切削刀具和铣刀

摘要

本发明提供一种切削刀具，包括：第一表面和第二表面，其均具有多边形形状并且背靠背地设置；侧表面，其延伸至第一表面和第二表面；切削刃，其分别由位于第一表面与侧表面相交的位置处的脊线和位于第二表面与侧表面相交的位置处的脊线形成；座面，其平行地设置并且分别形成在第一表面和第二表面的刀具中心侧；以及凹部，其用于将延伸至第一表面的侧表面与延伸至第二表面的侧表面分离。切削刃由三个角部刃、第一切削刃和第二切削刃形成，第一切削刃和第二切削刃在角部刃之间延伸。第一切削刃比第二切削刃长。第一切削刃的位于角部刃侧的端部位于比座面高的位置，而第一切削刃的与位于角部刃侧的端部相反一侧的端部位于比座面低的位置。凹部的横截面、第一表面和第二表面均具有这样的形状：当刀具以刀具中心为支点旋转120度时，第一表面、第二表面和凹部中的每一者旋转之前和之后的轮廓重叠。第一表面和第二表面具有相同的形状。在第一表面的第一切削刃所在的一侧的角部处，存在第二表面的第二切削刃。

权利要求

1.一种切削刀具，包括：第一表面和第二表面，其均为多边形并且彼此背靠背地设置；

与所述第一表面相连续的侧表面和与所述第二表面相连续的侧表面；切削刃，其沿着所述第一表面与所述侧表面相交处的脊线和所述第二表面与所述侧表面相交处的脊线中的每一条脊线形成；支承表面，其形成在所述第一表面邻接刀具中心的一部分和所述第二表面邻接所述刀具中心的一部分中的每一部分中，所述支承表面彼此平行地设置；以及凹部，其将与所述第一表面相连续的所述侧表面和与所述第二表面相连续的所述侧表面分离，其中，所述切削刃包括三个角部刃、第一切削刃和第二切削刃，所述第一切削刃和所述第二切削刃彼此相连续并且位于各对角部刃之间，所述第一切削刃的长度大于所述第二切削刃的长度，所述第一切削刃的邻接所述角部刃之一的端部位于比所述支承表面高的位置，并且所述第一切削刃的与邻接所述角部刃的所述端部相反的端部位于比所述支承表面低的位置，所述凹部的横截面、所述第一表面和所述第二表面均具有这样的形状：所述刀具围绕所述刀具中心旋转120°之前和之后的形状轮廓彼此一致，所述第一表面和所述第二表面具有相同的形状，并且所述第二表面的所述第二切削刃位于所述第一表面的所述第一切削刃所在的角部，并且在所述第一切削刃中，所述支承表面与所述侧表面的邻接所述角部刃的一部分之间的角度为90°，并且所述支承表面与所述侧表面的远离所述角部刃的一部分之间的角度为90°以下。

2.根据权利要求1所述的切削刀具，其中，所述第一表面和所述第二表面均具有包括锐角角部、钝角角部、长边和短边的六边形形状；所述角部刃均形成在相应一个锐角角部处；

所述第一切削刃沿着各个所述长边形成；以及所述第二切削刃沿着各个所述短边形成。

3.根据权利要求1所述的切削刀具，其中，所述凹部的横截面具有六边形形状，所述六边形形状具有长度相等的六条边和锐角与钝角交替布置的角部。

4.根据权利要求2所述的切削刀具，其中，所述凹部的横截面具有六边形形状，所述六边形形状具有长度相等的六条边和锐角与钝角交替布置的角部。

5.一种铣刀，包括：

根据权利要求1至4中任一项所述的切削刀具；以及

工具主体，其包括与所述切削刀具接触的刀具支承座，

其中，所述刀具支承座具有与所述切削刀具的所述支承表面接触的主座面和与所述切削刀具的所述凹部的底面接触的座侧表面。

说明书

切削刀具和铣刀

技术领域

[0001] 本发明涉及一种多边形两面使用型切削刀具和包括该切削刀具的铣刀。

背景技术

[0002] 专利文献(PTL)1公开了这种切削刀具的已知实例。

[0003] 专利文献1中公开的切削刀具是六边形的，并且具有交替布置的锐角角部和钝角角部。

[0004] 三个锐角角部的角部角度相同，并且三个钝角角部的角部角度也相同。

[0005] 该切削刀具具有这样的形状：上表面的凸出形状延伸到下表面，并且上表面和侧表面相交处的脊线以及下表面和侧表面相交处的脊线用作切削刃。

[0006] 如图13所示，利用这样的形状，上表面和下表面的所有切削刃均具有相同的长度L。

[0007] 诸如专利文献1中的切削刀具等侧表面与上表面和下表面垂直相交的两面使用型负角切削刀具的锐度较低。因此，如图14所示，通过使主切削刃相对于将被工具主体的刀具支承座接纳和支撑的平坦支承表面(其垂直于侧表面)倾斜约θ＝5°至30°(以及通过利用该倾斜增加刀具的轴向前角)来增加锐度。

[0008] 引用列表

[0009] 专利文献

[0010] [专利文献1]日本未审查专利申请公开No.2003-275920

发明内容

[0011] 技术问题

[0012] 对于现有六边形两面使用型刀具(例如上述六边形两面使用型刀具)而言，面铣刀的主切削刃长度较短，并且难以实现扩展主切削刃的切削区域的需求。

[0013] 此外，由于通过使刃角部沿刀具厚度方向突出来使主切削刃倾斜，因此从支承表面到刃角部的顶点的高度H1(参见图14)较大。因此，还存在刃角部容易崩裂的问题。

[0014] 本发明的目的在于，在使主切削刃的长度大于现有两面使用型切削刀具(其一面上具有三个可使用的角部并且具有相同的内切圆直径)的长度的同时提高刃角部的强度。

[0015] 解决技术问题的方案

[0016] 为解决上述问题，根据本发明的切削刀具具有以下结构。

[0017] 也就是说，切削刀具包括：第一表面和第二表面，其均为多边形并且彼此背靠背地设置；与第一表面相连续的侧表面和与第二表面相连续的侧表面；切削刃，其沿着第一表面与侧表面相交处的脊线和第二表面与侧表面相交处的脊线中的每一条脊线形成；支承表面，其形成在第一表面邻接刀具中心的一部分和第二表面邻接刀具中心的一部分中的每一部分中，所述支承表面彼此平行地设置；以及凹部，其将与第一表面相连续的侧表面和与第二表面相连续的侧表面分离。

[0018] 切削刃包括三个角部刃、第一切削刃和第二切削刃，第一切削刃和第二切削刃彼此相连续并且位于各对角部刃之间。

[0019] 第一切削刃的长度大于第二切削刃的长度，第一切削刃的邻接角部刃之一的端部位于比支承表面高的位置，并且第一切削刃的与邻接角部刃的端部相反的端部位于比支承表面低的位置。

[0020] 凹部的横截面、第一表面和第二表面均具有这样的形状：刀具围绕刀具中心旋转120°之前和之后的形状轮廓彼此一致。

[0021] 第一表面和第二表面具有相同的形状，并且第二表面的第二切削刃位于第一表面的第一切削刃所在的角部。

[0022] 本发明还提供了一种使用切削刀具的铣刀，具体而言，铣刀包括：切削刀具；以及工具主体，其包括与切削刀具接触的刀具支承座。刀具支承座具有与切削刀具的支承表面接触的主座面和与切削刀具的凹部的底面接触的座侧表面。

[0023] 本发明的有益效果

[0024] 对于根据本发明的切削刀具而言，与具有相同内切圆直径的现有切削刀具相比，能够提供较长的主切削刃长度。

[0025] 此外，通过减小刃角部从支承表面的突出量能够提高刃角部的强度。

[0026] 此外，与第二表面相连续的侧表面的形状和与第一表面相连续的侧表面的形状不会变得复杂。

[0027] 对于根据本发明的包括切削刀具的铣刀而言，能够在减小切削刀具的尺寸的同时提供与现有切削刀具的长度同等的主切削刃长度，并且还能够提高切削刀具的夹紧精度和夹紧稳定性。

附图说明

[0028] 图1是示出根据本发明的切削刀具的实例的透视图。

[0029] 图2是图1的切削刀具的俯视图。

[0030] 图3是沿图2的箭头A的方向观察到的图1的切削刀具的侧视图。

[0031] 图4是图1的切削刀具的仰视图。

[0032] 图5是沿图2的线I-I截取的局部剖视图。

[0033] 图6是沿图2的线II-II截取的局部剖视图。

[0034] 图7是沿图2的线II-II截取的另一实施例的局部剖视图。

[0035] 图8是示出根据本发明的铣刀的实例的透视图。

[0036] 图9是图8的铣刀的侧视图。

[0037] 图10是图8的铣刀的正视图。

[0038] 图11是沿图10的线III-III截取的局部剖视图。

[0039] 图12是沿图9的线IV-IV截取的局部剖视图。

[0040] 图13是示出现有两面使用型六边形切削刀具的基本形状的俯视图。

[0041] 图14是示出现有两面使用型六边形切削刀具的实例的侧视图，其中用作主切削刃的部分是倾斜的。

具体实施方式

[0042] 在下文中，将参考图1至图12对根据本发明的切削刀具和包括该切削刀具的铣刀进行描述。

[0043] 如图1至图4所示，切削刀具1具有第一表面2和第二表面3，第一表面2和第二表面3均是六边形的，并且具有交替布置的锐角角部和钝角角部。彼此背靠背设置的第一表面2和第二表面3用作前刀面。

[0044] 侧表面4与第一表面2和第二表面3相连续。均与第一表面2和第二表面3中的对应一者相连续的侧表面4以它们之间形成有凹部5的方式彼此分离。

[0045] 凹部5具有底面5a，底面5a包括布置为彼此成角度地相连续的六个平坦表面。底面5a的沿与轴线(其沿着与切削刀具的厚度方向垂直的线延伸)垂直的平面的横截面形状是六边形，该六边形具有长度相等的六条边和锐角与钝角交替布置的角部。

[0046] 第一表面2与侧表面4相交处的脊线和第二表面3与侧表面4相交处的脊线均用作切削刃6。

[0047] 切削刃6包括第一切削刃6a、第二切削刃6b和具有刀尖R的角部刃6c。

[0048] 角部刃6c设置在三个锐角角部中的每一个锐角角部处。第一切削刃6a和第二切削刃6b设置在各对角部刃之间。

[0049] 如图2所示，第一切削刃6a的包括角部刃在内的长度L1大于第二切削刃6b的长度L2。第一切削刃6a从各个角部刃6c的一侧端部以距所述一侧端部较大距离的方式延伸到钝角角部。第二切削刃6b从各个角部刃6c的另一侧端部以距所述另一侧端部较小距离的方式延伸到钝角角部。

[0050] 在第一表面2和第二表面3的邻接刀具中心的部分中形成有支承表面7，支承表面7是平坦的并且彼此平行地延伸。

[0051] 第一切削刃6a沿刃角部的位置变高的方向(沿第一切削刃6a的邻接角部刃6c的一部分变成与支承表面7分离的方向)倾斜。第一切削刃6a的与角部刃6c相反的端部(第一切削刃的邻接钝角角部的端部)位于比支承表面7低的位置(更靠近凹部5)。

[0052] 因此，当使第一切削刃6a的一侧端部与另一侧端部之间的沿刀具厚度方向的高度为图14中的H1时，刃角部从支承表面7的突出量H2(参见图3)小于具有现有形状的切削刀具的突出量。因此，刃强度增加，并且不容易发生刃崩裂。

[0053] 第一表面2、第二表面3、凹部的底面5a和切削刃6均具有这样的形状：刀具围绕刀具中心旋转120°之前和之后的形状轮廓彼此一致。

[0054] 第一表面2和第二表面3具有相同的形状。第一表面2的相位和第二表面3的相位彼此错开，使得第二表面3的第二切削刃6b位于第一表面2的第一切削刃6a所在的角部。

[0055] 因此，实例中的切削刀具1是可转位的，使得第一表面2和第二表面3中的每一个表面的三个切削刃可以互换使用。

[0056] 此外，通过围绕连接角部刃6c的中心与刀具中心的线将切削刀具1旋转180°，切削刀具1以如下方式翻转：旋转之前和之后的第一表面2和第二表面3的轮廓以及底面5a的轮廓彼此一致。因此，也满足两面使用的条件。

[0057] 如果在不存在凹部5的状态下第一表面2的相位和第二表面3的相位彼此错开，则侧表面4将被扭曲，并且扭曲的侧表面将由刀具支承座的座侧表面支撑。因此，切削刀具的侧面和刀具支承座的形状和加工变得复杂，并且刀具支承座所支撑的切削刀具的稳定性很可能降低。

[0058] 相反，实例中的切削刀具具有凹部5，使得邻接第一表面2的侧表面4与邻接第二表面3的侧表面4彼此分离。此外，凹部5的底面5a由未扭曲的平坦表面构成，并且底面由刀具支承座的座侧表面接纳。因此，加工不会变复杂，并且能够提高切削刀具的夹紧精度和夹紧稳定性。

[0059] 如图5和图6所示，关于与第一切削刃6a相连续的侧表面4，通过将侧表面4的邻接角部刃6c的一部分形成为与支承表面7垂直的表面，能够抑制第一切削刃6a的强度的降低。

[0060] 通过如上所述在邻接第一表面2的侧表面4与邻接第二表面3的侧表面4之间形成凹部5来使这两个侧表面4分离，从而将这两个侧表面4形成为未由刀具支承座支撑的表面，如图5所示那样变得还能够使支承表面7与侧表面4的邻接角部刃6c且形成第一切削刃6a的一部分之间的角度为90°，并且能够使支承表面7与侧表面4的远离角部刃6c的一部分(其邻接钝角角部)之间的角度为90°以下。

[0061] 当已用于加工的角部附接在刀具主体上作为限制表面侧时，由于用作限制表面的底面5a和刃侧表面通过凹部5彼此分离，因此即使当角部磨损时，也不会对具有限制表面的接触部造成负面影响(侧表面的磨损不会影响底面5a)。因此，能够提高使用多个角部时附接的稳定性。

[0062] 侧表面4用作主切削刃的后刀面。通过使侧表面4的邻接钝角角部的一部分作为图7所示的倾斜表面或弯曲表面并且使侧表面4的靠近凹部5的一部分定位成比邻接切削刃的一部分更向内侧，能够在邻接钝角角部的部分处提供必要的间隙，邻接钝角角部的部分不可避免地定位成比邻接角部刃的部分更靠近工件。因此，不容易在工具与工件之间发生干涉。

[0063] 在图1、图2和图4中，示出了用于对第一表面2与第二表面3进行区分的识别标记8。即使仅在这些表面中的一个表面上形成识别标识8，也能够对第一表面2与第二表面3进行区分。尽管优选地形成有识别标识8，但识别标记8不是必须的。

[0064] 图8至图12示出了包括切削刀具1的面铣刀的实例。

[0065] 在实例的面铣刀10中，通过利用夹紧螺栓16将切削刀具1附接在工具主体(刀具主体)11上。

[0066] 在工具主体11的端部的外周上，沿周向布置有容屑槽12和刀具支承座13，每个刀具支承座13面向相应的一个容屑槽。

[0067] 刀具支承座13具有主座面13a(参见图12)和两个座侧表面13b、13c(参见图11和图12)。主座面13a具有螺孔17，夹紧螺栓16将拧入到螺孔17中。图11是图10的沿III-III截取的放大剖视图，示出了凹部5的横截面。

[0068] 在图11和图12中，示出了凹陷部13d。凹陷部13d设置为用于避免位于切削刃无助于切削的位置的切削刃的干涉，并且设置为用于避免主座面与座侧表面之间的角部的应力集中。

[0069] 切削刀具1沿如下方向附接在刀具支承座13上：当进行面铣时，第一表面2和第二表面3中的一者(在图中为第一表面2)用作前刀面，并且邻接前刀面的第一切削刃用作主切削刃14以及第二切削刃用作副切削刃15。

[0070] 刀具支承座的主座面13a支撑形成在与前刀面相反的表面中的支承表面(在图中为形成在第二表面3中的支承表面7)。此外，刀具支承座的座侧表面13b、13c支撑凹部的底面5a的形成了90°以下的角度的两个平坦表面。

[0071] 利用具有这种结构的面铣刀10，通过使用尺寸比现有切削刀具的尺寸小的切削刀具，能够提供与现有铣刀的长度相同的主切削刃长度。

[0072] 因此，能够在减小工具主体的刀具支承座的尺寸的同时提高工具主体的刚度，并且能够通过减少切削刀具的材料降低成本。

[0073] 刀具支承座13的座侧表面13b、13c支撑凹部5的未扭曲底面5a，底面5a形成在与第一表面2相连续的侧表面和与第二表面3相连续的侧表面之间。因此，提高了切削刀具的夹紧精度。此外，切削刀具被稳定地支撑，并且提高了夹紧稳定性。

[0074] 根据本发明的切削刀具的形状不限于实例中的六边形形状。例如，当角部刃具有替代刀尖R的倒角时，第一表面和第二表面均具有九个角度。切削刀具可以具有这样的形状。

[0075] 凹部5的底面5a的形状不必是六边形。底面5a的形状可以为任何形状，只要刀具围绕切削刃的刀具中心旋转120°之前和之后的底面的轮廓彼此一致即可。

[0076] 附图标记列表

[0077] 1 切削刀具

[0078] 2 第一表面

[0079] 3 第二表面

[0080] 4 侧表面

[0081] 5 凹部

[0082] 5a 底面

[0083] 6 切削刃

[0084] 6a 第一切削刃

[0085] 6b 第二切削刃

[0086] 6c 角部刃

[0087] 7 支承表面

[0088] 8 识别标记

[0089] 10 面铣刀

[0090] 11 工具主体

[0091] 12 容屑槽

[0092] 13 刀具支承座

[0093] 13a 主座面

[0094] 13b、13c 座侧表面

[0095] 13d 凹陷部

[0096] 14 主切削刃

[0097] 15 副切削刃

[0098] 16 夹紧螺栓

[0099] 17 螺孔