專利名稱：切削工具及使用了該切削工具的切削加工物的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種切削工具及使用了該切削工具的切削加工物的制造方法。
背景技術：
對于切削工具、尤其是切斷加工用或切槽加工用的不重磨(throw away)式的切削工具，研究了抑制所安裝的切削鑲刀的橫向偏移。在日本特開2004-223652號公報中公開了一種切削鑲刀和刀夾通過多個凹凸進行卡合的切削工具。通過該形狀來抑制因來自切削鑲刀左右方向的應力弓I起的切削鑲刀的位置偏移。然而，這樣的切削工具隨著凹凸的個數(shù)變多而因尺寸的公差難以卡合，例如，存在切削鑲刀以比所期望的狀態(tài)傾斜的狀態(tài)固定等切削鑲刀的安裝的再現(xiàn)性變差的情況。尤其在進行在被切削件的端面形成環(huán)狀的槽的端面切槽加工的情況下，因加工直徑的不同而切削刃的左右的切削速度不同，因此在切削刃部分作用有扭轉力矩而使切削鑲刀容易旋轉。在這樣的情況下，在切 削中有時切削鑲刀會發(fā)生位置偏移。

發(fā)明內容
本發(fā)明的課題之一在于提供一種在切削中切削鑲刀不易發(fā)生位置偏移，除了切斷加工及切槽加工以外還適用于端面切槽加工的不重磨式的切削工具及使用該切削工具的切削加工物的制造方法。本發(fā)明的實施方式涉及的切削工具具有:切削鑲刀，其具有上表面、下表面及位于所述上表面的至少一部分邊上的切削刃；刀夾，其在長度方向的前端部具有將所述切削鑲刀從所述上表面及所述下表面進行固定的上凸緣部及下凸緣部。所述切削鑲刀的所述上表面與所述刀夾的所述上凸緣部的上接觸部及所述切削鑲刀的所述下表面與所述刀夾的所述下凸緣部的下接觸部中的至少一方具有第一凹凸面及第二凹凸面。所述第一凹凸面具有沿著所述刀夾的長度方向延伸的多個第一凸部及至少一個第一凹部。所述第二凹凸面具有與所述多個第一凸部對應設置的多個第二凹部及與所述至少一個第一凹部對應設置的至少一個第二凸部。在與所述刀夾的長度方向垂直的剖視觀察下，所述第一凹凸面的所述多個第一凸部中相鄰的所述第一凸部的頂部間的距離dl比與相鄰的所述第一凸部對應設置的所述第二凹凸面的所述多個第二凹部中相鄰的所述第二凹部的底部間的距離d2小。本發(fā)明的實施方式涉及的切削加工物的制造方法包括:使被切削件旋轉的工序；使旋轉著的所述被切削件與上述實施方式涉及的切削工具的所述切削刃接觸的工序；使所述被切削件與所述切削工具分離的工序。根據本發(fā)明的實施方式涉及的切削工具，在與刀夾的長度方向垂直的剖視觀察下，第一凹凸面的多個第一凸部中相鄰的第一凸部的頂部間的距離dl比與上述相鄰的第一凸部對應設置的第二凹凸面的多個第二凹部中相鄰的第二凹部的底部間的距離d2小。由此，在將切削鑲刀安裝于刀夾時在第一凹凸面與第二凹凸面之間產生空隙，從而使接觸部容易彈性變形。因此，能夠將切削鑲刀向適當?shù)陌惭b狀態(tài)引導，從而提高切削鑲刀的安裝的再現(xiàn)性。其結果是，通過接觸部中的凹部和凸部的優(yōu)越的安裝穩(wěn)定性來抑制切削鑲刀相對于左右方向的位置偏移。


圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的切削工具的立體圖。圖2是表示圖1所示的切削工具的前端部附近的局部側視圖。圖3中，(a)是圖1所示的切削工具的前端視圖，(b)是圖2所示的切削工具的Al-Al線處的剖視圖。圖4是圖3(b)所示的區(qū)域BI的局部放大剖視圖，(a)是表示未按壓的狀態(tài)的圖，(b)是表示按壓的狀態(tài)的圖。圖5是圖3(b)所示的區(qū)域Cl 的局部放大剖視圖，(a)是表示未按壓的狀態(tài)的圖，(b)是表示按壓的狀態(tài)的圖。圖6是圖1所示的切削工具上安裝的切削鑲刀的放大立體圖。圖7是表示本發(fā)明的第二實施方式涉及的切削工具的立體圖。圖8是表示圖7所示的切削工具的前端部附近的局部側視圖。圖9中，(a)是圖7所示的切削工具的前端視圖，(b)是圖8所示的切削工具的A2-A2線處的剖視圖。圖10是圖9(b)所示的區(qū)域B2的局部放大剖視圖，(a)是表示未按壓的狀態(tài)的圖，(b)是表示按壓的狀態(tài)的圖。圖11是圖9(b)所示的區(qū)域C2的局部放大剖視圖，(a)是表示未按壓的狀態(tài)的圖，(b)是表示按壓的狀態(tài)的圖。圖12是圖7所示的切削工具上安裝的切削鑲刀的放大立體圖。圖13中，(a) (C)是表示本發(fā)明的實施方式涉及的切削加工物的制造方法的示意圖，(d)是切削加工物的立體圖。
具體實施例方式〈切削工具〉以下，使用圖1 圖12，詳細地說明本發(fā)明的實施方式涉及的切削工具。本發(fā)明的實施方式涉及的切削工具在內徑的切槽加工、外徑的切槽加工、切斷加工及端面切槽加工中均可以使用。在以下的說明中，如無特別記載，則以將本發(fā)明的實施方式涉及的切削工具使用于端面切槽加工的情況為例來進行說明。(第一實施方式)以下，使用圖1 圖6對本發(fā)明的切削工具涉及的第一實施方式進行說明。如圖1及圖2所示，本實施方式的切削工具20為大致棱柱狀，具備切削鑲刀(以下，有時稱作“鑲刀”)1、在前端部固定鑲刀I的刀夾100。如后述的圖6所不,鑲刀I具有上表面2、下表面3以及位于上表面2的至少一部分的邊上的切削刃5。另外，如圖1及圖2所示，刀夾100在箭頭a所示的長度方向的前端部具有將鑲刀I從上表面2及下表面3進行固定的上凸緣部101及下凸緣部102。并且，鑲刀I以切削刃5從刀夾100的前端突出的方式固定在刀夾100上。需要說明的是，就刀夾100來說，優(yōu)選例如將長度方向的長度設定為143 162mm，且將寬度方向的長度設定為29 42mm。如圖2及圖3所示，切削工具20具有由鑲刀I的上表面2和刀夾100的上凸緣部101的相對置的面構成的上接觸部21a、由鑲刀I的下表面3和刀夾100的下凸緣部102的相對置的面構成的下接觸部21b，由此將鑲刀I固定在刀夾100上。另外，上接觸部21a及下接觸部21b位于鑲刀I的上下，由此能夠將鑲刀I可靠地固定。需要說明的是，接觸部是指相互對置的面彼此的一部分接觸的部位。如圖4及圖5所示，上接觸部21a及下接觸部21b中的至少一方具有第一凹凸面22及第二凹凸面23。第一凹凸面22具有沿著刀夾100的長度方向延伸的多個第一凸部221及至少一個第一凹部222。另外，第二凹凸面23具有與多個第一凸部221對應設置的多個第二凹部232及與至少一個第一凹部222對應設置的至少一個第二凸部231。由此，能夠抑制鑲刀I因左右方向上受到的力矩而引起的旋轉。需要說明的是，優(yōu)選例如對置的面的長度方向上的長度在上接觸部21a設定為6 9mm，在下接觸部21b設定為16mm，對置的面的寬度方向上的長度設定為I 10mm。這里，上接觸部21a及下接觸部21b中，下接觸部21b與上接觸部21a相比更容易在切削時受到切削載荷。因此，優(yōu)選至少下接觸部21b具有第一凹凸面22及第二凹凸面23。在本實施方式中，上接觸部21a及下接觸部21b均如圖4及圖5所示那樣具有第一凹凸面22及第二凹凸面23。根據該結構，能夠通過上接觸部21a及下接觸部21b的多個部位來抑制鑲刀I因左右方向上受到的力矩而引起的旋轉。需要說明的是，在具有上述那樣的尺寸的本實施方式的切削工具中，所謂“凹凸面”，只要相鄰的凹部和凸部中的凸部的頂部與凹部的底部之差例如在0.1 0. 25_的范圍內即可。具體而言，如圖4(a)所示，上接觸部21a在刀夾100的上凸緣部101具備第一凹凸面22，在鑲刀I的上表面2具備第二凹凸面23。第一凹凸面22具有兩個第一凸部221、三個第一凹部222。另外，第二凹凸面23具有三個第二凸部231、兩個第二凹部232。這里，為了方便，將各凹凸面中的凹部及凸部如下這樣規(guī)定。如圖4(a)所示，在第一凹凸面22中，相對于紙面從左起按順序將第一凸部221設為221A、221B，且將第一凹部222設為222A、222B、222C。另外，在第二凹凸面23中，相對于紙面從左起按順序將第二凸部231設為231A、231B、231C，且將第二凹部232設為232A、232B。并且，第一凸部221與第二凹部232、第一凹部222與第二凸部231分別對應設置。具體而言，如圖4(a)所示，221A與232A、221B與232B、222A與231A、222B與231B、及222C與231C分別對應設置。對應設置是指，例如在圖4(a)中，刀夾100的上凸緣部101的第一凹凸面22中的第一凸部221A的頂部221Au位于鑲刀I的上表面2的第二凹凸面23中的第二凹部232A的范圍內。具體而言，第一凸部221A的頂部221Au位于從第二凸部231A的頂部231Au至第二凸部231B的頂部231Bu為止的范圍內，其中第二凸部231A和第二凸部231B位于第二凹部232A的兩側。另外，如圖5 (a)所示，下接觸部21b在下凸緣部102具備第一凹凸面22，在下表面3具備第二凹凸面23。第一凹凸面22具有兩個第一凸部221、三個第一凹部222。另外，第二凹凸面23具有三個第二凸部231、兩個第二凹部232。這里，為了方便，將各凹凸面中的凹部及凸部如下這樣規(guī)定。如圖5(a)所示，在第一凹凸面22中，相對于紙面從左起按順序將第一凸部221設為221A、221B，且將第一凹部222設為222A、222B、222C。在第二凹凸面23中，相對于紙面從左起按順序將第二凸部231設為231A、231B、231C，且將第二凹部232設為232A、232B。并且，第一凸部221與第二凹部232、第一凹部222與第二凸部231分別對應設置。具體而言，如圖 5(a)所示，221A 與 232A、221B 與 232B、222A 與 231A、222B 與 231B、及222C與231C分別對應設置。需要說明的是，就第一凹凸面22及第二凹凸面23的凹凸的數(shù)目而言，并不限于本實施方式，可以考慮切削條件或制造上的誤差來適當設定。另外，上接觸部21a及下接觸部21b可以為相同形狀，也可以為不同形狀。為了調整抑制鑲刀I的旋轉的力，例如可以將上接觸部21a和下接觸部21b形成為相似形狀，也可以將上接觸部21a和下接觸部21b形成為凹凸的數(shù)目或凹凸的大小不同的形狀。通過將上接觸部21a及下接觸部21b形成為相同形狀，能夠使對鑲刀I因左右方向上受到的力矩而引起的旋轉進行抑制的力在上接觸部21a及下接觸部21b上均等。需要說明的是，在本實施方式中，上接觸部21a及下接觸部21b形成為相同形狀，因此對于第一凹凸面22和第二凹凸面23，例舉上接觸部21a來進行說明。鑲刀I及刀夾100通過第一凸部221與第二凹部232、或者第一凹部222與第二凸部231抵接而被約束。在第一凸部221及第二凹部232、第一凹部222及第二凸部231中，只要至少一組抵接即可。在本實施方式中，如圖4 (b)所示，第一凹部222B與第二凸部231B抵接而被約束。這里，在上接觸部21a中，第一凹凸面22的多個第一凸部221中相鄰的第一凸部221的頂部間的距離比與上述相鄰的第一凸部221對應設置的第二凹凸面23的多個第二凹部232中相鄰的第二凹部232的底部間的距離小。在本實施方式中，如圖4(a)所示，當將第一凹凸面22的相鄰的第一凸部221A、221B的頂部221Au、221Bu間的距離設為dl，將第二凹凸面23的相鄰的第二凹部232A、232B的底部232A1、232B1間的距離設為d2時，dl < d2。根據該結構，在第一凹凸面22與第二凹凸面23之間產生空隙。S卩，如圖4(b)所示，在上凸緣部101和上表面2被按壓的狀態(tài)下，第一凸部221間的距離比第二凹部232間的距離小，在第一凸部221與第二凹部232之間產生一對空隙V。因此，上接觸部21a容易彈性變形，能夠將鑲刀I向適當?shù)陌惭b狀態(tài)引導，從而能夠將鑲刀I安裝在準確的位置上。另外，在切削時，通過凹部及凸部來承擋施加在鑲刀I的左右方向上的力，從而能夠抑制鑲刀I的左右方向上的位置偏移。需要說明的是 ，優(yōu)選例如dl設定為1.14 2.32mm, d2設定為1.22
2.40mm, dl與d2之差設定為0.06 0.08mm。需要說明的是，只要具有上接觸部21a，則也可以構成為除了上述的一對空隙V以外，還在其它部位設置一個以上的空隙這樣的結構。需要說明的是，空隙是指在某凹部及與該凹部對應設置的凸部之間具有距離的部分。另外，頂部是指凹凸面的各凸部中的突出量最大的部位。底部是指凹凸面的各凹部中的凹陷量最大的部位。例如，在突出量或凹陷量最大的部位連續(xù)的情況下，可以將該最大值連續(xù)的區(qū)間設為頂部或底部。需要說明的是，這種情況下，某凹部及與該凹部對應設置的凸部之間的距離以最大值連續(xù)的區(qū)間的中點為基準來計測為好。在本實施方式中，如圖4(a)所示，距離dl為第一凹凸面22的寬度wl的1/2以上，距離d2為第二凹凸面23的寬度w2的1/2以上。SP，dl彡(1/2) XwU d2彡(1/2) Xw2。根據該結構，能夠增大第一凹部222B與第二凸部231B的接觸面積，從而提高約束力。更優(yōu)選的是，dl在0.55Xwl 0.6Xwl的范圍內，d2在0.58Xw2 0.65Xw2的范圍內。需要說明的是，優(yōu)選例如wl設定為1.8 5.0mm,w2設定為2.1 5.0mm。進而，圖4所示的上接觸部21a的wl和圖5所示的下接觸部21b的Wl可以為相等的值，也可以為不同的值。例如，在用于端面切槽加工的情況下，可以考慮加工直徑而將下接觸部21b的wl設定為比上接觸部21a的wl小。在本實施方式中，如圖4(a)所示，以基準線L為基準，第一凹凸面22及第二凹凸面23的凹凸具有特定的位置關系。具體而言，基準線L為在上接觸部21a的剖視觀察下、即與刀夾100的長度方向垂直的剖視觀察下所規(guī)定的線。需要說明的是，在本實施方式中，上凸緣部101及下凸緣部102與刀夾100的長度方向平行地突出。因而，基準線L為在與刀夾100的長度方向垂直且與鑲刀I的中心軸S平行的箭頭b所示的方向的剖視觀察下所規(guī)定的線。鑲刀I的中心軸S如圖6所示是貫通上表面2及下表面3之間的軸，是指使鑲刀I以位于兩端部的一對切削部1、I的位置互相調換的方式旋轉時成為旋轉軸的軸。另外，基準線L為在上述的剖視觀察下通過與中心軸S平行的方向上的位于上下的第一凹凸面22的一個第一凹部222的底部及與第一凹部222對應設置的第二凹凸面23的一個第二凸部231的頂部的線。并且，以基準線L為基準，與一個第一凹部222相鄰設置的第一凸部221比與一個第二凸部231相鄰設置的第二凹部232靠基準線L側設置。具體而言，位于相鄰的第一凸部221A、221B之間的第一凹部222B的底部222B1和與第一凹部222B對應設置的第二凹凸面23的第二凸部231B的頂部231Bu在基準線L上。并且，與第一凹部222B相鄰設置的第一凸部221A、221B分別比與第二凸部231B相鄰設置的第二凹部232A、232B靠基準線L側設置。根據該結構，由于第一凹部222B的底部222B1和第二凸部231B的頂部231BU位于基準線L上，因此能夠通過彈性變形來盡可能地減小第一凹部222B的底部222B1與第二凸部231B的頂部231Bu之間的距離。其結果是，進一步提高第一凹部222B和第二凸部231B的約束力。另外，能夠使第一凹部222B與第二凸部231B的抵接位置位于第一凹部222B的底部222B1側，使得彈性變形所產生的反力進一步變大，因此能夠進一步增強第一凹部222B和第二凸部231B的約束力。

在本實施方式中，如圖4所示，在上述的剖視觀察下，第一凹部222B及第二凸部231B分別位于第一凹凸面22及第二凹凸面23的中央部。具體而言，基準線L與第一凹凸面22及第二凹凸面23的垂直二等分線一致。另外，基準線L通過上述的剖視觀察下的第一凹凸面22的中點22P及第二凹凸面23的中點23P。根據該結構，約束力的最強的部分位于第一凹凸面22及第二凹凸面23的中央部，因此能夠在確保鑲刀I的左右方向的平衡的同時對鑲刀I進行約束。在本實施方式中，如圖4所示，第一凹部222B具有在上述的剖視觀察下隨著朝向底部222B1而彼此的距離變小的一對第一傾斜面24、24，并且與第一凹部222B對應設置的第二凸部231B具有與一對第一傾斜面24、24對應且向第一傾斜面24側凸的一對第二傾斜面 25、25。另外，在本實施方式中，如圖4(b)所示，第一凹部222B的第一傾斜面24與第二凸部231B的第二傾斜面25抵接。具體而言，如圖4(b)所示，在區(qū)域Dl中，第一凹部222B具有第一傾斜面24，第二凸部231B具有向第一傾斜面24側凸的第二傾斜面25。S卩，第二傾斜面25以接近第一傾斜面24的方式彎曲。根據該結構，第一傾斜面24容易被沿著第二傾斜面25拉入，從而能夠使第二凸部231B與第一凹部222B的抵接位置更靠第一凹部222B的底部222B1側。而且，由于在按壓的作用下向鑲刀I側施加圖4(b)所示那樣的箭頭F方向的壓縮應力，因此能夠進一步增強約束力。需要說明的是，優(yōu)選第二傾斜面25的曲率半徑大。優(yōu)選第二傾斜面的曲率半徑例如設定為7.5 10mm。優(yōu)選像以上的結構那樣鑲刀I的第二傾斜面25與刀夾100的第一傾斜面24相比為更凸狀的曲面。這樣，能夠進一步提高與刀夾100側的第一傾斜面24的約束穩(wěn)定性。在本實施方式中，在上述的剖視觀察下，一對第一傾斜面24、24的假想延長線L1、LI彼此所成的角Θ的角度為鈍角。根據該結構，第一凹部222B的第一傾斜面24與第二凸部231B的第二傾斜面25容易抵接。在本實施方式中，如圖4所示，在上述的剖視觀察下，第二凸部231B的頂部231Bu由直線構成。根據該結構，能夠使第二凸部231B與第一凹部222B的抵接位置更靠第一凹部222B的底部222B1側。需要說明的是，如圖4 (a)所示，從提高約束力的觀點出發(fā)，第二凸部231B與第一凹部222B的抵接位置位于如下的范圍為好。若將與鑲刀I的中心軸S垂直且通過第一凸部221B的頂部221Bu的直線設為Hl，將第一凹部222B的底部222B1與第一凸部221B的頂部221Bu之間的距離設為d3，將直線Hl向第一凹部222B的底部222B1側平行移動d3的1/4而得到的直線設為H2，則第二凸部231B與第一凹部222B的抵接位置比直線H2靠第一凹部222B的底部222B1側為好。需要說明的是，優(yōu)選d3設定為例如0.12
0.28mm。另外，在本實施方式中，在上述的剖視觀察下，第一凹部222B的底部222B1由直線構成。并且，如圖4(b)所示，第一凹部222B的底部222B1的寬度w3比第二凸部231B的頂部231Bu的寬度《4小。通過該結構，也能夠使第二凸部231B與第一凹部222B的抵接位置更靠第一凹部222B的底部222B1偵U。在本實施方式中，如圖4所示，第一凹凸面22及第二凹凸面23均相對于基準線L呈線對稱的形狀。根據該結構，抵接部位及約束力在第一凹凸面22和第二凹凸面23的左右方向上以基準線L為中心而均等，因此能夠在確保鑲刀I的左右方向的平衡的同時約束鑲刀I。在本實施方式中，如圖4所示，在上述的剖視觀察下，以第一凹凸面22為上且以第二凹凸面23為下時，距基準線L最遠設置的第二凸部231A、231C的頂部231Au、231Cu位于比通過第二凸部231B的頂部231Bu且與鑲刀I的中心軸S垂直的假想直線H3高的位置。根據該結構，在切削時，能夠通過第二凸部231A、231C來承擋施加在鑲刀I的左右方向上的力，從而更有效地抑制鑲刀I的左右方向的位置偏移。另外，如圖4(b)所示，第一凹部222A、222C與和它們對應設置的第二凸部231A、231C不抵接。因此，能夠有效地促進彈性變形。另外，在本實施方式中，如圖3(a)所示，下凸緣部102在前端觀察下沿著加工槽的外周彎曲。前端觀察是指從前端側觀察切削工具20的狀態(tài)。當下凸緣部102在前端觀察下鉛垂地形成時，為了在端面切槽加工中形成環(huán)狀的槽，在加工中使下凸緣部102與加工槽接觸，從而加工槽的深度被限制為從切削刃5至下凸緣部102的距離。因而，在本實施方式中，預先確定加工直徑，使下凸緣部102沿著該加工槽的外周彎曲。而且，在本實施方式中，如圖3所示，在位于下凸緣部102的加工槽的內周側的內周面與下接觸部21b中的下凸緣部102的面的交差部設有 倒角部103。在切削時，鑲刀I的前端被從上方按壓，因此與上凸緣部101相比更易在下凸緣部102上施加強的應力。根據該結構，能夠增大下凸緣部102的壁厚，從而提高刀夾100的強度。另外，由于加工環(huán)狀的槽，因此在鑲刀I與刀夾100的接觸部分，與外徑側相比切屑更容易進入內徑側。因而，通過設置倒角部103，能夠使切屑向下凸緣部102的下端部側移動。另外，如圖1及圖2所示，在本實施方式的刀夾100上相對于上凸緣部101及下凸緣部102在后端側形成有刀柄部104。而且，在刀夾100上形成有供緊固螺釘105從上凸緣部101向下凸緣部102插通的螺紋孔(未圖示)。另外，在本實施方式中，上凸緣部101及下凸緣部102與刀柄部104由不同的構件構成。根據該結構，上凸緣部101及下凸緣部102能夠互換，能夠良好地應對鑲刀I的尺寸的變化。需要說明的是，在對刀夾100整體要求特別高的耐久性的情況下，上凸緣部101、下凸緣部102及刀柄部104可以一體地成型。通過將它們一體地成型，在上凸緣部101與刀柄部104、及下凸緣部102與刀柄部104之間沒有形成接合面，因此能夠進一步提高切削工具20的剛性。為了獲得本實施方式的效果并同時抑制切削工具20的成本，與上凸緣部101或刀柄部104的材質的 剛性相比下凸緣部102的材質的剛性高也是有效的。在使用切削工具20時，由于鑲刀I的前端被從上方按壓，因此與上凸緣部101或刀柄部104相比更易在下凸緣部102上施加強的應力。并且，由于剛性高的材質高價,或者對加工要求高度的技術,因此將被施加比較大的應力的下凸緣部102使用高剛性的材質，且將被施加比較小的應力的上凸緣部101或刀柄部104使用與下凸緣部102相比剛性低的容易加工的材質，由此能夠制造出耐久性高且廉價的切削工具20。另外，如圖1及圖2所示，優(yōu)選刀夾100在比上凸緣部101及下凸緣部102靠后端側的位置具備狹縫107。通過狹縫107，使得上凸緣部101或下凸緣部102更容易彈性變形，因此能夠使鑲刀I向刀夾100的裝拆容易。另外，在下凸緣部102形成有與鑲刀I的后端側的側面4抵接來進行定位的抵接面108。這種情況下，尤其優(yōu)選在抵接面108的上方形成有狹縫107。狹縫107形成在抵接面108的上方的情況與形成在抵接面108的下方的情況相比，容易增大狹縫107的下方的刀夾100的厚度。另一方面，如圖6所示，在本實施方式中，鑲刀I為棱柱狀，具備:位于兩端部的一對切削部1、1 ;位于一對切削部1、1之間，具有在由刀夾100固定時與上凸緣部101及下凸緣部102相接的夾緊面2a、3a的夾緊部II。需要說明的是，夾緊面2a位于上表面2，夾緊面3a位于下表面3。另外，切削部I在俯視觀察下為具有兩個長邊和兩個短邊的長方形狀，具有上表面2、下表面3、分別與上表面2及下表面3連接的側面4。俯視觀察是指從上表面2側觀察鑲刀I的狀態(tài)。上表面2作為前刀面發(fā)揮功能，下表面3作為向刀夾100載置的載置面發(fā)揮功能，側面4作為后刀面發(fā)揮功能。另外，例如優(yōu)選鑲刀I的長度方向的長度設定為20mm,在俯視觀察下,與長度方向垂直的寬度方向的長度設定為2 6_。該寬度隨著接近夾緊部II而變小，以防在加工中鑲刀I與被切削件上加工出的槽的內壁面發(fā)生干涉。鑲刀I的從下表面3至上表面2的高度優(yōu)選根據例如鑲刀I的寬度方向的長度而設定為4.4
5.0mm0切削刃5如上所述位于上表面2的至少一部分的邊上。本實施方式的切削刃5位于上表面2與側面4的交線部。切削刃5例如沿著切削部I的長度方向及寬度方向的交線部而設置。作為切削刃5的形狀，并不特別局限于直線狀或圓弧狀等。另外，夾緊部II在上方具備夾緊面2a，在下方具備夾緊面3a，與刀夾100的上凸緣部101及下凸緣部102接觸。通過具有這樣的夾緊面2a、3a，使鑲刀I的位置穩(wěn)定，能夠進一步提聞定位的精度，提聞約束力。作為鑲刀I的材質，可以舉出例如超硬合金、金屬陶瓷等。作為超硬合金的組成，可以舉出例如在碳化鎢(WC)中加入鈷(Co)的粉末并進行燒結而生成的WC-Co、在WC-Co中添加碳化鈦(TiC)而得到的WC-TiC-Co、在WC-TiC-Co中添加碳化鉭(TaC)而得到的WC-TiC-TaC-Co等。另外，金屬陶瓷為在陶瓷成分中復合金屬而成的燒結復合材料，具體而言，可以舉出以碳化鈦(TiC)或氮化鈦(TiN)為主成分的鈦化合物等。可以使用化學蒸鍍(CVD)法或物理蒸鍍(PVD)法來將鑲刀I的表面用被膜涂覆。作為被膜的組成，可以舉出例如碳化鈦(TiC)、氮化鈦(TiN)、碳氮化鈦(TiCN)、氧化鋁(Al2O3)等。鑲刀I向刀夾100的固定例如可以如下進行。如圖1及圖2所示，首先，在上凸緣部101與下凸緣部102之間插入鑲刀1，使鑲刀I的后端側的側面4與抵接面108壓抵。接著，將緊固螺釘105擰緊，使上凸緣部101發(fā)生彈性變形而將其壓下。其結果是，鑲刀I被下凸緣部102按壓而夾持固定在上凸緣部101與下凸緣部102之間。這里，當形成有狹縫107時，通過狹縫107使上 凸緣部101更容易發(fā)生彈性變形，因此能夠更容易地將上凸緣部101的前端壓下。另外，本實施方式的鑲刀I如上所述具備一對切削部1、1。由此，鑲刀I具備多個切削刃5，即使對于因長時間的使用而引起的切削刃5的磨損，也能夠使用其他的沒有發(fā)生磨損的切削刃5，無需另行準備新的鑲刀1，因此經濟方面良好。例如，就本實施方式的切削工具20來說，在一方的切削刃5發(fā)生了磨損的情況下，從切削工具20取下鑲刀1，將鑲刀I的切削部I替換為另一方的切削部I，再次安裝到切削工具20上即可。由此，能夠使沒有發(fā)生磨損的切削刃5位于刀夾100的外方而用于切削加工。(第二實施方式)接著，使用圖7 圖12，對本發(fā)明的第二實施方式涉及的鑲刀詳細地進行說明。需要說明的是，在圖7 圖12中，對與上述的圖1 圖6相同的構成部分標注同一符號,而省略說明。如圖7 圖9及圖12所示，本實施方式的切削工具20’具有:由鑲刀I’的上表面2’和刀夾100’的上凸緣部101’的相對置的面構成的上接觸部21’ a ;由鑲刀I’的下表面3’和刀夾100’的下凸緣部102’的相對置的面構成的下接觸部21’ b。如圖10(a)所示，上接觸部21’ a在刀夾100’的上凸緣部101’具備第二凹凸面23’，在鑲刀I’的上表面2’具備第一凹凸面22’。第一凹凸面22’具有四個第一凸部221’、三個第一凹部222’。另外，第二凹凸面23’具有三個第二凸部231’、四個第二凹部232’。這里，為了方便，將各凹凸面中的凹部及凸部如下這樣規(guī)定。如圖10(a)所示，在第一凹凸面22’中，相對于紙面從左起按順序將第一凸部221’設為221’ A、221’ B、221’ C、221’ D，且將第一凹部222’設為222’ A、222’ B、222’ C。在第二凹凸面23’中，相對于紙面從左起按順序將第二凸部231，設為231，A、231，B、231，C，且將第二凹部232，設為232，A、232，B、232’ C、232’ D。并且，第一凸部221’與第二凹部232’、第一凹部222’與第二凸部231’分別對應設置。具體而言，如圖10(a)所示，221，A與232，A、221’ B與232，B 1、221，C與232，C、221，D 與 232，D、222，A 與 231，A、222，B 與 231，B、及 222，C 與 231，C 分別對應設置。另外，如圖11(a)所示，下接觸部21’ b在下凸緣部102’具備第二凹凸面23’，在下表面3’具備第一凹凸面22’。第一凹凸面22’具有四個第一凸部221’、三個第一凹部222’。另外，第二凹凸面23’具有三個第二凸部231’、四個第二凹部232’。這里，為了方便，將各凹凸面中的凹部及凸部如下這樣規(guī)定。如圖11(a)所示，在第一凹凸面22’中，相對于紙面從左起按順序將第一凸部221’設為221’ A、221’ B、221’ C、221’ D，且將第一凹部222’設為222’A、222’B、222’C。在第二凹凸面23’中，相對于紙面從左起按順序將第二凸部 231，設為 231，A、231，Β、231，C，且將第二凹部 232，設為 232，A、232，B、232，C、232，D。并且，第一凸部221與第二凹部232、第一凹部222與第二凸部231分別對應設置。具體而言，如圖 11(a)所示，221’ A 與 232，A、221，B 與 232，B、221，C 與 232，C、221，D 與 232，D、222，A 與 231，A、222，B 與 231，B、及 222，C 與 231，C 分別對應設置。在本實施方式中，上接觸部21’ a及下接觸部21’ b為相同形狀，因此對于第一凹凸面22’和第二凹凸面23’來說，例舉上接觸部21’ a來進行說明。鑲刀I’及刀夾100’通過第一凸部221’與第二凹部232’、或者第一凹部222’與第二凸部231’抵接而被約束。在第一凸部221’及第二凹部232’、第一凹部222’及第二凸部231’中，只要至少一組抵接即可。在本實施方式中，如圖10(b)所示，第一凹部222’B與第二凸部231’ B抵接而被約束。

在上接觸部21’a中，第一凹凸面22’的相鄰的第一凸部221’的頂部間的距離比與上述相鄰的第一凸部221’對應設置的第二凹凸面23’的相鄰的第二凹部232’的底部間的距離小。在本實施方式中，如圖10(a)所示，若將第一凹凸面22’的相鄰的第一凸部22ΓΑ、221’ B中的頂部221’ Au、221’ Bu間的距離設為(I1I,將第二凹凸面23’的相鄰的第二凹部232，Α、232，B中的底部232，Al、232’ BI間的距離設為(^2，則(I1I < 士2。另外，若將第一凹凸面22’的相鄰的第一凸部221’ B、221’ C中的頂部221’ Bu、221’ Cu間的距離設為d21，將第二凹凸面23，的相鄰的第二凹部232，B、232，C中的底部232，Bl、232，Cl間的距離設為d22，則d2l < d22。而且，若將第一凹凸面22’的相鄰的第一凸部221’C、221’D中的頂部221，Cu、221，Du間的距離設為d3l，將第二凹凸面23’的相鄰的第二凹部232，C、232，D中的底部232’C1、232’D1間的距離設為d32，則d3l < d32。根據上述結構，在第一凹凸面22’與第二凹凸面23’之間產生空隙。S卩，如圖10(b)所示，在上凸緣部101’和上表面2’被按壓的狀態(tài)下，第一凸部221’間的距離比第二凹部232’間的距離小，在第一凸部221’與第二凹部232’之間產生一對空隙V’。因此，接觸部21’ a容易發(fā)生彈性變形，能夠將鑲刀I’向適當?shù)陌惭b狀態(tài)引導，從而將鑲刀I’安裝在準確的位置上。另外，在切削時，通過凹部及凸部來承擋施加在鑲刀I’的左右方向上的力，從而能夠抑制鑲刀I’的左右方向的位置偏移。需要說明的是，優(yōu)選例如d2l設定為1.14 2.32mm, d22設定為1.22 2.40mm, d21及d22之差設定為0.06 0.08mm。如圖10(a)所示，優(yōu)選距離d2l為第一凹凸面22’的寬度w’I的1/2以上，距離d22為第二凹凸面23的寬度w’2的1/2以上。即，優(yōu)選d2l彡(1/2) Xw’l、d22彡(1/2) Xw’2。根據該結構，能夠增大第一凹部222’ B與第二凸部231’ B的接觸面積，提高約束力。需要說明的是，優(yōu)選例如W，I設定為1.8 5.0mm, W，2設定為2.1 5.0mm。而且，圖10所不的上接觸部21’a的w’ I和圖11所示的下接觸部21’b的w’ I可以為相等的值，也可以為不同的值。例如，在用于端面切槽加工時，可以考慮加工直徑而將下接觸部21’b的w’ I設定得比上接觸部21’ a的w’ I小。在本實施方式中，如圖10所示，在上接觸部21’a的剖視觀察下、即在與刀夾100’的長度方向垂直且與鑲刀I’的中心軸S’平行的箭頭b’所示的方向的剖視觀察下，以通過與中心軸S’平行的方向上的位于上下的第一凹凸面22’的一個第一凹部222’的底部和與第一凹部222’對應設置的第二凹凸面23’的一個第二凸部231’的頂部的基準線L’為基準，與一個第一凹部222’相鄰設置的第一凸部221’比與一個第二凸部231’相鄰設置的第二凹部232’靠基準線L’側設置。具體而言，第一凹凸面22’的第一凹部222’ B的底部222’ BI和與第一凹部222’ B對應設置的第二凹凸面23’的第二凸部231’B的頂部231’Bu位于基準線L’上。并且，與第一凹部222’ B相鄰設置的第一凸部221’ B、221’ C分別比與第二凸部231’ B相鄰設置的第二凹部232’ B、232’ C靠基準線L’側。根據該結構，由于第一凹部222’ B的底部222’ BI和第二凸部231’ B的頂部231’ Bu位于基準線L’上，因此，能夠在第一凹部222’ B與第二凸部231’ B更容易卡合的狀態(tài)下，通過彈性變形來盡可能地減小第一凹部222’ B的底部222’ BI與第二凸部231’ B的頂部231’ Bu之間的距離。其結果是，第一凹部222’ B與第二凸部231’ B的約束力進一步提高。另外，能夠使第一凹部222’ B與第二凸部231’ B的抵接位置位于第一凹部222’ B的底部222’ BI側，能夠進一步增大彈性變形所引起的反力，因此能夠進一步增強第一凹部222’ B與第二凸部231’ B的約束力。在本實施方式中，如圖10所示，在上述的剖視觀察下，第一凹部222’B及第二凸部231’ B分別位于第一凹凸面22’及第二凹凸面23’的中央部。具體而言，基準線L’與第一凹凸面22’及第二凹凸面23’的垂直二等分線一致。另外，基準線L’通過上述的剖視觀察下的第一凹凸面22’的中點22’P及第二凹凸面23’的中點23’P。根據該結構，由于約束力最強的部分位于第一凹凸面22’及第二凹凸面23’的中央部，因此能夠在確保鑲刀I’的左右方向的平衡的同時約束鑲刀I’。在本實施方式中，如圖10所示，第一凹部222’ B具有在上述的剖視觀察下隨著朝向底部222’B1而彼此的距離變小的一對第一傾斜面24’、24’，并且與第一凹部222’B對應設置的第二凸部231’ B具有與一對第一傾斜面24’、24’對應且向第一傾斜面24’側凸的一對第二傾斜面25’、25’。另外，在本實施方式中，如圖10(b)所示，第一凹部222’ B的第一傾斜面24’與第二凸部231’ B的第二傾斜面25’抵接。在本實施方式中，如圖10(b)所示，在區(qū)域D2中，第一凹部222’ B具有第一傾斜面24’，第二凸部231’ B具有向第一傾斜面24’側凸的第二傾斜面25’。根據該結構，第一傾斜面24’容易被沿著第二傾斜面25’拉入，能夠使第二凸部231’ B與第一凹部222’ B的抵接位置更靠第一凹部222’ B的底部222’ BI側。需要說明的是，優(yōu)選第二傾斜面25’的曲率半徑盡可能地大。優(yōu)選第二傾斜面25’的曲率半徑例如設定為7.5 10mm。在本實施方式 中，從容易制作的觀點出發(fā)，如圖10所示，在上述的剖視觀察下，第二凸部231’B通過由一個曲率半徑得到的曲線來構成。需要說明的是，如圖10(a)所示，從提高約束力的觀點出發(fā)，第二凸部231’ B與第一凹部222’ B的抵接位置位于如下的范圍內為好。即，若將與鑲刀I’的中心軸S’垂直且通過第一凸部221’ B的頂部221’ Bu的直線設為H’ 1，將第一凹部222’ B的底部222’ BI與第一凸部221’ B的頂部221’ Bu之間的距離設為d’ 3，將直線H’ I向第一凹部222’ B的底部222’ BI側平行移動d’ 3的1/4而得到的直線設為H’ 2，則第二凸部231’ B與第一凹部222’ B的抵接位置比直線H’ 2靠第一凹部222’ B的底部222’ BI側為好。需要說明的是，優(yōu)選例如d’ 3設定為0.12 0.28mm。在本實施方式中，如圖10所示，第一凹凸面22’及第二凹凸面23’均相對于基準線L’呈線對稱的形狀。根據該結構，抵接部位及約束力在第一凹凸面22’和第二凹凸面23’的左右方向上以基準線L’為中心而均等，因此能夠在確保鑲刀I’的左右方向的平衡的同時約束鑲刀I’。在本實施方式中，如圖10(a)所示，在上述的剖視觀察下，以第一凹凸面22’為下且以第二凹凸面23為上時，距基準線L’最遠的第一凸部221’ A、221’ D的頂部221’ Au、221’Du位于比其他第一凸部221’的頂部高的位置。根據該結構，通過切削工具20’中的位于左右方向的最端部側的第一凸部221’ A、221’ D來承擋切削時施加在鑲刀I’的左右方向上的力，因此能夠更有效地抑制鑲刀I’的左右方向的位置偏移。其他結構與上述第一實施方式涉及的切削工具20相同，因此·省略說明。〈切削加工物的制造方法〉接著，使用圖13，對本發(fā)明的實施方式涉及的切削加工物的制造方法進行說明。在本實施方式中，以切削工具20為例來進行說明。本實施方式為端面切槽加工，因此如圖13(d)所示，在被切削件30的端面形成環(huán)狀的槽31。需要說明的是，用剖視圖示出了圖13(a) (c)所示的被切削件30的一部分。本實施方式的切削加工物的制造方法包括以下的(i) (iv)的工序(i)如圖13(a)所示，使大致圓柱狀的被切削件30以旋轉軸32為中心向箭頭X方向旋轉的工序。(ii)將切削工具20向箭頭Y方向移動而使其接近旋轉著的被切削件30的工序。(iii)如圖13 (b)所示，使切削工具20的切削刃5與旋轉著的被切削件30接觸來對被切削件30進行切削的工序。(iv)如圖13(c)所示，將切削工具20向箭頭Z方向移動而使其從切削后的被切削件30離開的工序。經過以上那樣的各工序，制造出圖13(d)所示的切削加工物33。需要說明的是，在(i)的工序中，被切削件30與切削工具20只要相對接近即可，例如也可以使被切削件30接近切削工具20。同樣，在(iv)的工序中，被切削件30與切削工具20只要相對分離即可，例如也可以使被切削件30從切削工具20離開。另外，在(iii)的工序中，在進行切槽加工時，進行形成槽的縱向進給加工，并且進行使槽的底面平坦的橫向進給加工。在繼續(xù)切削加工的情況下，保持使被切削件30旋轉的狀態(tài)，反復進行使切削工具20的切削刃5與被切削件30的不同的部位接觸的工序。作為被切削件30的材質，可以舉出例如碳素鋼、合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、有色金屬
需要說明的是，在本實施方式中，使用左手方便的刀夾100來進行了說明，但也可以是右手方便的刀夾100。另外，在本實施方式中，以使用切削工具20的情況為例進行了說明，但可以替代切削工具20而使用切削工具20’，也能夠起到同樣的效果。以上，對本發(fā)明的實施方式及其變形例進行了例示，但本發(fā)明并不限于上述的實施方式及變形例，只要不脫離本發(fā)明的主旨，則可以任意變更。例如，在上述的實施方式涉及的切削工具20中，如圖4所示，第一凹凸面22及第二凹凸面23均相對于基準線L呈線對稱的形狀，但也可以取代此，而將第一凹凸面及第二凹凸面形成為相對于基準線L向一側偏移這樣的形狀。根據該結構，能夠在左手方便或右手方便的刀夾中更有效地 抑制鑲刀的左右方向的位置偏移。
權利要求
1.一種切削工具，具備: 切削鑲刀，其具有上表面、下表面及位于所述上表面的至少一部分邊上的切削刃； 刀夾，其在長度方向的前端部具有將所述切削鑲刀從所述上表面及所述下表面進行固定的上凸緣部及下凸緣部， 所述切削工具的特征在于， 所述切削鑲刀的所述上表面與所述刀夾的所述上凸緣部的上接觸部及所述切削鑲刀的所述下表面與所述刀夾的所述下凸緣部的下接觸部中的至少一方具有第一凹凸面及第二凹凸面， 所述第一凹凸面具有沿著所述刀夾的長度方向延伸的多個第一凸部及至少一個第一凹部， 所述第二凹凸面具有與所述多個第一凸部對應設置的多個第二凹部及與所述至少一個第一凹部對應設置的至少一個第二凸部， 在與所述刀夾的長度方向垂直的剖視觀察下，所述第一凹凸面的所述多個第一凸部中相鄰的所述第一凸部的頂部間的距離dl比與相鄰的所述第一凸部對應設置的所述第二凹凸面的所述多個第二凹部中相鄰的所述第二凹部的底部間的距離d2小。
2.根據權利要求1所述的切削工具，其中， 在所述第一凹凸面與所述第二凹凸面之間具有空隙。
3.根據權利要求 1或2所述的切削工具，其中， 所述下接觸部具有所述第一凹凸面及所述第二凹凸面。
4.根據權利要求1 3中任一項所述的切削工具，其中， 在所述剖視觀察下，所述距離dl為所述第一凹凸面的寬度wl的1/2以上，且所述距離d2為所述第二凹凸面的寬度w2的1/2以上。
5.根據權利要求1 4中任一項所述的切削工具，其中， 在所述剖視觀察下，以通過所述至少一個第一凹部中位于相鄰的所述第一凸部之間的一個第一凹部的底部和與所述一個第一凹部對應設置的所述至少一個第二凸部中的一個第二凸部的頂部的基準線L為基準，與所述一個第一凹部相鄰設置的所述第一凸部位于比與所述一個第二凸部相鄰設置的所述第二凹部靠所述基準線L側的位置。
6.根據權利要求5所述的切削工具，其中， 在所述剖視觀察下，所述一個第一凹部及所述一個第二凸部分別位于所述第一凹凸面及所述第二凹凸面的中央部。
7.根據權利要求5或6所述的切削工具，其中， 所述基準線L通過所述剖視觀察下的所述第一凹凸面的中點及所述第二凹凸面的中點。
8.根據權利要求5 7中任一項所述的切削工具，其中， 在所述剖視觀察下，所述一個第一凹部具有隨著朝向所述底部而彼此的距離變小的一對第一傾斜面，并且所述一個第二凸部具有向所述一對第一傾斜面?zhèn)韧骨遗c所述一對第一傾斜面抵接的一對第二傾斜面。
9.根據權利要求8所述的切削工具，其中， 在所述剖視觀察下，所述一對第一傾斜面的假想延長線彼此所成的角的角度為鈍角。
10.根據權利要求5 9中任一項所述的切削工具，其中， 在所述剖視觀察下，所述一個第二凸部的頂部為直線狀。
11.根據權利要求10所述的切削工具，其中， 在所述剖視觀察下，所述一個第一凹部的底部為直線狀，且寬度比所述一個第二凸部的頂部的寬度小。
12.根據權利要求5 11中任一項所述的切削工具，其中， 所述一個第一凹部及所述一個第二凸部均相對于所述基準線L呈線對稱。
13.根據權利要求5 12中任一項所述的切削工具，其中， 所述至少一個第二凸部具有多個第二凸部， 在所述剖視觀察下，當以所述第一凹凸面為上且以所述第二凹凸面為下時，所述多個第二凸部中距所述基準線L最遠的所述第二凸部的頂部位于比其他的所述第二凸部的頂部高的位置。
14.一種切削加工物的制造方法，包括: 使被切削件旋轉的工序； 使旋轉著的所述被切削件與權利要求1 13中任一項所述的切削工具的所述切削刃接觸的工序； 使所述被切削件與所述切削工具分離的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種切削工具及使用該切削工具來制造切削加工物的制造方法。在本發(fā)明的實施方式涉及的切削工具中，切削鑲刀的上表面與刀夾的上凸緣部的上接觸部及切削鑲刀的下表面與刀夾的下凸緣部的下接觸部中的至少一方具有第一凹凸面及第二凹凸面。并且，在與刀夾的長度方向垂直的剖視觀察下，第一凹凸面的多個第一凸部中相鄰的第一凸部的頂部間的距離d1比與相鄰的第一凸部對應設置的第二凹凸面的多個第二凹部中相鄰的第二凹部的底部間的距離d2小。
文檔編號B23B27/16GK103237620SQ201180057568
公開日2013年8月7日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權日2010年12月25日
發(fā)明者井上善弘 申請人:京瓷株式會社