銑刀工具及使用其的加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種能夠獲得具備較高的表面精度的加工面的銑刀工具及使用其的加工方法。
【背景技術】
[0002]作為就表面粗糙度等表面精度而言能夠高精度地精加工被削材的加工面的加工方法，以往一般為人所周知的是磨削加工，但近年來，為了通過以縮短加工時間為目的來使用銑刀工具的加工，即通過銑刀加工來獲得與磨削加工同等的表面精度，而正積極地進行著研究。
[0003]而且，在被削材為鑄鐵的情況下，通常的銑刀加工被指出有如下問題，即露出在加工面上的石墨在切削加工時脫落而在石墨所處的部位產生凹坑，因該凹坑而使得表面粗糙度無法獲得所需的精度。
[0004]因此，為了解決這種問題，以往雖有被削材為球狀石墨鑄鐵的情況下的加工方法，但作為能夠高精度地精加工表面粗糙度的銑刀加工方法，提出有下述專利文獻I (日本專利特開2007-319990號公報)所公開的加工方法。
[0005]該加工方法是切削加工方法，即，使具有主切削刃及副切削刃的至少I個工具切入球狀石墨鑄鐵的表面，并使工具與球狀石墨鑄鐵相對移動而進行球狀石墨鑄鐵的表面改質，且將工具與球狀石墨鑄鐵的相對移動速度(切削速度)設為600m/min以上，利用周圍的基體組織覆蓋球狀石墨鑄鐵表面的石墨。根據該加工方法，通過將切削速度設為600m/min以上而在球狀石墨鑄鐵的基體組織的表層發生塑性流動，石墨被基體組織的塑性流動層覆蓋，因此雖然略微殘存表面粗糙度但不會局部性地產生極低的凹坑部分，能夠獲得與利用磨削加工所獲得的研磨面同等的加工面。
[0006][現有技術文獻]
[0007][專利文獻]
[0008][專利文獻I]日本專利特開2007-319990號公報
【發明內容】
[0009][發明所要解決的問題]
[0010]然而，在所述以往的加工方法中，由于將切削速度設定為600m/min以上(優選800?3000m/min)的極快的切削速度，所以有工具的壽命極短，另外缺損的危險性較高的問題。即使是作為高硬度的工具而為人熟知的使用立方氮化硼(cubic boron nitride，簡稱CBN)的工具，在以球狀石墨鑄鐵作為被削材的情況下，該工具的所被推薦的一般的切削速度也為500m/min以下。另外，在為銑刀工具的情況下，由于成為斷續加工，因此在切削速度較高的情況下，有工具容易缺損的傾向。
[0011]這樣一來，在所述以往的加工方法中，工具壽命較短，因此，加工成本相應于工具成本而上升，另外，如果工具缺損，那么有被削材成為不合格品的問題。
[0012]本發明是鑒于以上實際情況而完成的，其目的在于提供一種不對工具施加過大的負載即能夠獲得與磨削加工同等的高精度的加工面精度的銑刀工具、及使用其的加工方法。
[0013][解決問題的技術手段]
[0014]用來解決所述問題的本發明是一種銑刀工具、及使用該銑刀工具對被削材進行平面加工的加工方法，該銑刀工具包括:工具主體，大致形狀呈圓筒狀或圓盤狀；及多個刃部，沿圓周方向以預定的間隔至少設置在該工具主體的一端部的外周部；且
[0015]至少一個所述刃部具有發揮切削被削材的作用的主切削刃及副切削刃，該主切削刃位于比所述副切削刃更靠半徑方向外側，所述副切削刃相對于與所述工具主體的中心軸正交的平面的切削刃角具有成為朝向半徑方向外側的仰角的角度。
[0016]如上所述，在本發明的銑刀工具中，該銑刀工具的刃部具有發揮切削被削材的作用的主切削刃及副切削刃，主切削刃位于比副切削刃更靠半徑方向外側。因此，當使銑刀工具旋轉，并且將該銑刀工具的位置設定在對被削材賦予切入的位置來使銑刀工具與被削材沿與該工具主體的中心軸正交的進給方向相對移動時，通過所述主切削刀及副切削刀而加工相當于對一個刃部設定的進給量的被削材的部分。
[0017]而且，主切削刃主要切削沿著進給方向的相當于進給量的厚度量，副切削刃由于其切削刃角被設定為成為朝向半徑方向外側的仰角的角度，因此切削微量地設定在加工平面上的與進給量及自身切削刃角對應的區域。此時，副切削刃的加工裕度極小，所以對于通過該副切削刃切削的被削材的加工面，不如以往那樣將銑刀工具的切削速度提高到通常速度以上也會在其表層部分產生塑性流動，當假設在加工面上存在凹坑部分的情況下，該凹坑部分會通過所述塑性流動而被填埋，從而平坦化。
[0018]因此，在使用本發明的銑刀工具對被削材進行平面加工的情況下，即便是如鑄鐵那樣容易因石墨脫落而在加工面上產生凹坑的被削材，也能夠獲得與磨削加工同等的表面精度，與磨削加工相比，能夠高效率地獲得具有所需的表面精度的加工面。
[0019]另外，無需如以往那樣設定為較高的切削速度，而能夠以通常的切削速度獲得高精度的表面精度，因此無需對銑刀工具的刃部施加過大的負載而能夠避免工具的短壽命化，并且能夠避免加工成本上升。另外，由于工具缺損的風險也比以往低，因此也能夠避免因工具缺損而導致被削材成為不合格品的問題。
[0020]此外，為了通過塑性流動而獲得良好的表面精度，優選將所述副切削刃的所述切削刃角設為0.025度以上且0.11度以下的范圍內，且優選將所述副切削刃的長度設為2mm以上且4mm以下的范圍內。
[0021]原因在于，在副切削刃的切削刃角小于0.025度的情況下，副切削刃的切削區域過小，所以無法獲得良好的塑性流動，另外，在副切削刃的切削刃角大于0.11度的情況下，副切削刃的切削區域反而過大而無法獲得良好的塑性流動，在任一情況下均難以獲得良好的加工面精度。此外，也有以下方面的原因，即在副切削刃的切削刃角大于0.11度的情況下，切削阻力變大，加工面反而粗糙。
[0022]另外，原因在于，如果副切削刃的長度短于2mm，那么無法獲得良好的塑性流動，如果長于4_，那么切削阻力變大，加工面反而粗糙。
[0023]另外，本發明是一種加工方法，其是使用銑刀工具對被削材進行平面加工的方法，該銑刀工具包括:工具主體，大致形狀呈圓筒狀或圓盤狀；及多個刃部，沿圓周方向以預定的間隔至少設置在該工具主體的一端部的外周部；且
[0024]至少一個所述刃部具有發揮切削所述被削材的作用的主切削刃及副切削刃，該主切削刃位于比所述副切削刃更靠半徑方向外側，所述副切削刃相對于與所述工具主體的中心軸正交的平面的切削刃角具有成為朝向半徑方向外側的仰角的角度；
[0025]使所述銑刀工具以其中心軸相對于針對所述被削材的進給方向前傾，并且所述至少一個刃部的所述副切削刃與進給平面在切削作用時所成的角度維持成為朝向半徑方向外側的仰角的角度的方式傾斜來對所述被削材進行平面加工。
[0026]根據該加工方法，在加工時，至少一個刃部的副切削刃與進給平面在切削作用時所成的角度維持在成為朝向半徑方向外側的仰角的角度，因此，如上所述，對于通過副切削刃切削的被削材的加工面，不如以往那樣將銑刀工具的切削速度提高到通常速度以上也會在其表層部分產生塑性流動，當假設在加工面上存在凹坑部分的情況下，該凹坑部分通過所述塑性流動而被填埋，從而平坦化。這樣一來，即便是如鑄鐵那樣容易因石墨脫落而在加工面上產生凹坑的被削材，也能夠獲得與磨削加工同等的表面精度，與磨削加工相比，能夠高效率地獲得具有所需的表面精度的加工面。
[0027]另外，無需如以往那樣設定為較高的切削速度，而能夠以通常的切削速度獲得高精度的表面精度，因此無需對銑刀工具的刃部施加過大的負載而能夠避免工具的短壽命化，并且能夠避免加工成本上升。另外，由于工具缺損的風險也比以往低，因此也能夠避免因工具缺損而導致被削材成為不合格品的問題。
[0028]此外，在該加工方法中，為了通過塑性流動而獲得良好的表面精度，銑刀工具的至少一個刃部的副切削刃與進給平面在切削作用時所成的角度也優選設定為0.025度以上且0.11度以下的范圍內。
[0029]此外，本發明的銑刀工具只要具備所述特征即可，作為具體化的具體態樣包含例如正面銑刀工具、偏銑刀、端銑刀等。
[0030][發明的效果]
[0031]如上所述，根據本發明，在切削時，副切削刃的切削刃角被設定為成為朝向半徑方向外側的仰角的角度，因此對于通過副切削刃切削的被削材的加工面，不如以往那樣將銑刀工具的切削速度提高到通常速度以上也會在其表層部分產生塑性流動，即便是如鑄鐵那樣容易因石墨脫落而在加工面上產生凹坑的被削材，也能夠獲得與磨削加工同等的表面精度，與磨削加工相比，能夠高效率地獲得具有所需的表面精度的加工面。
[0032]另外，無需如以往那樣設定為較高的切削速度，而能夠以通常的切削速度獲得高精度的表面精度