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CN103025461B - 立铣刀 - Google Patents

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CN103025461B CN201180026209.XA CN201180026209A CN103025461B CN 103025461 B CN103025461 B CN 103025461B CN 201180026209 A CN201180026209 A CN 201180026209A CN 103025461 B CN103025461 B CN 103025461B
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Abstract

本发明提供一种能够改善切屑排出性并进行良好的切削加工的立铣刀。所述立铣刀(10)具备：在绕中心轴(O)旋转的工具主体(1)的前端部设置的底刃(2)；在工具主体(1)的外周设置的外周刃(4)；底刃(2)及外周刃(4)的前刀面(3)，所述立铣刀(10)中设有至少一个分割底刃(2)的凹部(6)，且至少在比凹部(6)靠外周侧的前刀面(3)上设有朝向外周侧后方延伸的壁部(8)。

Description

立铣刀
技术领域
本发明涉及立铣刀。
背景技术
立铣刀主要在进行横向进给加工或锪孔加工时使用。
在专利文献1中，公开了在底刃和外周刃的前刀面上沿着底刃来设置台阶部，使切屑与台阶部接触而折弯的立铣刀。另外，记载有在底刃上形成缺口(凹部)的立铣刀。
另外，在专利文献2中也公开了在底刃上形成缺口(凹部)的立铣刀。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2005-125465号公报
【专利文献2】日本实开平5-37411号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在专利文献1及专利文献2中，均存在如下问题：比缺口靠外周侧生成的切屑难以卷曲且排出的方向也不稳定，该外周侧的切屑缠在立铣刀上。
本发明为了解决上述那样的问题点而提出，其目的在于提供一种能够改善切屑排出性从而进行顺畅的切削加工的立铣刀。
本发明的立铣刀具备：在绕中心轴旋转的工具主体的前端部设置的底刃；在所述工具主体的外周设置的外周刃；所述底刃及所述外周刃的前刀面，并且，所述立铣刀中设有至少一个分割所述底刃的凹部，且至少在比所述凹部靠外周侧的前刀面上设有朝向外周侧后方延伸的壁部。
【发明效果】
根据本发明的立铣刀，在由底刃切削被切削件时生成的切屑被凹部细碎地断裂，之后通过前刀面排出时，能够控制成通过立铣刀的中心轴附近的切屑被前刀面的曲面折弯，并且通过立铣刀的外周的切屑被作为断屑件而发挥功能的壁部折弯，从而向规定的方向排出，因此任一种切屑都被切得较短而排出，从而避免了切屑缠绕在立铣刀上而防止切削加工的情况，能够进行良好的切削加工。
附图说明
图1是表示本实施方式的立铣刀的示例的图，(a)是侧视图，(b)是从前端侧(A方向)观察到的主视图。
图2是从侧面观察本实施方式的立铣刀的示例的前刀面的放大图，(a)表示图1所示的结构例的结构，(b)、(c)表示比较例的结构。
图3是用于说明图2所示的立铣刀中的切屑的生成状态的图，(a)表示图1所示的结构例的结构，(b)、(c)表示比较例的结构。
图4是用于说明切屑的排出状态不同的情况下的切削加工状态的图，(a)表示本实施方式，(b)、(c)表示使用了立铣刀的方式。
图5是用于说明本实施方式的立铣刀的变形例的图。
图6是用于说明本实施方式的立铣刀的另一变形例的图。
具体实施方式
使用图1及图2(a)对本实施方式的立铣刀的示例进行说明。
图1(a)、(b)的立铣刀10具备在绕中心轴O旋转的工具主体1的前端部设置的多个底刃2(在图2中为三片刃)、设置在各底刃2的外周上的外周刃4、底刃2及外周刃4的前刀面3，立铣刀10中设有将底刃2分割的凹部6，并且至少在比凹部6靠外周侧的前刀面3上设有朝向外周侧后方延伸的壁部8。需要说明的是，在图1中，作为凹部6，示出了设有一个向纸面的里侧方向凹陷的凹部的例子。
并且，在图1所示的立铣刀10中，设有与前刀面3的后方连续的切屑排出槽5。需要说明的是，根据图1(a)、(b)，通过与底刃2连续的前刀面3和切屑排出槽5来设置前端观察下呈凹状的端槽9，端槽9作为切屑收容部而发挥功能，由此来维持切屑处理性。另外，由底刃2切削出的切屑和由外周刃4切削出的切屑这两方经由前刀面3向切屑排出槽5侧流动。
并且，根据图1(a)、(b)，壁部8至少在比前刀面3的凹部6靠外周侧的位置处朝向与中心轴O平行的后端方向p和与中心轴O正交的外周方向q之间的方向(与和中心轴O正交的方向所成的角度为θ)延伸而设置。即，壁部8以随着朝向后方而位于外周侧的方式设置。换言之，壁部8以后端相对于前端靠外周侧存在的方式配置。需要说明的是，在图1、2(a)中，壁部8由槽部7(断屑槽)的壁面构成，作为改变切屑的流动方向或使切屑卷曲(折弯)而细碎地断裂的断屑件而发挥功能，从凹部6延伸而形成一个槽。由此，能够使切屑的排出方向固定，能够进行更稳定的切削排出，并且能够容易地将切屑折弯，从而维持底刃2的强度，从上述点来说优选。
这里，如图3及图4所示，在图3(c)所示的立铣刀21中，生成与底刃的半径相同宽度的切屑，但由于外周上每旋转一周的切削量更多，因此切屑自然地卷曲而成为圆锥状。成为圆锥状的切屑沿着立铣刀21的切屑排出槽的形状向后方流动，但由于切屑的宽度大而向切屑排出槽的空间的外侧伸出，因此在立铣刀21向前端侧前进来进行锪孔加工(开孔加工)的情况下，切屑会挂在工具主体1或被切削件等上而向后方流动，如图4(c)所示那样切屑堵塞。另外，在图3(b)所示的仅形成有缺口(凹部)的立铣刀20中，生成多根宽度小的切屑，但由于前刀面3的形状比较平坦，因此比缺口靠外周产生的切屑在切屑行进的方向上具有自由度，切屑向任意的方向排出。并且，这些向任意的方向排出的切屑有时如图4(b)所示那样缠绕在立铣刀20主体上。
相对于此，根据图3(a)的结构，底刃2切削被切削件时生成的切屑被凹部6细碎地断开，因此切屑不会从切屑排出槽5伸出，并且在比凹部6靠外周侧产生的切屑也通过壁部8而容易地折弯，并且切屑的排出方向也固定，从而能够如图4(a)所示那样稳定地排出切屑。
需要说明的是，在图1、2(a)中，槽部7从凹部6延伸。即，凹部6与槽部7相连，且槽部7朝向外周侧后方延伸，因此在槽部7的外周侧，在底刃2与槽部7之间存在前刀面3。根据该结构，能够使制造容易且使切屑容易折弯，但根据本实施方式，也可以如图5(a)所示那样，使凹部6与槽部7不连结，在底刃2的交叉棱线相对于中心轴O向后方且向纸面的里侧凹陷的凹部6’和槽部7a独立存在。这种情况下，槽部7a也向外周侧后方延伸，在槽部7a与底刃2之间也存在前刀面3。
另外，如图1～3所示，槽部7形成为中心轴O方向上的宽度w为固定的带状，从而能够使切屑容易地折弯且能够维持底刃2及外周刃4的强度，从上述点来说优选。考虑到切屑的生成状况，也可以如图5(b)所示那样将槽部7b形成为外周侧的中心轴O方向上的宽度宽的形状。并且，槽部7及壁面8并不局限于直线状，可以像图5(c)～(f)所示的槽部7c～7f及壁面8c～8f那样形成为在中途弯曲的形状或曲线状。
这里，所述带状的槽部7的与中心轴O正交的方向上的宽度w为底刃2相对于中心轴O的旋转轨迹的最外径R的3～15％，从而能够进一步提高切屑排出性且能够维持底刃2及外周刃4的强度，从上述点来说优选。需要说明的是，宽度w在带状的槽部7的中间位置处测定。
另外，槽部7形成为具备向下倾斜的壁面和立起壁面(壁部8)的槽状，从而能够使切屑的排出方向固定，能够进行更稳定的切屑排出，从上述点来说优选。该槽的深度考虑槽部7的宽度和预想的切屑的生成量来确定。另外，作为构成壁面8的例子，例示了槽部7，但并不局限于槽，也可以形成为具备突出壁面和下降壁面的突起状(未图示)。
并且，凹部6也可以形成多个，但如图1、2(a)所示那样相对于一个底刃2仅存在一个凹部6的话能够抑制底刃2的缺损，从上述点上来说优选，凹部6形成在底刃2相对于中心轴O的旋转轨迹的最大径的50％～90％的位置处，即形成在底刃2的从中心轴O至凹部6的距离d与底刃2相对于中心轴O的旋转轨迹的最大径R之比(d/R)为0.5～0.9的位置处，从而能够抑制尤其容易破损的外周刃4的缺损，并且使切屑排出性最佳化，从上述点来说优选。比(d/R)的进而优选的范围为0.6～0.8。另外，槽部7与相对于中心轴O正交的方向q所成的角度θ为40～80°，从而能够使在外周侧生成的切屑顺畅地排出，从上述点来说优选。
另外，在设有多个底刃2的情况下，可以以凹部6的个数、构成底刃2的交叉棱线的形成位置及形状中的至少一者在多个底刃2中的至少一个底刃2上不同的方式设置。例如，凹部6也可以如图1(b)所示那样在所有的底刃2上分别形成，也可以如图6(a)所示那样仅在底刃2中的几个上形成，并且，还可以如图6(b)所示那样将凹部6的位置按照底刃2来改变而形成，并且，还可以如图6(c)所示那样按照底刃2来改变凹部6的个数。这样，若根据底刃2而形成规格不同的非对称的凹部6，则能够抑制切削时立铣刀10共振而产生振动的情况，并且通过错开凹部6的配置而能够消除被切削件的底面的切削残留。
并且，作为能够抑制切削时立铣刀10共振而产生振动的方法，在设有多个外周刃4的情况下，可以以槽部7的形状及方向中的至少一者在多个外周刃4中的至少一个外周刃4上不同的方式设置。
需要说明的是，在上述的实施方式中，以图1所示那样在工具主体1自身的规定部位处形成有切刃的所谓整体立铣刀类型的结构为例进行了说明，但也可以取而代之，而为将所谓多刃刀片安装在刀架上的所谓多刃刀片镶装立铣刀类型的结构。
【符号说明】
1：工具主体
2：底刃
3：前刀面
4：外周刃
5：切屑排出槽
6：凹部
7：槽部
8：壁部
9：端槽
10、20、21：立铣刀
A：前端方向
O：中心轴
p：后端方向
q：外周方向
R：底刃相对于中心轴的旋转轨迹的最外径
w：带状的槽部的与中心轴正交的(与底刃平行的)方向上的宽度
d：从底刃的中心轴至凹部的距离
θ：槽部的壁面和与中心轴垂直的方向q所成的倾斜角度

Claims (8)

1.一种立铣刀，其具备在绕中心轴旋转的工具主体的前端部设置的底刃、在所述工具主体的外周设置的外周刃、所述底刃及所述外周刃的前刀面，并且，所述立铣刀上至少设有一个分割所述底刃的凹部，且至少在比所述凹部靠外周侧的前刀面上设有朝向外周侧后方延伸的作为断屑件发挥功能的壁部。
2.根据权利要求1所述的立铣刀，其中，
所述壁部从所述凹部延伸。
3.根据权利要求1或2所述的立铣刀，其中，
所述壁部为槽部的壁面。
4.根据权利要求3所述的立铣刀，其中，
所述槽部的与所述中心轴正交的方向上的宽度为所述底刃相对于所述中心轴的旋转轨迹的最大半径的3～15％。
5.根据权利要求1或2所述的立铣刀，其中，
所述凹部相对于一个所述底刃仅存在一个，并且该凹部设置在距所述中心轴的距离为所述底刃相对于所述中心轴的旋转轨迹的最大半径的50％～90％的位置处。
6.根据权利要求1或2所述的立铣刀，其中，
所述底刃设有多个，并且以所述凹部的个数、构成所述底刃的交叉棱线的形成位置及形状中的至少一者在多个所述底刃中的至少一个底刃上不同的方式设置。
7.根据权利要求3所述的立铣刀，其中，
所述外周刃设有多个，并且以所述槽部的形状及方向中的至少一者在多个所述外周刃中的至少一个外周刃上不同的方式设置。
8.根据权利要求1或2所述的立铣刀，其中，
所述壁部与相对于所述中心轴正交的方向所成的角度为40～80°。
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