阅读说明：本技术 切削刀具和用于制造切削刀具的方法 (Cutting tool and method for manufacturing a cutting tool ) 是由 平野力 久木野晓 于 2018-05-18 设计创作，主要内容包括：根据本发明的实施例的切削刀具设置有：前刀面；与前刀面相接的后刀面；以及由前刀面与后刀面之间的棱线形成的切削刃。在切削刀具的内部设置有冷却剂流路。冷却剂流路的一个端部在后刀面中开口,并且形成冷却剂喷出口。后刀面设有从冷却剂喷出口朝向切削刃延伸的冷却剂引导槽,冷却剂引导槽的基端部连接至冷却剂喷出口,并且冷却剂引导槽的前端部布置在相对于基端部更靠近切削刃的位置处。(A cutting tool according to an embodiment of the present invention is provided with: a rake face; a rear cutter face connected with the front cutter face; and a cutting edge formed by a ridge between the rake face and the flank face. A coolant flow path is provided inside the cutting tool. One end portion of the coolant flow path is opened in the flank face, and forms a coolant ejection port. The flank face is provided with a coolant guiding groove extending from the coolant ejection port toward the cutting edge, a base end portion of the coolant guiding groove is connected to the coolant ejection port, and a tip end portion of the coolant guiding groove is arranged at a position closer to the cutting edge with respect to the base end portion.)

切削刀具和用于制造切削刀具的方法

技术领域

本公开涉及切削刀具和用于制造切削刀具的方法。本申请要求基于2017年7月19日提交的日本专利申请No.2017-140115的优先权，该日本专利申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

传统上，已知有日本专利公开No.2016-190275(专利文献1)描述的切削刀具。在专利文献1中所描述的切削刀具的后刀面中，形成有冷却剂保持部。冷却剂保持部由在后刀面中形成的多个槽和多个肋构成。

专利文献1中所描述的切削刀具被附接至工具主体。在工具主体的内部，形成有用于供应冷却剂的路径。该路径在工具主体的表面中开口，从而形成冷却剂供应孔。从冷却剂供应孔送出的冷却剂的一部分被喷射到专利文献1中所描述的切削刀具的后刀面上，并因此被供应到冷却剂保持部。

引用列表

专利文献

PTL 1：日本专利公开No.2016-190275

发明内容

根据本发明的一个实施例的切削刀具包括：前刀面；与所述前刀面相接的后刀面；以及由所述前刀面与所述后刀面之间的棱线构成的切削刃。在所述切削刀具的内部设置有冷却剂流路。所述冷却剂流路的一个端部在所述后刀面中开口，以形成冷却剂喷出口。所述后刀面设有从所述冷却剂喷出口朝向所述切削刃延伸的冷却剂引导槽，所述冷却剂引导槽的基端部连接至所述冷却剂喷出口，并且所述冷却剂引导槽的前端部布置在相对于所述基端部更靠近所述切削刃的位置处。

根据本发明的一个实施例的用于制造切削刀具的方法是用于制造上述切削刀具的方法。根据本公开的一个实施例的用于制造切削刀具的方法包括：准备用于所述切削刀具的成形体；在所述成形体中形成所述前刀面、所述后刀面和所述切削刃；在所述成形体的内部形成所述冷却剂流路，并在所述后刀面中形成所述冷却剂喷出口；以及在所述后刀面中形成所述冷却剂引导槽。

附图说明

图1是根据实施例的切削刀具的透视图。

图2是沿着图1中的II-II截取的截面图。

图3是沿着图1中的III-III截取的截面图。

图4是示出用于制造根据实施例的切削刀具的方法的流程图。

图5是示出用于制造根据实施例的切削刀具的另一示例性方法的流程图。

图6是使用根据实施例的切削刀具进行切削的示意图。

图7是图6中的区域VII的放大图。

具体实施方式

[本发明要解决的问题]

在专利文献1中所描述的切削刀具中，在工具主体的表面中开口的冷却剂供应孔布置在远离形成在切削刀具中的冷却剂保持部的位置。特别地，当在切削刀具与工具主体之间布置有板时，冷却剂供应孔进一步远离冷却剂保持部。此外，当使用专利文献1中所描述的切削刀具来切削工件时，切削刀具的后刀面与工件彼此紧密接触，或者两者之间的间隔非常小。因此，在专利文献1中所描述的切削工具中，从冷却剂供应孔送出的冷却剂中的大部分都被工件阻挡，实际上冷却剂中的非常少的一部分被供应到冷却剂保持部。结果，在专利文献1中所描述的切削刀具中，为了充分冷却和润滑切削刃，仍然存在着改进的空间。

鉴于现有技术的上述问题做出了本发明。更具体地，本发明提供：一种与现有技术相比能够将冷却剂更可靠地供应到切削刃附近的切削刀具；以及一种用于制造这种切削刀具的方法。

[本发明的有益效果]

根据本发明的一个实施例的切削刀具，能够将冷却剂更可靠地供应到切削刃附近。根据本发明的一个实施例的用于制造切削刀具的方法，可以获得一种能够将冷却剂更可靠地供应到切削刃附近的切削刀具。

[实施例的描述]

首先，列出并描述本发明的实施例。

(1)根据本发明的一个实施例的切削刀具包括：前刀面；与所述前刀面相接的后刀面；以及由所述前刀面与所述后刀面之间的棱线构成的切削刃。在所述切削刀具的内部设置有冷却剂流路。所述冷却剂流路的一个端部在所述后刀面中开口，以形成冷却剂喷出口。所述后刀面设有从所述冷却剂喷出口朝向所述切削刃延伸的冷却剂引导槽，所述冷却剂引导槽的基端部连接至所述冷却剂喷出口，并且所述冷却剂引导槽的前端部布置在相对于所述基端部更靠近所述切削刃的位置处。

在根据第(1)项的切削刀具中，即使当后刀面和工件彼此紧密接触时，在冷却剂引导槽与工件之间也确保了冷却剂流动通过的路径。因此，在根据第(1)项的切削刀具中，能够将冷却剂更可靠地供应到切削刃附近。

(2)在根据第(1)项的切削刀具中，在与所述前刀面平行的截面中所述冷却剂引导槽的截面面积可以从所述基端部朝向所述前端部是变小的。

在根据第(2)项的切削刀具中，冷却剂引导槽的截面面积在切削刃侧较小，从而抑制了切削刀具在切削刃附近的强度的降低。在根据第(2)项的切削刀具中，随着冷却剂引导槽的截面面积变小，冷却剂被推出到切削刃附近。因此，根据第(2)项的切削刀具，能够在抑制切削刀具在切削刃附近的强度的降低的同时，将冷却剂更可靠地供应到切削刃附近。

(3)在根据第(1)项的切削刀具中，所述冷却剂引导槽可以具有0.2mm以上且2mm以下的深度。

根据第(3)项的切削刀具，能够抑制因冷却剂的表面张力的影响导致冷却剂不太容易进入冷却剂引导槽的情况。

(4)根据本发明的一个实施例的用于制造切削刀具的方法是用于制造上述切削刀具的方法。根据本发明的一个实施例的用于制造切削刀具的方法包括：准备用于所述切削刀具的成形体；在所述成形体中形成所述前刀面、所述后刀面和所述切削刃；在所述成形体的内部形成所述冷却剂流路，并在所述后刀面中形成所述冷却剂喷出口；以及在所述后刀面中形成所述冷却剂引导槽。

根据第(4)项的用于制造切削刀具的方法，可以获得一种能够将冷却剂更可靠地供应到切削刃附近的切削刀具。

[本发明的实施例的细节]

接下来，将参考附图来描述本公开的实施例。应当注意的是，附图中相同或相应的部分被赋予相同的附图标记。此外，在下面描述的实施例的至少一部分可以适当地组合。

(根据实施例的切削刀具的构造)

下面描述根据实施例的切削刀具的构造。

图1是根据实施例的切削刀具的透视图。如图1所示，根据实施例的切削刀具具有前刀面1、后刀面2和切削刃3。后刀面2与前刀面1相接。切削刃3由前刀面1与后刀面2之间的棱线构成。

根据实施例的切削刀具具有切削刃刀头10和基材20。切削刃刀头(tip)10由例如CBN(立方氮化硼)、PCD(多晶金刚石)等构成。基材20由例如硬质合金构成。切削刃3形成在切削刃刀头10处。根据实施例的切削刀具可以仅由基材20构成。应当注意的是，在这种情况下，在基材20中没有设置下述的附接部20d，并且切削刃3形成在基材20中。

基材20具有顶表面20a、背表面20b和侧表面20c。背表面20b是与顶表面20a相反的表面。侧表面20c与顶表面20a和背表面20b相接。顶表面20a是用作前刀面1的表面。侧表面20c是用作后刀面2的表面。

顶表面20a设有附接部20d。附接部20d布置在基材20的刀尖弯曲部分处。在顶表面20a中，在附接部20d处设置有在从顶表面20a朝向背表面20b的方向上的水平高度差。切削刃刀头10附接至附接部20d。切削刃刀头10例如通过钎焊被附接至附接部20d。

图2是沿着图1中的II-II截取的截面图。如图2所示，在根据实施例的切削刀具的内部设置有冷却剂流路4。冷却剂流路4连接至后刀面2。从另一观点来看，据说冷却剂流路4的一个端部在后刀面2中开口，以形成冷却剂喷出口4a。冷却剂在冷却剂流路4中流动。冷却剂流路4优选地倾斜，使得随着冷却剂流路4更靠近后刀面2，冷却剂流路4与切削刃3之间的距离是变小的。

如图1所示，在后刀面2中设置有冷却剂引导槽5。冷却剂引导槽5连接至后刀面2中的冷却剂流路4。即，冷却剂导引槽5的第二端5b(基端部)连接至冷却剂喷出口4a。冷却剂引导槽5从冷却剂流路4朝向切削刃3延伸。即，冷却剂引导槽5的第一端5a(前端部)布置在相对于第二端5b更靠近切削刃3的位置处。可以设置一个或多个冷却剂引导槽5。

图3是沿着图1中的III-III截取的截面图。III-III表示与前刀面1平行的截面。如图2所示，后刀面2在冷却剂引导槽5处是凹陷的。冷却剂引导槽5具有截面面积A。截面面积A是冷却剂引导槽5在与前刀面1平行的截面中的截面面积。截面面积A是由冷却剂引导槽5的壁表面与将冷却剂引导槽5的两端连接起来的直线围成的部分在与前刀面1平行的截面中的面积。

冷却剂引导槽5的截面面积A优选地从冷却剂流路4侧朝向切削刃3侧(从第二端5b侧朝向第一端5a侧)是变小的。冷却剂引导槽5例如在与前刀面1平行的截面中具有弯曲的截面形状。应当注意的是，冷却剂引导槽5在与前刀面1平行的截面中的截面形状不限于此。冷却剂引导槽5在与前刀面1平行的截面中例如可以具有矩形截面形状。

冷却剂引导槽5具有深度D。深度D是在与前刀面1平行的截面中冷却剂引导槽5的底部与将冷却剂引导槽5的两端连接起来的直线之间的距离。D优选地为0.2mm以上且2.0mm以下。

如图1所示，冷却剂引导槽5具有第一端5a和第二端5b。第一端5a是在切削刃3侧的端部。第二端5b是在与第一端5a相反的一侧的端部。即，第二端5b是在冷却剂流路4侧的端部。第一端5a布置成与切削刃3分开距离L。距离L是切削刃3与第一端5a之间在与切削刃3正交的方向上的距离。优选地，距离L为0.3mm以上且1.5mm以下。距离L更优选地为0.3mm以上且1.0mm以下。冷却剂引导槽5优选地延伸成使得第一端5a到达切削刃刀头10。

(用于制造根据实施例的切削刀具的方法)

下面描述用于制造根据实施例的切削刀具的方法。

图4是示出用于制造根据实施例的切削刀具的方法的流程图。如图4所示，用于制造根据实施例的切削刀具的方法包括成形体准备步骤S1、切削刃形成步骤S2、冷却剂流路形成步骤S3以及冷却剂引导槽形成步骤S4。

在成形体准备步骤S1中，准备成形体，该成形体将要通过执行切削刃形成步骤S2、冷却剂流路形成步骤S3和冷却剂引导槽形成步骤S4而用作根据实施例的切削刀具。成形体具有第一部分和第二部分。第一部分是将要通过执行切削刃形成步骤S2、冷却剂流路形成步骤S3和冷却剂引导槽形成步骤S4而用作切削刃刀头10的部分。第二部分是将要通过执行切削刃形成步骤S2、冷却剂流路形成步骤S3和冷却剂引导槽形成步骤S4而用作基材20的部分。第一部分通过对CBN粉末、PCD粉末等进行烧结来准备。第二部分通过对WC(碳化钨)和粘结剂(诸如Co(钴))的混合物进行烧结来准备。通过借助于钎焊等将第一部分和第二部分彼此固定而获得成形体。

在切削刃形成步骤S2中，在成形体准备步骤S1中所准备的成形体的表面形成前刀面1和后刀面2。结果，在切削刃形成步骤S2中形成切削刃3。在切削刃形成步骤S2中，例如，通过对成形体的表面进行抛光来形成前刀面1、后刀面2和切削刃3。

在冷却剂流路形成步骤S3中，在成形体准备步骤S1中所准备的成形体的内部形成冷却剂流路4。在冷却剂流路形成步骤S3中，例如，通过对成形体进行钻孔来形成冷却剂流路4。

在冷却剂引导槽形成步骤S4中，在成形体准备步骤S1中所准备的成形体中形成冷却剂引导槽5。例如，通过向后刀面2(或者成形体的将通过执行切削刃形成步骤S2而用作后刀面2的表面)发射激光以去除成形体的一部分来形成冷却剂引导槽5。

在以上描述中，切削刃形成步骤S2、冷却剂流路形成步骤S3和冷却剂引导槽形成步骤S4可以以任何顺序执行。例如，可以在执行冷却剂流路形成步骤S3之后执行冷却剂引导槽形成步骤S4，然后可以执行切削刃形成步骤S2。作为替代方案，可以在冷却剂流路形成步骤S3之后执行切削刃形成步骤S2，然后可以执行冷却剂引导槽形成步骤S4。

图5是示出用于制造根据实施例的切削刀具的另一示例性方法的流程图。如图5所示，用于制造根据实施例的切削刀具的方法包括成形体准备步骤S11、切削刃形成步骤S2和冷却剂引导槽形成步骤S4。在成形体准备步骤S11中，准备设置有冷却剂流路4的成形体。换句话说，当准备成形体时，可以同时形成冷却剂流路4(形成冷却剂流路4的步骤可以被包括在准备成形体的步骤中)。

(根据实施例的切削刀具的效果)

下面描述根据实施例的切削刀具的效果。

图6是使用根据实施例的切削刀具进行切削的示意图。如图6所示，在使用实施例的切削刀具进行切削时，工件W与后刀面2彼此紧密接触。因此，从根据实施例的切削刀具的外部供应的冷却剂不太容易到达切削刃3附近。

图7是图6中的区域VII的放大图。如图6所示，在根据实施例的切削刀具中，冷却剂引导槽5设置在后刀面2中。由于后刀面2在冷却剂引导槽5处是凹陷的，所以即使当后刀面2与工件W彼此紧密接触时，在工件W和冷却剂引导槽5之间也存在空间。如上所述，冷却剂引导槽5在后刀面2中连接至冷却剂流路4。此外，如上所述，冷却剂引导槽5从冷却剂流路4朝向切削刃3延伸。因此，在根据实施例的切削刀具中，流过冷却剂流路4的冷却剂经由由工件W和冷却剂引导槽5限定的空间被更可靠地供应到切削刃3附近。

在形成有冷却剂引导槽5的部分中，根据实施例的切削刀具的厚度减小，因此导致强度降低。由于在切削过程中切削力施加到切削刃附近，所以切削刃附近的强度对切削刀具的耐久性具有大的影响。

在根据实施例的切削刀具中，当截面面积A从冷却剂流路4侧朝向切削刃3侧是变小的时，可以抑制切削刀具在靠近切削刃3侧的强度的降低。此外，在这种情况下，随着截面面积A变小，冷却剂被从冷却剂引导槽5朝向切削刃3推出。因此，在这种情况下，能够在抑制切削刀具在切削刃附近的强度的降低的同时，将冷却剂更可靠地供应到切削刃3附近。

当冷却剂引导槽5的深度过小时，由于冷却剂的表面张力，冷却剂可能变得不太容易进入冷却剂引导槽5。在根据实施例的切削刀具中，当深度D为0.2mm以上且2.0mm以下时，可以抑制因冷却剂的表面张力的影响导致冷却剂不太容易进入冷却剂引导槽5的情况。

在根据实施例的切削工具中，当冷却剂流路4设置在后刀面2中并且是倾斜的以在冷却剂流路4和切削刃3之间获得较小距离时，流过冷却剂流路4的冷却剂易于在切削过程中流入工件W与冷却剂引导槽5之间。因此，在这种情况下，冷却剂易于更可靠地供应到切削刃3附近。

本文公开的实施例在任何方面都是说明性的而非限制性的。本公开的范围是由权利要求的条款而不是上述实施例限定的，并且旨在包括与权利要求的条款等效的范围和含义内的任何修改。

附图标记列表

1：前刀面；2：后刀面；3：切削刃；4：冷却剂流路；4a：冷却剂喷出口；5：冷却剂引导槽；5a：第一端；5b：第二端；10：切削刃刀头；20：基材；20a：顶表面；20b：背表面；20c：侧表面；20d：附接部；A：截面面积；D：深度；L：距离；S1：成形体准备步骤；S11：成形体准备步骤；S2：切削刃形成步骤；S3：冷却剂流路形成步骤；S4：冷却剂引导槽形成步骤；W：工件。