切削刀片及可转位刀片式旋转切削工具转让专利

申请号 : CN201780039479.1

文献号 : CN109414771B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 小林由幸高桥勇人当麻昭次郎

申请人 : 三菱日立工具株式会社

摘要 :

切削刀片(5)具备切削刃部(4),切削刃部(4)具备:底切削刃(11),呈朝向中心轴(C)方向的前端侧凸出的圆弧形状;外周切削刃(9),呈朝向径向外侧凸出的圆弧形状;和刀头圆弧半径切削刃(13),用于将底切削刃(11)的径向外端和外周切削刃(9)的中心轴(C)方向的前端相连,并且呈朝向前端外周侧凸出的圆弧形状。底切削刃(11)和外周切削刃(9)被形成为以假想直线(VL)为对称轴彼此线对称的形状,其中,该假想直线(VL)经过刀头圆弧半径切削刃(13)的圆弧中心点(O)且以45°的角度(α)与中心轴(C)交叉。

权利要求 :

1.一种切削刀片,能够装卸地安装到形成于绕中心轴旋转的工具主体的前端部的安装座上,所述切削刀片的特征在于,具备:板状的刀片主体;和

形成于所述刀片主体上的切削刃部,

所述切削刃部具备:

底切削刃,配置在所述刀片主体的所述中心轴方向的前端部且沿与所述中心轴正交的径向延伸,并且呈朝向所述中心轴方向的前端侧凸出的圆弧形;

所述底切削刃的前刀面;

外周切削刃,配置在所述刀片主体的所述径向的外端部且沿所述中心轴方向延伸,并且呈朝向所述径向的外侧凸出的圆弧形;

所述外周切削刃的前刀面;

刀头圆弧半径切削刃,用于将所述底切削刃的所述径向的外端和所述外周切削刃的所述中心轴方向的前端相连,并且呈朝向前端外周侧凸出的圆弧形状;和所述刀头圆弧半径切削刃的前刀面,从正面观察所述刀头圆弧半径切削刃的前刀面时,所述底切削刃和所述外周切削刃被形成为以假想直线为对称轴彼此线对称的形状,其中,所述假想直线经过所述刀头圆弧半径切削刃的圆弧中心点且随着从该圆弧中心点朝向所述径向的内侧而朝向所述中心轴方向的基端侧延伸,所述假想直线以45°的角度与所述中心轴交叉,所述底切削刃的曲率半径及所述外周切削刃的曲率半径设定为大于所述切削刃部的旋转轨迹的最大直径的1/2,所述刀头圆弧半径切削刃的曲率半径设定为小于所述切削刃部的旋转轨迹的最大直径的1/2。

2.根据权利要求1所述的切削刀片,其特征在于,在所述刀片主体上形成有沿厚度方向贯通该刀片主体的螺钉插通孔,所述螺钉插通孔的孔中心位于所述假想直线上。

3.根据权利要求1所述的切削刀片,其特征在于,所述底切削刃的前刀面、所述外周切削刃的前刀面及所述刀头圆弧半径切削刃的前刀面形成在同一平面上。

4.根据权利要求1所述的切削刀片,其特征在于,从正面观察所述刀头圆弧半径切削刃的前刀面时,当经过所述底切削刃中的所述中心轴方向的前端且沿所述径向延伸的直线为径向基准线,所述刀头圆弧半径切削刃与所述底切削刃的边界点上的切线为第一切线,所述刀头圆弧半径切削刃与所述外周切削刃的边界点上的切线为第二切线时,形成在所述第一切线与所述径向基准线之间的角度θ1为12~25°,形成在所述第二切线与所述径向基准线之间的角度θ2为(90°-θ1)°。

5.根据权利要求1所述的切削刀片,其特征在于,所述刀头圆弧半径切削刃的曲率半径为所述底切削刃的曲率半径及所述外周切削刃的曲率半径的33%以下。

6.根据权利要求1所述的切削刀片,其特征在于,所述外周切削刃的螺旋角具有正值,

在所述刀头圆弧半径切削刃与所述外周切削刃的边界点上的所述刀头圆弧半径切削刃的轴向前角具有正值,在所述刀头圆弧半径切削刃与所述底切削刃的边界点上的所述刀头圆弧半径切削刃的轴向前角具有正值。

7.一种切削刀片,能够装卸地安装到形成于绕中心轴旋转的工具主体的前端部的安装座上,所述切削刀片的特征在于,具备:板状的刀片主体;和

形成于所述刀片主体上的切削刃部,

所述切削刃部具备:

底切削刃,配置在所述刀片主体的所述中心轴方向的前端部且沿与所述中心轴正交的径向延伸,并且呈朝向所述中心轴方向的前端侧凸出的圆弧形状;

所述底切削刃的前刀面;

外周切削刃,配置在所述刀片主体的所述径向的外端部且沿所述中心轴方向延伸,并且呈朝向所述径向的外侧凸出的圆弧形状;

所述外周切削刃的前刀面;

刀头圆弧半径切削刃,用于将所述底切削刃的所述径向的外端和所述外周切削刃的所述中心轴方向的前端相连,并且呈朝向前端外周侧凸出的圆弧形状;和所述刀头圆弧半径切削刃的前刀面,所述底切削刃的曲率半径和所述外周切削刃的曲率半径彼此相同,所述底切削刃的曲率半径及所述外周切削刃的曲率半径被设定为大于所述切削刃部的旋转轨迹的最大直径的1/2,所述刀头圆弧半径切削刃的曲率半径被设定为小于所述切削刃部的旋转轨迹的最大直径的1/2,从正面观察所述刀头圆弧半径切削刃的前刀面时,当经过所述底切削刃中的所述中心轴方向的前端且沿所述径向延伸的直线为径向基准线,经过所述外周切削刃中的所述径向的外端且沿所述中心轴方向延伸的直线为中心轴方向基准线,所述刀头圆弧半径切削刃与所述底切削刃的边界点上的切线为第一切线,所述刀头圆弧半径切削刃与所述外周切削刃的边界点上的切线为第二切线,用直线将所述第一切线与所述径向基准线的交点、所述第一切线与所述中心轴方向基准线的交点及所述径向基准线与所述中心轴方向基准线的交点彼此相连而形成的直角三角形为第一直角三角形,用直线将所述第二切线与所述中心轴方向基准线的交点、所述第二切线与所述径向基准线的交点及所述径向基准线与所述中心轴方向基准线的交点彼此相连而形成的直角三角形为第二直角三角形时,所述第一直角三角形和所述第二直角三角形彼此全等。

8.根据权利要求7所述的切削刀片,其特征在于,在所述刀片主体上形成有沿厚度方向贯通该刀片主体的螺钉插通孔,所述螺钉插通孔的孔中心位于假想直线上,所述假想直线经过所述径向基准线与所述中心轴方向基准线的交点和所述刀头圆弧半径切削刃的圆弧中心点。

9.根据权利要求7所述的切削刀片,其特征在于,所述底切削刃的前刀面、所述外周切削刃的前刀面及所述刀头圆弧半径切削刃的前刀面形成在同一平面上。

10.根据权利要求7所述的切削刀片,其特征在于,从正面观察所述刀头圆弧半径切削刃的前刀面时,当经过所述底切削刃中的所述中心轴方向的前端且沿所述径向延伸的直线为径向基准线,所述刀头圆弧半径切削刃与所述底切削刃的边界点上的切线为第一切线,所述刀头圆弧半径切削刃与所述外周切削刃的边界点上的切线为第二切线时,形成在所述第一切线与所述径向基准线之间的角度θ1为12~25°,形成在所述第二切线与所述径向基准线之间的角度θ2为(90°-θ1)°。

11.根据权利要求7所述的切削刀片,其特征在于,所述刀头圆弧半径切削刃的曲率半径为所述底切削刃的曲率半径及所述外周切削刃的曲率半径的33%以下。

12.根据权利要求7所述的切削刀片,其特征在于,所述外周切削刃的螺旋角具有正值,

在所述刀头圆弧半径切削刃与所述外周切削刃的边界点上的所述刀头圆弧半径切削刃的轴向前角具有正值,在所述刀头圆弧半径切削刃与所述底切削刃的边界点上的所述刀头圆弧半径切削刃的轴向前角具有正值。

13.一种可转位刀片式旋转切削工具,具备:绕中心轴旋转的工具主体;

形成于所述工具主体的前端部的安装座;和能够装卸地安装到所述安装座上的切削刀片,所述可转位刀片式旋转切削工具的特征在于,作为所述切削刀片使用权利要求1所述的切削刀片。

14.一种可转位刀片式旋转切削工具,具备:绕中心轴旋转的工具主体;

形成于所述工具主体的前端部的安装座;和能够装卸地安装到所述安装座上的切削刀片,所述可转位刀片式旋转切削工具的特征在于,作为所述切削刀片使用权利要求7所述的切削刀片。

说明书 :

切削刀片及可转位刀片式旋转切削工具

技术领域

[0001] 本发明涉及一种适合对工件实施端面切削加工(平面加工)或侧面切削加工(立壁面加工)等的切削刀片及安装有该切削刀片的可转位刀片式旋转切削工具。
[0002] 本申请基于2016年6月27日在日本申请的专利申请2016-126975号要求优先权,并且在此援引其内容。

背景技术

[0003] 以往,例如已知有如下述专利文献1、2所记载的整体式立铣刀。这种立铣刀具备绕中心轴旋转的刀柄和形成于刀柄的前端部分的切削刃部。另外,在切削刃部中的中心轴方向的前端部配置有呈朝向前端侧突出的圆弧形状的底切削刃,在径向外端部配置有呈朝向径向外侧突出的圆弧形状的外周切削刃。
[0004] 并且,在对工件实施端面切削加工(平面加工)时使用底切削刃,在对工件实施侧面切削加工(立壁面加工)时使用外周切削刃。
[0005] 专利文献1:日本专利公表2010-520064号公报
[0006] 专利文献2:日本专利公开2007-152502号公报
[0007] 然而,上述现有的立铣刀具有以下问题。
[0008] 难以将在对工件实施端面切削时通过由底切削刃进行切削而赋予到加工面上的车削刀纹(加工刀纹、加工痕)和在对工件实施侧面切削加工时通过由外周切削刃进行切削而赋予到加工面上的车削刀纹精加工为彼此相同的性状。即,根据工件的加工部位和形状,切削加工后的加工面的性状不均匀,从而无法在精加工和半精加工等中使加工面整体的加工精度均匀。

发明内容

[0009] 本发明是鉴于这种情况而提出的,其目的是提供一种切削刀片及使用该切削刀片的可转位刀片式旋转切削工具,该切削刀片及使用该切削刀片的可转位刀片式旋转切削工具能够与工件的加工部位和形状无关地实施切削加工并使加工面的性状均匀。
[0010] 本发明的一方式涉及一种切削刀片,所述切削刀片能够装卸地安装到形成于绕中心轴旋转的工具主体的前端部的安装座上,所述切削刀片的特征在于,具备:
[0011] 板状的刀片主体;和
[0012] 形成于所述刀片主体上的切削刃部,
[0013] 所述切削刃部具备:
[0014] 底切削刃,配置在所述刀片主体的所述中心轴方向的前端部且沿与所述中心轴正交的径向延伸,并且呈朝向所述中心轴方向的前端侧凸出的圆弧形;
[0015] 所述底切削刃的前刀面;
[0016] 外周切削刃,配置在所述刀片主体的所述径向的外端部且沿所述中心轴方向延伸,并且呈朝向所述径向的外侧凸出的圆弧形;
[0017] 所述外周切削刃的前刀面;
[0018] 刀头圆弧半径切削刃,用于将所述底切削刃的所述径向的外端和所述外周切削刃的所述中心轴方向的前端相连,并且呈朝向前端外周侧凸出的圆弧形状;和
[0019] 所述刀头圆弧半径切削刃的前刀面,
[0020] 从正面观察所述刀头圆弧半径切削刃的前刀面时,
[0021] 所述底切削刃和所述外周切削刃被形成为以假想直线为对称轴彼此线对称的形状,其中,所述假想直线经过所述刀头圆弧半径切削刃的圆弧中心点且随着从该圆弧中心点朝向所述径向的内侧而朝向所述中心轴方向的基端侧延伸,所述假想直线以45°的角度与所述中心轴交叉,
[0022] 所述底切削刃的曲率半径及所述外周切削刃的曲率半径设定为大于所述切削刃部的旋转轨迹的最大直径的1/2,
[0023] 所述刀头圆弧半径切削刃的曲率半径设定为小于所述切削刃部的旋转轨迹的最大直径的1/2。
[0024] 另外,本发明的一方式涉及一种切削刀片,所述切削刀片能够装卸地安装到形成于绕中心轴旋转的工具主体的前端部的安装座上,所述切削刀片的特征在于,具备:
[0025] 板状的刀片主体;和
[0026] 形成于所述刀片主体上的切削刃部,
[0027] 所述切削刃部具备:
[0028] 底切削刃,配置在所述刀片主体的所述中心轴方向的前端部且沿与所述中心轴正交的径向延伸,并且呈朝向所述中心轴方向的前端侧凸出的圆弧形状;
[0029] 所述底切削刃的前刀面;
[0030] 外周切削刃,配置在所述刀片主体的所述径向的外端部且沿所述中心轴方向延伸,并且呈朝向所述径向的外侧凸出的圆弧形状;
[0031] 所述外周切削刃的前刀面;
[0032] 刀头圆弧半径切削刃,用于将所述底切削刃的所述径向的外端和所述外周切削刃的所述中心轴方向的前端相连,并且呈朝向前端外周侧凸出的圆弧形状;和
[0033] 所述刀头圆弧半径切削刃的前刀面,
[0034] 所述底切削刃的曲率半径和所述外周切削刃的曲率半径彼此相同,
[0035] 所述底切削刃的曲率半径及所述外周切削刃的曲率半径设定为大于所述切削刃部的旋转轨迹的最大直径的1/2,
[0036] 所述刀头圆弧半径切削刃的曲率半径设定为小于所述切削刃部的旋转轨迹的最大直径的1/2,
[0037] 从正面观察所述刀头圆弧半径切削刃的前刀面时,
[0038] 当经过所述底切削刃中的所述中心轴方向的前端且沿所述径向延伸的直线为径向基准线,
[0039] 经过所述外周切削刃中的所述径向的外端且沿所述中心轴方向延伸的直线为中心轴方向基准线,
[0040] 所述刀头圆弧半径切削刃与所述底切削刃的边界点上的切线为第一切线,[0041] 所述刀头圆弧半径切削刃与所述外周切削刃的边界点上的切线为第二切线,[0042] 用直线将所述第一切线与所述径向基准线的交点、所述第一切线与所述中心轴方向基准线的交点及所述径向基准线与所述中心轴方向基准线的交点彼此相连而形成的直角三角形为第一直角三角形,
[0043] 用直线将所述第二切线与所述中心轴方向基准线的交点、所述第二切线与所述径向基准线的交点及所述径向基准线与所述中心轴方向基准线的交点彼此相连而形成的直角三角形为第二直角三角形时,
[0044] 所述第一直角三角形和所述第二直角三角形彼此全等。
[0045] 另外,本发明的一方式涉及一种可转位刀片式旋转切削工具,具备:绕中心轴旋转的工具主体;形成于所述工具主体的前端部的安装座;和能够装卸地安装到所述安装座上的切削刀片,所述可转位刀片式旋转切削工具的特征在于,作为所述切削刀片使用上述切削刀片。
[0046] 另外,在上述切削刀片中,优选在所述刀片主体上形成有沿厚度方向贯通该刀片主体的螺钉插通孔,所述螺钉插通孔的孔中心位于所述假想直线上。
[0047] 另外,在上述切削刀片中,优选在所述刀片主体上形成有沿厚度方向贯通该刀片主体的螺钉插通孔,所述螺钉插通孔的孔中心位于假想直线上,所述假想直线经过所述径向基准线与所述中心轴方向基准线的交点和所述刀头圆弧半径切削刃的圆弧中心点。
[0048] 另外,在上述切削刀片中,优选所述底切削刃的前刀面、所述外周切削刃的前刀面及所述刀头圆弧半径切削刃的前刀面形成在同一平面上。
[0049] 另外,在上述切削刀片中,
[0050] 优选从正面观察所述刀头圆弧半径切削刃的前刀面时,
[0051] 当经过所述底切削刃中的所述中心轴方向的前端且沿所述径向延伸的直线为径向基准线,所述刀头圆弧半径切削刃与所述底切削刃的边界点上的切线为第一切线,所述刀头圆弧半径切削刃与所述外周切削刃的边界点上的切线为第二切线时,
[0052] 形成在所述第一切线与所述径向基准线之间的角度θ1为12~25°,
[0053] 形成在所述第二切线与所述径向基准线之间的角度θ2为(90°-θ1)°。
[0054] 另外,在上述切削刀片中,优选所述刀头圆弧半径切削刃的曲率半径为所述底切削刃的曲率半径及所述外周切削刃的曲率半径的33%以下。
[0055] 另外,在上述切削刀片中,
[0056] 优选所述外周切削刃的螺旋角具有正值,
[0057] 在所述刀头圆弧半径切削刃与所述外周切削刃的边界点上的所述刀头圆弧半径切削刃的轴向前角具有正值,
[0058] 在所述刀头圆弧半径切削刃与所述底切削刃的边界点上的所述刀头圆弧半径切削刃轴向前角具有正值。
[0059] 根据本发明的切削刀片及可转位刀片式旋转切削工具,能够与工件的加工部位和形状无关地实施切削加工并使加工面的性状均匀。因此,在精加工和半精加工等中能够在整个加工面上获得优良的加工面精度。

附图说明

[0060] 图1是表示本发明的一实施方式所涉及的可转位刀片式旋转切削工具的立体图。
[0061] 图2是可转位刀片式旋转切削工具的俯视图。
[0062] 图3是可转位刀片式旋转切削工具的侧视图。
[0063] 图4是可转位刀片式旋转切削工具的主视图。
[0064] 图5是表示安装到可转位刀片式旋转切削工具的切削刀片的立体图。
[0065] 图6表示切削刀片,图6的(a)是俯视图,图6的(b)是侧视图,图6的(c)是主视图。
[0066] 图7放大表示切削刀片的切削刃部,图7的(a)是俯视图,图7的(b)是侧视图,图7的(c)是主视图。
[0067] 图8是正面观察刀头圆弧半径切削刃的前刀面的本发明的一实施方式所涉及的切削刀片的主视图。
[0068] 图9是正面观察刀头圆弧半径切削刃的前刀面的参考例的切削刀片的俯视图。
[0069] 图10是正面观察刀头圆弧半径切削刃的前刀面的参考例的切削刀片的俯视图。
[0070] 图11的(a)是表示利用本发明的切削刀片(可转位刀片式旋转切削工具)进行切削后的加工面的周期进给间距及尖端高度的图,图11的(b)是表示利用现有的切削刀片进行切削后的加工面的周期进给间距及尖端高度的图。
[0071] 图12是表示本发明的一实施方式所涉及的切削刀片的变形例,图12的(a)是俯视图,图12的(b)是侧视图,图12的(c)是主视图。

具体实施方式

[0072] 下面,参照附图对本发明的一实施方式所涉及的切削刀片5及具备该切削刀片5的可转位刀片式旋转切削工具6进行说明。
[0073] 本实施方式的切削刀片5为具备复合圆弧半径切削刃的复合圆弧半径刀片,其中,该复合圆弧半径切削刃由所谓称作透镜的凸圆弧形状的底切削刃11、所谓称作滚筒的凸圆弧形状的外周切削刃9和连接底切削刃11和外周切削刃9的凸圆弧形状的刀头圆弧半径切削刃13构造。并且,具有该切削刀片5的可转位刀片式旋转切削工具6适合对工件实施包含端面切削加工(平面加工)及侧面切削加工(立壁面加工)在内的各种切削加工,特别是能够在加工面的精加工或半精加工等中获得优异的表面精度。
[0074] 如图1~图4所示,可转位刀片式旋转切削工具6具备:绕中心轴C旋转的大致圆柱状的工具主体1;安装座3,形成在工具主体1的中心轴C方向的前端部2;和切削刃部4,能够装卸地安装到安装座3上,并且具有切削刃部4。
[0075] 本实施方式的可转位刀片式旋转切削工具6具备由钢材等形成的工具主体1和由比工具主体1更硬的硬质合金等形成的切削刀片5。呈板状的切削刀片5在其刀片中心轴与工具的中心轴C一致的状态下能够装卸地安装到形成于工具主体1的前端部2的安装座(刀片安装座)3上。安装在安装座3上的切削刀片5的切削刃部4向工具主体1的前端侧及径向外侧突出而配置。
[0076] 可转位刀片式旋转切削工具6的工具主体1的基端部(刀柄部)安装在机床的主轴(未图示)上,随着主轴的旋转驱动,可转位刀片式旋转切削工具6沿绕中心轴C的工具旋转方向R旋转。并且,通过将工具主体1与主轴一同沿与中心轴C交叉的方向或沿中心轴C方向送出,切削刀片5的切削刃部4切入由金属材料等形成的工件,并且实施旋转切削加工(铣削加工)。此外,优选在例如4~6轴的多轴控制加工中心等的机床中使用本实施方式的可转位刀片式旋转切削工具6。
[0077] 在本实施方式中,将工具主体1的中心轴C所延伸的方向即沿中心轴C的方向称为中心轴C方向。另外,在中心轴C方向中,将从工具主体1的刀柄部朝向安装座3的方向(图2及图3中的下方)称为前端侧,将从安装座3朝向刀柄部的方向(图2及图3中的上方)称为基端侧。
[0078] 另外,将与中心轴C正交的方向称为径向。在径向中,将靠近中心轴C的方向称为径向内侧,将远离中心轴C的方向称为径向外侧。
[0079] 另外,将绕中心轴C旋转的方向称为圆周方向。在圆周方向中,将切削时工具主体1通过主轴的旋转而旋转的朝向称为工具旋转方向R,将与该工具旋转方向R相反的旋转方向称为工具旋转方向R的相反侧(即,反工具旋转方向)。
[0080] 此外,在刀片中心轴与该可转位刀片式旋转切削工具6的旋转中心轴C一致(同轴配置)的切削刀片5中也同样适用上述朝向(方向)的定义。因此,在表示切削刀片5的图6~图10及图12中,使用与中心轴C相同的附图标记C来表示刀片中心线。
[0081] 在图1~图4中,安装座3在工具主体1的前端部2中具备:狭缝状的刀片嵌合槽7,被形成为包含工具的中心轴C且沿径向延伸;和固定用螺钉8,用于固定插入到刀片嵌合槽7中的切削刀片5。
[0082] 刀片嵌合槽7在工具主体1的前端面上开口,并且还沿工具主体1的径向延伸并在工具主体1的外周面上开口。刀片嵌合槽7呈从工具主体1的前端面朝向基端侧形成为规定长度(深度)的狭缝状。
[0083] 由于在工具主体1的前端部2形成有狭缝状的刀片嵌合槽7,工具主体1的前端部2被分割为两个,从而形成一对前端半体部(半分割片)。另外,从前端部2的一个前端半体部的表面部形成有与刀片嵌合槽7交叉并到达另一个前端半体部内的刀片固定用螺纹孔。刀片固定用螺纹孔的螺纹孔中心轴在前端部2中沿径向延伸,具体而言,沿径向中的与刀片嵌合槽7在工具主体1的径向上延伸的朝向正交的方向延伸。
[0084] 刀片固定用螺纹孔中的形成于一个前端半体部的孔部分的内径大于形成于另一个前端半体部的孔部分的内径。另外,在形成于另一个前端半体部的孔部分的内周面上形成有与固定用螺钉8的外螺纹部螺纹旋和的内螺纹部。刀片固定用螺纹孔中的形成于至少一个前端半体部的孔部分为贯通孔。在本实施方式的例中,一个前端半体部及另一个前端半体部的各孔部分分别为贯通孔。
[0085] 如图5~图8所示,切削刀片5具备板状的刀片主体15、形成于刀片主体15的切削刃部4和形成于刀片主体15且沿厚度方向贯通该刀片主体15的螺钉插通孔18。
[0086] 本实施方式的切削刀片5被形成为以中心轴C为对称轴正背反转对称(180°旋转对称)。
[0087] 刀片主体15呈大致平板形状。刀片主体15的朝向厚度方向的正背面为一对平面部16、17。螺钉插通孔18沿厚度方向贯通刀片主体15,并且为在一个平面部16和另一个平面部
17开口形成的贯通孔。在将切削刀片5安装并固定于安装座3时,向螺钉插通孔18插通固定用螺钉8。关于螺钉插通孔18在刀片主体15中的配置,将在后面另行描述。
[0088] 切削刃部4配置在刀片主体15中的中心轴C方向的前端部及径向外端部。切削刃部4具备:前刀面,朝向工具旋转方向R;后刀面,与前刀面交叉且朝向前端侧及径向外侧中的至少任一侧;和切削刃,形成于前刀面与后刀面之间的交叉棱线上。
[0089] 所述切削刃包括外周切削刃9、底切削刃11和刀头圆弧半径切削刃13。所述切削刃通过具备外周切削刃9、底切削刃11和刀头圆弧半径切削刃13,整体呈大致L字状。另外,针对各切削刃9、11、13分别相邻配置有前刀面及后刀面。
[0090] 本实施方式的切削刀片5为双刃切削刀片,具备两组所述切削刃,该切削刃具备外周切削刃9、底切削刃11及刀头圆弧半径切削刃13,该两组切削刃以中心轴C为中心180°旋转对称。
[0091] 如图7的(a)所示,底切削刃11配置在刀片主体15的中心轴C方向的前端部,该底切削刃11沿径向延伸,并且呈朝向中心轴C方向的前端侧凸出的圆弧形状。
[0092] 底切削刃11随着从其与刀头圆弧半径切削刃13连接的径向外端朝向径向内侧而朝向中心轴C方向的前端侧倾斜延伸。底切削刃11上的沿径向的每单位长度朝向中心轴C方向的变位量(即,相对于径向的倾斜度)随着从该底切削刃11的径向外端朝向径向内侧而逐渐变小,并且在径向内端为零。
[0093] 在切削刃部4的切削刃全长中,底切削刃11的径向内端位于中心轴C方向的最前端。在本实施方式中,底切削刃11的径向内端配置在中心轴C上。底切削刃11的径向内端(中心轴C方向的最前端)上的切线(后述的径向基准线)RR相对于与中心轴C垂直的平面(水平面)平行地延伸。
[0094] 在将切削刀片5安装到工具主体1的安装座3(刀片嵌合槽7)并使可转位刀片式旋转切削工具6绕中心轴C旋转的情况下,底切削刃11的旋转轨迹呈朝向前端侧膨出的凸透镜形状。
[0095] 在本实施方式的例中,如图7的(b)所示,底切削刃11的轴向前角(轴向刃倾角)为0°。但并不限定于此,底切削刃11的轴向前角也可以是正值(正角)或负值(负角)。另外,如图6的(c)及图7的(c)所示,底切削刃11的径向前角为0°。
[0096] 如图7的(a)所示,底切削刃11的径向外端和刀头圆弧半径切削刃13的径向内端在边界点A上具有共同的切线(后述的第一切线)L1且彼此光滑地连接。即,从边界点A朝向径向内侧的切削刃部分为底切削刃11,从边界点A朝向径向外侧的切削刃部分为刀头圆弧半径切削刃13。
[0097] 在切削刃部4的朝向工具旋转方向R的前刀面中的、与底切削刃11的中心轴C方向的基端侧相邻的部分形成有底切削刃11的前刀面12。在本实施方式的例中,底切削刃11的前刀面12呈平面状。
[0098] 另外,在刀片主体15的朝向中心轴C方向的前端侧的前端面中的、与底切削刃11的工具旋转方向R的相反侧相邻的部分形成有底切削刃11的后刀面。底切削刃11的后刀面呈朝向前端侧凸出的曲面状。底切削刃11的后刀面随着从该底切削刃11朝向工具旋转方向R的相反侧而朝向中心轴C方向的基端侧倾斜,由此对底切削刃11赋予后角。
[0099] 如图7的(a)所示,外周切削刃9配置在刀片主体15的径向外端部,该外周切削刃9沿中心轴C方向延伸,并且呈朝向径向外侧突出的圆弧形状。
[0100] 外周切削刃9随着从其与刀头圆弧半径切削刃13连接的中心轴C方向的前端朝向基端侧而朝向径向外侧倾斜延伸。外周切削刃9中的沿中心轴C方向的每单位长度朝向径向的变位量(即,相对于中心轴C方向的倾斜度)随着从该外周切削刃9的中心轴C方向的前端朝向基端侧而逐渐变小,并且在中心轴C方向的基端为零。
[0101] 在切削刃部4的切削刃全长中,外周切削刃9的中心轴C方向的基端位于径向的最外端。外周切削刃9在中心轴C方向的基端(径向的最外端)上的切线(后述的中心轴方向基准线)CR相对于与中心轴C平行的平面(铅直面)平行延伸。
[0102] 在将切削刀片5安装到工具主体1的安装座3并使可转位刀片式旋转切削工具6绕中心轴C旋转的情况下,外周切削刃9的旋转轨迹呈朝向径向外侧膨出的滚筒形状(樽形状)。
[0103] 在本实施方式的例中,如图7的(b)所示,外周切削刃9的螺旋角(相当于轴向前角)为0°。但并不限定于此,外周切削刃9的螺旋角也可以是正值或负值。另外,外周切削刃9的径向前角(中心方向前角。径向前角)为0°。但并不限定于此,外周切削刃9的径向前角也可以是正值或负值。
[0104] 如图7的(a)所示,外周切削刃9的中心轴C方向的前端和刀头圆弧半径切削刃13的中心轴C方向的基端在边界点B上具有共同的切线(后述的第二切线)L2且彼此光滑地连接。即,从边界点B朝向中心轴C方向的基端侧的切削刃部分为外周切削刃9,从边界点B朝向中心轴C方向的前端侧的切削刃部分为刀头圆弧半径切削刃13。
[0105] 在切削刃部4的朝向工具旋转方向R的前刀面中的、与外周切削刃9的径向内侧相邻的部分形成有外周切削刃9的前刀面10。在本实施方式的例中,外周切削刃9的前刀面10呈平面状。
[0106] 另外,在刀片主体15的朝向径向外侧的外周面中的、与外周切削刃9的工具旋转方向R的相反侧相邻的部分形成有外周切削刃9的后刀面。外周切削刃9的后刀面呈朝向径向外侧凸出的曲面状。外周切削刃9的后刀面随着从该外周切削刃9朝向工具旋转方向R的相反侧而朝向径向内侧倾斜,由此对外周切削刃9赋予后角。
[0107] 如图7的(a)所示,刀头圆弧半径切削刃13将底切削刃11的径向外端和外周切削刃9的中心轴C方向的前端相连,并且呈朝向前端外周侧凸出的圆弧形状。
[0108] 刀头圆弧半径切削刃13随着从其与底切削刃11连接的径向内端朝向径向外侧而朝向中心轴C方向的基端侧倾斜延伸。刀头圆弧半径切削刃13中的沿径向的每单位长度朝向中心轴C方向的变位量(即,相对于径向的倾斜度)随着从该刀头圆弧半径切削刃13的径向内端朝向径向外侧而逐渐变大。
[0109] 另外,刀头圆弧半径切削刃13随着从其与外周切削刃9连接的中心轴C方向的基端朝向前端侧而朝向径向内侧倾斜延伸。刀头圆弧半径切削刃13中的沿中心轴C方向的每单位长度朝向径向的变位量(即,相对于中心轴C方向的倾斜度)随着从该刀头圆弧半径切削刃13的中心轴C方向的基端朝向前端侧而逐渐变大。
[0110] 在将切削刀片5安装到工具主体1的安装座3并使可转位刀片式旋转切削工具6绕中心轴C旋转的情况下,刀头圆弧半径切削刃13的旋转轨迹形成为随着朝向中心轴C方向的前端侧而逐渐缩径的筒状,该旋转轨迹的纵剖面(包含中心轴C的剖面)呈圆弧形状(例如,中心角(圆弧中心角)为大致60~85°左右的圆弧形状)。
[0111] 在本实施方式的例中,如图7的(b)所示,刀头圆弧半径切削刃13在刀头圆弧半径切削刃13与底切削刃11的边界点A上的轴向前角为0°。另外,刀头圆弧半径切削刃13在刀头圆弧半径切削刃13与外周切削刃9的边界点B上的轴向前角为0°。但并不限定于此,刀头圆弧半径切削刃13在边界点A、B上的轴向前角也可以是正值或负值。
[0112] 刀头圆弧半径切削刃13的径向前角为0°。但并不限定于此,刀头圆弧半径切削刃13的径向前角也可以是正值或负值。
[0113] 在切削刃部4的朝向工具旋转方向R的前刀面中的、与刀头圆弧半径切削刃13的径向内侧相邻的部分形成有刀头圆弧半径切削刃13的前刀面14。在本实施方式的例中,刀头圆弧半径切削刃13的前刀面14呈平面状。
[0114] 另外,在刀片主体15的外表面中的与刀头圆弧半径切削刃13的工具旋转方向R的相反侧相邻的部分形成有刀头圆弧半径切削刃13的后刀面。刀头圆弧半径切削刃13的后刀面呈朝向刀片主体15的前端外周侧凸出的曲面状,并且朝向中心轴C方向的前端侧及径向外侧而形成。刀头圆弧半径切削刃13的后刀面随着从该刀头圆弧半径切削刃13朝向工具旋转方向R的相反侧而朝向中心轴C方向的基端侧及径向内侧倾斜,由此对刀头圆弧半径切削刃13赋予后角。
[0115] 在切削刃部4中,底切削刃11的曲率半径和外周切削刃9的曲率半径彼此相同。在本实施方式的例中,底切削刃11的曲率半径及外周切削刃9的曲率半径与外周切削刃9绕中心轴C旋转而得到的旋转轨迹的外径(切削刃部4的最大直径)相等。
[0116] 另外,刀头圆弧半径切削刃13的曲率半径小于底切削刃11的曲率半径及外周切削刃9的曲率半径。在本实施方式的例中,刀头圆弧半径切削刃13的曲率半径为底切削刃11的曲率半径及外周切削刃9的曲率半径的33%以下。
[0117] 另外,在本实施方式中,底切削刃11的前刀面12、外周切削刃9的前刀面10及刀头圆弧半径切削刃13的前刀面14形成在同一平面上。即,切削刃部4的切削刃的整个前刀面由一个平面形成。
[0118] 并且,如图7的(a)及图8所示,从正面观察刀头圆弧半径切削刃13的前刀面时,底切削刃11和外周切削刃9形成为以假想直线VL为对称轴彼此线对称的形状,其中,该假想直线VL经过刀头圆弧半径切削刃13的圆弧中心点O,而且随着从该圆弧中心点O朝向径向内侧而朝向中心轴C方向的基端侧延伸,并且该假想直线VL以45°的角度α与中心轴C交叉。
[0119] 具体在本实施方式中,从正面观察刀头圆弧半径切削刃13的前刀面14时,切削刃部4的切削刃的总体刃长形成为以假想直线VL为对称轴而线对称的形状。
[0120] 此外,在本实施方式的例中,底切削刃11的前刀面12、外周切削刃9的前刀面10及刀头圆弧半径切削刃13的前刀面14彼此形成在同一平面上,因此上述“从正面观察刀头圆弧半径切削刃13的前刀面14”的含义与从正面观察底切削刃11的前刀面12及从正面观察外周切削刃9的前刀面10的含义相同。
[0121] 另外,上述角度α是指假想直线VL与中心轴C交叉而形成的锐角及钝角中的锐角的角度。
[0122] 另外,如图7的(a)及图8所示,从正面观察刀头圆弧半径切削刃13的前刀面14时,经过底切削刃11中的中心轴C方向的前端且径向延伸的直线为径向基准线RR,经过外周切削刃9中的径向外端且沿中心轴C方向延伸的直线为中心轴方向基准线CR,刀头圆弧半径切削刃13与底切削刃11的边界点A上的切线为第一切线L1,刀头圆弧半径切削刃13与外周切削刃9的边界点B上的切线为第二切线L2,用直线将第一切线L1与径向基准线RR的交点D、第一切线L1与中心轴方向基准线CR的交点E及径向基准线RR与中心轴方向基准线CR的交点F彼此相连而形成的直角三角形(ΔDEF)为第一直角三角形T1,用直线将第二切线L2与中心轴方向基准线CR的交点G、第二切线L2与径向基准线RR的交点H及径向基准线RR与中心轴方向基准线CR的交点F彼此相连而形成的直角三角形(ΔGHF)为第二直角三角形T2,第一直角三角形T1和第二直角三角形T2彼此全等。
[0123] 另外,在如图7的(a)及图8所示的刀头圆弧半径切削刃13的前刀面14的正面观察中,经过径向基准线RR与中心轴方向基准线CR的交点F和刀头圆弧半径切削刃13的圆弧中心点O的假想直线与上述假想直线VL一致。
[0124] 并且,螺钉插通孔18的孔中心位于假想直线VL上。具体而言,在前刀面14的正面观察中,螺钉插通孔18的孔中心配置在假想直线VL与中心轴C的交点I上。
[0125] 另外,从正面观察刀头圆弧半径切削刃13的前刀面14时,形成在第一切线L1与径向基准线RR之间的角度θ1为12~25°,形成在第二切线L2与径向基准线RR之间的角度θ2为(90°-θ1)°。另外,更优选角度θ1为15~22°。
[0126] 此外,上述角度θ1是指第一切线L1与径向基准线RR交叉而形成的锐角及钝角中的锐角的角度。另外,上述角度θ2是指第二切线L2与径向基准线RR交叉而形成的锐角及钝角中的锐角的角度。
[0127] 根据以上说明的本实施方式的切削刀片5及可转位刀片式旋转切削工具6,从正面观察刀头圆弧半径切削刃13的前刀面14时,底切削刃11和外周切削刃9形成为以假想直线VL为对称轴而线对称的形状。其中,该假想直线VL经过刀头圆弧半径切削刃13的圆弧中心点(圆弧的中心)O且以45°的角度α与中心轴C交叉。
[0128] 或者,从正面观察刀头圆弧半径切削刃13的前刀面14时,底切削刃11的曲率半径和外周切削刃9的曲率半径彼此相同,并且以连接刀头圆弧半径切削刃13和底切削刃11的边界点A的切线(第一切线)L1为斜边的第一直角三角形T1(ΔDEF)和以连接刀头圆弧半径切削刃13和外周切削刃9的边界点B的切线(第二切线)L2为斜边的第二直角三角形T2(ΔGHF)彼此全等。
[0129] 因此,例如在对工件实施端面切削加工(平面加工)时通过由底切削刃11进行切削而赋予到工件加工面上的车削刀纹(加工刀纹、加工痕)和在对工件实施侧面切削加工(立壁面加工)时通过由外周切削刃9进行切削而赋予到工件加工面上的车削刀纹为彼此相同的性状。
[0130] 即在本实施方式中,底切削刃11的曲率半径和外周切削刃9的曲率半径彼此相同,并且底切削刃11和外周切削刃9形成为彼此线对称。因此,当在工件的加工面中使平面部的尖端高度和立壁部的尖端高度相同时,均能够按相同的周期进给量(间距)进行加工,并且能够使平面部和立壁部的车削刀纹彼此一致。因此,能够在整个工件中获得质量相同的加工面。
[0131] 也就是说,在使用底切削刃11和外周切削刃9中的任一切削刃进行切削加工的情况下,也能够统一工件加工面的性状。
[0132] 在此,参照示出间距及尖端高度的图11的(a)。图11的(a)是放大表示工件W的加工面的剖面的图。图中的附图标记P表示赋予到工件W的加工面上的加工痕的间距(相当于周期进给间距),附图标记CH表示加工痕的尖端高度。根据本实施方式,能够与工件W的加工部位和形状无关地统一周期进给间距(宽度)P及尖端高度(深度)CH。
[0133] 另外,由于如上述那样能够统一工件加工面的性状,因此能够使加工面的表面粗糙度及光泽等在整个加工面上均匀。即,能够使整个加工面的表面性能及外表均匀化。由此,能够在精加工或半精加工中获得对加工的高精度化有利的效果。
[0134] 另外,由于在端面切削加工(平面加工)中能够由底切削刃11切削的加工面的倾斜角度的范围和在侧面切削加工(立壁面加工)中能够由外周切削刃9切削的加工面的倾斜角度的范围彼此相同,因此能够统一工件加工面的性状的同时,能够应对更多的加工形状。
[0135] 此外,在将本实施方式的切削刀片5及可转位刀片式旋转切削工具6用于多轴控制加工中心等机床的情况下,本实施方式的作用效果非常显著。上述多轴控制是指例如四轴至六轴控制。由于为多轴控制,因此容易将倾斜度彼此不同的多个加工面加工成更均匀的性状。在该情况下,即便是例如涡轮叶片那样具有复杂的三维曲面的工件,也能够对该工件高精度而稳定地实施切削加工。
[0136] 在此,参照图8~图10对本实施方式进行更详细的说明。图8表示本实施方式的切削刀片5,图9及图10表示技术思想与本实施方式不同的参考例的切削刀片20、30。图8~图10分别是从正面观察刀头圆弧半径切削刃13的前刀面14的切削刀片5、20、30的俯视图。在图8~图10所示的三个切削刀片5、20、30中,底切削刃11的曲率半径和外周切削刃9的曲率半径均彼此相同。
[0137] 并且,在图8所示的本实施方式的切削刀片5中,底切削刃11和外周切削刃9形成为以按45°的角度α与中心轴C交叉的假想直线VL为对称轴而彼此线对称的形状。另外,在图8所示的本实施方式的切削刀片5中,第一直角三角形T1(ΔDEF)和第二直角三角形T2(ΔGHF)彼此全等。由此,取得上述优异的作用效果。
[0138] 另一方面,在图9及图10所示的参考例的切削刀片20、30中,虽然底切削刃11的曲率半径和外周切削刃9的曲率半径彼此相同,但底切削刃11和外周切削刃9未被形成为关于假想直线VL线对称的形状,其中,该假想直线VL经过刀头圆弧半径切削刃13的圆弧中心点且以45°的角度与中心轴C交叉。另外,在图9及图10所示的参考例的切削刀片20、30中,第一直角三角形T1(ΔDEF)和第二直角三角形T2(ΔGHF)彼此不全等。在此,边GF为经过外周切削刃9中的径向外端且沿中心轴C方向延伸的直线,边DF为经过底切削刃11中的中心轴C方向的前端且沿径向延伸的直线,边GH为刀头圆弧半径切削刃13与外周切削刃9的边界点上的切线,边DE为刀头圆弧半径切削刃13与底切削刃11的边界点上的切线。
[0139] 因此,对于图9及图10所示的参考例的切削刀片20、30来说,有时难以将通过对工件实施端面切削加工(平面加工)而赋予到加工面的车削刀纹和通过对工件实施侧面切削加工(立壁面加工)而赋予到加工面的车削刀纹设为彼此相同的性状。也就是说,若简单地将底切削刃11的曲率半径和外周切削刃9的曲率半径设定为相同,也不一定能获得如上述本实施方式那样的优异的作用效果。
[0140] 另外,本实施方式与现有的球头立铣刀或圆弧头立铣刀等的切削工具相比能缩短加工时间。
[0141] 具体而言,在现有的球头立铣刀型切削工具中,切削刃部绕中心轴的旋转轨迹呈半球状,该旋转轨迹的半径为工具直径(切削刃部的旋转轨迹的最大直径)的1/2。并且,在球头立铣刀型切削工具中,与底切削刃对应的切削刃部分的曲率半径及与外周切削刃对应的切削刃部分的曲率半径均为工具直径的1/2。即,在球头立铣刀型切削工具中,与工具半径(工具直径的1/2)相应地将周期进给量设定为规定的尖端高度值以下,从而进行切削加工。另外,在圆弧头立铣刀型切削工具的情况下,对倾斜的加工面等进行切削加工时使用刀头圆弧半径切削刃,但由于该刀头圆弧半径切削刃的曲率半径一般小于球头立铣刀的切削刃的曲率半径(工具直径相同的情况),因此周期进给量比球头立铣刀的周期进给量更小。
[0142] 与此相对地,在本实施方式中,可将底切削刃11的曲率半径及外周切削刃9的曲率半径分别设定为大于工具直径的1/2。因此,当获得与由现有的球头立铣刀加工的加工面的车削刀纹的尖端高度同等的尖端高度时(即当设为规定的尖端高度值以下时),本实施方式能够将周期进给量(间距)设定得较大。
[0143] 此外,在本实施方式中,底切削刃11的曲率半径及外周切削刃9的曲率半径与工具直径(切削刃的旋转轨迹的最大直径)相等。因此,与现有的球头立铣刀相比,本实施方式能够将周期进给量设定为接近现有球头立铣刀的周期进给量的大约两倍的值。
[0144] 在此,参照图11的(a)、(b)对本实施方式与现有例的周期进给量(间距)的区别进行说明。图11的(a)表示由本实施方式的切削刀片5(可转位刀片式旋转切削工具6)切削的工件W的加工面(加工痕)的剖面,图11的(b)表示由现有切削工具切削的工件W的加工面的剖面。在图中,附图标记P为周期进给间距,附图标记CH为尖端高度。如图11的(a)及(b)所示,在将尖端高度CH设定为彼此相同时,图11的(a)的本实施方式能够将周期进给间距P设定为较大的间距。
[0145] 如此,根据本实施方式,能够将尖端高度CH控制为较小的同时将周期进给量(间距P)设定为较大。由此,能够缩减作为加工痕赋予到加工面的凹凸(弧形缺口)数量,并且能提高加工面的精度。另外,能够与加大周期进给量相应地缩减工具轨迹长度(总加工长度),并且能缩短加工时间。
[0146] 使用本实施方式的安装有切削刀片5的可转位刀片式旋转切削工具6和现有例的球头立铣刀来实际进行工件(S50C)的切削试验,结果确认在将工具直径、切削速度、进给量及尖端高度(残留高度)设定为彼此相同的情况下,本实施方式与现有例相比能缩减约30%的加工时间。另外,可知本实施方式的加工面的算数平均粗糙度Ra及十点平均粗糙度Rz这两个粗糙度均为小于现有例的值且加工面的精度优异。
[0147] 另外,连接底切削刃11和外周切削刃9的刀头圆弧半径切削刃13的曲率半径例如可设定为小于工具直径的1/2。因此,能够使用该刀头圆弧半径切削刃13来应对现有球头立铣刀无法进行的工件的角落部切削加工等各种切削加工。
[0148] 综上,根据本实施方式,能够与工件的加工部位和形状无关地实施切削加工并使加工面的性状均匀。因此,在精加工和半精加工等中能够在整个加工面上获得优良的加工面精度。
[0149] 另外,在本实施方式中,在刀片主体15上形成有沿厚度方向贯通该刀片主体15的螺钉插通孔18,在该螺钉插通孔18中插通固定用螺钉8,该固定用螺钉8用于将切削刀片5固定到工具主体1的安装座3(刀片嵌合槽7)。
[0150] 并且,根据本实施方式,螺钉插通孔18的孔中心位于假想直线VL上,因此在使用底切削刃11进行切削加工时,或者在使用外周切削刃9进行切削加工时,均能抑制欲使切削刀片5绕螺钉插通孔18(固定用螺钉8)旋转的力。
[0151] 具体而言,在使用底切削刃11进行切削加工时,该底切削刃11所承受的切削阻力的切削刃法线方向成分朝向螺钉插通孔18的孔中心发挥作用。另外,在使用外周切削刃9进行切削加工时,该外周切削刃9所承受的切削阻力的切削刃法线方向成分朝向螺钉插通孔18的孔中心发挥作用。因此,欲使由固定用螺钉8固定的切削刀片5绕该固定用螺钉8旋转的力得到缓和,从而抑制切削刀片5相对于安装座3的微振动(旋转微振动)。
[0152] 由此,能够使工件的加工面的性状稳定,并且能够实现高精度加工。
[0153] 特别是,能够在对工件的三维形状的结构部分以沿该结构部分的外表面的工具轨迹进行铣削加工的所谓表面加工的精加工或半精加工中获得对高精度化有利的效果。
[0154] 另外,在本实施方式中,底切削刃11的前刀面12、外周切削刃9的前刀面10及刀头圆弧半径切削刃13的前刀面14形成在同一平面上。因此,在切削刃全长上轴向前角及径向前角几乎不会发生变化。
[0155] 然而一般来说,底切削刃11的前刀面12、外周切削刃9的前刀面10及刀头圆弧半径切削刃13的前刀面14由互不相同的平面或曲面形成。并且,由于刀头圆弧半径切削刃13与底切削刃11的边界点A及刀头圆弧半径切削刃13与外周切削刃9的边界点B为形状互不相同的两个切削刃所连接的部分,因此在隔着边界点A、B的切削刃的两侧,轴向前角及径向前角发生变化。因此,在切削加工时,边界点A、B附近的切削负载容易变大。
[0156] 因此,若如本实施方式那样将底切削刃11的前刀面12、外周切削刃9的前刀面10及刀头圆弧半径切削刃13的前刀面14形成在同一平面上,则在边界点A、B附近,也由一个平面形成切削刃的前刀面。
[0157] 由此,能够抑制轴向前角及径向前角在隔着边界点A、B的切削刃的两侧发生较大的变化,并且能够防止较大的切削负载作用于边界点A、B附近。因此,显著提高刀头圆弧半径切削刃13与底切削刃11的连接部分以及刀头圆弧半径切削刃13与外周切削刃9的连接部分上的刀尖强度,并且延长工具寿命。
[0158] 另外,由于底切削刃11的前刀面12、外周切削刃9的前刀面10及刀头圆弧半径切削刃13的前刀面14形成在同一平面上,因此容易制造切削刀片5。另外,由于在这些前刀面10、12、14彼此之间(连接部分)未形成凹部(沟槽部),因此能够抑制切削加工时的切屑卡住来提高排屑性。
[0159] 另外,在本实施方式中,从正面观察刀头圆弧半径切削刃13的前刀面14时,形成在第一切线L1与径向基准线RR之间的角度θ1为12~25°,形成在第二切线L2与径向基准线RR之间的角度θ2为(90°-θ1)°,因此确保刀头圆弧半径切削刃13附近的切削刃强度的同时,容易应对各种工件的加工部位和形状。
[0160] 具体而言,由于角度θ1为12°以上(角度θ2为78°以下),因此能够抑制刀头圆弧半径切削刃13的刃长过大。由此,能够充分确保底切削刃11及外周切削刃9的各刃长,本实施方式的上述效果(能够将尖端高度CH控制为较小的同时能够加大周期进给间距P等)格外显著。详细而言,在角度θ1小于12°的情况下(在角度θ2大于78°的情况下),刀头圆弧半径切削刃13的刃长过大,其结果包含底切削刃11、外周切削刃9及刀头圆弧半径切削刃13的切削刃整体形状接近球头立铣刀,有可能难以获得本实施方式的上述效果。并且,如果角度θ1为12°以上(角度θ2为78°以下),则在由底切削刃11进行加工时能够抑制刀头圆弧半径切削刃
13与工件干涉。另外,在由外周切削刃9进行加工时能够抑制圆弧半径切削刃13与工件干涉。因此,容易应对各种加工方式。此外,为了使上述作用效果更加显著,角度θ1优选为15°以上(角度θ2为75°以下)。
[0161] 另外,由于角度θ1为25°以下(角度θ2为65°以上),因此即使在底切削刃11及外周切削刃9的各曲率半径设定为较大的情况下,也能够抑制刀头圆弧半径切削刃13形成为朝向工具的前端外周侧变细,并且能够确保切削刃部4的刀头圆弧半径切削刃13附近的刚性。由此,能够防止因刀头圆弧半径切削刃13附近较大而导致刀尖缺损。此外,为了使该作用效果更加显著,角度θ1优选为22°以下(角度θ2为68°以上)。
[0162] 另外,在本实施方式中,刀头圆弧半径切削刃13的曲率半径被设定为底切削刃11的曲率半径及外周切削刃9的曲率半径的33%以下而充分小,因此使用该刀头圆弧半径切削刃13容易应对工件的角落部切屑加工或仿形加工等各种切削加工。另外,由于刀头圆弧半径切削刃13的曲率半径被设定为较小,因此能够将底切削刃11及外周切削刃9的各刃长确保为较大。
[0163] 在此,图12的(a)~(c)表示本实施方式的切削刀片5的变形例。在该变形例中,如图12的(b)所示,外周切削刃9的螺旋角具有正值,刀头圆弧半径切削刃13在该外周切削刃9与刀头圆弧半径切削刃13的边界点B上的轴向前角也具有正值。另外,刀头圆弧半径切削刃13在底切削刃11与刀头圆弧半径切削刃13的边界点A上的轴向前角也具有正值。即,外周切削刃9的螺旋角、刀头圆弧半径切削刃13在外周切削刃9附近的轴向前角及刀头圆弧半径切削刃13在底切削刃11附近的轴向前角均为正角。
[0164] 因此,根据该变形例,从工具前端向基端侧高效地送出切削加工时生成的切屑,因此排屑性优异。另外,由于优良地维持排屑性,因此能提高切削速度,并且提高加工效率。
[0165] 另外,在图示的例中,切削刃的前刀面在整个刃长区域中由一个平面形成,因此外周切削刃9的螺旋角、刀头圆弧半径切削刃13在边界点B上的轴向前角、刀头圆弧半径切削刃13在边界点A上的轴向前角及底切削刃11的轴向前角均为相同的角度β。因此,如上述那样能提高排屑性。
[0166] 此外,本发明并不限定于前述实施方式,在不脱离本发明主旨的范围内能够进行各种变更。
[0167] 例如,在前述实施方式中,在切削刀片5上形成有螺钉插通孔18,该螺钉插通孔18的孔中心位于假想直线VL上,但并不限定于此。即,螺钉插通孔18的孔中心也可以未配置在假想直线VL上。不过,通过将螺钉插通孔18的孔中心配置在假想直线VL上,从而能够获得在前述实施方式中说明的优异的作用效果,因此优选。
[0168] 另外,切削刀片5也可以不设置螺钉插通孔18,在该情况下,切削刀片5通过夹紧机构等能够装卸地安装在工具主体1的安装座3上。
[0169] 另外,在前述实施方式中,底切削刃11的前刀面12、外周切削刃9的前刀面10及刀头圆弧半径切削刃13的前刀面14形成在同一平面上,但并不限定于此,这些前刀面10、12、14也可以形成在同一曲面(凸曲面、凹曲面)上。或者,这些前刀面10、12、14也可以由互不相同的平面或曲面形成。
[0170] 另外,在前述实施方式中,角度θ1为12~25°,角度θ2为(90°-θ1)°,但角度θ1、θ2的数值范围并不限定于上述范围。
[0171] 另外,在前述实施方式中,刀头圆弧半径切削刃13的曲率半径为底切削刃11的曲率半径及外周切削刃9的曲率半径的33%以下,但并不限定于此。不过,刀头圆弧半径切削刃13的曲率半径也可以被设定为小于底切削刃11的曲率半径及外周切削刃9的曲率半径。
[0172] 此外,在前述实施方式中,切削刀片5的基体(刀片主体15)材质除了使用包含碳化钨(WC)和钴(Co)的硬质合金以外,例如也可以使用金属陶瓷、高速钢、碳化钛、碳化硅、氮化硅、氮化铝、氧化铝及由它们的混合体构成的陶瓷、立方晶氮化硼烧结体、金刚石烧结体、以及在超高压下对由多晶金刚石或立方晶氮化硼构成的硬质相和陶瓷或铁族金属等结合相进行烧成而成的超高压烧成体。
[0173] 另外,工具主体1除了例如由SKD61等合金工具钢制造的情况以外,也可以使用接合SKD61等合金工具钢和硬质合金而形成的工具主体。
[0174] 此外,在不脱离本发明主旨的范围内,也可以组合前述的实施方式、变形例及在附言(なお書き)等中说明的各结构(结构要素),并且可以进行结构的附加、省略、置换和其他变更。另外,本发明并非由前述实施方式来限定,而是仅由权利要求书的范围来限定。
[0175] 产业上的可利用性
[0176] 本发明的切削刀片及可转位刀片式旋转切削工具能够与工件的加工部位和形状无关地实施切削加工并使加工面的性状均匀。另外,在精加工和半精加工等中能够在整个加工面上获得优良的加工面。因此具有产业上的可利用性。
[0177] 附图标记说明
[0178] 1    工具主体
[0179] 2    前端部
[0180] 3    安装座
[0181] 4    切削刃部
[0182] 5    切削刀片
[0183] 6    可转位刀片式旋转切削工具
[0184] 9    外周切削刃
[0185] 10   外周切削刃的前刀面
[0186] 11   底切削刃
[0187] 12   底切削刃的前刀面
[0188] 13   刀头圆弧半径切削刃
[0189] 14   刀头圆弧半径切削刃的前刀面
[0190] 15   刀片主体
[0191] 18   螺钉插通孔
[0192] A    边界点
[0193] B    边界点
[0194] C    中心轴
[0195] CR   中心轴方向基准线
[0196] D、E、F、G、H    交点
[0197] L1   第一切线
[0198] L2   第二切线
[0199] O    圆弧中心点
[0200] RR   径向基准线
[0201] T1   第一直角三角形
[0202] T2   第二直角三角形
[0203] VL   假想直线
[0204] α    角度
[0205] β    角度(螺旋角、轴向前角)
[0206] θ1   角度
[0207] θ2   角度