镶刀以及刃尖更换式旋转切削工具

摘要

一种大致平行四边形的镶刀，其在与上表面的一对拐角切削刃相邻的长边棱线以及短边棱线的一部分具有分别向下方倾斜的主切削刃以及副切削刃，主切削刃包括第一～第三直线状切削刃，第一～第三直线状切削刃以第二直线状切削刃位于最外侧的方式，俯视观察时在内侧以钝角的交叉角呈折线状地连结，第一～第三直线状切削刃的前刀面与后刀面形成的楔角β1、β2、β3满足β1＞β2＞β3的关系。

权利要求

1.一种镶刀，其具有：大致平行四边形的上表面和下表面；连接所述上表面和所述下表面的侧面；以及从所述上表面贯通至所述下表面的螺纹贯穿孔，其特征在于，在所述上表面的一对拐角部具有拐角切削刃，在与所述拐角切削刃相邻的长边棱线以及短边棱线的一部分具有分别向下方倾斜的主切削刃以及副切削刃，所述上表面具有所述主切削刃以及所述副切削刃的前刀面，所述侧面具有所述主切削刃以及所述副切削刃的后刀面，所述主切削刃包括第一～第三直线状切削刃，

所述第一～第三直线状切削刃以所述第二直线状切削刃位于最外侧的方式在俯视观察时在内侧以钝角的交叉角呈折线状地连结，所述第一直线状切削刃的前刀面与后刀面形成的楔角β1、所述第二直线状切削刃的前刀面与后刀面形成的楔角β2、以及所述第三直线状切削刃的前刀面与后刀面形成的楔角β3满足β1＞β2＞β3的关系，所述长边棱线具有与所述第三直线状切削刃连结且不存在切削刃的第一连接棱线部以及第二连接棱线部，所述第一连接棱线部在俯视观察时在内侧以钝角与所述第三直线状切削刃连结。

2.根据权利要求1所述的镶刀，其特征在于，

所述主切削刃具有所述长边棱线的全长的1/3～3/4的长度。

3.根据权利要求1所述的镶刀，其特征在于，

所述第一直线状切削刃的长度L1以及所述第二直线状切削刃的长度L2满足L1≤L2的关系。

4.根据权利要求1所述的镶刀，其特征在于，

所述第一连接棱线部的上表面与侧面形成的角度θ1满足θ1＞β1的关系。

5.根据权利要求4所述的镶刀，其特征在于，

同所述第二连接棱线部相接的缺口面与侧面形成的角度θ2满足θ2＞β1 的关系。

6.根据权利要求1所述的镶刀，其特征在于，

所述第一连接棱线部在侧视观察时在点S处与第三直线状切削刃平滑地连结并且呈向上方平缓地凸出的曲线状，所述第二直线状切削刃与所述第三直线状切削刃的连结点R处的所述第二直线状切削刃与垂线的交叉角α3、以及所述第一连接棱线部与所述第三直线状切削刃的连结点S处的所述第一连接棱线部与垂线的交叉角α4满足α3＜α4≤90°的关系。

7.根据权利要求1所述的镶刀，其特征在于，

在所述第一连接棱线部的两端部之间的上表面部形成有所述螺纹贯穿孔一侧高的倾斜面，以使得所述第一连接棱线部的两端部处的上表面与侧面的交叉角大于90°。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的镶刀，其特征在于，在所述上表面设置有倾斜面，该倾斜面以侧视观察时在所述第一连接棱线部的端部S处最高的方式从所述端部S延伸至所述第二连接棱线部的端部U，在所述倾斜面形成有与所述第一连接棱线部以及所述第二连接棱线部相接的缺口面，所述缺口面的宽度以在所述端部S以及所述端部U处大致为0且在所述第一连接棱线部与所述第二连接棱线部的连结点T处达到最大的方式，从所述端部S至所述连结点T连续地增大，从所述连结点T至所述端部U连续地减小。

9.根据权利要求8所述的镶刀，其特征在于，

所述第一连接棱线部与所述第二连接棱线部形成的侧视观察时的角度γ为160～

176°，其中，角度γ定义为直线ST与直线TU的交差角。

10.一种刃尖更换式旋转切削工具，其通过紧固螺钉将权利要求1至9中任一项所述的镶刀装卸自如地固定于镶刀安装座，其特征在于，所述第二直线状切削刃位于最外周，且与旋转轴心O平行。

说明书

镶刀以及刃尖更换式旋转切削工具

技术领域

[0001] 本发明涉及适于难切削材料的切削加工的镶刀、以及装卸自如地安装有该镶刀的刃尖更换式旋转切削工具。

背景技术

[0002] 将超硬合金制镶刀装卸自如地安装于工具主体的刃尖更换式旋转切削工具能够高效率地切削被切削件，但存在由于切削加工负荷造成的切削刃的前刀面以及后刀面的早期的磨损、切削刃的卷刃以及破损，而使镶刀的寿命降低的问题。特别是，在不锈钢、Ni基合金(例如因科耐尔，注册商标)等耐热合金、Ti合金等的难切削材料的切削加工的情况下，镶刀的寿命降低十分明显。为了延长镶刀的寿命，对镶刀提出了各种改进。

[0003] 在日本特开2003-260607号中提出了如下的镶刀，作为能够充分确保刃尖强度并且降低切削阻力的镶刀，如图25所示那样，在大致平行四边形平板状的镶刀主体的角部具有刀尖112，在隔着刀尖112相邻的一对后刀面113、114与上表面形成的棱线上形成有长边侧切削刃115和短边侧切削刃116，长边侧切削刃115随着离开刀尖112而向底面117的方向倾斜，并且从刀尖112起依次由平缓的凸圆弧状切削刃118以及直线状切削刃119构成，凸圆弧状切削刃118具有上段后刀面121以及下段后刀面120。下段后刀面120具有比上段后刀面121大的后角，因此能够在不降低施加有较大的切削加工负荷的凸圆弧状切削刃118的强度的情况下，确保足够的后角。但是，在长边侧切削刃115整体上具有由圆弧状切削刃118以及直线状切削刃119构成的切削刃，因此特别是在直线状切削刃119的部分无法确保足够的强度。另外，在对凸圆弧状切削刃118高精度地进行精加工的情况下，存在加工成本高的问题。

[0004] 在日本特开2008-213078号中提出了如下的镶刀，如图26所示那样，该镶刀具有：在上表面以及侧面具有前刀面202以及后刀面204的大致平 行四边形平板状的镶刀主体
201、在前刀面202与后刀面204之间从拐角切削刃206延伸至钝角拐角部209的平缓的凸曲线状的主切削刃207、为了贯穿紧固螺钉而从上表面贯通至下表面的安装孔205、以及副切削刃208，后刀面204从主切削刃207侧起依次由扭转面部204A、凹曲面部204B以及平面部
204C构成，为了提高切削刃207的强度，凹曲面部204B的曲率半径在中央部比拐角侧大。在该镶刀中，通过扭转面部204A，随着从拐角切削刃206朝向钝角拐角部209而主切削刃207的后角逐渐增大。但是，在上述的主切削刃207中，在切削加工负荷最大的拐角切削刃206附近不具有足够的后角，因此切削刃强度不足。另外，在对凸曲线状的主切削刃207高精度地进行精加工的情况下，存在加工成本高的问题。

[0005] 在日本特开2006-75913号中提出了如下的镶刀，如图27所示那样，在大致等边三角形平板状的镶刀主体301的各拐角切削刃307的一端连结有主切削刃309以及副切削刃310，在上表面302具有主切削刃309以及副切削刃310的前刀面306，并且在侧面具有后刀面
304，主切削刃309由第一以及第二直线状切削刃部309A以及309B构成，副切削刃310由第三直线状切削刃部构成，由此，主切削刃309呈以钝角交叉的多个直线状切削刃部以折线状连结而成的形状。根据上述那样的形状，能够缩短切削刃的全长实现切削阻力的降低、变动抑制，并且还能够通过直线状切削刃的交点实现切屑的分割。但是，对于构成主切削刃309的第一以及第二直线状切削刃309A、309B的后角并未进行任何记载。

发明内容

[0006] 发明要解决的课题

[0007] 因此，本发明的第一目的在于，提供一种防止切削阻力的增大以及变动且切削性良好、并且提高了切削刃的强度的镶刀。

[0008] 本发明的第二目的在于，提供一种装卸自如地安装有上述镶刀的刃尖更换式旋转式切削工具。

[0009] 用于解决课题的手段

[0010] 即，本发明的第一实施方式所涉及的镶刀，其具有：大致平行四边形的上表面和下表面；以及从所述上表面贯通至所述下表面的螺纹贯穿孔， 其特征在于，

[0011] 在所述上表面的一对拐角部具有拐角切削刃，

[0012] 在与所述拐角切削刃相邻的长边棱线以及短边棱线的一部分具有分别向下方倾斜的主切削刃以及副切削刃，

[0013] 所述上表面具有所述主切削刃以及所述副切削刃的前刀面，

[0014] 所述侧面具有所述主切削刃以及所述副切削刃的后刀面，

[0015] 所述主切削刃包括第一～第三直线状切削刃，

[0016] 所述第一～第三直线状切削刃以所述第二直线状切削刃位于最外侧的方式在俯视观察时在内侧以钝角的交叉角呈折线状地连结，

[0017] 所述第一直线状切削刃的前刀面与后刀面形成的楔角β1、所述第二直线状切削刃的前刀面与后刀面形成的楔角β2、以及所述第三直线状切削刃的前刀面与后刀面形成的楔角β3满足β1＞β2＞β3的关系。

[0018] 优选为，所述主切削刃具有所述长边棱线的全长的1/3～3/4的长度。

[0019] 优选为，所述第一直线状切削刃的长度L1以及所述第二直线状切削刃的长度L2满足L1≤L2的关系。

[0020] 优选为，所述长边棱线具有与所述第三直线状切削刃连结且不存在切削刃的第一连接棱线部以及第二连接棱线部，所述第一连接棱线部在俯视观察时在内侧以钝角与所述第三直线状切削刃连结。

[0021] 优选为，所述第一连接棱线部的上表面与侧面形成的角度θ1满足θ1＞β1的关系。

[0022] 优选为，所述第一连接棱线部在侧视观察时在点S处与第三直线状切削刃平滑地连结并且呈向上方平缓地凸出的曲线状，所述第二直线状切削刃与所述第三直线状切削刃的连结点R处的所述第二直线状切削刃与垂线的交叉角α3、以及所述第一连接棱线部与所述第三直线状切削刃的连结点S处的所述第一连接棱线部与垂线的交叉角α4满足α3＜α4≤90°的关系。

[0023] 优选为，同所述第二连接棱线部相接的缺口面与侧面形成的角度θ2满足θ2＞β1的关系。

[0024] 在本发明的第二实施方式所涉及的镶刀中，在所述第一连接棱线部的两端部之间的上表面部形成有所述螺纹贯穿孔一侧高的倾斜面，以使得所述第一连接棱线部的两端部处的上表面与侧面的交叉角大于90°。

[0025] 在本发明的第三实施方式所涉及的镶刀中，

[0026] 在所述上表面设置有倾斜面，该倾斜面以侧视观察时在所述第一连接棱线部的端部S处最高的方式从所述端部S延伸至所述第二连接棱线部的端部U，

[0027] 在所述倾斜面形成有与所述第一连接棱线部以及所述第二连接棱线部相接的缺口面，

[0028] 所述缺口面的宽度以在所述端部S以及所述端部U处大致为0且在所述第一连接棱线部与所述第二连接棱线部的连结点T处达到最大的方式，从所述端部S至所述连结点T连续地增大，从所述连结点T至所述端部U连续地减小。

[0029] 优选为，所述第一连接棱线部与所述第二连接棱线部形成的侧视观察时的角度γ为160～176°，其中，角度γ定义为直线ST与直线TU的交差角。

[0030] 本发明的刃尖更换式旋转切削工具通过利用紧固螺钉将上述镶刀装卸自如地固定于镶刀安装座而成，其特征在于，所述第二直线状切削刃位于最外周，并且与旋转轴心O平行。

[0031] 发明效果

[0032] 本发明的镶刀具有将第一～第三直线状切削刃呈折线状地连结而成的主切削刃，在俯视观察时第二直线状切削刃位于最外侧，并且第一直线状切削刃的前刀面与后刀面形成的楔角β1、第二直线状切削刃的前刀面与后刀面形成的楔角β2、以及第三直线状切削刃的前刀面与后刀面形成的楔角β3满足β1＞β2＞β3的关系，因此即便缩小切削阻力也能够提高主切削刃的强度，能够对难切削材料这种切削负荷较大的被切削件的垂直壁面高品质地进行切削加工。另外，通过将主切削刃设为折线状，能够缩短与被切削件的接触长度，能够抑制热量向镶刀的流入，由此能够实现长寿命化。

[0033] 另外，通过使同第一连接棱线部相接的上表面与侧面的角度θ1大于主切削刃的最大楔角β1，从而主切削刃与第一连接棱线部的连结部S附近的强度提高，因此耐卷刃性提高。

[0034] 通过将主切削刃的长度缩短为长边棱线的全长A的1/3～3/4，能够减小施加于主切削刃的切削阻力，另外能够抑制热量向镶刀的流入。

[0035] 若在与第一以及第二连接棱线部相接的上表面分别形成有缺口面，并且使缺口面的宽度以在第一连接棱线部的端部S以及第二连接棱线部的端部U处大致为0且在第一以及第二连接棱线部的连结点T达到最大的方式，从端部S至连结点T连续地增大，从连结点T至端部U连续地减少，则主切削刃与第一连接棱线部的连结部S附近的强度进一步提高，耐卷刃性进一步提高。

附图说明

[0036] 图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的切削镶刀的立体图。

[0037] 图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的镶刀的俯视图。

[0038] 图3是表示本发明的第一实施方式所涉及的镶刀的侧视图。

[0039] 图4是表示本发明的第一实施方式所涉及的镶刀的主视图。

[0040] 图5是表示本发明的第一实施方式所涉及的镶刀的点M1处的楔角β1’的局部剖视图。

[0041] 图6是表示本发明的第一实施方式所涉及的镶刀的点M2处的楔角β2’的局部剖视图。

[0042] 图7是表示本发明的第一实施方式所涉及的镶刀的点M3处的楔角β3’的局部剖视图。

[0043] 图8是表示本发明的第一实施方式所涉及的镶刀的β1～β4以及θ1～θ3的变化的图表。

[0044] 图9是表示本发明的第一实施方式所涉及的镶刀的点M4处的第一连接棱线部的棱线角θ1’的局部剖视图。

[0045] 图10是表示本发明的第一实施方式所涉及的镶刀的点M5处的第一连接棱线部的棱线角θ2’的局部剖视图。

[0046] 图11是表示图3的圆F所示的部分的切削刃以及第一以及第二连接棱线部的局部放大图。

[0047] 图12是表示本发明的第二实施方式所涉及的镶刀的俯视图。

[0048] 图13是表示本发明的第二实施方式所涉及的镶刀的点M4处的第一连接棱线部的棱线角θ1’的局部剖视图。

[0049] 图14是表示本发明的第二实施方式所涉及的镶刀的β1～β4以及θ1～θ3 的变化的图表。

[0050] 图15是表示本发明的第三实施方式所涉及的切削镶刀的立体图。

[0051] 图16是表示本发明的第三实施方式所涉及的镶刀的俯视图。

[0052] 图17是表示本发明的第三实施方式所涉及的镶刀的侧视图。

[0053] 图18是表示本发明的第三实施方式所涉及的镶刀的主视图。

[0054] 图19是表示本发明的第三实施方式所涉及的镶刀的点M4处的第一连接棱线部的棱线角θ1’的局部剖视图。

[0055] 图20是表示本发明的第三实施方式所涉及的镶刀的点M5处的第一连接棱线部的棱线角θ2’的局部剖视图。

[0056] 图21是表示本发明的第三实施方式所涉及的镶刀的一例的β1～β4以及θ1～θ3的变化的图表。

[0057] 图22是表示本发明的第三实施方式所涉及的镶刀的另一例的β1～β4以及θ1～θ3的变化的图表。

[0058] 图23是本发明的构成刃尖更换式旋转切削工具的工具主体的一例的立体图。

[0059] 图24是表示在图23所示的工具主体上安装本发明的镶刀而成的刃尖更换式旋转切削工具的立体图。

[0060] 图25是表示日本特开2003-260607号所记载的镶刀的侧视图。

[0061] 图26是表示日本特开2008-213078号所记载的镶刀的立体图。

[0062] 图27是表示日本特开2006-75913号所记载的镶刀的立体图。

具体实施方式

[0063] 以下参照附图对本发明的实施方式进行详细说明，若无特别说明则一实施方式的说明也可以应用于其他实施方式。在任一实施方式中对共用的部位标注相同的附图标记。

[0064] [1]镶刀

[0065] 本发明的镶刀优选由超硬合金、陶瓷等硬质材料形成。例如，超硬合金制的镶刀能够通过对以WC粉末以及Co粉末为主要成分的混合粉末进行冲压成形、接着在约1300℃的温度下进行烧结而制造。

[0066] (A)＜第一实施方式＞

[0067] 图1～图4表示本发明的第一实施方式所涉及的镶刀1。该镶刀1具有大致平行四边形的平板状的外形，且具备：对置的上表面2以及下表面3；将上表面2与下表面3连接的一对长侧面4a、4a以及一对短侧面4b、4b；在镶刀1的大致中央部从上表面2贯通至下表面3的螺纹贯穿孔5。镶刀1的下表面3如后述那样为与工具主体的安装座面密接的平面状底面。螺纹贯穿孔5为在通过紧固螺钉38将镶刀1固定于工具主体的镶刀安装座33(参照图23)时供紧固螺钉38贯通的孔。在通过紧固螺钉38的紧固将镶刀1固定于镶刀安装座33时，镶刀1的平坦的下表面3与镶刀安装座33的安装座面34密接。

[0068] 如图2所示那样，上表面2与侧面的棱线6包括：与长侧面4a、4a相接的一对对置的长边棱线6a、6a；以及与短侧面4b、4b相接并且与长边棱线6a、6a交叉的一对对置的短边棱线6b、6b。各长边棱线6a、6a的全长A表示与通过螺纹贯穿孔5的中心C0的中心线H1平行的一对短侧面4b、4b的间隔。

[0069] 如图2所示那样，长边棱线6a、6a与短边棱线6b、6b交叉的四个拐角部分别包括相对于螺纹贯穿孔5的中心C0对称的一对第一圆弧状拐角部7a1、7a2以及一对第二圆弧状拐角部7b1、7b2构成。在各第一圆弧状拐角部7a1、7a2处，长边棱线6a与短边棱线6b以锐角交叉，在各第二圆弧状拐角部7bl、7b2处长边棱线6a与短边棱线6b以钝角交叉。

[0070] (1)切削刃

[0071] 如图2所示那样，在长边棱线6a与短边棱线6b以锐角交叉的各第一圆弧状拐角部7a1、7a2的棱线形成有圆弧状拐角切削刃8，在从拐角切削刃8的一端P延伸的长边棱线6a形成有主切削刃9。另一方面，在长边棱线6a与短边棱线6b以钝角交叉的第二圆弧状拐角部
7bl、7b2的棱线不具备切削刃。各长边棱线6a具有主切削刃9，各短边棱线6b具有副切削刃
15。

[0072] (a)主切削刃

[0073] 主切削刃9为折线状的切削刃，包括：沿长边棱线6a从点P(拐角切削刃8的一端)延伸至点Q的长度L1的第一直线状切削刃10、从点Q延伸至点R的长度L2的第二直线状切削刃11、以及从点R延伸至点S的长 度L3的第三直线状切削刃12。需要说明的是，长度L1、L2、L3为沿着中心线H1的长度。第一直线状切削刃10以拐角切削刃8侧的端部P位于比第二直线状切削刃11侧的端部Q靠螺纹贯穿孔5侧的位置的方式相对于与中心线H1平行的直线H1’向内侧倾斜，在点Q处以钝角的交叉角δ1(螺纹贯穿孔5侧)与第二直线状切削刃11连结。另外，第二直线状切削刃11在点R处以钝角的交叉角δ2(螺纹贯穿孔5侧)与第三直线状切削刃12连结。
第一～第三直线状切削刃10、11、12中的第二直线状切削刃11位于镶刀1的最外侧。

[0074] 最大程度地施加有切削加工负荷的第一直线状切削刃10从拐角切削刃8向外侧倾斜。第一直线状切削刃10相对于直线H1’的倾斜角δ3优选为1.0～3.0°，更优选为1.5～2.5°。

[0075] 优选第一～第三直线状切削刃10、11、12的交叉角δ1、δ2满足δ1≤δ2＜180°的关系。具体地说，交叉角δ1优选为176.1～179.5°，更优选为177.6～178.0°。另外，交叉角δ2优选为
176.1～179.5°，更优选为178.5～178。9°。由以上述这样的交叉角δ1、δ2连接的直线状的第一～第三直线状切削刃10、11、12构成的折线状的主削刃9能够实现由切削加工生成的切屑的分割以及向后方(上方)的稳定的排出，并且能够进一步缩短凸曲线状的主切削刃，还能够减小切削阻力的变动幅度。切屑容易排出，实现了工具主体31、被切削件的加工面的损伤防止。安装了具有上述这样的主切削刃9的镶刀1的刃尖更换式旋转切削工具主要适于被切削件的立壁面，特别是垂直的壁面的切削。

[0076] 如图2所示那样，从第三直线状切削刃12的端部S连续且不具有切削刃的长边棱线部6a1包括：从点S延伸至点T的第一连接棱线部13、从点T延伸至点U(第二拐角部7b1的一端)的第二连接棱线部14。由于第一以及第二连接棱线部13、14不具有切削刃，因此位于比第一～第三直线状切削刃10、11、12靠内侧(中心线H1侧)的位置。

[0077] 在将安装了具有主切削刃9的镶刀1的工具用于被切削件(例如，难切削材料)的立壁的切削加工的情况下，若在长边棱线6a的全长范围内形成有主切削刃9，则施加于主切削刃9的切削加工的负荷过大，导致主切削刃9损伤、或者因颤振而使切削加工面的精度降低。因此，在本发明 的镶刀1中，主切削刃9未在长边棱线6a的全长范围内延伸。

[0078] 优选将第一～第三直线状切削刃10、11、12以折线状连接而成的主切削刃9的长度A1相对于长边棱线6a的全长A满足A1/A＝1/3～3/4的关系。若A1/A超过3/4，则作用于主切削刃9的切削加工负荷过大，存在主切削刃9损伤、发生颤振的可能性。另一方面，若A1/A小于1/3则主切削刃9过短，不仅切削效率降低，而且切削加工负荷过度集中于较短的主切削刃
9。

[0079] 在使用以第二直线状切削刃11与刃尖更换式旋转切削工具的旋转轴心O平行的方式将镶刀1安装于工具主体31的镶刀安装座33的工具而对被切削件的立壁进行切削加工的情况下，(a)在被切削件的立壁的切削加工中主要使用第二直线状切削刃11，(b)三个直线状切削刃10、11、12的旋转轨迹形成为近似于以旋转轴心O为中心的圆筒面的面，因此能够将由三个直线状切削刃10、11、12形成的加工面的高低差抑制得较小，从而进行高精度以及高面品质的切削加工。

[0080] 在对被切削件的立壁高精度地进行切削加工的情况下，可以主要使用三个直线状切削刃10、11、12中的中央的第二直线状切削刃11，因此优选第一直线状切削刃10的长度L1以及第二直线状切削刃11的长度L2满足L1≤L2的关系，第三直线状切削刃12的长度L3为第一直线状切削刃10的长度L1以下。

[0081] 在点S处与第三直线状切削刃12连结的连接棱线6a1包括第一连接棱线部13以及第二连接棱线部14。为了防止不具有切削刃的第一连接棱线部13与被切削件的加工面接触，优选第一连接棱线部13相对于第三直线状切削刃12向内侧(螺纹贯穿孔5一侧)倾斜交叉角δ4。交叉角δ4优选为183～187°，更优选为184～186°。若同样不具有切削刃的第二连接棱线部14相对于第一连接棱线部13向内侧倾斜，则能够更加可靠地防止与被切削件的加工面的接触。优选第二连接棱线部14与第一连接棱线部13的交叉角δ5为165～178°。需要说明的是，优选第一连接棱线部13的长度L4为第三直线状切削刃12的长度L3的90～110％。

[0082] (b)副切削刃

[0083] 如图2所示那样，本发明的镶刀1在短边棱线6b具有从拐角切削刃8 的另一端V延伸的长度L5(沿着短边棱线6b的长度)的副切削刃15。副切削刃15呈直线状或者平缓的凸曲线状。在通过安装了镶刀1的刃尖更换式旋转切削工具对被切削件进行切削加工时，副切削刃15对被切削件的底面进行切削。副切削刃14的另一端W与不具有切削刃的短边棱线部6b1连结，短边棱线部6b1与拐角部7b2(7b1)的一端X连结。副切削刃15具有前刀面20以及后刀面20a。

[0084] (2)镶刀的上表面

[0085] 如图1以及图2所示那样，镶刀1在中央部具有从上表面2贯通至下表面3的螺纹贯穿孔5。螺纹贯穿孔5为用于将镶刀1固定于工具主体31的镶刀安装座33的供紧固螺钉38贯穿的孔。

[0086] 如图1以及图3所示那样，镶刀1的上表面2在各拐角部7a1、7a2、7b1、7b2及其附近区域比中央部(螺纹贯穿孔5的开口部附近)高，从各拐角切削刃8延伸的主切削刃9的第一～第三直线状切削刃10、11、12向下方倾斜(Q点比P点低，R点比Q点低，S点比R点低)，另外，与拐角切削刃8相连的副切削刃15以及短边棱线部6b1也从拐角切削刃8向下方倾斜(点W比点V低，点X比点W低)。因此，拐角切削刃8的前刀面16a、第一直线状切削刃10的前刀面17、第二直线状切削刃11的前刀面18、第三直线状切削刃12的前刀面19、以及副切削刃15的前刀面20朝向中心C0向下方倾斜。需要说明的是，与第三直线状切削刃12连结的第一连接棱线部13也向下方倾斜至点T，而从点T延伸至点U的第二连接棱线部14与下表面3平行。如图1以及图2所示那样，构成上表面2的一部分的平坦的上表面部22a、22b与底面3平行，并且与上述的前刀面相连。

[0087] (3)镶刀的侧面

[0088] 如图3以及图4所示那样，第一拐角部7al具有与拐角切削刃8相接的后刀面16b，与长边棱线6a相接的长侧面4a具有：平坦的约束面23、第一直线状切削刃10的后刀面24、第二直线状切削刃11的后刀面25、第三直线状切削刃12的后刀面26、以及与第一连接棱线部13相接的侧面部27，与短边棱线6b相接的侧面部4b具有副切削刃15的后刀面20a。

[0089] 在将镶刀1固定于工具主体31的镶刀安装座33时，约束面23与镶 刀安装座33的长边约束壁面36(参照图23)牢固地密接。为了增大各直线状切削刃10、11、12的楔角，提高刚性(强度)，第一～第三直线状切削刃10、11、12与约束面23之间的后刀面24、25、26如图4所示那样向镶刀1的外侧倾斜。为了提高第一连接棱线部13的刚性(强度)，侧面部27也向镶刀1的外侧倾斜。需要说明的是，各后刀面24、25、26包括：分别与第一～第三直线状切削刃10、
11、12相接的第一后刀面24a、25a、26a；以及与约束面23相接的弯曲状的第二后刀面24b、
25b、26b。另外，第一连接棱线部13的侧面部27包括第一侧面部27a与第二侧面部27b。

[0090] 如图4所示那样，侧面部4b为副切削刃15的后刀面20a，并且在将镶刀1固定于工具主体31的镶刀安装座33时还作为与镶刀安装座33的短边约束壁面37(参照图23)牢固地密接的约束面而发挥功能。

[0091] (4)楔角、棱线角以及倾斜角

[0092] 在使用镶刀1对被切削件的立壁进行切削加工时，由于施加于主切削刃9的切削加工负荷，从第三直线状切削刃12与第一连接棱线部13的连结部S至第一连接棱线部13应力集中，容易产生较大的磨损。另外，在切削加工中啮入切屑时，在第三直线状切削刃12与第一连接棱线部13的连结部S附近容易产生破损。为了防止上述这样的问题，以如下方式调整本发明的镶刀1的各切削刃的楔角、连接棱线部的棱线角、以及它们的倾斜角。

[0093] (a)主切削刃的楔角

[0094] 如图5～图8所示那样，本发明的镶刀1的特征在于，主切削刃9的楔角从点P至点R连续地(直线地)减小。因此，第一～第三直线状切削刃10、11、12的楔角从点P至点R连续地减小。在此，术语“楔角”是指，各切削刃的正交剖面中的前刀面与后刀面的交叉角。各直线状切削刃的楔角在两端不同，因此为了方便，将拐角切削刃8侧的端部的楔角定义为各直线状切削刃的楔角。

[0095] 将点P处的第一直线状切削刃10的前刀面17与后刀面24(第一后刀面24a)形成的楔角设为β1，将点Q处的第二直线状切削刃11的前刀面18与后刀面25(第二后刀面25a)形成的楔角设为β2，将点R以及点S处的第三直线状切削刃12的前刀面19与后刀面26(第三后刀面26a)形 成的楔角设为β3以及β4。在求取楔角β1、β2、β3以及β4的情况下，首先如图5～图7所示那样，求取点P与点Q的中点M1、点Q与点R的中点M2、点R与点S的中点M3的楔角β1’、β2’、β3’，并在图8中绘出。由图8可知楔角β1、β2、β3以及β4。

[0096] 第一～第三直线状切削刃10、11、12的楔角β1、β2、β3需要满足β1＞β2＞β3的关系。由于通过楔角确保切削刃的强度，因此对于在使用主切削刃9对被切削件的立壁进行切削加工时与被切削件最初接触的第一直线状切削刃10，由于为最大楔角β1因此具有最高的强度。另一方面，第三直线状切削刃12具有最小的楔角β3，因此切削阻力较小能够得到良好的切削性。由此，能够减小由第三直线状切削刃12形成的被切削件的加工面粗糙度，另外能够减少在与被切削件的边界部产生的毛刺。另外，第二直线状切削刃11的楔角β2的大小处于第一直线状切削刃10的楔角β1与第三直线状切削刃12的楔角β3之间，因此第一～第三直线状切削刃10、11、12的切削阻力稳定地变动。在满足β1＞β2＞β3的条件的基础上，具体地说，β1优选为67～82°，β2优选为65～80°，β3优选为63～78°。

[0097] (b)连接棱线部

[0098] 将和第一连接棱线部13相接的上表面部21(参照图2)与侧面部27(参照图3)形成的端部S处的棱线角(相当于楔角)设为θ1，将第二连接棱线部14的上表面部22a(参照图2)与侧面部29(参照图3)形成的端部T以及U处的棱线角(相当于楔角)设为θ2以及θ3。与上述相同，首先求取点S与点T的中点M4、以及点T与点U的中点M5处的棱线角θ1’以及θ2’，并且在图8中绘出。由图8可知棱线角θ1、θ2以及θ3。

[0099] 在图9中表示和第一连接棱线部13相接的上表面部21(参照图2)与侧面部27(参照图3)形成的端部S处的棱线角θ1(相当于楔角)，在图10中表示第二连接棱线部14的上表面部22a(参照图2)与侧面部29(参照图3)形成的端部T处的棱线角θ2(相当于楔角)。在使用主切削刃9对被切削件的立壁进行切削加工时，在第三直线状切削刃12与第一连接棱线部13的连结点S及其附近施加有较大的切削负荷，因此优选第一连接棱线部13的端部S处的棱线角θ1与第一直线状切削刃10的楔角β1满足θ1＞β1的关系。为了满足θ1＞β1的关系，优选将第一连接棱线部13 的上表面部21与水平的上表面部22a设为同一面。由于θ1＞β1，因此第一连接棱线部13的端部S处的棱线角θ1明显大于第三直线状切削刃12的端部S处的楔角β4，能够防止靠近点S的主切削刃9以及第一连接棱线部13的部分的破损等。

[0100] 优选第二连接棱线部14的棱线角θ2与第一直线状切削刃10的楔角β1也满足θ2＞β1的关系。后刀面(侧面)从一方的拐角部7a1朝向另一方的拐角部7b1逐渐向内侧倾斜，因此θ2比θ1稍小。

[0101] 在图8中表示第一直线状切削刃10的端部P处的楔角β1、第二直线状切削刃11的端部Q处的楔角β2以及第三直线状切削刃12的端部R以及S处的最小楔角β3以及β4、第一连接棱线部13的端部S处的棱线角θ1以及第二连接棱线部14的端部T以及U处的棱线角θ2以及θ3。在图8所示的例子中，β1为68°，β2为66°，β3为64°，β4(第三直线状切削刃12的端部S处的楔角)为62°。另外，θ1为88°，θ2为85°。

[0102] (c)第三直线状切削刃以及第一连接棱线部的倾斜角

[0103] 若点S处有棱角则容易因切削加工负荷而产生破损等，因此优选如图11所示那样第三直线状切削刃12与第一连接棱线部13在端部S处平滑地连结，且优选第一连接棱线部13为平缓的凸曲线状或者圆弧状(以下，统一称作“凸曲线状”)。如图11所示那样，第三直线状切削刃12在点R处相对于垂线H3(与镶刀1的下表面3正交)倾斜角度α3，第一连接棱线部13在点S处相对于垂线H4倾斜角度α4。需要说明的是，倾斜角α4为如图11所示那样端部S处的第一连接棱线部13的切线与垂线H4形成的交叉角。

[0104] 优选为，第一连接棱线部13在点S处与第三直线状切削刃12平滑地连结且呈向上方平缓凸出的曲线状，并且端部S处的倾斜角α4相对于第三直线状切削刃12的点R处的倾斜角α3，满足α3＜α4≤90°的关系。若倾斜角α4超过90°，则第三直线状切削刃12与第一连接棱线部13的连接部S成为有棱角的形状，在此容易产生卷刃。

[0105] 若第一连接棱线部13呈向上方平缓凸出的曲线状，则不会使连结点S有棱角，与将第一连接棱线部13的部分设为直线状的情况相比能够将第一连接棱线部13加厚，因此第一连接棱线部13的强度提高，能够防止连 结点S附近的卷刃的发生。若与第一连接棱线部13相接的上表面部21也向上方平缓地凸出，则能够进一步提高第一连接棱线部13的强度。如图11所示那样，在平缓的上方凸曲线状的第一连接棱线部13呈圆弧状的情况下，优选其半径r1为长边棱线6a的全长A的1/3～2倍。

[0106] 平缓的上方凸曲线状的第一连接棱线部13与第二连接棱线部14的连结点T有棱角，因此如图11所示那样，优选通过微小半径r2(例如，1.0mm左右)的圆弧将第一连接棱线部13与第二连接棱线部14平滑地连结。另外，虽然在图11中未图示，但优选第一直线状切削刃10的两端部P、Q处的倾斜角α1、α2(第一直线状切削刃10与垂线的交叉角)与倾斜角α3相等，以使主切削刃9以相同的角度向下方倾斜。

[0107] (B)＜第二实施方式＞

[0108] 如图12以及图13所示那样，第二实施方式的镶刀101的特征在于，在第一连接棱线部13的两端部S、T之间的上表面部形成有螺纹贯穿孔5一侧较高的倾斜面21a，以使得第一连接棱线部13的两端部S、T处的上表面与侧面的交叉角大于90°。点S处的第一连接棱线部13的倾斜面21a与侧面部27(第一侧面部27a)的交叉角(棱线角)θ1如图14所示那样大于
90°。具体地说，棱线角θ1优选为100°≤θ1≤120°，更优选为105～115°。在第二实施方式中，后刀面(侧面)也从一方的拐角部7al朝向另一方的拐角部7b1逐渐向内侧倾斜，因此，θ2比θ1稍小。在图14所示的例子中，β1～β4与图8相同，而θ1为110°，θ2为108°。由于较大的棱线角θ1，点S附近的第一连接棱线部13被进一步强化，对于因切屑的啮入造成的卷刃，抵抗力增大。

[0109] (C)＜第三实施方式＞

[0110] 图15～图18表示本发明的第三实施方式所涉及的镶刀201。该镶刀201的特征在于，为了提高从端部S延伸的第一连接棱线部13以及第二连接棱线部14的强度，(a)将上表面部22a设为在点S最高且在点U最低的倾斜面，并且(b)在上表面部22a形成有与第一以及第二连接棱线部13、14相接的缺口面。上表面部22a在侧视观察时(图17)倾斜，但在图16的横向上与底面平行。除上述点(a)以及(b)以外，第三实施方式的镶刀201与第一实施方式的镶刀1相同，因此以下仅对上述点进行 详细说明。

[0111] 以与第一以及第二连接棱线部13、14相接的方式形成于上表面部22a的缺口面包括：与第一连接棱线部13相接的缺口面部13a；以及与第二连接棱线部14相接的缺口面部14a。缺口面部13a的宽度K1在最高的端部S处大致为0，朝向端部T连续增大，在端部T处达到最大。在端部T，缺口面部13a的宽度K1与缺口面部14a的宽度K2相等。缺口面部14a的宽度K2从端部T朝向端部U而连续变窄，在最低的端部U大致为0。

[0112] 缺口面部13a的宽度K1在端部S大致为0，因此第一连接棱线部13在端部S形成为最厚，与之相应地形成为高强度。因此，在使用主切削刃9对难切削材料进行立壁的切削加工时，即便存在切屑的啮入，也能够显著提高耐卷刃性。另外，通过使端部T处的缺口面部14a的宽度K2值与缺口面部13a的宽度K1值相等，从而缺口面增大，因此能够抑制切屑的啮入。

[0113] 当将第一连接棱线部13与第二连接棱线部14形成的侧视观察时的角度(缺口角)γ定义为直线ST与直线TU的交叉角，则γ优选为160～176°，更优选为165～171°。

[0114] 如图19～图22所示那样，优选第一连接棱线部13的缺口面部13a与侧面部27形成的点S处的棱线角θ1满足θ1＞β1的关系。另外，优选第二连接棱线部14的缺口面部14a与侧面部29形成的点T处的棱线角θ2也满足θ2＞β1的关系。对于θ1与θ2的关系，既可以如图21所示那样为θ1＞θ2，也可以如图22所示那样为θ2＞θ1。在图21所示的情况下，θ1优选为105～120°，θ2优选为100～110°。在图22所示的情况下，θ1优选为105～120°，θ2优选为110～120°。第二连接棱线部14的缺口面部14a与侧面部29形成的点U处的角度θ3并未特别限定，只要在100～120°的范围内即可。

[0115] 通过满足θ1＞β1的关系，能够将第一连接棱线部13的点S附近的强度维持为较高。另外，通过满足θ2＞β1的关系，能够将第二连接棱线部14的点T附近的强度维持为较高。通过满足θ1＞β1以及θ2＞β1的关系，从而第一以及第二连接棱线部13、14的整体被高强度化，能够防止破损等的发生。

[0116] 根据缺口面部13a、14a的横向倾斜角，如图19以及图20所示那样 第一以及第二连接棱线部13、14的棱线角θ1、θ2改变。因此，只需根据所希望的棱线角θ1、θ2，来确定缺口面部13a、14a的横向倾斜角即可。

[0117] 如上述那样，本发明的任一实施方式的镶刀1、2均为拐角型，若固定于镶刀安装座33的镶刀1的一方的拐角切削刃8及其两侧的主切削刃9以及副切削刃15的任一方因切削加工而磨损，则可以解除向镶刀安装座33的固定而将镶刀1旋转180°后重新安装，从而使用未使用的拐角切削刃8及其两侧的主切削刃9以及副切削刃15。

[0118] [2]刃尖更换式旋转切削工具

[0119] 装卸自如地安装有本发明的镶刀1的刃尖更换式旋转切削工具可以采用任意的刃径，例如可以为8mm以上。如图23所示那样，构成刃尖更换式旋转切削工具的工具主体31具有刀柄部32以及多个镶刀安装座33，各镶刀安装座33具有：供镶刀1的下表面3密接的平坦的安装座面34；形成于安装座面34的螺纹孔35，以便供固定镶刀1的紧固螺钉38(参照图24)螺合；供镶刀1的长侧面抵接的长边约束壁面36；以及供镶刀1的短侧面抵接的短边约束壁面37。图23所示的附图标记O为刃尖更换式旋转切削工具30的旋转中心轴。

[0120] 图24表示将镶刀1固定于图23所示的工具主体31而成的刃尖更换式旋转切削工具30。附图标记Y表示安装于加工机的刃尖更换式旋转切削工具30的旋转方向。在刃尖更换式旋转切削工具30中，镶刀1的主切削刃9位于工具主体31的外周侧，副切削刃15位于工具主体31的前端面侧。

[0121] 图24所示的刃尖更换式旋转切削工具30具有三个镶刀安装座33，镶刀安装座33的数量不限，能够根据工具主体31的刃径而设为2～5个。在刃尖更换式旋转切削工具30中，通过将各镶刀1的轴向前角增大为18±3°左右，能够减小难切削材料的切削阻力。

[0122] 在通过紧固螺钉38将本发明的镶刀1固定于镶刀安装座33时，优选构成主切削刃9的三个直线状切削刃10、11、12中的第二直线状切削刃11与旋转轴心O平行且位于工具主体31的最外周。为此，适当调整镶刀1的各部的形状以及尺寸。

[0123] 在使用刃尖更换式旋转切削工具30对被切削件的立壁进行切削加工 时，能够将第二直线状切削刃11作为主要的切削刃来使用，因此能够使被切削件的加工面良好，并且能够减小切削阻力。此外，通过使主切削刃9为以折线状连接三个直线状切削刃10、11、12而成的结构，从而由切削加工生成的切屑被分割，而被良好地排出。

[0124] 通常使用图像检测装置等确认安装于镶刀安装座33的镶刀1的安装位置是否正确，但在本发明的刃尖更换式旋转切削工具30中，第二直线状切削刃11与旋转轴心O平行，因此确认作业较为容易。另外，由于第二直线状切削刃11与旋转轴心O平行，因此容易通过安装有刃尖更换式旋转切削工具30的NC控制的加工机进行切削工具30的动作控制，并且还简化了NC控制用程序。

[0125] 附图标记说明

[0126] 1、101：镶刀

[0127] 2：上表面

[0128] 3：下表面

[0129] 4a：长侧面

[0130] 4b：短侧面

[0131] 5：螺纹贯穿孔

[0132] 6：棱线

[0133] 6a：长边棱线

[0134] 6a1：不具有切削刃的长边棱线部

[0135] 6b：短边棱线

[0136] 6b1：不具有切削刃的短边棱线部

[0137] 7a1、7a2、7b1、7b2：拐角部

[0138] 8：拐角切削刃

[0139] 9：主切削刃

[0140] 10：第一直线状切削刃

[0141] 11：第二直线状切削刃

[0142] 12：第三直线状切削刃

[0143] 13：第一连接棱线部

[0144] 13a：与第一连接棱线部相接的缺口面部

[0145] 14：第二连接棱线部

[0146] 14a：与第二连接棱线部相接的缺口面部

[0147] 15：副切削刃

[0148] 16a：拐角切削刃的前刀面

[0149] 16b：拐角切削刃的后刀面

[0150] 17：第一直线状切削刃的前刀面

[0151] 18：第二直线状切削刃的前刀面

[0152] 19：第三直线状切削刃的前刀面

[0153] 20：副切削刃的前刀面

[0154] 20a：副切削刃的后刀面

[0155] 21：与第一连接棱线部相接的上表面部

[0156] 22a、22b：平坦的上表面部

[0157] 23：平坦的约束面

[0158] 24：第一直线状切削刃的后刀面

[0159] 24a：第一直线状切削刃的第一后刀面

[0160] 24b：第一直线状切削刃的第二后刀面

[0161] 25：第二直线状切削刃的后刀面

[0162] 25a：第二直线状切削刃的第一后刀面

[0163] 25b：第二直线状切削刃的第二后刀面

[0164] 26：第三直线状切削刃的后刀面

[0165] 26a：第三直线状切削刃的第一后刀面

[0166] 26b：第三直线状切削刃的第二后刀面

[0167] 27：与第一连接棱线部相接的侧面部

[0168] 27a：第一连接棱线部的第一后刀面

[0169] 27b：第一连接棱线部的第二后刀面

[0170] 29：与第二连接棱线部相接的侧面部

[0171] 30：刃尖更换式旋转切削工具

[0172] 31工具主体

[0173] 32刀柄部

[0174] 33：镶刀安装座

[0175] 34：安装座面

[0176] 35螺纹孔

[0177] 36：长边约束壁面

[0178] 37：短边约束壁面

[0179] 38：紧固螺钉

[0180] A：长边棱线的全长

[0181] A1：主切削刃的长度

[0182] B：短边棱线的全长

[0183] C0：螺纹贯穿孔的中心

[0184] H3、H4、H5：与镶刀的下表面正交的直线(垂线)

[0185] K1：与第一连接棱线部相接的缺口面的宽度

[0186] K2：与第二连接棱线部相接的缺口面的宽度

[0187] L1：第一直线状切削刃的长度

[0188] L2：第二直线状切削刃的长度

[0189] L3：第三直线状切削刃的长度

[0190] L4：第一连接棱线部的长度

[0191] L5：副切削刃的长度

[0192] O：刃尖更换式旋转切削工具的旋转轴心

[0193] O1：圆弧状的第一连接棱线部的圆的中心

[0194] P、Q、R、S、T、U、V、W、X：直线状切削刃以及连接棱线部的端部(连结点)[0195] Y：刃尖更换式旋转切削工具的旋转方向

[0196] r1：第一连接棱线部的圆弧的半径

[0197] r2：端部T的圆弧的半径

[0198] α3：端部R处的第三直线状切削刃与垂线H3形成的交叉角(倾斜角)

[0199] α4：端部S处的第四直线状切削刃与垂线H4形成的交叉角(倾斜角)

[0200] β1：第一直线状切削刃的点P处的楔角

[0201] β2：第二直线状切削刃的点Q处的楔角

[0202] β3：第三直线状切削刃的点R处的楔角

[0203] β4：第三直线状切削刃的点S处的楔角

[0204] δ1：第一直线状切削刃与第二直线状切削刃的交叉角(螺纹贯穿孔侧)

[0205] δ2：第二直线状切削刃与第三直线状切削刃的交叉角(螺纹贯穿孔侧)

[0206] δ3：第一直线状切削刃与直线H1’的交叉角

[0207] δ4：第三直线状切削刃与第一连接棱线部的交叉角(螺纹贯穿孔侧)

[0208] δ5：第一连接棱线部与第二连接棱线部的交叉角(螺纹贯穿孔侧)

[0209] θ1：第一连接棱线部的点S处的棱线角

[0210] θ2：第二连接棱线部的点T处的棱线角

[0211] θ3：第二连接棱线部的点U处的棱线角