球头立铣刀制造技术

本发明专利技术提供一种球头立铣刀，其能够以比较大的切削深度进行切削，工具前端的形状不会偏离球形状，并能够减少切削残留。本发明专利技术的球头立铣刀(1)在绕轴线x旋转的工具前端部(2)的球形状部(21)，避开前端旋转中心部分形成有圆弧状球头刃(52)，并且，在前端旋转中心部分具有十点平均粗糙度Rz≥10μm的表面粗糙度，通过该表面的凹凸对被切削材料进行磨削加工的球面状磨削实施面(6)以无高低差的方式与球头刃(52)的后刀面(7)连接而形成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于铣削加工精密模具等的小径的球头立铣刀及其制造方法。
技术介绍
作为冲压模具等的三维曲面的精加工用立铣刀，使用的是由金刚石烧结体(PCD)或cBN烧结体等硬质材料形成的小型的球头立铣刀。然而，根据加工条件，在通过球头立铣刀进行加工的槽中，以等间距产生因切削残留而引起的凸形形状，因此存在需要进行后期处理工序以获得高度平滑的加工面的问题。相对于球头立铣刀的进给速度，若其转速(各速度)相对越慢，则该因切削残留而引起的凸形形状越大，在加工槽的逆铣侧几乎不出现，而在顺铣侧产生较大。并且，在切屑刃部的转速小的球头立铣刀的前端中心附近(槽的中心附近)明显地出现。于是，为抑制这种因切削残留而引起的凸形形状，在专利文献1中，使容易产生切削残留的球头立铣刀的前端旋转中心附近的形状为平坦，以减少产生切削残留。另外，如专利文献2所记载，若为无切削刃且对球头立铣刀的整个表面仅赋予微细凹凸的球头立铣刀，则不会产生切削残留。专利文献1：日本专利公告平8-25086号公报专利文献2：日本专利公开2008-49428号公报然而，在专利文献1所记载的球头立铣刀中，由于立铣刀的前端旋转中心附近形成为平坦，因此不同于球形状。因此，存在NC加工编程困难等实用上的问题。并且，专利文献2所记载的球头立铣刀中没有切削刃，因此被限定于以小的切削深度进行使用的情况，即被限定于切削深度较浅的最终精加工的用途。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种球头立铣刀，其能够以较大的切削深度进行切削，并且工具前端形状不会偏离球形状，而能够减少切削残留。本专利技术的球头立铣刀的特征在于，在绕轴线旋转的工具前端部的球形状部，避开前端旋转中心部形成有圆弧状球头刃，并且，在所述前端中心部分具有十点平均粗糙度Rz≥10μm的表面粗糙度，通过该表面凹凸对被切削材料进行磨削加工的球面状磨削实施面以无高低差的方式与所述球头刃的后刀面连接而形成。通过在球头立铣刀的前端部分形成球面状磨削实施面，因槽中心附近的切削残留而引起的凸形形状消失，能够形成平滑的加工面。并且，因为具有球头刃，所以能够以与一般的球头立铣刀相同的较深的切削深度(ap)进行切削，其结果，可进行高效率的精加工。并且，若磨削实施面的十点平均粗糙度Rz为10μm以上，则能够防止由切屑引起的磨削实施面的堵塞。另外，虽然并未设定十点平均粗糙度Rz的上限，但是若十点平均粗糙度Rz设定得较大，则磨削实施面的磨耗会加快，因此可考虑最大极限为数十μm左右。并且，本专利技术的球头立铣刀也可以构成为，在所述工具前端部的外周具有与所述球头刃连续的侧刃。在本专利技术的球头立铣刀中，所述磨削实施面形成为自工具前端沿轴线方向的高度在所述工具直径D的10％以下的范围内即可。当切削深度ap为工具直径D的约15％以下的情况下，将形成磨削实施面的高度范围设为工具直径D的10％左右，从而能够充分地发挥抑制切削残留的功能。在本专利技术的球头立铣刀中，所述工具直径D为3mm以下即可。本专利技术的立铣刀以精加工用的用途进行使用，因此能够适用于工具直径D为3mm以下的球头立铣刀。另一方面，当工具直径D超过3mm的情况下，大多以进给速度或切削深度ap更大的切削条件(中～粗加工)的用途而被使用，为确保切屑的排出性，设成具有较宽的前刀面的切削刃(中心槽)的形状更为有利。根据本专利技术，通过在球头立铣刀的前端部分形成球面状磨削实施面，工具前端形状不会偏离球形状，并能够以比较大的切削深度进行切削，因此能够减少切削残留。附图说明图1为表示本专利技术所涉及的球头立铣刀的一种实施方式的球头立铣刀的工具前端部的立体图。图2为球头立铣刀的概要图。图3为说明图1所示的球头立铣刀的工具前端部的图，(a)为从轴线方向观察的图，(b)为侧视图。图4为说明图1所示的球头立铣刀的工具前端部的各尺寸的示意图。图5为说明使用实施例的球头立铣刀的槽加工的图。图6为说明使用现有例的球头立铣刀的槽加工的图。图7表示使用磨削实施面的高度Gh为0mm的球头立铣刀的槽加工模拟实验结果的加工槽的形状。图8表示使用磨削实施面的高度Gh为0.01mm的球头立铣刀的槽加工模拟实验结果的加工槽的形状。图9表示使用磨削实施面的高度Gh为0.03mm的球头立铣刀的槽加工模拟实验结果的加工槽的形状。符号说明1-球头立铣刀，2-工具前端部，3-工具基端部，5-切削刃部，6-磨削实施面7-后刀面，10-被切削材料，11-槽，12-凸形形状，20-球头立铣刀，21-球形状部，51-侧刃，52-球头刃。具体实施方式以下，参考附图，对本专利技术所涉及的球头立铣刀的一种实施方式进行说明。如图2所示，本实施方式的球头立铣刀1具有如下结构，形成为以轴线x为中心的大致圆柱状，并且在形成有切削刃5的工具前端部2上接合有形成圆柱状刀柄部的工具基端部3。并且，工具前端部2由cBN烧结体或金刚石烧结体等硬质材料形成，工具基端部3由硬质合金形成。并且，该球头立铣刀1以精加工用的用途而被使用，适用于工具前端部2的工具直径D为3mm以下的球头立铣刀。另外，当工具直径D超过3mm的情况下，大多以进给速度或切削深度ap更大的切削条件(中～粗加工)的用途而被使用，为确保切屑的排出性，设置成具有较宽前刀面的切屑刃(中心槽)的形状更为有利。如图1及图3所示，在球头立铣刀1的工具前端部2，以轴线x为中心点对称的方式，形成有由配置于外周的侧刃51和配置于该工具前端部2的前端侧的圆弧状球头刃52构成的至少一对切削刃部5，在工具前端部2的球形状部21上，避开前端旋转中心部分形成有球头刃52，并且，在前端旋转中心部分形成有具有十点平均粗糙度Rz≥10μm的表面粗糙度的球面状磨削实施面6。磨削实施面6通过其表面的凹凸而发挥如砂轮那样的作用，并对被切削材料进行磨削加工。并且，切削刃部5的后刀面7与磨削实施面6平滑地连接而形成，后刀面7也以十点平均粗糙度Rz≥10μm的表面粗糙度形成。另外，图1及图3所示的球头立铣刀1的工具前端部2，构成一对切削刃部5以轴线x为中心点对称的方式形成有3组的6刃球头立铣刀。并且，如图4所示，磨削实施面6形成为自工具前端沿轴线x方向的高度Gh在工具直径D的10％以下的范围内。当切削深度ap为工具直径D的约15％以下的情况下，将形成有磨削实施面6的高度范围设为工具直径D的10％左右，从而能够充分地发挥抑制切削残留的功能。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球头立铣刀，其特征在于，在绕轴线旋转的工具前端部的球形状部，避开前端旋转中心部分形成有圆弧状球头刃，并且，在所述前端旋转中心部分具有十点平均粗糙度Rz≥10μm的表面粗糙度，通过该表面的凹凸对被切削材料进行磨削加工的球面状磨削实施面以无高低差的方式与所述球头刃的后刀面连接而形成。

【技术特征摘要】
2013.08.29 JP 2013-1778571.一种球头立铣刀，其特征在于，
在绕轴线旋转的工具前端部的球形状部，避开前端旋转中心部分形成有圆弧状球
头刃，并且，在所述前端旋转中心部分具有十点平均粗糙度Rz≥10μm的表面粗糙度，
通过该表面的凹凸对被切削材料进行磨削加工的球面状磨削实施面以无高低差的方式
与所述球头...

【专利技术属性】
技术研发人员：久保拓矢，日向野哲，高桥正训，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP