切削刀具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于例如切斷或開(kāi)槽等車(chē)加工的切削刀具。
【背景技術(shù)】
[0002] 下文PTL(專(zhuān)利文獻(xiàn)）1描述了一種用于例如切斷或開(kāi)槽等車(chē)加工的切削刀具的已 知結(jié)構(gòu)。
[0003] 在PTL 1所描述的結(jié)構(gòu)中，具有彎曲溝槽表面的凹槽形成在前刀面的沿寬度方向 的中間區(qū)域中，并且凹槽用作使切肩卷曲的斷肩槽。凹槽具有隨著自切削刃起的距離增加 而逐漸減小的寬度，使得切肩不僅受到卷曲力，而且還受到沿寬度方向的彎曲力。
[0004] 引用列表
[0005] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006] PTL 1:日本未經(jīng)審查的專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2002-254216

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 技術(shù)問(wèn)題
[0008] 在PTL 1中所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)的情況下，例如，切肩因被推至位于前刀面的沿寬度方向 的中間區(qū)域中的凹槽中而發(fā)生變形，并沿寬度方向彎曲。沿寬度方向彎曲的切肩還受到卷 曲力。
[0009] 因此，切肩變形成復(fù)雜形狀并容易斷裂。因此，需要適當(dāng)?shù)靥幚砬屑?。然而，因?yàn)榍?肩在沿寬度方向的彎曲量增大的同時(shí)沿著凹槽的溝槽表面排出，所以發(fā)生以下問(wèn)題。即，當(dāng) 在以低進(jìn)給量處理不銹鋼的情況下切肩薄且難以彎曲時(shí)，因?yàn)閿嗉绮墼谘由熘吝h(yuǎn)離前切削 刃的位置處的區(qū)域上操作(作用），所以存在如下問(wèn)題:切肩被過(guò)度約束并且切削力增加。
[0010] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于切斷或開(kāi)槽的切削刀具，利用該切肩工具可以在 保持高切肩處理性能的同時(shí)減小切削力。
[0011] 解決技術(shù)問(wèn)題的方案
[0012] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中，用于切斷或開(kāi)槽的切削刀具具有下述結(jié)構(gòu)。
[0013]也就是說(shuō)，切削刀具包括:前切削刃，其在沿寬度方向的中間區(qū)域中具有在20°至 35°的范圍內(nèi)的前角；以及前刀面，其具有形成在沿所述寬度方向的所述中間區(qū)域中的斷肩 槽以及形成在沿所述寬度方向的兩端區(qū)域中的平地部分。所述平地部分具有比沿所述寬度 方向的所述中間區(qū)域中的所述前角小的前角。所述斷肩槽包括:相對(duì)兩側(cè)面，其彼此隔開(kāi)的 距離隨著自所述前切削刃起的距離增大而減小；以及相同高度的四個(gè)肩部，其形成在所述 相對(duì)兩側(cè)面上的位于所述平地部分上方的位置，兩個(gè)肩部比其他兩個(gè)肩部更接近所述前切 削刃和沿所述寬度方向的外側(cè)。
[0014] 本發(fā)明的有益效果
[0015] 利用根據(jù)本發(fā)明的具有上述結(jié)構(gòu)的切削刀具，可以在保持高切肩處理性能的同時(shí) 減小切削力。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的切削刀具的實(shí)例的主要部分的俯視圖。
[0017] 圖2是圖1所示的切削刀具的主要部分的側(cè)視圖。
[0018] 圖3是沿著圖1中的線(xiàn)III-III所截取的截面圖。
[0019] 圖4是圖1所示的切削刀具的主要部分的透視圖。
[0020] 圖5是示出了切削刀具的實(shí)例的尺寸規(guī)格的俯視圖。
[0021 ]圖6是示出了切削刀具的實(shí)例的尺寸規(guī)格的側(cè)視圖。
[0022] 圖7是示出了切肩與斷肩器的位于前切削刃側(cè)的兩個(gè)肩部接觸的狀態(tài)的截面圖。
[0023] 圖8是示出了切肩與斷肩器的其他兩個(gè)肩部接觸的狀態(tài)的截面圖。
[0024]圖9A示出了在評(píng)估測(cè)驗(yàn)中當(dāng)進(jìn)給量f = 0.05mm/reV時(shí)由樣品形成的切肩。
[0025]圖9B示出了在評(píng)估測(cè)驗(yàn)中當(dāng)進(jìn)給量f = 0.1 Omm/rev時(shí)由樣品形成的切肩。
[0026] 圖9C示出了在評(píng)估測(cè)驗(yàn)中當(dāng)進(jìn)給量f = 0.15mm/re v時(shí)由樣品形成的切肩。
[0027] 圖10是示出了在評(píng)估測(cè)驗(yàn)中使用的商購(gòu)切削刀具A和B的斷肩器的輪廓的透視圖。
[0028] 圖11是示出了在評(píng)估測(cè)驗(yàn)中使用的商購(gòu)切削刀具C的斷肩器的輪廓的透視圖。
[0029] 圖12是示出了在評(píng)估測(cè)驗(yàn)中使用的商購(gòu)切削刀具D的斷肩器的輪廓的透視圖。
[0030] 圖13是示出了在評(píng)估測(cè)驗(yàn)中使用的商購(gòu)切削刀具E的斷肩器的輪廓的透視圖。 [0031 ]圖14是示出了在評(píng)估測(cè)驗(yàn)中使用的商購(gòu)切削刀具F的斷肩器的輪廓的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 現(xiàn)在將參考圖1至圖8對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的切削刀具進(jìn)行描述。
[0033] 圖1至圖4所示的切削刀具1包括前切削刃2、與前切削刃連接的前刀面3以及斷肩 器。
[0034] 圖2、圖3和圖4中的附圖標(biāo)記4表示前方后刀面(front flank face)，并且圖2和圖 4中的附圖標(biāo)記5表示側(cè)方后刀面（side flank face)。前方后刀面4和側(cè)方后刀面5具有在 約5°至16°的范圍內(nèi)的后角（clearance angle) 〇
[0035] 圖1和圖4中的附圖標(biāo)記6表示形成在頂面7中的夾持用V形溝槽。切削刀具保持件 的夾持部分(未示出）與具有V形溝槽6的頂面以及切削刀具的底面(其也具有V形溝槽或V形 凸出部)接合，從而將切削刀具1固定至切削刀具保持件。將切削刀具1固定至切削刀具保持 件的方式不限于此。
[0036] 前切削刃2是具有0°的前切削刃角的切削刃。如圖3所示，前切削刃2在不包括兩端 區(qū)域的區(qū)域(沿寬度方向的中間區(qū)域）中具有正前角Θ。該前角Θ在20°至35°的范圍內(nèi)。當(dāng)以 低進(jìn)給量處理例如不銹鋼等韌性金屬時(shí)，對(duì)適當(dāng)?shù)靥幚砬屑缍赃@種大前角特別有效。
[0037] 前刀面3的兩端區(qū)域(沿著側(cè)方后刀面的區(qū)域）中的前角比中間區(qū)域中的前角小， 并且兩端區(qū)域用作重視強(qiáng)度的平地部分(在所示的切削刀具中，平地部分具有0°的前角)8。
[0038] 朝頂面7向上彎曲的傾斜面9與平地部分8的后部（與設(shè)置有前切削刃的一側(cè)相反 的一側(cè)定義為后側(cè))連接。
[0039]前刀面3的具有正前角Θ的區(qū)域的高度隨著自前切削刃2起的距離增加而逐漸減 小，從而在兩端的兩平地部分8之間（即，在前刀面3的沿寬度方向的中間區(qū)域中）形成斷肩 槽10 ο
[0040] 斷肩槽10包括相對(duì)兩側(cè)面10a，該相對(duì)兩側(cè)面10a彼此隔開(kāi)的距離隨著自前切削刃 2起的距離增大而減小。
[0041] 相對(duì)兩側(cè)面10a從斷肩槽10的底部沿相反方向傾斜地向上延伸至相對(duì)兩側(cè)面10a 與平地部分8、傾斜面9和頂面7相交的位置。
[0042] 在所示的切削刀具1中，在刀具的俯視圖中相對(duì)兩側(cè)面10a相對(duì)于前切削刃2的傾 斜角α(見(jiàn)圖1)被設(shè)定為10°。
[0043] 當(dāng)傾斜角α太小時(shí)，切肩不能夠被充分地?cái)D壓并沿寬度方向彎曲。當(dāng)傾斜角太大 時(shí)，切肩的排出阻力增大，并且不能夠充分減小切削力。為了平衡這兩個(gè)功能，傾斜角α優(yōu)選 地在5°至13°的范圍內(nèi)。
[0044] 斷肩器的斷肩槽10包括四個(gè)肩部10b、10b、10c和10c，這四個(gè)肩部10b、10b、10c和 l〇c具有相同的高度并在相對(duì)兩側(cè)面10a的位于平地部分8上方的位置處朝向彼此突出。
[0045] 在四個(gè)肩部中，更接近前切削刃2的兩個(gè)肩部10b形成在平地部分8、傾斜面9和頂 面7相交的位置，并且圖5所示的兩個(gè)肩部10b之間的距離L1被設(shè)定為刀刃寬度W(也在圖5中 示出）的約50%。
[0046] 其余兩個(gè)肩部10c形成在傾斜面9后方的區(qū)域中的如下位置:從設(shè)置在斷肩槽10上 的退刀部l〇d的底部向上延伸出的傾斜面、斷肩槽10的寬度減小的區(qū)域中的溝槽側(cè)面以及 頂面7在該位置相交，并且該其余兩個(gè)肩部10c之間的距離L2(見(jiàn)圖5)被設(shè)定為刀刃寬度W的 約 20 %。
[0047] 提供退刀部10d以防止切肩與退刀部10d的位置的溝槽表面接觸。
[0048]圖5所示的肩部10b和10b之間的距離L1基于平地部分8的寬度w(也在圖5中示出）、 在圖1所示的刀具的俯視圖中相對(duì)兩側(cè)面l〇a相對(duì)于前切削刃2的傾斜角α以及從前切削刃2 至肩部l〇b的距離而變化。
[0049]在所示的切削刀具中，肩部10b和10b之間的距離L1被設(shè)定為刀刃寬度W的約50%。 當(dāng)切削刀具的尺寸被設(shè)定為用于切斷或開(kāi)槽的切削刀具的常規(guī)尺寸時(shí)，上述值被自然地確 定，平地部分8的寬度被設(shè)定成作為合適值的刀刃寬度W的10 %，以便即使當(dāng)前角被設(shè)定為 較大值以減小阻力時(shí)也確保前切削刃2的兩端區(qū)域的強(qiáng)度足夠，并且上述相對(duì)兩側(cè)面10a的 傾斜角被設(shè)定為約10°。
[0050] 根據(jù)切削刀具的設(shè)計(jì)構(gòu)造，距離L1可以比上述設(shè)定值大5%或小5%。因此，該值描 述為"約50 %"。
[00511肩部10c之間的距離L2優(yōu)選地比肩部1 Ob之間的距離L1小了刀刃寬度的約30%。因 此，距離L2被設(shè)定為刀刃寬度W的約20%。
[0052] 該值允許使在以低進(jìn)給量(例如0.05mm/reV(毫米/轉(zhuǎn)））切削不銹鋼時(shí)所產(chǎn)生的切 肩充分卷曲，從而可以改善排出性能。該值也可以增加或減小約5%。當(dāng)進(jìn)一步減小該值時(shí)， 可以預(yù)計(jì)到過(guò)度約束切肩并將增大切削力。
[0053] 利用具有上述結(jié)構(gòu)的切肩刀具1，在切斷或開(kāi)槽期間所產(chǎn)生的切肩被引導(dǎo)到斷肩 槽1 〇中并被擠壓，使得切肩彎曲成凹形。
[0054]因?yàn)閿嗉绮鄣南鄬?duì)兩側(cè)面10a和10a之間的距離隨著自前切削刃2起的距離增加而 逐漸減小，所以朝斷肩槽10的末端(后端)擠壓(彎曲）切肩的程度增加。然而，因切肩與肩部 l〇b接觸并在排出期間被向上提起，如圖7所示，切肩C從斷肩槽10的溝槽表面中抬起。
[0055] 然后，切肩朝斷肩槽10的后部進(jìn)一步移動(dòng)并與肩部10c接觸。因此，如圖8所示，切 肩C進(jìn)一步抬起，并且卷曲力和沿寬度方向的彎曲力增大，從而例如可以使在以低進(jìn)給量處 理