JP2007069268A - Throwaway tool - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、金属の内径面取り加工やバルブシート面の加工などに用いるスローアウェイチップを刃具として採用したスローアウェイ式工具に関する。より詳しくは、切れ刃を構成するスローアウェイチップの無駄のない使用を可能にして経済効果を高めたスローアウェイ式工具に関する。 The present invention relates to a throw-away tool that employs a throw-away tip used as a cutting tool for chamfering a metal inside or machining a valve seat surface. More specifically, the present invention relates to a throw-away type tool that enables efficient use of a throw-away tip constituting a cutting edge and enhances an economic effect.
周知のスローアウェイ式転削工具の中に、下記特許文献1、2が開示しているようなものがある。特許文献1、2が開示している工具は、いずれも、エンジンのシリンダヘッドなどに設けられるバルブ孔の開口縁にバルブシート面を加工するバルブシートカッタであり、バルブシート面を加工する刃具として三角形のスローアウェイチップを採用している。
Among known throw-away type rolling tools, there are those disclosed in the following
三角形のスローアウェイチップを採用した特許文献1、2の工具は、ネガティブチップを使用すると、コーナチェンジを行って6つのコーナを切れ刃として使用することができるが、この場合、構造上、切れ刃のラジアルレーキ、アキシャルレーキが共に負の角度になり、そのために、切削抵抗が増大し、切削熱による刃先部の温度上昇が著しくなって切れ刃の寿命が短くなる。また、ワークの加工面に所謂ムシレなどが発生し、加工面の面粗度や寸法精度を低下させる傾向があった。
In the tools of
その不具合を回避しようとすると、ポジティブチップが必要になるが、三角形のポジティブチップは使用可能コーナが3コーナとなるため、加工費に占める工具コストの割合が高まって経済的に不利になる。
この発明は、スローアウェイ式工具の経済効果を高めるために、切れ刃を構成するスローアウェイチップの無駄のない使用を可能となし、さらに、負荷の大きい切れ刃の強度向上も同時に実現できるようにすることを課題としている。 In order to increase the economic effect of the throw-away tool, the present invention enables the use of the throw-away tip constituting the cutting edge without waste, and further improves the strength of the cutting edge with a large load at the same time. The challenge is to do.
上記の課題を解決するため、この発明においては、工具本体の外周に設ける複数のチップ座を、同一仕様のスローアウェイチップが異なる姿勢に装着され、かつ、チップの横置き配置と縦置き配置を混合して装着されるように設計する。また、各チップ座に装着されたスローアウェイチップの互いに異なる位置の稜線部がそれぞれ切れ刃を形成し、各スローアウェイチップの切れ刃でワークの異なる部位を加工するように構成する。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, a plurality of tip seats provided on the outer periphery of the tool body are mounted in different postures with the same throw-away tip of the same specification, and the horizontal placement and vertical placement of the tips are arranged. Designed to be mixed and fitted. Further, the ridge line portions at different positions of the throw-away tip mounted on each tip seat form a cutting edge, respectively, and a different part of the workpiece is machined by the cutting edge of each throw-away tip.
ここで言う横置き配置とは、切削負荷がスローアウェイチップに対して厚み方向に作用する姿勢での配置を言う。また、縦置き配置とは、切削負荷がスローアウェイチップに対して厚み直角方向に作用する姿勢での配置を言う。 The horizontal placement here refers to placement in a posture in which the cutting load acts in the thickness direction with respect to the throw-away tip. Further, the vertical arrangement means an arrangement in a posture in which the cutting load acts in the direction perpendicular to the thickness with respect to the throw-away tip.
このスローアウェイ式工具は、好ましい構成として、同一仕様のスローアウェイチップが少なくとも3つ以上の異なる姿勢で取付けられるようにチップ座が形成されているものが考えられる。また、他の好ましい構成として、
スローアウェイチップを、側面がすくい面、第1又は第2の面と側面との間の稜線が第1の切れ刃となる姿勢にして装着するチップ座と、
側面がすくい面、すくい面になる側面とその側面に隣り合う側面との間の稜線及び第1又は第2の面と側面との間の稜線が第2の切れ刃となる姿勢にして装着するチップ座と、
第1又は第2の面がすくい面、すくい面になるその面と側面との間の稜線が切れ刃となる姿勢にして装着するチップ座をそれぞれ備えさせ、
それぞれのチップ座に、互いに平行な多角形の第1の面と第2の面及び第1の面と第2の面の各辺に垂直に交わる側面を備えた多角形ネガティブチップ、より好ましくは菱形のネガティブチップを装着する構造のものが考えられる。
As a preferred configuration of this throw-away tool, a tool in which a tip seat is formed so that at least three or more different throw-away tips can be mounted in different postures can be considered. In addition, as another preferable configuration,
A tip seat for mounting the throwaway tip in a posture in which the side face is a rake face, and the ridge line between the first or second face and the side face is a first cutting edge;
The side face is a rake face, the ridge line between the side face that becomes the rake face and the side face adjacent to the side face, and the ridge line between the first or second face and the side face is attached in a posture that becomes the second cutting edge. The chip seat,
The first or second surface is a rake surface, and a chip seat is mounted in a posture in which a ridgeline between the surface and the side surface that becomes the rake surface becomes a cutting edge,
A polygonal negative tip having a side surface perpendicular to each side of the first surface and the second surface of the polygon parallel to each other and each side of the first surface and the second surface, more preferably A structure in which a diamond-shaped negative chip is mounted is conceivable.
なお、各チップ座は、スローアウェイチップをそのチップの稜線によって形成される切れ刃のラジアルレーキが負、アキシャルレーキが正となる姿勢にして保持するものが好ましい。 Each tip seat preferably holds the throw-away tip in a posture in which the radial rake of the cutting edge formed by the ridgeline of the tip is negative and the axial rake is positive.
この発明では、工具本体に、同一仕様のスローアウェイチップを異なる姿勢にして装着するチップ座を複数設け、各チップ座に装着したチップの互いに異なる位置の稜線部をそれぞれ切れ刃として使用するようにしたので、例えば、チップ座が3つ設けられていると仮定した場合、第1のチップ座に装着して第1のコーナを使用したスローアウェイチップを第2のチップ座に移し、そのチップの未使用の第2コーナを使用することができる。同様に、第2のチップ座に装着して第2コーナを使用したスローアウェイチップを第3のチップ座に移して未使用の第3コーナを使用することができる。このように、ローテーションによる各コーナの無駄のない使用が可能になるため、工具費が安くなって経済効果が高まる。 In the present invention, the tool body is provided with a plurality of tip seats for mounting the throwaway tips of the same specification in different postures, and the ridge line portions at different positions of the tips attached to the tip seats are used as cutting blades, respectively. Therefore, for example, when it is assumed that three chip seats are provided, the throw-away tip mounted on the first chip seat and using the first corner is moved to the second chip seat, and the chip An unused second corner can be used. Similarly, an unused third corner can be used by moving the throw-away tip attached to the second tip seat and using the second corner to the third tip seat. Thus, since each corner can be used without rotation by rotation, the tool cost is reduced and the economic effect is enhanced.
また、スローアウェイチップの厚みは規定されているので、前掲の特許文献1、2が開示している横置き配置にして使用すると強度が不足することがあるが、この発明の工具は、チップの横置き配置と縦置き配置が組み合わされるようにしているので、負荷が大きくなる部位の加工を縦置き配置のチップで行う構成とすることで、工具の強度向上、加工の安定性向上、それによる加工精度の向上なども望めるようになる。
In addition, since the thickness of the throw-away tip is specified, the strength may be insufficient when used in the horizontal arrangement disclosed in the
以下、この発明の実施の形態を添付図面の図1〜図7に基づいて説明する。例示のスローアウェイ式工具は、この発明をバルブシート加工工具(バルブシートカッタ)に適用したものである。このバルブシート加工工具は、工具本体1の先端外周に3個のチップ座2−1、2−2、2−3(−1〜−3の付加記号は、便宜上付した。以下も同じ)を周方向に間隔をあけて設け、各チップ座2−1〜2−3に、同一仕様のチップ、即ち、形状、サイズが同じスローアウェイチップ3を装着して構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 7 of the accompanying drawings. The illustrated throw-away tool is obtained by applying the present invention to a valve seat machining tool (valve seat cutter). In this valve seat processing tool, three
図中4は各チップ座に付属させた切屑排出ポケットである。その切屑排出ポケット4は、図に示すような形状にするとコンパクト化が図れ、切屑排出性にも優れて好ましい。切屑排出ポケット4の後部側のポケット面を複数の曲面が組み合わされた面で形成してポケット面に波(凹凸)を生じさせると、チップブレーカとしての機能も発生し、切屑処理の性能が向上する。
In the figure, 4 is a chip discharge pocket attached to each chip seat. The
スローアウェイチップ3は、図10に示すように、互いに平行な第1の面3aと第2の面3b、及びこれらの面の各辺にともに垂直に交わる4つの側面3c−1〜3c−4を備えた菱形のネガティブチップである。このスローアウェイチップ3は、取付け穴3dを中心部に有する。第1及び第2の面3a、3bは共通した面である。
Throw-
チップ座2−1は、スローアウェイチップ3を縦置き配置にして装着するものにしている。図4及び図7に示すように、このチップ座2−1に対しては、スローアウェイチップ3が、例えば、第2の面3bと側面3c−3が座面に支えられ、側面3c−1がすくい面、第1の面3aが逃げ面、側面3c−1と第1の面3aとの間の稜線が第1の切れ刃5−1となる姿勢にして装着される。なお、第1の切れ刃5−1を構成するスローアウェイチップ3は、クランプねじ6でクランプして工具本体1に装着するようにしている。
The tip seat 2-1 is mounted with the throw-
チップ座2−2も、スローアウェイチップ3を縦置き配置にして装着するものにしている。図5及び図7に示すように、このチップ座2−2に対しては、スローアウェイチップ3が、例えば、第2の面3bと側面3c−2が座面に支えられ、側面3c−4がすくい面、第1の面3aが逃げ面、側面3c−1と側面3c−4との間の稜線及び側面3c−4と第1の面3aとの間の稜線が第2の切れ刃5−2となる姿勢にして装着される。この第2の切れ刃5−2を構成するスローアウェイチップ3も、クランプねじ6でクランプして工具本体1に装着するようにしている。
The tip seat 2-2 is also mounted with the throw-
チップ座2−3は、スローアウェイチップ3を横置き配置にして装着するものにしている
。図6及び図7に示すように、このチップ座2−3に対しては、スローアウェイチップ3が、例えば、第1の面3aと側面3c−3が座面に支えられ、第2の面3bがすくい面、側面3c−1が逃げ面、第2の面3bと側面3c−1との間の稜線が第3の切れ刃5−3となる姿勢にして装着される。チップ座2−2に装着して使用したチップを向きを変えてチップ座2−3に移してもよいし、図8に示すように、チップ座2−1に装着して使用したチップを90°回転させてチップ座2−3に移してもよい。
このように、それぞれのチップ座に装着して使用したチップを、姿勢を変えながら他のチップ座に移して再使用する動作を繰り返すと、同一スローアウェイチップの各コーナを無駄なく使用することができ、経済的なロスが減少する。また、一部のチップは縦置き配置になり、その縦置き配置のチップは高負荷に耐えるので、切削負荷が大きくなる部位の加工をその縦置き配置のチップに負担させることで工具の寿命を向上させることも可能になる。 In this way, if the chip mounted on each chip seat is used and moved to another chip seat while changing the posture, the corners of the same throw-away chip can be used without waste. And economic loss is reduced. In addition, some inserts are placed vertically, and the inserts placed vertically can withstand high loads. It can also be improved.
なお、第3の切れ刃5−3を構成するスローアウェイチップ3は、押え金7aと、その押え金7aを推進させる締め付けねじ7bとからなるクランプ手段7を用いて工具本体1に装着するようにしている。
Incidentally, the throw-
第3の切れ刃5−3を構成するスローアウェイチップ3の後方には、刃先位置調整機構8が必要に応じて設けられる。例示の刃先位置調整機構8は、調整ねじ8a(図のそれは所謂Wねじ)と楔状のピース8bとで構成されている。調整ねじ8aを操作してピース8bを推進させると、ピース8bに設けた位置基準面の位置が工具の軸方向に変位する。その位置基準面で前方に配置されたスローアウェイチップ3を位置決めして第3の切れ刃5−3の工具軸方向位置を微調整する。この調整機構は周知の機構であり、構造の異なる機構を採用することもある。なお、ピース8bは、緩み防止のために、調整後にスローアウェイチップ3を固定するクランプ手段7と同様のクランプ手段7Aなどで固定するようにしておくと好ましい。
Behind the
なお、スローアウェイチップ3の異なる稜線によって形成される第1〜第3の切れ刃5−1、5−2、5−3は、いずれもラジアルレーキγf(図3参照)が負、アキシャルレーキγp(図2参照)が正の角度となる向きに装着されるようにしている。切れ刃を所謂ネガポジの配置にしたこの構造は、アキシャルレーキを正とすることで切削負荷が軽減され、また、ラジアルレーキを負とすることで工具寿命が延長されることが知られており、好ましい配置である。
The first to third cutting edges 5 −1 , 5 −2 , and 5 −3 formed by different ridge lines of the throw-
図中9は、工具本体1に同心的に取付けた軸受である。この軸受9には、工具本体1と同軸上で回転させるリーマ(図示せず)が通され、そのリーマを軸受9で支持してそのリーマでワークに設けられるステム孔の仕上げ加工がなされる。
In the figure, 9 is a bearing concentrically attached to the
例示のバルブシート加工工具を用いてワークW(エンジン部のシリンダヘッド)に設けられたバルブ孔の開口縁を加工するときの、第1〜第3の切れ刃5−1〜5−3の切削負担領域を図9に示す。図からわかるように、第1の切れ刃5−1は、バルブシート面を、第3の切れ刃5−3はバルブシート面の奥のテーパ面をそれぞれ加工する。また、第2の切れ刃5−2は、バルブ孔の入り口の余肉部を加工する。この第2の切れ刃5−2が加工する領域は、ワークWがアルミニウム合金を使用しているため、焼結合金とアルミニウムの共削りとなることが多くなっており、この場合、切屑が折れずに長く伸び出す傾向がある。その問題に対処するために、例示の工具は、図5、図7に示すように、第2の切れ刃5−2の部分に設ける切屑排出ポケット4は、後部側の面が並列配置の複数の曲面で形成され、本体部(ボディ)内に切屑を詰ませることなく確実に工具外部へと排出する機能がより強く発揮されるものにしたが、切屑排出ポケット4の形状や大きさは、自由に設定してよい。
Cutting the first to third cutting edges 5 -1 to 5 -3 when machining the opening edge of the valve hole provided in the workpiece W (cylinder head of the engine unit) using the exemplified valve seat machining tool. The burden area is shown in FIG. As can be seen, the first cutting edge 5 -1, the valve seat surface, a third cutting edge 5 -3 machining the tapered surface of the inner part of the valve seat surface, respectively. Further, the second cutting edge 5-2 processes a surplus portion at the entrance of the valve hole. In the region where the second cutting edge 5-2 is processed, since the workpiece W uses an aluminum alloy, the sintered alloy and aluminum are often cut together. In this case, chips are broken. There is a tendency to grow longer. To address that problem, the illustrated tool, as shown in FIGS. 5 and 7, the chip discharge pockets 4 provided in a portion of the second cutting edge 5 -2 plurality of parallel arrangement the rear side surface The shape and size of the
なお、以上の説明は、バルブシート面の加工を行う工具を例に挙げて行ったが、この発明は、工具本体の外周に複数のスローアウェイチップを装着し、そのチップで被削域を分担切削する工具であれば種類を問わずに適用できる。 Although the above description has been given by taking a tool for processing the valve seat surface as an example, the present invention attaches a plurality of throw-away inserts to the outer periphery of the tool body and shares the work area with the inserts. Any type of cutting tool can be used.
1 工具本体
2−1〜2−3 チップ座
3 スローアウェイチップ
3a 第1の面
3b 第2の面
3c−1〜3c−4 側面
3d 取付け穴
4 切屑排出ポケット
5−1 第1の切れ刃
5−2 第2の切れ刃
5−3 第3の切れ刃
6 クランプねじ
7、7A クランプ手段
7a 押え金
7b 締め付けねじ
8 刃先位置調整機構
8a 調整ねじ
8b 楔状ピース
9 軸受
DESCRIPTION OF
Claims (5)
側面(3c)がすくい面、第1又は第2の面(3a、3b)が逃げ面、側面(3c)と第1又は第2の面(3a、3b)との間の稜線が第1の切れ刃(5−1)となる姿勢にして装着するチップ座(2−1)と、
側面(3c)がすくい面、第1又は第2の面(3a、3b)が逃げ面、隣り合う側面(3c、3c)との間の稜線及び側面(3c)と第1又は第2の面(3a、3b)との間の稜線が第2の切れ刃(5−2)となる姿勢にして装着する第2のチップ座(2−2)と、
第1又は第2の面(3a、3b)がすくい面、側面(3c)が逃げ面、第1又は第2の面(3a、3b)と側面(3c)との間の稜線が第3の切れ刃(5−3)となる姿勢にして装着するチップ座(2−3)をそれぞれ備えた請求項1又は2に記載のスローアウェイ式工具。 Side surface (3c) where each throw-away tip (3) intersects perpendicularly with each side of the polygonal first surface (3a) and second surface (3b) parallel to each other and the first surface and the second surface This is a polygonal negative tip with the throwaway tip (3)
The side surface (3c) is a rake face, the first or second surface (3a, 3b) is a relief surface, and the ridge line between the side surface (3c) and the first or second surface (3a, 3b) is the first A tip seat (2 -1 ) to be mounted in a posture to be a cutting edge (5 -1 );
Side face (3c) is rake face, first or second face (3a, 3b) is flank face, ridge line between adjacent side faces (3c, 3c) and side face (3c) and first or second face (3a, 3b) a second tip seat which ridgeline between the mounting in the attitude of the second cutting edge (5-2) and (2-2),
The first or second surface (3a, 3b) is a rake surface, the side surface (3c) is a relief surface, and the ridge line between the first or second surface (3a, 3b) and the side surface (3c) is a third surface. indexable tool according to claim 1 or 2 blades (5-3) and a posture to be mounted tip seat (2 -3) with each cut.
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100413 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100817 |