切削刀片、切削刀具以及切削加工物的制造方法与流程
未命名
08-13
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1.本公开涉及在被切削件的切削加工中使用的切削刀片、切削刀具以及切削加工物的制造方法。
背景技术:
2.作为在对金属等的被切削件进行切削加工时使用的切削刀具,已知有例如专利文献1~3所记载的切削刀具。专利文献1以及2所记载的切削刀具是将朝向被切削件突出的前端部形成得比其他部分细的形状。在专利文献3所记载的切削刀具中,使用多个螺钉来将切削刀片固定于刀架。
3.在先技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2000-190107号公报
6.专利文献2:日本特开2005-040942号公报
7.专利文献3:日本特开2006-035390号公报
技术实现要素:
8.本公开中的未被限定的一例的切削刀片具有上表面、下表面、侧面、切削刃以及贯通孔。所述上表面具有凸曲线形状的第一角、以及从所述第一角延伸的第一边及第二边。所述下表面位于所述上表面的相反侧。所述侧面位于所述上表面与所述下表面之间。所述切削刃位于所述第一角以及所述第一边。所述贯通孔在所述上表面以及所述下表面开口。所述侧面具有从所述第一边延伸到所述下表面的第一侧面、以及从所述第二边延伸到所述下表面的第二侧面。将在主视观察所述上表面的情况下通过所述第一角的前端并且沿所述上表面的长轴方向延伸的假想直线称作轴线。所述第一侧面具有第一区域以及第二区域。所述第一区域从所述第一边延伸到所述下表面,并且是朝向所述轴线凹陷的凹形状。所述第二区域位于比所述第一区域远离所述第一角的位置且平坦。所述上表面还具有凹部。在主视观察所述上表面的情况下,所述凹部位于所述第二边与所述轴线之间,并朝向所述轴线凹陷。在沿着所述轴线的方向上,所述凹部的整体位于比所述第一区域的整体远离所述第一角的位置。
附图说明
9.图1是示出本公开的未被限定的实施方式中的切削刀具的立体图。
10.图2是将图1所示的区域a1放大得到的放大图。
11.图3是从另一角度观察图1所示的切削刀具时的立体图。
12.图4是将图3所示的区域a2放大得到的放大图。
13.图5是主视观察图1所示的切削刀具中的上表面时的图。
14.图6是将图5所示的区域a3放大得到的放大图。
15.图7是图1所示的切削刀具中的刀架的立体图。
16.图8是示出未被限定的一例的刀片的立体图。
17.图9是将图8所示的区域a4放大得到的放大图。
18.图10是从另一角度观察图8所示的刀片时的立体图。
19.图11是将图10所示的区域a5放大得到的放大图。
20.图12是主视观察图8所示的刀片的上表面时的图。
21.图13是将图12所示的区域a6放大得到的放大图。
22.图14是从b1方向观察图12所示的刀片时的主视图。
23.图15是将图14所示的区域a7放大得到的放大图。
24.图16是从b2方向观察图12所示的刀片时的侧视图。
25.图17是将图16所示的区域a8放大得到的放大图。
26.图18是图13所示的刀片中的xviii-xviii剖面的放大图。
27.图19是图12所示的刀片中的xix-xix剖面的放大图。
28.图20是示出未被限定的一例中的切削加工物的制造方法的一工序的概要图。
29.图21是示出未被限定的一例中的切削加工物的制造方法的一工序的概要图。
30.图22是示出未被限定的一例中的切削加工物的制造方法的一工序的概要图。
具体实施方式
31.以下,使用附图来对本公开的未被限定的实施方式的切削刀片(以下,也简称为刀片)、切削刀具以及切削加工物的制造方法详细地进行说明。但是,在以下参照的各图中,为了方便说明,仅简化示出在说明实施方式的方面所需的主要构件。因而,刀片以及切削刀具能具备未在本说明书所参照的各图中示出的任意构成构件。另外,各图中的构件的尺寸并不如实地表示实际的构成构件的尺寸以及各构件的尺寸比率等。
32.(1.切削刀具的概要)
33.首先,为了使关于本公开的未被限定的实施方式的刀片的理解容易,关于安装有该刀片的切削刀具的一例,使用图1~图7在以下概要性地进行说明。图1是示出未被限定的一例的切削刀具1的立体图。图2是将图1所示的区域a1放大得到的放大图。图3是从另一角度观察图1所示的切削刀具1时的立体图。图4是将图3所示的区域a2放大得到的放大图。
34.图5是主视观察图1所示的切削刀具1中的刀片5的上表面51时的图。
35.图6是将图5所示的区域a3放大得到的放大图。图7是图1所示的切削刀具1中的刀架3的立体图。
36.图1~图6所例示的切削刀具1具有刀架3、刀片5、第一螺钉7以及第二螺钉9。切削刀具1例如是车削刀具。作为切削刀具1的具体例,可列举外径加工用的刀具、内径加工用的刀具、开槽加工用的刀具以及切断加工用的刀具等。
37.(刀架)
38.如图1~图7所示,刀架3例如是从第一端3a朝向第二端3b沿着中心轴延伸的棒形状。以下,将刀架3的中心轴设为第一中心轴o1。一般来说,第一端3a被称作前端,第二端3b被称作后端。刀架3中的第二端3b侧的部位(图1中的由四棱柱形状示出的部位)也被称作能够由机床把持的刀柄。第一中心轴o1通过对在例如刀架3中的第二端3b侧的端面的中心通
过且与刀柄的各侧面平行的假想直线进行定义从而能够确定。另外,刀架3具有刀槽11、第一螺纹孔13以及第二螺纹孔15。
39.刀槽11可以是供刀片5安装的部位,并位于刀架3中的第一端3a侧。一例中的刀槽11既可以以包括第一端3a的方式配置,也可以在第一端3a开口。刀槽11也可以作为供刀片5抵接的面而具有座面17以及限制侧面19。限制侧面19既可以是相对于座面17垂直的面,也可以是相对于座面17倾斜的面。座面17可以与第一中心轴o1平行地延伸。另外,限制侧面19可以相对于第一中心轴o1倾斜。
40.作为限制侧面19,可以包括靠近第一中心轴o1一侧的第一限制侧面19a以及远离第一中心轴o1一侧的第二限制侧面19b。另外,刀槽11可以在第二端3b侧具有收容刀片5的前端部的收容空间11a。
41.第一螺纹孔13以及第二螺纹孔15分别是供用于将刀片5固定于刀架3的螺钉安装的面。作为用于将刀片5固定于刀架3的螺钉,可列举第一螺钉7以及第二螺钉9。
42.第一螺纹孔13可以在刀槽11开口。例如,第一螺纹孔13可以如图7所示那样在座面17开口。另外,第二螺纹孔15可以位于比第一螺纹孔13靠第二端3b侧的位置。第二螺纹孔15可以与第一螺纹孔13相同地在刀槽11开口,另外,也可以位于与刀槽11分离的位置。图7所示的一例中的第二螺纹孔15既可以在刀槽11开口,也可以与第一限制侧面19a连接地配置。
43.作为构成刀架3的构件,例如,能够使用钢、铸铁以及铝合金等。刀架3的大小根据被切削件的大小适当设定即可。刀架3的沿着第一中心轴o1的方向的长度例如可以设定为50mm以上且200mm以下程度。另外,与第一中心轴o1正交的方向的宽度例如可以设定为5mm以上且30mm以下程度。
44.刀片5具有凹部64,并在第二螺钉9插入到第二螺纹孔15的状态下,第二螺钉9的头部即第二螺钉头9a与凹部64抵接,对此详情后述。在切削刀具1中,如图1~图6所示,使用第一螺钉7以及第二螺钉9这两方,在刀架3固定刀片5。
45.(刀片的要点)
46.近年来,要求能够对被切削件进行更复杂的(细致的)切削加工的切削刀具。另外,作为切削刀具,也期望为了使切削加工中的加工效率提高而能够进行较高切削负荷的加工。除了上述那样的期望以外,也存在若在切削加工时产生刀片的抖动则切削加工的精度降低这样的课题。
47.对于上述那样的多个期望,难以通过单纯变更刀片的形状来应对。这是基于例如以下那样的理由。即,(i)在通过增大长度方向上的长度而使前端较细的形状的刀片中,在切削加工时,在第一螺纹孔13以及第一螺钉7产生的负荷变大。
48.(ii)另外,若使刀片的形状整体较细,则需要减小第一螺钉7的直径,在该情况下,第一螺钉7的约束力降低,并且刀片的强度自身也可能降低。(iii)通常,刀片是相对于刀架的刀槽11具有游隙(间隙)的形状,为了确保切削加工的精度,需要在刀槽11安装有刀片的状态下稳固地约束刀片。
49.因此,本公开的未被限定的实施方式的刀片5概要性地是确保中央部分的壁厚的同时使前端部较细的形状,并且具有供第二螺钉9抵接的凹部64。刀片5在长度方向上前端部的位置与凹部64的位置不相互重叠。
50.根据本公开的一方式,能够实现能够在确保耐久性的同时进行复杂的切削加工的
切削刀片。
51.(2.刀片的详情)
52.以下,参照附图对一实施方式中的刀片5详细地进行说明。图8是示出未被限定的一例的刀片5的立体图。图9是将图8所示的区域a4放大得到的放大图。图10是从另一角度观察图8所示的刀片5时的立体图。图11是将图10所示的区域a5放大得到的放大图。图12是主视观察(俯视观察)图8所示的刀片5的上表面51时的俯视图。图13是将图12所示的区域a6放大得到的放大图。
53.图14是从b1方向观察图12所示的刀片5时的主视图。图15是将图14所示的区域a7放大得到的放大图。图16是从b2方向观察图12所示的刀片5时的侧视图。图17是将图16所示的区域a8放大得到的放大图。图18是图13所示的刀片5中的xviii-xviii剖面的放大图。图19是图12所示的刀片5中的xix-xix剖面的放大图。
54.如图8~图19所示,刀片5具有上表面51、位于上表面51的相反侧的下表面52、位于上表面51与下表面52之间的侧面53、切削刃54、以及在上表面51及下表面52开口的贯通孔55。刀片5并不限定于特定的形状,但作为一例,如图12所示,在俯视观察刀片5时,刀片5可以具有以长度方向的两个前端部比其他部分细的方式大致四边形状(大致菱形状)的一部分凹陷的形状。
55.未被限定的一例的刀片5可以是上表面51在俯视观察时相对于贯通孔55的中心点q呈点对称的形状,也可以是所谓的2拐角使用的刀片。
56.上表面51如图12等所示可以具有四个角以及四个边。将四个角中的、长度方向上的两个角的一方作为第一角56,将另一方作为第二角59。
57.上表面51可以具有凸曲线形状的第一角56、从第一角56延伸的第一边57、以及从第一角56延伸的第二边58。第一边57是与第一角56相接边中的、能够作为切削刃54中的至少主要的刃发挥功能的部分所处的一侧的边。第二边58是与第一角56相接边中的、与第一边57相反的一侧的边。切削刃54也可以不位于第二边58。上表面51可以隔着贯通孔55在相反侧具有与第一角56相同或者大致相同的形状的第二角59,可以具有从第二角59延伸的第三边60、以及从第二角59延伸的第四边61。第二角59侧的切削刃54位于第三边60。
58.这里,将在上表面51中位于长轴方向的最靠近端部的部分作为前端。将在主视观察(俯视观察)上表面51的情况下通过第一角56的前端并且沿上表面51的长轴方向延伸的假想直线称作轴线l1。由于刀片5的上表面51呈180
°
旋转对称的形状,因此轴线l1也可以是在俯视观察时通过第一角56的前端与第二角59的前端的假想直线。在贯通孔55设置于上表面51的中央的情况下,轴线l1也可以通过贯通孔55的中心点q。
59.轴线l1也可以是在刀片5的中央部附近将使直线状的第一边57与第二边58假想地延长而形成的交点的角度二等分或者大致二等分的线。刀片5的上表面51呈180
°
旋转对称的形状,因此上述的关系在轴线l1与第二角59侧的第三边60以及第四边61的关系中也是相同的。
60.下表面52可以是位于上表面51的相反侧的面,且在将刀片5安装到刀架3时与座面17抵接。下表面52既可以是与上表面51相同的形状,另外,也可以是与上表面51不同的形状。在一例的刀片5中,下表面52为与上表面51相同的多边形状。
61.侧面53具有从第一边57延伸到下表面52的第一侧面531、从第二边58延伸到下表
面52的第二侧面532、从第三边60延伸到下表面52的第三侧面533以及从第四边61延伸到下表面52的第四侧面534。
62.第一侧面531可以具有朝向轴线l1凹陷的凹形状的第一区域62、以及位于比第一区域62远离第一角56的位置的平坦的第二区域63。第二侧面532可以是整体平坦的面(参照图10等)。第三侧面533可以是与第一侧面531相同或者大致相同的形状,即可以具有相当于第一区域62以及第二区域63的区域。第四侧面534可以是与第二侧面532相同或者大致相同的形状。
63.在本说明书中“平坦”或者“平面”的记载的意思是指不是能够目视确认的等级的曲面、或不具有能够目视确认的等级的凹凸,不要求严格意义上的平坦。因此,记载为“平坦”或者“平面”的面可以允许具有在刀片5的制造中不可避免程度的凹凸。具体而言,可以具有例如50μm程度的表面粗糙度的凹凸。
64.另外,在本说明书中与边相关的“直线形状”的记载的意思是指实质上直线形状,并不要求严格意义上的直线(曲率为0的直线)。因此,记载为“直线形状”的边可以是大致直线形状,可以是具有在刀片5的制造中不可避程度的起伏的形状,可以以不损害本公开的一例中的刀片5的功能程度具有凹凸等。具体而言,在曲率半径远大于后述的第一曲率半径~第三曲率半径的曲线的情况下、例如在曲率半径超过100mm的那种极缓的曲线的情况下可以看做是直线。
65.切削刃54位于第一角56以及第一边57,作为一例,通过与旋转的被切削件101(参照图20~图22)接触从而切削被切削件101。切削刃54既可以位于第一角56的整体,另外,也可以仅位于第一角56的一部分。另外,切削刃54既可以位于第一边57的整体,另外,也可以仅位于第一边57的一部分。切削刃54中的位于第一边57的部分能作为在切削加工中主要的刃发挥功能。因此,一般来说切削刃54中的位于第一边57的部分能被称作主切削刃。
66.切削刃54可以位于例如第二边58的一部分。切削刃54中的位于第二边58的部分例如也能用作修光刃、或者坡走用的切削刃。因此,一般来说切削刃54中的位于第二边58的部分能被称作辅助切削刃或副切削刃。刀片5也可以是也在第二角59、第三边60以及第四边61设置有切削刃54的结构。
67.贯通孔55是供用于将刀片5固定于刀架3的固定构件安装的部位。在图1等所示的一例中,作为固定构件而插入有第一螺钉7。贯通孔55可以在上表面51中的开口部附近具有锥形状的部位。换言之,贯通孔55可以具有在上表面51侧随着从远离下表面52到靠近上表面51而内径变大的部位。也可以通过在该部位抵接第一螺钉7的头部即第一螺钉头7a(参照图4),从而将刀片5固定于刀架3。
68.贯通孔55可以在上表面51的中央以及下表面52的中央开口。在这种情况下,由通过上表面51的中心以及下表面52的中心的假想直线示出的刀片5的中心轴(以下,称作中心轴o2)可以与贯通孔55的中心轴一致(参照图10)。中心轴o2可以是刀片5的旋转对称轴。
69.上表面51可以如图12所示具有在俯视观察时位于第二边58与轴线l1之间并朝向轴线l1凹陷的凹部64。另外,上表面51可以具有位于第四边61与轴线l1之间并朝向轴线l1凹陷的凹部64。
70.另外,第二螺钉9的头部能够与凹部64抵接,并通过第二螺钉9的头部与凹部64抵接从而刀片5螺纹固定于刀架3。另外,刀片5可以具有多个凹部64。在图8等所示的例子中,
凹部64可以分别位于上表面51中的四个边。
71.在前述的一例的切削刀具1中,刀片5以使用第一角56侧的切削刃54的方式安装并固定于刀架3,且第二螺钉9与位于第四边61的凹部64抵接。
72.但是,切削刀具1并不限定于该例子,也可以以第二螺钉9与位于第三边60的凹部64抵接的方式将刀片5安装于刀架3。可以与切削刀具1的使用方式(刀架3的形状、刀片5的第一角56从刀架3突出的方向、切屑的流动方向等)对应地使用位于第三边60的凹部64以及位于第四边61的凹部64中的任一方。
73.另外,在对刀架3以使用第二角59侧的切削刃54的方式安装并固定刀片5的情况下,可以使用位于第一边57的凹部64以及位于第二边58的凹部64中的任一方。
74.在本实施方式中,对位于第一边57的凹部64以及位于第二边58的凹部64进行说明。位于第三边60的凹部64可以是与位于第一边57的凹部64相同的那种结构,位于第四边61的凹部64可以是与位于第二边58的凹部64相同的那种结构。
75.刀片5在沿着轴线l1的方向上凹部64的整体位于比第一区域62的整体远离第一角56的位置。刀片5在沿着轴线l1的方向上凹部64的整体位于比第一区域62的整体远离第二角59的位置。
76.刀片5通过具有凹形状的第一区域62,从而前端部分变细。因此,容易进行复杂的切削加工。另外,刀片5通过使第二螺钉9与凹部64抵接并固定于刀架3,从而与仅利用插入于贯通孔55中的第一螺钉7来固定于刀架3的情况相比稳固地固定。
77.具体而言,在图1等所示的例子中,下表面52被按压于座面17,并且第三侧面533与第二限制侧面19b抵接,并且第四侧面534的至少一部分与第一限制侧面19a抵接。由此,刀片5被稳固地约束,能够减小在切削加工时在刀槽11内在刀片5产生抖动的可能性。
78.并且,刀片5如上述那样凹部64的整体位于比第一区域62的整体远离第一角56或者第二角59的位置。因此,能够确保刀片5的前端部分的壁厚。其结果是,减小刀片5的前端部分的强度不足的可能性。另外,在使用第一角56侧的切削刃54的情况下,刀片5使用第二角59侧的凹部64并利用第二螺钉9来固定于刀架3。因此,在加工被切削件101时第二螺钉9不会成为障碍。
79.如以上那样,刀片5在具有较细的前端角的同时具备足够的强度,因此通过利用使用了刀片5的切削刀具1,能够兼顾实现复杂的切削加工以及较高的加工效率。
80.另外,第一边57可以具有沿着第一区域62配置的凹形状的第一区间65、以及沿着第二区域63配置的直线形状的第二区间66。上表面51也可以还具有位于第一区间65与轴线l1之间,并随着远离第一区间65而远离下表面52的断屑壁面67。
81.凹部64可以具有在沿着轴线l1的方向上最靠近第一角56的前端部68。断屑壁面67可以具有在沿着轴线l1的方向上最远离第一角56的后端部69。在沿着轴线l1的方向上,后端部69可以位于比前端部68远离第一角56的位置。
82.在切削刃54中的位于第一边57的部分产生的切屑容易朝向与第一边57正交的方向行进。即,在第一边57中产生的切屑容易朝向第二边58行进,且可能朝向位于第二边58与轴线l1之间的凹部64行进。当切屑向位于第二边58与轴线l1之间的凹部64行进时,可能产生第二螺钉9的损伤或切屑向凹部64与第二螺钉9之间的堵塞。具体而言,当在第二螺钉9与第二边58的凹部64抵接那样的方式中在刀架3安装有刀片5的情况下,可能发生该第二螺钉
9损伤。另外,在第二螺钉9不与第二边58的凹部64抵接的方式中,可能在凹部64残存切屑。在残存切屑的情况下,在改变了例如使用的拐角时,可能该切屑被夹在凹部64与第二螺钉9之间。
83.另一方面,根据上述结构,能够减小切屑向凹部64流动的可能性。这是因为在第一边57产生的切屑向位于第二边58与轴线l1之间的凹部64行进时切屑的流动方向容易因断屑壁面67而改变。利用断屑壁面67阻碍切屑向凹部64流动,因此上述的可能性变小。
84.如图8以及图12所示,第一边57可以具有沿着第一区域62配置的凹形状的第一区间65、以及沿着第二区域63配置的直线形状的第二区间66。如图13所示,第一区间65在俯视观察时可以具有与第一角56连接的直线形状的第一部分70、与第二区间66连接的凸曲线形状的第二部分71、以及位于第一部分70与第二部分71之间的凹曲线形状的第三部分72。
85.在第一边57具有与第一角56连接的直线形状的第一部分70的情况下,由该第一部分70产生的切屑的流动方向容易稳定。因此,作为切屑整体也容易流动稳定。出于使切屑的流动方向更加稳定的观点,第一部分70的长度也可以比构成第一区间65的其他部分长。
86.另外,在第一边57具有位于第一部分70与第二部分71之间的凹曲线形状的第三部分72的情况下,切削刃54的耐久性高。在切削刃54为凹形状的情况下,切削负荷容易集中在凹形状的底部附近。然而,在相当于底部的第三部分72为凹曲线形状的情况下,容易避免负荷局部地集中在凹形状的底部。因此,作为切削刃54整体也耐久性高。
87.即使在第一边57具有与第二区间66连接的凸曲线形状的第二部分71的情况下,切削刃54的耐久性也高。在第一边57具有凹形状的第一区间65以及直线形状的第二区间66的情况下,切削负荷可能集中在这些区间的边界。然而,在第一区间65中与第二区间66连接的部分即第二部分71为凸曲线形状的情况下,第一区间65以及第二区间66容易平滑地连接。因此,切削负荷难以集中在第一区间65与第二区间66的边界,作为切削刃54整体也耐久性高。
88.如上所述,在第一边57具有第一部分70、第二部分71以及第三部分72的情况下,能够兼顾切削刃54的耐久性的提高与切屑排出性的提高。
89.在俯视观察的情况下,将凸曲线形状的第一角56的曲率半径设为第一曲率半径,将凸曲线形状的第二部分71的曲率半径设为第二曲率半径,将凹曲线形状的第三部分72的曲率半径设为第三曲率半径。刀片5可以是第一曲率半径比第二曲率半径大,并且第三曲率半径比第一曲率半径大。第一曲率半径例如能设定为0.2~0.8mm程度。第二曲率半径例如能设定为0.1~0.4mm程度。第三曲率半径例如能设定为0.5~2mm程度。
90.与第二部分71相比,容易向第一角56以及第三部分72施加较大的切削负荷。另外,在第一曲率半径~第三曲率半径均为较大的值的情况下,刀片5变大而难以小型化。在与第二曲率半径相比第一曲率半径以及第三曲率半径较大的情况下,能够在将刀片5小型化的同时得到高耐久性。因此,在刀片5中,能够实现确保耐久性的同时进行复杂的切削加工。
91.另外,第三部分72为凹形状,因此在该第三部分72产生的切屑越远离第三部分72则沿着切屑的行进方向越容易被撕裂。当切屑被撕裂时,切屑的流动可能变得不稳定。然而,在与第一曲率半径相比第三曲率半径较大的情况下,第三部分72的曲线变得平缓。因此,切屑难以被撕裂。因此,除了切削刃54的耐久性以及切削加工的自由度以外,也能够使切屑排出性提高。
92.如图12所示,第一区间65可以还具有位于第二部分71与第三部分72之间的直线形状的第四部分73。在俯视观察的情况下,第一部分70相对于轴线l1的倾斜角可以比第二边58相对于轴线l1的倾斜角小。另外,在主视观察上表面51的情况下,第四部分73相对于轴线l1的倾斜角可以比第二边58相对于轴线l1的倾斜角大。另外,在主视观察上表面51的情况下,第二区间66相对于轴线l1的倾斜角也可以与第二边58相对于轴线l1的倾斜角相同。
93.根据上述结构,与例如第一区间65不具有第四部分73的情况相比,容易确保刀片5中的变细的前端部分的区域较大。因此,容易进行复杂的切削加工,提高加工效率。
94.如上所述,出于使切屑的流动方向更加稳定的观点,第一部分70的长度可以比构成第一区间65的其他部分长。因此,第一部分70可以比第四部分73长。
95.(3.刀片的材质等)
96.作为刀片5的材质,例如可以列举出硬质合金或金属陶瓷等。作为硬质合金的组成,例如可以列举出wc-co、wc-tic-co以及wc-tic-tac-co。wc-co是向碳化钨(wc)添加钴(co)的粉末并烧结而生成。wc-tic-co是在wc-co中添加碳化钛(tic)而成的。wc-tic-tac-co是通过向wc-tic-co中添加碳化钽(tac)而成的。
97.另外,金属陶瓷是使金属与陶瓷成分复合而成的烧结复合材料。具体而言,作为金属陶瓷,可以列举出以碳化钛(tic)或者氮化钛(tin)等钛化合物为主要成分的金属陶瓷。
98.构成刀片5的上述的构件的表面可以使用化学蒸镀(cvd)法或者物理蒸镀(pvd)法利用被膜进行涂覆。作为被膜的组成,可以列举出碳化钛(tic)、氮化钛(tin)、碳氮化钛(ticn)或氧化铝(al2o3)等。
99.刀片5的大小没有特别限定。例如,多边形状的上表面51的一边的长度能够设定为10~25mm程度。另外,从上表面51到下表面52的高度、换言之沿着第二中心轴o2的方向的高度能够设定为2~5mm程度。
100.凹部64的大小没有特别限定。例如,在主视观察上表面51的情况下的沿着第一边57或者第二边58的方向的宽度能够设定为3~8mm程度。另外,在主视观察上表面51的情况下的与第一边57或者第二边58正交的方向的宽度(凹部64的深度)能够设定为1~3mm程度。另外,在主视观察侧面53的情况下的与第一边57或者第二边58正交的方向的宽度(凹部64的深度)能够设定为0.5~1mm程度。
101.(第一螺钉、第二螺钉)
102.第一螺钉7插入贯通孔55中并且螺纹固定于第一螺纹孔13。另外,第二螺钉9与凹部64抵接并且螺纹固定于第二螺纹孔15。如上所述,第一螺钉7以及第二螺钉9分别是用于将刀片5固定于刀架3的构件。
103.这里,第一螺钉7可以作为用于将刀片5固定于刀架3的主要构件发挥功能。另外,第二螺钉9可以作为抑制以第一螺钉7为基准而刀片5旋转的构件发挥功能。
104.凹部64在侧面53开口,第二螺钉9与该凹部64抵接,因此以第一螺钉7为基准而刀片5旋转的情况容易被第二螺钉9抑制。另外,凹部64也在上表面51开口,因此容易安装第二螺钉9,容易使第二螺钉9稳定地与凹部64抵接。
105.除此以外,实施方式中的凹部64也可以位于与下表面52分离的位置。即,与凹部64达到下表面52的情况相比,能够减少刀片5中的凹部64这样的缺口的存在量(空间体积)。因此,由在刀片5设置缺口带来的耐久性降低得到抑制。因而,能够在抑制刀片5旋转的同时,
确保刀片5的强度。
106.作为构成第一螺钉7以及第二螺钉9的构件,例如能够使用钢、铸铁以及铝合金等。
107.贯通孔55在上表面51以及下表面52开口,因此第一螺钉7可以相对于切削刃54倾斜。例如,第一螺钉7可以相对于切削刃54大致正交。另一方面,在切削加工时对切削刃54施加的最大的力即主分力容易主要向与切削刃54正交的方向施加。因此,在切削加工时向切削刃54施加的最大的力即主分力难以向第一螺钉7直接传递,第一螺钉7的耐久性高。
108.此时,第二螺钉9也可以还相对于切削刃54正交。在这种情况下,上述的主分力难以向第二螺钉9直接传递,第二螺钉9的耐久性高。
109.第二螺钉9既可以相对于第一螺钉7倾斜,另外,也可以相对于第一螺钉7平行。在第二螺钉9相对于第一螺钉7平行的情况下,刀片5旋转容易被进一步抑制。刀片5容易以第一螺钉7为基准旋转,但第二螺钉9相对于该旋转方向正交,因此能够利用第二螺钉9稳定地承接刀片5欲旋转的动作。
110.第二螺钉9可以与刀片5的凹部64抵接,另一方面,远离侧面53。在这种情况下,能够用作后刀面的侧面53难以损伤。另外,第二螺钉头9a(参照图4)与凹部64抵接,另一方面,第二螺钉9的螺纹槽难以与刀片5接触。因此,第二螺钉9的螺纹槽难以损伤。
111.如上所述,刀架3的刀槽11可以具有限制侧面19。另外,刀片5的侧面53也可以与限制侧面19抵接。此时,刀片5可以被限制侧面19以及第二螺钉9夹着地配置。在如此刀片5被限制侧面19以及第二螺钉9夹着地配置的情况下,难以产生刀片5的位置偏移。
112.而且,在限制侧面19相对于第一中心轴o倾斜的情况下,在切削加工时向切削刃54施加的力之一即背分力容易在限制侧面19中被承接。因此,背分力对第一螺钉7以及第二螺钉9的负荷容易减少。因而,第一螺钉7以及第二螺钉9的耐久性高。例如,如图7所示,在限制侧面19以随着趋向第一端3a而远离第一中心轴o的方式倾斜的情况下,背分力容易在限制侧面19中被承接。
113.第一螺钉7以及第二螺钉9既可以是不同的大小,也可以是相同的大小。在第一螺钉7以及第二螺钉9是相同的大小的情况下,例如,即使将第一螺钉7以及第二螺钉9颠倒地安装,也没有任何问题。因此,切削刀具1的制造或刀片5的更换作业变得容易。另外,能够将第一螺钉7以及第二螺钉9共通化,因此也能够实现制造成本的减少。
114.(4.刀片的结构例)
115.如图12所示,在本实施方式中,举出在俯视观察刀片5时第一边57以及切削刃54位于左侧的结构为例进行说明,但并不限定于该结构。例如,也可以是在俯视观察刀片5时第一边57以及切削刃54位于右侧的结构。换言之,刀片5也可以是将图12等所示的形状左右反转得到的形状。
116.(5.切削加工物的制造方法)
117.接下来,使用附图对实施方式的切削加工物的制造方法进行说明。图20是示出未被限定的一例中的切削加工物103的制造方法的一工序的概要图。图21是示出未被限定的一例中的切削加工物103的制造方法的一工序的概要图。图22是示出未被限定的一例中的切削加工物103的制造方法的一工序的概要图。
118.切削加工物103通过对被切削件101进行切削加工从而制作。在实施方式中,作为切削加工而例示外径加工。实施方式中的切削加工物103的制造方法包括以下的工序。即,
包括:
119.(1)使被切削件101旋转的工序;
120.(2)使以上述的实施方式为代表的切削刀具1与旋转着的被切削件101接触的工序;以及
121.(3)使切削刀具1从被切削件101离开的工序。
122.更具体而言,首先,如图20所示,使被切削件101绕着轴d向d1方向旋转。另外,通过使切削刀具1向d2方向移动,从而使切削刀具1相对地靠近被切削件101。接下来,如图21所示,使切削刀具1中的切削刃54与被切削件101接触,并切削被切削件101。
123.此时,一边使切削刀具1向d3方向移动一边切削被切削件101从而能够进行外径加工。然后,如图22所示,使切削刀具1向d4方向移动,从而使切削刀具1相对地远离被切削件101。
124.在图20中,在固定轴d并且使被切削件101旋转着的状态下将切削刀具1靠近。另外,在图21中,通过使刀片5的切削刃54与旋转着的被切削件101接触从而切削被切削件101。另外,在图22中,在使被切削件101旋转着的状态下将切削刀具1远离。
125.在实施方式的制造方法的切削加工中,通过移动切削刀具1,从而使切削刀具1与被切削件101接触。而且,通过移动切削刀具1,从而使切削刀具1从被切削件101离开。然而,实施方式的制造方法并不限定于这种方式。
126.例如,在(1)的工序中,也可以使被切削件101靠近切削刀具1。在(3)的工序中,也可以使被切削件101远离切削刀具1。在继续切削加工的情况下,保持使切削刀具1旋转着的状态,反复进行使刀片与被切削件101的不同的部位接触的工序即可。
127.作为被切削件101的材质的代表例,可列举碳钢、合金钢、不锈钢、铸铁或者非铁金属等。
128.以上,基于各附图和实施例对本公开的实施例进行了说明。但是,本公开的发明并不限定于上述的各实施方式。即,本公开的发明能够在本公开示出的范围内进行各种变更,并且通过适当地组合在不同实施例中分别公开的技术手段而得到的实施方式也包括在本公开的发明的技术范围内。即,应当注意,只要是本领域技术人员就能够容易地基于本公开进行各种变形或修正。另外,应当注意,这些变形或修正包括在本公开的范围内。
129.附图标记说明
130.1 切削刀具
131.3 刀架
132.5 刀片(切削刀片)
133.7 第一螺钉
134.9 第二螺钉
135.51 上表面
136.52 下表面
137.53 侧面
138.531 第一侧面
139.532 第二侧面
140.54 切削刃
141.55 贯通孔
142.56 第一角
143.57 第一边
144.58 第二边
145.59 第二角
146.60 第三边
147.61 第四边
148.62 第一区域
149.63 第二区域
150.64 凹部
151.65 第一区间
152.66 第二区间
153.67 断屑壁面
154.68前端部
155.69后端部
156.70第一部分
157.71第二部分
158.72第三部分
159.73第四部分
160.101被切削件
161.103切削加工物
162.l1轴线。
技术特征:
1.一种切削刀片,其中,所述切削刀片具有:上表面,其具有凸曲线形状的第一角及从所述第一角延伸的第一边以及第二边;下表面,其位于所述上表面的相反侧;侧面,其位于所述上表面与所述下表面之间;切削刃,其位于所述第一角及所述第一边;以及贯通孔,其在所述上表面及所述下表面开口,所述侧面具有:第一侧面,其从所述第一边延伸到所述下表面;以及第二侧面,其从所述第二边延伸到所述下表面,将在主视观察所述上表面的情况下通过所述第一角的前端并且沿所述上表面的长轴方向延伸的假想直线称作轴线,所述第一侧面具有:凹形状的第一区域,其朝向所述轴线凹陷;以及平坦的第二区域,其位于比所述第一区域远离所述第一角的位置,所述上表面还具有在主视观察所述上表面的情况下位于所述第二边与所述轴线之间并朝向所述轴线凹陷的凹部,在沿着所述轴线的方向上,所述凹部的整体位于比所述第一区域的整体远离所述第一角的位置。2.根据权利要求1所述的切削刀片,其中,所述第一边具有:凹形状的第一区间,其沿着所述第一区域配置;直线形状的第二区间,其沿着所述第二区域配置,所述上表面还具有位于所述第一区间与所述轴线之间并随着远离所述第一区间而远离所述下表面的断屑壁面,所述凹部具有在沿着所述轴线的方向上最靠近所述第一角的前端部,所述断屑壁面具有在沿着所述轴线的方向上最远离所述第一角的后端部,在沿着所述轴线的方向上,所述后端部位于比所述前端部远离所述第一角的位置。3.根据权利要求1或2所述的切削刀片,其中,所述第一边具有:凹形状的第一区间,其沿着所述第一区域配置;以及直线形状的第二区间,其沿着所述第二区域配置,所述第一区间在主视观察所述上表面的情况下具有:直线形状的第一部分,其与所述第一角连接;凸曲线形状的第二部分,其与所述第二区间连接;以及凹曲线形状的第三部分,其位于所述第一部分与所述第二部分之间。4.根据权利要求3所述的切削刀片,其中,在主视观察所述上表面的情况下,将凸曲线形状的所述第一角的曲率半径作为第一曲率半径,将凸曲线形状的所述第二部分的曲率半径作为第二曲率半径,将凹曲线形状的所
述第三部分的曲率半径作为第三曲率半径,所述第一曲率半径比所述第二曲率半径大,并且所述第三曲率半径比所述第一曲率半径大。5.根据权利要求3或4所述的切削刀片,其中,所述第一区间还具有位于所述第二部分与所述第三部分之间的直线形状的第四部分,在主视观察所述上表面的情况下,所述第一部分相对于所述轴线的倾斜角比所述第二边相对于所述轴线的倾斜角小,所述第四部分相对于所述轴线的倾斜角比所述第二边相对于所述轴线的倾斜角大,所述第二区间相对于所述轴线的倾斜角与所述第二边相对于所述轴线的倾斜角相同。6.根据权利要求5所述的切削刀片,其中,所述第一部分比所述第四部分长。7.一种切削刀具,其中,所述切削刀具具有:刀架,其为从第一端朝向第二端延伸的棒形状,并具有位于所述第一端的刀槽;权利要求1至6中任一项所述的切削刀片,其位于所述刀槽内;第一螺钉,其插入所述贯通孔中,并且固定于所述刀架;以及第二螺钉,其与所述凹部抵接,并且固定于所述刀架。8.一种切削加工物的制造方法,其中,所述切削加工物的制造方法包括:使被切削件旋转的工序;使权利要求7所述的切削刀具与旋转着的所述被切削件接触的工序;以及使所述切削刀具从所述被切削件离开的工序。
技术总结
刀片具有上表面、下表面、侧面、切削刃以及贯通孔。上表面具有凸曲线形状的第一角以及从第一角延伸的第一边及第二边。第一侧面的第一区域是朝向轴线凹陷的凹形状。上表面还具有位于第二边与轴线之间并朝向轴线凹陷的凹部。在沿着轴线的方向上,凹部的整体位于比第一区域的整体远离第一角的位置。的整体远离第一角的位置。的整体远离第一角的位置。
技术研发人员:吴藤翔生 石田琢也
受保护的技术使用者:京瓷株式会社
技术研发日:2021.12.03
技术公布日:2023/8/9
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