CN107107212A - 成形立铣刀 - Google Patents

Abstract

成形立铣刀中，外周刃具有小径刃部及大径刃部，通过将立铣刀主体的与轴线垂直的横截面视角下显现的排屑槽的槽底的最深点沿该排屑槽的延伸方向相连而获得想象线，并将该想象线设为假想槽底线，在从与轴线正交的径向观察立铣刀主体的侧面视角下，在假想槽底线与轴线之间形成的槽螺旋角在排屑槽的轴线方向的前端部被设为0°以上，且随着从该前端部向轴线方向的基端侧逐渐变大。

Description

成形立铣刀

技术领域

本发明涉及一种特殊形状的加工中使用的成形立铣刀。

本申请主张基于2015年03月31日于日本申请的专利申请2015-071435号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

以往，已知有例如燕尾铣刀及圣诞树形铣刀等在特殊形状的加工中使用的成形立铣刀(成形铣刀)。

成形立铣刀具有安装于机床的主轴等上的刀柄部、及配置在比刀柄部更靠轴线方向的前端侧且形成有切入工件材料的特殊形状的外周刃的切削刃部。

具体而言，成形立铣刀具备立铣刀主体、排屑槽及外周刃。立铣刀主体的小径部及外径大于所述小径部的大径部沿轴线方向相邻配置且该立铣刀主体绕轴线旋转。排屑槽形成于立铣刀主体的外周，且随着从轴线方向的前端向基端侧而逐渐向绕轴线中的与刀具旋转方向相反的一侧延伸。外周刃形成于排屑槽的朝向刀具旋转方向的壁面与立铣刀主体的外周面之间的交叉棱线上。

并且，外周刃具有位于立铣刀主体的小径部的小径刃部及位于大径部的大径刃部。

例如，在下述专利文献1中所记载的成形立铣刀中，在从与轴线正交的径向观察立铣刀主体的侧面视角下，排屑槽相对于轴线倾斜的角度被设为沿该排屑槽的延伸方向恒定(即等导程)。在以下说明中，将上述角度称为“槽螺旋角”。该排屑槽为等导程螺旋槽。

并且，在下述专利文献2、3中所记载的成形立铣刀中，排屑槽被设为斜刃槽。斜刃槽是指，在制造立铣刀时，通过磨削对排屑槽进行成型时，使立铣刀主体不绕轴线旋转，而使磨削砂轮相对于立铣刀主体沿排屑槽的延伸方向滑移来形成的槽。

专利文献1：日本特开2010-89193号公报

专利文献2：日本特开2012-81557号公报

专利文献3：日本特开2012-81558号公报

然而，在上述以往的成形立铣刀中，存在下述课题。

如专利文献1那样，若排屑槽的槽螺旋角沿该排屑槽的延伸方向恒定，则与大径刃部相比在小径刃部中，外周刃的切削刃倾角通常较小。上述切削刃倾角为外周刃的螺旋角，即为外周刃相对于轴线倾斜的角度。

并且，在制造立铣刀时，通过磨削对排屑槽进行成型时，需要将磨削砂轮的砂轮摆动角设成大于排屑槽的槽螺旋角。关于上述砂轮摆动角，例如可参考日本特开2006-297534号公报。

因此，在立铣刀主体的与轴线垂直的横截面视角下，排屑槽的朝向刀具旋转方向的壁面(外周刃的前刀面)呈曲率较大的(曲率半径较小的)凹曲线状。与此相伴，与大径刃部相比在小径刃部中，外周刃的径向刃倾角(径向前角、外周前角)较小。即，与大径刃部相比在小径刃部中，外周刃的径向刃倾角向负(negative)角侧变大。

如此，若小径刃部的切削刃倾角及径向刃倾角较小(向负角侧变大)，则与大径刃部相比，难以确保小径刃部的锋利度，从而该小径刃部中容易发生磨损及折损等。因此，在专利文献1中，设置两个排屑槽的前刀面，由此提高小径刃部的锋利度，并抑制磨损及折损等的发生。

然而，由于在排屑槽中设置有两个前刀面，因此制造立铣刀时的磨削工序相应地增加，从而制造变得复杂。

并且，如专利文献2、3那样，若排屑槽为斜刃槽，则能够将小径刃部及大径刃部的切削刃倾角设为彼此相同的角度。另一方面，在外周刃中，与位于轴线方向的基端侧(刀柄部侧)的刃部相比，越是位于前端侧的刃部则径向刃倾角的角度越小(即向负角侧变大)，从而难以确保锋利度。因此，在外周刃中的位于前端侧的刃部中容易发生磨损及折损等。

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成形立铣刀，该成形立铣刀无需使制造立铣刀时的制造工序复杂便能够一同提高外周刃的小径刃部及大径刃部的锋利度，且能够有效地抑制外周刃的磨损及折损等。

本发明的一方式所涉及的成形立铣刀具备：立铣刀主体，小径部与外径大于所述小径部的大径部沿轴线方向相邻配置，且该立铣刀主体绕轴线旋转；排屑槽，形成于所述立铣刀主体的外周，且随着从轴线方向的前端向基端侧而逐渐向绕轴线中的与刀具旋转方向相反的一侧延伸；及外周刃，形成于所述排屑槽的朝向所述刀具旋转方向的壁面与所述立铣刀主体的外周面之间的交叉棱线上，所述外周刃具有位于所述小径部的小径刃部及位于所述大径部的大径刃部，通过将所述立铣刀主体的与轴线垂直的横截面视角下显现的所述排屑槽的槽底的最深点沿该排屑槽的延伸方向相连而获得想象线，并将该想象线设为假想槽底线，在从与轴线正交的径向观察所述立铣刀主体的侧面视角下，在所述假想槽底线与轴线之间形成的锐角及钝角中，将锐角的角度设为槽螺旋角，所述槽螺旋角在所述排屑槽的轴线方向的前端部被设为0°以上，且随着从该前端部向轴线方向的基端侧逐渐变大。

根据本发明的成形立铣刀，在从与轴线正交的径向观察立铣刀主体的侧面视角下，在沿排屑槽的槽底延伸的假想槽底线与轴线(或与轴线平行的直线)之间形成的锐角及钝角中，锐角的角度即“槽螺旋角”在该排屑槽的前端部被设为0°以上。因此，在该外周刃中位于最靠前端侧的刃部(小径刃部或大径刃部)中，能够将外周刃的切削刃倾角设定在正(positive)角侧。

另外，“外周刃”是指在排屑槽的朝向刀具旋转方向的壁面(前刀面)与立铣刀主体的外周面(后刀面)之间的交叉棱线上形成的切削刃。当在排屑槽的前端部形成有中心槽时，位于该中心槽的前端缘且沿径向延伸的底刃(前端刃)不包含于上述“外周刃”。

并且，“切削刃倾角”是指，在从与轴线正交的径向观察立铣刀主体的侧面视角下，在外周刃与轴线(或与轴线平行的直线)之间形成的锐角及钝角中的锐角的角度。切削刃倾角相当于外周刃的螺旋角。

而且，排屑槽的槽螺旋角被设为随着从该排屑槽的前端部向轴线方向的基端侧逐渐变大。即，该排屑槽包含随着从轴线方向的前端向基端侧而槽螺旋角逐渐变大的不等导程螺旋槽。

本发明通过具备这种特殊的结构，发挥下述的显著的作用效果。

即，例如，与在立铣刀主体中位于最靠前端侧的第1峰(从前端起第1个大径部)大径刃部相比，在位于该第1峰大径刃部的基端侧的第1谷(从前端起第1个小径部)小径刃部中，能够容易地将切削刃倾角设定为较大(向正角侧变大)。因此，在外周刃中，能够避免与大径刃部相比在小径刃部锋利度降低的情况，并能够显著抑制小径刃部中的磨损及折损等的发生。并且，作为外周刃整体，可抑制切削阻力的不均匀性及偏差。

并且，在制造立铣刀时，通过磨削对排屑槽进行成型时，能够以一次磨削工序赋予所期望的形状。

而且，在磨削排屑槽时，能够使磨削砂轮的砂轮摆动角接近排屑槽的槽螺旋角，或者可设为相同角度。因此，在立铣刀主体的与轴线垂直的截面视角(横截面视角)下，排屑槽的朝向刀具旋转方向的壁面(外周刃的前刀面)呈曲率较小的(曲率半径较大的)凹曲线状或直线状。

由此，在沿轴线方向相邻的小径刃部及大径刃部中，外周刃的径向刃倾角成为彼此相差不大的近似的角度。即，能够防止如以往那样与大径刃部的径向刃倾角相比小径刃部的径向刃倾角向负角侧过于变大的情况。而且，在外周刃整体(小径刃部及大径刃部)中，能够容易地将径向刃倾角设定在正角侧。

因此，能够避免外周刃中与大径刃部相比在小径刃部锋利度降低的情况，并能够显著地抑制小径刃部中的磨损及折损等的发生。并且，作为外周刃整体，可抑制切削阻力的不均匀性及偏差。

另外，“外周刃的径向刃倾角”是指在图4A～图4C、图5A及图5B中以符号θ表示的角度。具体而言，外周刃的径向刃倾角是指，在立铣刀主体的与轴线垂直的横截面视角下，在与轴线正交的径向中的穿过外周刃的规定的径向(相当于所谓的“基准面”)与该外周刃的前刀面(与该外周刃相邻的排屑槽的朝向刀具旋转方向的壁面部分)之间形成的锐角及钝角中的锐角的角度。

并且，径向刃倾角θ为正(positive)角是指，在立铣刀主体的横截面视角下，外周刃的前刀面随着向径向外侧而向刀具旋转方向倾斜地延伸时的角度θ。另外，在这种情况下，相对于上述规定的径向(基准面)，外周刃的前刀面配置在与刀具旋转方向相反的一侧(刀具旋转反方向)。

综上，根据本发明，无需使制造立铣刀时的制造工序复杂便能够一同提高外周刃的小径刃部及大径刃部的锋利度，并能够有效地抑制外周刃的磨损及折损等。并且，由此能够延长刀具寿命。

并且，优选上述成形立铣刀中，所述外周刃具有至少一个以上的所述小径刃部及至少一个以上的所述大径刃部，在从与轴线正交的径向观察所述立铣刀主体的侧面视角下，在所述外周刃与轴线之间形成的锐角及钝角中，将锐角的角度设为切削刃倾角，在所述小径刃部及所述大径刃部中，与位于轴线方向的最靠前端侧的所述大径刃部的切削刃倾角相比，与该大径刃部的轴线方向的基端侧相邻配置的所述小径刃部的切削刃倾角更大。

在这种情况下，与位于最靠前端侧的第1峰大径刃部相比，在与该第1峰大径刃部的基端侧相邻配置的第1谷小径刃部中，切削刃倾角被设为较大(向正角侧变大)。因此，能够避免在外周刃中尤其在位于最靠前端侧的小径刃部中锋利度降低的情况。由此，格外显著地抑制以往最容易发生磨损及折损等的位于最靠前端侧的第1谷小径刃部中发生磨损及折损等。

并且，优选上述成形立铣刀中，在所述立铣刀主体的与轴线垂直的横截面视角下，在与轴线正交的径向中的穿过所述外周刃的规定的径向和与该外周刃相邻的所述排屑槽的朝向所述刀具旋转方向的壁面部分之间形成的锐角及钝角中，将锐角的角度设为外周刃的径向刃倾角，所述外周刃的径向刃倾角为0°以上且15°以下。

在这种情况下，与小径刃部及大径刃部无关地，外周刃的径向刃倾角(径向前角、外周前角)在外周刃整体中被设为0°以上，即设定在正角侧。由此，外周刃整体的锋利度得以提高。以往，在位于最靠前端侧的第1谷小径刃部中，径向刃倾角往往设定在负角侧。另一方面，根据上述成形立铣刀，在第1谷小径刃部中径向刃倾角也设定在正角侧，因此可充分提高锋利度。因此，格外显著地抑制尤其在该第1谷小径刃部中发生磨损及折损等。

并且，外周刃的径向刃倾角被设为15°以下，因此如上述那样能够充分提高锋利度，并且还充分确保该外周刃的刀尖强度及立铣刀主体的刚性。

并且，优选上述成形立铣刀中，所述排屑槽具备：曲线槽状的不等导程螺旋槽部，随着从轴线方向的前端向基端侧而所述槽螺旋角逐渐变大；及直线槽状的斜刃槽部，与所述不等导程螺旋槽部的轴线方向的基端侧相连，所述不等导程螺旋槽部的所述假想槽底线与所述斜刃槽部的所述假想槽底线彼此平滑地连接。

在这种情况下，在制造立铣刀时，通过磨削对排屑槽进行成型时，首先通过磨削砂轮从排屑槽的前端向基端侧形成不等导程螺旋槽部。然后，在该磨削工序(同一工序)中，接着不等导程螺旋槽部的基端侧形成斜刃槽部。由此，能够容易地以一次磨削工序成型排屑槽。并且，能够精致地制出排屑槽的槽切削形状。

并且，优选上述成形立铣刀中，所述外周刃具有多个所述小径刃部，所述排屑槽的所述不等导程螺旋槽部从轴线方向的前端部至少延伸至向轴线方向的基端侧越过多个所述小径刃部中外径最小的规定的小径刃部的位置。

在这种情况下，在多个小径刃部中的外径最小的规定的小径刃部中，可靠地获得上述作用效果。即，以往，在多个小径刃部中的最难以确保锋利度且最容易发生磨损及折损等的规定(最小径)的小径刃部中，通过上述成形立铣刀可靠地提高锋利度，从而能够有效地抑制磨损及折损等。

根据本发明的成形立铣刀，无需使制造立铣刀时的制造工序复杂便能够一同提高外周刃的小径刃部及大径刃部的锋利度，并能够有效地抑制外周刃的磨损及折损等。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的成形立铣刀的立体图。

图2是表示图1的成形立铣刀的侧视图。

图3是表示图1的成形立铣刀的主视图。

图4A是表示图2的IR-IR截面的图。

图4B是表示图2的IS-IS截面的图。

图4C是表示图2的IIR-IIR截面的图。

图5A是表示图2的IIS-IIS截面的图。

图5B是表示图2的IIIR-IIIR截面的图。

图6是按照立铣刀主体的小径部(最小径部)的外径以圆柱状切削图1的成形立铣刀后的假想圆柱体的立体图。

图7A是图6的假想圆柱体的主视图。

图7B是图6的假想圆柱体的侧视图。

图8是表示本发明的第2实施方式所涉及的成形立铣刀的侧视图。

图9是表示图8的成形立铣刀的主视图。

具体实施方式

＜第1实施方式＞

以下，参考图1～图7B对本发明的第1实施方式所涉及的成形立铣刀10进行说明。

〔成形立铣刀的概略结构〕

成形立铣刀(成形铣刀)10为例如燕尾铣刀或圣诞树形铣刀等在特殊形状的加工中所使用的铣削刀具。

如图1～图3所示，成形立铣刀10具有呈轴状的立铣刀主体11。

在立铣刀主体11中的轴线O方向的至少前端部形成有具有外周刃15的切削刃部11a。切削刃部11a切入于工件材料且呈特殊形状。并且，立铣刀主体11中的除切削刃部11a以外的部位(位于比切削刃部11a更靠轴线O方向的基端侧的部位)被设为刀柄部11b。

在立铣刀主体11中呈圆柱状的刀柄部11b可装卸地安装于机床的主轴等。立铣刀主体11绕轴线O向刀具旋转方向T旋转，由此成形立铣刀10对由金属材料等构成的工件材料进行切削加工(铣削加工)。并且，成形立铣刀10进行上述旋转的同时向与轴线O交叉的方向被赋予进给量，从而通过切削刃部11a对工件材料进行特殊形状的加工(槽加工等)。

另外，在工件材料尤其在例如Ni基合金等硬切削材料的切削加工中使用的情况下，本实施方式的成形立铣刀10发挥显著的作用效果。

〔本说明书中所使用的朝向(方向)的定义〕

在本说明书中，将立铣刀主体11的轴线O所延伸的方向(沿轴线O的方向)称为轴线O方向。在轴线O方向中，将从刀柄部11b向切削刃部11a的方向(图2中的下方)称为前端侧，将从切削刃部11a向刀柄部11b的方向(图2中的上方)称为基端侧。

并且，将与轴线O正交的方向称为径向。在径向中，将接近轴线O的朝向称为径向内侧，将远离轴线O的朝向称为径向外侧。

并且，将环绕轴线O的方向称为圆周方向。在圆周方向中，将切削加工时立铣刀主体11旋转的方向称为刀具旋转方向T，将朝向与此相反的方向称为与刀具旋转方向T相反的一侧(刀具旋转反方向)。

〔立铣刀主体〕

在立铣刀主体11的外周形成有随着从轴线O方向的前端向基端侧逐渐向与刀具旋转方向T相反的一侧延伸的排屑槽12。在本实施方式的例子中，在立铣刀主体11的外周沿圆周方向彼此隔着间隔设置有多个排屑槽12。而且，立铣刀主体11中，配置有排屑槽12的轴线O方向的区域被设为切削刃部11a。

并且，在排屑槽12中，在朝向刀具旋转方向T的壁面与立铣刀主体11的外周面之间的交叉棱线上形成有外周刃15。

在立铣刀主体11的切削刃部11a沿轴线O方向相邻配置有小径部S及外径大于小径部S的大径部R。即，在立铣刀主体11(切削刃部11a)中沿轴线O方向排列形成有外径较小的部分(小径部S)及外径较大的部分(大径部R)。并且，在沿轴线O方向相邻的小径部S与大径部R彼此之间未形成阶梯差而平滑地连接。

并且，位于切削刃部11a的外周刃15具有位于小径部S的小径刃部1S、2S及位于大径部R的大径刃部1R、2R、3R。

在本实施方式的例子中，在立铣刀主体11中沿轴线O方向分别设置有多个小径部S及大径部R。并且，由此而外周刃15具有多个小径刃部1S、2S及多个大径刃部1R、2R、3R。

另外，在本实施方式中，切削刃部11a中的多个大径部R中，将位于最靠前端侧的大径部R称为第1峰，将位于比第1峰更靠基端侧的第2个大径部R称为第2峰，将位于比第2峰更靠基端侧的第3个大径部R称为第3峰，并以此类推。

并且，切削刃部11a中的多个小径部S中，将位于最靠前端侧的小径部S称为第1谷，将位于比第1谷更靠基端侧的第2个小径部S称为第2谷，并以此类推。

在本实施方式所示的例子中，从立铣刀主体11的前端向基端侧依次排列配置有第1峰、第1谷、第2峰、第2谷及第3峰。即，沿轴线O方向交替排列有大径部R与小径部S。

并且，如图3所示，与第1峰外径相比，第2峰外径更大，且与第2峰外径相比，第3峰外径更大。并且，与第1谷外径相比，第2谷外径更大。

〔排屑槽〕

在图1～图3中，排屑槽12在立铣刀主体11的前端面上开口，且随着从该前端面向基端侧逐渐向刀具旋转反方向螺旋延伸。排屑槽12在切削刃部11a的基端侧的端部切至立铣刀主体11的外周。

在本实施方式的成形立铣刀10中，四条排屑槽12沿圆周方向彼此隔着等间隔形成。另外，这些排屑槽12也可以沿圆周方向彼此隔着不等间隔形成。

在图1及图2中，各排屑槽12具有朝向刀具旋转方向T的壁面，该壁面中，与切削刃(外周刃15及底刃19)相邻的部分被设为前刀面。具体而言，切削刃的前刀面中，与该切削刃的后述的外周刃15及底刃19相邻的部分被设为外周刃15的前刀面13及底刃19的前刀面17。

在排屑槽12的前端部通过将该前端部向径向以槽状切开而形成有中心槽16。在本实施方式中，与四条排屑槽12对应地，形成有四条中心槽16。

在此，图6、图7A及图7B所示的圆柱体是，按照设成最小直径的小径部(最小径部)S的外径(即以沿轴线O方向一定的所述外径)以圆柱状切削本实施方式的成形立铣刀10的立铣刀主体11后的假想圆柱体V。

通过参考该假想圆柱体V，能够容易理解本实施方式的排屑槽12的特殊的技术特征。

在图7B中，以符号L表示的线为“假想槽底线”。

本实施方式中所说的假想槽底线L是指，将图7A所示的与立铣刀主体11的轴线O垂直的截面视角(横截面视角)下显现的排屑槽12的槽底的最深点P沿该排屑槽12的延伸方向相连而获得的想象线。

而且，在图7B中，在从与轴线O正交的径向观察立铣刀主体11的侧面视角下，在假想槽底线L与轴线O(或与轴线O平行的直线)之间形成的锐角及钝角中，将锐角的角度设为“槽螺旋角”。该槽螺旋角在排屑槽12的轴线O方向的前端部被设为0°以上，且随着从该前端部向轴线O方向的基端侧逐渐变大。

具体而言，该排屑槽12具备不等导程螺旋槽部12a及斜刃槽部12b。

不等导程螺旋槽部12a由随着从轴线O方向的前端向基端侧而槽螺旋角逐渐变大的曲线槽状的不等导程螺旋槽构成。斜刃槽部12b与该不等导程螺旋槽部12a的轴线O方向的基端侧相连，且由直线槽状的斜刃槽构成。

另外，本实施方式中所说的“斜刃槽”是指，在制造立铣刀时，通过磨削对排屑槽12进行成型时，使立铣刀主体11不绕轴线O旋转，而使磨削砂轮相对于立铣刀主体11沿排屑槽12的延伸方向滑移来形成的槽。

而且，排屑槽12中，不等导程螺旋槽部12a的假想槽底线L与斜刃槽部12b的假想槽底线L彼此平滑地连接。

并且，排屑槽12的不等导程螺旋槽部12a从轴线O方向的前端部至少延伸至向轴线O方向的基端侧越过多个小径刃部1S、2S中外径最小的规定的小径刃部1S的位置(参考图2)。

另外，在本实施方式的例子中，不等导程螺旋槽部12a从排屑槽12的前端部向轴线O方向的基端侧越过第1谷(最小径的)小径刃部1S而延伸至向轴线O方向的基端侧越过第2谷小径刃部2S的位置附近。

〔切削刃〕

在图1～图3中，切削刃部11a具有沿圆周方向隔着间隔的多个切削刃。切削刃分别形成于多个排屑槽12上，且遍及在排屑槽12内位于与刀具旋转方向T相反的一侧的壁面(朝向刀具旋转方向T的壁面)的径向外侧的端缘及前端侧的端缘而延伸。

切削刃具有外周刃15及位于比外周刃15更靠前端侧的底刃19，且以它们相连形成一条刃(棱线)的方式平滑地连接。

本实施方式的成形立铣刀10的切削刃部11a被设为四刃(具有四个切削刃的结构)。但是，成形立铣刀10的切削刃的数量(相连的外周刃15及底刃19的组数)并不限定于本实施方式中说明的四刃，例如可以是三刃以下，也可以是五刃以上。另外，切削刃的数量与排屑槽12的数量对应。

〔外周刃〕

在排屑槽12中的朝向刀具旋转方向T的壁面与立铣刀主体11的外周面之间的交叉棱线上形成有外周刃15。外周刃15沿排屑槽12的所述壁面的外周端缘延伸，且呈凹凸形状(波形形状)。

另外，位于中心槽16的前端缘且沿径向延伸的底刃(前端刃)19不包含于本实施方式中所说的外周刃15。换言之，在排屑槽12中不形成中心槽16的情况下，也可以将切削刃的整体作为外周刃15来形成。

外周刃15形成于前刀面13与外周后刀面14之间的交叉棱线上。前刀面13在排屑槽12的朝向刀具旋转方向T的壁面中位于径向外侧的端部(也包含前端外周部)。外周后刀面14在切削刃部11a的外周面中邻接于排屑槽12的与刀具旋转方向T相反的一侧。

在切削刃部11a的外周面，在沿圆周方向相邻的排屑槽12彼此之间分别形成有外周后刀面14。外周后刀面14以随着向轴线O方向而外径逐渐增减(径向位置改变为外侧及内侧)的方式形成。

外周刃15具有至少一个以上的与立铣刀主体11的小径部S对应的小径刃部(符号1S、2S)及至少一个以上的与大径部R对应的大径刃部(符号1R、2R、3R)。在本实施方式的例子中，外周刃15中包含两个小径刃部1S、2S及三个大径刃部1R、2R、3R。

与立铣刀主体11的小径部S及大径部R在轴线O方向上的排列顺序对应地，从立铣刀主体11的前端向基端侧按大径刃部1R、小径刃部1S、大径刃部2R、小径刃部2S、大径刃部3R的顺序排列配置这些刃部。并且，各刃部的外径及凹凸形状与立铣刀主体11的小径部S及大径部R的外径及凹凸形状对应。

具体而言，多个小径部S中，将位于第1谷小径部S的小径刃部以符号1S来表示，将位于第2谷小径部S的小径刃部以符号2S来表示。并且，多个大径部R中，将位于第1峰大径部R的大径刃部以符号1R来表示，将位于第2峰大径部R的大径刃部以符号2R来表示，将位于第3峰大径部R的大径刃部以符号3R来表示。

而且，在从径向观察立铣刀主体11的侧面视角(参考图2)下，在外周刃15与轴线O(或与轴线O平行的直线)之间形成的锐角及钝角中，将锐角的角度设为“切削刃倾角”。小径刃部1S、2S及大径刃部1R～3R中，与位于轴线O方向的最靠前端侧的第1峰大径刃部1R的切削刃倾角相比，与该大径刃部1R的轴线O方向的基端侧相邻配置的第1谷小径刃部1S的切削刃倾角更大。

而且，与第1谷小径刃部1S的切削刃倾角相比，与该小径刃部1S的基端侧相邻配置的第2峰大径刃部2R的切削刃倾角更大。

并且，与第2峰大径刃部2R的切削刃倾角相比，与该大径刃部2R的基端侧相邻配置的第2谷小径刃部2S的切削刃倾角并没有设为更小。在本实施方式的例子中，将第2峰大径刃部2R的切削刃倾角与第2谷小径刃部2S的切削刃倾角设为彼此相同的角度。

并且，与第2谷小径刃部2S的切削刃倾角相比，与该小径刃部2S的基端侧相邻配置的第3峰大径刃部3R的切削刃倾角并没有设为更小。在本实施方式的例子中，将第2谷小径刃部2S的切削刃倾角与第3峰大径刃部3R的切削刃倾角设为彼此相同的角度。

另外，大径刃部1R、2R、3R及小径刃部1S、2S的各“切削刃倾角”等于如下的角度：在图2所示的侧面视角下，通过使立铣刀主体11绕轴线O适当旋转移动，从而规定的刃部(1R、2R、3R、1S、2S中的任一个)交叉于轴线O上时获得的倾斜角(锐角及钝角中的锐角)。切削刃倾角相当于所谓的“螺旋角”。

并且，在图4A～图4C、图5A及图5B所示的立铣刀主体11的各横截面视角(包含刃部1R、1S、2R、2S、3R的各横截面视角)下，外周刃15的径向刃倾角θ(径向前角、外周前角)在0°以上且15°以下的范围内。即，在显现有外周刃15的立铣刀主体11的任意横截面视角下，该外周刃15的径向刃倾角θ都设定在正(positive)角侧。

在此，本实施方式中所说的“外周刃15的径向刃倾角θ”是指在图4A～图4C、图5A及图5B中以符号θ表示的角度。具体而言，外周刃15的径向刃倾角θ是指，在与立铣刀主体11的轴线O垂直的横截面视角下，在与轴线O正交的径向中的穿过外周刃15的规定的径向D(相当于所谓的“基准面”)与该外周刃15的前刀面13(与该外周刃15相邻的排屑槽12的朝向刀具旋转方向T的壁面部分)之间形成的锐角及钝角中的锐角的角度。

并且，径向刃倾角θ为正(positive)角是指，在立铣刀主体11的横截面视角下，外周刃15的前刀面13随着向径向外侧而向刀具旋转方向T倾斜地延伸时的角度θ。另外，在这种情况下，相对于上述规定的径向D(基准面)，外周刃15的前刀面13配置在与刀具旋转方向T相反的一侧(刀具旋转反方向)。

具体而言，与图4A所示的显现有第1峰大径刃部1R的立铣刀主体11的横截面视角下的径向刃倾角θ相比，图4B所示的显现有第1谷小径刃部1S的立铣刀主体11的横截面视角下的径向刃倾角θ更大。

并且，与图4B所示的显现有第1谷小径刃部1S的立铣刀主体11的横截面视角下的径向刃倾角θ相比，图4C所示的显现有第2峰大径刃部2R的立铣刀主体11的横截面视角下的径向刃倾角θ并没有设为更小。在本实施方式的例子中，将第1谷小径刃部1S的径向刃倾角θ与第2峰大径刃部2R的径向刃倾角θ设为彼此相同的角度。

并且，与图4C所示的显现有第2峰大径刃部2R的立铣刀主体11的横截面视角下的径向刃倾角θ相比，图5A所示的显现有第2谷小径刃部2S的立铣刀主体11的横截面视角下的径向刃倾角θ更大。

并且，与图5A所示的显现有第2谷小径刃部2S的立铣刀主体11的横截面视角下的径向刃倾角θ相比，图5B所示的显现有第3峰大径刃部3R的立铣刀主体11的横截面视角下的径向刃倾角θ更小。

〔底刃(前端刃)〕

如图1～图3所示，在排屑槽12的中心槽16中的朝向刀具旋转方向T的壁面与立铣刀主体11的前端面之间的交叉棱线上形成有底刃19。在本实施方式的例子中，底刃19沿中心槽16的所述壁面的前端缘以凸曲线状延伸。

具体而言，底刃19形成于前刀面17与前端后刀面18之间的交叉棱线上。前刀面17在中心槽16的朝向刀具旋转方向T的壁面中位于前端侧的端部。前端后刀面18在切削刃部11a的前端面中邻接于中心槽16的与刀具旋转方向T相反的一侧。

在切削刃部11a的前端面，在沿圆周方向相邻的排屑槽12彼此之间分别形成有前端后刀面18。

在本实施方式中，在图3所示的立铣刀主体11的正面视角下(从轴线O方向正面观察立铣刀主体11的前端面)，底刃19沿径向延伸。

如图2所示，底刃19的前角(大致相当于轴向刃倾角)设定为接近0°的负的角度或0°。即，底刃19的前刀面17以随着从前端(底刃19)向基端侧逐渐向刀具旋转方向T倾斜或与轴线O平行的方式形成。

另外，底刃19的前角也可以设定为正的角度。在这种情况下，底刃19的前刀面17随着从前端向基端侧逐渐向与刀具旋转方向T相反的一侧倾斜。

〔基于本实施方式的作用效果〕

根据以上说明的本实施方式的成形立铣刀10，在从与轴线O正交的径向观察立铣刀主体11的侧面视角下，在沿排屑槽12的槽底延伸的假想槽底线L与轴线O(或与轴线O平行的直线)之间形成的锐角及钝角中，锐角的角度即“槽螺旋角”在该排屑槽12的前端部被设为0°以上。因此，在该外周刃15中位于最靠前端侧的小径刃部或大径刃部(本实施方式中为大径刃部1R)中，能够将外周刃15的切削刃倾角设定在正(positive)角侧。

而且，排屑槽12的槽螺旋角随着从该排屑槽12的前端部向轴线O方向的基端侧逐渐变大。即，该排屑槽12包含随着从轴线O方向的前端向基端侧而槽螺旋角逐渐变大的不等导程螺旋槽。

本实施方式的成形立铣刀10具备这种特殊的结构，由此发挥下述的显著的作用效果。

即，与在立铣刀主体11中位于最靠前端侧的第1峰(从前端起第1个大径部R)大径刃部1R相比，在位于该第1峰大径刃部1R的基端侧的第1谷(从前端起第1个小径部S)小径刃部1S中，能够容易地将切削刃倾角设定为较大(向正角侧变大)。因此，在外周刃15中能够避免与大径刃部1R相比在小径刃部1S锋利度降低的情况，并能够显著地抑制小径刃部1S中的磨损及折损等的发生。并且，作为外周刃15整体，能够抑制切削阻力的不均匀性及偏差。

另外，在本实施方式中，在第2峰大径刃部2R及第2谷小径刃部2S中，也可获得与上述同样的作用效果。

并且，在制造立铣刀时，通过磨削对排屑槽12进行成型时，能够以一次磨削工序赋予所期望的形状。

而且，在对排屑槽12进行磨削时，能够使磨削砂轮的砂轮摆动角接近排屑槽12的槽螺旋角，或者可设为相同角度。因此，如图4A～图4C、图5A及图5B所示，在与立铣刀主体11的轴线O垂直的截面视角(横截面视角)下，排屑槽12的朝向刀具旋转方向T的壁面(外周刃15的前刀面13)呈曲率较小的(曲率半径较大的)凹曲线状或直线状。

由此，在沿轴线O方向相邻的小径刃部及大径刃部中，外周刃15的径向刃倾角θ成为彼此相差不大的近似的角度。即，能够防止如以往那样与大径刃部的径向刃倾角θ相比小径刃部的径向刃倾角θ向负角侧过于变大的情况。而且，在外周刃15整体(小径刃部及大径刃部)中，能够容易地将径向刃倾角θ设定在正角侧。

因此，能够避免外周刃15中与大径刃部相比在小径刃部锋利度降低的情况，并能够显著地抑制小径刃部中的磨损及折损等的发生。并且，作为外周刃15整体，能够抑制切削阻力的不均匀性及偏差。

综上，根据本实施方式，无需使制造立铣刀时的制造工序复杂便能够一同提高外周刃15的小径刃部及大径刃部的锋利度，并能够有效地抑制外周刃15的磨损及折损等。并且，由此能够延长刀具寿命。

并且，在本实施方式中，与位于最靠前端侧的第1峰大径刃部1R相比，在与该第1峰大径刃部1R的基端侧相邻配置的第1谷小径刃部1S中，切削刃倾角设为更大(向正角侧变大)。因此，能够避免在外周刃15中尤其在位于最靠前端侧的小径刃部1S中锋利度降低的情况。由此，格外显著地抑制以往最容易发生磨损及折损等的位于最靠前端侧的第1谷小径刃部1S中发生磨损及折损等。

并且，在本实施方式中，外周刃15的径向刃倾角θ被设为0°以上且15°以下，因此发挥下述的作用效果。

即，在这种情况下，与小径刃部及大径刃部无关地，外周刃15的径向刃倾角θ在外周刃15整体中被设为0°以上，即设定在正角侧。由此，外周刃15整体的锋利度得以提高。以往，在位于最靠前端侧的第1谷小径刃部1S中，径向刃倾角θ往往设定在负角侧。另一方面，根据本实施方式的成形立铣刀10，在第1谷小径刃部1S中径向刃倾角θ也设定在正角侧，因此可充分提高锋利度。因此，格外显著地抑制尤其在该第1谷小径刃部1S中发生磨损及折损等。

并且，外周刃15的径向刃倾角θ被设为15°以下，因此如上述那样能够充分提高锋利度，并且还充分确保该外周刃15的刀尖强度及立铣刀主体11的刚性。

并且，在本实施方式中，排屑槽12具备不等导程螺旋槽部12a及与该不等导程螺旋槽部12a的轴线O方向的基端侧相连的斜刃槽部12b。而且，不等导程螺旋槽部12a的假想槽底线L与斜刃槽部12b的假想槽底线L彼此平滑地连接，因此发挥下述的作用效果。

即，在这种情况下，在制造立铣刀时，通过磨削对排屑槽12进行成型时，首先通过磨削砂轮从排屑槽12的前端向基端侧形成不等导程螺旋槽部12a。然后，在该磨削工序(同一工序)中，接着不等导程螺旋槽部12a的基端侧形成斜刃槽部12b。由此，能够容易地以一次磨削工序成型本实施方式的排屑槽12。并且，能够精致地制出排屑槽12的槽切削形状。

并且，在本实施方式中，外周刃15具有多个小径刃部。而且，排屑槽12的不等导程螺旋槽部12a从轴线O方向的前端部至少延伸至向轴线O方向的基端侧越过多个小径刃部1S、2S中外径最小的规定的小径刃部1S的位置，因此发挥下述的作用效果。

即，在这种情况下，在多个小径刃部1S、2S中的外径最小的规定的小径刃部1S中，可靠地获得上述本实施方式的作用效果。即，以往，在多个小径刃部1S、2S中的最难以确保锋利度且最容易发生磨损及折损等的规定(最小径)的小径刃部1S中，通过本实施方式的上述结构，可靠地提高锋利度，从而能够有效地抑制磨损及折损等。

＜第2实施方式＞

接着，参考图8及图9对本发明的第2实施方式所涉及的成形立铣刀30进行说明。

另外，对与前述实施方式相同的构成要件省略详细说明，下述中，主要仅对不同点进行说明。

〔与前述实施方式的区别〕

如图8及图9所示，本实施方式的成形立铣刀30在立铣刀主体11的切削刃部11a中沿轴线O方向设置有各一个彼此相邻的小径部S及大径部R。并且，从立铣刀主体11的前端向基端侧依次排列配置有第1谷(小径部)及第1峰(大径部)。

并且，与立铣刀主体11的小径部S及大径部R在轴线O方向上的排列顺序对应地，从立铣刀主体11的前端向基端侧按小径刃部1S及大径刃部1R的顺序排列配置有外周刃15的小径刃部及大径刃部。

而且，与第1谷小径刃部1S的切削刃倾角相比，与该小径刃部1S的轴线O方向的基端侧相邻配置的第1峰大径刃部1R的切削刃倾角更大。

并且，本实施方式的排屑槽12具备不等导程螺旋槽部12a及等导程螺旋槽部12c。

不等导程螺旋槽部12a由随着从轴线O方向的前端向基端侧而槽螺旋角逐渐变大的不等导程螺旋槽构成。等导程螺旋槽部12c与该不等导程螺旋槽部12a的轴线O方向的基端侧相连，且由槽螺旋角为恒定的等导程螺旋槽构成。

即，在本实施方式中，在不等导程螺旋槽部12a的轴线O方向的基端侧，代替前述实施方式中说明的斜刃槽部12b而设置有等导程螺旋槽部12c。

而且，排屑槽12(的不等导程螺旋槽部12a)的槽螺旋角在排屑槽12的轴线O方向的前端部被设为0°以上，且随着从该前端部向轴线O方向的基端侧逐渐变大。

并且，外周刃15的径向刃倾角θ在0°以上且15°以下的范围内。

并且，在图8所示的立铣刀主体11的侧面视角下，底刃19随着从其外端(径向外侧的端缘)向径向内侧逐渐向轴线O方向的基端侧稍微延伸。因此，底刃19绕轴线O旋转而形成的旋转轨迹成为随着从该底刃19的外端向径向内侧逐渐向轴线O方向的基端侧倾斜的圆锥面(锥面)。

另外，底刃19也可以以包含于与轴线O垂直的平面的方式延伸，在这种情况下，底刃19的所述旋转轨迹成为与轴线O垂直的平面。

在本实施方式的成形立铣刀30中，也发挥与前述实施方式相同的优异的作用效果。

〔本发明中包含的其他结构〕

另外，本发明并不限定于前述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，可施加各种变更。

例如，可根据对工件材料进行切削加工的所期望的特殊形状设定多种立铣刀主体11的切削刃部11a的形状，并不限定于前述实施方式中说明的形状。因此，关于外周刃15中的小径刃部及大径刃部的数量、外径、凹凸形状及配置等，也并不限定于前述实施方式。

此外，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以对前述实施方式、变形例及附文(なお書き)等中说明的各结构(构成要件)进行组合，并且，可对结构进行附加、省略、置换及其他变更。并且，本发明并不由前述实施方式所限定，仅由权利要求书范围来限定。

实施例

以下，通过实施例对本发明进行具体说明。但本发明并不限定于该实施例。

[切削加工试验]

作为本发明的实施例，准备了前述第1实施方式的成形立铣刀10。并且，作为以往的比较例1，准备了排屑槽整体上成为等导程螺旋槽的成形立铣刀。并且，作为比较例2、3，准备了排屑槽整体上成为斜刃槽的成形立铣刀。另外，在各成形立铣刀中，小径刃部及大径刃部的配置模式设为相同，并将第1峰大径刃部1R的外径设为10mm。

关于这些成形立铣刀的外周刃的各刃部(小径刃部及大径刃部)中的径向刃倾角θ及切削刃倾角(螺旋角)的规格，示于下述表1中。

[表1]

使用这些成形立铣刀，连续进行工件材料的余摆线槽加工，并确认了直至成形立铣刀因折损等而无法进行切削(刀具寿命)为止的加工槽数。另外，关于切削条件等，如下述。

工件材料：Ni基合金；

切削速度：50m/分钟(min)；

单刀进给量：0.07mm/齿(tooth)；

切深量：0.2mm。

试验结果，在本发明的实施例中，到40个槽为止能够在稳定磨损(定量而缓慢的磨损)下进行加工。并且，此后，外周刃15出现微小的缺损，虽损伤加大，但即使加工到60个槽也未导致折损。

另一方面，在比较例1中，第1个槽的加工中出现了折损。认为这是由于第1谷小径刃部1S的径向刃倾角θ为负角，且该部分中切削阻力过高而导致的。

并且，在比较例2中，加工第1个槽后，第2谷出现了较大的缺损。认为这是由于第2谷小径刃部2S的径向刃倾角θ在正角侧过大而无法确保刀尖强度而导致的。

并且，在比较例3中，加工第16个槽时出现了折损。认为，尽管在比较例3中，与实施例同样地，径向刃倾角θ在0°以上且15°以下的范围内，但切削刃倾角较小，因此切削阻力较高。

产业上的可利用性

根据本发明的成形立铣刀，无需使制造立铣刀时的制造工序复杂便能够一同提高外周刃的小径刃部及大径刃部的锋利度，并能够有效地抑制外周刃的磨损及折损等。因此，具有产业上可利用性。

符号说明

1R 第1峰大径刃部

1S 第1谷小径刃部

2R 第2峰大径刃部

2S 第2谷小径刃部

3R 第3峰大径刃部

10、30 成形立铣刀

11 立铣刀主体

12 排屑槽

12a 不等导程螺旋槽部

12b 斜刃槽部

13 外周刃的前刀面

14 外周后刀面

15 外周刃

D 规定的径向

L 假想槽底线

O 轴线

P 最深点

R 大径部

S 小径部

T 刀具旋转方向

θ 外周刃的径向刃倾角

Claims (5)

1.一种成形立铣刀，具备：

立铣刀主体，小径部及外径大于所述小径部的大径部沿轴线方向相邻配置，且该立铣刀主体绕轴线旋转；

排屑槽，形成于所述立铣刀主体的外周，且随着从轴线方向的前端向基端侧而逐渐向绕轴线中的与刀具旋转方向相反的一侧延伸；及

外周刃，形成于所述排屑槽的朝向所述刀具旋转方向的壁面与所述立铣刀主体的外周面之间的交叉棱线上，

所述外周刃具有：

小径刃部，位于所述小径部；及

大径刃部，位于所述大径部，

通过将所述立铣刀主体的与轴线垂直的横截面视角下显现的所述排屑槽的槽底的最深点沿该排屑槽的延伸方向相连而获得想象线，并将该想象线设为假想槽底线，

在从与轴线正交的径向观察所述立铣刀主体的侧面视角下，在所述假想槽底线与轴线之间形成的锐角及钝角中，将锐角的角度设为槽螺旋角，

所述槽螺旋角在所述排屑槽的轴线方向的前端部被设为0°以上，且随着从该前端部向轴线方向的基端侧逐渐变大。

2.根据权利要求1所述的成形立铣刀，其中，

所述外周刃具有至少一个以上的所述小径刃部及至少一个以上的所述大径刃部，在从与轴线正交的径向观察所述立铣刀主体的侧面视角下，在所述外周刃与轴线之间形成的锐角及钝角中，将锐角的角度设为切削刃倾角，

在所述小径刃部及所述大径刃部中，与位于轴线方向的最靠前端侧的所述大径刃部的切削刃倾角相比，与该大径刃部的轴线方向的基端侧相邻配置的所述小径刃部的切削刃倾角更大。

3.根据权利要求1或2所述的成形立铣刀，其中，

在所述立铣刀主体的与轴线垂直的横截面视角下，在与轴线正交的径向中的穿过所述外周刃的规定的径向和与该外周刃相邻的所述排屑槽的朝向所述刀具旋转方向的壁面部分之间形成的锐角及钝角中，将锐角的角度设为外周刃的径向刃倾角，

所述外周刃的径向刃倾角为0°以上且15°以下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的成形立铣刀，其中，

所述排屑槽具备：

曲线槽状的不等导程螺旋槽部，随着从轴线方向的前端向基端侧而所述槽螺旋角逐渐变大；及

直线槽状的斜刃槽部，与所述不等导程螺旋槽部的轴线方向的基端侧相连，

所述不等导程螺旋槽部的所述假想槽底线与所述斜刃槽部的所述假想槽底线彼此平滑地连接。

5.根据权利要求4所述的成形立铣刀，其中，

所述外周刃具有多个所述小径刃部，

所述排屑槽的所述不等导程螺旋槽部从轴线方向的前端部至少延伸至向轴线方向的基端侧越过多个所述小径刃部中外径最小的规定的小径刃部的位置。