专利名称：铰刀的制作方法
技术领域：
本发明涉及铰刀，特别涉及具备1个切削刃的铰刀。
背景技术：
具有1个切削刃的铰刀一般在孔加工中受到一定方向的负荷，所以具备用来承受该一定方向的负荷的导向块。该铰刀通过该导向块的外周面接触在加工孔的内周面上而在加工中相对于该加工孔被支承。通过导向块的向加工孔的滑动接触带来的磨光作用，实现加工孔的内周面的表面粗糙度的改善。但是，在这样的铰刀中，一般来说导向块的外周面与加工孔的内周面的接触面积较大、两者的滑动接触阻力(磨光转矩)增加。这能够带来加工孔的内面的加工精度的下降。专利文献1公开了进行设计以提高加工孔的精度的具备1个刃的工具。专利文献 1的工具在刃部具备切削刃、在旋转方向上形成在该切削刃的后方的1个大致圆弧状的垫块部、和切屑排出用槽。并且，在该1个垫块部上，通过将该垫块部的圆弧面的一部分切除而形成在长度方向上延伸的多个槽。专利文献1 特开2004 - 66391号公报。
发明内容
在上述专利文献1的工具中，1个垫块部在工具的旋转方向上位于切削刃的紧接着的后方，并且形成为使其在连续的范围中延伸。在使用该工具对工件进行孔加工的情况下，特别在工件具有高弹性的情况下，该垫块部有将加工孔向径向外侧压扩的情况。在垫块部将孔压扩的情况下，结果得到的加工孔的内径有可能比希望的大小小。垫块部将孔压扩阻碍通过该工具的孔加工，能够带来加工孔的内面的加工精度的下降。本发明是为了解决上述问题而做出的，目的是提供一种能够提高加工孔的精度的铰刀。本发明提供一种铰刀，是具有中心轴线并且在位于前端侧的刃部上具有1个切削刃的铰刀，在刃部的周围具备相互离开配置的至少3个导向块；至少3个导向块分别大致平行于中心轴线而延伸；至少3个导向块中的第1导向块形成为，使其相对于1个切削刃向大致相反侧突出；至少3个导向块中的第2导向块位于刃部的外周面中的第1导向块与1个切削刃之间的两个朝向相反侧的区域中的一个区域中，至少3个导向块中的第3导向块位于两个朝向相反侧的区域中的与一个区域不同的另一个区域中。优选的是，当将铰刀相对于工件绕中心轴线进行相对旋转运动的方向决定为旋转方向时，以切削刃为基准，第2导向块位于旋转方向前方侧，第3导向块位于旋转方向后方侧；当将刃部从中心轴线的前端侧观察时，第1导向块的外周面比第2导向块的外周面宽、 并且比第3导向块的外周面宽。优选的是，当将包含中心轴线并且通过切削刃的角而延伸的平面定义为第1平面时，第1平面与上述第1导向块交叉。
优选的是，当将由中心轴线划定范围并且通过切削刃的角的半平面定义为基准半平面时，定义为由中心轴线划定范围并且通过第1导向块的外周面的圆周方向的中点的半平面与基准半平面之间的角度以该基准半平面为起点在旋转方向前方侧是180°以上 230°以下。优选的是，第1导向块的外周面沿着绕中心轴线通过切削刃的角而决定的圆筒面延伸；第1导向块的外周面的圆周方向的长度设定在圆筒面的圆周长度的8% 15%的范围中。优选的是，当将包含中心轴线并且通过切削刃的角而延伸的平面定义为第1平面、并且将包括中心轴线并与第1平面正交而延伸的平面定义为第2平面时，第2平面与第 2导向块不交叉。优选的是，当将由中心轴线划定范围并且通过切削刃的角的半平面定义为基准半平面时，定义为由中心轴线划定范围并且通过第2导向块的外周面的圆周方向的中点的半平面与基准半平面之间的角度以该基准半平面为起点在旋转方向前方侧、是70°以上 130°以下。优选的是，第2导向块的外周面沿着绕中心轴线通过切削刃的角而决定的圆筒面延伸；第2导向块的外周面的圆周方向的长度设定在圆筒面的圆周长度的0. 8% 6%的范围中。优选的是，当将包含中心轴线并且通过切削刃的角而延伸的平面定义为第1平面、并且将包括中心轴线并与第1平面正交而延伸的平面定义为第2平面时，第2平面不与第3导向块交叉。优选的是，当将由中心轴线划定范围并且通过切削刃的角的半平面定义为基准半平面时，定义为由中心轴线划定范围并且通过第3导向块的外周面的圆周方向的中点的半平面与基准半平面之间的角度以该基准半平面为起点在旋转方向前方侧是225°以上 330°以下。优选的是，第3导向块的外周面沿着绕中心轴线通过切削刃的角而决定的圆筒面延伸；第3导向块的外周面的圆周方向的长度设定在圆筒面的圆周长度的0. 8% 6%的范围中。优选的是，沿着切削刃形成有大致平行于中心轴线而延伸的槽部。
图1是有关本发明的第1实施方式的铰刀的主视图。图2是有关本发明的第1实施方式的铰刀的侧视图。图3是沿着图2的III - III线的剖视图，是仅图2的铰刀的刃部的剖视图。图4是有关本发明的第2实施方式的铰刀的主视图。图5是有关本发明的第2实施方式的铰刀的侧视图。图6是沿着图5的VI — VI线的剖视图，是仅图5的铰刀的刃部的剖视图。图7是有关本发明的第2实施方式的铰刀的立体图。图8是有关本发明的第2实施方式的铰刀的另一立体图。图9是有关本发明的第3实施方式的铰刀的刃部的剖视图，是相当于图3或图6
5的图。图10是有关本发明的第4实施方式的铰刀的刃部的剖视图，是相当于图3或图6 的图。图11是有关本发明的第5实施方式的铰刀的刃部的剖视图，是相当于图3或图6 的图。图12是作为比较对象的以往的铰刀的主视图。图13是图12的铰刀的侧视图。图14是沿着图13的XIV — XIV线的剖视图，是仅图13的铰刀的刃部的剖视图。
具体实施例方式以下，基于实施方式说明有关本发明的铰刀。首先，说明有关第1实施方式的铰刀。在图1 图3中表示有关第1实施方式的铰刀10。铰刀10是大致棒状，具有中心轴线A。中心轴线A从铰刀10的前端侧向基端侧通过而延伸。特别是，这里铰刀10的外形是大致圆筒形或大致圆棒状。铰刀10的中心轴线A在切削加工中可以成为铰刀的旋转轴线。铰刀10具备设在其前端部的刃部14、设在其后端部的柄部16、和设在刃部14与柄部16之间的颈部18。刃部14、颈部18及柄部16从前端侧起依次位于铰刀10上。颈部 18比刃部14及柄部16稍细。铰刀10在刃部14中具有1个切削刃20。将这样的铰刀称作单片刃铰刀。在刃部 14上还形成有凹部或槽部22。槽部22沿着切削刃20形成。具体而言，当将在切削加工中铰刀10相对于工件绕中心轴线A相对旋转运动的方向决定为旋转方向K时，槽部22沿着切削刃20形成，以在切削刃20的旋转方向K侧前方形成空间。此外，槽部22形成为，使其大致平行于铰刀10的中心轴线A从刃部14的前端侧延伸到基端侧。对槽部22赋予形状， 以使通过铰刀10进行的切削加工产生的切屑的流出变得良好。因而，槽部22可以作为切屑排出用槽发挥功能。这里，决定槽部22的第1壁面2 与第2壁面22b之间的角度是钝铰刀10的切削刃20由作为主切削刃的切入切削刃20a、作为副切削刃的外周切削刃20b、以及角20c形成。切入切削刃20a经由角20c连接在外周切削刃20b上。S卩，切入切削刃20a、外周切削刃20b、和角20c部分的刃连续构成1个切削刃20。具有切入切削刃20a、外周切削刃20b及角20c的切削刃20可以用于将预先加工形成的下孔的内周面切削。特别是，铰刀10构成为，使其适合于精加工。从外周切削刃20b 延伸的外周面2 处于具有第1壁面22a的壁部M上，没有被赋予后角，所以作为接触在加工孔的内周面上的圆筒边缘发挥功能。另外，从外周切削刃20b延伸的外周面2 在被赋予了后角的情况下，可以作为不接触在加工孔的内周面上的外周后隙面发挥功能。进而，刃部14具备3个导向块观、30、32。在刃部14的除了壁部M及槽部22以外的部分上，相互离开而形成有3个导向块观、30、32。3个导向块观、30、32是在径向上与工件接触的部分，这些导向块及切削刃以外的刃部14的部分向径向内侧退让而形成。3个导向块观、30、32分别在刃部14的前端部与基端部之间没有缝隙地延伸，以使其在大致平行于中心轴线A的方向上延伸。各导向块具有沿圆周方向延伸的外周面、和从该外周面向刃部14的内方延伸的径向面。这些各导向块的外周面及径向面包含在刃部14的外周面14a中。各导向块的径向面相对于外周面14a的周面14b倾斜而延伸。设计导向块观、30、32的各自的形状，以使这些导向块观、30、32的各自的外周面沿着决定为绕中心轴线A通过角20c的虚拟的圆筒面B延伸(参照图1及图3)。因而，作为 3个导向块的第1 第3导向块观、30、32的外周面具有与圆筒面B大致重合的曲线形状 (圆弧形状)。但是，在表面上具有圆筒面B的圆筒的中心轴线与上述中心轴线A—致。另外，3个导向块分别在这里设计为，使其在中心轴线A的方向上、随着从前端侧到基端侧而宽度实质上不变化。3个导向块中的第1导向块观形成为，使其相对于切削刃20向大致相反侧突出。 第2导向块30位于刃部14的外周面14a中的第1导向块观与1个切削刃20之间的两个朝向相反侧的区域中的一个区域(第1区域)14c中。相对于此，第3导向块32位于这两个朝向相反侧的区域中的与第1区域14c不同的另一个区域(第2区域)14d中。第1区域 14c及第2区域14d是相互相反朝向，所以第2导向块30和第3导向块32位于大致相反侧。进而，如果使用在切削加工时铰刀10相对于工件进行相对旋转运动的方向即上述旋转方向K说明第2导向块30及第3导向块32的位置关系，则以切削刃20为基准，第2导向块30位于旋转方向K前方侧，第3导向块32位于旋转方向K后方侧。这里，如图1所示，当在中心轴线A的方向上从前端侧观察铰刀10时，第1导向块 28设在包括以中心轴线A为中心相对于角20c点对称的位置的区域中。因而，当将包含中心轴线A并且通过角20c而延伸的平面定义为第1平面Sl时，第1平面Sl与第1导向块 28交叉(参照图1及图3)。另外，在本第1实施方式的铰刀10中，第1导向块观具有在中心轴线A的方向上延伸的凹部^a，以使其具有在铰刀10的圆周方向(切线方向)上相互离开的两个导向块部。即，这里，所谓第1导向块观，是指包括两个导向块部和凹部^a的部分。第1导向块观的圆周方向的位置可以使用第1导向块观的外周面28b的圆周方向的中点的位置特定。更详细地讲，第1导向块观的圆周方向的位置可以使用决定为关于刃部14正交于中心轴线A的平面(以下称作正交平面)上的、第1导向块观的外周面28b 的圆周方向的中点的位置来特定。另外，图3是铰刀10的有刃部14的1个正交平面中的剖视图。正交平面上的第1导向块观的外周面^b的圆周方向的中点当将由中心轴线A 划定范围并通过角20c的半平面定义为基准半平面fs时，以基准半平面fs为起点而处于旋转方向K前方侧。进而，设计第1导向块28，以使正交平面上的第1导向块观的外周面 ^b的圆周方向的中点位于由中心轴线A划定范围且与基准半平面fs成180°的角度的半平面、与由中心轴线A划定范围且与基准半平面fs成230°的角度的半平面之间。即，设计第1导向块观，以使定义为由中心轴线A划定范围并且通过第1导向块观的外周面的圆周方向的中点的半平面与基准半平面之间的角度以该基准半平面fs为起点或基准在旋转方向K前方侧为180°以上230°以下。在本第1实施方式的铰刀10中，包含在第1导向块观中的两个导向块部中的、处于旋转方向K后方侧的一个导向块部^a的外周面的正交平面上的圆周方向的中点四^以基准半平面fs为起点在旋转方向K前方侧、处于由中心轴线A划定范围且与基准半平面fs成180°的角度I^l的半平面fl上。即，通过一个导向块部^a的外周面的中点^a'的半平面fl与基准半平面fs以基准半平面fs为起点在旋转方向K前方侧成 180°。另一方面，处于旋转方向K前方侧的另一个导向块部^b的外周面的正交平面上的中点^b'以基准半平面fs为起点在旋转方向K前方侧、处于由中心轴线A划定范围且与基准半平面fs成220°的角度Pa2的半平面f2上。即，通过另一个导向块部^b的外周面的中点^b'的半平面f2与基准半平面fs以基准半平面fs为起点在旋转方向K前方侧成 220°。此外，正交平面上的、导向块部^a的外周面的圆周方向长度Aal与导向块部^b 的外周面的圆周方向长度Aa2的和比后述的第2导向块30的外周面的圆周方向长度长、并且比第3导向块32的外周面的圆周方向长度长。这对应于第1导向块观的外周面比第2 导向块30的外周面宽、并且比第3导向块32的外周面宽的情况。决定为导向块部^a的圆周方向长度Aal与导向块部^b的圆周方向长度Aa2的和的第1导向块观的外周面的正交平面上的圆周方向长度优选的是设定为圆筒面B的圆周长度的8% 15%的范围，在本第1实施方式的铰刀10中也设定在该范围中。接着，关于第2导向块30进行说明。第2导向块30的圆周方向的位置也可以使用第2导向块30的外周面30b的圆周方向的中点的位置来特定。第2导向块30的外周面 30b的正交平面上的圆周方向的中点以基准半平面fs为起点处于旋转方向K前方侧。进而，将第2导向块30取位，以使第2导向块30的中点处于槽部22与第1导向块观之间。 具体而言，设计第2导向块30，以使由中心轴线A划定范围并且定义为通过第2导向块30 的外周面的圆周方向的中点的半平面与基准半平面fs之间的角度以基准半平面fs为起点在旋转方向K前方侧为70°以上130°以下。在本第1实施方式的铰刀10中，第2导向块 30的正交平面上的外周面的中点30'以基准半平面fs为起点在旋转方向K前方侧处于由中心轴线A划定范围且与基准半平面fs成80°的角度的半平面f3上。S卩，通过第2导向块30的外周面的中点30'的半平面f3在与基准半平面fs之间形成80°的角此。此外，第2导向块30的外周面的正交平面上的圆周方向长度Ab优选的是设定在圆筒面B的圆周长度的0. 8% 6%的范围中，这里也设定在该范围中。另外，铰刀10的第 2导向块30当将包括中心轴线A、与第1平面Sl正交而延伸的平面定义为第2平面S2时不与第2平面S2交叉。进而，关于第3导向块32进行说明。第3导向块32的圆周方向的位置也可以使用第3导向块32的外周面32b的圆周方向的中点的位置来特定。第3导向块32的外周面 32b的正交平面上的圆周方向的中点32'以基准半平面为起点处于旋转方向K前方侧。进而，设计第3导向块32，以使定义为由中心轴线A划定范围并且通过第3导向块32的外周面的圆周方向的中点的半平面与基准半平面fs之间的角度以基准半平面fs为起点在旋转方向K前方侧为225°以上330°以下。在本第1实施方式的铰刀10中，第3导向块32的外周面的正交平面上的中点32'以基准半平面fs为起点在旋转方向K前方侧处于由中心轴线A划定范围且与基准半平面作成观5°的角度的半平面f4上。即，通过第3导向块 32的外周面的中点32'的半平面f4在与基准半平面之间形成观5°的角Pc。
此外，第3导向块32的外周面的正交平面上的圆周方向长度Ac优选的是设定在圆筒面B的圆周长度的0. 8% 6%的范围中，这里也设定在该范围中。另外，铰刀10的第 3导向块32不与第2平面S2交叉。以上说明的铰刀10基本上在孔加工时一边绕其中心轴线A旋转一边被相对于工件推进。特别是，铰刀10相对于预先开设在工件上的下孔被向中心轴线A的方向进给，由此，能够将下孔精加工为规定的内径。以下，对具有上述结构的有关本第1实施方式的铰刀10的作用、效果进行说明。具备上述结构的铰刀10如以下具体地详细叙述那样，在切削加工时被相对于加工孔适当地支承。因而，铰刀10能够提高加工孔的精度。在该铰刀10中，第1导向块观形成为，使其相对于切削刃20向大致相反侧突出。 特别是，第1导向块观与包含中心轴线A并且通过角20c而延伸的第1平面Sl交叉。因而，第1导向块观能够对抗在切削加工时作用在切削刃上的切削阻力、特别是对抗朝向切削刃20的法线方向的背分力而支承(导引)该铰刀。由于第1导向块观发挥功能，以对抗切削时的切削阻力中的占有较大的比率的背分力支承铰刀10，所以铰刀10能够有效地改善加工孔的孔弯曲及加工孔的正圆度。而且，由于第1导向块观的外周面的圆周方向的长度设定在决定为绕中心轴线A通过角20c的圆筒面的圆周长度的8% 15%的范围中，所以第1导向块观与加工孔的内周面的接触面积不会过多或不足。由此，能够防止第1导向块 28的滑动接触阻力(磨光转矩)变得过大，能够抑制第1导向块观将加工孔向外方压扩。这意味着能够将发生加工孔内径的缩小即加工孔的内径比希望的大小小的情况。因而，通过使用铰刀10的加工，能够得到高精度的加工孔。由于第2导向块30及第3导向块32如上述那样设置，所以能够对抗主要朝向切削刃20的切线方向的主分力与作用在铰刀10上的离心力的合力而支承该铰刀10。由此， 能够进一步改善加工孔的孔弯曲及正圆度。并且，第2及第3导向块30、32的各自的外周面的圆周方向长度Ab、Ac设定在圆筒面B的圆周方向长度的0. 8% 6%的范围中，比第1 导向块观的圆周方向长度Aa短。因而，能够将因这些第2及第3导向块30、32带来的滑动接触阻力的增加抑制得很小。由此，能够可靠地抑制发生加工孔内径的缩小。因而，能够提高加工孔的正圆度。一般，在对具有厚度偏倚部或薄壁部的工件、由铝合金构成的工件等的容易发生弹性变形的工件进行铰刀精加工切削的情况下，发生将下孔及加工孔的内周面向径向外侧压扩那样的弹性变形，所以在导向块的外周面与上述内周面之间发生较强的接触状态。关于此，有关该实施方式的铰刀10具备将圆周方向长度如上述那样设定在规定范围内的第1 导向块观、以及将圆周方向长度设定得比该第1导向块短的第2及第3导向块30、32，所以能够防止这些导向块观、30、32的滑动接触阻力变得过大。因而，如上所述，在通过铰刀10 的加工中，能够抑制加工孔内径的缩小。而且，由于第1、第2及第3导向块观、30、32分别如上述那样设在规定区域中，所以在切削加工时，能够对抗于切削阻力、离心力及它们的合力而可靠地支承该铰刀10。因而，铰刀10能够有效地改善加工孔的孔弯曲及正圆度。另一方面，在切削容易发生弹性变形的工件的情况下，导向块的外周面与加工孔的内周面较强地接触，所以有导向块咬入到加工孔的内周面中而将工件切削的情况。在单单在3个部位配置有导向块的铰刀中，通过这些导向块作为切削刃作用，同样容易发生在通过具有4个切削刃的铰刀(4片刃铰刀)的加工中容易发生的三角形状或五边形状的加工孔。相对于此，在本实施方式的铰刀10中，第2导向块30形成为，使其不存在于第2平面上，第3导向块5c也同样形成为，使其不存在于第2平面上，所以能够防止三角形状或五边形状的加工孔的形成。换言之，通过将在旋转方向上相互相邻的切削刃及第1至第3导向块不以90°间隔配置，能够防止三角形状或五边形状的加工孔的形成。这样，第2及第3导向块30、32在从中心轴线A的方向的前端侧观察铰刀10时， 以角20c为基准，在圆周方向上不均等地配置，所以通过使用铰刀10，能够防止加工孔、特别是加工孔的出口侧成为三角形或五边形等多边形状。接着，说明有关本发明的第2实施方式的铰刀110。其中，以下主要对铰刀110中的、与上述有关第1实施方式的铰刀10的不同点进行说明。另外，对于与已经说明的构成要素等对应的构成要素等赋予与已经说明的构成要素等的附图标记对应的附图标记，将它们的说明省略。在图4至图8中表示铰刀110。在铰刀110中，对应于上述槽部22的槽部122沿着与上述切削刃20对应的切削刃120形成。该槽部122由壁面12 和壁面122b决定，而壁面12 与壁面122b成大致直角。这样，有关本发明的铰刀的槽部的形状可以进行各种变更。此外，铰刀110也与铰刀10同样，具备3个导向块128、130、132。这3个导向块 128、130、132与上述3个导向块观、30、32对应，在位置、大小、范围的方面与3个导向块观、 30,32大致相同。但是，3个导向块128、130、132分别具有与导向块观、30、32不同的点。3 个导向块128、130、132的各自的径向面形成为，使其相对于刃部114的周面114b成直角。接着，说明有关本发明的第3实施方式的铰刀210。其中，以下主要对铰刀210中的、与上述有关第1及第2实施方式的铰刀10、110的不同点进行说明。另外，对于与已经说明的构成要素等对应的构成要素等赋予与已经说明的构成要素等的附图标记对应的附图标记，将它们的说明省略。基于图9说明铰刀210。在铰刀210的刃部214上形成有3个导向块228、230、 232。这3个导向块中的第1导向块2 与上述第1导向块观、1观不同，具备不具有凹部、 在圆周方向上大致没有阶差的外周面228b。这样，1个导向块也有不包括多个导向块部而构成、而由1个导向块部构成的情况。另外，关于第3实施方式的第1导向块2 的圆周方向的长度，也优选的是处于圆筒面B的圆周长度的8% 15%的范围内。此外，铰刀210的第2导向块230形成为，使第2平面与第2导向块230交叉。另外，在这样构成的第2导向块中，该第2导向块230的外周面的圆周方向长度也设定在圆筒面B的圆周长度的0. 8% 6%的范围中。进而，铰刀210的第3导向块232形成为，使第2平面与第3导向块232交叉。另外，在这样构成的第3导向块中，该第3导向块232的外周面的圆周方向长度也设定在圆筒面B的圆周长度的0. 8% 6%的范围中。接着，说明有关本发明的第4实施方式的铰刀310。其中，以下仅对铰刀310中的、
10与上述有关第3实施方式的铰刀210的主要的不同点进行说明。另外，对于与已经说明的构成要素等对应的构成要素等赋予与已经说明的构成要素等的附图标记对应的附图标记， 将它们的说明省略。基于图10说明铰刀310。铰刀310主要在第1导向块的大小这一点上与铰刀210 不同。第1导向块328的外周面的圆周方向长度设定为圆筒面B的圆周长度的约15%。接着，说明有关本发明的第5实施方式的铰刀410。另外，对于与已经说明的构成要素等对应的构成要素等赋予与已经说明的构成要素等的附图标记对应的附图标记，将它们的说明省略。基于图11说明铰刀410。铰刀410的第1导向块4 在大小、形状及位置的方面， 与上述铰刀310的第1导向块3 大致相同。此外，铰刀410的第2导向块430及第3导向块432分别在大小及形状的方面与上述铰刀310的第2导向块330及第3导向块332大致相同。另外，第3导向块332在位置的方面与上述铰刀10的第3导向块32相同。铰刀410在第2导向块430的位置这一点上与上述其他实施方式的铰刀不同。铰刀410的第2导向块430设定为，使其不与第2平面交叉。除此以外，在铰刀410中，第2 导向块430的外周面的中点处于与基准半平面fs成超过90°的角度、即形成钝角的半平面上。为了调查以上基于实施方式说明的有关本发明的铰刀带来的效果，进行了各种实验。以下说明其一例。在以下说明的实验中，使用将本发明具体化了的铰刀(以下为发明品) 进行孔加工，并且使用作为比较对象的以往的铰刀(以下为比较品)进行孔加工。并且，将加工时的转矩及加工孔的精度比较，评价发明品的性能。结果，如以下说明那样，得到了证明发明品的优越性的结果。首先，说明在实验中使用的发明品的结构。在实验中使用各种发明品，例如使用以下的两个发明品。首先，对第1发明品进行说明。在第1发明品中，将角处的铰刀的直径设为5. 5mm。在第1发明品中，第1导向块与上述第1实施方式的铰刀10及上述第2实施方式的铰刀110同样，具备离开配置的两个导向块部。第1导向块的一个导向块部的外周面的圆周方向的中点位于由中心轴线A决定范围且与基准半平面成180°的角度的半平面上。即，第1发明品的第1导向块的一个导向块部形成为，使其与第1平面交叉。第1导向块的另一个导向块部的外周面的圆周方向的中点以基准半平面为起点在旋转方向前方侧、位于由中心轴线A决定范围且与基准半平面成 220°的角度的半平面上。此外，第1发明品的第2导向块的外周面的圆周方向的中点以基准半平面为起点在旋转方向前方侧、位于与由中心轴线A决定范围且与基准半平面成80°的角度的半平面上。进而，第1发明品的第3导向块的外周面的圆周方向的中点以基准半平面为起点在旋转方向前方侧、位于由中心轴线A决定范围且与基准半平面成观5°的角度的半平面上。进而，第1发明品的第1导向块的一个导向块部的外周面的圆周方向长度与另一个导向块部的外周面的圆周方向长度的和设定为绕中心轴线通过角而决定的圆筒面的圆周长度的15%。第2导向块的外周面的圆周方向长度设定为该圆筒面的圆周长度的6%。同样，第3导向块的外周面的圆周方向长度设定为该圆筒面的圆周长度的6%。
另一方面，第2发明品在第1 第3导向块的外周面的圆周方向长度的方面与上述第1发明品不同。第2发明品的第1导向块的一个导向块部的外周面的圆周方向长度与另一个导向块部的外周面的圆周方向长度的和设定为绕中心轴线通过角而决定的圆筒面的圆周长度的8%。第2导向块的外周面的圆周方向长度设定为该圆筒面的圆周长度的 0. 8%。同样，第3导向块的外周面的圆周方向长度设定为该圆筒面的圆周长度的0. 8%。接着，基于图12到图14对作为比较品的以往的铰刀510的结构进行说明。将该比较品的角520c处的直径设定为与发明品相同的5. 5mm。比较品的铰刀的导向块由两个导向块构成，它们在圆周方向上离开配置。形成为，以由中心轴线A划定范围并且通过切削刃520的角520c而延伸的基准半平面为起点，处于铰刀的旋转方向前方侧的导向块550与决定为包含中心轴线A而通过角520c的平面交叉，并且在大范围中连续地扩展。该导向块 550的外周面的圆周方向的中点以基准半平面为起点在旋转方向K前方侧、位于由中心轴线A划定范围并且与基准半平面成230°的角度的半平面上。另一方面，处于旋转方向后方侧的导向块552的外周面的圆周方向的中点位于由中心轴线A划定范围并且与基准半平面成90°的角度的半平面上。进而，比较品的导向块550的外周面的圆周方向长度设定为绕中心轴线通过角而决定的圆筒面的圆周长度的约35%。比较品的另一个导向块552的圆周方向长度设定为该圆筒面的圆周长度的约5%。在实验中，作为工件而使用铝合金。作为切削条件，设定切削速度Vc为SOm/min、 进给量f为0. 16mm/rev、加工余量直径为0. 5mm。并且，使用如上述那样构成的第1发明品的铰刀、第2发明品的铰刀及比较品的铰刀等，进行使用了切削油剂的湿式切削。(关于加工时的转矩)
用比较品的加工时的平均转矩是约44N.cm。相对于此，用第1发明品的加工时的平均转矩是约32N-cm，比比较品的平均转矩低。这因为第1发明品通过采用将第1、第2及第3 导向块的圆周方向长度分别如上述那样限定的结构、能够将在各导向块上发生的滑动接触阻力与比较品相比降低。进而，用第2发明品的加工时的平均转矩是比第1发明品的平均转矩更低的约25N'cm。(关于加工孔的正圆度)
加工孔的正圆度(JIS.B0621 - 1984)由将加工孔用两个同心的几何学的圆夹时、同心二圆的间隔为最小的情况下的、二圆的差表示。因而，该差较小意味着加工孔的正圆度较高。用比较品加工的加工孔的正圆度是0.9μπι。相对于此，用第1及第2发明品分别加工的加工孔的正圆度是0. 2 μ m。这意味着，发明品具备第1 第3导向块、并且通过关于这些导向块的圆周方向的配置采用上述的结构、对抗作用在铰刀上的切削阻力及离心力而有效地支承该铰刀。另外，用将第1 第3导向块的圆周方向的位置作为上述的规定范围的上限的发明品加工的加工孔的正圆度、以及用将这些位置作为上述规定范围的下限的发明品加工的加工孔的正圆度分别是0. 2 μ m。由于加工时的、在发明品的第1 第3导向块上发生的滑动接触阻力比比较品的滑动接触阻力小，所以抑制了工件的弹性变形。由此，发明品在加工时使铰刀的动作稳定， 能够防止加工孔的正圆度的恶化。另外，在比较品中，在加工时各导向块以基准半平面为基准在圆周方向上等间隔(90°间隔)地与加工孔接触，所以比较品的铰刀呈现绕其中心轴线以多边形状振摆回转的动作。因此，加工孔成为多边形状。相对于此，发明品由于采用第 1 第3导向块不以角为基准在圆周方向上等间隔地接触在加工孔上的结构，所以在发明品的铰刀中，绕其中心轴线以多边形状振摆回转的动作被抑制。这也有利于加工孔的正圆度的改善。在比较品中，通过将处于旋转方向前方侧的导向块的外周面的圆周方向长度减小到通过角的上述圆筒面的圆周长度的17%，带来导向块的滑动接触阻力的降低，能够减小平均转矩。但是，比较品不是关于导向块的数量及圆周方向的配置进行了适当的研究的铰刀， 没有充分地具有通过导向块支承铰刀的作用。因此，比较品与发明品相比不能充分地发挥抑制铰刀的动作的作用。因而，在用比较品的孔加工时，加工孔成为多边形状的现象显著地表现，成为加工孔的正圆度(多边形孔)较大地变差的结果。另外，在上述实施方式中，导向块的数量是3个，但也可以为4个以上。此外，在上述第1及第2实施方式中，第1导向块具备两个导向块部，但各导向块也可以构成为，具备多个导向块部。此外，第1到第3导向块优选的是分别位于上述范围中。第1导向块的该范围与第3导向块的该范围部分地重叠，但将它们用在导向块的设计中以使其不会矛盾。例如，第3导向块可以根据第1导向块的位置而位于上述范围内的适当的位置。另外，在上述实施方式及其变形例等中以某种程度的具体性说明了本发明，但本发明并不限定于这些。对于本发明，必须理解的是能够不脱离权利要求书所记载的发明的精神及范围而进行各种各样的改变及变更。即，在本发明中，包括包含在由权利要求书规定的本发明的思想中的所有变形例及应用例、等价物。
权利要求
1.一种铰刀，是具有中心轴线并且在位于前端侧的刃部上具有1个切削刃的铰刀，其特征在于，在上述刃部的周围具备相互离开配置的至少3个导向块； 上述至少3个导向块分别大致平行于上述中心轴线而延伸；上述至少3个导向块中的第1导向块形成为，使其相对于上述1个切削刃向大致相反侧突出；上述至少3个导向块中的第2导向块位于上述刃部的外周面中的上述第1导向块与上述1个切削刃之间的两个朝向相反侧的区域中的一个区域中，上述至少3个导向块中的第 3导向块位于上述两个朝向相反侧的区域中的与上述一个区域不同的另一个区域中。
2.如权利要求1所述的铰刀，其特征在于，当将上述铰刀相对于工件绕上述中心轴线进行相对旋转运动的方向决定为旋转方向时，以上述切削刃为基准，上述第2导向块位于旋转方向前方侧，上述第3导向块位于旋转方向后方侧；当将上述刃部从上述中心轴线的前端侧观察时，上述第1导向块的外周面比上述第2 导向块的外周面宽、并且比上述第3导向块的外周面宽。
3.如权利要求2所述的铰刀，其特征在于，当将包含上述中心轴线并且通过上述切削刃的角而延伸的平面定义为第1平面时， 上述第1平面与上述第1导向块交叉。
4.如权利要求2或3所述的铰刀，其特征在于，当将由上述中心轴线划定范围并且通过上述切削刃的角的半平面定义为基准半平面时，定义为由上述中心轴线划定范围并且通过上述第1导向块的外周面的圆周方向的中点的半平面与上述基准半平面之间的角度以该基准半平面为起点在上述旋转方向前方侧是180°以上230°以下。
5.如权利要求2 4中任一项所述的铰刀，其特征在于，上述第1导向块的外周面沿着绕上述中心轴线通过上述切削刃的角而决定的圆筒面延伸；上述第1导向块的上述外周面的圆周方向的长度设定在上述圆筒面的圆周长度的 8% 15%的范围中。
6.如权利要求2 5中任一项所述的铰刀，其特征在于，当将包含上述中心轴线并且通过上述切削刃的角而延伸的平面定义为第1平面、并且将包括上述中心轴线并与上述第1平面正交而延伸的平面定义为第2平面时， 上述第2平面与上述第2导向块不交叉。
7.如权利要求2 6中任一项所述的铰刀，其特征在于，当将由上述中心轴线划定范围并且通过上述切削刃的角的半平面定义为基准半平面时，定义为由上述中心轴线划定范围并且通过上述第2导向块的外周面的圆周方向的中点的半平面与上述基准半平面之间的角度以该基准半平面为起点在上述旋转方向前方侧、是70°以上130°以下。
8.如权利要求2 7中任一项所述的铰刀，其特征在于，上述第2导向块的外周面沿着绕上述中心轴线通过上述切削刃的角而决定的圆筒面延伸；上述第2导向块的上述外周面的圆周方向的长度设定在上述圆筒面的圆周长度的 0. 8% 6%的范围中。
9.如权利要求2 8中任一项所述的铰刀，其特征在于，当将包含上述中心轴线并且通过上述切削刃的角而延伸的平面定义为第1平面、并且将包括上述中心轴线并与上述第1平面正交而延伸的平面定义为第2平面时， 上述第2平面不与上述第3导向块交叉。
10.如权利要求2 9中任一项所述的铰刀，其特征在于，当将由上述中心轴线划定范围并且通过上述切削刃的角的半平面定义为基准半平面时，定义为由上述中心轴线划定范围并且通过上述第3导向块的外周面的圆周方向的中点的半平面与上述基准半平面之间的角度以该基准半平面为起点在上述旋转方向前方侧是225°以上330°以下。
11.如权利要求2 10中任一项所述的铰刀，其特征在于，上述第3导向块的外周面沿着绕上述中心轴线通过上述切削刃的角而决定的圆筒面延伸；上述第3导向块的上述外周面的圆周方向的长度设定在上述圆筒面的圆周长度的 0. 8% 6%的范围中。
12.如权利要求1 11中任一项所述的铰刀，其特征在于，沿着上述切削刃形成有大致平行于上述中心轴线而延伸的槽部。
全文摘要
本发明提供一种具有中心轴线并且在位于前端侧的刃部(14)上具有1个切削刃(20)的铰刀(10)。铰刀(10)在刃部(14)上具备3个导向块(28、30、32)。第1导向块(28)形成为，使其相对于1个切削刃(20)向大致相反侧突出。第2导向块(30)位于刃部(14)的外周面上的第1导向块(28)与1个切削刃(20)之间的两个朝向相反侧的区域中的一个区域(14c)中，第3导向块(32)位于另一个区域(14d)中。
文档编号B23D77/00GK102448649SQ20108002371
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月28日 优先权日2009年5月29日
发明者西川公志 申请人:株式会社钨钛合金