切削工具以及三维层叠造形物的制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够抑制破损的切削工具、以及三维层叠造形物的制造装置。该切削工具在制造三维层叠造形物时使用，所述三维层叠造型物通过形成固化层、层叠该固化层并对层叠后的多个固化层进行切削加工而制造，所述固化层通过对材料粉末照射能量束使所述材料粉末固化而成，所述切削工具用于从留有加工余量地切削后的所述多个固化层上削去加工余量的加工，所述切削工具的特征在于，包括：柱状部；切削部，其与所述柱状部的前端连结，并具有切削用的刀刃，所述切削部的以所述柱状部的中心轴为中心的最大半径超过所述柱状部的最大半径；和径扩大部，其位于所述柱状部和所述切削部的边界，所述径扩大部的半径从所述柱状部向所述切削部连续扩大。所述径扩大部的最大半径小于所述切削部的最大半径。

A manufacturing device for cutting tools and three dimensional laminated objects

The invention provides a manufacturing device that can suppress a broken cutting tool and a three-dimensional laminated object. The cutting tool used in the manufacture of three-dimensional stacked shaped object, the three-dimensional modeling by forming a laminated curing layer, laminating the solidified layer and a plurality of solidified layer stacked after machining and manufacture, the solidified layer of powder material by irradiation energy beam so that the powder material and curing, the a cutting tool for cutting machining allowance from the left after the plurality of curing layer cut machining process, characteristics of the cutting tool is that includes a columnar part; a cutting part, and the front connecting the pillar portion, and has used the cutting blade, maximum radius the cutting part of the column of the center axis of the cylindrical part exceeds the maximum radius; and the enlargement, which is located at the boundary of the cylindrical part and the cutting part, the enlargement of the radius from the The columnar part is continuously expanded to the cutting part. The maximum radius of the diameter enlargement section is less than the maximum radius of the cutting section.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】切削工具以及三维层叠造形物的制造装置
本专利技术涉及通过层叠使材料粉末固化所得的固化层来制造三维层叠造形物时使用的切削工具、以及三维层叠造形物的制造装置。
技术介绍
已知一种三维层叠造形物的制造方法，其对金属粉等材料粉末照射激光等能量束，使材料粉末烧结或熔融固化而形成固化层，层叠固化层而形成三维形状，在三维形状的形成过程中实施切削加工，由此制造三维层叠造形物。以下将该制造方法称为光造型复合加工法。光造型复合加工法中，每次层叠多个固化层都进行切削加工。但是，在进行了切削加工后的固化层之上形成/层叠了新的固化层的情况下，已进行了切削加工的固化层有时会受到来自新固化层的热的影响而变形。因此，存在三维层叠造形物表面会产生凹凸这样的问题。因此，现有的光造型复合加工法中，在切削加工时，留有比希望的形状稍大的加工余量进行加工，并对不受来自新固化层的热的影响的、若干下层的固化层进行精加工以做成希望的形状。通过该方法能抑制三维层叠造形物表面凹凸的产生。专利文献1记载了现有的光造型复合加工法的例子。先行技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-204828号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题光造型复合加工法中，制造过程中的造形物埋没在材料粉末中，因此，进行切削加工的切削机配置在造形物的上方。精加工需要留出上层固化层的加工余量的同时对下层固化层的加工余量进行切削。因此，精加工用的切削工具呈在柱状部的下端连结着切削部的形状，其中，切削部具有与柱状部的侧面相比横向突出的形状。精加工时存在容易对与造形物接触的切削部形成负荷、工具易破损的问题。例如，在圆柱部与切削部的边界发生破损。工具破损的情况下，更换工具费时费力，另外，三维层叠造形物的制造成本也会上升。本专利技术鉴于这样的情况而作出，其目的在于提供能够抑制破损的切削工具、以及三维层叠造形物的制造装置。用于解决课题的手段本专利技术的切削工具，在制造三维层叠造形物时使用，所述三维层叠造型物通过形成固化层、层叠该固化层并对层叠后的多个固化层进行切削加工而制造，所述固化层通过对材料粉末照射能量束使所述材料粉末固化而成，所述切削工具用于从留有加工余量地切削后的所述多个固化层上削去加工余量的加工，所述切削工具的特征在于，包括：柱状部；切削部，其与所述柱状部的前端连结，并具有切削用的刀刃，所述切削部的以所述柱状部的中心轴为中心的最大半径超过所述柱状部的最大半径；和径扩大部，其位于所述柱状部和所述切削部的边界，所述径扩大部的半径从所述柱状部向所述切削部连续扩大，所述径扩大部的最大半径小于所述切削部的最大半径。本专利技术的切削工具，其特征在于，包含所述柱状部的中心轴的所述径扩大部的截面中的、与所述中心轴的距离大于规定值的部分的截面积小于所述径扩大部的最大半径与所述切削部的最大半径一致时的截面积的十六分之一，所述规定值为所述切削部的最大半径减去要削去所述加工余量的厚度的值所得的值。本专利技术的切削工具，其特征在于，所述切削部的最大半径减去所述径扩大部的最大半径所得的值超过要削去所述加工余量的厚度的值。本专利技术的切削工具，其特征在于，所述切削部的最大半径减去所述径扩大部的最大半径所得的值超过0.025mm。本专利技术的切削工具，其特征在于，所述切削部的最大半径减去所述径扩大部的最大半径所得的值超过0.035mm。本专利技术的三维层叠造形物的制造装置，其通过形成固化层、层叠该固化层并对层叠后的多个固化层进行切削加工来制造三维层叠造形物，所述固化层通过对材料粉末照射能量束使所述材料粉末固化而成，所述三维层叠造形物的制造装置的特征在于，包括本专利技术的切削工具。在本专利技术中，用光造型复合加工法制造三维层叠造形物的制造装置包括切削工具，该切削工具用于削去留在固化层上的加工余量的精加工。切削工具包括柱状部和与柱状部的前端连结的切削部。切削部的最大半径比柱状部的最大半径大。在柱状部与切削部的边界，设有半径从柱状部向切削部连续扩大的径扩大部。径扩大部的最大半径小于切削部的最大半径。在进行精加工时，径扩大部与加工余量相干涉的部分的大小比从前小。因此，加工时切削工具上的负荷被减轻。另外，在本专利技术中，在包含柱状部的中心轴的径扩大部的截面中的、与中心轴的距离大于规定值的部分的截面积，与径扩大部的最大半径与切削部的最大半径一致的现有切削工具的截面积相比，不足十六分之一，所述规定值为切削部的最大半径减去要削去加工余量的厚度的值所得的值，在加工时径扩大部与加工余量相干涉的部分的大小变得足够小，切削工具上的负荷更为减轻。另外，在本专利技术中，切削部的最大半径减去径扩大部的最大半径所得的值超过加工余量的厚度。在加工时径扩大部不再与加工余量相干涉，切削工具上的负荷进一步被减轻。另外，在本专利技术中，切削部的最大半径减去径扩大部的最大半径所得的值超过0.025mm。在这种条件下，柱状部的最大半径与切削部的最大半径的差为0.05mm，当加工余量的厚度为0.035mm时，在加工时径扩大部与加工余量相干涉的部分的截面积与现有切削工具的截面积相比，不足十六分之一。因此，在加工时切削工具上的负荷被减轻。另外，切削部的最大半径减去径扩大部的最大半径所得的值超过0.035mm。在这种条件下，当加工余量的厚度为0.035mm时，在加工时径扩大部与不再与加工余量相干涉。因此，在加工时切削工具上的负荷被减轻。专利技术效果在本专利技术中，在加工时切削工具上的负荷被减轻，切削工具的破损得到抑制。因此，本专利技术具有以下良好的效果，即更换切削工具的劳力和时间减少，三维层叠造形物的制造成本也得到抑制，等等。附图说明图1是表示三维层叠造形物的制造装置的结构的示意部分剖视图。图2是表示光造型复合加工法的工序的示意部分剖视图。图3是表示光造型复合加工法的工序的示意部分剖视图。图4是表示光造型复合加工法的工序的示意部分剖视图。图5是表示光造型复合加工法的工序的示意部分剖视图。图6是表示接受切削加工前的多个造型层的状态的示意剖视图。图7是表示留有加工余量地切削造型层的加工的示意剖视图。图8是表示精加工的示意剖视图。图9是表示本实施方式的第一切削工具的示意正视图。图10是示意表示现有的第一切削工具的部分正视图。图11是将第一切削工具在精加工时与造型层接触的部分放大后的示意剖视图。图12是表示干涉加工余量的径扩大部的截面的示意图。图13是总结了第一切削工具的形状与耐久性的关系的图表。具体实施方式以下基于表示本专利技术的实施方式的附图具体说明本专利技术。图1是表示三维层叠造形物的制造装置4的结构的示意部分剖视图。制造装置4实施光造型复合加工法，即，对金属粉末(材料粉末)照射激光(能量束)，使金属粉末烧结而形成固化层，通过层叠固化层形成三维形状，在三维形状的形成过程中实施切削加工。制造装置4包括：可一边保持造形物一边升降的升降台42；将金属粉末5涂布在升降台42上的刮刀43；用于向升降台42上的金属粉末5照射激光的激光源44；和对造形物进行切削加工的切削机3。激光源44使用了光纤激光等能有效地加热金属粉末5的激光。制造装置4还包括使激光反射的镜子45和使激光会聚的透镜46。通过活动镜子45，激光向金属粉末5照射的位置得以调整。图1中，用箭头示出了激光。制造装置4除了镜子45和透镜46以外还可以包括用于调整激光照射位置的光学系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切削工具，在制造三维层叠造形物时使用，所述三维层叠造型物通过形成固化层、层叠该固化层并对层叠后的多个固化层进行切削加工而制造，所述固化层通过对材料粉末照射能量束使所述材料粉末固化而成，所述切削工具用于从留有加工余量地切削后的所述多个固化层上削去加工余量的加工，所述切削工具的特征在于，包括：柱状部；切削部，其与所述柱状部的前端连结，并具有切削用的刀刃，所述切削部的以所述柱状部的中心轴为中心的最大半径超过所述柱状部的最大半径；和径扩大部，其位于所述柱状部和所述切削部的边界，所述径扩大部的半径从所述柱状部向所述切削部连续扩大，所述径扩大部的最大半径小于所述切削部的最大半径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种切削工具，在制造三维层叠造形物时使用，所述三维层叠造型物通过形成固化层、层叠该固化层并对层叠后的多个固化层进行切削加工而制造，所述固化层通过对材料粉末照射能量束使所述材料粉末固化而成，所述切削工具用于从留有加工余量地切削后的所述多个固化层上削去加工余量的加工，所述切削工具的特征在于，包括：柱状部；切削部，其与所述柱状部的前端连结，并具有切削用的刀刃，所述切削部的以所述柱状部的中心轴为中心的最大半径超过所述柱状部的最大半径；和径扩大部，其位于所述柱状部和所述切削部的边界，所述径扩大部的半径从所述柱状部向所述切削部连续扩大，所述径扩大部的最大半径小于所述切削部的最大半径。2.根据权利要求1所述的切削工具，其特征在于，包含所述柱状部的中心轴的所述径扩大部的截面中的、与所述中心轴的距离大于规定值的部分的截面积小于所述径扩大部的最大半径与...

【专利技术属性】
技术研发人员：森本一穗，广田敦司，石黑博文，
申请(专利权)人：株式会社OPM实验室，
类型：发明
国别省市：日本,JP