的一实施方式的切削工具分解后的外观立体图。
[0019] 图11(a)~(d)是表示本发明的一实施方式的切削加工物的制造方法的图。
[0020] 图12是将一变形例的切削镶刀的一部分放大后的外观立体图。
[0021] 图13是图12所示的切削镶刀的一部分的俯视图。

具体实施方式

[0022] <切削镶刀>
[0023] 以下,使用图1~图9对本发明的一实施方式的切削镶刀(以下,也简称为镶刀)进行详细说明。本发明的镶刀能够应用于对于被切削件的内径的开槽加工、外径的开槽加工、切断加工、端面开槽加工中的任一个。
[0024] 需要说明的是,在以下参照的各图中,为了便于说明,仅简化地示出实施方式的构成构件中的、为了说明本发明所需的主要构件。因此,本发明的镶刀可以具有所参照的各图中未示出的任意的构成构件。另外,各图中的构件的尺寸并不忠实地表示实际的构成构件的尺寸以及各构件的尺寸比率等。
[0025] 如图2所示,本实施方式的镶刀1呈棱柱状,具有两个切削部2以及一个主体部3。主体部3从后端侧朝向前端侧延伸,且具有在固定于刀架时与刀架相接的夹持面。需要说明的是,X是从主体部3的后端侧朝向前端侧延伸的中心轴
[0026] 一个切削部2位于比主体部3靠前端侧的位置。另外,另一切削部2位于比主体部3靠后端侧的位置。因此,切削部2位于镶刀1的两端部,主体部3位于切削部2之间。即,两个切削部2成对地设置在主体部3的两端。
[0027] 在一个切削加工中,使用两个切削部2中的一个。例如,在使用位于比主体部3靠前端侧的位置的切削部2的情况下,在切削加工中不使用位于比主体部3靠后端侧的位置的切削部2。因此,镶刀1不必具有两个切削部2,也可以仅具有一个切削部2。
[0028] 然而,通过使前端侧与后端侧反转,能够使用位于比主体部3靠后端侧的位置的切削部2。因此,通过镶刀1具有两个切削部2,能够提高经济性。
[0029] 以后,在简称为切削部2的情况下,表示本实施方式的两个切削部2中的位于比主体部3靠前端侧的位置的切削部2。
[0030] 作为镶刀1的材质,例如可以使用超硬合金金属陶瓷等。作为超硬合金的组成,例如有向炭化钨(WC)添加钴(Co)的粉末进行烧结而生成的WC-Co、向WC-Co添加炭化(TiC)而成的WC-TiC-Co、向WC-TiC-Co添加炭化钽(TaC)而成的WC-TiC-TaC-Co。另外,金属陶瓷是向陶瓷成分中复合金属而成的烧结复合材料,具体而言,是以炭化钛(TiC)、氮化钛(TiN)为主成分的钛化合物。
[0031] 镶刀1的表面也可以使用化学蒸(CVD)法或者物理蒸镀(PVD)法利用被膜进行涂覆。作为被膜的组成,能够使用炭化钛(TiC)、氮化钛(TiN)、炭氮化钛(TiCN)或者(Al2O3)等。
[0032] 如图2所示,切削部2具有上表面21、下表面22、以及与上表面21和下表面22连接的侧面23。下表面22作为向刀架载置的载置面而发挥功能,侧面23作为后刀面而发挥功能。侧面23具有位于切削部2的前端侧的第一侧面231、与第一侧面231相邻的一对第二侧面232。
[0033] 镶刀1在俯视观察时呈长方形,上表面21具有两个长边和两个短边。沿着上表面21的两个短边的侧面23的区域是第一侧面231,沿着上表面21的两个长边的侧面23的区域是第二侧面232。对于镶刀1而言,例如,长边方向上的长度为18~22mm,在俯视观察的情况下与长边方向正交的方向(以下,也称为宽度方向)的长度(以下,也称为宽度)为2~6mm。需要说明的是,上表面21在俯视观察时并非严格意义上的长方形,部由凸曲线构成。
[0034] 另外,切削部2的宽度方向上的长度随着接近主体部3而变小,以使得在加工中镶刀1的切削刃以外的部位不与被切削件上加工出的槽的内壁面接触。镶刀1的从下表面22至上表面21的高度为3.4~6mm。在本实施方式中,镶刀1的长边方向与中心轴X的延伸方向一致。
[0035] 在上表面21与侧面23的交线部设置有切削刃24。切削刃24例如沿着切削部2的长边方向以及宽度方向设置。如图7所示,切削刃24具有前切削刃241、横切削刃242以及拐角切削刃243。前切削刃241沿着切削部2的宽度方向设置。即,前切削刃241设置在上表面21与第一侧面231交叉的棱线上。
[0036] 横切削刃242沿着切削部2的长边方向设置。即,横切削刃242设置在上表面21与第二侧面232交叉的棱线上。拐角切削刃243位于前切削刃241与横切削刃242之间且位于上表面21的角部,将前切削刃241与横切削刃242连接。因此,拐角切削刃243形成为凸曲线形状。通过设置有横切削刃242,还能够进行利用横切削刃242的横向进给加工,例如,扩大被切削件的槽的宽度的加工、对被切削件的槽的表面进行精加工的加工。
[0037] 以通过使切屑在宽度方向上变形而不易对加工面造成损伤为目的,如图9所示,前切削刃241的中央部分在从第一侧面231一侧侧视观察时呈向下方凹陷的弯曲形状。由于前切削刃241具有这样的弯曲形状的部分,能够稳定地缩小通过前切削刃241而切削出的切屑。需要说明的是,前切削刃241中的与拐角切削刃243相连的两端部分如图9所示呈直线形状。
[0038] 上表面21具有凹部P、前刀面25以及一对隆起部26。凹部P从前切削刃241沿着切削部2的长边方向设置。前刀面25沿着切削刃24设置。换言之,前刀面25沿着上表面21的外周设置。前刀面25是指供切屑擦过的面。一对隆起部26设置为将凹部P夹在中间而相互对置。
[0039] 在上表面21上从前切削刃241沿着切削部2的长边方向设置有凹部P。即,在上表面21上从前切削刃241朝向主体部3设置有凹部P。需要说明的是,凹部P的从前切削刃241起沿着切削部2的长边方向的长度为4~6mm。另外,俯视观察时的凹部P的沿着前切削刃241的方向上的长度即宽度如下所述。如图8所示,前切削刃241一侧的前端的凹部P的宽度W1为2.5~4.5mm。另外,如图8所示,凹部P的最小宽度W2为1~2.4mm,最大宽度W3为2.5~4.3mm。
[0040] 另外,上表面21也可以还具有刃带部。在此,刃带部是指,沿着切削刃24设置的恒定宽度的细带状的区域。刃带部被设置用于抑制切削刃24的破损。在刃带部设置于上表面21的情况下,前刀面25位于刃带面的内侧。
[0041] 在上表面21的切削刃24的内侧设置有前刀面25。在本实施方式中,如图4或者图5所示,将与前切削刃241连续的前刀面设为第一前刀面251,将与横切削刃242连续的前刀面设为第二前刀面252。如图4所示,第一前刀面251与前切削刃241连续,以从前切削刃241朝向内侧接近下表面22的方式凹陷。第二前刀面252与横切削刃242连续,以从横切削刃242朝向内侧接近下表面22的方式凹陷。
[0042] 上表面21的从前切削刃241沿着切削部2的长边方向延伸的区域中的、一对隆起部26之间且比上表面21的外周凹陷的部分是凹部P。通过具有这样的凹部P,前切削刃241易于进入被切削件,因此切削阻降低。因此,抑制了前切削刃241与被切削件之间产生的相对振动(以下,称为“颤振”。),从而加工精度提高。通过将上述的部分设为凹部P,从而凹部P中的、沿着前切削刃241的一部分区域成为第一前刀面251。
[0043] 另外,如图5所示,第二前刀面252与横切削刃242连续,从横切削刃242朝向内侧向下方倾斜。此外,在比第二前刀面252靠内侧的位置设置有一对隆起部26以及凹部P。横切削刃242的棱线位于比第二前刀面252靠上方的位置,横切削刃242形成为所谓的正型形状。
[0044] 在上表面21上设置有一对隆起部26(26a、26b)。在本实施方式中,在俯视观察的情况下,设置有隔着前切削刃241的垂线L而对置的隆起部26a、26b。即,在上表面21设置有将凹部P夹在之间而对置并且朝向凹部P伸出的一对隆起部26(26a、26b)。根据该结构,切屑的剖面变形为凹状。具体而言,通过上表面21的凹部P的底部与一对隆起部26的顶部的高低差而使切屑变形,切屑的剖面变形为凹状。
[0045] 在本实施方式中,在俯视观察的情况下,垂线L为前切削刃241的垂直等分线。另外,凹部P以及一对隆起部26在俯视观察的情况下以垂线L作为基准而分别线对称。因此,能够使切屑在其中央部变形为凹状。由此,切屑的宽度方向上的平衡良好,切屑的排出性良好。
[0046] 另外,由于通过前切削刃241生成的切屑变形为凹状,因此与前切削刃241的宽度即切削部2的短边的宽度相比变窄。因此,减少了对周围的被切削件的加工面造成损伤的情况。另外,在通过横切削刃242进行切削的加工,即,进行横向进给加工的情况下,一对隆起部26能够发挥断屑的作用,良好地控制所生成的切屑的卷曲的直径,并进行排出。
[0047] 一对隆起部26具有第一隆起部261以及第二隆起部262。第二隆起部262位于第一隆起部261的上方。
[0048] 如图6、7所示,第一隆起部261具有第一倾斜面261a。第一倾斜面261a位于一对隆起部26的接近横切削刃242一侧的面的相反侧。因此,设置于一对隆起部26的一方的第一倾斜面261a配置为与一对隆起部26的另一方对置。本实施方式中的第一倾斜面261a呈平坦的形状。
[0049] 第一倾斜面261a以随着从前端侧朝向后端侧而高度增高的方式向上方倾斜。此外,设置于一对隆起部26中的一方的第一倾斜面261a设置为随着从前端侧朝向后端侧而接近一对隆起部26的另一方。因此,设置于一对隆起部26的一对第一倾斜面261a设置为随着从前端侧朝向后端侧而相互接近。
[0050] 需要说明的是,在此,前端侧是指,切削部2的接近前切削刃241的一侧。另外,后端侧是指前端侧的相反侧,即切削部2的接近主体部3的一侧。
[0051] 另外,在图7所示的俯视观察的情况下,第二隆起部262的前端侧的外周形成为凸曲线形状。具体而言,对于本实施方式中的第二隆起部262而言,第二隆起部262的前端侧的外周形成为凸曲线形状,因此前切削刃241这一侧即前端侧的表面形成为凸曲面形状。
[0052] 即使在由前切削刃241切削出的切屑的行进方向不稳定,从相对于垂线L倾斜的方向朝向一对隆起部26行进的情况下,也能够在第二隆起部262的上述的凸曲面形状的部分稳定地使切屑弯曲。此外,朝向凹部P弯曲的切屑与位于第二隆起部262的下方的第一隆起部261的第一倾斜面261a接触。
[0053] 此时,由于第一倾斜面261a采用上述的结构,因此切屑被稳定地向凹部P引导。此外,从前端侧朝向后端侧行进的切屑的行进方向通过第一倾斜面261a而稳定地控制为沿着垂线L的方向。
[0054] 特别是,在端面开槽加工的情况下,由于前切削刃241的右端部侧与左端部侧的切削速度之差的影响,切屑的右端部侧与左端部侧的卷曲直径产生不同,因此以螺旋状排出。在这种情况下,切屑向左右的任一方倾斜地排出,但在这种状态下也能够通过一对隆起部
26的任一方稳定地支承切屑。
[0055] 除上述的优点以外,在本实施方式中,设置于一对隆起部26的一对第一倾斜面261a随着从前端侧朝向后端侧而相互接近,因此能够使切屑更大地弯曲。因此,能够降低因切屑而使被切削件的加工面损伤的可能性。
[0056] 第一隆起部261除第一倾斜面261a以外还具有第二倾斜面261b。第二倾斜面261b是一对隆起部26的接近横切削刃242一侧的面,沿着横切削刃242设置。第二倾斜面261b以随着从横切削刃242离开而高度增高的方式朝向上方倾斜。
[0057] 在利用横切削刃242进行切削的加工中,第二倾斜面261b发挥断屑的作用。此时,第二倾斜面261b沿着横切削刃242延伸,因此能够抑制利用第二倾斜面261b而卷曲的切屑的卷曲直径的偏差。因此,能够稳定地排出切屑。
[0058] 第二隆起部262具有凸曲线形状部262a以及三角形状部262b。凸曲线形状部262a在俯视观察的情况下位于第二隆起部262的前端侧。凸曲线形状部262a的外周形成为凸曲线形状。因此,在本实施方式中,第二隆起部262的前端侧的外周形成为凸曲线形状。
[0059] 三角形状部262b在俯视观察的情况下位于第二隆起部262的后端侧。三角形状部262b的一个角部262p朝向比切削部2靠后端侧的位置的主体部3突出。三角形状部262b的另外两个角部与凸曲线形状部262a连接。另外,三角形状部262b中的与横切削刃242对置的边部在俯视观察时沿着横切削刃242配置。
[0060] 第二隆起部262由上述的凸曲线形状部262a以及三角形状部262b构成,因此第二隆起部262在俯视观察的情况下形成为液滴这样的形状。
[0061] 上述形状的三角形状部262b位于第二隆起部262的后端侧,因此一对第二隆起部262中的一对三角形状部262b的间隔随着从前端侧朝向后端侧而扩大。因此,能够降低从前端侧向后端侧行进的切屑与三角形状部262b接触的可能性。若切屑过度地与第二隆起部
262接触则存在切屑的流动迟滞的可能性,但通过第二隆起部262具有三角形状部262b,从而切屑的流动能够顺畅地进行。
[0062] 在隆起部26中,如图7所示,在俯视观察时三角形状部262b的角部262p相对于沿着前切削刃241的垂直二等分线即垂线L的假想直线,朝向向外侧离开的方向。换句话说,一对三角形状部262b的相互对置的面设置为分别随着从前端侧朝向后端侧而接近横切削刃242。因此,一对三角形状部262b的相互对置的面的宽度方向上的长度随着从前端侧朝向后端侧而增大。
[0063] 因此,凹部P形成为,被一对三角形状部262b夹着的区域的宽度比被一对凸曲线形状部262a夹着的区域的宽度大。换句话说,第二隆起部262的凸曲线形状部262a与三角形状部262b相比朝向垂线L伸出。另外,形成为在通过三角形状部262b的角部262p的部分,凹部P的宽度最大。形成为该凹部P的宽度最大的部位是图8所示的最大宽度W3。
[0064] 如图6或者图9所示,凹部P具有第一区域P1、第二区域P2以及第三区域P3。第一区域P1、第二区域P2以及第三区域P3从前切削刃241起沿着切削部2的长边方向,以第一区域P1、第二区域P2、第三区域P3的顺序设置。
[0065] 第一区域P1位于一对隆起部26之间。第一区域P1的一部分为前刀面25具有将切屑铲起的功能。如图4所示,第一区域P1以随着从前切削刃241离开而朝向凹部P的底部的方式向斜下方倾斜,形成凹部P中的从前切削刃241至凹部P的底部的部分。第一区域P1的倾斜角度设定为,在剖视观察时,最大相对于平线HL成15~20°。需要说明的是,图4以及图5是将镶刀1设置于水平面上的状态。
[0066] 第二区域P2位于比第一倾斜部P1靠后端侧的位置。第二区域P2是供切屑擦过的面,具有使切屑沿着切削部2的长边方向流动的功能。如图4所示,第二区域P2随着从前切削刃241离开而向上方倾斜,是位于从凹部P的底部至后端侧的部分。第二区域P2的倾斜角度设定为,在剖视观察时,最大相对于水平线HL成15~40°。
[0067] 另外,如图7所示,第二区域P2形成为,在俯视观察时,随着从前切削刃241离开朝向后端侧而宽度逐渐变窄。由此,在第二区域P2,能够使切屑逐渐向中央集中。并且,能够控制切屑的流动。
[0068] 第三区域P3设置为与第二区域P2连续。第三区域P3与第二区域P2相比,随着朝向后端侧而宽度逐渐变窄的程度较慢。即,在俯视观察的情况下,第三区域P3的接近横切削刃242的外缘与中心轴X所成的角度比第二区域P2的接近横切削刃242的外缘与中心轴X所成的角度小。
[0069] 在本实施方式的镶刀1中,第三区域P3的宽度是恒定的。需要说明的是,在图7中,用斜线示出第三区域。第三区域P3的接近横切削刃242的外缘与中心轴X所成的角度为0°。因此,在俯视观察时,与第二区域P2相比第三区域P3形成为窄幅。在第二区域P2与第三区域P3的边界部,第三区域P3形成为窄幅,从而能够缩小切屑,将切屑控制为朝向上方。
[0070] 需要说明的是,上述的“恒定”并不要求第三区域P3的宽度随着朝向后端侧而严格恒定无变化。优选如本实施方式那样接近横切削刃242的外缘与中心轴X所成的角度为0°,但上述的角只要为-5°~5°左右即可。
[0071] 其结果是,能够使切屑的流动进一步向上方流动,提高切屑的流动的稳定性。第三区域P3的倾斜角度设定为,在剖视观察时最大相对于水平线HL成20~45°。第三区域P3的倾斜角度的最大值设定为比第二区域P2的倾斜角度的最大值大。
[0072] 如图5所示,第二前刀面252是供由横切削刃242切削出的切屑擦过的面。第二前刀面252的倾斜角度的最大值设定为,在剖视观察时最大相对于水平线HL成5~10°。
[0073] 如图7所示,凹部P的宽度在俯视观察时从前切削刃241朝向后端侧而阶段性地变窄。具体而言,在本实施方式中,第二区域P2的宽度随着从前端侧朝向后端侧而变窄,第三区域P3的宽度从前端侧朝向后端侧恒定。通过像这样阶段性地变窄凹部P的宽度,能够将擦过上表面21的切屑控制为向切削部2的宽度方向的中心集中。其结果是,能够降低切屑不慎在宽度方向上较大地散逸而排出的可能性,能够减少切屑堵塞的原因。
[0074] 在第二隆起部262的凸曲线形状部262a设置有平坦的平坦部262aa。另外,如图5所示,平坦部261aa的周围随着从平坦部262aa离开而朝向下方倾斜。如图7或者图8所示,在第二隆起部262的下方设置有在俯视观察时形成为三角形状的第一隆起部261。
[0075] 这样,凸曲线形状部262a采用具有平坦部262aa且使其周围倾斜的结构。因此,由前切削刃241切削出的切屑与带有圆角的凸曲线形状部262a接触,切屑朝向凹部P缓慢的变化而流动,另一方面,避免了凸曲线形状部262a的上端的高度过高。因此,能够缓慢地缩小切屑。
[0076] 另外,如图5所示,平坦部262aa在与主体部3的中心轴X正交的剖面中,随着接近横切削刃242而高度增高。换言之,平坦部262aa随着从上表面21的外周侧朝向中心侧而向下方倾斜。在图5中,平坦部262aa作为第五区域P5而示出。通过设置作为平坦部262aa的第五区域P5,能够进一步朝向中央缩小切屑。需要说明的是,第五区域P5相对于水平线HL倾斜4~6°。
[0077] 另外,平坦部262aa配置为在俯视观察时随着朝向主体部3而从垂线L离开。因此,能够将一对三角形状部262b的相互对置的面配置为,分别随着从前端侧朝向后端侧而接近横切削刃242。
[0078] 需要说明的是,在本实施方式中,第二隆起部262具有凸曲线形状部262a以及平坦部262aa,因此,如图5所示,平坦面262aa以及位于平坦面262aa的内侧(图5中的右侧)的凸曲线部分与第二隆起部262对应。另外,位于比第二隆起部262靠内侧的位置的凹曲线形状的部分对应于凹部P。并且,位于第二隆起部262与凹部P之间的直线形状的部分对应于第一隆起部261。
[0079] 第二隆起部262呈将凸曲线形状部262a与三角形状部262b组合而成的形状。在第二隆起部262的接近前切削刃241的一侧设置有凸曲线形状部262a,三角形状部262b的角部262p朝向从前切削刃241离开的方向突出。即,构成为在第二隆起部262的前切削刃241一侧未设置有突起。其结果是,能够使由前切削刃241切削出的切屑以较少的次数与凸曲线形状部262a接触。
[0080] 当切屑与镶刀1的上表面21的某处接触时,切屑向上方翘起,而欲从上表面21离开。因此,存在切屑从上表面21离开朝向前切削刃241弯折的可能性。另外,由于切屑从上表面21离开而切屑的支承消失,因此切屑的流动变得不稳定。进而,存在切屑在被切削件与镶刀1之间堵塞,或者容易缠绕于切削工具的担心。
[0081] 根据本实施方式,第二隆起部262具有凸曲线形状部262a,俯视观察时的第二隆起部262的前切削刃241一侧的外周呈凸曲线形状且呈带有圆角的形状。因此,即使切屑与隆起部26接触也能够抑制对切屑施加的冲击,因此不易使切屑从上表面21离开。其结果是,能够提供切屑的排出性优异的镶刀1、切削工具10、切削工具10以及切削加工物的制造方法。
[0082] 另外,在本实施方式的镶刀1中,通过使三角形状部262b的角部262p位于从前切削刃241离开的方向,能够在凹部P的中央部分形成最大幅度W3。其结果是,在隆起部26的后方,能够阶段性地朝向中央缩小切屑,能够使切屑的流动稳定。
[0083] 需要说明的是,本发明不限于上述的形态,在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变更、改进等。在上述的实施方式中,如图6或者图7所示,在上表面21,在与一对隆起部26相比从前切削刃241离开的位置设置有一对隆起部26之外的其它隆起部,一对隆起部26与该其它隆起部相连。然而,一对隆起部26也可以如图12以及图13所示以在上表面21上从设置于一对隆起部26的周围的其它隆起部离开的方式设置。
[0084] <切削工具>
[0085] 镶刀1能够应用于内径的开槽加工、外径的开槽加工、切断加工用、端面开槽加工中的任一种。接下来,参照图10以将镶刀1应用于端面开槽加工的情况为例,对安装有镶刀1的切削工具10进行说明。
[0086] 如图10所示,本实施方式的切削工具10具备:镶刀1;以及具有在前端夹持有镶刀1的夹持部111的棱柱状的刀架11。镶刀1以前切削刃241从夹持部111的前端突出的方式安装于刀架11的前端。需要说明的是,从提高耐久性的观点出发,在本实施方式中,刀架11与夹持部111一体形成,但夹持部111与刀架11也可以能够装卸。另外,在本实施方式中,通过设置于刀架11的前端的螺钉112调节约束力,使用从上方按压镶刀1而进行约束的方法,但不限于此。
[0087] 镶刀1向刀架11的固定例如能够如以下那样进行。如图10所示,首先,将镶刀1插入夹持部111的上颚部111a与下颚部111b之间。接下来,拧入螺钉112,使上颚部111a弹性变形从而将上颚部111a按下。
[0088] 其结果是,镶刀1按压于下颚部111b,被夹持固定在上颚部111a与下颚部111b之间。此外,在此,在形成狭缝111c时,通过狭缝111c,上颚部111a更容易弹性变形,因此能够更加容易地将上颚部111b的前端按下。
[0089] 另外,在本实施方式中,应用于端面开槽加工,因此如图10所示,下颚部111b在前端观察时沿着加工槽的外周以及内周弯曲。下颚部111b在前端观察时铅垂地形成的情况下,在端面开槽加工中形成环状的槽,因此根据加工直径的大小,在加工中下颚部111b与加工槽接触。由此,预先确定加工直径,使下颚部111b沿着该加工槽的外周以及内周弯曲。
[0090] <被切削件的切削方法>
[0091] 以下,使用图11对利用本发明的切削工具10进行的被切削件的切削方法的例子进行说明。本实施方式是端面开槽加工,因此如图11(d)所示,在被切削件的端面形成环状的槽g。需要说明的是,图11(a)~(c)所示的被切削件通过剖视图示出一部分。
[0092] 利用切削工具10切削被切削件的切削方法具有以下的(1)~(4)的工序。
[0093] (1)如图11(a)所示,使被切削件100沿着箭头Y1方向旋转的工序。
[0094] (2)使切削工具10沿着箭头Y2方向移动,使切削工具10与旋转的被切削件100接近的工序。
[0095] (3)如图11(b)所示,使切削工具10的前切削刃241与旋转的被切削件100接触而对被切削件100进行切削的工序。
[0096] (4)如图11(c)所示,使切削工具10沿着箭头Y3方向移动,使切削工具10从切削后的被切削件100离开的工序。
[0097] 需要说明的是,在所述(1)的工序中,被切削件100与切削工具10只要相对接近即可,例如可以使被切削件100接近切削工具10。与此相同,在所述(4)的工序中,被切削件100与切削工具10只要相对远离即可,例如可以使被切削件100远离切削工具10。另外,在所述(3)的工序中,在进行开槽加工时,可以在进行形成槽的加工的同时,进行横向进给加工。在继续进行切削加工的情况下,只需保持使被切削件100旋转的状态,重复使切削工具10的前切削刃241与被切削件100的不同部位接触的工序即可。
[0098] 此外,作为被切削件的材质的代表例,可以列举合金钢不锈钢、或者非铁金属等。
[0099] 需要说明的是,在本实施方式中使用左侧刀架进行说明,但也可以是右侧刀架。
[0100] 附图标记说明
[0101] 1 切削镶刀(镶刀)
[0102] 2 切削部
[0103] 21 上表面
[0104] 22 下表面
[0105] 23 侧面
[0106] 231 第一侧面
[0107] 232 第二侧面
[0108] 24 切削刃
[0109] 241 前切削刃
[0110] 242 横切削刃
[0111] 243 拐角切削刃
[0112] 25 前刀面
[0113] 251 第一前刀面
[0114] 252 第二前刀面
[0115] 26(26a、26b) 隆起部
[0116] 261 第一隆起部
[0117] 261a 第一倾斜面
[0118] 261b 第二倾斜面
[0119] 262 第二隆起部
[0120] 262a 凸曲线形状部
[0121] 262aa 平坦部
[0122] 262b 三角形状部
[0123] 262p 角部
[0124] 3 主体部
[0125] 10 切削工具
[0126] 11 刀架
[0127] 111 夹持部
[0128] 111a 上颚部
[0129] 111b 下颚部
[0130] 111c 狭缝
[0131] 112 螺钉
[0132] 100 被切削件
[0133] P 凹部
[0134] L 垂线
[0135] HL 水平线
[0136] X 中心轴
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