球头立铣刀制造技术

本发明专利技术提供一种能够改善球头刃的前端的中心轴附近的耐磨损性并且能够抑制在切削中刀具主体振动的球头立铣刀。球头立铣刀(10)具备：刀具主体(1)，其绕中心轴(O)旋转；球头刃(2)，其从刀具主体(1)的前端侧的中心轴(O)侧朝向后方设置且在侧视观察时呈圆弧状，球头刃(2)的曲率半径(r)从中心轴(O)侧朝向外周(Q)侧逐渐减小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】球头立铣刀
本专利技术涉及一种球头立铣刀。
技术介绍
球头立铣刀主要用于模具等的切削加工。该球头立铣刀的前端侧的切削刃在侧视观察时呈圆弧状。一般而言，该前端侧的球头刃即使在从前端观察时也呈圆弧状，且为曲率半径从内周部到外周部恒定的形状。另外，在专利文献1中公开了如下的球头立铣刀，其具备球头刃的内周侧的第一刃部、中间的第二刃部、外周侧的第三刃部，将第二刃部的曲率半径设为比第一刃部的曲率半径大，并且将第三刃部的曲率半径设为比第二刃部的曲率半径小，并且公开了提高立铣刀主体的防振性的内容。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特许第4407975号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在专利文献1所公开的球头立铣刀中，当成为在精密加工中使用这种转速较快的加工条件时，有时会在球头刃的中心轴侧产生加工面的挤裂，导致加工面粗糙度劣化。另外，由于球头刃的内周侧的切削阻力增大，施加于球头刃的负载增大，有时立铣刀主体的防振性反而变差。本专利技术是为了解决该问题点而完成的，其提供一种即使在转速较快的加工条件下，也提高耐磨损性且提高防振性能的球头立铣刀。用于解决课题的手段本专利技术的球头立铣刀具备：刀具主体，其绕中心轴旋转；球头刃，其从该刀具主体的前端侧朝向后方设置且在侧视观察时呈圆弧状，所述球头刃的曲率半径随着从所述中心轴侧朝向外周侧而逐渐减小。专利技术效果根据本专利技术的球头立铣刀，由于球头刃从中心轴朝向外周而曲率半径逐渐减小，因此即使在转速较快的加工条件下，也能够抑制球头刃的内周侧的切削阻力的增大，不产生加工面的挤裂，从而能够抑制加工面粗糙度劣化，并且提高球头刃的耐磨损性。另外，由于施加于球头刃的负载也较小，因此立铣刀主体的防振性提高。附图说明图1A是本专利技术的球头立铣刀的概要侧视图。图1B是将图1A旋转90°的概要侧视图。图2是从前端X侧观察图1的球头立铣刀时的前端视图。图3A是图2的球头立铣刀的针对球头刃的点P的剖视图(I-I剖视图)。图3B是图2的球头立铣刀的针对球头刃的点H的剖视图(II-II剖视图)。图3C是图2的球头立铣刀的针对球头刃的点Q的剖视图(III-III剖视图)。具体实施方式使用图1-3对本专利技术的球头立铣刀进行说明。图1-3的球头立铣刀(以下，简略为立铣刀)10是整体类型的球头立铣刀，具备绕中心轴O旋转的刀具主体1、从刀具主体1的前端(X)侧朝向后方(朝向后端(Y)侧)设置的侧视观察时呈圆弧状的球头刃2。球头刃2随着从前端(X)侧朝向后方(朝向后端(Y)侧)，在从前端观察时位于从中心轴O侧到外周侧。球头刃2的旋转轨迹为大致半球状。需要说明的是，在图2中，球头刃2设置有2个(2a、2b)，且配置为相对于中心轴O点对称。另外，在中心轴O的附近形成有深口(gash)，由此，在包含中心轴O上的球头刃2a、2b之间设置有横刃4。刀具主体1的后方呈大致圆柱形状，刀具主体1的后端(Y)侧装配于刀架(未图示)，并安装于切削加工机。而且，以中心轴O为中心沿旋转方向T旋转，例如用于模具等的加工。在立铣刀10上，除球头刃2以外，还具备：外周刃3，其设置于球头刃2的后方；前刀面5，其沿着球头刃2以及外周刃3的旋转方向设置；后刀面6，其沿球头刃2以及外周刃3的反转方向设置；切屑排出槽7，其与前刀面5的后方连续。切屑排出槽7随着朝向后方与旋转方向T向相反的方向扭曲。而且，根据本实施方式，对于球头刃2的形状而言，从图2的前端视图中的中心轴O侧的球头刃2与横刃4的边界即点P(球头刃2的中心轴侧的端部的位置)朝向位于外周的点Q而曲率半径逐渐减小。需要说明的是，本专利技术中的球头刃2的各位置处的曲率半径r是指，通过球头刃2的各位置、以及以该点为中心位于0.2mm的距离处的球头刃2上的两点的这三点的圆弧的曲率半径。另外，在本专利技术中，在测定球头刃2的各位置处的曲率半径时，以0.4mm的距离的间隔进行测定。即，即使在以球头刃2的各点为中心而描绘的圆弧的曲率半径r相同的情况下，可以看出，在投影于图2的前端视图的球头刃2的轨迹从中心轴O侧的点P朝向位于外周的点Q而曲率半径r减小，在本实施方式中，不通过投影于前端视图的球头刃2的轨迹，通过三维的立体形状进行测定，以球头刃2的各点为中心而描绘出的圆弧的曲率半径r从中心轴O侧的点P朝向位于外周的点Q而减小。由此，即使在转速较快的加工条件下进行切削，也能够抑制球头刃2的中心轴O侧过度地与被切削件接触，因此能够抑制球头刃2的中心轴O侧的点P附近的切削阻力的增大。其结果是，不会产生加工面的挤裂，从而能够抑制加工面粗糙度劣化，并且提高球头刃2的耐磨损性。另外，由于施加于球头刃2的负载也较小，因此能够减轻因切削加工时的冲击而产生的立铣刀主体1的振动。需要说明的是，将球头刃2的端部即点P以及点Q的曲率半径r设为如下的圆弧的曲率半径r而求出，所述圆弧以点P以及点Q作为终端，并通过球头刃2的距终端0.2mm以及0.4mm的距离的两点合计通过三点。在附图中省略曲率半径的记载。另外，根据本实施方式，从球头刃2的中心轴O侧的端部的位置即点P到球头刃2与以中心轴O为中心的半径R/2的圆(图2中的圆C)的交点H之间的球头刃2的曲率半径rP-H与相当于立铣刀10的刃径的刀具主体1的直径D(＝2R)的比率为0.8～2，并且从刀具主体1的半径R的一半的位置H到外周的点Q之间的球头刃2的曲率半径rH-Q与刀具主体1的直径D的比率为0.2～1.2。由此，能够同时满足球头刃2的耐磨损性和立铣刀主体1的防振性。并且，根据本实施方式，中心轴O侧的端部的位置即点P处的球头刃2的曲率半径rP与刀具主体1的直径D的比率为1.5～2，刀具主体1的半径R的一半的位置即点H处的球头刃2的曲率半径rH与刀具主体1的直径D的比率为0.8～1.2，并且外周的点Q处的球头刃2的曲率半径rQ与刀具主体1的直径D的比率为0.2～0.6。由此，能够同时满足球头刃2的耐磨损性和立铣刀主体1的防振性。在此，球头刃2的形状为从点P朝向点Q曲率半径r逐渐减小是指，曲率半径r既可以阶段性地减小，也可以以恒定的比例连续减小。在本实施方式中，从中心轴O侧的点P朝向外周的点Q，球头刃2的曲率半径r以恒定的比例连续减小。由此，在球头刃2上不存在曲率半径r的变化显著异常的点，因此切削阻力不会局部增大，作为球头刃2整体的耐磨损性提高。另外，根据图2的前端视图，立铣刀10的球头刃2存在两个(双刃)，但球头刃2并不限定于两个，也可以是三个或三个以上。在球头刃2为两个的方式中，具有使用刃径小的球头立铣刀进行加工时所产生的切屑的排出性良好的效果。另外，虽然未图示，但在其他实施方式中，也可以应用至少一个球头刃的前端观察形状与其他球头刃的前端观察形状不同的结构。由此，至少一个球头刃成为非对称的形状，能够抑制在切削时立铣刀10发生共振而产生振纹的情况。作为将至少一个球头刃设为非对称的形状的一个例子，可以列举将一个球头刃的形状设为使前端观察时的球头刃的曲率半径r阶段性地减小的结构，而在其他球头刃中采用使前端观察时的球头刃的曲率半径r连续地减小的结构等。需要说明的是，该一个球头刃的前端观察形状与其他球头刃不同的结构也可以适当应用于刃数为三个以上的情况。在此，在本实施方式中，球头刃2的前角θ为0°～-20°。即，球头刃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球头立铣刀，其中，具备：刀具主体，其绕中心轴旋转；球头刃，其从该刀具主体的前端侧朝向后方设置且在侧视观察时呈圆弧状，所述球头刃的曲率半径随着从所述中心轴侧朝向外周侧而逐渐减小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.29 JP 2012-2380871.一种球头立铣刀，其中，具备：刀具主体，其绕中心轴旋转；球头刃，其从该刀具主体的前端侧朝向后方设置且在侧视观察时呈圆弧状，所述球头刃的曲率半径随着从所述中心轴侧朝向外周侧而逐渐减小，从所述中心轴朝向所述外周侧直至所述刀具主体的半径的一半的位置之间的所述球头刃的曲率半径与所述刀具主体的直径的比率为0.8～2，并且从所述刀具主体的半径的一半的位置到外周的位置之间的所述球头刃的曲率半径与所述刀具主体的直径的比率为0.2～1.2，所述球头刃的中心轴侧的端部及外周以外的各位置处的曲率半径是指，通过所述球头刃上的各位置、以及以该位置所在的点为中心位于0.2mm的距离处的球头刃上的两点的共计三点的圆弧的曲率半径，所述球头刃的中心轴侧的端部的位置处的曲率半径是指，以所述球头刃的中心轴侧的端部处的点作为终端，通过所述球头刃的距终端0.2mm以及0.4mm的距离的两点的合计三点的圆弧的曲率半径...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑田雅彦，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP