[发明专利]使用转动切削工具的凹坑加工方法和凹坑加工用转动切削工具

说明书

在棒状主体(4)的表面设置有多个切削刃部(5)的端铣刀(1)以轴线(6)作为中心转动，同时使端铣刀(1)在正交于轴线(6)的进给方向上相对于工件(20)沿着工件移动。在进给方向上的相对移动期间，端铣刀(1)还在轴向上相对于工件(20)移动。结果，彼此分离的多个凹坑(22)形成于工件(20)。在进给方向上相邻的多个凹坑(22)形成于在轴向上彼此移位的位置，同时多个凹坑(22)具有在轴向上重叠的部分。

技术领域

本发明涉及凹坑加工方法，以及使用转动切削工具在工件的表面形成诸如小凹部的凹坑的凹坑加工用转动切削工具。

背景技术

多个诸如小凹部的凹坑可以形成于可以由铝、铜合金、其铸造品、铸铁、树脂等制成的工件的表面。例如，多个凹坑可以在工件的表面形成缎面图案(satin pattern)。在工件上形成凹坑，这是因为凹坑可以减小工件和与工件接触的配合件之间的摩擦阻力。其原理是，例如当工件与配合件接触时，磨损粉末在工件与所述配合件之间产生并积聚，从而引起可能造成摩擦阻力增大的毛边。当磨损粉末被捕获于凹坑时，可以减少归因于磨损粉末的摩擦阻力的增大。在另一情况中，可以在工件与配合件之间填充油以使油可以填充于凹坑。当配合件在凹坑附近通过时，油将被排出凹坑并以高压力(挤压效应)排入配合件与工件之间的空间。该压力使配合件难以与工件接触，因而减小了配合件与工件之间的摩擦阻力。

因此，凹坑可以形成于发动机的活塞、发动机的诸如汽缸、涡轮增压器等的筒状构件的内壁和/或人工关节的接合面等。已知通过激光照射加工凹坑的方法、微小的球以高速与工件碰撞的喷丸方法等。当使用激光照射方法时，工件被加热至高温。结果，可能会出现由于大的热应力施加于工件或浮渣(熔料)附着于工件产生的问题。而且难以去除因激光的使用而形成的鼓胀和浮渣。当使用喷丸方法时，鼓胀可能形成于凹坑周围使得工件可能不平坦。另外，残余应力可能在凹坑周围产生并可能导致工件的变形或破损。

日本特开平10-052998号公报公开了使用诸如铣刀、端铣刀等的转动切削工具装饰工件的表面的方法。利用该方法，在转动切削工具转动的同时，转动切削工具的切削刃与工件的表面稍微接触。以该方式，例如，能够在工件表面上形成具有多个圆的圆点图案。于是，圆以配置成平行于转动切削工具的轴向的方式形成，并且圆还在正交于轴向的进给方向上以等间隔形成。

发明内容

发明要解决的问题

传统上期望通过使用凹坑更均匀地减小摩擦阻力，以及在凹坑内收集较大程度的磨损粉末。还期望毛刺难以在凹坑周围产生或者使凹坑周围的区域平坦。因此，传统上需要通过转动切削工具加工这样的凹坑的方法。可选地，期望用于加工这样的凹坑的转动切削工具。

用于解决问题的方案

本发明的一个方面涉及凹坑加工方法，其用于通过使用转动切削工具在工件形成凹坑。该凹坑加工方法包括：使所述转动切削工具绕着其轴线转动并且使所述转动切削工具在正交于转动轴线的进给方向上沿着工件相对移动，其中所述转动切削工具在棒状主体的外表面具有多个切削刃部。该方法还包括：使所述转动切削工具在轴向上相对于所述工件移动的同时也使所述转动切削工具在所述进给方向上相对于所述工件移动，以便在所述工件形成多个凹坑，其中所述凹坑在所述工件上相对于彼此间隔开。在所述进给方向上并排配置的多个凹坑以在轴向上相对于彼此部分重叠的同时在所述轴向上错开的方式形成。

因此，在进给方向上并排配置的多个凹坑以在轴向上移位的方式彼此部分重叠。结果，凹坑在轴向上分散并且可以配置成在沿进给方向观察工件时总是存在凹坑。

结果，当配合件在进给方向上相对于工件移动时，工件的大部分受在轴向上分散的任意凹坑影响。更具体地，工件与配合件之间产生的磨损粉末可以在进给方向上移动并且被捕获于在轴向上分散的任意凹坑。可选地，可能由凹坑引起的挤压效应可以在轴向上以分散的方式产生。结果，可以减小工件与配合件之间的摩擦阻力并且可以改善工件的耐磨耗性。