JP2000084708A - 切り屑を形成する機械加工用の切削チップ - Google Patents
切り屑を形成する機械加工用の切削チップInfo
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Abstract
の刃角度が達成され、波形の刃線は高切削速度でさらに
最適化された切り屑形成と組み合わされ、長い切り屑を
生じる工作物材料の機械加工を改良する。 【解決手段】 切削チップは、切り屑上側面16と、底
面17と、それらの間に側面18、19とを含む。各端
面で、切削チップが軸方向に突出する部分22、23を
備え、各突出部は斜面26、27を有する。主切れ刃2
4、25は切り屑面と側面18、19との間の交差部に
備えられる。各側面上に突出部32を形成した逃げ面3
0が設けられて階段状の逃げを経由して第2の螺旋状に
捩じれた逃げ面まで延在し、切り屑角度は切削深さの増
加とともに増加する。上側面16は、主切れ刃に沿っ
て、一定の幅を備えた平らに傾斜した面34、35を含
み、平らに傾斜した面は内側に傾斜した第2の切り屑を
破断する面36、37と交差する。
Description
状の切削チップに関し、金属加工部材の機械加工用の回
転フライス加工工具に適用する。特に本発明は、平坦フ
ライス加工用のエンドミル及びフライスカッターの双方
に有効にするために、最適化されたチップ形態を備えた
新しい形式の切削チップに関する。
粉末を加圧成形して焼結することによって一般的に製造
される。この進歩がポジすくい角を備えたポジ切れ刃(p
ositive cutting insert) に今日集中するのは、工作機
械に要求される切削力と動力供給とを減少することが可
能であり、同時にそれによって望ましくない振動を減少
することが可能であるからである。これはポジの軸方向
角度と同時にネガの半径方向角度を含む形状を備えた工
具を提供することを意味するものである。また、ある場
合には、ポジの軸方向角度とゼロ度の半径方向角度との
組み合わせは、捩じれ切り屑が生じて最良の切り屑輸送
を与えるために使用できる。切削チップは、一般的に中
央締結ネジで締結され、問題なく無く切り屑輸送の最良
の可能性を提供する。
に存在する欠点の一つは、チップが切り屑障害を伴う課
題を完全に回避することができないことである。この課
題は長い切り屑を生じる材料の機械加工時に特に発生す
る。この課題の解決策としては、螺旋状に曲がっている
切削チップを使用することが提案されている。ヨーロッ
パ特許第A−416901号にこのような工具を記載す
る。このような螺旋状の切れ刃を備えた切れ刃は、真っ
直ぐな切れ刃で達成される最大値よりも低い切削力の傾
斜した曲線の工作物に容易に使用できるようになる。こ
のような方法で工具はいくぶん安定になるが、中央穴の
あるチップを使用する場合、特に長い切り屑を生ずる材
料を機械加工する場合には切り屑障害とともにこの課題
が未解決で残っている。
は、改良された形状最適条件を備えたヨーロッパ特許第
A−416901号に記載された改良されたタイプの切
削チップを達成することを目的とし、工具に大きな軸方
向の傾斜を設けることを意図した波形の刃線に沿って階
段状の逃げを組み合わせた機能的で一定の刃角度が備わ
り、同時にすくい面にはさらに最適化された輪郭が備わ
る。本発明の特徴は特許請求の範囲にさらに正確に定義
される。
施例】添付した図面に示される好ましい実施態様に関連
して、本発明をさらに詳細に以下に説明する。図1及び
図2にエンドミルの実施態様を示し、このエンドミルは
本発明にしたがう角柱状に伸びた割り出し可能なチップ
13を備える。このような切削用チップ(cutting inser
t)は直接加圧成形法によって製造され、この成形法では
超硬合金を成形する粉末をプレス中でまず所望の形状に
して、その後1000℃以上のオーブン窯で焼結する。
この焼結時に生じる収縮は、プレス装置の寸法出しを考
慮する必要があるかなりの程度である。このエンドミル
は本質的に環状の形をした本体10を備え、この本体の
後部上部(図示せず)は円錐形状であって、この本体が
中心軸CLの回りを回転できる手段で、工作機械のチャ
ックまたはスピンドルに取り付けることができる。エン
ドミルの前方部分はその周囲に複数の離間した逃げ11
(recess)を備え、逃げのそれぞれが底支持面14とそこ
から直立する一つまたはそれ以上の側部支持面とにより
限定されるポケットを有し、このポケット12の中に着
脱可能に締結される割り出し可能チップ13が加工位置
に受容される。或いは複数の切削用チップがさらに上記
フライス本体のポケットにマッチングさせて軸方向に並
べられる。
(positive)の軸方向角αを形成し同時に半径方向の面に
ネガ(negative)な軸方向角を与えるように、長さ軸方向
に取り付けられる。割り出し可能なチップ13は、チッ
プの中央開口15を通って受容され締結ネジ(図示せ
ず)によって上記ポケット12に締結され、そしてフラ
イス本体10をネジ止め可能に締結する。上記開口15
の軸線は、好ましくは上記チップの底面に垂直である。
このポジの軸方向の角αの大きさは0〜20°好ましく
は5〜15°の範囲に選択する必要がある。このポジの
軸方向角αが、切り屑を容易に除去して工作物から取り
去ることを可能にする。
四辺形のように形成され、本質的に平行な平行四辺形の
側面、上側面16及び底面17を含み、その面はスウェ
ーデン特許第9801576−1号に記載される方法で
互いから離れ相互に角度を成す。上記の上側面と底面の
間に、上記上側面と底面から本質的に直角に配向する二
つの長さ方向の側面18、19と、二つの端面20、2
1が延在し、そこにおいて上記側面18、19が横方向
に延在する端面20、21よりかなり長い長さ方向の延
長部を有する。これらの側面18、19は、作用切削コ
ーナーに向かって幅が広がり、通常上側面16に鋭角に
且つ底面17に鈍角に傾斜する。正反対の対抗するコー
ナーに位置する端面が部分22、23に設けられ、この
部分が上記チップの残部から軸方向に突出する。切削チ
ップの側面18、19と上側面16との間のそれぞれの
交差線がそれぞれの主切れ刃24と主切れ刃25とを形
成するが、上記突出部22、23と上側面16との間の
交差部が斜面(bevel face)26、27を構成し、この斜
面が上記突出する一帯で上記主切れ刃に対して実質的に
直角を成して、主切れ刃が機械加工された面を平滑にし
てそして改良された面仕上げを達成する。主切れ刃と上
記斜面とが滑らかに湾曲したコーナー刃28、29の各
コーナーで分けられ、そしてこの曲率半径は、加工部材
の機械加工に際に、半径0.4〜6.4mmの湾曲した
部分が達成されるように選択する。強化された切れ刃を
得るために、狭い面取り部30が、主切れ刃24、25
に沿って適切な幅で備えられ、一方まず上記の斜面2
6、27に沿っていくぶん広い斜面31が備えられ、そ
れによって上記斜面31が実質的に一定の幅で端面2
0、21全体に沿って延在する。さらに、斜面26、2
7に隣合って滑らかに湾曲した切れ刃部分26a、27
aが存在する。この切れ刃部分26a、27aが軸方向
の傾斜加工と穿孔加工とで作用刃となることを意図す
る。この湾曲した半径はこの斜面からさらに離れた位置
で実質的に大きくなる。
ナーに向かって幅を増加するように設計されているの
で、切削コーナーと湾曲したコーナー28、29とが切
削ップの競り上がった部分に位置するようになる。同時
に、側面18、19と端面20、21との双方が切削チ
ップの上側面16に対して切れ刃全体に沿ってポジの逃
げ角を持つように切削チップが形成される。切削チップ
の長さ方向の側面18、19は、波形をした主逃げ面3
2が主切れ刃24の全体に沿って形成し(同様に主切れ
刃25に沿って)、一方の端面21から別の端面20に
向かって下向きに軸方向に大きな傾斜を成していること
がさらに認められる。この主逃げ面32がチップの残部
から横方向に突出する部分に備えられ、この残部は所定
の半径の階段状の逃げを経由して第2の螺旋状に捩じれ
た逃げ面18へと延長し、この逃げ面は逃げ角が切削深
さの増加とともに増加するように形成されることが注目
される。主逃げ面32と隣接する主切れ刃24、25と
は、長さ方向に滑らかにS字型の曲線を成す。主逃げ面
32は実質的に一定の幅をその全長に沿って形成する。
図2、図4、図9及び、図5〜図9と図10〜図12の
対応する断面図に良く表される。すなわち、この上側面
は中央穴15の周囲に窪んで平らな中央面33を備え
る。この周辺の面はそこから競り上がっている。面取り
部30の隣の全ての主切れ刃に隣接して、斜めに下方に
傾斜した面34、35があり、この面は長さ方向に螺旋
状に形成されて主すくい面として作用する。このすくい
面34、35は主切れ刃24、25の全体に沿って一定
の幅である。
4、35の部分は、第2の切り屑を破断する面として作
用する上方に向かって傾斜した面36、37に隣合って
位置し、この破断する面は軸方向に突き出ている部分2
2、23に向かって幅が増加していて、この幅は上記部
分22、23に向かって減少する。面取り部と湾曲した
範囲26a、27aとの間の遷移領域で成された断面の
ところで、上記傾斜した面36、37が、凸状に湾曲し
た形状であり下向きに傾斜した面38、39に隣接する
縁36a、37aと会合し、そして反対側のすくい面3
4と交差するまで下向きに全体に延在する。チップの中
央に向かう方向に、上記第2の切り屑を破断する面3
6、37が延在して窪んだ面40、41と会合し、その
レベルが面33と比較していくぶん上昇し、その面33
は開口15の回り全体に環状面として延在する。また、
この窪んだ面40、41は、凸状に湾曲した面38、3
9の中央部とチップの中心との間に位置する遷移面であ
る。この傾斜面35、37は、それらの間の鈍角な角β
が130〜160°好ましくは140〜150°になる
ようにすべきである。工作物を重切削する場合さらに狭
い角度範囲を選択すべきである。図4の区画線D−Dで
すくい面38によって与えられる切り屑角γは0〜10
°になる必要がある。図2、図4及び図9に示すよう
に、湾曲した刃28、29に接して位置する傾斜面の一
部分34、35は、滑らかに湾曲させるべきであるが、
主切れ刃に沿って延在する上記面34、35の幅より大
きな幅にする。その結果として、上記第2の切り屑を破
断する面36、37は、斜面26、27に近づいた場
合、幅が減少する。
ップには主切れ刃24、25に平行に延在する延ばされ
た突出部42、43が設けられ、この突出部は上向きの
傾斜面36、37上に位置するが凸状の断面輪郭を備え
る。すなわち、突出部43が、面35と37との間の交
差線から所定の距離に位置するが主切れ刃25と平行で
あり、同様に突出部42が、面34と36との間の交差
線から所定の距離に位置するが主切れ刃24と平行にな
る。突出部42、43の長さ方向の延在部は中央開口1
5の直径の大きさより0.8〜1.2好ましくは0.9
〜1.1倍にする必要がある。
長い切り屑を形成する材料を切削する溝加工カッター、
並びにこのような困難な材料の傾斜加工またはエンドミ
ル作業のような高切削速度と困難な機械加工作業とにお
いて効果的な切削工具を提供する。同時に非常に高い精
度と機械加工した面の良好な仕上げとを達成することが
可能となる。チップはエンドミル用の角柱状に伸びたチ
ップとして記載したが、主すくい面と第2のすくい面と
に対応する最適化と、並びにこれらに備えられる突出部
は、同様に四辺形、菱形またはダイヤモンド状のチップ
のように他の多角形のチップに適用することができこと
は理解できる。
えたフライス本体の側面図を示す。
示す。
ップの部分側面図を示す。
分 33…中央面 34…第1の切り屑を破断する面、傾斜面、切り屑を形
成する面 34a…滑らかに湾曲した面形状を備えた部分 35…第1の切り屑を破断する面、傾斜面、切り屑を形
成する面 35a…滑らかに湾曲した面形状を備えた部分 36…上向きに傾斜する面、第2の切り屑を形成する
面、切り屑を形成する面 36a…縁 37…上向きに傾斜する面、第2の切り屑を形成する
面、切り屑を形成する面 37a…縁 38…下向きに傾斜した面、凸状に湾曲した面、すくい
面 39…下向きに傾斜した面、凸状に湾曲した面 40…窪んだ面 41…窪んだ面 42…延ばされた突出部 43…延ばされた突出部 CL…中心線 β…傾斜面の間の角 γ…切り屑角
Claims (11)
- 【請求項1】 切り屑上側面(16)と、平らな底面
(17)と、それらの間に複数の周囲の側面(18、1
9、20、21)とを含んでなる基本的に多角形のボデ
ィーを備える切り屑を形成する機械加工用の切削チップ
であって、 前記側面が前記上側面の交差部に主切れ刃(24、2
5)と第2の切れ刃(26、27)とを形成し、前記上
側面に各刃が面取り部(30、31)を持ち、 前記第2の切れ刃がチップボディーの残部から軸方向に
突出する突出部(22、23)に備えられ、前記残部に
おいて長さ方向に延在する前記側面(18、19)が作
用切削コーナーに向かって幅を増加するので、前記切削
コーナーが上昇した部分に位置し、且つ前記面取り部
(30、31)と傾斜面(34、35)の内側に配置す
る一つまたは複数の切り屑上側面との内側に延在し、且
つチップの中心に向かって延在して前記傾斜面が存在す
るので、それらの間に切り屑の反り返り領域を備えた切
り屑を形成する機械加工用の切削チップにおいて、 a)前記周囲の側面(18、19、20、21)が前記
上側面(16)から鋭角に傾斜することによって、少な
くとも二つの対抗する周囲の側面の上部が横方向に延在
する部分(32)に位置し、前記部分(32)と隣接す
る周囲の側面(18、19)の下部との双方が長さ方向
の延在部全体に沿って螺旋状の輪郭を備え、 b)前記主切れ刃(24、25)に隣接する第1の切り
屑を破断する面として作用する前記傾斜面(34、3
5)が延在部全体に沿って螺旋であり、前記主切れ刃全
体に沿って一定の幅を有し、 c)前記第1の切り屑を破断する面(34、35)が上
向きに傾斜する面(36、37)に対して内側に延在
し、前記傾斜する面がそれらの間にV字型の切り屑反り
返り窪みを形成するように第2の切り屑ブレーカーとし
て作用する、ことを特徴とする切り屑を形成する機械加
工用の切削チップ。 - 【請求項2】 刃を強化する前記面取り部(30)は、
主切れ刃に沿って幅を持ち、該幅は前記第2の切れ刃
(26、27)に沿って延在する前記面取り部(31)
の幅より小さいことを特徴とする請求項1記載の切削チ
ップ。 - 【請求項3】 湾曲したコーナー刃(28、29)に隣
接して位置する前記傾斜面(34、35)の部分が、主
切れ刃に沿って延在する前記傾斜面(34、35)の幅
より大きい幅の滑らかに湾曲した面輪郭を備えた部分
(34a、35a)の形状であることを特徴とする請求
項1または2記載の切削チップ。 - 【請求項4】 第2の切り屑を形成する面(36、3
7)が、中間部分からコーナー部分まで、まず増加しそ
の後減少する幅であることを特徴とする請求項3記載の
切削チップ。 - 【請求項5】 斜面(26、27)が湾曲した刃部分
(26a、27a)と交る領域のレベルの区域で、前記
第2の切り屑を形成する面(36、37)が、実質的に
凸状に湾曲した輪郭で下向きに傾斜した面(38、3
9)に位置する縁(36a、37a)まで延在すること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の切削
チップ。 - 【請求項6】 切り屑を形成する面(35、37)と
(34、36)とを含む角(β)の大きさが、130〜
160°好ましくは140〜150°になることを特徴
とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の切削チッ
プ。 - 【請求項7】 延ばされた突出部(42、43)が、上
向きに傾斜した切り屑を形成する面(36、37)上
に、第1の切り屑を形成する面(34、35)と第2の
切り屑を形成する面(36、37)との間の交差部から
所定の距離に設けられることを特徴とする請求項1〜6
のいずれか1項に記載の切削チップ。 - 【請求項8】 前記突出部(42、43)の長さ方向の
延在部が、前記チップの中央開口(15)の直径の大き
さの0.8〜1.2好ましくは0.9〜1.1倍になる
ことを特徴とする請求項7記載の切削チップ。 - 【請求項9】 前記突出部(42、43)が、前記主切
れ刃(24、25)と平行に配向し、前記突出部の横断
面が凸状に湾曲した輪郭であることを特徴とする請求項
7または8記載の切削チップ。 - 【請求項10】 角柱状に延ばされた形状のボディー
に、前記主切れ刃(24、25)が前記チップの長さ方
向に延在することを特徴とする請求項1〜9のいずれか
1項に記載の切削チップ。 - 【請求項11】 前記チップが中央開口(15)を備
え、該中央穴が前記チップを貫通して全体に、好ましく
は前記チップの底面(17)に向かって直角である方向
に延在することを特徴とする請求項1〜10のいずれか
1項に記載の切削チップ。
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SE9802983-8 | 1998-09-02 |
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