[发明专利]高硬度材料切削用立铣刀

说明书

技术领域

本发明涉及高硬度材料切削用立铣刀。

背景技术

近年来，对缩短用于制作模具的交货期的要求变高，因此希望为了制作模具而进行高效的加工。对于模具的高效粗加工，广泛使用球头立铣刀、半径端铣刀。但是，由于球头立铣刀在中心部附近的切削多，因此无法提高切削速度，切削性变差。此外，还存在中心部附近的容屑槽小、切屑不易排出的缺点。因此，最近在模具的高效粗加工中半径端铣刀被更多地使用。由于半径端铣刀在外周侧的切削多，因此容屑槽宽，在切屑的排出性良好且切削速度快的位置形成切削，与球头立铣刀相比可进行高效的粗加工。

但是，最近伴随对新成形材料的使用、成形效率的提高的要求，对模具的耐用性的要求也在提高。因此，广泛采用具有远远高出通常的模具材料的硬度的高硬度模具材料。在这样的高硬度模具材料的高效粗加工中，在使用以往的半径端铣刀的情况下，仍存在易产生缺损、磨损快的问题。另外，特别是在加工模具的角部时容易产生切削时的振动，因此尚无法实现足够的寿命与稳定性。

为了通过抑制这样的高硬度材料的切削中的立铣刀的磨损快、提高耐缺损性以及抑制切削加工时的振动，来实现高效且稳定的加工，提出了几种包含半径端铣刀在内的方案。

专利文献1记载了从刀具的端面看至少沿它们的长度的一部分弯曲的、底刃的切削用部分形成为圆弧形状的正面铣刀，以便提高金属去除率来抑制刀具磨损并延长刀具的寿命。

专利文献2记载了如下的椭圆弧状立铣刀，其特征在于，在绕轴心旋转的刀具主体的前端部形成大致椭圆弧状的切刃，上述椭圆的焦点相对于轴心位于大致对称位置，上述切刃的至少一部分由超高硬度材料构成。

专利文献3记载了如下的端铣立铣刀（正面フライスエンドミル），立铣刀的切削刃由外周刃、圆弧状底刃以及连接它们的圆弧状角隅R（corner R）刃构成，立铣刀以高进给加工以及高效加工为目的。

专利文献4记载了具有如下特征的高进给切削用立铣刀：在具有多个角隅刃的超硬合金制整体立铣刀中，该角隅刃由形成该立铣刀的旋转轨迹的主角隅刃1和尺寸相比该旋转轨迹缩减的副角隅刃2构成，该主角隅刃为圆弧状，该副角隅刃为与该主角隅刃相同或更小的圆弧状，并且尺寸相比形成该旋转轨迹的刃径缩减0.5％～10％。

（现有技术文献）

（专利文献）

专利文献1：日本特表2009-532222号公报

专利文献2：日本特开2003-326414号公报

专利文献3：美国专利7125210号

专利文献4：日本特开2005-52924号公报

发明内容

（发明要解决的课题）

近年来，在模具加工中，对高效切削的要求越发提高，但存在在对高硬度模具材料进行高效粗加工时，立铣刀的寿命非常短的问题。究其原因，可以举出在高硬度材料的高效粗加工中，立铣刀的切削热容易变高，磨损快，除此之外因对刃尖的冲击也容易产生缺损，因此立铣刀的寿命变短。进而，在执行模具的加工中所必须的角部的加工、刀具突出量长的加工时，立铣刀因振动而容易产生刃尖的缺损。因此，在高硬度材料的粗加工中，立铣刀的寿命极短，因此存在很难实现高效且长寿命的切削的问题。

专利文献1所记载的立铣刀虽然通过刃尖的形状设计来提高了立铣刀的耐缺损性，但在本发明的目的之一的、进行高硬度材料模具的角部的切削、刀具的突出长的加工的情况下无法充分抑制振动，因此立铣刀容易产生缺损。

专利文献2所记载的立铣刀虽然通过椭圆的底刃形状设计而增强了刃尖的强度，能够使耐缺损性提高，但由于与被切削件接触的切削刃长，因此切削阻力变大，存在缺损的危险性。因此，在高硬度材料的切削中存在寿命会变短的问题。

专利文献3所记载的立铣刀虽然通过圆弧状的底刃能够在高效的粗加工中确保刃尖的耐磨损性，但与专利文献1相同，在模具的角部的加工、突出长的加工中存在无法充分抑制振动、会产生缺损的问题点。

专利文献4所记载的立铣刀的副角隅刃的尺寸缩减，因此在模具的角部的加工中同时接触刃减少，具有抑制振动的效果。但是，半径端铣刀的底刃与外周刃仅以单一的圆弧状的角隅R刃接触，因此切屑增厚，特别是在高硬度材料的切削中切削热升高，因此存在磨损快、寿命变短的问题。