[发明专利]立铣刀

说明书

技术领域

本发明涉及一种在加工精密模具等时使用的小径的立铣刀。

背景技术

立铣刀具有由形成于外周部的外周刃和形成于前端的底刃构成的切削刃部和刀柄部。

并且，在小径的立铣刀中，为了有效地使用侧刃，切削刃部被设为其直径小于刀柄部的直径，切削刃部与刀柄部之间经由直线形状或锥形形状的颈部而连接。然而，在这种外径增加的形状的拐点处，在进行切削时容易产生应力集中或挠曲，存在从切削刃部与颈部的连接部的边界面起容易折损的问题。

于是，在专利文献1所记载的立铣刀中，在颈部的直线形状与锥形形状之间设置由连续曲线构成的凹状部，由此使进行切削时的应力集中分散。并且，记载有使切削时所产生的挠曲的起点位于凹状部的刀柄侧端部，并将成为挠曲起点位置的外径设为较大，由此提高强度和耐折损性。

并且，在专利文献2所记载的立铣刀中，设置刃部(切削刃部)的刃槽面与后刀面的延长面直至锥部，并且将该后刀面的延长面设置成凹曲线状，从而，抑制切削应力集中在最容易成为折损起点的刃部与锥部的连接部附近。并且，切削应力集中的位置移向截面积比刃部大的锥部，由此立铣刀整体的耐折损强度提高。

专利文献1：日本专利第3711255号公报

专利文献2：日本专利第4066263号公报

对专利文献1和专利文献2所记载的立铣刀进行了如下研究，即通过对刀柄部的直径发生变化的部位实施曲面加工，提高刀柄自身的耐缺损性。然而，在小径的立铣刀中，利用硬质合金形成刀柄部，并利用cBN烧结体等形成切削刃部，由此，用不同的材料构成切削刃部和刀柄部的立铣刀被广泛利用。因此，当仅用硬质合金构成时，如同专利文献1或专利文献2所形成的立铣刀为有效的，然而，在接合不同材料构成切削刃部和刀柄部的立铣刀的情况下，在各部件的边界面容易产生垂直于轴的方向的应力集中，因此存在因自边界面引起的龟裂而产生缺损的问题。

发明内容

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种立铣刀，其能够防止切削刃部与刀柄部的边界面折损且能够实现长寿命化。

本发明的立铣刀，具有形成有刃径为0.5mm以下的切削刃部的工具前端部和形成有刀柄部的工具基端部，所述工具前端部由杨氏模量比所述工具基端部大的材料形成，其中，在所述切削刃部与所述刀柄部之间，形成有直径比所述刀柄部小且由连续曲线面构成的颈部，形成于该颈部的所述工具前端部与所述工具基端部的边界面配置在自所述切削刃部的刀尖前端在所述刃径的1倍以上且3倍以下的范围内的距离处，所述颈部的最细部的直径被设定为所述刃径的0.8倍以上且0.95倍以下，该最细部配置在从所述边界面朝向刀尖前端在所述刃径的0.1倍以上且1倍以下范围内的距离处。

具有颈部的立铣刀中，在工具前端部与工具基端部的边界面附近设置有直径比该边界面小的最细部，由此能够使工件加工时的应力集中从边界面移向最细部，并能够使垂直于边界面方向的应力缓和。

并且，工具前端部由杨氏模量比工具基端部大的材料形成的立铣刀中，在杨氏模量大的工具前端部一侧设置颈部的最细部，由此，与将最细部设置在杨氏模量小的工具基端部一侧的情况相比，能够提高对应力集中引起的缺损的耐性。

从而，能够避免从边界面及最细部产生的折损，并且能够实现立铣刀的长寿命化。

另外，能够使用cBN烧结体或金刚石烧结体来作为形成工具前端部的杨氏模量大的材料，并且能够将硬质合金用作形成工具基端部的杨氏模量小的材料。

在本发明的立铣刀中，所述边界面的直径可以在超过所述最细部直径的1倍且1.1倍以下的范围内形成，所述颈部的边界面部分可以形成为凸状面。

通过在工具前端部与工具基端部的边界面部分设置凸状面，边界面的截面积变大，与将整个颈部形成为凹状面的情况相比，边界面上的刚性提高。并且，通过设置凸状面而成为加强边界面的形状，因此能够提高耐缺损性。并且，在该情况下，在凸状面的前后必须形成凹状面，因此在加工工件时所产生的应力通过凸状面与凹状面的组合而移向凹状面一侧，因此垂直于边界面方向的应力得到缓和，且能够避免从边界面产生的折损。

在本发明的立铣刀中，连接所述凸状面与所述最细部的曲线面的曲率半径被设为所述刃径的1倍以上且10倍以下即可。

以平缓的连续曲线面来形成颈部，从而能够避免切削时的应力集中以使应力的产生分散。并且，能够防止在凸状面与最细部的形状的拐点处产生应力集中，并且能够可靠地避免在颈部产生折损。