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切削刀片

阅读:423发布:2020-05-13

专利汇可以提供切削刀片专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 切削刀片 ,该切削刀片具备呈轴状的刀片主体,在上述刀片主体部的端部上形成有具有四边形的前刀面的切削刃部;在上述前刀面上形成有:一对侧面切削刃,在上述刀片主体的长度方向上延伸; 正面 切削刃,在这些侧面切削刃的前端彼此之间沿与上述长度方向相交的方向延伸;一对突条部,朝向上述各侧面切削刃与上述正面切削刃相交的各 角 部延伸;以及突起部,在这些突条部的上述各角部侧的前端部与上述各角部之间,与上述各突条部隔开间隔地突出。,下面是切削刀片专利的具体信息内容。

1、一种切削刀片,是具备呈轴状的刀片主体的切削刀片,其特征 在于,
在上述刀片主体的端部上形成有具有四边形的前刀面的切削刃 部;
在上述前刀面上形成有:
一对侧面切削刃,在上述刀片主体的长度方向上延伸;
正面切削刃,在这些侧面切削刃的前端彼此之间沿与上述长度方 向相交的方向延伸;
一对突条部,朝向上述各侧面切削刃与上述正面切削刃相交的各 部延伸;
以及突起部,在这些突条部的上述各角部侧的前端部与上述各角 部之间,与上述各突条部隔开间隔地突出。
2、如权利要求1所述的切削刀片,其特征在于,上述突起部从上 述突条部的前端部朝向上述角部延伸地形成。
3、如权利要求2所述的切削刀片,其特征在于,垂直于上述长度 方向而从与上述前刀面面对的方向观察,上述突起部在相对于沿上述 长度方向延伸的轴线以15°~75°的范围相交的方向上延伸地形成。
4、如权利要求1所述的切削刀片,其特征在于,在各个上述突条 部的前端部与上述角部之间,隔开间隔地形成有多个上述突起部。

说明书全文

技术领域

发明涉及在车削加工中在被切削材料的开槽或切断中使用的切 削刀片。本申请对在2007年3月30日提出申请的日本发明专利申请第 2007-091952号、第2007-094884号、以及在2008年1月23日提出 申请的日本发明专利申请第2008-012974号主张优先权,这里引入其 内容。

背景技术

作为这种在开槽或切断中使用的切削刀片,例如在特开平9- 174308号公报中,提出了下述切削刀片:其具有在切削头的顶面上大 致在纵向上延伸的一对凸条、处于这些凸条之间的断屑凹坑、在该断 屑凹坑的前部和后部位置的凹坑部分之间延伸的折痕线、和位置配置 成包含在该折痕线与主切削刃之间的前部凹陷部分中的一对(瘤 块),将折痕线与凸条的接点附近区域作为挤压部位而起到将切屑推 入等作用。
在特开平9-174308号公报所记载的切削刀片中,上述一对凸块 配置在两凸条的相向的内表面的附近,另一方面,两凸条在沿上述纵 向延伸后,其前端部分别朝向前部主切削刃即正面切削刃与侧部切削 刃即侧面切削刃相交的部相互离开地延伸。
但是,在这样的特开平9-174308号公报所记载的切削刀片中, 在想要将该切削刀片沿上述纵向送出而通过前部主切削刃对被切削材 料进行开槽加工、接着将刀片向横向进给而通过上述侧部切削刃进行 扩大槽宽之类的加工的情况下,在该侧部切削刃的特别是上述角部侧 生成的切屑会整体地碰撞在与上述凸条相连的其前端部上。因此,在 这样的情况下,有可能导致切削阻增大、或发生切屑堵塞而不能实 现平滑的切屑处理。
此外,在这样的被切削材料的开槽及切断加工中,通常也朝向将 切削刃切入到被切削材料中的切削部位供给切削油剂(冷却剂)来实 现润滑及冷却,这些切削油剂从刀片的后端侧朝向切削头的顶面即前 刀面供给,以便其向切削部位的供给不会受流出的切屑妨碍。
但是,在上述特开平9-174308号公报所记载的切削刀片中,由 于如上述那样形成为,沿纵向延伸的凸条的前端部连续地朝向角部延 伸,所以通过上述前刀面中的该凸条与侧部切削刃之间而被向前端侧 供给的切削油剂被凸条的前端部引导而仅向侧部切削刃侧流出。因而, 不能向前部主切削刃的特别是角部侧充分地供给切削油剂,容易发生 该角部因切削刃的热而造成的损伤,根据被切削材料还容易发生粘接 等,并且有可能损害被加工了的被切削材料的槽壁面或切断面处的精 度及品质。
另一方面,在将切削刀片沿纵向送出而通过前部主切削刃专仅 进行被切削材料的开槽加工或切断加工的情况下,由前部主切削刃生 成的切屑是在碰撞并滑动接触在一对凸块上的同时被送入到断屑凹坑 中,但如果切屑这样持续滑动接触,则凸块(瘤块)会磨损而导致其 高度变低,最终磨掉而消失。因而,由于该凸块的磨掉而变得不能再 进行切屑的控制,所以不仅切削刀片的寿命以短寿命耗尽,而且在凸 块磨损而变低的过程中切屑控制也会变得不稳定,所以难以进行平滑 的加工。

发明内容

本发明是在这样的背景之下做出的,目的是提供一种切削刀片, 该切削刀片如上述那样用于被切削材料的开槽及切断加工,即使向正 面切削刃的角部侧也能够可靠地供给切削油剂,从而能够防止该部分 的热损伤及粘接,还能提高被切削材料的槽壁面及切断面的精度及品 质,并且即使在槽加工时将刀片沿横向送出而扩大槽宽等情况下,也 不会导致切削阻力的增大,能够实现平滑的切屑处理,另一方面,在 专门将切削刃沿纵向送出而在开槽或切断中使用的情况下,始终能够 可靠地控制切屑而实现刀片寿命的延长。
为了解决上述问题而达到这样的目的,本发明是具备呈轴状的刀 片主体的切削刀片,其特征在于,在上述刀片主体的端部上形成有具 有四边形的前刀面的切削刃部;在上述前刀面上形成有:一对侧面切 削刃,在上述刀片主体的长度方向上延伸;正面切削刃,在这些侧面 切削刃的前端彼此之间沿与上述长度方向相交的方向延伸;一对突条 部,朝向上述各侧面切削刃与上述正面切削刃相交的各角部延伸;突 起部,在这些突条部的上述各角部侧的前端部与上述各角部之间,与 上述各突条部隔开间隔地突出。
在这样的切削刀片中,首先,一对突条部分别朝向上述一对侧面 切削刃与正面切削刃相交的角部延伸,而在这些突条部的上述角部侧 的前端部与该角部之间突出的突起部相对于该一对突条部隔开间隔地 形成。因而,通过前刀面中的一对突条部与侧面切削刃之间向前端侧 供给的切削油剂,将通过该突起部与突条部的前端部之间的隔开间隔 的部分而向正面切削刃的角部侧流入。因此,能够对该正面切削刃的 角部侧也充分地供给切削油剂而实现其润滑及冷却。
这样,突起部以与突条部的前端部隔开间隔的方式形成,从而在 进行上述那样的扩大槽宽的加工时,在侧面切削刃的特别是角部侧生 成的切屑在该隔开间隔的部分不会与这些突起部及突条部碰撞。因而, 不会有其整体受到阻力的情况,因而,在切削刀片侧也能够减小切削 阻力。另一方面,碰撞在这样隔开间隔的突起部与突条部的前端部上 的切屑在其宽度方向上被弯折而流出,同时还向其流出方向卷曲。因 而,能够容易地分断,即使切屑受到的阻力较小也能够促进平滑且可 靠的切屑处理。
在将刀片主体沿其长度方向即上述纵向送出而仅进行被切削材料 的开槽或切断加工的情况下,由正面切削刃生成的切屑只会碰撞并滑 动接触在上述一对突条部的前端部上而沿宽度方向被强力地弯圆、分 断,能较容易地处理。但是,由于突条部如上述那样是朝向角部延伸 并且以一定程度的长度在前刀面上延伸的结构,所以即使因切屑滑动 接触而磨损,也不会磨掉而消失。此外,如果使突条部的前端部处的 突出高度一定,则还不会因磨损而产生高度变化,所以能够稳定地实 现平滑的切屑处理。
上述突起部例如也可以是以球状或圆锥状或者圆锥台状突出到上 述突条部的角部侧的前端部与该角部之间的、没有方向性的结构。在 使突起部从上述突条部的前端部朝向上述角部延伸地形成的情况下, 在如上述那样将刀片沿横向送出而进行扩大槽宽那样的加工时,能够 将由侧面切削刃的角部侧生成的切屑通过该突起部向切削刃部的后端 侧引导。因而,能够防止该切屑接触在加工后的槽的底面上而造成损 伤的情况发生。
另外,在这样使突起部从突条部的前端部朝向角部延伸地形成的 情况下,优选地,垂直于上述长度方向而从与上述前刀面面对的方向 观察,上述突起部在相对于沿上述长度方向延伸的轴线以15°~75° 的范围相交的方向上延伸地形成。即,如果该角度小到低于上述范围, 则有可能不能将上述那样的切屑可靠地向切削刃部的后端侧引导,另 一方面,如果大到超过上述范围,则切屑向突起部的碰撞接近于点接 触,引导切屑变得困难,并且有可能发生突起部的快速磨损。
特别是,在这样使突起部从突条部的前端部朝向上述角部延伸地 形成时,该突起部也可以连续延伸地形成。如果在各个上述突条部的 前端部与上述角部之间隔开间隔地形成多个上述突起部,这多个突起 部从突条部的前端部朝向角部不连续地延伸,则从这些突起部之间也 能够将切削油剂向正面切削刃侧供给,能够实现更高效的润滑及冷却。
这样,根据本发明的切削刀片,在进行被切削材料的开槽或切断 加工的情况下,能够对正面切削刃的角部侧也可靠地供给切削油剂而 实现润滑及冷却,能够防止该部分因热造成的损伤及粘接而延长刀片 寿命。进而,能够防止因为这样的热损伤及粘接而使被切削材料的槽 壁面及切断面的精度及品质受损的问题。另一方面,在槽加工时将刀 片沿横向送出而扩大槽宽那样的情况下,也能够避免切屑整体都碰撞 在突条部上,能够在抑制切削阻力的增大的同时、通过突起部和突条 部将切屑可靠地分断而实现平滑的处理。进而,即使在专门将刀片沿 纵向送出而进行开槽或切断加工的情况下,切屑滑动接触的突条部也 不会磨掉。因而,能够长期稳定而平滑地处理切屑,能够提供更长寿 命的切削刀片。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的透视图。
图2是垂直于其长度方向而从面对前刀面5的方向观察图1所示 实施方式的俯视图。
图3是图1所示的实施方式的侧视图。
图4是图1所示的实施方式的仰视图。
图5是图1所示的实施方式的主视图。
图6是图1所示的实施方式的切削刃部2的放大透视图。
图7是图2中的切削刃部2的放大俯视图。
图8是图7的Z-Z放大剖视图。
图9A是表示记载在特开平9-174308号公报中的发明的凸块(瘤 块)随着磨损的发展而产生的高度H变化的图(相当于图7的Y-Y 剖视图的图)。
图9B是第1实施方式中的突条部11随着磨损的发展而产生的高 度H变化的图(相当于图7的Y-Y剖视图的图)。
图10是垂直于其长度方向而从面对前刀面5的方向观察本发明的 实施方式2的、切削刃部2的放大俯视图。
图11是垂直于其长度方向而从面对前刀面5的方向观察本发明的 实施方式3的、切削刃部2的放大俯视图。
图12是垂直于其长度方向而从面对前刀面5的方向观察本发明的 实施方式4的、切削刃部2的放大俯视图。
图13是垂直于其长度方向而从面对前刀面5的方向观察实施方式 1的变形例的、切削刃部2的放大俯视图。
图14是垂直于其长度方向而从面对前刀面5的方向观察实施方式 2的变形例的、切削刃部2的放大俯视图。
图15是垂直于其长度方向而从面对前刀面5的方向观察实施方式 3的变形例的、切削刃部2的放大俯视图。
图16是垂直于其长度方向而从面对前刀面5的方向观察实施方式 4的变形例的、切削刃部2的放大俯视图。
附图标记说明
1,201,301,401,501,601,701刀片主体
2切削刃部
3侧面切削刃
4正面切削刃
5前刀面
6角部
11,111突条部
11A突条部11的第1后端部
11B突条部11的第2后端部
11C突条部11的第2前端部
111C突条部111的第2前端部
11D突条部11的第1前端部
111D突条部111的第1前端部
12、21~23突起部
13突条部11的内壁面
14突条部11的外壁面
15突条部11的突出端面
115突条部111的突出端面
16,116,216,316突起部12、21~23的突出端面
17突起部12、21~23的周壁面
18突条部11与突起部21~23之间的凹部
218突起部216之间的凹部
L刀片主体1,201,301,401,501,601,701的轴线
θ垂直于刀片主体1,201,301,401,501,601,701的长度方向而从与 前刀面5面对的方向观察时、突起部12、21~23延伸的方向与在刀片 主体1,201,301,401,501,601,701的长度方向上延伸的轴线L相交的角度

具体实施方式

图1至图8是表示本发明的切削刀片的第1实施方式的图。在本 实施方式中,刀片主体1由硬质合金等硬质材料形成,呈沿着轴线L 延伸的大致方形轴状(方形柱状)。刀片主体1关于平面M大致对称 地形成,该平面M与轴线L正交且位于刀片主体1的长度方向(轴线 L方向,图2~图4中的左右方向)中央。进而,刀片主体1关于平面 N也是对称的形状。平面N正交于平面M,位于刀片主体1的宽度方 向(图2及图4中的上下方向,在图5中是左右方向)中央,包含轴 线L而在刀片主体1的厚度方向(图3及图5中的上下方向)上延伸。
在该刀片主体1的长度方向端部(两端部)上形成有切削刃部2。 另外,这些切削刃部2具有相同的形状。在该切削刃部2上,以朝向 上述厚度方向的方式形成有在上述长度方向上延伸的大致长方形的前 刀面5。前刀面5在棱边部上具备沿上述长度方向延伸的一对侧面切削 刃3、和在这些侧面切削刃3的前端彼此之间沿上述宽度方向延伸的正 面切削刃4。在正交于上述长度方向而从与前刀面5面对的方向观察的 俯视图中,这些正面切削刃4与侧面切削刃3相交的角部6形成为平 滑地与这些正面切削刃4与侧面切削刃3相接的1/4凸圆弧状。
在长度方向两端的切削刃部2之间,在上述厚度方向上与前刀面5 朝向相同侧的刀片主体1的上表面部7如图3所示那样比这些切削刃 部2更向厚度方向突出一级。在上表面部7和与该上表面部7相反的 刀片主体1的下表面部8上,在其长度方向全长范围内形成有截面呈 凹V字状的安装槽部7A、8A。安装槽部7A、8A被形成于刀片可拆装 式车削工具的刀柄上的刀片安装座的一对凸缘部夹入和保持。凸缘部 相互对置而形成为截面呈凸V字状。该切削刀片被保持在该刀柄上, 在被切削材料的开槽加工及切断加工中使用。上表面部7的朝向上述 长度方向的端面7B分别随着朝向切削刃部2侧而朝向下表面部8侧倾 斜。
进而,切削刃部2的朝向上述长度方向的前端面是正面切削刃4 的后刀面9。切削刃部2的朝向宽度方向的两侧面是一对侧面切削刃3 的后刀面9。本实施方式的切削刀片是正型刀片,其中这些后刀面9- 也包括与上述角部6相连的相交棱线部-以下述方式倾斜,即,随着 从前刀面5离开朝向上述下表面部8侧,而逐渐后退。该切削刃部2 的后刀面9以外的刀片主体1的端面及侧面呈平行于上述厚度方向延 伸的平面状。
上述一对侧面切削刃3如图3所示形成为,包括角部6在内而在 垂直于上述厚度方向的平面上延伸。一对侧面切削刃3以下述方式稍 稍倾斜而形成倒锥状,即,随着从角部6朝向切削刃部2的后端侧而 在宽度方向上相互接近。正面切削刃4形成为,在上述俯视图中以一 直线状延伸。另一方面,在上述厚度方向上,正面切削刃4形成为, 角部6侧的两端部在与该角部6及侧面切削刃3相同的平面上延伸。 进而,正面切削刃4的宽度方向中央部呈凹曲线状,形成为在厚度方 向上稍稍凹陷。至少在上述角部6上,如图7所示,形成有宽度极小 的刃带10。前刀面5是以下述方式倾斜的正前刀面,即,随着从侧面 切削刃3、正面切削刃4及角部6离开朝向其内侧,而在厚度方向上逐 渐后退。
在该作为正前刀面的前刀面5的更内侧,形成有一对突条部11。 突条部11分别朝向上述角部6延伸,从前刀面5沿上述厚度方向突出。 在各突条部11的角部6侧的前端部与该角部6之间,分别与突条部11 隔开间隔地形成有也沿上述厚度方向突出的突起部12。这些突条部11 和突起部12形成为,它们与侧面切削刃3、正面切削刃4及角部6之 间也隔开间隔。
突条部11具备:内壁面13,在一对突条部11彼此上以在上述俯 视图中互相对置的方式分别朝向前刀面5的内侧;和外壁面14,朝向 有各突条部11延伸的、与角部6相连的侧面切削刃3侧,即相互朝向 相反侧。进而,在本实施方式中,在这些内外壁面13、14的相交棱线 部也就是在上述厚度方向上最为突出的作为脊部的部分上,形成有突 出端面15。内外壁面13、14如图8所示那样以下述方式倾斜,即,随 着从该突出端面15朝向前刀面5侧而相互离开,并且该内外壁面13、 14以钝角的角度与突出端面15相交。
这样的一对突条部11从与上表面部7的上述端面7B相连的比该 端面7B宽度窄的后端部11A朝向切削刃部2的前端侧分为两支,分别 朝向各角部6以与和该角部6相连的侧面切削刃3相邻的方式延伸。 突条部11的第2后端部11B从后端部11A分支而沿上述长度方向到达 侧面切削刃3的全长的大致1/2的位置。在第2后端部11B形成为,在 上述俯视图中,朝向角部6以V字状大致笔直地延伸。从该第2后端 部11B延伸的第2前端部11C形成为,在该俯视图中,分别呈朝向相 邻的侧面切削刃3侧凸曲的凸曲线状。
更详细地讲,该第2前端部11C形成为,在上述俯视图中,上述 突出端面15呈以下述方式弯曲的弧状凸曲线,即,随着从第2后端部 11B朝向切削刃部2的前端侧,而暂时向与各突条部11相邻的侧面切 削刃3侧接近,然后再随着朝向前端侧而从该侧面切削刃3离开。因 而,在该第2前端部11C处,一对突条部11的上述内壁面13在上述 俯视图中是朝向各突条部11所邻接的侧面切削刃3侧凹曲的凹曲面 状,上述外壁面14则是相反地朝向该侧面切削刃3侧凸曲的凸曲面状, 它们的曲率半径为,在内外壁面13、14与突出端面15的相交棱线部 分上,内壁面13所形成的凹曲线的曲率半径比外壁面14所形成的凸 曲线稍小。
另外,该突条部11的第1前端部11D在上述俯视图中大致与角部 6所成的凸圆弧平行地弯曲,或者形成为与该圆弧的弦的方向平行地延 伸的直线状。第1前端部11D的前端在上述宽度方向上大致配置在正 面切削刃4的中央部开始以凹曲线状沿厚度方向凹陷的位置上。另外, 该第1前端部11D处的突出端面15形成为,在该俯视图中,其角部6 侧的位于大致该角部6的二等分线上的部分以向该角部6侧稍稍突出 的方式较宽地形成,从该突出的部分到上述前端的部分中,该突出端 面15与外壁面14的相交棱线以直线状延伸而突出端面15的宽度逐渐 变小,并且,在从该突出的部分到第2前端部11C中的外壁面14呈凸 曲面状的部分之间的较短范围内,该外壁面14呈凹曲面状而缩径地形 成。
进而,在突条部11的上述第2后端部11B处,内外壁面13、14 在上述俯视图中均是凹曲地形成。内壁面13形成为,其第2后端部11B 向相对于第2前端部11C成钝角地弯折的方向凹曲。另外,这些内壁 面13的形成凹曲面状的第2前端部11C、第2后端部11B相交的弯折 部13A形成为平滑地与两凹曲面相连的凸曲面状。一对突条部11的弯 折部13A之间的上述宽度方向上的间隔在与突出端面15相交的部分上 比一对突条部11的突出端面15的上述前端彼此的宽度方向上的间隔 小。此外,外壁面14的第2后端部11B也形成为,在该俯视图中与形 成凸曲面状的第2前端部11C平滑地相连,并且相对于侧面切削刃3 凹曲。
突出端面15在从上述第1后端部11A到第2后端部11B的范围内 是垂直于厚度方向、并且配置在比安装槽部7A的槽底稍稍向厚度方向 后退的位置上的平坦面。突出端面15在上述第2前端部11C处大致从 上述弯折部13A的位置朝向前端侧如图3及图6所示那样一边凹曲一 边沿厚度方向后退一级,之后再次形成垂直于厚度方向的平坦面而到 达突条部11的第1前端部11D。第1前端部11D处的突出端面15配 置成,比形成侧面切削刃3的垂直于上述厚度方向的平面稍稍突出。 前刀面5在比一对突条部11的内壁面13更靠内侧处平滑地与内壁面 13相连,并且形成为在沿着上述厚度方向的宽度方向截面及长度方向 截面上都呈平滑地连续的凹曲线的凹曲面状。
上述突起部12大致位于各角部6的上述二等分线上,相对于该角 部6和突条部11隔开间隔而配置。该突起部12在本实施方式中也具 备平坦的突出端面16、和配置在其周围并与该突出端面16以钝角相交 且以随着朝向前刀面5侧而逐渐扩开的方式倾斜的周壁面17。突出端 面16在厚度方向上的高度如图8所示,与上述第1前端部11D处的突 条部11的突出端面15的高度相等。由于这样的突起部12与突条部11 隔开间隔形成,故而在这些突起部12与突条部11之间,在周壁面17 与外壁面14相交的部分上形成相对地沿厚度方向凹陷的凹部18。凹部 18的底面如图8所示,呈凹曲面状。
本实施方式的突起部12从上述突条部11的第1前端部11D朝向 角部6延伸地形成。更详细地讲,上述突出端面16在上述俯视图中呈 椭圆状,该椭圆的长轴随着朝向切削刃部2的前端侧而朝向上述宽度 方向的外侧倾斜,从而朝向角部6延伸。这里,在上述俯视图中,突 起部12朝向角部6延伸的方向优选地设定为,相对于沿刀片主体1的 长度方向延伸的上述轴线L以15°~75°的范围的角度θ相交。在本 实施方式中,上述椭圆的长轴与轴线L所成的角度θ是30°,比上述 二等分线相对于轴线L所成的角度小。
突起部12配置为,其轴线L方向的前端、特别是上述突出端面16 的前端位于比突条部11更靠正面切削刃4侧的位置。另外,突起部12 与突条部11相比形成得足够小。例如,在本实施方式中,椭圆状的上 述突出端面16与在突条部11的上述第1前端部11D处向角部6侧突 出的部分到前端之间的部分的突出端面15为大致相同的大小,或者比 其小一圈。此外,图中附图标记19所示的是用来识别形成在刀片主体 1的两端部上的一对切削刃部2的标记。在本实施方式中,该标记19 是设在上述突条部11的第1后端部11A的突出端面15上的凹部,仅 形成在一对切削刃部2中的一个切削刃部2上。
作为这样构成的切削刀片,一边使刀片主体1沿轴线L方向前进, 一边通过切削刃部2的正面切削刃4和其两端的角部6对被切削材料 进行开槽加工或切断加工。在此情况下,切屑由这些正面切削刃4和 角部6生成而沿轴线L方向流出。该切屑首先碰撞到位于轴线L方向 最前端的上述突起部12上而被向宽度方向内侧引导,接着碰撞并滑动 接触在突条部11的第1前端部11D上而受到阻力,向宽度方向弯圆地 弯折。此外,由于正面切削刃4的宽度方向中央部凹曲,也能使切屑 向宽度方向弯圆。
向宽度方向弯圆的切屑在擦过作为凹曲面的前刀面5时进一步被 向宽度方向弯圆,并且还被向轴线L方向即流出方向弯圆,这样向该 突条部11的第2后端部11B送出。在本实施方式中,这些突条部11 的第2前端部11C处的内壁面13是朝向侧面切削刃3侧凹曲的凹曲面 状,在弯折部13A处,一对突条部11的内壁面13彼此的间隔较窄, 所以切屑通过碰撞在该弯折部13A上,而在如上述那样被弯圆的宽度 方向和流出方向上受到更大的阻力,由此被分断而处理。
然而,在这样对被切削材料进行开槽或切断加工时,如果为了进 行正面切削刃4或角部6所形成的切削部位的润滑或冷却而从切削刃 部2的后端侧朝向前刀面5供给切削油剂,则由于一对突条部11的内 侧如上述那样有切屑擦过,所以切屑油剂将单单通过这些突条部11的 外侧与侧面切削刃3之间而被送到前端侧。但是,在上述结构的切削 刀片中,形成在突条部11的第1前端部11D与该角部6之间的上述突 起部12以与突条部11之间隔开间隔的方式突出,在突条部11与突起 部12之间围成从切削刃部2的后端侧连通到前端侧的上述凹部18。因 而,能够通过该凹部18将切削油剂可靠地供给到正面切削刃4上。
因而,根据上述切削刀片,通过这样供给的切削油剂能够将正面 切削刃4形成的切削部位有效地润滑、冷却。因而,能够抑制切削阻 力的增大,并且能够防止因在切削时产生的热而在正面切削刃4上产 生损伤或粘接等,所以能够实现刀片寿命的延长。此外,特别是该突 条部11与突起部12之间的凹部18朝向正面切削刃4的角部6侧的部 分开口,所以能够可靠地防止该部分的损伤及粘接。因而,还能够高 精度且高品质地精加工由该正面切削刃4的角部6侧形成的、被切削 材料的开槽加工时的槽壁面或切断加工时的切断面。
进而,在这样将刀片主体1沿其长度方向(轴线L方向)送出而 进行开槽或切断加工的情况下,切屑如上述那样通过碰撞并滑动接触 在突条部11的第1前端部11D上而受到阻力,从而被弯圆。由于该阻 力,会在突条部11上产生磨损,但由于该突条部11是朝向角部6延 伸地形成,以一定程度的长度在前刀面5上延伸,所以即使磨损也不 会磨掉。而如果由于切屑而受到阻力的是特开平9-174308号公报所记 载的凸块(瘤块)那样的结构,则如图9A所示那样,随着凸块B的磨 损发展,其高度H将逐渐变小,最终磨掉而导致凸块B消失。另外, 在图9A中,对于凸块B以外的部分,利用与图9B所示的第1实施方 式相同的附图标记而省略说明。
但是,相对于此,如果如上述切削刀片那样受到切屑带来的阻力 的是突条部11,则如图9B所示,即使第1前端部11D后退,也不会 因磨掉而消失。并且,在本实施方式中,该突条部11的第1前端部11D 处的突出端面15是垂直于上述厚度方向的平坦面,所以即使如图9B 所示那样因磨损而后退,高度也不会变化。因而,对于切屑能够总是 施加一定的阻力,能够实现平滑的切屑处理,并且能够提供长寿命的 切削刀片。
另一方面,在上述开槽加工时,如果进行在将刀片主体1沿轴线L 方向送出而将槽形成到所定的深度后、原样将刀片主体1沿上述宽度 方向(横向)进给而扩大槽宽那样的加工,则是通过被沿宽度方向送 出的一侧的侧面切削刃3和角部6进行切削。即便在此情况下,在上 述结构的切削刀片中,通过使突条部11与突起部12隔开间隔,也能 够在减小切削阻力的同时实现切屑的平滑且可靠的处理。
这样由侧面切削刃3和与其相连的角部6生成的切屑从角部6沿 刀片主体1的上述宽度方向以上述所定深度的幅度流出,与突条部11 的外壁面14和突起部12碰撞而被处理。此时,由于突条部11与突起 部12隔开了间隔,所以不会有切屑整体全部碰撞在这些突条部11和 突起部12上、特别是突条部11的外壁面14上的所谓全面接触的情况, 能够抑制切削碰撞时的阻力。特别是,在本实施方式中,突条部11的 第2前端部11C的外壁面14在上述俯视图中是向侧面切削刃3侧凸出 的凸曲面状。因而,即使在切屑碰撞在该外壁面14上的部分,也只是 最向侧面切削刃3侧凸出和接近的部分的周边发生碰撞,所以能够进 一步降低从该切屑受到的切削阻力。
另一方面,通过碰撞在这样隔开间隔的突起部12与突条部11上, 由侧面切削刃3生成的切屑与由上述正面切削刃4切削下来的切屑碰 撞在一对突条部11的前端上的情况同样,被以向其宽度方向(对刀片 主体1来说是长度方向)弯圆的方式弯折,并且,被推压在突出到前 刀面5上的这些突条部11及突起部12上,由此以向流出方向(对刀 片主体1来说是宽度方向)也弯圆的方式卷曲。因而,通过这样被向 宽度方向和流出方向弯折,切屑容易受到应力而被分断,即使如上述 那样切屑碰撞在突条部11与突起部12上时的阻力较小,也能够可靠 地将切屑分断而平滑地进行处理。
进而,突起部12形成在朝向角部6延伸的突条部11的第1前端部 11D与该角部6之间。因此,除了如上述那样使刀片主体1沿轴线L 方向前进而通过正面切削刃4进行开槽加工或切断加工的情况、或将 刀片主体1沿宽度方向送出而进行将槽宽扩大那样的加工的情况以外, 例如在通过使刀片主体1一边前进一边也沿宽度方向送出、或使刀片 主体1一边后退一边也沿宽度方向送出等而将形成在被切削材料上的 槽的壁面或被切削材料的端面斜向地切削那样的情况下,也能够将切 屑可靠地引导到突条部11的第1前端部11D之间或突条部11与突起 部12之间而进行处理。
在使刀片主体1一边前进一边也沿宽度方向送出而斜向地切削被 切削材料的槽壁面或端面的情况下,切屑由从相对于朝向该宽度方向 的进给方向即宽度进给方向而言处于后方侧的角部6向正面切削刃4 的宽度进给方向侧延伸的部分生成,从正面切削刃4随着朝向轴线L 方向后方侧而朝向宽度进给方向后方侧斜向地流出。在宽度进给方向 后方侧的角部6与突条部11的第1前端部11D之间配置有突起部12, 切屑与其碰撞。由此,该切屑受到引导以使其流出方向朝向沿着轴线L 的方向,滑动接触在宽度进给方向后方侧的突条部11上,或者被卷入 到该突条部11的内侧而卷曲。
另一方面,在使刀片主体1一边后退一边也沿宽度方向送出而斜 向地切削槽壁面或端面的情况下,通过从该宽度进给方向侧的角部6 向轴线L方向后方侧延伸的侧面切削刃3的前端侧部分生成切屑。该 切屑的流出方向是随着朝向轴线L方向前端侧而朝向进给方向后方侧 也斜向地倾斜的方向。另外,相对于生成切屑的侧面切削刃3,在其流 出方向侧也在上述宽度进给方向侧的角部6与突条部11之间形成有突 起部12。因此,通过与该突起部12碰撞,切屑受到引导而使其流出方 向沿着垂直于轴线L的宽度方向,与单单将刀片主体1沿横向进给而 切削的情况同样,碰撞在该突起部12与突条部11的外壁面14上而被 处理。即,在上述结构的切削刀片中,即使在这样将刀片主体1斜向 地送出的情况下,也能够可靠地处理生成的切屑。
本实施方式的突起部12形成为,其突出端面16在上述俯视图中 呈椭圆状,从突条部11的第1前端部11D朝向角部6延伸。因而,在 如上述那样将刀片主体1仅沿宽度方向送出而将槽宽扩大的情况下, 能够将碰撞在该突起部12上的切屑沿着该突起部12延伸的方向向切 削刃部2的后端侧引导以使其流出。因此,能够防止由侧面切削刃3 生成且如上述那样向沿着刀片主体1的宽度方向的流出方向弯圆的切 屑原样接触在切削后的槽壁面上而将该槽壁面损伤等问题,能够促进 更高精度且高品质的加工。
另外,在本实施方式中,这样朝向角部6延伸的突起部12的延伸 方向、即在上述俯视图中突起部12的突出端面16所呈的椭圆的长轴 方向,是在该俯视图中相对于轴线L以15°~75°的角度θ的范围相 交的方向。如果角度θ过小、突起部12向与刀片主体1的长度方向平 行的方向接近,即向与侧面切削刃3的延伸方向也接近于平行的方向 延伸,则沿着刀片主体1的宽度方向流出的切屑有可能被弯圆而原样 接触在槽壁面上。反之,如果角度θ过大、突起部12的延伸方向在上 述俯视图中接近于与侧面切削刃3垂直的方向,则突起部12与切屑的 碰撞接近于点接触,难以实现稳定的引导,并且突起部12有可能很快 地磨损。
另外,在本实施方式中,在上述俯视图中突起部12的延伸方向相 对于轴线L所成的角度θ比角部6的二等分线相对于轴线L所成的角 度小。如果该角度θ在上述范围内,则例如如图10所示的本发明的第 2实施方式那样,突起部21的延伸方向相对于轴线L所成的角度θ也 可以比角部6的二等分线相对于轴线L所成的角度大。在第2实施方 式中,上述角度θ是60°。根据这样使角度θ变大的第2实施方式, 在将刀片主体101沿轴线L方向送出而进行开槽或切断加工时,对于 正面切削刃4的角部6侧的部分自不必说,即使对于该角部6自身也 能够通过上述凹部18供给切削油剂,从而能向更大范围供给切削油剂。 因而,能够实现进一步的阻力降低和热损伤及粘接的防止。
此外,在这些第1、第2实施方式中,突起部12、21在上述俯视 图中将其突出端面16、116形成为椭圆状而向角部6侧连续地延伸。 也可以如图11所示的第3实施方式的刀片主体201那样,从突条部11 的第1前端部11D朝向角部6侧隔开间隔配置多个例如圆锥台等形状 的突起部22,这些突起部22不连续地延伸。在此情况下,除了形成在 突起部22与突条部11之间的凹部18以外,还能从形成在突起部22 彼此的间隔部分处的凹部218向正面切削刃4侧供给切削油剂。因而, 能够实现油剂供给量的增大。
进而,例如如果是专门在被切削材料的开槽或切断加工中使用、 而不用于扩大槽宽那样的加工的切削刀片,则也可以如图12所示的本 发明的第4实施方式的刀片主体301那样,在一对突条部11的第1前 端部11D和各角部6之间,各突出地设置1个不具有方向性的圆锥台 状的突起部23、或者球面状的突起部。在此情况下,能够使突起部23 与第1前端部11D或角部6的间隔更大,所以还能够增大向正面切削 刃4侧的切削油剂供给量而实现高效率的润滑、冷却。另外,在这些 图10至图12所示的第2至第4实施方式中,对于突起部21~23等以 外的与上述第1实施方式共通的部分,标注相同的附图标记而省略说 明。
另一方面,以上述第1实施方式为代表,在这些第2至第4实施 方式中也同样,在上述俯视图中,一对突条部11的第2前端部11C的 内壁面13是朝向各突条部11所邻接的侧面切削刃3侧凹曲的凹曲面 状,而外壁面14是朝向该侧面切削刃3侧凸曲的凸曲面状。在将刀片 主体1,101,201,301沿轴线L方向送出而进行开槽或切断加工时由 正面切削刃4生成的切屑,能够通过一对突条部11的相互对置的内壁 面13彼此如上述那样进行分断处理。另一方面,在扩大槽宽的加工中 由侧面切削刃3生成的切屑可以通过外壁面14和突起部12、21~23 进行处理。
此外,即使在扩大槽宽时,也如使上述那样的刀片主体1,101, 201,301一边沿宽度方向送出一边后退而形成倾斜的槽壁面时那样有 下述情况,即,切屑随着朝向刀片主体1,101,201,301的宽度方向 内侧而朝向切削刃部2的前端侧也流出那样的、切屑的流出方向变化 的情况。即使在这样的情况下,由于外壁面14呈凸曲面状,所以外壁 面14也总是面对切屑的流出方向。因而,能够使切屑稳定地碰撞在该 外壁面14上而实现可靠的处理。
进而,在这些第1至第4实施方式中,突条部11的第2前端部11C 处的外壁面14在上述俯视图中是凸曲面,而与之相对,第2后端部11B 的外壁面14是相对于相邻的侧面切削刃3凹曲的凹曲面状。因而,在 第2后端部11B处,能够在侧面切削刃3与突条部11之间确保更大的 间隔。并且,能够经由该较大的间隔朝向切削刃部2前端侧的上述突 起部12、21~23和突条部11之间的凹部18供给更多的切削油剂。因 而,根据这些实施方式,能够更可靠地向正面切削刃4的特别是角部6 侧供给切削油剂而实现高效的润滑及冷却。
另外,在上述第1至第4实施方式中,突条部11的第1前端部11D 处的突出端面15形成为,在上述俯视图中,通过使位于角部6的二等 分线上的部分向该角部6侧稍稍突出而宽度变宽。但是,突出端面15 或突条部11自身也可以形成为,在至少包括第1前端部11D或从第1 前端部11D到上述第2前端部11C的范围中,随着朝向前端侧而逐渐 宽度变窄、或者以一定宽度的状态延伸。
这里,图13至图16中分别表示的,是使突出端面115的宽度在包 括从第1前端部111D到第2前端部111C的范围中随着朝向前端侧而 逐渐宽度变窄的情况下的第1至第4实施方式的变形例的刀片主体 401,501,601,701。通过这样在突出端面15或突条部111中的第1 前端部111D不形成宽度变宽的部分,能够将突条部111与突起部12、 21~23的间隔确保得更大。因而,能够对前端侧供给大量的切削油剂, 并且被供给的切削油剂的流动也变得平滑而能够促进高效率的供给。
另外,即使在这样使突条部111的第1前端部111D处突出端面115 的宽度随着朝向前端侧而宽度变窄或为一定宽度的情况下,突起部12 也比突条部111小。即,在如图13及图14所示的变形例那样突起部 12、21的突出端面16、116呈椭圆状时,其短轴方向的宽度与突条部 111的第1前端部111D处的突出端面115的宽度大致相同或比其小, 而长轴方向的长度比突出端面115小。此外,在如图15及图16所示的 变形例那样突起部22、23呈圆锥台状或球面状而其突出端面216、316 为圆形时,该圆形的突出端面216、316的直径与第1前端部111D处 的突条部111的突出端面115的宽度大致相同或比其小。
以上说明了本发明的优选的实施例,但本发明并不限于这些实施 例。在不脱离本发明的主旨的范围内,能够进行结构的附加、省略、 置换及其他变更。本发明并不限于上述说明,而仅由权利要求书限定。
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