切削刀片和配备有该切削刀片的切削工具的制作方法

1.本发明涉及一种切削刀片和一种配备有该切削刀片的切削工具。


背景技术：

2.通常，切削刀片被紧固到安装在机床上的切削工具上，并且用于对铁、有色金属、非金属材料等制成的例如机械零件等的工件进行切削。
3.这种切削刀片包括顶表面、定向在相反方向上的底表面、将顶表面和底表面彼此连接的侧表面以及用于切削工件的切削刃(切削刀刃)。
4.图10和图11示出了日本专利公开第6-55312号中公开的切削刀片作为相关切削刀片的例子。作为参考，图10和图11分别对应于上述日本专利公开第6-55312号中的图3和图2(a)，并且为了便于解释保留了原有的附图标记而没有修改。另外，应说明的是，如果这些附图标记与下文将要描述的本发明的说明书中的附图标记相同，则它们不一定表示相同的部件。
5.在这个相关的切削刀片中，基于切削刃2的切削方向，断屑槽6设置有在拐角部处彼此靠近的第一断屑凸部7和第二断屑凸部8。另外，与第二断屑凸部8相接，形成有断屑槽部分6a和6b，它们相对于中心凸台表面3分别具有较宽的宽度和较窄的宽度。另外，在宽度较窄的断屑槽部分6b中形成有第三断屑凸部9。
6.然而，这种相关切削刀片存在的问题是第一断屑凸部简单地形成为凸形，使得第一断屑凸部靠近切削刃，并且在低速进给期间切屑不适当地卷曲并存在反弹的切屑，导致卷曲的切屑的半径不恒定并产生缠结的切屑。


技术实现要素：

7.技术问题
8.本发明是为了解决上述的相关技术的问题，并且本发明的目的在于提供一种切削刀片，其能够在低进给区域内使薄切屑有效地卷曲并排出，并且即使在高进给速率下也能够产生稳定的切屑卷曲而不会过载。
9.技术方案
10.为了实现上述目的，提供了一种根据本发明的实施方式的切削刀片，其是多边形切削刀片，包括顶表面、底表面、将顶表面和底表面相连接的侧表面，其中：顶表面包括拐角部以及分别从拐角部伸出的第一刃部和第二刃部；拐角部包括拐角切削刃，第一刃部包括第一切削刃，并且第二刃部包括第二切削刃；在顶表面上并沿着将拐角部的中心和顶表面的中心相连接的中心线形成有第一隆起部和与第一隆起部具有阶梯差的第二隆起部；第一隆起部比第二隆起部更靠近拐角部，并且第一隆起部从第二隆起部朝向拐角部向下倾斜；第二隆起部相对于底表面形成在比第一隆起部更高的位置处；并且与第一隆起部连接的侧部从第二隆起部朝向第一切削刃和第二切削刃向下倾斜。
11.另外，在第一隆起部的前方设有主断屑器，并且主断屑器从拐角切削刃的拐角切
削刃切削表面、第一切削刃的第一切削刃切削表面和第二切削刃的第二切削刃切削表面突出，并且主断屑器包括与拐角切削刃切削表面、第一切削刃切削表面、第二切削刃切削表面连接的下部倾斜表面以及与下部倾斜表面连接的上部倾斜表面。
12.另外，下部倾斜表面形成为凹形。
13.另外，上部倾斜表面和下部倾斜表面之间的分界线形成在比拐角切削刃、第一切削刃和第二切削刃更高的位置处。
14.另外，下部倾斜表面的曲率半径随着其接近拐角部的中心而增大。
15.另外，设置有延伸到主断屑器的两侧的辅助刀刃凸部，其中辅助刀刃凸部随着它们远离拐角部的中心而远离第一切削刃和第二切削刃并且高度也减小，并且辅助刀刃凸部在朝向侧表面观察时具有比第一切削刃、第二切削刃和拐角切削刃更低的高度。
16.另外，辅助刀刃凸部的宽度随着它们远离拐角部的中心而减小。
17.另外，拐角切削刃位于比第一切削刃和第二切削刃更高的位置处。
18.另外，沿着第一刃部和第二刃部形成有多个两段式辅助凸部。
19.另外，当俯视顶表面时，两段式辅助凸部具有三角形。
20.有益效果
21.根据本发明的实施方式的具有上述构造的切削刀片具有以下效果。
22.由于第一隆起部具有从主断屑器上升到第二隆起部的结构，因此在加工工件时切屑不会停留在顶表面上而是跨过第一隆起部并与第二隆起部碰撞，使得切屑可以有效地进行卷曲或剪切。
23.另外，由于主断屑器的下部倾斜表面形成为凹形，因此从切削刃到主断屑器产生了更大的间隙空间，使得在高进给速率下可能出现的切屑过载能被有效地排出，这可大大提高切削刀片的使用寿命。
24.另外，通过设置辅助刀刃凸部，可以使切削深度大和进给速率小的切削过程中产生的薄而宽的切屑有效地卷曲。
25.另外，通过构造r型拐角切削刃，可以最大限度地减小与工件的接触面积，从而降低切削阻力并在工件上形成优异的表面粗糙度。
26.另外，通过设置两段式辅助凸部，可以改变在切削过程中可能出现的长切屑的方向，或者可以通过在拐角部处进行断裂来减少长切屑的产生。
27.另外，由于在内径加工期间可以在没有切屑堵塞的情况下获得具有优异的切屑处理和切屑排出的加工表面，因此即使在自动加工时也可以稳定地使用本实施方式。
28.同时，不言而喻，尽管没有明确说明，但本发明包括可以从上述构造中预想到的其他效果。
附图说明
29.图1中的(a)是根据本发明的一个实施方式的切削刀片的立体图，并且图1中的(b)是平面图。
30.图2示出了图1中被圈出的部分p的局部放大图，其中图2中的(a)是立体图，并且图2中的(b)是侧视图。
31.图3是图2中的(b)中被圈出的部分q的局部放大图。
32.图4是用于说明图1的切削刀片中的主断屑器的下部倾斜表面的曲率半径的视图。
33.图5是用于说明图1的切削刀片中的辅助刀刃凸部的构造的视图。
34.图6是示出图1的切削刀片中的主断屑器、第一隆起部和第二隆起部的相互关系的视图。
35.图7是示出图1的切削刃中的拐角部、第一切削刃和第二切削刃的相互关系的视图。
36.图8是示出图1的切削刀片中的辅助凸部的视图。
37.图9示出了在高进给状态下通过图1的切削刀片中的上部倾斜表面卷曲的切屑。
38.图10和图11示出了相关的切削刀片。
具体实施方式
39.在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式，它们对于本发明所属领域的技术人员来说将是显而易见的。然而，本文所提出的描述内容只是仅出于说明目的的优选例子，并非旨在限制本发明的范围，因此应当理解在不脱离本发明的范围的情况下可以对其做出其他等效物和变型。
40.如图1所示，根据本发明的一个实施方式的切削刀片为多边形切削刀片，其包括顶表面1、底表面2以及将顶表面1和底表面2相连接的侧表面3。在当前的实施方式中，例示了在朝向顶表面观察时具有大致菱形形状的切削刀片。另外，设有从顶表面1贯通到底表面2的安装孔5，并且在顶表面1与侧表面3的交接部分形成有切削刃4。
41.如图2所示，顶表面1包括拐角部11以及分别从拐角部11伸出的第一刃部12和第二刃部13。
42.拐角部11设有拐角切削刃41，第一刃部12设有第一切削刃42，并且第二刃部13设有第二切削刃43。
43.在顶表面1上沿着将拐角部11的中心和顶表面1的中心相连接的中心线c1形成有第一隆起部14和与第一隆起部14具有阶梯差的第二隆起部15。
44.第一隆起部14比第二隆起部15更靠近拐角部11并且从第二隆起部15朝向拐角部11向下倾斜。另外，第二隆起部15相对于底表面2形成在比第一隆起部14更高的位置处。另外，第一隆起部14连接至将在下文描述的主断屑器16(主断屑部)。
45.以这种方式，由于第一隆起部14具有从主断屑器16逐渐上升到将在下文描述的第二隆起部15的结构，因此在工件的加工过程中切屑不是停留在顶表面1上，而是跨过第一隆起部14并然后与第二隆起部15碰撞，以有效地进行卷曲或剪切。
46.另外，如图1所示，与第一隆起部14连接的侧部22可以形成为围住第二隆起部15。侧部22可以从第二隆起部15朝向第一切削刃42和第二切削刃43向下倾斜。结果，从切削刃42和43产生的薄而下垂的切屑与第二隆起部15碰撞进行卷曲或剪切。
47.如图2所示，主断屑器16设置在第一隆起部14的前方。
48.主断屑器16从拐角切削刃41的拐角切削刃切削表面17、第一切削刃42的第一切削刃切削表面18和第二切削刃43的第二切削刃切削表面19突出。另外，当朝向顶表面观察时，主断屑器可以形成为圆形。
49.另外，如图3所示，主断屑器16包括与拐角切削刃切削表面17、第一切削刃切削表
面18和第二切削刃切削表面19连接的下部倾斜表面161以及与下部倾斜表面161连接的上部倾斜表面162。在这个例子中，下部倾斜表面161可以形成为凹形。
50.另外，上部倾斜表面162和下部倾斜表面161之间的边界线c2形成在比拐角切削刃41、第一切削刃42和第二切削刃43更高的位置处。图3示出了其形成为比拐角切削刃41的高度线c3更高。
51.如图4所示，主断屑器16的下部倾斜表面161的曲率半径随着其靠近拐角部11的中心c4而增大(ra＞rb)。即，曲率半径在最靠近拐角部11的中心c4的位置a处最大，并且随着与中心c4的距离增加曲率半径逐渐减小到位置b处。
52.通过上述构造，主断屑器16可以使得从切削刃41、42、43产生的切屑在任何方向上进行恒定的卷曲。另外，由于主断屑器16的下部倾斜表面161的凹形结构，可以将诸如软钢、低碳钢等的软切屑较深地驱动到下部倾斜表面161的底部，这能够实现有效的切屑卷曲。如果切削刀片形成有简单地形成为凸形的主断屑器的倾斜表面，主断屑器将靠近切削刃，并且在低速进给期间会出现一些未适当卷曲并反弹的切屑。因此，卷曲的切屑的半径不是恒定的并且会出现缠结的切屑。相反，在下部倾斜表面形成为凹形的当前的实施方式中，从切削刃到主断屑器产生更多的间隙空间，因此可以有效地排出在高进给速率下可能出现的切屑过载，这可大大提高切削刀片的使用寿命。
53.同时，如图9所示，在高进给(0.25mm/转以上)切削条件下或对于具有高硬度的工件，高硬度的切屑通过上部倾斜表面162卷曲而不接触凹形的下部倾斜表面161。在这些条件下产生的切屑可能会由于极短暂的硬化而硬度增加，这可能会在切削刃上产生应力。然而，在本发明中，可以通过经由如上所述的上部倾斜表面162的结构增加切屑卷曲的半径来减小切削负荷。
54.如图5所示，可以在主断屑器16的两侧进一步设置从主断屑器16伸出的辅助刀刃凸部20。
55.另外，辅助刀刃凸部20随着它们远离拐角部11的中心c4而逐渐远离第一切削刃42和第二切削刃43并且它们的高度也低于切削刃41、42和43(见图6)并且宽度减小。即，随着它们远离拐角部的中心c4，即，在位置c、d和e处，它们远离切削刃42和43并且它们的高度和宽度也逐渐减小。
56.该辅助刀刃凸部20被构造为辅助主断屑器16，并被构造为用于使在大切削深度(1.2毫米以上)和小进给(0.1毫米/转以下)的切削过程中出现的薄而宽的切屑有效地卷曲。如果没有辅助刀刃凸部20，则切屑的卷曲可能不恒定，并且可能产生旋转切屑，导致切屑缠结。
57.另外，当辅助刀刃凸部20形成为尺寸大于切削刃或高于切削刃时，可能会出现向一侧卷曲的切屑，并且这些切屑会撞击并损坏切削刃或不易被排出。为了防止这种情况，在当前的实施方式中，设置辅助刀刃凸部20以确保切屑的恒定卷曲，其中辅助刀刃凸部20被构造成使得它们在排屑的方向上逐渐远离切削刃，从而提高切屑处理性能。
58.同时，如图6所示，当在图1中的(b)的方向a上朝向侧面观察切削刀片时，拐角切削刃41形成在比第一切削刃42和第二切削刃43更高的位置处。另外，拐角切削刃41形成为r型而不是直线型，以减小工件的接触面积。
59.这样，可以最大限度地减小与工件的接触面积，从而降低切削阻力并在工件上形
成优异的表面粗糙度。另外，由于与工件的接触面积减小，加工期间产生的振动也减小，从而减少了因与工件的接触和振动而产生的间隙表面(当前的实施方式中为侧表面)的磨损，从而提高了切削刀片的使用寿命。
60.另外，如图8所示，可以沿着第一刃部12和第二刃部13形成多个两段式辅助凸部21。当朝向顶表面观察时，两段式辅助凸部21可以具有大致三角形形状。这些两段式辅助凸部可以连接至第一隆起部14。
61.因此，可以改变在切削过程中可能出现的长切屑的方向，或者可以通过在拐角部处进行断裂来减少长切屑的产生。另外，由于能够在斜切期间使用切削刀片的拐角部，因此对于拐角部也能够执行断屑。作为参考，当长切屑停留在工件的内径内时，它们可能会在加工后对工件产生划痕，并且由于操作人员需要时间来将其去除，因此会对切削自动化过程产生负面影响。
62.具有上述构造的根据本发明的实施方式的切削刀片可以通过使用紧固螺栓而安装到切削工具(工具支架)的槽部上。
63.已经详细描述了本发明。然而，应该理解，详细说明和具体例子虽然表示了本发明的优选实施方式但仅是以说明方式给出的，因为本发明的范围内的各种变化和修改通过该详细说明对于本领域技术人员来说将变得显而易见。
64.工业适用性
65.根据本发明的切削刀片可用于切削工具领域。