刀头更换式旋转切削工具及工具体

申请号 CN201480069275.9 申请日 2014-12-24 公开(公告)号 CN105813784B 公开(公告)日 2017-08-15
申请人 株式会社泰珂洛; 发明人 阿曾孝洋;
摘要 提供一种能够抑制振颤的产生的刀头更换式的粗加工 立 铣刀 。当将配置在各个 螺旋槽 (28)内的 切削刀片 (40)的 位置 从工具体(20)的末端面(22)侧朝向基端面(21)侧依次定义为第一段到第n段(n是2以上的整数)时,从工具体(20)的末端面观察,将旋转中 心轴 (O)与各个螺旋槽(28)的第一段的切削刀片(40)连结的线段间的 角 度(β1,・・・,βm:m是2以上的整数)相互全部不同,从工具体(20)的末端面观察,配置在螺旋槽(28)内的第一段的切削刀片(40)和作为最上段的第n段的切削刀片(40)之间的角度(αt)与线段间的角度(β1,・・・,βm:m是2以上的整数)都不同。
权利要求

1.一种刀头更换式旋转切削工具(10),该刀头更换式旋转切削工具(10)具有工具体(20)和切削刀片(40),所述工具体(20)具有旋转中心轴(O),且呈大致圆柱形状,所述切削刀片(40)装配在该工具体(20)上;
在前述工具体(20)的外周面(23)上形成有多个螺旋槽(28),在该螺旋槽(28)内形成有多个刀片座(30);
前述切削刀片(40)拆装自如地配置在前述刀片座(30)上;
其特征在于,
当将配置在各个前述螺旋槽(28)内的切削刀片(40)的位置从前述工具体(20)的末端面(22)侧朝向基端面(21)侧依次定义为第一段到第n段(n是2以上的整数)时,从前述工具体(20)的末端面观察,将前述旋转中心轴(O)与各个前述螺旋槽(28)的第一段的切削刀片(40)连结的线段间的度(β1,・・・,βm:m是2以上的整数)相互全部不同;并且,
从前述工具体(20)的末端面观察,配置在前述螺旋槽(28)内的第一段的切削刀片(40)和作为最终段的前述第n段的切削刀片(40)之间的角度(αt)与前述线段间的角度(β1,・・・,βm:m是2以上的整数)都不同,
前述第一段的切削刀片(40)和前述第n段的切削刀片(40)之间的角度(αt)、与将前述旋转中心轴(O)和各个前述螺旋槽(28)的第一段的切削刀片(40)连结的前述线段间的角度(β1,・・・,βm:m是2以上的整数)的差的绝对值构成为:
比从前述工具体(20)的末端面观察将前述旋转中心轴(O)与相邻的前述切削刀片(40)连结的线段间的角度(α1,・・・,αn-1:n-1≧2)小。
2.如权利要求1所述的刀头更换式旋转切削工具(10),其特征在于,
从前述工具体(20)的侧面观察,前述旋转中心轴(O)方向上的从该工具体(20)的末端面(22)到各个前述切削刀片(40)的距离(L1,・・・,Ln:n是2以上的整数)关于全部的前述螺旋槽(28)的各段相等;并且,
在各个前述螺旋槽(28)中,从前述工具体(20)的末端面观察,将前述旋转中心轴(O)与相邻的前述切削刀片(40)连结的线段间的角度(α1,・・・,αn-1:n-1≧2)全部相等。
3.如权利要求1所述的刀头更换式旋转切削工具(10),其特征在于,
从前述工具体(20)的末端面观察,关于将前述旋转中心轴(O)与配置在至少1个前述螺旋槽(28)中的相邻的各个前述切削刀片(40)连结的线段间的角度(α1,・・・,αn-1:n-1≧
3),第一段的切削刀片(40)与第二段的切削刀片(40)之间的角度(α1)比在第二段以后相邻的切削刀片(40)间的角度(α2,・・・,αn-1:n-1≧3)大。
4.如权利要求3所述的刀头更换式旋转切削工具(10),其特征在于,
从前述工具体(20)的侧面观察,前述旋转中心轴(O)方向上的从该工具体(20)的末端面(22)到各个前述切削刀片(40)的距离(L1,・・・,Ln:n是2以上的整数)关于全部螺旋槽(28)的各段相等;并且,
在前述第二段以后相邻的切削刀片(40)间的角度(α2,・・・,αn-1:n-1≧3)全部相等。
5.如权利要求1所述的刀头更换式旋转切削工具(10),其特征在于,
在至少1个前述螺旋槽(28)中,相比第一段的前述切削刀片(40)的轴向倾角,第二段以后的前述切削刀片(40)的轴向倾角在正侧较大。
6.一种工具体(20),其特征在于,
应用在权利要求1~5中任一项所述的刀头更换式旋转切削工具(10)中,具备多个前述螺旋槽(28),前述螺旋槽(28)在外周面(23)上形成有分别用来拆装自如地配置前述切削刀片(40)的多个刀片座(30)。

说明书全文

刀头更换式旋转切削工具及工具体

技术领域

[0001] 本发明涉及刀头更换式旋转切削工具及工具体。更详细地,本发明涉及拆装自如地装配有多个切削刀片的刀头更换式粗加工铣刀及在该立铣刀中应用的工具体。

背景技术

[0002] 以往,作为以高效率加工为目的的刀头更换式旋转切削工具之一,存在刀头更换式粗加工立铣刀。刀头更换式粗加工立铣刀在圆筒状的工具体的外周面上从基端侧朝向末端侧形成有多个槽,沿着这些槽拆装自如地安装有多个切削刀片。在这样的粗加工立铣刀中,在工具体的旋转中心轴方向上排列的多个刀片参与到切削中,由此作为工具的切入深度变得非常大。因而,通过在维持着较大的切入深度的状态下将工具相对于被切削件平地进给,能够进行高效率的切削加工。但是,在刀头更换式粗加工立铣刀中,在切削加工中产生的切削工具与被切削件的接触部位相比通常的工具有所增加,所以容易因在切削加工中产生的振动(切削振动)的共振而产生振动(振颤),由此有被切削件的加工表面的表面粗糙度变差、或在切削刀片的切削刃上容易产生崩刃等的问题。
[0003] 为了解决上述那样的振动的问题,进行了各种各样的提案。例如,在专利文献1所公开的刀头更换式粗加工立铣刀中,在设在工具体上的4个螺旋槽中将多个切削刀片以刃列样式A和刃列样式B两种排列进行配置,当将在工具体的侧面展开图中在相同的螺旋槽内相邻的切削刀片与工具轴线所成的度作为排列角时,在刃列样式A和排列样式B的各自中,实施了将切削刀片间的排列角适当地调整的手段。由此,能够将参与到切削中的多个切削刀片与被切削件的接触的时间上的间隔错开。因而,在上述专利文献1的刀头更换式粗加工立铣刀中,能够通过抑制共振得到抑制振颤的效果。
[0004] 专利文献1:日本特开2012-20394号公报
[0005] 的确,即使是专利文献1中记载的刀头更换式粗加工立铣刀,虽然能够得到一定程度的振颤抑制效果,但也还不能说是充分的。这是因为,近来要求被切削件的加工表面的进一步的平滑化,为此要求更切实地抑制振颤的产生。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种刀头更换式旋转切削工具及工具体,该刀头更换式旋转切削工具能够比以往的刀头更换式粗加工立铣刀更好地抑制振颤的产生。
[0007] 本发明是一种刀头更换式旋转切削工具(10),该刀头更换式旋转切削工具(10)具有工具体(20)和切削刀片(40),所述工具体(20)具有旋转中心轴(O),且呈大致圆柱形状,所述切削刀片(40)装配在该工具体(20)上;在前述工具体(20)的外周面(23)上形成有多个螺旋槽(28),在该螺旋槽(28)内形成有多个刀片座(30);前述切削刀片(40)拆装自如地配置在前述刀片座(30)上;其特征在于,当将配置在各个前述螺旋槽(28)内的切削刀片(40)的位置从前述工具体(20)的末端面(22)侧朝向基端面(21)侧依次定义为第一段到第n段(n是2以上的整数)时,从前述工具体(20)的末端面观察,将前述旋转中心轴(O)与各个前述螺旋槽(28)的第一段的切削刀片(40)连结的线段间的角度(β1,・・・,βm:m是2以上的整数)相互全部不同;并且,从前述工具体(20)的末端面观察,配置在前述螺旋槽(28)内的第一段的切削刀片(40)和作为最终段的前述第n段的切削刀片(40)之间的角度(αt)与前述线段间的角度(β1,・・・,βm:m是2以上的整数)都不同。
[0008] 此外,本发明是一种在上述刀头更换式旋转切削工具(10)中应用的工具体(20),该工具体(20)具备多个前述螺旋槽(28),前述螺旋槽(28)在外周面(23)上形成有分别用来拆装自如地配置前述切削刀片(40)的多个刀片座(30)。
[0009] 根据本发明,构成为,使切削刀片向被切削件咬入的时机不规则,并且多个切削刀片不同时向被切削件咬入,由此,能够抑制振颤。附图说明
[0010] 图1表示本发明的刀头更换式旋转切削工具的一实施方式的立体图。
[0011] 图2表示在图1的切削工具中应用的本发明的工具体的一实施方式的立体图。
[0012] 图3A是表示图2的工具体第1端面(基端面)的图。
[0013] 图3B是表示图2的工具体的第2端面(末端面)的图。
[0014] 图4表示图2中记载的工具体的侧视图。
[0015] 图5A是表示能够在图1的切削工具中应用的切削刀片的一实施方式的立体图。
[0016] 图5B是该切削刀片的俯视图。
[0017] 图5C是该切削刀片的侧视图。
[0018] 图5D是该切削刀片的仰视图。
[0019] 图6表示图1所示的刀头更换式旋转切削工具的侧视图。
[0020] 图7A是为了说明在图1中记载的刀头更换式旋转切削工具的螺旋槽中的多个切削刀片的配置方式而表示工具体的第2端面(末端面)的图。
[0021] 图7B表示仅记载了在图7A中配置在1个螺旋槽中的一系列的切削刀片的概念图
[0022] 图8是为了说明在图1中记载的刀头更换式旋转切削工具的螺旋槽彼此的角度关系而表示工具体的第2端面(末端面)的图。
[0023] 图9为了说明在如图8所示那样设定了螺旋槽彼此的角度关系时的效果而表示在图1中记载的刀头更换式切削工具的侧视图。

具体实施方式

[0024] 以下,在参照附图的同时对本发明的实施方式详细地说明。
[0025] 本实施方式的刀头更换式旋转切削工具10如图1所示,基本上由具有多个刀片座30的大致圆筒形状的工具体20和装配在这些刀片座30上的多个切削刀片40构成。
[0026] 工具体20如图2至图4所示,具有由第1端面21、第2端面22和外周面23构成的圆筒形状,所述第1端面21具有大致圆形形状,所述第2端面22对置于第1端面21配置且具有与第1端面21同样的大致圆形形状,所述外周面23将这些端面之间连接。工具体20具有穿过第1端面21的中心点和第2端面22的中心点的旋转中心轴O。以该旋转中心轴O为基准,刀头更换式旋转切削工具10旋转。第1端面21是配置在工具体20的基端侧的端面,以下也作为基端面参照。这里,所谓工具体20的基端侧,是指装配于工作机械的一侧。第2端面22是配置在工具体20的末端侧的端面,以下也作为末端面参照。这里,所谓工具体20的末端侧,是指与被切削件接近的一侧。在工具体20上,设有从第1端面21到第2端面22沿着旋转中心轴O形成的贯通孔24、和供冷却剂流动的多个冷却剂供给孔25。在贯通孔24中,从第2端面22侧插入当将工具体20向工作机械固定时使用的安装螺栓(未图示)。在第1端面21上,形成有用来接纳安装螺栓的末端及使其卡合到工作机械侧的螺纹孔中的贯通孔24的开口部、冷却剂供给孔25的开口部、和用来与工作机械侧的键卡合而接受从工作机械传递来的旋转键槽26。此外,在第2端面22上,形成有接纳安装螺栓的插入的贯通孔24的开口部、和与用于后述的第一段的切削刀片的刀片座30对应的缺口。
[0027] 在工具体20的外周面23上,在第1端面21与第2端面22之间形成有多个螺旋槽28。螺旋槽28具有恒定的宽度及深度,形成为,从基端侧朝向末端侧在工具体20的末端面观察绕逆时针旋转。螺旋槽28从工具体20的第1端面21的附近的外周面23的部分起始,达到第2端面22为止。在图中所示的本实施方式中,螺旋槽28的数量是4条,但并不限定于此,只要设置两条以上就可以。在螺旋槽28的朝向工具旋转方向K前方的区域中,沿着螺旋槽28形成有多个刀片座30。在图中所示的本实施方式中,刀片座30在每1条螺旋槽28中设有5个,但并不限定于此,只要设置两个以上就可以。但是,无论关于哪个螺旋槽,都使得有1个刀片座位于第2端面22的部分处。另一方面,在螺旋槽28的朝向工具旋转方向K的相反方向的区域中,设有用来将冷却剂喷出的多个冷却剂喷出口27。冷却剂喷出口27与前述冷却剂供给孔25连通。冷却剂喷出口27的数量及配置部位等可以鉴于要求的冷却性能等而适当变更。
[0028] 刀片座30基本上由与切削刀片40的落座面(下表面)42抵接的平坦的底面31、和与切削刀片40的外周面43的一部分抵接的两个平坦的侧面32、33构成。刀片座30的底面31具有与安装的切削刀片40的落座面42大致同样的形状及尺寸。在本实施方式的情况下,其形状是大致三角形。此外,在底面31的大致中央部,设有用来将切削刀片40螺纹固定到刀片座30上的固定孔34。刀片座30的侧面32、33由朝向工具基端侧及外周面侧的第1侧面32和朝向工具末端侧及外周面侧的第2侧面33构成,第1侧面32与第2侧面33以约60°交叉。此外,底面
31与第1侧面32及第2侧面33以钝角交叉。关于这些刀片座30的底面31及侧面32、33的形状、数量或位置关系,可以鉴于装配的切削刀片40的形状等根据需要而适当变更。
[0029] 在本实施方式中使用的切削刀片40如图5A~图5D所示,基本上由俯视时呈扁平的大致正三角柱的形状的结构构成,即基本上由大致正三角形状的上表面(第1面)41、对置于上表面41配置的大致正三角形状的下表面(作为向刀片座30的落座面的第2面)42、和将上表面41与下表面42连接的外周面43构成。更准确地讲,应用于本实施方式的切削刀片40的上表面41具有三角形的顶点附近的部位被进行倒角后那样的六边形状。该六边形交替地形成有属于原来的三角形的边的长边部分和在上述部位出现的短边部分,并且长边部分与短边部分形成为依次以大致直角或钝角交叉的形状。
[0030] 可以使上表面41与外周面43的交叉棱线部的一部分作为切削刃发挥功能。具体而言,在长边部分上形成有主切削刃45,在短边部分上形成有副切削刃46,在长边部分与短边部分以大致直角交叉的拐角部处形成有拐角切削刃47。上表面41与外周面43所成的角度是锐角,下表面42与外周面43所成的角度为钝角。即,该切削刀片40是所谓的正角型。此外,以将上表面41及下表面42的大致中央部贯通的方式,设有接纳固定螺纹件50的安装孔44,所述固定螺纹件50用来相对于刀片座30能够拆装地安装切削刀片40。因而,本实施方式的切削刀片40具有3个由主切削刃45、副切削刃46和拐角切削刃47构成的组,所以能够改变安装位置来依次使用切削刃的组,即虽然是1个切削刀片40,但能够使3个位置参与切削加工。但是,在本发明的刀头更换式旋转切削工具10中使用的切削刀片40的形状及结构并不限定于此,可以根据需要而适当变更。例如,切削刀片40也可以是,外轮廓形状是四边形或五边形等的其他的多边形,此外也可以是上表面及下表面相对于外周面以90°交叉的负角型。
[0031] 这样的切削刀片40借助固定螺纹件50装配到工具体20的刀片座30上。此时,切削刀片40的下表面42与刀片座30的底面31抵接。此外,切削刀片40的外周面43与刀片座30的第1侧面32及第2侧面33抵接。此时,切削刀片40装配为,主切削刃45以从工具体20的外周面23突出且平行的位置关系配置,副切削刃46以朝向工具体20的末端面22侧(但在装配于最末端的切削刀片上从末端面22突出)且与末端面22平行的(与中心轴线O正交的)位置关系配置。将切削刀片40用固定螺纹件50固定到工具体20上,由此,与用楔子或挤压等将切削刀片40固定的情况相比,能够将向螺旋槽28内的突起物消除,所以能提高切削屑的排出性。
[0032] 另外,切削刀片40可以用硬质合金金属陶瓷、陶瓷、对它们实施了涂覆的材料、或含有金刚石或立方氮化的超高压烧结体、对含有立方氮化硼的超高压烧结体实施了涂覆的材料等硬质材料制作。
[0033] 在工具体20的侧视中,从工具体20的末端面22到各个切削刀片40的在旋转中心轴O方向上的距离(详细地讲,到各个切削刀片40的拐角切削刃47的距离)在全部的螺旋槽28中全部相等。即,如图6所示,当从末端侧朝向基端侧将在螺旋槽28中位于工具的最末端侧的切削刀片401定义为第一段、将下个切削刀片402定义为第二段、将其下个切削刀片403定义为第三段、将其下个切削刀片404定义为第四段、将最基端侧的切削刀片405定义为第五段或最终段时,第一段的切削刀片401装配为,在全部的螺旋槽28中,位于距工具末端面的距离L1相等的位置。不仅是第一段的切削刀片401,在本实施方式中,各个螺旋槽28中的第二段、第三段、第四段及第五段的切削刀片402、403、404、405也在全部的螺旋槽28中形成在距末端面的各自的距离L2、L3、L4、L5相等的位置。另外,切削刀片40的段数只要是2段以上就可以。此外,在本实施方式中,使处于1个螺旋槽28内的切削刀片40的数量为5个,所以从工具体20的末端面22到各个切削刀片40的在旋转中心轴O方向上的距离被定义了L1、L2、L3、L4、L5的5个,但显然该数量随着切削刀片40的数量而变化。并且,即使切削刀片40的数量变化,也满足上述关系。此外,在本实施方式中,在1个螺旋槽28中,旋转中心轴O方向上的相邻的切削刀片40间的距离(准确地讲,拐角切削刃47间的距离)被设定为全部相等。但是,并不限定于此,旋转中心轴O方向上的相邻的切削刀片40间的距离可以根据需要而分别变化。
[0034] 进而,处于1个螺旋槽28中的5个切削刀片40从工具体20的末端面观察,将旋转中心轴O与切削刀片40的拐角切削刃47连结的线段间的角度全部相等。即,如图7(b)所示那样构成为,在从工具体20的末端侧朝向基端侧排列的从第一段到第五段的切削刀片401、402、403、404、405上,第一段的切削刀片401与第二段的切削刀片402之间的角度α1、第二段的切削刀片402与第三段的切削刀片403之间的角度α2、第三段的切削刀片403与第四段的切削刀片404之间的角度α3、和第四段的切削刀片404与第五段的切削刀片405之间的角度α4全部为相同的角度。此外,角度α1、α2、α3、α4在配置在全部的螺旋槽28中的切削刀片40上是共通的。换言之,在相同的螺旋槽28内相邻的切削刀片40间的角度在全部的螺旋槽28中是恒定的。在本实施方式的情况下,该角度α是23.5°,但并不限定于该数值。此外,在本实施方式中,在1个螺旋槽28内装配有5个切削刀片40,所以切削刀片40间的角度被定义了α1、α2、α3、α4的4个,但显然该数量随着切削刀片40的数量而变化。并且,即使切削刀片40的数量变化,也满足上述关系。
[0035] 关于切削刀片40间的角度,作为别的实施方式,也可以将第一段的切削刀片401与第二段的切削刀片402之间的角度α1设定得比第二段以后的切削刀片402、403、404、405间的角度α2、α3、α4大。此时,关于第二段以后的角度(在本实施方式中是α2、α3、α4),全部是相同的角度。
[0036] 如以上这样,α1~α4的关系只要是α1≧α2=α3=α4就可以。
[0037] 在本实施方式中,4条螺旋槽28在工具体20的周向上没有以均等的间距设置。即,如图8所示那样构成为,从工具体20的末端面观察,将工具体20的旋转中心轴O与各个螺旋槽28的第一段的切削刀片401的拐角切削刃47连结的线段间的角度、即在周向上相邻的螺旋槽28间的角度β1、β2、β3、β4相互不同。这是在本发明所属的技术领域中被称作“不等间距”的排列。在本实施方式的情况下,β1为90.2°,β2为88.0°,β3为89.8°,β4为92°,但具体的角度并不限定于此,能够适当变更。此外,在本实施方式中,使螺旋槽28的数量为4条,所以螺旋槽28间的角度被定义了β1、β2、β3、β4的4个,但显然该数量随着螺旋槽28的数量而变化。并且,即使螺旋槽28的数量变化,也满足作为不等间距的关系。
[0038] 进而,作为本发明的大的特征,从工具体20的末端面观察,1个螺旋槽28内的第一段的切削刀片401和最终段(在本实施方式中是第五段)的切削刀片405之间的角度与相邻的螺旋槽28间的角度都不一致。即,在1个螺旋槽28内相邻的切削刀片40间的角度α1、α2、α3、α4的合计值αt(参照图7(b))具有与相邻的螺旋槽28间的角度β1、β2、β3、β4都不一致的结构。如果将该关系一般化,则能够如以下这样表现。
[0039] 当将配置在各个螺旋槽28内的切削刀片40的位置从工具体20的末端面22侧朝向基端面21侧依次定义为第一段到第n段(n是2以上的整数)时,从工具体20的末端面观察,将旋转中心轴O与各个螺旋槽28的第一段的切削刀片40连结的线段间的角度β1,・・・,βm(m是2以上的整数)相互全部不同,1个螺旋槽28内的第一段的切削刀片40和第n段的切削刀片40之间的角度αt与线段间的角度β1,・・・,βm(m是2以上的整数)都不同。在使α1~α4全部等于23.5°的本实施方式中,相对于αt是94.0°,β1是90.2°,β2是88.0°,β3是89.8°,β4是92°,所以满足上述的关系性。
[0040] 此外,在工具体20的侧视中,全部的切削刀片40配置为,在装配在刀片座30上的状态下,相对于旋转中心轴O以特定的角度向正方向倾斜。换言之,在切削刀片40上,设定有正的轴向倾角。在本实施方式中,该角度为6.5°,但并不限定于此。此外,作为其他实施方式,也可以设定为,使第二段以后的切削刀片40的轴向倾角比第一段的切削刀片40的轴向倾角大。此时,从第二段到第五段的切削刀片40的轴向倾角全部是相同的角度。但是,并不限定于这些,鉴于装配的切削刀片40的形状,轴向倾角也可以设定为负角,也可以设定为在全部的段中轴向倾角不同。
[0041] 如前述那样,在本实施方式中,在工具体20的各螺旋槽28的每个中装配5个的切削刀片40全部是图5A~图5D所示那样的相同种类(即尺寸及形状相等)。但是,并不限定于此,也可以是能够装配多个种类的切削刀片的结构。在本实施方式的结构中,配置在最靠工具末端侧的第1段的切削刀片40的主切削刃45参与到被切削件加工侧面的切削中,副切削刃46参与到被切削件加工底面的切削中,拐角切削刃47参与到被切削件加工角部的切削中。
相对于此,在从第2段到第5段的切削刀片40中,主切削刃45参与到被切削件加工侧面的切削中,但副切削刃46及拐角切削刃47不参与到切削中。因而,例如也可以是下述这样的结构:在第一段的切削刀片和第二段以后的切削刀片中使用形状及切削刃的个数等不同的切削刀片。此外,显然,不论装配的切削刀片的种类如何,都以满足在本发明中规定的条件的方式来决定工具体20的刀片座30的尺寸及形状。
[0042] 此外,各切削刀片40如图6所示,装配为,在工具体20的侧视中,在1个螺旋槽28内在旋转中心轴O方向上重叠地配置。更详细地,在1个螺旋槽28内相邻的切削刀片40的主切削刃45彼此在旋转中心轴O方向上重合。因此,在被切削件加工侧面不会产生切削剩下的区域。
[0043] 接着,对本实施方式的刀头更换式旋转切削工具10的作用及效果进行说明。
[0044] 本实施方式的刀头更换式旋转切削工具10具有以下特征结构:如前述那样,当将配置在各个螺旋槽28内的切削刀片40的位置从工具体20的末端面22侧朝向基端面21侧依次定义为第一段到第n段(n是2以上的整数)时,从工具体20的末端面观察,将旋转中心轴O与各个螺旋槽28的第一段的切削刀片40连结的线段间的角度β1,・・・,βm(m是2以上的整数)相互全部不同,1个螺旋槽28内的第一段的切削刀片40和第n段的切削刀片40之间的角度αt与线段间的角度β1,・・・,βm(m是2以上的整数)都不同。借助这样的结构,能够起到以下的效果。
[0045] 首先,使相邻的螺旋槽28间的角度β1,・・・,βm不相等(即,设为不等间距),由此,刀头更换式旋转切削工具10在旋转的同时进行切削加工时的、切削刀片40的主切削刃45与被切削件接触的时机变得不规则而复杂化。由此,在刀头更换式旋转切削工具10上产生的振动的波形紊乱,由此难以产生共振。
[0046] 进而,使1个螺旋槽28内的第一段的切削刀片40和最终段的切削刀片40之间的角度αt与相邻的螺旋槽28间的角度β1,・・・,βm都不一致,由此,装配在某个螺旋槽28中的切削刀片与装配在其他螺旋槽中的切削刀片不沿着工具体20的侧面在旋转中心轴O的方向上整齐排列,能够将多个切削刀片相对于被切削件开始接触的时机错开。
[0047] 更具体地讲,相对于从末端面观察以90的角度设有4个螺旋槽、在各螺旋槽中在90的范围内设有5个切削刀片的结构,在本实施方式中将4个螺旋槽28以不等间距设置,并且将5个切削刀片40配置在94的范围内。因而,如图9所示,在1个螺旋槽28的最终段(第五段)的切削刀片405与关于该螺旋槽28的工具旋转方向K的相反方向相邻的螺旋槽28的第一段的切削刀片401之间,在垂直于旋转中心轴O的方向上产生位置的偏差ΔD,所以不会同时开始与被切削件接触。即,后列(关于工具旋转方向K后行)的螺旋槽的切削刀片401比前列(关于工具旋转方向K先行)的螺旋槽的切削刀片405更早地开始与被切削件接触。
[0048] 使角度αt与角度β1,・・・,βm都不一致,由此该关系性在配设于全部的相邻的螺旋槽28中的切削刀片间成立。由此,能够抑制参与到切削中的螺旋槽在逐次向下移转的瞬间产生的较大的冲击,所以能够减少振动自身的产生。如以上这样,本发明通过(1)抑制共振的产生、(2)减少振动自身的产生这两个效果的叠加作用,能够发挥较大的振颤抑制效果。
[0049] 此外,通过使第一段的切削刀片40和最终段的切削刀片40之间的角度αt、与相邻的螺旋槽28间的角度β1,・・・,βm的差的绝对值比切削刀片40间的角度α1,・・・,αn-1(n是2以上的整数)小,能够进一步抑制共振的产生。即,1个螺旋槽28的最终段(第五段)的切削刀片405与处于该螺旋槽28的关于工具旋转方向K相反的方向的螺旋槽28的第一段的切削刀片401之间的角度(即上述差的绝对值)比切削刀片40间的角度α1,・・・,αn-1小,所以各个切削刀片40向被切削件咬入的时机跨相邻的螺旋槽28间不会以相同的间隔(即,作为相同的角度的α1,・・・,αn-1)连续。因此,共振被进一步抑制,上述振颤防止效果进一步增大。
[0050] 此外,在该实施方式中,相对于具有恒定的扭转角的螺旋槽,在工具体20的侧视中,将从工具体20的末端面22到各个切削刀片40的在旋转中心轴O方向上的距离L1,・・・,Ln关于全部的螺旋槽28设定得相等。与此同时,从工具体20的末端面观察,为下述这样的结构:将旋转中心轴O与切削刀片40连结的线段间的角度α1,・・・,αn-1设定得全部相等。由切削产生的切削屑通过螺旋槽28被排出,所以如果像这样螺旋槽28是恒定的扭转角,则切削屑的流动不会被螺旋槽28的壁面阻碍而顺畅地排出。因而,难以产生螺旋槽28内的切削屑的堵塞。由此,能够抑制因螺旋槽28内的切削屑的堵塞而阻碍刀头更换式旋转切削工具10的旋转并产生振动的现象,并且还能够防止因切削屑的擦过造成的被切削件表面的表面粗糙度的变差。
[0051] 另一方面,关于切削刀片40间的角度α1,・・・,αn-1,在将第一段的切削刀片40与第二段的切削刀片40之间的角度α1设定得比第二段以后的切削刀片40间的角度α2,・・・,αn-1(n-1≧3)大的实施方式中,还可以使仅与第一段的切削刀片40对应的工具体20的背衬金属部分的厚度(即,刀片座30的底面31侧的工具体的20厚度)更大。由此,能够将当向被切削件的咬入时被施加最大冲击的第一段的切削刀片40切实地支承,所以能够防止因第一段的切削刀片40的摇晃引起的振动的产生及损坏。另外,在该实施方式中,关于第二段以后的切削刀片40间的角度α2,・・・,αn-1(n-1≧3),只要满足比角度α1小的条件就能够适当确定,例如可以使α2,・・・,αn-1全部相等。此时,关于旋转中心轴O方向上的相邻的切削刀片40间的距离,第一段与第二段的切削刀片40间的距离比第二段以后的相邻的切削刀片40间的距离大。
[0052] 此外,使背衬金属部分的厚度大的结构可以与上述的使螺旋槽28的角度α1与角度α2~αn-1相等的结构组合实现。进而,也可以设定为,在使第一段的切削刀片40与第二段的切削刀片40之间的角度α1比第二段以后的切削刀片40间的角度α2~αn-1大的同时,使旋转中心轴O方向上的相邻的切削刀片40间的距离全部相等。在这些情况下,螺旋槽28的第一段和第二段之间的扭转角与第二段以后的扭转角不同(相比第一段和第二段之间的扭转角,第二段以后的扭转角更大),所以切削屑排出性某种程度地下降,但即使这样,也只要将扭转角适当地变化,就得到下述效果:能够在维持充分的切削屑排出性的同时将第一段的切削刀片40牢固地支承。
[0053] 此外,在使第二段以后的切削刀片40的轴向倾角比第一段的切削刀片40的轴向倾角在正侧大的实施方式中,能够得到以下效果。作为整体,通过将切削刀片40的轴向倾角在正侧设定得较大,主切削刃45在切削被切削件时的切削阻力下降,振动的产生被大幅抑制。进而,切削屑被排出的方向为沿着螺旋槽28的方向,所以还有切削屑排出性提高的效果。但是,第一段的切削刀片40是副切削刃46参与到被切削件的加工底面的切削中的唯一切削刀片,如果使第一段的切削刀片40的轴向倾角在正侧过大,则有切削刀片40的外周面(后刀面)43与被切削件接触而加工表面的表面粗糙度变差的情况。因而,第一段的切削刀片40优选的是,与其他切削刀片40不同,不将轴向倾角在正侧设定得较大。相对于此,关于第二段以后的切削刀片40,副切削刃46不会参与到切削中,所以能够将轴向倾角在正侧设定得较大。
[0054] 另外,本发明并不限定于在上述实施方式及随之叙述的其他实施方式或变形例中例示的技术方案,例如也可以应用到头更换式的刀头更换式粗加工立铣刀中,也可以应用到与心轴一体型的刀头更换式粗加工立铣刀等中。
[0055] 这样,本发明能够进行各种各样的变更,只要不从由本申请权利要求书定义的本发明的主旨及技术范围脱离,就能够进行替换、变更。
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