本發明涉及切削刀片及拆裝自如地裝配有該切削刀片的刀尖更換式旋轉切削刀具。
背景技術:
在刀尖更換式旋轉切削刀具的領域中,以將模具等精密地加工為目的,希望刀具徑與以往相比較大幅變小的刀具的開發。這樣的小徑的旋轉切削刀具一般是端銑刀,被需求的刀具徑細至約20mm以下。若將以往的刀尖更換式的端銑刀在這種狀態下小徑化,則如前所述,為了使直徑變得非常小,使得裝配切削刀片的刀片安裝座的與刀具旋轉方向后方側相鄰的背墊金屬(バックメタル)部分的厚度變薄。刀具主體的背墊金屬部分是承接被施加于切削刀片的切削阻力的部位,所以若該部分的厚度較薄,則在加工時在切削刀片上容易產生振動。結果,存在由于振動而加工面品質的下降或切削刀片的破損等問題。以往,為了解決該問題,設計成確保背墊金屬部分的厚度。例如,在刀具末端面觀察時,配置切削刀片,使得在不使與切削相關的切削角的位置變化的情況下,徑向前角為負,由此刀具主體的刀片安裝座的背墊金屬部分能夠設置成較厚。
但是,在如上所述地以徑向前角為負的方式配置切削刀片的情況下,刀片安裝座的底壁面朝向刀具外周方向。由此,借助在刀具外周側對大致軸向延伸的主切削刃施加的切削阻力,切削刀片承接的力中產生較強的朝向刀具外周方向的成分。因此,切削刀片容易以在刀具外周方向上滑動的方式移動,有其固定性下降的可能性。
作為解決該問題的手段的一例,如在專利文獻1中所公開的那樣,有以使切削刀片的下表面膨起成大致V字形狀的方式形成的方法。專利文獻1的切削刀片的下表面具有基準面和兩個傾斜面,前述基準面在長度方向上延伸,前述基準面是平坦的,前述兩個傾斜面從該基準面的兩側向上表面側向外方擴展。該切削刀片以位于V字形狀的山部分的基準面呈與刀具主體的旋轉中心軸大致平行的位置關系的方式,被裝配于刀具主體。由此,呈V字形狀的兩個傾斜面的、位于刀具外周側的傾斜面承接朝向刀具外周方向的力,由此抑制朝向切削刀片的刀具外周方向的偏移。
專利文獻1 : 日本特表2012-510380號公報。
但是,在專利文獻1的切削刀片中,有如下問題。即,將切削刀片的下表面設置成大致V字形狀的情況下,通過作用于切削刀片的切削阻力、離心力或刀片安裝座的彈性變形等因素復合作用,下表面的兩個傾斜面的、位于刀具內周側的內周側傾斜面從刀片安裝座的底壁面離開,有時產生實質上僅借助位于刀具外周側的外周側傾斜面支承切削刀片的狀況。在這樣的狀況下,切削阻力的全部僅被位于刀具外周側的外周側傾斜面支承,所以切削刀片的固定性下降,容易產生振動等問題。
技術實現要素:
本發明是鑒于上述問題而作出的,其目的在于提供一種固定性優異的、下表面呈大致V字形狀的切削刀片及裝配有該切削刀片的刀尖更換式旋轉切削刀具。
根據本發明的第1方案,提供一種切削刀片,前述切削刀片具備第1端面、與該第1端面相對的第2端面、將該第1端面和該第2端面連接的周側面,前述切削刀片具有以將前述第1端面和前述第2端面貫通的方式確定的軸線,其特征在于,沿著前述第1端面和前述周側面的交叉棱線部,形成至少一個切削刃,各切削刃具備經由角切削刃相連的主切削刃和副切削刃,前述周側面具有與前述主切削刃相關的第1側面部和與前述副切削刃相關的第2側面部,在確定相對于前述軸線大致平行且沿著前述主切削刃的第1假想面時,前述第1側面部形成為,隨著從前述第1端面側朝向前述第2端面側,從前述第1假想面側向切削刀片外側逐漸離開,前述第2端面在前述切削刃的背面具有傾斜部,在確定相對于前述軸線大致呈直角且穿過前述主切削刃的第2假想面時,前述傾斜部傾斜成,隨著從前述第1側面部側朝向前述軸線側,從前述第2假想面離開。
根據具備該結構的本發明的第一方案的切削刀片,與主切削刃相關的第1側面部隨著從前述第1端面側朝向前述第2端面側而向刀片外側延伸,所以能夠擴展第2端面的傾斜部。因此,第2端面的傾斜部能夠在充分寬闊的接觸區域,與切削刀具的刀具主體的刀片安裝座的底壁面穩固地抵接。由此,切削刀片的固定性大幅提高,能夠顯著抑制振動等的發生。
優選的是,前述第1側面部的后角處于-20°以上-10°以下的范圍。
優選的是,前述第2側面部的關于前述副切削刃作為后刀面發揮功能的部分的后角為正角度。
優選的是,沿前述第1端面和前述周側面的交叉棱線部形成的切削刃的個數為n個(其中,n是2以上的整數),前述切削刀片具有繞前述軸線n重旋轉對稱的形狀。
優選的是,沿前述第1端面和前述周側面的交叉棱線部形成兩個切削刃(E),在前述第2端面上形成構成為大致V字形狀的兩個傾斜部,前述傾斜部彼此或其延長面彼此構成的內角處于140°以上160°以下的范圍。
優選的是,所有的前述第1側面部的后角為相等的角度。
優選的是,所有的前述傾斜部的傾斜角度為相等的角度。
根據本發明的第2方案,提供一種刀尖更換式旋轉切削刀具,前述刀尖更換式旋轉切削刀具具有旋轉軸線,具備形成有至少一個刀片安裝座的刀具主體,切削刀片拆裝自如地裝配于該刀片安裝座,其特征在于,前述切削刀片是如上所述的切削刀片。
優選的是,前述切削刀片自身在徑向前角呈-40°以上-30°以下的范圍被裝配于前述刀具主體。
優選的是,主動切削刃的前述主切削刃在刀具外周側實質上在旋轉軸線方向上延伸,該情況下,前述主動切削刃的位于前述主切削刃的背面的傾斜部可以被前述刀片安裝座的底壁面的外周側的傾斜底壁面抵接。
附圖說明
圖1表示本發明的一實施方式的切削刀片的立體圖。
圖2表示圖1的切削刀片的俯視圖。
圖3表示圖1的切削刀片的從長側面部側觀察的側視圖。
圖4表示圖1的切削刀片的從短側面部側觀察的側視圖。
圖5表示圖1的切削刀片的仰視圖。
圖6A表示沿圖2的VIA-VIA線的圖1的切削刀片的剖視圖。
圖6B表示沿圖2的VIB-VIB線的圖1的切削刀片的剖視圖
圖7表示本發明的一實施方式的、拆裝自如地安裝有圖1的切削刀片的刀尖更換式旋轉切削刀具的立體圖。
圖8表示圖7的刀尖更換式旋轉切削刀具的側視圖。
圖9表示圖7的刀尖更換式旋轉切削刀具的末端面圖。
圖10表示圖7的切削刀具的、本發明的一實施方式的刀具主體的立體圖。
圖11表示圖10的刀具主體的側視圖。
圖12表示圖10的刀具主體的末端面圖。
圖13表示圖9的一個切削刀片附近的放大圖。
具體實施方式
以下,參照附圖,對本發明的實施方式進行詳細的說明。另外,在以下的說明中,使用了“上”、“下”、“前”、“后”那樣的術語,但使用這些僅是為了容易理解,并不是為了限定本發明。
本實施方式的切削刀片1如圖1至圖6B所示,是大致四邊形板狀。切削刀片1基本上由第1端面2、第2端面3、周側面4構成,前述第1端面2具有大致四邊形形狀,前述第2端面3被配置成與第1端面2相對,前述周側面4將第1端面2和第2端面3連接。以將第1端面2的大致中央部和第2端面3的大致中央部貫通的方式,設置有中心軸線O被確定的安裝孔5。該中心軸線O本來是切削刀片1的中心軸線,在本實施方式中切削刀片1的中心軸線與安裝孔5的中心軸線一致,但不限于此。即,在不存在安裝孔5的方式中,也能夠確定中心軸線O。切削刀片1構成為繞中心軸線O,180°旋轉對稱。另外,從以下的說明可知,切削刀片僅在第1端面側具備切削刃,所以也可以僅將第1端面稱作上表面,將第2端面稱作下表面。
第1端面2從與第1端面2相對的方向觀察(即在圖2中),呈由4個彎曲的角部6和在這些角部6之間形成的4個邊部7構成的大致四邊形形狀。4個邊部7由兩個長邊部7a和兩個短邊部7b構成。配置成一對長邊部7a互相相對,一對短邊部7b也互相相對。此外,4個角部6由與切削相關的兩個角部(切削角)6a和與切削無關的兩個角部6b構成。與切削相關的角部6a和與切削無關的角部6b被交替地配置成長邊部7a或短邊部7b夾于其間。因此,本實施方式的切削刀片1的第1端面2在圖2中,呈關于中心軸線O,180°旋轉對稱的大致四邊形,但本發明不限于此,也可以是三角形或五邊形等其他的形狀。此外,周側面4由第1側面部(長側面部)4a、第2側面部(短側面部)4b、第3側面部(角側面部)4c、角側面部4c′構成,前述第1側面部(長側面部)4a與長邊部7a相鄰,前述第2側面部(短側面部)4b與短邊部7b相鄰,前述第3側面部(角側面部)4c與角部6a相鄰,前述角側面部4c′與角部6b相鄰,這里,它們互相在周向上連續。能夠與這些面的形狀或大小相關地適當改變。另外,切削刀片1構成為繞中心軸線O,180°旋轉對稱,所以兩個第1側面部4a互相相對,兩個第2側面部4b互相相對。
在第1端面2和周側面4的交叉棱線部處,形成有多個切削刃E。如上所述,切削刀片1關于中心軸線O,180°旋轉對稱,所以更準確地,在第1端面2和周側面4的交叉棱線部處具有兩個切削刃E。各切削刃E由主切削刃8、角切削刃9、副切削刃10構成。主切削刃8沿(相當于長邊部7a的)第1端面2和第1側面部4a的交叉棱線部的整體形成。即,主切削刃8在相對于彼此互相相鄰的兩個角部6a及6b之間延伸。角切削刃9沿(相當于切削角6a的)第1端面2和第3側面部4c的交叉棱線部的整體形成。角切削刃9的一方的端部與主切削刃8的一方的端部連接。副切削刃10沿(相當于短邊部7b的)第1端面2和第2側面部4b的交叉棱線部的一部分形成。即,副切削刃10在相對于彼此互相相鄰的兩個角6a及6b之間,從角6a開始延伸至在角6b方向上前進一定距離的位置,不與角6b連接。副切削刃10的一方的端部和與角切削刃9的主切削刃8連接的端部不同的端部連接。因此,在本實施方式中,主切削刃8、角切削刃9、副切削刃10以該順序連續地連接。此外,在第1端面2和第2側面部4b的交叉棱線部處,也可以在副切削刃10和角部6b之間形成有內切刃。內切刃是被使用于傾斜加工(ランピング)等挖孔(掘り込み)加工中的切削刃。
這里,參照圖3和圖4,前述圖3是從與主切削刃8相連的第1側面部4a相對的一側觀察切削刀片1的側視圖,前述圖4是從與副切削刃10相連的第2側面部4b相對的一側觀察切削刀片1的側視圖。如圖3及圖4所示,確定在第1端面2和第2端面3之間將周側面4貫通并且相對于中心軸線O呈直角地交叉的面,將該面定義為中間面M。主切削刃8形成為,在兩個角6a、6b之間,與中間面M的距離發生變化。具體地,主切削刃8在圖3中直線狀地延伸,使得隨著從切削角6a在角部6b方向前進,從第1端面2側逐漸接近至第2端面3側(即,逐漸接近至中間面M)。此外,副切削刃10也形成為,在兩個角6a、6b之間,與中間面M的距離發生變化。具體地,副切削刃10在圖4中直線狀地延伸,使得隨著從切削角6a在角部6b方向上前進,從第1端面2側逐漸接近至第2端面3側(即,逐漸接近至中間面M)。注意到如前所述地,副切削刃10并不形成于短邊部7b的整體,僅形成于其一部分。并且,角切削刃9延伸成,將相鄰的主切削刃8和相鄰的副切削刃10互相平滑地連接。因此,切削刃E的角切削刃9為,在與中心軸線O平行的方向即刀片厚度方向上,最離開中間面M的切削刃部分。在本實施方式的切削刀片1處,各切削刃部分8、9、10具有如上所述的形狀,但本發明不限于此,也可以是其他形狀。
在后述的刀尖更換式旋轉切削刀具11處,主切削刃8是具有將被切削件的加工側面切削的功能的切削刃。副切削刃10是具有將被切削件的加工底面切削的功能的切削刃。角切削刃9是具有將位于被切削件的加工側面和加工底面之間的拐角部切削的功能的切削刃。本實施方式的切削刀片1是主切削刃8和副切削刃10在圖2的俯視時交叉成大致直角的、能夠進行所謂的直角削肩(直角肩削り)的類型的切削刀片,但本發明不限于此。
第1端面2的一部分與相關的切削刃E(一組切削刃部分8、9、10)相關地作為前刀面2a發揮功能。前刀面2a是與第1端面2的各個切削刃部分8、9、10相鄰的部分,呈隨著從切削刃8、9、10離開而逐漸接近中間面M的傾斜面。具體地,如圖6A所示,在前刀面2a上作為前角α被設為正的角度。這里,前角α意味著,被確定成相對于中心軸線O呈直角且穿過主切削刃8上的某一點的假想面L1和前刀面2a的交叉角。特別地,該前角可以在如下截面中被確定,前述截面為,在圖2中在沿以與切削刃正交的方式確定的線的截面,圖6A是那樣的截面。在圖6A中,將前刀面2a位于比假想面L1靠下側(刀片內側)時的前角的角度設為正。例如,前角α可以處于40°至50°的范圍,在本實施方式中設定為約45°。但是,本發明不限于該角度,前角能夠根據狀況適當改變。另外,在切削刀片1中,遍及切削刃整體,前角設定成大致恒定,但也可以設置成可變的。此外,在第1端面2的安裝孔5周圍,形成有(以與中心軸線O正交的方式延伸的)平坦的頂面2b。即,前刀面2a在切削刃E和頂面2b之間延伸。
周側面4的一部分與相關的切削刃E(一組切削刃部分8、9、10)相關地作為后刀面發揮功能。具體地,與主切削刃8相鄰的第1側面部4a其整體作為后刀面發揮功能。與副切削刃10相鄰的第2側面部4b不是其整體,而僅是副切削刃10直接連接的部分4d實質上作為后刀面發揮功能。與角切削刃9相鄰的第3側面部4c其整體作為后刀面發揮功能。
主切削刃8的作為后刀面發揮功能的第1側面部4a從與第2側面部4b相對的方向觀察時(即在圖4中),以隨著從第1端面2側朝向第2端面3側從中心軸線O逐漸離開的方式傾斜。即,如圖6A所示,第1側面部4a的后角β形成為負。這里,關于主切削刃8的后角β意味著,被確定為相對于中心軸線O平行且沿著主切削刃8的假想面L2和第1側面部4a的交叉角。特別地,該后角在圖2中可以在沿著被確定成與切削刃正交的線的截面上被確定,例如可以在圖6A中被確定。在圖6A中,將第1側面部4a位于比假想面L2靠內側的位置時的后角的角度設為正。在本實施方式的情況下,后角β為負的角度,所以,第1側面部4a可以說形成為,隨著從第1端面2側朝向第2端面3側,從假想面L2側向切削刀片外側逐漸離開。例如,關于主切削刃8的后角β可以為-5°至-20°的范圍,更優選的是-10°至-20°的范圍(-20°以上-10°以下的范圍),在本實施方式中設定為約-15°。但是,在本發明中,關于主切削刃的后角β不限于上述角度,能夠根據狀況適當改變。
另一方面,具有作為副切削刃10的后刀面發揮功能的部分4d的第2側面部4b如圖6B所示,傾斜成隨著從第1端面2側朝向第2端面3側,逐漸接近中心軸線O。即,第2側面部4b的作為后刀面發揮功能的部分4d形成為后角γ為正。這里,關于副切削刃10的后角γ意味著,確定成相對于中心軸線O平行且沿著副切削刃10的假想面L4和第2側面部4b的后刀面部分4d的交叉角,在圖2中可以確定為在以沿與切削刃正交的方式確定的線的截面上。在圖6B中,后刀面部分4d與假想面L4相比位于內側時的角度設為正。例如,關于副切削刃10的后角γ可以為0°至10°的范圍的正的角度,在本實施方式的情況下為約5°。因此,可以說,第2側面分4b的作為后刀面發揮功能的部分4d形成為,隨著從第1端面2側朝向第2端面3側,從假想面L4側向切削刀片內側逐漸離開。但是,在本發明中,關于副切削刃的后角γ不限于上述角度,能夠根據狀況適當改變。但是,后角γ優選為正的角度。
此外,如從圖2等理解,角切削刃9的作為后刀面發揮功能的第3側面部4c形成為,在位于主切削刃8側的部分處后角為負,在位于副切削刃10側的部分處后角為正。即,第3側面部4c在周向上具有其后角逐漸變化的部分,使得第3側面部4c與相鄰的兩個側面部4a、4b平滑地相連。
此外,第2側面部4b的除了后刀面部分4d以外的部位的一部分,作為與被設置于刀具主體12的刀片安裝座13的側壁面14b抵接的限制面發揮功能。
在本實施方式的切削刀片1中,周側面4的與主切削刃8相鄰地配置的部分僅從第1側面部4a構成,但本發明不限于此。例如,也可以在第1端面2和第1側面部4a之間、或在第1側面部4a和第2端面3之間設置有另外的側面部。即,周側面4的與主切削刃8相連的側面部分可以形成為,從第1端面2側朝向第2端面3側,多個面部分連接。但是,需要的是,第1側面部4a在哪個部分都具有負的后角。
第2端面3如圖4及圖6A所示,具有兩個傾斜部(或傾斜面)3a,使得隨著從第1側面部4a側朝向中心軸線O側,從假想面L1(或中間面M)逐漸離開。兩個傾斜部3a將兩個第1側面部4a分別連接。各傾斜部3a以位于相關的主切削刃的的背面(裏側)的方式沿其主切削刃延伸。在兩個傾斜部3a間,以將各個傾斜部3a連接的方式形成有平坦部3b。即,第2端面3具有平坦部3b被夾于兩個傾斜部3a之間的結構,從與第2側面部4b相對的方向觀察,向外側膨起,具有大致V字形狀。平坦部3b形成為,在圖2的俯視觀察下確定與長邊部7a或主切削刃8大致平行且包括中心軸線O的面P1時,(在圖5中)沿該面P1延伸。平坦部3b以與中心軸線O正交的方式延伸。但是,該平坦部3b不是必需的結構。在從第2側面部4b側相對于中心軸線O呈直角的方向上觀察(即,在圖6A中),各傾斜部3a的傾斜角度δ為約15°,在兩個傾斜部3a呈相同的角度。這里,傾斜角度δ表示,相對于中心軸線O呈直角且穿過兩個傾斜部3a的延長面彼此的交叉點的假想面L3和傾斜部3a的交叉角,可以確定為在以與面P1正交的方式確定的假想面上的截面(例如圖6A)上。在圖6A中,關于傾斜角度δ,將傾斜部3a位于比假想面L3靠上側(即內側)時的角度設為正。在本實施方式中,兩個傾斜部3a的延長面彼此所呈的內角ε為約150°。該內角ε不限于上述的數値,但優選的是在140°以上160°以下的范圍。此外,該第2端面3作為與在刀具主體12上設置的刀片安裝座13的底壁面14a抵接的落座面發揮功能,但實際上僅是與底壁面14a抵接的兩個傾斜部3a,平坦部3b構成為不發生抵接。
切削刀片1可以由硬質合金、金屬陶瓷、陶瓷、或含有金剛石或立方晶氮化硼的超高壓燒結體等硬質材料、或對它們實施了鍍層的硬質材料構成。
接著,對于拆裝自如地裝配有上述實施方式的切削刀片1的刀尖更換式旋轉切削刀具11,參照圖7至圖12進行說明。
本實施方式的刀尖更換式旋轉切削刀具11具備刀具主體12。刀具主體12在長度方向上延伸,在刀具主體12上,確定從其末端側至后端側(沿長度方向)延伸的旋轉軸線RA。這里,末端側是指,刀具主體12的裝配切削刀片1的一方的端部側,后端側是指,位于其相反側的端部側。刀尖更換式旋轉切削刀具11構成為,能夠繞旋轉軸線RA在旋轉方向K前方側旋轉。另外,切削刀具11可以相對于被加工物相對地旋轉來使用,也可以是切削刀具自身旋轉來使用,或者也可以是被加工物自身旋轉來使用。
刀具主體12具有沿旋轉軸線RA延伸的呈大致圓筒狀的整體形狀。在刀具主體12的末端側形成有多個刀片安裝座13。在本實施方式的刀具主體12中形成有兩個刀片安裝座13,但刀片安裝座13的個數可以是1個也可以是3個以上。各刀片安裝座13形成為,繞旋轉軸線RA的旋轉方向K在前方敞開,并且末端側及外周側敞開。
刀片安裝座13具備能夠與切削刀片1的第2端面3的兩個傾斜部3a的每一個抵接的底壁面14a、和能夠與切削刀片1的第2側面部4b的第3側面部4d以外的部位抵接的側壁面14b。底壁面14a具有兩個被分割的傾斜底壁面14a′、14a′′。這些傾斜底壁面14a′、14a′′構成為,分別與切削刀片1的兩個傾斜部3a的對應的一方抵接。因此,將各個傾斜底壁面14a′、14a′′延長的延長面彼此所呈的角度為,與將切削刀片1的傾斜部3延長的延長面彼此所呈的角度ε大致相等。此外,兩個傾斜底壁面14a′、14a′′之間設置有凹陷部(ぬすみ部)(即,圓弧狀的凹部)。此外,傾斜底壁面14a′、14a′′基本上具有與切削刀片1的傾斜部3a相同的形狀,具有分別與傾斜部3a對應的大小。另外,傾斜底壁面14a′相對于傾斜底壁面14a′′位于刀具內周側。并且,兩個傾斜底壁面14a′、14a′′分別在刀具主體12的長度方向即旋轉軸線RA的方向上實質上延伸。底壁面14a朝向旋轉方向K的前方。在底壁面14a的大致中央,形成有用于將用于固定切削刀片1的固定螺紋件15插入的螺紋孔16。側壁面14b朝向刀具末端方向,具有能夠與切削刀片1的第2側面部4b的后刀面部分4d以外的平坦的面抵接的形狀及大小。另外,側壁面14b被設置于刀具外周面附近。
進而,在各個刀片安裝座13的刀具旋轉方向K前方側,設置有用于排出由切削產生的切屑的切屑槽17。
在該刀片安裝座13上,固定螺紋件15穿過安裝孔5被擰入螺紋孔16,由此切削刀片1被拆裝自如地安裝。此時,切削刀片1自身被以相對于刀具主體12徑向前角θ呈-36°的方式裝配。這里,徑向前角θ如圖9所示,意味著,在刀尖更換式旋轉切削刀具11的末端面觀察,與沿切削刀片1的第1端面2的頂面2b的假想面N平行且穿過旋轉軸線RA的假想面L5、與將旋轉軸線RA和切削刀片1的關于切削的主動角切削刃9的頂點連結的徑向前角面S的交叉角。在圖9中,關于徑向前角θ,將徑向前角面S位于比假想面L5靠刀具旋轉方向K的后方側時的角度設為正。徑向前角θ的角度不限于上述値,但優選為處于-40°以上-30°以下的范圍。另外,徑向前角的角度不限于此,也能夠適當改變。此外,切削刀片1自身被以相對于刀具主體12軸向前角為0°的方式裝配。另外,軸向前角的角度也不限于此,能夠適當改變。
在切削刀具11中,在刀片安裝座13上,切削刀片1被配置成,主動主切削刃8在圖8中在刀具長度方向即旋轉軸線RA的方向上實質上延伸。此時,主動副切削刃10在圖8中在與旋轉軸線RA大致正交的方向上延伸,主動角切削刃9位于刀具末端側且位于刀具外周側。即,主動切削刃的主切削刃8在刀具外周側實質上在旋轉軸線RA的方向上延伸,主動切削刃的位于主切削刃8的背面的傾斜部3a′′被刀片安裝座13的底壁面14a的外周側的傾斜底壁面14a′′抵接。并且,與主動主切削刃相關的第1側面部4a隨著從第1端面側朝向第2端面側,向切削刀片的外側(特別是刀具外側)逐漸擴展。此外,處于主動切削刃(特別是主動主切削刃)的背面的第2端面3的傾斜部3a傾斜成,隨著從與主動主切削刃相關的第1側面部4a側朝向中心軸線O側,在軸線O的方向(刀片厚度方向)上從第1端面離開。
接著,對本實施方式的切削刀片1及刀尖更換式旋轉切削刀具11的作用及效果進行說明。
如上所述,切削刀片1被設計成能夠被用于直角削肩用。由此,在刀尖更換式旋轉切削刀具11的切削中,主動切削刃E能夠進行作用,使得主動主切削刃8將被切削件的加工側面切削,主動副切削刃10將被切削件的加工底面切削,主動角切削刃9將處于被切削件的加工側面和加工底面之間的拐角部切削。另外,刀尖更換式旋轉切削刀具11可以被用于作為刀具直徑為約20mm以下的端銑刀來構成。
在本實施方式的切削刀片1中,第1側面部4a形成為,隨著從第1端面2側朝向第2端面3側,從假想面L2側向切削刀片外側逐漸離開。并且,傾斜部3a向隨著從第1側面部4a側朝向中心軸線O側而從假想面L1側離開的朝向傾斜。這樣,將沿主切削刃8延伸的第1側面部4a的后角設為負,由此,能夠使切削刀片1的傾斜部3a的面積與以往相比顯著變大。結果,即使由于某些因素,呈大致V字形狀的兩個傾斜部3a的位于刀具內周側的傾斜部3a′(參照圖13)從刀片安裝座13的傾斜底壁面14a′(參照圖13)離開,(向主動主切削刃8的背面延伸)位于刀具外周側的傾斜部3a′′(參照圖13)抵接于外周側的傾斜底壁面14a′′,僅由此產生切削刀片1被支承的狀況,在外周側延伸的傾斜部3a′′的面積比較廣闊,所以能夠充分承接切削阻力F(分力F′、分力F′′)。特別是,如圖13所示,由于大幅變大的傾斜部3a′′,能夠充分地承接(作用于主動切削刃E,特別是作用于主動主切削刃8的)切削阻力F的朝向刀具外周方向的分力F′。因此,即使在僅由傾斜部3a′′支承切削刀片1的狀況下,也能夠大幅提高切削刀片1的固定力。進而,在切削阻力F自身作用的方向上,底壁面14a′′伸長(伸出)至主動主切削刃8的緊下方,所以即使在僅由外周側的傾斜部3a′′抵接于外周側的傾斜底壁面14′′來支承切削刀片1的狀況下,傾斜底壁面14a′′也能夠充分地承接切削阻力F自身。此外,能夠通過擴大傾斜部3a′′的面積來使切削阻力F擴大來分散,所以能夠更有效地抑制背墊金屬部分BM的彈性變形。通過它們的協同作用,切削刀片的固定力増大,能夠大幅抑制振動等的產生。
此外,在專利文獻1的現有技術的切削刀片中,是正類型(特別是與主切削刃相連的側面的后角為正),且進而使底面為V字形狀,所以與切削刀片的下表面接近的區域的安裝孔周圍的壁厚與通常的正類型的切削刀片相比較非常小。因此,也有切削刀片自身的剛性下降的問題。與此相比較,在本實施方式的切削刀片1中,通過將與主切削刃8相鄰的第1側面部4a的后角設為負,第2端面3為大致V字形狀,且能夠使接近第2端面3的區域的安裝孔5周圍的壁厚變大,所以也有能夠抑制切削刀片1的剛性的下降的效果。
本實施方式的切削刀片1是形成兩個由主切削刃8、角切削刃9及副切削刃10的組合構成的切削刃E的、所謂的能夠使用兩個角的類型。但是,本發明不限于此,只要是具備至少一個切削刃的切削刀片就能夠應用。該情況下,若果在至少一個切削刃中實現上述結構,在將該切削刃作為主動切削刃使用來進行切削的情況下,能夠實現前述的效果。即,僅在形成有與切削相關的切削刃的一側,也能夠形成具有負的后角的后刀面4a及傾斜部3a。
此外,關于主切削刃的第1側面部4a的負的后角β優選為處于-20°以上-10°以下的范圍。這是因為,在第1側面部4a的負的后角β比-20°小的情況下,第1側面部4a向刀具外周側過多伸出,有該部分與被切削件發生碰撞的可能。另一方面,第1側面部4a的后角β比-10°大的情況下,不能使傾斜部3a的面積大幅變大,難以得到將切削刀片1固定的效果。
此外,與副切削刃相關的第2側面部4b的作為后刀面發揮功能的部分4d的后角γ優選為正的角度。這是因為,與副切削刃10相鄰的后刀面部分4d承接朝向刀具外周方向的切削阻力F的必要性相對較小,原本作用于副切削刃10的切削阻力比作用于主切削刃8的切削阻力小。因此,與副切削刃相關的第2側面部4b不需要像第1側面部4a那樣傾斜成使得后角為負,能夠設計成優先使副切削刃的切削能力提高,使關于副切削刃的后角為正。
此外,如本實施方式的切削刀片1那樣,在關于中心軸線O,180°旋轉對稱地形成有兩個切削刃E的方式中,第2端面3的兩個傾斜部3a所成的內角ε優選地處于140°以上160°以下的范圍。這是因為,傾斜部3a間的內角ε比140°小的情況下,有可能以承接切削阻力的切削刀片1破壞刀片安裝座13的方式,陷入刀具主體12。另一方面,傾斜部3a間的內角ε比160°大的情況下,第2端面3過于接近平坦面,所以能夠得到借助V字形狀的抵接面承接切削阻力的效果。
此外,如本實施方式的切削刀片1那樣,在繞中心軸線O,180°旋轉對稱地形成有兩個切削刃E方式中,兩個第1側面部4a的后角β優選為相等的角度。這是因為,若兩個第1側面部4a的后角β不同,則切削刀片1的安裝孔5周圍的厚度與各個主切削刃8對應地不同,所以切削刀片1整體的剛性的平衡崩潰,有產生未預期的破損等的可能性。基于同樣的理由,兩個傾斜部3a的傾斜角度δ也優選為相等的角度。
此外,優選地,切削刀片自身1以徑向前角為-40°以上-30°以下的范圍被裝配于刀具主體12。通過以這樣較大的負的徑向前角裝配切削刀片1,能夠確保刀具主體12的背墊金屬部分較大。在徑向前角比-40°小的情況下,徑向前角朝向負側過大,所以切削阻力過大。另一方面,在徑向前角比-30°大的情況下,不能夠充分確保背墊金屬部分。
以上,對本發明的代表性的實施方式進行了說明,但本發明不限于該實施方式,能夠進行多種改變。只要不超過本申請的權利要求書所定義的本發明的精神及范圍,本發明能夠進行多種置換、改變。本發明中,包括權利要求書所規定的本發明的思想所包含的所有的變形例、應用例、等同物。