CN102548694A - 切削镶刀及切削工具、以及使用该切削工具的切削加工物的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种切削镶刀、具有该切削镶刀的切削工具、以及使用该切削工具来制造切削加工物的方法。本发明涉及的切削镶刀具备：上表面；下表面；侧面；切削刃，其位于所述上表面与所述侧面的交线部，且具有主切削刃、修光刃及位于所述主切削刃与所述修光刃之间的副切削刃。在侧视的情况下，所述切削刃随着从所述修光刃朝向所述主切削刃而相对于与切削镶刀的中心轴垂直的基准面向上方倾斜至顶部，之后相对于所述基准面向下方倾斜，并且所述副切削刃的外周切削刃角比所述主切削刃的外周切削刃角大。

Description

切削镶刀及切削工具、以及使用该切削工具的切削加工物的制造方法

技术领域

本发明涉及切削镶刀及切削工具、以及使用该切削工具的切削加工物的制造方法。

背景技术

作为使用于平面铣刀或端铣刀等的切削镶刀，例如在日本特表2010-523353号公报中，公开了具有主切削刃50和副切削刃52的两面使用型的切削镶刀。

然而，若将该切削镶刀安装于刀夹，则在主切削刃50的上端58的附近区域有可能产生轴向前角(axial rake angle)成为负值的区域，有切削阻力在该区域变大的课题。

在此，需要比以往能够更加降低切削阻力的切削镶刀。

发明内容

本发明的课题之一在于提供一种兼备大切削刃强度和低切削阻力特性且能够形成良好的精加工表面的切削镶刀及切削工具、以及使用该切削工具的切削加工物的制造方法。

本发明的另一课题之一在于提供一种兼备优异的切削能力及切屑排出性的切削镶刀及切削工具、以及使用该切削工具的切削加工物的制造方法。

本发明的一实施方式涉及的切削镶刀具备：上表面；下表面；侧面；切削刃，其位于所述上表面与所述侧面的交线部，且具有主切削刃、修光刃及位于所述主切削刃与所述修光刃之间的副切削刃。并且，在侧视的情况下，随着从所述修光刃朝向所述主切削刃，所述切削刃依次具有相对于与切削镶刀的中心轴垂直的基准面向上方倾斜的上升部、与所述上升部连接的顶部及与所述顶部连接且相对于所述基准面向下方倾斜的下降部，所述副切削刃的外周切削刃角比所述主切削刃的外周切削刃角大。

在本发明的另一实施方式涉及的切削镶刀中，所述上表面具有位于所述切削刃的内侧的前刀面。所述侧面具有沿着所述切削刃的方向依次配置的第一侧面、第二侧面及第三侧面。所述修光刃位于所述第三侧面与所述上表面的交线部，所述副切削刃位于所述第二侧面与所述上表面的交线部，且在俯视下相对于所述修光刃以倾斜角θ1倾斜，所述主切削刃位于所述第一侧面与所述上表面的交线部，且在俯视下相对于所述修光刃以倾斜角θ2倾斜。所述前刀面具有第一前刀面，所述第一前刀面随着从所述切削刃侧朝向内侧而相对于所述基准面向下方以前角α倾斜，且具有位于所述主切削刃的内侧的第一主前刀面及位于所述副切削刃的内侧的第一副前刀面。在俯视的情况下，所述第一副前刀面中的内侧的边相对于所述副切削刃以倾斜角θ3倾斜，所述第一主前刀面中的内侧的边相对于所述主切削刃以倾斜角θ4倾斜。并且，所述倾斜角θ1～θ4满足θ1＞θ2及θ3＜θ4的关系。

本发明的实施方式涉及的切削工具具有所述切削镶刀和安装有所述切削镶刀的刀夹。

本发明的实施方式涉及的切削加工物的制造方法包括：使所述切削工具旋转的工序；使旋转的所述切削工具的所述切削刃与被切削件接触的工序；使所述切削工具离开所述被切削件的工序。

根据本发明的一实施方式涉及的切削镶刀，在侧视下随着从所述修光刃朝向所述主切削刃，所述切削刃依次具有上升部、顶部及下降部，所以能够提高切削刃强度。并且，除了主切削刃以外，还将外周切削刃角比主切削刃的外周切削刃角大的副切削刃设置于主切削刃与修光刃之间，因此能够降低切削阻力。其结果是，由于即使在高进给等高速切削的情况下也能够抑制振动的发生，因此能够抑制切削刃的缺损从而延长切削镶刀的寿命，并且形成良好的精加工表面。

根据本发明的另一实施方式涉及的切削镶刀，通过具有主切削刃及副切削刃，能够在大范围的进刀条件下发挥优异的切削能力。另外，由于切削刃和第一前刀面满足θ1＞θ2及θ3＜θ4的关系，因此能够在从只使用副切削刃的低进刀切削至使用副切削刃及主切削刃的高进刀切削的大范围的进刀条件下使切屑根据其大小适宜地卷曲，从而能够提高切屑排出性。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式涉及的切削镶刀的立体图。

图2是图1的切削镶刀的俯视图。

图3是图1的切削镶刀的侧视图。

图4(a)是图2的A-A线放大剖视图，(b)是图2的B-B线放大剖视图，(c)是图2的C-C线放大剖视图。

图5是表示本发明的第二实施方式涉及的切削镶刀的立体图。

图6(a)是图5的切削镶刀的俯视图，(b)是(a)的主要部分放大图。

图7是图5的切削镶刀的侧视图。

图8(a)是图6(a)的D-D线放大剖视图，(b)是图6(a)的E-E线放大剖视图。

图9是表示本发明的第一实施方式涉及的切削工具的侧视图。

图10是图9的切削工具的主要部分放大图。

图11是表示本发明的第二实施方式涉及的切削工具的侧视图。

图12是表示本发明的第三实施方式涉及的切削工具的立体图。

图13是图12的切削工具的主要部分放大图。

图14(a)～(c)是表示本发明的一实施方式涉及的切削加工物的制造方法的工序图。

具体实施方式

<切削镶刀>

(第一实施方式)

以下，参照图1～图4对本发明涉及的切削镶刀(以下，有时称为“镶刀”)的第一实施方式进行详细说明。

如图1所示，镶刀1具有大致多边形板状的本体部。该本体部的形状在俯视下例如只要为三角形、四边形、五边形、六边形、八边形等本领域技术人员通常使用于镶刀的形状即可，并不特别限制。在本实施方式中，本体部为大致五边形，因此如后述那样除了主切削刃以外还容易形成副切削刃，并且，有容易较大地确保安装座面的优点。

本体部例如优选由超硬合金基体、金属陶瓷基体等构成。优选在这些基体的表面形成有用PVD法或CVD法形成的PVD膜或CVD膜、或者它们的复合膜。尤其，在切削钢、不锈钢、球墨铸铁等时那样需要耐崩裂性的加工中，优选在超硬合金基体的表面形成有PVD膜的结构。另外，在灰铸铁的高速切削加工那样需要耐磨损性的加工中，优选在超硬合金基体的表面形成有CVD膜的结构。进而，在精加工中，优选在金属陶瓷基体的表面形成有PVD膜的结构。

本体部具有：一部分具有所谓前刀(面)的功能的上表面2；一部分具有作为相对于刀夹的安装面(安装座面)的功能的下表面3；与上表面2及下表面3连接且一部分具有作为所谓后刀面的功能的侧面4。在上表面2与侧面4的交线部形成有切削刃5。

进而从上表面2朝向下表面3形成有用于穿过安装螺钉的贯通孔6。贯通孔6位于上表面2的中央部且被形成为贯通本体部。贯通孔6的内部的台阶部为安装螺钉的头部所卡合的抵接部7。抵接部7以能够将镶刀1反转固定的方式被形成于上下两个部分。

镶刀1的侧面4与上表面2及下表面3垂直地连接(参照图3)。即镶刀1为能够将上表面2及下表面3这两个面分别作为前刀面使用的负型镶刀。因此该镶刀1能够将单面5个部位、上下面10个部位的拐角使用于切削。在该情况下，在下表面3与侧面4的交线部也形成有切削刃5，在使用下表面3侧的切削刃5的情况下，将下表面3作为发挥前刀面作用的面(上表面)使用，将上表面2作为发挥安装座面作用的面(下表面)使用。需要说明的是，作为另一实施方式，也可以设为不在下表面3侧形成切削刃5的镶刀1。即使在该情况下也能够将上表面3侧的5个部位的拐角使用于切削。另外，进而作为又一实施方式，也能够设为对侧面4赋予后角的所谓正型镶刀。

如图2及图3所示，切削刃5具有主切削刃51、修光刃52及配置于它们之间的副切削刃53。与此对应，侧面4具有将主切削刃51形成于上端的主侧面41、将修光刃52形成于上端的修光侧面42及配置于它们之间且将副切削刃53形成于上端的副侧面43。进而在本实施方式中，在主侧面41与副侧面43之间形成有接合面(拐角面)44，在该接合面44的上端形成有第一拐角切削刃54。另外，在修光侧面42与副侧面43之间形成有接合面(拐角面)45，在该接合面45的上端形成有第二拐角切削刃55。相对于修光侧面42在接合面45的相反侧经由接合面46与使用于其他的切削加工的主侧面41连续。在该接合面46的上端形成有第三拐角切削刃56。这样，在本实施方式中，将切削刃5形成于上表面2与侧面4的交线部的整周上，使用于各切削加工的切削刃区域连续。

在图3所示的侧视下，随着从修光刃52朝向主切削刃51，切削刃5依次具有相对于与镶刀1的中心轴S1垂直的基准面S向上方倾斜的上升部U、与上升部U连接的顶部P及与顶部P连接且相对于基准面S向下方倾斜的下降部D。在本说明书中，“顶部”是指切削刃5中的相对于基准面S位于最高位置的点及区域等部位。在本实施方式中，顶部P位于主切削刃51上。以下，具体地说明。

主切削刃51为在切削作用中对切屑生成发挥主要作用的切削刃。将该主切削刃51形成为比其他的切削刃即修光刃52或副切削刃53长。并且主切削刃51从图3所知，在侧视下形成向上凸出的平缓的弯曲线。

在本实施方式中，顶部P位于主切削刃51中的比中央靠副切削刃53侧的部位。即，顶部P位于主切削刃51的中途。因此，在主切削刃51中的副切削刃53侧的端部附近，在侧视下，随着离开副切削刃53而相对于与镶刀1的中心轴S1垂直的基准面S向上方倾斜至顶部P。并且在其之后，随着离开副切削刃53而相对于基准面S向下方倾斜。

根据这样的结构，将镶刀1安装于刀夹时(参照图9)，主切削刃51相对于刀夹81的旋转轴S2的轴向前角容易成为负值。然而，在本实施方式中，由于如后述将外周切削刃角大的副切削刃53介入修光刃52与主切削刃51之间，因此在上述的轴向前角容易成为负值的区域能够降低切削阻力。并且，若与以往那样不具有副切削刃而只有主切削刃的镶刀相比，则通过介入副切削刃53，切削刃区域可以说成为两段结构，因此也能够较大地设定主切削刃51本身的外周切削刃角，从而能够有效地降低主切削刃51的切削阻力。其结果是，作为有助于切削的切削刃5(主切削刃51及副切削刃53)整体，能够有效地降低切削阻力。

以使被切削件的精加工表面平滑且提高被切削件的精加工表面精度的目的形成修光刃52。修光刃52在俯视下为大致直线状(参照图2)，在侧视下随着接近副切削刃53而相对于基准面S向上方倾斜(参照图3)。

副切削刃53为外周切削刃角比主切削刃51的外周切削刃角大的切削刃，例如以降低主切削刃51的切削阻力或抑制主切削刃51的损伤等辅助主切削刃51的切削的目的被设置。

在本说明书中，“外周切削刃角”是指在将镶刀安装于刀夹的情况下，切削刃相对于刀夹的旋转轴的倾斜角。例如在图10的切削工具80中，与刀夹81的旋转轴S2平行的线L与主切削刃51形成的角θ51为主切削刃51的外周切削刃角。与此同样，线L与副切削刃53形成的角θ53为副切削刃53的外周切削刃角。

将主切削刃51的外周切削刃角例如设定为0～60度左右，将副切削刃53的外周切削刃角设定为比其大的角度，例如设定为60～80度左右。另外，若考虑到切削刃的损伤·缺损，则优选将副切削刃53的外周切削刃角设定为主切削刃51的外周切削刃角的1.2倍以上的大小，更加优选设定为1.5倍以上的大小。副切削刃53只要在主切削刃51与修光刃52之间即可，也可以设置多个副切削刃。

如图3所示，副切削刃53位于修光刃52与主切削刃51之间，将两者直接地或间接地连接。在本实施方式中，副切削刃53在侧视下随着朝向主切削刃51而相对于基准面S向上方倾斜。

包括修光刃52、副切削刃53及主切削刃51在内的上表面2侧的切削刃5的整体如图3所示，在侧视下为向上凸出的平缓的弯曲线。如果观察切削刃5的整体，则在第三拐角切削刃56与修光刃52的边界V1附近最低，随着从那里向圆周方向(图2的逆时针方向)前进至修光刃52、第二拐角切削刃55、副切削刃53、第一拐角切削刃54及主切削刃51而逐渐相对于基准面S向上方倾斜。并且在所述顶部P成为最高，若从该顶部P进一步向圆周方向前进，则逐渐相对于基准面S向下方倾斜，在下一个第三拐角切削刃56与下一个修光刃52的边界V2附近再次成为最低。

为了能够将镶刀1在上下反转的状态下使用，下表面3侧的切削刃5成为将上表面2侧的切削刃5反转的形状。即，上下面的各切削刃5具有相互以与图3的纸面垂直的线为中心旋转对称的关系。在该情况下，如图3的右侧所示，在主侧面41的下端形成主切削刃51，但在修光侧面42的下端不形成修光刃52而形成副切削刃53。与此同样，在副侧面43的下端不形成副切削刃53而形成修光刃52。在各切削刃51、52、53之间形成各拐角切削刃56、55、54。因此，优选将修光侧面42的长度和副侧面43的长度形成为实质上相同的长度。与此同样，优选将与主侧面41的左侧连续的接合面44的长度和与相反侧连续的接合面46的长度也形成为实质上相同。

主切削刃51、修光刃52及副切削刃53的长度除去上述的方面并不特别限制。例如，主切削刃51与副切削刃53的长度的比例被设定为2∶1～10∶1，优选2∶1～6∶1左右。另外，对修光刃52和副切削刃53的长度也没有特别限制，但在上下反转使用的情况下，长度的比例成为大致1∶1。在设计负型镶刀的情况下或在是正型但不将反转使用作为前提的情况下，能够将修光刃52与副切削刃53的长度的比设成1∶1～1∶6等，可以比较自由地设定。

拐角切削刃54、55、56如图2所示，在俯视下为曲线状。这些拐角切削刃的曲率半径并不特别限制。例如，第一拐角切削刃54的长度及曲率半径与第三拐角切削刃56的长度及曲率半径大致相同，且第二拐角切削刃55介于修光刃52与副切削刃53之间，所以为平缓的弯曲状。通过这样的结构，在外周切削刃角小且切屑厚度大的主切削刃51与外周切削刃角大且切屑厚度小的副切削刃53之间，切屑厚度的大幅度变动被抑制，因此将切屑以稳定的形状顺畅地排出。另外，在切削加工时，能够抑制应力集中于主切削刃51与副切削刃53的边界部，有效地抑制镶刀1以该边界部为起点破损。例如，在副切削刃53与主切削刃51经由第一拐角切削刃54连续的情况下，在切削加工时由第一拐角切削刃54分散施加于副切削刃53与主切削刃51的边界的负荷，所以能够抑制该边界的切削刃5的缺损。

另一方面，如图4所示，在上表面2上沿着切削刃5形成有由宽度窄的平坦面构成的刃带部8。即，各切削刃51、52、53和与它们对应的前刀面9之间的狭窄区域为刃带部8。主要从对应的切削刃51～56的强度的观点出发适宜设定刃带部8的宽度。通常，将刃带部8的宽度设定成大致恒定。前刀面9随着从刃带部8的内侧的端部朝向中央的平坦面而相对于基准面S向下方倾斜。需要说明的是，在本说明中，“内侧”是指朝向镶刀1的中心轴S1的一侧。

在上表面2上也可以形成与主切削刃51对应的断屑槽。断屑槽为以使主切削刃51生成的切屑容易卷曲的目的被形成的槽部，包括在与主切削刃51垂直的方向截断的断屑槽在内的截面形状形成凹状。

(第二实施方式)

其次，参照图5～图8对本发明涉及的镶刀的第二实施方式进行详细说明。需要说明的是，在图5～图8中，对与前述图1～图4相同的结构部分标注相同的符号并省略说明。

如图5所示，本实施方式的镶刀11具有大致多边形板状的本体部。在本实施方式中，与第一实施方式同样，本体部为具有五个长边的大致五边形。

本体部具有：一部分具有所谓前刀(面)的功能的上表面12；一部分具有作为相对于刀夹的安装面(安装座面)的功能的下表面13；与上表面12及下表面13连续且一部分具有作为所谓后刀面的功能的侧面14。在上表面12与侧面14的交线部形成有切削刃15。

进而从上表面12朝向下表面13形成有用于穿过安装螺钉的贯通孔16。贯通孔16位于上表面12的中央部，被形成为贯通本体部。贯通孔16的内部的台阶部为安装螺钉的头部所卡合的抵接部17。抵接部17以能够将镶刀11反转固定的方式被形成于上下两个部分。

另外，在上表面12上沿着切削刃15形成有宽度窄的刃带部18，进而形成有与切削刃15对应的第一前刀面191及第二前刀面192。

镶刀11的侧面14与上表面12及下表面13垂直地连接(参照图7)。即镶刀11为能够将上表面12及下表面13这两个面分别作为前刀面使用的负型切削镶刀。因此在该镶刀11的下表面13与侧面14的交线部也形成有切削刃15。

如图5所示，侧面14具有沿着切削刃15的方向依次邻接配置的第一侧面141、第二侧面143及第三侧面142。切削刃15具有位于第一侧面141与上表面12的交线部的主切削刃151、位于第二侧面143与上表面12的交线部的副切削刃153及位于第三侧面142与上表面12的交线部的修光刃152。

在本实施方式中，第一侧面141、第二侧面143及第三侧面142经由拐角面144、145连续，主切削刃151、副切削刃153及修光刃152经由拐角切削刃154、155连续。相对于第三侧面142在拐角面145的相反侧经由拐角面146与使用于其他的切削加工的第一侧面141连续。拐角面146的上端为拐角切削刃156。

主切削刃151为在切削作用尤其在高进刀时对切屑生成发挥主要作用的切削刃。在本实施方式中，与第一实施方式同样，顶部P位于主切削刃151的中途(参照图7)。因此，在主切削刃151的副切削刃153侧的端部附近，在侧视下，随着离开副切削刃153而相对于与镶刀11的中心轴S1垂直的基准面S向上方倾斜至顶部P。并且在其之后随着离开副切削刃153而相对于基准面S向下方倾斜。主切削刃151的其他结构与第一实施方式涉及的主切削刃51的结构相同。

修光刃152的结构与第一实施方式涉及的修光刃52的结构相同。如图13所示，将副切削刃153的外周切削刃角(θ153)设定为主切削刃151的外周切削刃角(θ151)的1.2倍以上的大小，优选设定为1.5倍以上的大小。副切削刃153的其他结构与第一实施方式涉及的副切削刃53的结构相同。拐角切削刃154、155、156的结构与第一实施方式涉及的拐角切削刃54、55、56的结构相同。

需要说明的是，本实施方式的镶11使用两面，因此为了能够将镶刀11在上下反转的状态下使用，下表面13侧的切削刃15成为将上表面12侧的切削刃15反转的形状。即，与第一实施方式同样，上下面的各切削刃15成为以与图7的纸面垂直的线为中心的旋转对称。因此，如图7的右侧所示，在第一侧面141的下端形成主切削刃151，但在第三侧面142的下端不形成修光刃152而形成副切削刃153。另外，在第二侧面143的下端不形成副切削刃153而形成修光刃152。在各切削刃151、152、153之间形成各拐角切削刃156、155、154。因此，优选将第三侧面142的长度和第二侧面143的长度形成为实质上相同的长度。与此同样，优选将与第一侧面141的左侧连续的拐角面144的长度和与相反侧连续的拐角面146的长度也形成为实质上相同。

另一方面，刃带部18如上述，是指各切削刃151、152、153和与它们对应的第一前刀面191之间的狭窄区域。具体而言，如图8所示，刃带部18位于切削刃15与第一前刀面191之间，且随着朝向第一前刀面191的内侧而相对于与镶刀11的中心轴S1垂直的基准面S以刃带角δ倾斜。刃带角δ比后述的第一前刀面191的前角α小。需要说明的是，在刃带部18相对于基准面S向上方倾斜的情况下，刃带角δ被判断成负值(-)。另外，只要考虑对应的切削刃15(切削刃151～156)的强度适宜设定刃带部18的宽度即可。在本实施方式中，将刃带部8的宽度设定成大致恒定。

前刀面19位于主切削刃151及副切削刃153的内侧。在本实施方式中，如图5所示，沿着切削刃15整体形成前刀面19。前刀面19具有第一前刀面191及第二前刀面192。

如图6(b)所示，第一前刀面191在上表面12上具有位于主切削刃151的内侧的第一主前刀面191a及位于副切削刃153的内侧的第一副前刀面191b。并且，如图8所示，第一前刀面191随着从切削刃15侧朝向内侧而相对于与镶刀11的中心轴S1垂直的基准面S向下方以前角α倾斜。

另外，如图6(b)所示，第二前刀面192在上表面12上位于第一前刀面191的内侧，且具有位于第一主前刀面191a的内侧的第二主前刀面192a及位于第一副前刀面191b的内侧的第二副前刀面192b。如图8所示，第二前刀面192随着从第一前刀面191侧朝向内侧而相对于基准面S向下方以前角β倾斜。

并且，如图8所示，在与切削刃15垂直的剖视下，第二前刀面192的前角β被设定成比第一前刀面191的前角α小。由此，能够使切屑适度地卷曲，能够将切屑以依次通过第一前刀面191、第二前刀面192及平坦面21的方式排出。换言之，由于第一前刀面191及第二前刀面192均相对于基准面S向下方倾斜，因此能够抑制切屑过度地卷曲且朝向切削刃15的行进方向，从而减少切屑在切削刃15与被切削件100之间缠绕。该效果在切削难加工材料的情况或进给量高的条件下变得更大。

具体而言，在与切削刃15垂直的剖视下，优选第一前刀面191及第二前刀面192被设定成前角α与前角β的差超过3度。在此，如图8所示，前角是指第一前刀面191及第二前刀面192和与镶刀11的中心轴S1垂直的基准面S(平坦面21)形成的角，在向下方倾斜的情况下判断成正值(+)。另外，只要不特别记载，表示在与切削刃15垂直的截面上的角度。需要说明的是，更加优选在切削刃15的整个区域具备上述的关系，但优选其中主切削刃151及副切削刃153的至少一方被设定成前角α与前角β的差超过3度，由此能够得到上述效果。尤其，在主切削刃151具备上述关系是有效的。

需要说明的是，前角α及前角β的范围并不特别限制，但从使切屑排出性良好的观点出发，优选5度＜α、β＜30度、更加优选10度＜α、β＜25度。另外，前角α及前角β可以分别为恒定，或也可以变化(例如依次变化等)。

例如，在将前角α设定为随着从副切削刃153侧朝向主切削刃151侧而变大的情况下，能够降低切削阻力。另外，在对于前角β也设定为随着从副切削刃153侧朝向主切削刃151侧而变大的情况下，切屑变成螺旋状，能够提高切屑排出性。进而，在本实施方式中，第一前刀面191的前角α的最大值αMax与第二前刀面192的前角β的最小值βMin的差被设定成大于10度。通过这样的结构，能够实现切削阻力的降低。

并且，在本实施方式中，在图6(b)所示的剖视下，副切削刃153相对于修光刃152以倾斜角θ1倾斜，主切削刃151相对于修光刃152以倾斜角θ2倾斜。进而，在俯视下，第一副前刀面191b中的内侧的边191b1相对于副切削刃153以倾斜角θ3倾斜，第一主前刀面191a中的内侧的边191a1相对于主切削刃151以倾斜角θ4倾斜，倾斜角θ1～θ4满足θ1＞θ2及θ3＜θ4的关系。由此，在从仅使用副切削刃153的低进刀切削至使用副切削刃153及主切削刃151的高进刀切削的大范围的进刀条件下，能够使切屑螺旋状地卷曲，因此能够提高切屑排出性。

具体而言，如图6(b)所示，第一副前刀面191b中的内侧的边191b1构成第一副前刀面191b与第二副前刀面192b的边界。另外，第一主前刀面191a中的内侧的边191a1构成第一主前刀面191a与第二主前刀面192a的边界。

并且，θ3＝0度，即，从副切削刃153至第一副前刀面191b中的内侧的边191b1的距离在边191b1(副切削刃153)的全长区域为恒定。对此，θ4＞0度，即，从主切削刃151至第一主前刀面191a中的内侧的边191a1的距离随着从副切削刃153侧朝向主切削刃151侧而变大。这些宽度(距离)在如本实施方式那样具有刃带部18的镶刀11中，只要作为包含刃带部18的距离来判断即可，若为不具有刃带部的镶刀，则是指第一前刀面的宽度本身。在此，宽度及距离是指与切削刃15垂直的方向的长度。

并且，从切削刃15至前刀面19的内侧的边的距离在从副切削刃153至主切削刃151的区域为恒定。在此，从副切削刃153至主切削刃151的区域不仅包括副切削刃153和主切削刃151之间的区域，而且还包括与副切削刃153及主切削刃151对应的区域本身。随此，第二前刀面192的宽度随着从副切削刃153侧朝向主切削刃151侧而变窄。通过这样的结构，能够较大地确保平坦面21(作为安装座面发挥作用的面)的面积，因此切削时的镶刀11的安装稳定性提高。

需要说明的是，在本实施方式中，平坦面21在上表面12上位于第二前刀面192的内侧，在与切削刃15垂直的剖视下位于比第二前刀面192靠下方的位置(参照图8)。通过这样的结构，能够抑制切屑与平坦面(安装座面)21接触。在此，平坦面21不必在切削刃15的整个区域具备上述的关系，只要在切削刃15的至少一部分区域具备上述的关系即可。作为该一部分区域，优选为主切削刃151中的远离对应的修光刃152的部位。需要说明的是，关于位于下表面13的平坦面31，也具有与平坦面21相同的结构(参照图7)。

另外，在平坦面21与第二前刀面192之间存在壁面22。具体而言，如图8所示，壁面22在上表面12上位于平坦面21与第二前刀面192之间，与平坦面21和第二前刀面192连接，且随着从切削刃15侧朝向内侧而相对于基准面S向下方以切屑后角γ倾斜。切屑后角γ比前角β大。由此，能够较大地确保平坦面(安装座面)21的面积，因此切削时的镶刀11的安装稳定性提高。其中，优选切屑后角γ为90度以下。

需要说明的是，第一前刀面191及第二前刀面192的至少一方可以为平面，也可以为曲面。另外，也可以将第一前刀面191和第二前刀面192设为经由曲面的中间前刀面连接的结构。在此，平面不仅包括严格意义上的平面，只要呈现其功能则也可以包括若干的凹凸或弯曲。这点对曲面也同样。其他的结构与第一实施方式的镶刀1相同，所以省略说明。

<切削工具>

(第一实施方式)

其次，参照图9及图10对本发明涉及的切削工具的第一实施方式进行详细说明。如图9及图10所示，本实施方式涉及的切削工具80(旋转切削工具)为将多个镶刀1安装于刀夹81的切削工具。

具体地说明，在刀夹81的外周前端部，沿周向相互隔开间隔地形成有多个镶刀槽82。镶刀槽82在从前端部侧观察时为将刀夹81切成大致V字状而成的缺口部分，在由此形成的多个安装面83上分别安装镶刀1。

安装例如通过将安装螺钉84***镶刀1的贯通孔6并使该安装螺钉84与在刀夹81的安装面83形成的阴螺丝螺合、或使安装螺钉84穿过在刀夹81形成的贯通孔并用螺母从相反侧拧紧而进行。

镶刀1以使其上表面2朝向用箭头A表示的旋转方向的前侧，并且使主切削刃51从刀夹81的外周突出的方式被安装于刀夹81。在本实施方式中，将刀夹81的旋转轴S2与图10所示的被切削件10的表面大至垂直地配置。此时，主切削刃51以相对于被切削件100大约45度的角度倾斜。切削工具80通过使刀夹81以旋转轴S2为中心向箭头A方向旋转，而用主切削刃51、副切削刃53及修光刃52进行切削。

(第二实施方式)

其次，参照图11对本发明涉及的切削工具的第二实施方式进行详细说明。需要说明的是，在图11中，在与前述的图9及图10相同的结构部分标注相同的符号且省略说明。

如图11所示，本实施方式涉及的切削工具85包括具有与第一实施方式涉及的刀夹81大致相同的结构的刀夹86和安装于该刀夹86的镶刀1。

在本实施方式的刀夹86中，镶刀1的主切削刃51以大约30度那样较平缓的倾斜与被切削件100接触。另外，从较大地确保切削刃5的强度的观点出发，主切削刃51及副切削刃53相对于刀夹86的旋转轴的轴向前角成为负值。在本实施方式中，由于使外周切削刃角大的副切削刃53介入修光刃52与主切削刃51之间，因此能够在上述的轴向前角容易成为负值的区域降低切削阻力。并且，若与以往的不具有副切削刃而只有主切削刃的镶刀相比，则通过介入副切削刃53，切削刃区域可以说成为两段结构，因此能够较大地设定主切削刃51本身的外周切削刃角，所以能够有效地降低主切削刃51的切削阻力。其结果是，作为有助于切削的切削刃5(主切削刃51及副切削刃53)整体，能够有效地降低切削阻力。

另外，在本实施方式的切削工具85中，也使用所述的镶刀1，所以能够起到防止拐角部的破损、使镶刀1长寿命化那样的作用效果。其他的结构与第一实施方式的切削工具80相同，所以省略说明。

(第三实施方式)

其次，参照图12及图13对本发明涉及的切削工具的第三实施方式进行详细说明。需要说明的是，在图12及图13中，在与前述的图9～图11相同的结构部分标注相同的符号且省略说明。如图12及图13所示，本实施方式涉及的切削工具90为将多个镶刀11安装于刀夹91的切削工具。

具体地说明，与第一实施方式涉及的刀夹81同样，在刀夹91的外周前端部，沿周向相互隔开间隔地形成有多个镶刀槽92。并且，在各镶刀槽92的安装面93上安装有镶刀11。

镶刀11以使其上表面12朝向用箭头A表示的旋转方向的前侧，且使主切削刃151从刀夹91的外周突出的方式被安装于刀夹91。优选在主切削刃151及副切削刃153相对于刀夹91的旋转轴S2具有正的轴向前角的状态下将镶刀11安装于刀夹91。由此能够在主切削刃151及副切削刃153的整个区域有效地降低切削阻力。

切削工具90通过使刀夹91以旋转轴S2为中心向箭头A方向旋转，而用主切削刃151、副切削刃153及修光刃52进行切削。其他的结构与第一实施方式的切削工具80及第二实施方式的切削工具85相同，所以省略说明。

<切削加工物的制造方法>

其次，参照图14将使用切削工具80的情况作为例子对本发明涉及的切削加工物的制造方法的一实施方式进行详细说明。

如图14所示，本实施方式涉及的切削加工物的制造方法包括使切削工具80旋转的工序、使旋转的切削工具80的切削刃5与被切削件100接触的工序、使切削工具80离开被切削件100的工序。

具体地说明，首先，将镶刀1安装于刀夹81。此时，沿着刀夹81的同一圆周上将镶刀1安装于刀夹81的镶刀槽82。

接着，如图14(a)所示，将被切削件100固定于未图示的铣床的床部等，使刀夹81向箭头B方向移动且设定适宜的进刀量。

接着，如图14(b)所示，使刀夹81以旋转轴S2为中心一边向箭头A方向旋转，一边向箭头C方向移动。由此，主切削刃51和副切削刃53与位于进给方向前方的被切削件100接触，切削与进刀量对应的被切削件100。

此时，由于多个镶刀1依次进入切削区域进行切削，所以在被切削件100的表面101残留有圆弧状的条纹(切削痕)。该圆弧状的条纹由修光刃52切削，从而表面101变得平滑。需要说明的是，从图10所知，主切削刃51中的实际上接近副切削刃53的部分(下侧的部分)以规定的进刀量K切入被切削件100。

并且如图14(c)所示，切削工具80通过被切削件100后，将切削工具80向箭头D方向拉起，使切削工具80离开被切削件100。

在继续进行切削加工的情况下，保持使切削工具80旋转的状态，使切削刃5与被切削件100的相同部位或不同部位接触，反复进行所述的切削工序即可。其结果是，得到切削加工物102。

如上述，在本实施方式的切削加工物的制造方法中，依次反复进行使切削工具80旋转、由各镶刀1与被切削件100接触而进行切削、接着离开被切削件100的作用。因此，成为对镶刀1施加冲击力的状态。切削工具80采用前述的镶刀1，所以在镶刀1的主切削刃51切入被切削件100时，从主切削刃51和副切削刃53的边界附近的拐角部适度离开的顶部P最先与被切削件100接触。因此，对拐角部不施加强力，有抑制较弱的拐角部的破损的优点。另外，顶部P平滑地突出，所以该部分破损的可能性低。进而即使切屑与镶刀1的表面强力滑接，切屑也平滑地转换方向，所以不施加过大的力。由此也带来镶刀1的长寿命化。

需要说明的是，当使用的切削刃5磨损时，使镶刀1相对于其中心轴S1旋转，或将上下面反过来而使用未使用的切削刃5。另外，即使代替切削工具80而使用第二实施方式涉及的切削工具85及第三实施方式涉及的切削工具90，也能够取得同样的效果。

以上，对本发明涉及的几个实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，只要不脱离本发明的中心思想即可，可以为任意的实施方式。

例如，在第一实施方式的镶刀1中，切削刃5的顶部P位于主切削刃51上(参照图3)，但本发明不限于此，考虑各切削刃的长度或形状等关系，也能够使顶部P位于修光刃53、副切削刃52或拐角切削刃54～56上。

另外，从抑制与被切削件100接触时的冲击力及由与切屑的滑接而引起的磨损·缺损的观点出发，比起使顶部P位于修光刃53或拐角切削刃54～56上，优选使顶部P位于副切削刃52或主切削刃51上。需要说明的是，通过使顶部P位于较长的主切削刃51的中途，能够将切削刃5(修光刃52、副切削刃53及主切削刃51)整体的形状形成为以顶部P为中央部的平缓的曲线形状，从切削刃强度的观点出发这是更加优选的。

另外，也能够使切削刃5的顶部P位于包括副切削刃52及主切削刃51的区域中的除去副切削刃52与主切削刃51的边界部后的部位或除去副切削刃52与主切削刃51之间的范围后的区域。在该情况下，顶部P与被切削件100最先接触，在其之后，比顶部P低的部分依次与被切削件100接触。所以，不存在切削刃强度较小的边界部与被切削件100急剧接触的情况，因此能够延长镶刀1的寿命。

另外，在上述切削加工物的制造方法的实施方式中，一边使切削工具旋转一边传送切削工具，但也可以代替于此，使切削工具旋转而传送移动被切削件。或也能够如车床那样，通过使不旋转的切削工具与旋转的被切削件接触而进行切削。需要说明的是，作为加工机械，例如能够举出平面铣刀、端铣刀、铣头、钻头等。本发明的实施方式涉及的镶刀能够安装于这些各种加工机械的刀夹或夹头而进行使用。

Claims (21)

1.一种切削镶刀，具备：

上表面；

下表面；

侧面；

切削刃，其位于所述上表面与所述侧面的交线部，且具有主切削刃、修光刃及位于所述主切削刃与所述修光刃之间的副切削刃，

在侧视的情况下，随着从所述修光刃朝向所述主切削刃，所述切削刃依次具有相对于与切削镶刀的中心轴垂直的基准面向上方倾斜的上升部、与所述上升部连接的顶部及与所述顶部连接且相对于所述基准面向下方倾斜的下降部，

所述副切削刃的外周切削刃角比所述主切削刃的外周切削刃角大。

2.根据权利要求1所述的切削镶刀，其中，

所述切削刃的所述顶部位于包括所述副切削刃及所述主切削刃的区域中的除去所述副切削刃与所述主切削刃的边界部后的部位。

3.根据权利要求1所述的切削镶刀，其中，

所述切削刃的所述顶部位于所述主切削刃上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的切削镶刀，其中，

所述切削刃还具有位于所述副切削刃与所述主切削刃之间且与所述副切削刃和所述主切削刃连接的拐角切削刃。

5.根据权利要求1所述的切削镶刀，其中，

所述上表面具有位于所述切削刃的内侧的前刀面，

所述侧面具有沿着所述切削刃的方向依次配置的第一侧面、第二侧面及第三侧面，

所述修光刃位于所述第三侧面与所述上表面的交线部，

所述副切削刃位于所述第二侧面与所述上表面的交线部，且在俯视下相对于所述修光刃以倾斜角θ1倾斜，

所述主切削刃位于所述第一侧面与所述上表面的交线部，且在俯视下相对于所述修光刃以倾斜角θ2倾斜，

所述前刀面具有第一前刀面，所述第一前刀面随着从所述切削刃侧朝向内侧而相对于所述基准面向下方以前角α倾斜，且具有位于所述主切削刃的内侧的第一主前刀面及位于所述副切削刃的内侧的第一副前刀面，

在俯视的情况下，所述第一副前刀面中的内侧的边相对于所述副切削刃以倾斜角θ3倾斜，所述第一主前刀面中的内侧的边相对于所述主切削刃以倾斜角θ4倾斜，

所述倾斜角θ1～θ4满足θ1＞θ2及θ3＜θ4的关系。

6.根据权利要求5所述的切削镶刀，其中，

从所述副切削刃至所述第一副前刀面中的内侧的边的距离在所述副切削刃的全长区域为恒定。

7.根据权利要求5或6所述的切削镶刀，其中，

从所述切削刃至所述前刀面的内侧的边的距离在从所述副切削刃至所述主切削刃的区域为恒定。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的切削镶刀，其中，

所述前角α随着从所述副切削刃侧朝向所述主切削刃侧而变大。

9.根据权利要求5～8中任一项所述的切削镶刀，其中，

所述前刀面还具有第二前刀面，所述第二前刀面位于所述第一前刀面的内侧，且随着从所述第一前刀面侧朝向内侧而相对于所述基准面向下方以前角β倾斜，

所述前角β比所述前角α小。

10.根据权利要求9所述的切削镶刀，其中，

所述第二前刀面的宽度随着从所述副切削刃侧朝向所述主切削刃侧而变窄。

11.根据权利要求9或10所述的切削镶刀，其中，

所述第一前刀面及所述第二前刀面的至少一方为平面。

12.根据权利要求9～11中任一项所述的切削镶刀，其中，

所述前刀面还具有曲面的中间前刀面，所述曲面的中间前刀面位于所述第一前刀面与所述第二前刀面之间，且与所述第一前刀面和所述第二前刀面连接。

13.根据权利要求9～12中任一项所述的切削镶刀，其中，

所述第一前刀面及所述第二前刀面的至少一方为曲面。

14.根据权利要求9～13中任一项所述的切削镶刀，其中，

所述前角β随着从所述副切削刃侧朝向所述主切削刃侧而变大。

15.根据权利要求9～14中任一项所述的切削镶刀，其中，

在与所述切削刃垂直的剖视下，所述前角α与所述前角β的差大于3度。

16.根据权利要求9～15中任一项所述的切削镶刀，其中，

所述上表面还具有平坦面，所述平坦面位于所述第二前刀面的内侧，且在与所述切削刃垂直的剖视下比所述第二前刀面位于下方。

17.根据权利要求16所述的切削镶刀，其中，

所述上表面还具有壁面，所述壁面位于所述平坦面与所述第二前刀面之间，且与所述平坦面和所述第二前刀面连接，并且随着从所述切削刃侧朝向内侧而相对于所述基准面向下方以切屑后角γ倾斜，

所述切屑后角γ比所述前角β大。

18.根据权利要求5～17中任一项所述的切削镶刀，其中，

所述前刀面还具有刃带部，所述刃带部位于所述切削刃与所述第一前刀面之间，且随着朝向所述第一前刀面的内侧而相对于所述基准面以刃带角δ倾斜，

所述刃带角δ比所述前角α小。

19.一种切削工具，具有权利要求1～18中任一项所述的切削镶刀和安装有所述切削镶刀的刀夹。

20.根据权利要求19所述的切削工具，其中，

以使所述主切削刃及所述副切削刃相对于所述刀夹的旋转轴具有正的轴向前角的方式将所述切削镶刀安装于所述刀夹。

21.一种切削加工物的制造方法，包括：

使权利要求19或20所述的切削工具旋转的工序；

使旋转的所述切削工具的所述切削刃与被切削件接触的工序；

使所述切削工具离开所述被切削件的工序。

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