JP2007237302A

JP2007237302A - ピンミラーカッター

Info

Publication number: JP2007237302A
Application number: JP2006060925A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Takiguchi; 正治滝口
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2007-09-20

Abstract

【課題】大きな曲率半径の角部を切削加工する場合においても、厚さが厚く高価なインサートを使用する必要がないとともに切削抵抗を低減してインサートの破損を防止し、インサートの使用コストを削減できるピンミラーカッターを提供する。
【解決手段】軸線回りに回転されるカッター本体２に形成された第１、第２のインサート取付座にインサートが装着されてなるピンミラーカッター１であって、第１のインサート取付座に周面切刃４２と第１コーナ刃４１とを有するインサート１０が装着され、第２のインサート取付座に側方切刃４３を有するインサート１０が装着され、カッター本体２に形成された補助インサート取付座には、カッター本体２を軸線回りに回転させた際の回転軌跡において、第１コーナ刃４１と同一の曲率半径Ｒ１を有するとともに第１コーナ刃４１と滑らかに接続する第２コーナ刃４４を備えた補助インサート３０が装着されていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば往復式内燃機関に用いられるクランクシャフトを加工する際に使用されるピンミラーカッターに関するものである。

従来、クランクシャフトのピン部周辺を切削加工する切削工具として、例えば特許文献１に開示されている、いわゆるインターナル型のピンミラーカッターが知られている。このピンミラーカッターは、軸線回りに回転される概略円環状をなすカッター本体を有し、カッター本体の内周面に第１のインサート取付座が複数形成されるとともに、カッター本体の両側壁面の内周面側に第２のインサート取付座が複数形成されていて、これら第１、第２のインサート取付座に同形同大のインサートがそれぞれ装着されたものである。
第１、第２のインサート取付座に装着されるインサートは、概略平行四辺形平板状をなしており、平行四辺形状をなす上下面とそれぞれ対向配置された一対の側面との交差稜線部に合計８つの切刃が形成されたものである。

このようなインサートが、第１のインサート取付座においては、その概略平行四辺形平板状をなすインサートの鋭角コーナ部に形成された一の切刃がカッター本体の内周面から突出させられるように装着され、この切刃がクランクシャフトにおけるピン部の外周面及びピン部の端部に位置する角部を加工するピン刃とされている。
また、第２のインサート取付座においては、その概略平行四辺形平板状をなすインサートの鈍角コーナ部に形成された一の切刃がカッター本体の側壁面から突出させられるように装着され、この切刃がクランクシャフトにおけるカウンターウエイト部の側面部を加工するウェブ刃とされている。

このようなピンミラーカッターは、加工機のカッター取付部に取り付けられ、カッター本体の内周にクランクシャフトを挿通させた状態で、カッター本体の軸線回りに自転させられるとともにクランクシャフトの各ピン部の軸線回りに公転させられ、前記ピン刃及び前記ウェブ刃を切り込ませることにより、クランクシャフトのピン部周辺を所定形状に切削加工するものである。
特開２００２−４６００９号公報

ところで、従来のピンミラーカッターにおいては、ピン部の端部に形成された角部を加工する際にはピン刃とされるインサートのコーナ刃を使用することになり、角部の形状（曲率半径Ｒ）にあわせてインサートのコーナ刃の形状（曲率半径Ｒ）を決定する必要がある。
ここで、この角部の曲率半径Ｒは、普通乗用車のエンジン等に用いられるクランクシャフトでは通常２〜３ｍｍ程度であるが、大型トラックや建設車両などの大型車両のエンジンに用いられるクランクシャフトでは、この曲率半径Ｒが４〜７ｍｍ程度と大きくされている。

ここで、曲率半径Ｒの大きな角部をピン刃とされるインサートのコーナ刃のみで切削する場合には、切削代が大きくなってしまい、このコーナ刃に作用する切削抵抗が増大してインサートが破損するおそれがあった。さらに、切削代が大きく切屑が多量に発生するため、この切屑を外部に排出するためのチップポケットを大きく形成する必要があり、カッター本体の剛性が低下するといった問題があった。

また、インサートの一対の側面にそれぞれ形成されたコーナ刃を順次使用する場合には、これら一対の側面のそれぞれに曲率半径Ｒのコーナ刃を形成する必要があるため、インサートの厚さが少なくとも曲率半径Ｒの２倍以上となり、インサートの製造コストが高くなってしまう。
このように従来のピンミラーカッターによって、大きな曲率半径Ｒの角部を有するクランクシャフトを切削加工する場合には、厚さが厚く高価なインサートを使用する必要があるとともにインサートが切削抵抗によって破損するおそれがあるために、インサートの使用コストが増大してしまうことになる。

この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、大きな曲率半径の角部を備えた被切削材を切削加工する場合においても、厚さが厚く高価なインサートを使用する必要がないとともに切削抵抗を低減してインサートの破損を防止し、インサートの使用コストを削減できるピンミラーカッターを提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明は、軸線回りに回転される円環状あるいは円板状をなすカッター本体の周面に第１のインサート取付座が形成され、前記カッター本体の側壁面に第２のインサート取付座が形成され、これら第１、第２のインサート取付座に、インサートがそれぞれ着脱可能に装着されてなるピンミラーカッターであって、前記第１のインサート取付座には、前記周面から突出される周面切刃と該周面切刃から前記側壁面側に滑らかに連なる第１コーナ刃とを有するインサートが装着されるとともに、前記第２のインサート取付座には、前記側壁面から突出する側方切刃を有するインサートが装着され、前記カッター本体には、前記周面と前記側壁面との交差稜線部に臨むようにして補助インサート取付座が形成され、該補助インサート取付座には、前記カッター本体を前記軸線回りに回転させた際の回転軌跡において、前記第１コーナ刃と同一の曲率半径を有するとともに前記第１コーナ刃と滑らかに接続する第２コーナ刃を備えた補助インサートが装着されていることを特徴としている。

この構成のピンミラーカッターによれば、第１のインサート取付座に装着されたインサートの第１コーナ刃と補助インサート取付座に装着された補助インサートの第２コーナ刃とが同じ曲率半径を有しており、前記カッター本体を前記軸線回りに回転させた際の回転軌跡において、第２コーナ刃が前記第１コーナ刃に滑らかに接続するように配置されているので、ピン部の端部に形成される角部を第１コーナ刃と第２コーナ刃とで切削して加工することができる。
したがって、第１コーナ刃及び第２コーナ刃の切削代が低減されるので、インサートに作用する切削抵抗を抑えることができ、切削抵抗によるインサート及び補助インサートの破損を防止することができる。

また、第１コーナ刃及び第２コーナ刃の切削代が低減されて切屑の発生量が抑えられるため、チップポケットの大きさを小さくすることができ、カッター本体の剛性を確保することができる。
さらに、曲率半径Ｒの大きな角部を切削する場合でも、インサート及び補助インサートを曲率半径Ｒの２倍の厚さとする必要がなく、インサート及び補助インサートの製造コストを低減することができる。

ここで、前記補助インサートとして、長方形平板状をなして、該長方形の長辺部分に連なり厚さ方向に延びる一対の側面をそれぞれすくい面とし、前記側面の４つのコーナ部に、前記第２コーナ刃をそれぞれ設けたものを使用することにより、補助インサートの８つの第２コーナ刃を順次使用することができ、この補助インサートの使用コストを低減することができる。

さらに、前記第１、第２のインサート取付座に、同形同大のインサートをそれぞれ装着し、前記インサートとして、等脚台形平板状をなし、該等脚台形の斜辺部分に連なり厚さ方向に延びる側面をすくい面とし、前記等脚台形の鋭角コーナ部に前記第１コーナ刃を形成するとともに前記鋭角コーナ部から前記斜辺部分に連なる稜線に前記周面切刃を形成し、前記等脚台形の鈍角コーナ部に前記側方切刃を形成したものとし、このインサートを、前記第１のインサート取付座においては前記厚さ方向を前記カッター本体の径方向に向くように装着し、前記第２のインサート取付座においては前記厚さ方向を前記カッター本体の軸線方向を向くように装着することにより、このインサートに形成された４組の第１コーナ刃及び周面切刃と４つの側方切刃とを順次使用することができ、インサートの使用コストを低減することができる。

このように本発明によれば、大きな曲率半径の角部を備えた被切削材を切削加工する場合においても、厚さが厚く高価なインサートを使用する必要がないとともに切削抵抗を低減してインサートの破損を防止し、インサートの使用コストを削減できるピンミラーカッターを提供することができる。

本発明の実施の形態について、添付した図面を参照して説明する。図１から図３に、本発明の実施の形態であるピンミラーカッターを示す。また、図４及び図５に、このピンミラーカッターに装着されるインサートを示す。さらに、図６及び図７に、このピンミラーカッターに装着される補助インサートを示す。

本実施形態であるピンミラーカッター１はインターナル型のものであり、カッター本体２は、図１及び図２の要部拡大図に示すように、軸線Ｏ回りに回転される該軸線Ｏを中心とした概略円環状をなしている。このカッター本体２において、径方向内側を向く内周面３には、複数の第１のインサート取付座４が、カッター本体２の周方向に沿って略等間隔に形成されている。また、カッター本体２の軸線Ｏ方向を向く両側壁面５Ａ、５Ｂのそれぞれの内周面３側には、複数の第２のインサート取付座６及び複数の補助インサート取付座７が、カッター本体２の周方向に沿って形成されている。

このうち、複数の第１のインサート取付座４は、カッター本体２の両側壁面５Ａ、５Ｂのうちの一方の側壁面５Ａ寄りに配置されたものと、他方の側壁面５Ｂ寄りに配置されたものとが、カッター本体２の周方向において交互に配列されるように形成されている。
また、カッター本体２の周方向において、その一方の側壁面５Ａに形成された複数の第２のインサート取付座６及び複数の補助インサート取付座７は、他方の側壁面５Ｂ寄りの内周面３側に形成された複数の第１のインサート取付座４のそれぞれに対してわずかにカッター回転方向Ｔ後方側に配置され、カッター本体２の他方の側壁面５Ｂに形成された複数の第２のインサート取付座６及び複数の補助インサート取付座７も、一方の側壁面５Ａ寄りの内周面３に形成された複数の第１のインサート取付座４のそれぞれに対してわずかにカッター回転方向Ｔ後方側に配置されている。

ここで、一方の側壁面５Ａ寄りに配置された第１のインサート取付座４においては、カッター回転方向Ｔ前方側を向く壁面４Ａが一方の側壁面５Ａに近づくにしたがいカッター回転方向Ｔ後方側に向かうように傾斜されられ、他方の側壁面５Ｂ寄りに配置された第１のインサート取付座４においては、カッター回転方向Ｔ前方側を向く壁面４Ａが他方の側壁面５Ｂに近づくにしたがいカッター回転方向Ｔ後方側に向かうように傾斜されられている。また、第１のインサート取付座４のカッター本体２径方向内側を向く壁面４Ｂには、クランプネジ４５が螺着されるネジ孔（図示なし）が穿設されている。

また、第２のインサート取付座６は、カッター本体２を側面視して図１に示すように、カッター回転方向Ｔ前方側を向く壁面６Ａがカッター本体２の径方向に沿って延びるように配置させられており、第２のインサート取付座６の軸線Ｏ方向外側を向く壁面６Ｂには、クランプネジ４５が螺着されるネジ孔（図示なし）が穿設されている。
さらに、補助インサート取付座７においては、カッター回転方向Ｔ前方側を向く壁面７Ａがカッター本体２径方向内側に向かうにしたがいカッター回転方向Ｔ後方側に向かうように傾斜されられており、補助インサート取付座７の軸線Ｏ方向外側を向く壁面７Ｂには、クランプネジ４５が螺着されるネジ孔（図示なし）が穿設されている。

そして、第２のインサート取付座６と第１のインサート取付座４とには、後述するように同形同大のインサート１０が装着され、補助インサート取付座７には、後述する補助インサート３０が装着される。
さらに、第１のインサート取付座４、第２のインサート取付座６、補助インサート取付座７のカッター回転方向Ｔ前方側には、切削加工時に発生する切屑を外部へ排出するためのチップポケット８が形成されている。

次に、第１のインサート取付座４と第２のインサート取付座６とに装着されるインサート１０について説明する。
このインサート１０は超硬合金等の硬質材料により構成されており、その外形が図４及び図５に示すように概略台形平板状をなしている。すなわち、互いに平行に配置された概略等脚台形状をなす上下面１１、１１と、この上下面１１、１１がなす等脚台形のそれぞれの斜辺に連なる一対の側面１２、１２と、等脚台形の長辺に連なる側面１３と、等脚台形の短辺に連なる側面１４とを備えており、この等脚台形の斜辺は長辺よりも長くされている。

したがって、このインサート１０には、その上下面１１、１１の長手方向一端（図４において左側）に、斜辺に連なる側面１２、１２と長辺に連なる側面１３とが互いに等しい角度で鋭角に交差する一対の鋭角コーナ部１５、１５と、これとは反対の長手方向他端（図４において右側）に、斜辺に連なる側面１２、１２と短辺に連なる側面１４とが互いに等しい角度で鈍角に交差する一対の鈍角コーナ部１６、１６とが形成されることになる。ここで、鋭角コーナ部１５の角度は７５°から８５°の範囲とされるのが望ましく、したがって鈍角コーナ部１６の角度は９５°から１０５°の範囲とされるのが望ましい。また、上下面１１の中央部には、クランプネジ４５が挿通される挿通孔１７が、インサート１０の厚さ方向に貫通するように形成されている。

ここで、長辺に連なる側面１３及び短辺に連なる側面１４は、その厚さ方向中央部分は該厚さ方向に平行な平坦面とされているとともに、これら側面１３、１４と上下面１１、１１との交差部分には、それぞれ凸曲面が形成されている。
これにより、斜辺に連なる側面１２を正面視した場合には、図５に示すように概略長方形、より具体的には略長円状を呈することになる。

この斜辺に連なる側面１２がすくい面とされ、この側面１２（すくい面）の辺稜部に切刃が形成されている。詳述すると、上下面１１、１１との交差稜線部に形成される直線刃１８、１８と、長辺に連なる側面１３と上下面１１、１１との交差部分に設けられた凸曲面の交差稜線部に形成される第１曲線刃１９、１９と、短辺に連なる側面１４と上下面１１、１１との交差部分に設けられた凸曲面との交差稜線部に形成される第２曲線刃２０、２０とが、同一平面上に形成されている。
ここで、図５に示すように、第１曲線刃１９は曲率半径Ｒ１の円弧状に形成され、第２曲線刃２０は、第１曲線刃１９がなす曲率半径Ｒ１よりも曲率半径の大きな円弧状に形成されている。

このように、ひとつの側面１２（すくい面）に第１曲線刃１９及び直線刃１８が２組、第２曲線刃２０が２つ備えられており、ひとつのインサート１０には４組の第１曲線刃１９及び直線刃１８と、４つの第２曲線刃２０が形成されているのである。言い換えると、等脚台形の鋭角コーナ部１５側に第１曲線刃１９が配置され、鈍角コーナ部１６側に第２曲線刃２０が配置されていることになる。

このような構成とされたインサート１０は、互いに同形同大のものが、カッター本体２の第１のインサート取付座４と第２のインサート取付座６の一部とに着脱可能に装着される。
このうち、第１のインサート取付座４に対してインサート１０は、インサート１０の厚さ方向をカッター本体２の径方向に略一致するようにして上下面１１、１１の一方を第１のインサート取付座４のカッター本体２径方向内側を向く壁面４Ｂに当接させるとともに、斜辺に連なる側面１２、１２の一方を第１のインサート取付座４のカッター回転方向Ｔ前方側を向く壁面４Ａに当接するように、かつ、斜辺に連なる側面１２、１２の他方をカッター回転方向Ｔ前方側に向けてすくい面とするようにして載置され、挿通孔１７に挿通されたクランプネジ４５がネジ孔に螺着されることによって固定される。

こうして第１のインサート取付座４に装着されたインサート１０は、鋭角コーナ部１５に形成された１つの第１曲線刃１９を、その第１のインサート取付座４が寄せられたカッター本体２の側壁面５側に位置させて内周面３から軸線Ｏ外側に突出させるとともに、この第１曲線刃１９に連なる直線刃１８を該第１曲線刃１９からそれぞれカッター本体２の軸線Ｏ方向内側に延ばすようにして内周面３からカッター本体２径方向内側に向けて突出させるようにして装着されており、前記第１曲線刃１９が第１コーナ刃４１とされ、前記直線刃１８が周面切刃４２とされている。

また、すくい面とされる側面１２は径方向外側に向かうにしたがいカッター回転方向Ｔ前方側に向かうように傾斜させられており、第１コーナ刃４１（第１曲線刃１９）及び周面切刃４２（直線刃１８）のラジアルレーキ角は負とされている。
これに対して、第１コーナ刃４１（第１曲線刃１９）から周面切刃４２（直線刃１８）に向けて軸線Ｏ方向内側に向かうにしたがいカッター回転方向Ｔ後方側へ向かうように傾斜させられることによって、第１コーナ刃４１（第１曲線刃１９）及び周面切刃４２（直線刃１８）のアキシャルレーキ角は正とされている。

このように、本実施形態のインサート１０においては、すくい面をなす側面１２と第１のインサート取付座４に装着されたときにカッター本体２の軸線Ｏ方向外側に向けられる側面１３とが、７５°〜８５°の範囲の鋭角コーナ部１５を介して交差させられているために、第１コーナ刃４１（第１曲線刃１９）の逃げ面をなす凸曲面及び長辺に連なる側面１３に逃げを与えても、第１コーナ刃４１（第１曲線刃１９）及び周面切刃４２（直線刃１８）のアキシャルレーキ角を正とすることができるのである。

一方、第２のインサート取付座６に対してインサート１０は、その厚さ方向をカッター本体２の軸線Ｏ方向に略一致するようにして上下面１１，１１の一方を第２のインサート取付座６の軸線Ｏ方向外側を向く壁面６Ｂに当接させるとともに、斜辺に連なる側面１２、１２の一方を第２のインサート取付座６のカッター回転方向Ｔ前方側を向く壁面６Ａに当接するように、かつ、斜辺に連なる側面１２、１２の他方をカッター回転方向Ｔ前方側に向けてすくい面とするようにして載置され、挿通孔１７に挿通されたクランプネジ４５がネジ孔に螺着されることによって固定される。

こうして第２のインサート取付座６に装着されたインサート１０は、鈍角コーナ部１６側に形成されたひとつの第２曲線刃２０を、カッター本体２の一方の側壁面５Ａまたは他方の側壁面５Ｂから軸線Ｏ方向外側に向けて突出させて装着されており、この第２曲線刃２０が本実施形態における側方切刃４３とされ、軸線Ｏ方向外側に向けられる上下面１１がカッター本体２の径方向外側に向かうにしたがい軸線Ｏ方向内側に向かうように傾斜させられており、これにより側方切刃４３（第２曲線刃２０）に連なる直線刃１８には逃げが与えられて切削に供されることがないように構成されている。

さらに、側方切刃４３（第２曲線刃２０）のカッター回転方向Ｔ後方側に連なる凸曲面も、カッター回転方向Ｔ後方側に向かうにしたがい軸線Ｏ方向内側と径方向外側とに向かうように傾斜させられていて、側方切刃４３（第２曲線刃２０）の逃げ面をなすこの凸曲面に対して逃げが与えられている。そのため、この側方切刃４３（第２曲線刃２０）のアキシャルレーキ角（軸方向すくい角）は、この側方切刃４３（第２曲線刃２０）が軸線Ｏ方向内側に向かうにしたがいカッター回転方向Ｔ前方側へ向かうように傾斜させられることによって、負に設定されている。

次に、補助インサート取付座７に装着される補助インサート３０について説明する。
この補助インサート３０は超硬合金等の硬質材料により構成されており、その外形が図６及び図７に示すように概略長方形平板状をなしている。すなわち、互いに平行に配置された概略長方形状の上下面３１、３１と、この長方形の長辺に連なる側面３２、３２と短辺に連なる側面３３、３３とを備えている。

短辺に連なる側面３３、３３は、その厚さ方向中央部分は該厚さ方向に平行な平坦面とされるとともに、この側面３３、３３と上下面３１、３１との交差部分には、それぞれ凸曲面が形成されている。これにより、長辺に連なる側面３２を正面視した場合には、図７に示すように概略長方形、より具体的には略長円状を呈することになる。
この長辺に連なる側面３２がすくい面とされ、この側面３２（すくい面）の辺稜部に切刃が形成されている。詳述すると、短辺に連なる側面３３、３３と上下面３１、３１との交差部分に設けられた凸曲面の交差稜線部に曲線刃３４、３４、３４、３４が形成されている。

ひとつの側面３２（すくい面）に曲線刃３４が４つ備えられており、ひとつの補助インサート３０には８つの曲線刃３４が形成されているのである。ここで、この曲線刃３４の曲率半径Ｒ２は、前記インサート１０の第１曲線刃１９の曲率半径Ｒ１と同一に設定されている。
また、上下面３１の中央部には、クランプネジ４５が挿通される挿通孔３５が、補助インサート３０の厚さ方向に貫通するように形成されている。

このような構成とされた補助インサート３０は、補助インサート取付座７に対して、補助インサート３０の厚さ方向をカッター本体２の軸線Ｏ方向に略一致するようにして上下面３１、３１の一方を補助インサート取付座７の軸線Ｏ方向外側を向く壁面７Ｂに当接させるとともに、長辺に連なる側面３２、３２の一方を補助インサート取付座７のカッター回転方向Ｔ前方側を向く壁面７Ａに当接するように、かつ、長辺に連なる側面３２、３２の他方をカッター回転方向Ｔ前方側に向けてすくい面とするように配置して、挿通孔３５に挿通されたクランプネジ４５がネジ孔に螺着されることによって固定される。

こうして補助インサート取付座７に装着された補助インサート３０は、ひとつの曲線刃３４を、カッター本体２の一方の側壁面５Ａまたは他方の側壁面５Ｂから軸線Ｏ方向外側に向けて突出するとともにカッター本体２の内周面３からカッター本体２径方向内側に突出するようにして装着されており、この曲線刃３４が本実施形態における第２コーナ刃４４とされている。

また、補助インサート３０は、その軸線Ｏ方向外側に向けられる上下面３１がカッター本体２の径方向外側に向かうにしたがい軸線Ｏ方向内側に向かうように傾斜させられ、さらに、第２コーナ刃４４（曲線刃３４）のカッター回転方向Ｔ後方側に連なる凸曲面も、カッター回転方向Ｔ後方側に向かうにしたがい軸線Ｏ方向内側と径方向外側とに向かうように傾斜させられていて、第２コーナ刃４４（曲線刃３４）の逃げ面をなすこの凸曲面に対して逃げが与えられている。そのため、この第２コーナ刃４４（曲線刃３４）のアキシャルレーキ角（軸方向すくい角）は、この曲線刃３４が軸線Ｏ方向内側に向かうにしたがいカッター回転方向Ｔ前方側へ向かうように傾斜させられることによって、負に設定されている。

前述のようにして第１のインサート取付座４に装着されたインサート１０と、第２のインサート取付座６に装着されたインサート１０と、補助インサート取付座７に装着された補助インサート３０とは、カッター本体２を軸線Ｏ回りにカッター回転方向Ｔに向けて回転させた際の回転軌跡において、図３に示すように配置される。

詳述すると、一方の側壁面５Ａ寄りの第１のインサート取付座４と他方の側壁面５Ｂ寄りの第１のインサート取付座４に装着されたインサート１０同士は、内周面３から径方向内側に向けて突出されたそれぞれの周面切刃４２（直線刃１８）が互いに重ね合わされるようにして軸線Ｏに略平行な一つの直線状をなすように配置され、この両端部にそれぞれ第１コーナ刃４１（第１曲線刃１９）が配置される。

補助インサート３０の第２コーナ刃４４（曲線刃３４）は、前記第１コーナ刃４１と滑らかに連なるように、すなわち、第１コーナ刃４１と第２コーナ刃４４とによって曲率半径Ｒ１（＝Ｒ２）の略１／４円弧状をなすように配置されている。
さらに、この補助インサート３０の第２コーナ刃４４（曲線刃３４）と重ね合わされるようにして、前記側方切刃４３（第２曲線刃２０）が配置される。

このように第１のインサート取付座４に装着されたインサート１０の周面切刃４２（直線刃１８）及び第１コーナ刃４１（第１曲線刃１９）と、補助インサート３０の第２コーナ刃４４（曲線刃３４）とによって、被切削材であるクランクシャフトのピン部を切削することになる。つまり、これら第１コーナ刃４１、周面切刃４２、第２コーナ刃４４がこのピンミラーカッターにおけるピン刃とされているのである。
また、第２のインサート取付座６に装着されたインサート１０の側方切刃４３（第２曲線刃２０）が前記クランクシャフトにおけるカウンターウェイト部の側面部を切削することになる。つまり、この側方切刃４３がこのピンミラーカッターにおけるウェブ刃とされているのである。

ここで、本実施形態においては、第１のインサート取付座４に装着されたインサート１０の数をＮ１とし、補助インサート取付座７に装着された補助インサート３０の数をＮ２とし、第２のインサート取付座６に装着されたインサート１０の数をＮ３とした場合に、Ｎ１＝Ｎ２＋Ｎ３、かつ、Ｎ２≦Ｎ３の関係を満たすようにインサート１０及び補助インサート３０が配置されている。

このようにインサート１０及び補助インサート３０が装着されたピンミラーカッター１は、加工機のカッター取付部（図示なし）に、カッター本体２の軸線Ｏが主軸と一致するように取り付けられ、チャックに架け渡されたクランクシャフトをカッター本体２の内周に挿通させた状態で、カッター本体２の軸線Ｏ回りにカッター回転方向Ｔに自転させられるとともにクランクシャフトの各ピン部の軸線回りに公転させられつつ、インサート１０の周面切刃４２（直線刃１８）及び第１コーナ刃４１（第１曲線刃１９）と、補助インサート３０の第２コーナ刃４４（曲線刃３４）と、インサート１０の側方切刃４３（第２曲線刃２０）とを切り込ませることにより、このクランクシャフトの特にピン部周辺を所定形状に加工するものである。

本実施形態であるピンミラーカッター１においては、第１のインサート取付座４に装着されたインサート１０の第１コーナ刃４１（第１曲線刃１９）の曲率半径Ｒ１と補助インサート取付座７に装着された補助インサート３０の第２コーナ刃４４（曲線刃３４）の曲率半径Ｒ２とが同一とされ、カッター本体２を軸線Ｏ回りに回転させた際の回転軌跡において、第２コーナ刃４４が第１コーナ刃４１と滑らかに接続して曲率半径Ｒ１（＝Ｒ２）の略１／４円弧状をなすように配置されているので、クランクシャフトにおけるピン部の両端に位置する曲率半径Ｒ１（＝Ｒ２）の角部を第１コーナ刃４１と第２コーナ刃４４とで切削して加工することができる。

したがって、この角部の曲率半径Ｒ１が大きい場合（例えばＲ１≧４ｍｍ）であっても、第１コーナ刃４１及び第２コーナ刃４４の切削代がそれぞれ抑えられることになり、インサート１０及び補助インサート３０に作用する切削抵抗を低減でき、切削抵抗によるインサート１０及び補助インサート３０の破損を防止することができる。
また、それぞれの切削代が低減されて切屑の発生量が抑えられるため、これら第１のインサート取付座４、補助インサート取付座７のカッター回転方向Ｔ前方側に形成されるチップポケット８の大きさを小さくすることができ、カッター本体２の剛性を向上させることができる。

さらに、インサート１０及び補助インサート３０の厚さを曲率半径Ｒ１の２倍以上とする必要がなく、インサート１０及び補助インサート３０の製造コストを低減することができる。
このように、厚さが厚く高価なインサート１０及び補助インサート３０を使用する必要がないとともに切削抵抗によるインサート１０及び補助インサート３０の破損が防止されているので、このピンミラーカッター１におけるインサート１０及び補助インサート３０の使用コストを低減することができる。

また、本実施形態では、補助インサート３０として、外形が概略長方形平板状をなして、この長方形の長辺に連なる側面３１、３１をすくい面とし、ひとつの側面３１（すくい面）の４つのコーナ部に曲線刃３４がそれぞれ形成されたものを用いているので、この補助インサート３０に具備された８つの曲線刃３４を順次第２コーナ刃４４として使用することができ、補助インサート３０の使用コストをさらに低減することができる。

さらに、本実施形態においては、第１、第２のインサート取付座４、６に同形同大のインサート１０が装着され、このインサート１０として、外形が等脚台形平板状をなし、等脚台形の斜辺に連なる側面１２、１２がすくい面とされ、等脚台形の鋭角コーナ部１５に第１曲線刃１９が形成されるとともに鋭角コーナ部１５から斜辺部分に連なる稜線に直線刃１８が形成され、等脚台形の鈍角コーナ部１６に第２曲線刃２０が形成されたものが使用されている。

そして、このインサート１０を第１のインサート取付座４に装着した際には、第２曲線刃２０が被切削材と接触することが防止され、第２のインサート取付座６に装着した際には、第１曲線刃１９及び直線刃１８が被切削材と接触することが防止されており、この第１曲線刃１９、直線刃１８及び第２曲線刃２０が、ひとつの側面１２（すくい面）に２組備えられ、さらにこのような側面１２が一対備えられているので、ひとつのインサート１０について、第１曲線刃１９及び直線刃１８が４組、第２曲線刃２０が４組形成されることになる。したがって、ひとつのインサート１０を８回使用することが可能であり、このインサート１０の使用コストをさらに低減することができる。

さらに、本実施形態においては、カッター本体２の側壁面５Ａ、５Ｂに形成された第２のインサート取付座６に、インサート１０の鈍角コーナ部１６をカッター本体２の径方向内側に向けて装着されるように構成されているので、第２のインサート取付座６の径方向内側においてカッター本体２が切り欠かれる部分が少なくなり、カッター本体２の強度及び剛性を確保することができる。また、隣接する第１のインサート取付座４との干渉することがなく、これら第１、第２のインサート取付座４、６を所定の位置に形成することができる。

以上、本発明の実施形態であるピンミラーカッターについて説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、第１のインサート取付座及び第２のインサート取付座に装着されるインサートを等脚台形平板状のものとして説明したが、これに限定されることはなく、他の形状をなすものであってもよい。また、補助インサート取付座に装着される補助インサートを長方形平板状のものとして説明したが、これに限定されることはなく、他の形状をなすものであってもよい。
さらに、補助インサートとして前記インサートを使用しても良く、同形同大のインサートのみを装着して構成してもよい。

また、第１、第２のインサート取付座の配置については、切削加工するクランクシャフトの材質や形状を考慮して適宜設定することが好ましい。
さらに、補助インサートは、周期的に配置される必要はなく少なくともひとつ配置されていればよい。

また、この実施形態では、いわゆるインターナル型のピンミラーカッターとして説明したが、これに限定されることはなく、円板状のカッター本体において、その径方向外周側を向く外周面に複数の第１のインサート取付座が形成され、また軸線方向を向く両側壁面のそれぞれの外周面側に複数の第２のインサート取付座が形成されるとともに、外周面及び側壁面に臨むように補助インサート取付座が形成された、いわゆるエクスターナル型のピンミラーカッターであっても良い。

本実施形態であるピンミラーカッターを側面から見た要部拡大図である。図１に示すピンミラーカッターを内周側から見た要部拡大図である。図１に示すピンミラーカッターに装着された各種インサートの回転軌跡を重ね合わせた説明図である。図１に示すピンミラーカッターに装着されるインサートの側面図である。図４におけるＸ方向矢視図である。図１に示すピンミラーカッターに装着される補助インサートの側面図である。図６におけるＸ方向矢視図である。

符号の説明

１ピンミラーカッター
２カッター本体
４第１のインサート取付座
６第２のインサート取付座
７補助インサート取付座
１０インサート
１５鋭角コーナ部
１６鈍角コーナ部
１８直線刃
１９第１曲線刃
２０第２曲線刃
３０補助インサート
３４曲線刃
４１第１コーナ刃
４２周面切刃
４３側方切刃
４４第２コーナ刃

Claims

軸線回りに回転される円環状あるいは円板状をなすカッター本体の周面に第１のインサート取付座が形成され、前記カッター本体の側壁面に第２のインサート取付座が形成され、これら第１、第２のインサート取付座に、インサートがそれぞれ着脱可能に装着されてなるピンミラーカッターであって、
前記第１のインサート取付座には、前記周面から突出される周面切刃と該周面切刃から前記側壁面側に滑らかに連なる第１コーナ刃とを有するインサートが装着されるとともに、前記第２のインサート取付座には、前記側壁面から突出する側方切刃を有するインサートが装着され、
前記カッター本体には、前記周面と前記側壁面との交差稜線部に臨むようにして補助インサート取付座が形成され、該補助インサート取付座には、前記カッター本体を前記軸線回りに回転させた際の回転軌跡において、前記第１コーナ刃と同一の曲率半径を有するとともに前記第１コーナ刃と滑らかに接続する第２コーナ刃を備えた補助インサートが装着されていることを特徴とするピンミラーカッター。
前記補助インサートは、長方形平板状をなし、該長方形の長辺部分に連なり厚さ方向に延びる一対の側面がそれぞれすくい面とされ、前記側面の４つのコーナ部には、前記第２コーナ刃がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載のピンミラーカッター。
前記第１、第２のインサート取付座には、同形同大のインサートがそれぞれ装着され、前記インサートは、等脚台形平板状をなし、該等脚台形の斜辺部分に連なり厚さ方向に延びる側面がすくい面とされ、前記等脚台形の鋭角コーナ部に前記第１コーナ刃が形成されるとともに前記鋭角コーナ部から前記斜辺部分に連なる稜線に前記周面切刃が形成され、前記等脚台形の鈍角コーナ部に前記側方切刃が形成され、
前記インサートが、前記第１のインサート取付座においては、前記厚さ方向が前記カッター本体の径方向に向くように装着され、前記第２のインサート取付座においては、前記厚さ方向が前記カッター本体の軸線方向を向くように装着されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のピンミラーカッター。