粗加工立铣刀及粗加工立铣刀用刀片.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200780033704.7

申请日:

2007.09.13

公开号:

CN101511515A

公开日:

2009.08.19

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

B23C5/10; B23C5/20

主分类号:

B23C5/10

申请人:

三菱麻铁里亚尔株式会社

发明人:

堀池伸和; 北嶋纯

地址:

日本东京都

优先权:

2006.9.13 JP 248174/2006

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司

代理人:

温大鹏

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内容摘要

一种粗加工立铣刀,具备:立铣刀本体,绕轴线旋转;以及多个刀片,在轴线方向上隔开间隔地配列在立铣刀本体的外周上。上述多个刀片在立铣刀本体的圆周方向上形成设置了多个的刀片列,在圆周方向上邻接的刀片列彼此中至少一部分的刀片在轴线方向上相互错开地配置。上述至少一部分的刀片配置为,朝向立铣刀本体的外周侧的切削刃为随着朝向轴线方向而凹凸的波刃状切削刃。在该至少一部分的刀片中,一个刀片列的一个刀片和其他刀片列的在上述方向上错开的刀片,相互的波刃状切削刃构成使其相位在绕轴线的旋转轨迹中连续的波刃状切削刃列。在上述立铣刀本体的外周上形成有相位不同的多个上述波刃状切削刃列。

权利要求书

1.  一种粗加工立铣刀,其特征在于,具备绕轴线旋转的立铣刀本体、以及在上述轴线方向上隔开间隔地配列在上述立铣刀本体的外周上的多个刀片,
上述多个刀片在上述立铣刀本体的圆周方向上形成有多个的刀片列,
在圆周方向上邻接的上述刀片列彼此中至少一部分的上述刀片在上述轴线方向上相互错开地配置,
该至少一部分的上述刀片配置为,朝向上述立铣刀本体的外周侧的切削刃为随着朝向上述轴线方向而凹凸的波刃状切削刃,且在该至少一部分的上述刀片中,一个刀片列的一个刀片和其他刀片列的在上述轴线方向上错开的刀片,相互的上述波刃状切削刃构成使其相位在绕上述轴线的旋转轨迹中连续的波刃状切削刃列,
在上述立铣刀本体的外周上形成有上述相位不同的多个上述波刃状切削刃列。

2.
  如权利要求1所述的粗加工立铣刀,其特征在于,上述一个刀片以与上述一个刀片列在圆周方向上邻接的上述其他刀片列的至少一个刀片构成上述波刃状切削刃列的方式配置。

3.
  如权利要求1所述的粗加工立铣刀,其特征在于,上述至少一部分的刀片为相互形状和大小相同,且在至少一个刀片列中配置构成与其他刀片不同的波刃状切削刃列的刀片,该刀片上述轴线方向的间隔配置为与上述其他的刀片不同的大小。

4.
  一种粗加工立铣刀用刀片,是在如权利要求1所述的粗加工立铣刀中作为上述至少一部分的刀片而配置的刀片,其特征在于,
在朝向上述立铣刀本体的旋转方向的前刀面、和与该前刀面相交而朝向上述立铣刀本体的外周侧的后刀面的相交棱线部上形成上述切削刃,
通过在上述前刀面上沿着上述切削刃交互地形成达到上述后刀面的多个槽部和峰部,该切削刃成为上述波刃状切削刃,
上述槽部中的至少一个为比其他槽部槽深度深的深槽部。

说明书

粗加工立铣刀及粗加工立铣刀用刀片
技术领域
本发明涉及在立铣刀本体的外周上拆装自如地安装了多个刀片的粗加工立铣刀、及安装在该粗加工立铣刀上的粗加工立铣刀用刀片(下面简称为刀片)。
本发明主张2006年9月13日申请的日本专利申请2006-248174号的优先权,并在此引用其内容。
背景技术
作为这样的刀片拆装式的粗加工立铣刀,例如在专利文献1、2中提出了下述技术:在呈圆柱状的工具本体的外周形成有多个螺旋槽,在这些螺旋槽内隔开微小间隙地安装呈四边形平板状的刀片,不同螺旋槽的刀片彼此以补充相互的间隙的方式大致等间隔地配置。这里,在专利文献1所述的粗加工立铣刀中螺旋槽为4根,其中第1、第3螺旋槽和第2、第4螺旋槽分别是相同的,在第2、第4螺旋槽的第2刀片的顶端侧配置有与第1、第3螺旋槽中的第1刀片的旋转外缘大致重叠的第1刀片。
并且,提出了下述技术,在专利文献2所述的粗加工立铣刀中螺旋槽为3根,其中第2、第3螺旋槽是相同的,在第2、第3螺旋槽中的第2刀片的顶端侧,配置与第1螺旋槽中的第1刀片的旋转外缘大致重叠的第1刀片。并且,根据这些专利文献1、2所述的粗加工立铣刀,除了将刀具损伤抑制为顶端切削刃为外周切削刃的两倍,还分割了外周切削刃而细分了切屑,分散了切削力,由此不易引起振动,能够进行良好的切削。
专利文献1:特开平8-1426号公报
专利文献2:特开平8-1427号公报
发明内容
但是,在这些专利文献1、2所述的粗加工立铣刀中,刀片本身是简单的方形平板状的,其切削刃成直线状,由此细分的切屑的宽度也与该切削刃的长度和上述螺旋槽中的刀片彼此的间隙的大小对应,因此不能实现充分的切屑分断、阻力降低、或切削刃切入冲击的缓和。
因此,本发明的发明者之前在专利申请2000-60513中提出一种刀片,形成与切削刃交叉地大致等间隔地交互形成峰部和谷部而侧视图和俯视图中为波形状的切削刃,还提出一种粗加工立铣刀,在隔开既定间隔而等间隔地设置在一个容屑槽(切屑排出槽)中的安装座上、和以在轴线方向中位于这些安装座之间的方式设置在其他容屑槽中的安装座上安装该刀片,借助该上述切削刃在立铣刀外周上形成长刃形。由此,根据这样的粗加工立铣刀,切削刃切入工件时其全长不同时切入,而从波形的各峰部渐渐切入工件,且切屑也比切削刃的长度更细地被分断,因此能够实现充分的冲击缓和、切削力降低和切屑处理性的进一步提高。
在这样安装了将切削刃形成为波形状的刀片的粗加工立铣刀中,根据在各切削刃上形成该切削刃的波形的相位,在工件的加工面上也形成为反相位的截面波形。由此,如在专利文献1所述的粗加工立铣刀那样,各自相同的第1、第3螺旋槽及第2、第4螺旋槽中等间隔地配置这样的刀片,或者如在专利文献2所述的粗加工立铣刀那样,在也为相同的第2、第3螺旋槽中等间隔地配置这样的刀片,在这些相同的螺旋槽彼此中,波形切削刃的相位也一致,因此其他相同的螺旋槽的相位一致的波形切削刃仅仅切削在相同的螺旋槽中的刀片彼此的间隙部分,上述反相位的波形截面的加工面残留在工件上,虽说是粗加工仍显著损伤加工品质。
本发明是在这样的背景下提出的,其目的在于提供一种能实现充分的阻力的降低及切屑处理性的提高,且能形成高品质的加工面的粗加工立铣刀及刀片。
本发明的粗加工立铣刀,具备绕轴线旋转的立铣刀本体、以及在上述轴线方向上隔开间隔地配列在上述立铣刀本体的外周上的多个刀片,上述多个刀片在上述立铣刀本体的圆周方向上形成了多个的刀片列,在圆周方向上邻接的上述刀片列彼此中至少一部分的上述刀片在上述轴线方向上相互错开地配置,该至少一部分的上述刀片配置为,朝向上述立铣刀本体的外周侧的切削刃成为随着朝向上述轴线方向而凹凸的波刃状切削刃,且在该至少一部分的上述刀片中,一个刀片列的一个刀片和其他刀片列的在上述轴线方向上错开的刀片配置为,相互的上述波刃状切削刃构成使其相位在绕上述轴线的旋转轨迹中连续的波刃状切削刃列,在上述立铣刀本体的外周上形成有上述相位不同的多个上述波刃状切削刃列。
在这样构成的粗加工立铣刀中,首先构成多个刀片列的刀片的至少一部分在圆周方向上邻接的刀片列彼此中在轴线方向上相互错开地配置,且朝向该立铣刀本体的外周侧的切削刃为随着朝向立铣刀本体的轴线方向而凹凸的波刃状切削刃,因此在配列了该至少一部分的刀片的部分中,能够借助在各刀片列的轴线方向隔开间隔的各个刀片的切削刃分断切屑,且这样产生的切屑本身也借助波刃状切削刃而被分断而生成,由此能够实现切削力的降低和切屑处理性的提高。
并且,至少一部分的刀片,一个刀片列的一个刀片、和其他刀片列的在上述轴线方向上错开的刀片,配置为构成使相互的波刃状切削刃的相位在绕轴线的旋转轨迹中连续的波刃状切削刃列,并且,该波刃状切削刃列在立铣刀本体的外周上形成为多个、且相互的上述相位不同,因此,能够借助一个波刃状切削刃列,将形成在工件的加工面上的反相位的波形截面的峰部分由其他波刃状切削刃列的峰部分进行切削,使该加工平面平滑的同时进行切削,由此,虽说是粗加工,也能进行加工面光滑的高品质的切削。
并且,在本发明中,将上述一个刀片以与上述一个刀片列的在圆周方向上邻接的上述其他刀片列的至少一个刀片构成上述波刃状切削刃列的方式配置,在借助该一个刀片的波刃状切削刃进行的工具的切削的前后,借助与该一个刀片连续的成为波刃状切削刃列的上述至少一个刀片的波刃状切削刃切削工件。因此,能够避免借助该波刃状切削刃在工件上形成的反相位的截面波形加工面由于立铣刀本体的进给而在该进给方向上较大地错开而变得不连续,能够得到更光滑的高品质的加工面。
并且,在本发明中,通过将构成上述多个波刃状切削刃列的至少一部分的刀片为相互形状和大小相同,能够使其管理和使用容易。在这种情况下,可以在一个刀片列中上述至少一部分的刀片全体在轴线方向上隔开该波刃状切削刃的波长的整数倍的间隔而配列,构成通用的波刃状切削刃列地配置,但通过在至少一个刀片列中配置与其他刀片不同的波刃状切削刃列的刀片,将该刀片配置为上述轴线方向的间隔与上述其他的刀片不同的大小,能够配置为该刀片与其他刀片列的刀片构成波刃状切削刃列,另一方面,同一刀片列的其他刀片构成与这些不同的上述那样的通用的波刃状切削刃列。
另一方面,本发明的刀片是作为在这样的粗加工立铣刀中上述至少一部分的刀片而配置的刀片,在朝向上述立铣刀本体的旋转方向的前刀面、和与该前刀面相交的朝向上述立铣刀本体的外周侧的后刀面的相交棱线部上形成上述切削刃,通过在上述前刀面上沿着上述切削刃交互地形成达到上述后刀面的多个槽部和峰部,该切削刃成为上述波刃状切削刃,上述槽部中的至少一个为比其他槽部槽深度深的深槽部。
由此,在这样的刀片中,波刃状切削刃随着朝向立铣刀本体的轴线方向而在该立铣刀本体的圆周方向上凹凸,即上述峰部成为向立铣刀本体的旋转方向凸起,且槽部成为向该旋转方向的后方侧凹陷,因此,能够从峰部使波刃状切削刃缓缓地切入工件,能够缓和该切入时的冲击。并且,槽部的至少一个形成为比其他槽部槽深度深的深槽部,因此在例如切削切屑的厚度从薄变厚的工件的逆铣加工的情况下,也能够借助该槽深度深的深槽部可靠地分断切屑,另一方面,其他槽部比该深槽部槽深度浅,因此能够防止损害刀片的强度。
这样,根据本发明的粗加工立铣刀,通过在该立铣刀本体外周形成相位不同的多个波刃状切削刃列,能够可靠且更细地分断切屑,充分地降低切削力,且提高切屑处理性,并且能够更加平滑地切削工件的加工面,虽说是粗加工,也能得到高品质的加工面。并且,本发明的刀片,通过安装在这样的粗加工立铣刀上,能够缓和波刃状切削刃的切入时的冲击,且确保刀片强度,并且更加可靠地细分切屑,能够更有效地实现切削阻力的降低和切屑处理性的提高。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的粗加工立铣刀的立体图。
图2是图1所示的实施方式的侧视图。
图3是说明图1所示的实施方式的刀片A~C的配置的展开图。
图4是配置在图1所示的实施方式的粗加工立铣刀上的、本发明的一个实施方式的刀片A的立体图。
图5是图4所示的刀片A的俯视图。
图6是图5中的箭头X方向的侧视图。
图7是图5中的箭头Y方向的侧视图。
图8是图5中的Z-Z剖面图。
图9是配置在图1所示实施方式的粗加工立铣刀上的刀片B的立体图。
图10是图9所示的刀片B的俯视图。
图11是图10中的箭头X方向的侧视图。
图12是图10中的箭头Y方向的侧视图。
图13是图10中的箭头Z方向的侧视图。
图14是配置在图1所示实施方式的粗加工立铣刀上的刀片C的立体图。
图15是图14所示的刀片C的俯视图。
图16是图15中的箭头W方向的侧视图。
图17是图15中的箭头X方向的侧视图。
图18是图15中的箭头Y方向的侧视图。
图19是图15中的Z-Z剖面图。
附图标记说明
1 立铣刀本体
2 切屑排出槽
3 刀片安装座
11A~11C 刀片本体
12 前刀面
14 后刀面
15、15A、15B 切削刃(波刃状切削刃)
18 槽部
18A 浅槽部
18B 深槽部
19 峰部
20 角部
A~C 刀片
0 立铣刀本体1的旋转轴线
T 立铣刀本体1的旋转方向
S1~S4 刀片列
具体实施方式
图1至图3示出本发明的一个实施方式的粗加工用立铣刀,图4至图8示出在该粗加工立铣刀上作为至少一部分的刀片而配置的本发明的一个实施方式的刀片A。并且,图9至图13及图14至图19分别示出配置在上述实施方式的粗加工立铣刀上的其他的刀片B、C,即本实施方式的粗加工立铣刀中的一部分的刀片为上述实施方式的刀片A,其余的刀片为这些其他的刀片B、C。
本实施方式的粗加工立铣刀,其立铣刀本体1由钢材等形成,呈以轴线0为中心的外形大致圆柱状,在其顶端部外周上,在圆周方向上等间隔地形成有数条(本实施方式中为4条)螺旋状的切屑排出槽2,这些切屑排出槽2随着从该立铣刀本体1的顶端朝向轴线0方向后端侧(图2中的上侧)而绕着该轴线0向切削加工时的立铣刀本体1的旋转方向T的后方侧扭曲。并且,在这些切屑排出槽2的朝向上述旋转方向T侧的壁面上在轴线0方向上隔开间隔地分别形成有多个刀片安装座3,上述各刀片A~C借助紧固螺钉4拆装自如地安装在这些刀片安装座3上。
这些刀片A~C分别具备由硬质合金等硬质材料形成的四边形平板状的刀片本体11A、11B、11C,朝向刀片本体11A、11B、11C的各自所呈的平板的厚度方向的两个四边形面的一方为前刀面12,另一方为与上述厚度方向垂直的平坦面而成为对上述刀片安装座3的就位面13,并且配置在这些四边形面的周围的四个周面分别为后刀面14,在这些四个后刀面14和上述前刀面12的交叉棱线部形成切削刃15。这里,各后刀面14形成为随着从前刀面12朝向就位面13侧而逐渐后退的正后刀面,这些刀片A~C成为在切削刃15上带后角的正角刀片。
并且,上述紧固螺钉4所插通的安装孔16在上述厚度方向上从前刀面12的中央贯通到就位面13,且前刀面12的安装孔16开口部的周边比切削刃15沿上述厚度方向突出而形成与该厚度方向垂直的平坦面,形成与各刀片A~C的前刀面12的外形大致相似且小一圈的形状的凸台面17。并且,在比该凸台面17还外侧的前刀面12上,沿着切削刃15交互地形成到达上述后刀面14的多个槽部(谷部)18和峰部19,这些槽部18和峰部19与后刀面14交叉地形成,从而上述切削刃15成为朝向前刀面12的周围方向在上述厚度方向上凹凸的波刃状切削刃。并且,通过令后刀面14为正后刀面,该切削刃15在沿着上述中心线与前刀面12相对的俯视图中也形成为在该前刀面12的内外凹凸的波刃状。
这里,在各刀片A~C中,呈四边形面的前刀面12的各角部20处的切削刃15形成为在与上述厚度方向垂直的一个平面内延伸,波刃状的切削刃从该角部20依次交互地形成槽部18、峰部19,峰部19的顶点位于上述的一个平面内。并且,这些槽部18和峰部19构成的波刃状切削刃在本实施方式中为除去一部分的大致圆弧状的凹曲线和凸曲线平滑地连续的形状。此外,槽部18和峰部19及角部20在保持与后刀面14相交的截面形状的状态下,随着从切削刃15离开而朝向前刀面12的内侧而在上述厚度方向上稍稍后退地倾斜,并且,在该前刀面12的内侧与这些槽部18和峰部19及角部20交叉的上述凸台面17的周围的壁面为随着朝向内侧而比上述槽部18和峰部19及角部20的倾斜斜率还大地在厚度方向上隆起并达到该凸台面17的倾斜面。
这些刀片A~C中,上述实施方式的刀片A形成为,呈大致正方形的平板状,绕着上述安装孔16的中心线每90°旋转对称。该刀片A的切削刃15通过在邻接的角部20之间交互地形成有三个槽部18和两个峰部19而成为固定波长的波刃状,特别地,在本实施方式中槽部18的底部和峰部19的上述顶部的间隔也相互相等。并且,其中两个角部20侧的槽部18在上述厚度方向的槽深度相互相等而成为槽深度浅的浅槽部18A,与此相对,中央部的槽部18成为比其槽深度还深的深槽部18B,即,交互地形成浅槽部18A和深槽部18B,波的振幅不同。此外,该刀片A的切削刃15为倒棱刃,在上述角部20处将俯视图中上述正方形的角直线状地倒角。
另一方面,其他刀片B、C如图10、图15所示那样为前刀面12的各角部20稍稍呈锐角或钝角的大致平行四边形的平板状,其中刀片B是该平行四边形的长边(图10中沿着纵方向的边)比短边(图10中沿着横方向的边)稍长,与此相对,刀片C是短边的长度与刀片B相等,而长边如图15所示比刀片B长。此外,两刀片B、C的长边之间的间隔相互相等,且也与刀片A的对边间的间隔相等,并且,角部20中锐角角部20A及钝角角部20B中的各自的角部角度在刀片B、C中也相互相等,由此,刀片C成为将刀片B沿长边方向拉伸而成的外形形状。
其中刀片B形成为绕着为上述安装孔16的中心线每180°旋转对称(线对称),在其上述长边上,也与刀片A相同,在邻接的角部20之间交互地形成有三个槽部18和两个峰部19,而成为固定波长的波刃状切削刃15,并且两个角部20侧的槽部18为浅槽部18A,且中央的槽部18为深槽部18B。另一方面,在上述短边上,从邻接的角部20隔开间隔地交互形成有两个槽部18和一个峰部19,从而也成为固定波长的波刃状切削刃15,这些槽部18的槽深度相互相等,即该短边的切削刃15所成的波形的振幅也固定。此外,该刀片B及刀片C的角部20处的切削刃15为倒圆刃,在俯视图中将该角部20以凸圆弧进行倒角。
与此相对刀片C,在其上述短边上形成有波刃状切削刃15,交互地具备三个槽部18和两个峰部19且与形成在刀片B的短边上的切削刃15波长、振幅相等,其中两端的槽部18与两个角部20邻接而形成,刀片B、C的短边重合时,切削刃15所呈的波形的相位错开1/2个波长。其中,形成在该刀片C的一对短边上的槽部18、峰部19及切削刃15绕着该安装孔16的中心线成180°旋转对称。
另一方面,在该刀片C的长边上,分别交互地形成六个槽部18和五个峰部19而形成波刃状切削刃15,但该长边的切削刃15所呈的波形部分地不同,具体地,在刀片C中,以中央的峰部19的顶部为界,其波长和振幅不同。即形成在上述长边上的波刃状切削刃15中,在中央的峰部19的顶部和锐角角部20A之间的锐角角部侧切削刃部15a中,与该顶部和钝角角部20B之间的钝角角部侧切削刃部15b相比,槽部18的槽深度深,且槽部18及峰部19的宽度也大,由此,形成在它们之间的各三个波的切削刃15也是锐角角部侧切削刃部15b比钝角角部侧切削刃部15a波长、振幅都大,该刀片C中全都是2倍的大小。
由此,与之相伴形成在上述长边上的切削刃15所占的长度也是锐角角部侧切削刃部15a比钝角角部侧切削刃部15b形成得长,从该锐角角部侧切削刃部15a的锐角角部20A顶端到上述中央峰部19的顶部的长度,与从形成在上述刀片B的长边上的切削刃15的锐角角部20A顶端到钝角角部20B的边界的长度相等。此外,在锐角角部侧切削刃部15a和钝角角部侧切削刃部15b的各自波刃状切削刃中,槽部18的深度相互相等,该切削刃15所呈的波形的振幅及波长也是固定的。
并且,在该刀片C中,在前刀面所呈的平行四边形的一对的长边彼此中,使在绕着为上述安装孔16的中心线旋转180°时在形成这些长边上的切削刃15的至少一部分的波形的相位不同。具体而言,在刀片C中,在分别形成在其一对长边上的切削刃15中,上述锐角角部侧切削刃部15a彼此形成为上述180°旋转时其波形相位一致,相对于此,钝角角部侧切削刃部15b的相位不同,特别地,错开该钝角角部侧切削刃部15b的切削刃15的波形的1/2波长的相位。
这里,在上述刀片C中,为了这样地使该钝角角部侧切削刃部15b的相位错开,在形成在图15的下侧及图16所示的一方的长边上的切削刃15A中,与该切削刃15A的上述中央峰部19的顶部连续地形成钝角角部侧切削刃部15b的槽部18,且在该钝角角部侧切削刃部15b的钝角角部20B侧的槽部18和该钝角角部20B之间隔开间隔而形成从钝角角部20B在上述一个平面中延伸的短直线状部。
另一方面,在形成在图15的上侧及图17所示的另一方的长边上的切削刃15B中,相反地在该切削刃15B的钝角角部20B侧将钝角角部侧切削刃部15b的槽部18与该钝角角部20B连续地形成,且切削刃15B的上述中央峰部19的顶部上形成在上述一个平面中延伸的短直线状部,该中央峰部19侧的钝角角部侧切削刃部15b的槽部18与锐角角部侧切削刃部15a之间隔开间隔地形成。此外,与这样具备部分地相位不同的波刃状切削刃15A、15B相对应,在该刀片C的上述凸台面17上,在形成在该一对锐角角部20A的内侧部分上的凹处内,分别设置有例如文字“A”“B”等不同的标记17A。
这样的刀片A~C如图3所示地配设为,刀片B、C各两个在圆周方向上交互地安装在形成于立铣刀本体1的各切屑排出槽2最顶端的四个刀片安装座3上,且刀片A安装在其余的刀片安装座3上,在每个切屑排出槽2上形成刀片列。由此,在本实施方式中,从顶端侧沿圆周方向交互地配列由刀片B、A构成的刀片列、由刀片C、A构成的刀片列各两列。此外,在这些刀片列中各配置有多个刀片A。
其中,最顶端的安装有刀片B、C的刀片安装座3从朝向切屑排出槽2的上述旋转方向T的壁面凹陷一级,成为向立铣刀本体1的顶端面和外周面开口的凹处,具备朝向旋转方向T的底面和朝向立铣刀本体1的顶端侧的壁面及朝向外周侧的壁面。在这样的刀片安装座3上如下地固定刀片B、C:将其前刀面12朝向上述旋转方向T且使就位面13与上述底面密接,并且使一个锐角角部20A位于立铣刀本体1的顶端外周侧,且使形成于与该锐角角部20A处交叉的上述长边上的切削刃15作为外周刃向立铣刀本体1的外周侧突出,使形成在上述短边上的切削刃15作为底刃朝向立铣刀本体1的顶端侧突出,并且,使和与此相反的在锐角角部20A交叉的一对后刀面14分别与上述壁面抵接并就位,借助将插通在安装孔16中的上述紧固螺钉4旋入形成在上述底面上的螺钉孔中而固定。
这样安装的刀片B、C,朝向立铣刀本体1的顶端外周侧的锐角角部20A的轴线0方向的位置及距离轴线0的半径相互相等,且成为上述外周刃的切削刃15从旋转方向T侧看大致以与轴线0平行地延伸的方式配置,由此,这些切削刃15的绕该轴线0的旋转轨迹刀片B的切削刃15与刀片C的切削刃15的锐角角部侧切削刃部15a重叠,呈以该轴线0为中心的大致圆筒状。并且,朝向顶端侧而成为底刃的切削刃15在刀片B、C上以相互相等的角度随着朝向内周侧而向立铣刀本体1的后端侧稍稍倾斜,其绕着轴线0的旋转轨迹也相互重叠。
另一方面,安装有本实施方式的刀片A的刀片安装座3,是从切屑排出槽2的上述壁面凹陷一级而向立铣刀本体1的外周面开口的凹处,具备朝向旋转方向T的底面和朝向立铣刀本体1的顶端侧的壁面和朝向外周侧的壁面、及朝向立铣刀本体1的后端侧的壁面这三个壁面。而且,这样的刀片安装座3上也是如下地固定刀片A:将其前刀面12朝向上述旋转方向T且使就位面13与上述底面密接,使一个切削刃15作为外周刃朝向外周侧突出,且使与其余的三个切削刃15相连的后刀面14与上述各壁面抵接并就位,与刀片B、C同样地借助紧固螺钉4而固定。
这样安装的刀片A,作为外周刃的上述一个切削刃15以从旋转方向T侧看也大致与轴线0平行地延伸的方式配置,其绕着轴线0的旋转轨迹呈与为刀片B、C的外周刃的切削刃15的旋转轨迹和半径相等的以该轴线0为中心的大致圆筒状。此外,这些刀片A~C的前刀面12在轴线方向上如图3所示地以比切屑排出槽2的螺旋角小的角度随着向后端侧而向旋转方向T的后方侧倾斜,且在立铣刀本体1的径向上,随着向内周侧而向旋转方向T侧倾斜,由此,对于作为刀片A~C的外周刃的切削刃15和作为刀片B、C的底刃的切削刃15,提供正的轴向刃倾角和负的径向刃倾角。当然,在各切削刃15的后刀面14上形成避免与加工面的干涉的后角。
并且,这些刀片A~C中,上述那样地成为本实施方式中的一部分的刀片的刀片A,如图3所示,在圆周方向上邻接的刀片列彼此上、在轴线0方向上相互错开地配置,并且,一个刀片列的一个刀片A和其他刀片列的在轴线0方向上错开的刀片A,以相互的成为外周刃的切削刃15的波刃状切削刃的波形使其相位在绕轴线0的旋转轨迹中连续的方式配列,这样,借助波形连续的波刃状切削刃15构成一个波刃状切削刃列,且在立铣刀本体1的外周形成有多个相位不同的这样构成的波刃状切削刃列。
具体地,在本实施方式中,如图3所示,除了最顶端的刀片B、C的一部分的刀片A在各刀片列中在轴线0方向上隔开大致接近一个刀片A的间隔地配列,且在圆周方向上邻接的刀片列彼此中,另一方的刀片A位于在一方中的刀片A彼此的轴线0方向的间隔部分中。这里,若图3中从左侧依次为第1~第4刀片列S1~S4,则在第1刀片列S1中,在安装在最顶端的刀片B的轴线0方向后方,在图3中示出隔开间隔地安装有三个刀片A。将它们从顶端侧依次称为刀片A11、A12、A13。下面相同地,在第2刀片列S2中,在安装在最顶端的刀片C的后方,示出隔开间隔地安装有两个刀片A21、A22,在第3刀片列S3中,在安装在最顶端的刀片B的后方,示出隔开间隔地安装有三个刀片A31、A32、A33,在第4刀片列S4中,在安装在最顶端的刀片C的后方,示出隔开间隔地安装有两个刀片A41、A42,在圆周方向上邻接的刀片列彼此中,在轴线0方向上错开地配置这些刀片A。
并且,第1刀片列S1的刀片A中顶端的刀片A11的朝向外周侧的波刃状切削刃15朝向后方侧,依次地,与第4刀片列S4的刀片A中顶端的刀片A41、第3刀片列S3的刀片A中从顶端起第二个刀片A32、第4刀片列S4的刀片A中第二个刀片A42、第3刀片列S3的刀片A中第三个刀片A33的各波刃状切削刃15以相互的顶端、后端的轴线0方向的位置一致的方式配置,使得在绕着轴线0的旋转轨迹中连续,由这些波刃状切削刃15构成第1波刃状切削刃列。另一方面,上述一部分的刀片A中除此以外的第3刀片列S3顶端的刀片A31、第2刀片列S2顶端的刀片A21、第1刀片列S1的从顶端起第二个刀片A12、第2刀片列S2的第二个刀片A22、第1刀片列S1的第三个刀片A13的各波刃状切削刃15也同样地以在绕着轴线0的旋转轨迹中依次地连续的方式,构成第2波刃状切削刃列。
并且在本实施方式中,这些第1、第2波刃状切削刃列,其相位错开各波刃状切削刃15的波形的波长的1/2个波长的相位,由此,在本实施方式中,构成为在立铣刀本体1的外周上形成相位不同的两个波刃状切削刃列。此外,上述一部分的刀片A配置为,位于上述长边的长度短的刀片B的后方的第1、第3刀片列S1、S3的顶端的刀片A11、A31,与位于长边长的刀片C的后方的第2、第4刀片列S2、S4的顶端的刀片A21、A41相比,在顶端侧大致错开一个刀片A,并且,构成第2波刃状切削刃列的刀片A31也比构成第1波刃状切削刃列的刀片A11向顶端侧多出波刃状切削刃15的1/2个波长。
由此,在本实施方式中,这些一部分的刀片A配置为,该一个刀片A、和在圆周方向上与配列了该一个刀片A的一个刀片列邻接的其他刀片列的至少一个刀片A构成各自的波刃状切削刃列。即,第1刀片列S1的刀片A11和与其波刃状切削刃15的后端在旋转方向T侧邻接的第4刀片列S4的刀片A41连续,并且该第4刀片列S4的刀片A41、A42和与其波刃状切削刃15的两端在旋转方向T侧邻接的第3刀片列S3的刀片A32、A33连续,从而构成第1波刃状切削刃列。并且,在第2波刃状切削刃列中,第3刀片列S3的顶端的刀片A31的波刃状切削刃15和圆周方向中与旋转方向T侧邻接的第2刀片列S2的刀片A21连续,该第2刀片列S2的刀片A21、A22和在旋转方向T上邻接的第1刀片列S1的刀片A12、A13连续。
另一方面,在本实施方式中这样地在上述一部分的刀片A中,在第1刀片列S1中其顶端的刀片A11构成第1波刃状切削刃列,与此相对,其他的刀片A12、A13构成第2波刃状切削刃列,并且相反地,第3刀片列S3的顶端的刀片A31构成第2波刃状切削刃列,与此相对,其他的刀片A32、A33构成第1波刃状切削刃列,在至少一个刀片列中配置有与其他刀片A构成不同的波刃状切削刃列的刀片A。并且,在本实施方式中,这些一部分的刀片A形状和大小相同,因此为了这样地配列,将第1刀片列S1中刀片A11、A12之间和刀片A12、A13之间的轴线0方向的间隔、第3刀片列S3中刀片A31、A32之间和刀片A32、A33之间的轴线0方向的间隔,即刀片安装座3的间隔分别设为不同的大小。
此外,在第2、第4刀片列中,配置在上述刀片A21、A41的顶端的一对刀片C,其朝向外周侧的波刃状切削刃15相互地以上述钝角角部侧切削刃部15b的相位不同的一侧朝向外周侧的方式配置。
即,如图3所示,以上述波刃状切削刃15A朝向外周侧的方式安装第2刀片列S2最顶端的刀片B,以上述波刃状切削刃15B朝向外周侧的方式安装第4刀片列S4最顶端的刀片B。由此,在这些刀片C彼此中,各自的波刃状切削刃部15A、15B的钝角角部侧切削刃部15a、15b,其相位也错开钝角角部侧切削刃部15b的波形的波长的1/2个波长的相位,相位不同的两个波刃朝向立铣刀本体1的外周。
并且,配列上述一部分的刀片A中位于顶端侧的第1、第3刀片列S1、S3的刀片A11、A31,以使其波刃状切削刃15与第2、第4刀片列S2、S4的最顶端的上述刀片C的波刃状切削刃部15A、15B在旋转轨迹中连续或者重叠。即,配置第1刀片列S1的刀片A11,其波刃状切削刃15的顶端与位于旋转方向T侧的第4刀片列S4的刀片C的波刃状切削刃15B的后端(钝角角部侧切削刃部15b的后端)在旋转轨迹中相位相合地连续,并且配置第3刀片列S3的刀片A31,使其波刃状切削刃15的顶端与第4刀片列S4最顶端的刀片C中的钝角角部侧切削刃部15b的钝角角部20B侧的峰部19的顶部在旋转轨迹中一致,以便使该刀片C及第4刀片列S4最顶端的刀片C波刃状切削刃15重叠。
由此,在上述结构的粗加工立铣刀中,以在圆周方向上邻接的刀片列S1~S4彼此中在轴线0方向上相互错开地配置构成多个刀片列S1~S4的刀片A~C的一部分的刀片A,并且沿着轴线0方向凹凸的波刃状切削刃15突出并朝向各个立铣刀本体1外周侧,因此,当然能够借助在刀片列S1~S4中在轴线0方向上隔开间隔的刀片A来分断切屑,也能够分断并生成在各个刀片A中生成的切屑本身,能够实现切削力的降低和切屑处理性的提高。
并且,该一部分的刀片A构成使其波刃状切削刃15相互的相位在绕轴线的旋转轨迹中连续的波刃状切削刃列,且以在立铣刀本体的外周形成相互的相位不同的多个(本实施方式中是两个)这样的波刃状切削刃列的方式构成,因此,能够例如由第2波刃状切削刃列的峰部分来切削第1波刃状切削刃列在工件加工面上形成的反相位的波形截面的峰部分,而得到平滑的加工面。由此,根据上述结构的粗加工立铣刀,即使是粗加工,也能够进行加工面比较光滑的高品质的切削。
而且,在本实施方式的刀片A中,上述波刃状切削刃15,通过在朝向立铣刀本体1的旋转方向T的前刀面12上交互地形成有到达后刀面14的多个槽部18和峰部19而呈波刃状,由此,在安装了该刀片A的粗加工立铣刀中,朝向轴线0方向,波刃状切削刃15在其圆周方向上凹凸。由此,在这样的波刃状切削刃15中,从其峰部19的顶部渐渐地切入工件,因此能够缓和切入时的冲击,能够实现切削力的降低和高频振颤的抑制。
并且,在本实施方式的刀片A中,这样构成波刃状切削刃15的槽部18和峰部19中至少一个槽部18成为比其他槽部18槽深度深的深槽部18B,因此,例如即使是像逆铣那样切削切屑的厚度从薄的部分变厚的工件的情况下,也能够借助该深槽部18B可靠地分断这样的切屑而进行处理。并且,在本实施方式中,该深槽部18B形成在切削刃15的中央部,因此被分断的切屑不产生宽窄问题,能够实现进一步的切屑处理性的提高。另一方面,其他槽部18成为槽深度更浅的浅槽部18A,因此,通过这样形成深槽部18B而能够防止必要之外的刀片A的强度的损害。
此外,在本实施方式中,在立铣刀本体1外周上形成了四列刀片列S1~S4,且构成为,借助配列在其上的上述刀片A,形成相位错开波刃状切削刃15的1/2个波长的第1、第2两个波刃状切削刃列,但也可以是四列以上,例如形成六列刀片列,构成相位各错开1/3个波长的三个波刃状切削刃列,或形成八列刀片列,构成相位各错开1/4个波长的四个波刃状切削刃列,错开的相位差越小越能够得到平滑的加工面。其中,例如在这样形成八列刀片列时,也可以重复图3所示的配列而进行配列。
并且,在本实施方式中,在各刀片列S1~S4的最顶端分别安装了上述一部分的刀片A之外的刀片B、C,这些刀片B、C配置为,朝向外周侧的切削刃15的绕轴线0的旋转轨迹一部分重叠,且成为底刃的切削刃15的旋转轨迹也重叠,并且,该成为侧刃的切削刃15也为波刃状,且其相位在刀片B和刀片C上也错开1/2个波长。
因此,即使例如在工件上形成截面L字型的加工面的情况下,也能防止在这些最顶端的刀片B、C上作用过大的载荷,并且能够借助成为底刃的切削刃15有效地分断处理所生成的切屑,并且,也能够使由此形成的上述L字型的加工面的底面成为高品质。但是,在本实施方式中,这样地在刀片列S1~S4的最顶端配置上述与刀片A不同的刀片B、C,但在例如仅切削工件的侧面的情况下,配置在立铣刀本体1上而形成刀片列的全部刀片也可以为构成多个波刃状切削刃的上述刀片A。
并且,在本实施方式中,该波刃状切削刃15配置为,构成上述多个波刃状切削刃的一部分的刀片A为,任一个刀片A都与在配列了该刀片A的刀片列上在圆周方向上邻接的其他刀片列的至少一个刀片A在旋转轨迹中的波刃状切削刃15的相位一致而构成连续的波刃状切削刃。
由此,在这样波刃状切削刃15连续的刀片A彼此中,在位于旋转方向T侧的刀片A的波刃状切削刃15切削加工面之后,旋转方向T后方侧的刀片A的波刃状切削刃15切削加工面,因此即使提高立铣刀本体1的进给,也能够防止在工件加工面上转印的反相位的波形截面在该进给方向上较大地错开。并且,借助后续的不同的波刃状切削刃列的相位错开的切削刃15同样地切削该截面,因此,根据本实施方式,能够更可靠地得到光滑的加工面。
并且,在本实施方式中,分别混杂地配设在一部分的刀片列S1、S3上构成第1波刃状切削刃列的刀片A11、A32、A33和构成第2波刃状切削刃列的刀片A31、A12、A13,且在这些构成不同的波刃状切削刃列的刀片A彼此中,其轴线0方向的间隔形成为不同的大小,即刀片安装座3的间隔形成为不同的大小。但是,在这一点上,即使是这样构成不同的波刃状切削刃列的刀片A在一个刀片列上混杂的情况下,也可以以例如刀片安装座3的间隔保持不变,通过准备波刃状切削刃15的相位本身不同的多种刀片A,而形成多个波刃状切削刃列的方式来构成,但此时配列在一个立铣刀本体1上的刀片的种类增加,具有其管理和处理变得复杂,且刀片制造成本也增加的问题。
因此,上述那样在本实施方式中,通过将与配置在一个刀片列S1、S3上的其他刀片A12、A12、A32、A33构成不同的波刃状切削刃列的刀片A11、A31配置为,与邻接的刀片A12、A32的轴线0方向的间隔与这些其他刀片A12、A13彼此及刀片A32、A33彼此为不同的大小,刀片A本身能够全部形状大小都相同。
由此,根据本实施方式,尽量减少安装在立铣刀本体1上的刀片A~C的种类,其管理和处理容易,且能够实现刀片A的制造成本的降低。
但是,也可以不这样在一个刀片列上配列构成不同的波刃状切削刃列的刀片A,通过将例如在图3中刀片A11和刀片A31的配置更换,而在一个刀片列中配列的刀片A的波刃状切削刃15构成同一波刃状切削刃列。这种情况下,能够在各自的刀片列S1~S4中等间隔地形成刀片安装座3的间隔。
产业上的可利用性
本发明涉及一种粗加工立铣刀,具备:立铣刀本体,绕轴线旋转;以及,多个刀片,在上述轴线方向上隔开间隔地配列在上述立铣刀本体的外周上,上述多个刀片配置为,在上述立铣刀本体的圆周方向上形成设置了多个的刀片列,在圆周方向上邻接的上述刀片列彼此中至少一部分的上述刀片在上述轴线方向上相互错开地配置,该至少一部分的上述刀片配置为,朝向上述立铣刀本体的外周侧的切削刃成为随着朝向上述轴线方向而凹凸的波刃状切削刃,且在该至少一部分的上述刀片中,一个刀片列的一个刀片和其他刀片列的在上述轴线方向上错开的刀片,相互的上述波刃状切削刃构成使其相位在绕上述轴线的旋转轨迹中连续的波刃状切削刃列,在上述立铣刀本体的外周上形成有上述相位不同的多个上述波刃状切削刃列。根据本发明的粗加工立铣刀,能够实现充分的切削力的降低及切屑处理性的提高,且能够形成高品质的加工面。

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一种粗加工立铣刀,具备:立铣刀本体,绕轴线旋转;以及多个刀片,在轴线方向上隔开间隔地配列在立铣刀本体的外周上。上述多个刀片在立铣刀本体的圆周方向上形成设置了多个的刀片列,在圆周方向上邻接的刀片列彼此中至少一部分的刀片在轴线方向上相互错开地配置。上述至少一部分的刀片配置为,朝向立铣刀本体的外周侧的切削刃为随着朝向轴线方向而凹凸的波刃状切削刃。在该至少一部分的刀片中,一个刀片列的一个刀片和其他刀片列的。

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