JP2010149220A - Formed cutter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工具内部に供給されたクーラントを外周切れ刃から噴射して、クーラント効果を増大させることにより、切削性の向上を図るようにした総形フライスに関する。 The present invention relates to a general-purpose milling cutter in which cutting performance is improved by injecting coolant supplied into a tool from an outer peripheral cutting edge to increase the coolant effect.
従来から、ドリルやエンドミル等の切削工具を用いて加工を行う場合には、クーラントをその外周切れ刃及びワーク加工部に向けて噴射させることにより、切削抵抗を低減させると共に、切削工具とワークとの間の摩擦熱を抑えて、工具焼き付きや、ワーク熱変形による加工誤差を防止するようにしている。また、近年、クーラントによる上記効果を高め、更に切屑排出性を向上させるために、工具内部にクーラントを供給して、その外周切れ刃の先端部からクーラントを噴射させるようにしたものも広く実用化されている。このような、従来の切削工具は、例えば、特許文献1に開示されている。 Conventionally, when machining is performed using a cutting tool such as a drill or an end mill, the cutting resistance is reduced by injecting the coolant toward the outer peripheral cutting edge and the workpiece machining portion, and the cutting tool and workpiece The frictional heat is suppressed to prevent tool seizure and machining errors due to workpiece thermal deformation. Also, in recent years, in order to enhance the above-mentioned effects by the coolant and further improve the chip discharge performance, a coolant that is supplied into the tool and sprayed from the tip of the outer peripheral cutting edge has been widely put into practical use. Has been. Such a conventional cutting tool is disclosed in Patent Document 1, for example.
上記従来の切削工具では、その外周切れ刃の先端部で切削を行うため、この先端部に、クーラントを噴射させる噴射口を設ければよい。しかしながら、例えば、総形フライスのような溝加工用の切削工具では、外周切れ刃の全体を使用して研削を行い、更に、その形状が複雑となっているため、その先端部だけに噴射口を設けたのでは、工具とワークとの間にクーラントが十分に行き渡らないおそれがある。この結果、外周切れ刃が摩耗し易くなり、工具寿命が短くなると共に、ワークの変質や劣化を招いてしまう。 In the conventional cutting tool, since cutting is performed at the tip of the outer peripheral cutting edge, an injection port for injecting coolant may be provided at the tip. However, for example, in a cutting tool for grooving such as a general-purpose milling machine, grinding is performed using the entire outer peripheral cutting edge, and furthermore, since the shape thereof is complicated, an injection port is formed only at the tip portion. If the is provided, there is a possibility that the coolant does not spread sufficiently between the tool and the workpiece. As a result, the peripheral cutting edge is easily worn, the tool life is shortened, and the work is deteriorated or deteriorated.
従って、本発明は上記課題を解決するものであって、切削に関与する外周切れ刃の周囲に、クーラントを十分に供給することにより、工具摩耗を抑制して、工具寿命の長期化を図ると共に、被加工物の変質及び劣化を防止して、切削性の向上を図ることができる総形フライスを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above-mentioned problem, and by sufficiently supplying coolant around the outer peripheral cutting edge involved in cutting, the tool wear is suppressed and the tool life is prolonged. An object of the present invention is to provide a general-purpose milling cutter capable of preventing deterioration and deterioration of a workpiece and improving machinability.
上記課題を解決する第1の発明に係る総形フライスは、
工具先端側に向かうに従って、山部と谷部とを交互に連ねながら先細り状に形成された外周切れ刃を、その軸心周りに複数有する総形フライスであって、
工具内部に供給されたクーラントを前記山部及び前記谷部に供給するクーラント供給通路と、
前記クーラント供給通路から分岐して、前記外周切れ刃のすくい面、逃げ面、背面のうち少なくとも1つ以上の面からクーラントを噴射させる分岐通路とを備えた
ことを特徴とする。
A general-purpose milling machine according to the first invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
As it goes to the tool tip side, it is a general-purpose milling cutter having a plurality of outer peripheral cutting edges formed in a tapered shape while continuously connecting ridges and valleys around its axis,
A coolant supply passage for supplying coolant supplied to the inside of the tool to the crest and trough;
A branch passage that branches off from the coolant supply passage and injects coolant from at least one of the rake face, flank face, and back face of the outer peripheral cutting edge is provided.
上記課題を解決する第2の発明に係る総形フライスは、
前記分岐通路は、
前記クーラント供給通路から前記すくい面、前記逃げ面、前記背面に向かうに従って、工具先端側に傾斜、または、前記クーラント供給通路に対して直交する
ことを特徴とする。
The general-purpose milling machine according to the second invention for solving the above-mentioned problems is
The branch passage is
As it goes from the coolant supply passage to the rake face, the flank face, and the back face, the tool is inclined toward the tip of the tool or orthogonal to the coolant supply passage.
上記課題を解決する第3の発明に係る総形フライスは、
前記クーラント供給通路から分岐して、前記逃げ面の噴射口に連通する逃げ面側分岐通路を設け、
前記噴射口は、前記山部の工具先端側傾斜面及び前記谷部の工具基端側傾斜面、または、前記山部の頂部に開口する
ことを特徴とする。
A general-purpose milling cutter according to a third invention for solving the above-mentioned problem is as follows.
A flank face branch passage that branches off from the coolant supply passage and communicates with the jet of the flank face;
The injection port is open to the tool tip side inclined surface of the peak and the tool base side inclined surface of the valley, or the top of the peak.
上記課題を解決する第4の発明に係る総形フライスは、
前記クーラント供給通路を前記外周切れ刃毎に設ける
ことを特徴とする。
A general-purpose milling cutter according to a fourth invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
The coolant supply passage is provided for each outer peripheral cutting edge.
本発明に係る総形フライスによれば、切削に関与する外周切れ刃のすくい面、逃げ面、背面から、クーラントを噴射させることにより、クーラントによる潤滑、冷却、切屑排出の作用を効果的に行うことができる。これにより、工具摩耗を抑制することができるので、工具寿命の長期化を図ることができる。また、被加工物の変質及び劣化を防止することができるので、切削性の向上を図ることができる。 According to the general-purpose milling cutter according to the present invention, the coolant is injected from the rake face, the flank face, and the back face of the outer peripheral cutting edge involved in the cutting, thereby effectively performing the lubrication, cooling, and chip discharging actions by the coolant. be able to. Thereby, since tool wear can be suppressed, the tool life can be prolonged. Moreover, since deterioration and deterioration of the workpiece can be prevented, the machinability can be improved.
以下、本発明に係る総形フライスについて図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, a general-purpose milling machine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の第1実施例に係る総形フライスの側面図、図2は刃部の縦断面図、図3(a)〜(d)は図2のA−A矢視断面図〜D−D矢視断面図、図6は総形フライスにより溝加工されたワークの断面図である。 1 is a side view of a general-purpose milling cutter according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a blade portion, and FIGS. 3A to 3D are sectional views taken along arrows AA in FIG. DD is a cross-sectional view, and FIG. 6 is a cross-sectional view of a workpiece grooved by a total milling cutter.
図1に示した総形フライス1は、図示しないフライス盤やマシニングセンタ等の工作機械によって、その軸心周りに回転されながら、その軸心と直交する方向に移動されることにより、ワークWに対して溝加工を行うものである。 The general-purpose milling machine 1 shown in FIG. 1 is moved with respect to the workpiece W by being rotated around its axis by a machine tool such as a milling machine or a machining center (not shown) and being moved in a direction perpendicular to the axis. Groove processing is performed.
ここで、この総形フライス1により加工されるワークWは、例えば、図6に示すような、蒸気タービンやガスタービンの回転軸であって、このワークWの外周部に対して溝加工を行うことにより、切削溝100が形成される。そして、この切削溝100に、タービン羽根200の基端が嵌合されることになる。
Here, the workpiece W to be machined by the general-purpose milling cutter 1 is a rotating shaft of a steam turbine or a gas turbine, for example, as shown in FIG. Thereby, the
また、図6に示すように、切削溝100は、逆クリスマスツリーのように、その中心線に対して左右対称で、且つ、溝深さ方向に向かうに従って溝幅が増減しながら徐々に狭くなっており、3つの幅広部101,102,103を備えている。これら幅広部101,102,103は、溝深さ方向において、所定間隔に離間して形成されており、それらの幅寸法は、深い位置(溝底側)のもの程、小さくなっている。
In addition, as shown in FIG. 6, the
図1乃至図3(a)〜(d)に示すように、総形フライス1は、工具基端側のシャンク11と工具先端側の刃部12とから構成されている。シャンク11は、上記工作機械の主軸に装着される部分である。一方、刃部12には、複数(図では3個)の外周切れ刃21がその軸心周りに等角度間隔で設けられており、この各外周切れ刃21間には、切屑排出溝23が形成されている。
As shown in FIG. 1 thru | or FIG. 3 (a)-(d), the general-purpose milling cutter 1 is comprised from the
外周切れ刃21は、工具(軸方向)先端側に向かうに従って、その刃先径が増減しながら徐々に小径となっており、それらの先端が繋がることで、底刃22が連続して形成されている。即ち、外周切れ刃21は、切削溝100の幅広部101,102,103の形状に対応して、工具先端側に向かうに従って、3つずつの山部31,32,33と谷部34,35,36とを交互に連ねながら先細り状に形成されている。
The outer
山部31〜33は、基端側傾斜面(湾曲面)31a,32a,33aと、先端側傾斜面(湾曲面)31b,32b,33bとを有しており、谷部34〜36は、基端側傾斜面(湾曲面)34b,35b,36bと、先端側傾斜面(湾曲面)34a,35a,36aとを有している。また、外周切れ刃21には、すくい面41、逃げ面42、背面43が形成されており、すくい面41と逃げ面42とからなる角部が刃先44をなしている。
The
なお、基端側傾斜面31aと先端側傾斜面34a、先端側傾斜面31bと基端側傾斜面35b、基端側傾斜面32aと先端側傾斜面35a、先端側傾斜面32bと基端側傾斜面36b、基端側傾斜面33aと先端側傾斜面36aとは、同じ面を示している。
In addition, the base end side
更に、総形フライス1内には、クーラント供給通路51がその軸心と同心上に形成されている。クーラント供給通路51は、シャンク11が工作機械の主軸に装着されることで、工作機械側のクーラント供給源と連通する貫通孔であって、その工具先端側には、噴射口51aが形成されている。この噴射口51aは、底刃22の先端部に開口されている。
Further, a
また、クーラント供給通路51には、山部31〜33及び谷部34〜36に対応した位置において、すくい面側分岐通路52,53,54,55及び逃げ面側分岐通路56,57,58,59が連通されている。これら分岐通路52〜55,56〜59は、工具周方向において交互で、且つ、クーラント供給通路51を中心として放射状に配置されると共に、クーラント供給通路51からその径方向外方に向かうに従って、工具先端側に傾斜するように設けられている。
The
そして、すくい面側分岐通路52〜55の先端側には、噴射口52a,53a,54a,55aが形成されており、これら噴射口52a〜55aは、すくい面41にける切屑排出溝23の溝底側に開口されている。一方、逃げ面側分岐通路56〜59の先端側には、噴射口56a,57a,58a,59aが形成されており、噴射口56aは、谷部34の基端側傾斜面34bに開口されると共に、噴射口57a,58a,59aは、山部31〜33の先端側傾斜面31b〜33bに開口されている。これにより、噴射口56a〜58aは、それよりも工具先端側に隣接した山部31〜33の基端側傾斜面31a〜33aと対向することになる。
Further,
従って、総形フライス1を用いてワークWに対して溝加工を行う場合には、工作機械の主軸に装着した総形フライス1を、その軸心周りに回転させながら、固定したワークWに対して、その軸心と直交する方向に移動させる。これにより、ワークWの外周部に、切削溝100が形成されることになる。そして、ワークWを割出回転させながら、上述した溝加工を繰り返し行うことにより、その外周部に所定数量の切削溝100を加工することができる。
Therefore, when grooving the workpiece W using the entire mill 1, the entire mill 1 mounted on the main spindle of the machine tool is rotated around the axis while the fixed workpiece W is rotated. Then, it is moved in a direction perpendicular to the axis. Thereby, the cutting
このような、溝加工時の総形フライス1内においては、クーラント供給源からクーラントが供給されている。この供給されたクーラントは、クーラント供給通路51の噴射口51aから噴射されるだけでなく、すくい面側分岐通路52〜55の噴射口52a〜55a、及び、逃げ面側分岐通路56〜59の噴射口56a〜59aからも噴射されることになる。
In such a general-purpose milling machine 1 at the time of grooving, coolant is supplied from a coolant supply source. The supplied coolant is not only injected from the
このとき、分岐通路52〜55,56〜59は、噴射口52a〜55a,56a〜59aに向かうに従って工具先端側に傾斜しているため、クーラント供給通路51と分岐通路52〜55,56〜59との間の分岐部では、クーラントがスムーズに分流される。
At this time, since the
また、噴射口52a〜55aから噴射されたクーラントは、総形フライス1の回転による遠心力により、すくい面41上を刃先44に向けて流れることになる。これにより、刃先44の切削により生じた切屑は、剥離された後、速やかに切屑排出溝23から排出される。
Further, the coolant injected from the
一方、噴射口56a〜59aから噴射されたクーラントは、逃げ面42と切削溝100との間に供給されるため、これらを潤滑及び冷却することになる。これにより、すくい面41、逃げ面42、刃先44の摩耗が抑制されると共に、切削溝100の変質及び劣化が防止される。
On the other hand, since the coolant sprayed from the
更に、噴射口56a〜58aは山部31〜33の基端側傾斜面31a〜33aと対向するため、外周切れ刃21が切削を行わないときには、これら噴射口56a〜58aから噴射されたクーラントは、基端側傾斜面31a〜33aに直接供給されることになる。これら基端側傾斜面31a〜33aによって切削された幅広部101,102,103の傾斜面101a,102a,103aは、タービン回転時のタービン羽根200から高い面圧を受けるため、高い面精度が要求される部位である(図6参照)。そのため、上述したように、基端側傾斜面31a〜33aに対して直接クーラントが供給されることで、最も高い切削抵抗を受ける山部31〜33の摩耗を抑えるだけでなく、幅広部101,102,103の面精度が向上されることになる。
Furthermore, since the
なお、上述した実施形態においては、クーラント供給通路51から分岐したすくい面側分岐通路52〜55の噴射口52a〜55aを、すくい面41に開口するようにしたが、クーラント供給通路51から分岐した背面側分岐通路を設け、この噴射口を背面43に開口するようにしても構わない。このような構成においても、総形フライス1の回転による遠心力により、その噴射口から噴射されたクーラントは、すくい面41上を刃先44に向けて流れることになる。
In the embodiment described above, the
従って、本発明に係る総形フライス1によれば、切削に関与する外周切れ刃21のすくい面41及び逃げ面42から、クーラントを噴射させることにより、クーラントによる潤滑、冷却、切屑排出の作用を効果的に行うことができる。これにより、工具摩耗を抑制することができるので、工具寿命の長期化を図ることができる。また、切削溝100の変質及び劣化を防止することができるので、切削性の向上を図ることができる。
Therefore, according to the general-purpose milling cutter 1 according to the present invention, by injecting coolant from the
図4は本発明の第2実施例に係る総形スライスにおける刃部の縦断面図、図5(a)〜(d)は図4のE−E矢視断面図〜H−H矢視断面図である。なお、下記の実施例2においては、実施例1と同様の構造及び機能を有する部材については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。 4 is a longitudinal sectional view of a blade portion in a total slice according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 5A to 5D are sectional views taken along arrows EE to HH in FIG. FIG. In the following second embodiment, members having the same structure and function as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図4及び図5(a)〜(b)に示すように、総形フライス1内には、3つの外周切れ刃21毎に、クーラント供給通路61がその軸心と平行となるように形成されている。これらクーラント供給通路61は、シャンク11が工作機械の主軸に装着されることで、工作機械側のクーラント供給源と連通する貫通孔であって、その工具先端側には、噴射口61aが形成されている。この噴射口61aは、底刃22の先端部に開口されている。
As shown in FIGS. 4 and 5 (a) to 5 (b), a
また、クーラント供給通路61には、山部31〜33及び谷部34〜36に対応した位置において、背面側分岐通路62,63,64,65及び逃げ面側分岐通路66,67,68,69が連通されている。これら分岐通路62〜65,66〜69は、クーラント供給通路61からその径方向外方に向かうに従って、工具先端側に傾斜するように設けられている。
Further, the
そして、背面側分岐通路62〜65の先端側には、噴射口62a,63a,64a,65aが形成されており、これら噴射口62a〜65aは、背面43における切屑排出溝23の溝底側に開口されている。一方、逃げ面側分岐通路66〜69の先端側には、噴射口66a,67a,68a,69aが形成されており、噴射口66aは、谷部34の基端側傾斜面34bに開口されると共に、噴射口67a,68a,69aは、山部31〜33の先端側傾斜面31b〜33bに開口されている。これにより、噴射口66a〜68aは、それよりも工具先端側に隣接した山部31〜33の基端側傾斜面31a〜33aと対向することになる。
Further,
なお、上述した実施形態においては、クーラント供給通路61を、総形フライス1の軸心と平行となるように設けているが、外周切れ刃21の先細り状の輪郭に沿うように、工具先端側に向かうに従って、その軸心に近づくように傾斜して設けるようにしても構わない。
In the above-described embodiment, the
従って、溝加工時の総形フライス1内に供給されたクーラントは、クーラント供給通路61の噴射口61aから噴射されるだけでなく、背面側分岐通路62〜65の噴射口62a〜65a、及び、逃げ面側分岐通路66〜69の噴射口66a〜69aからも噴射されることになる。
Accordingly, the coolant supplied into the overall milling machine 1 at the time of grooving is not only injected from the
このとき、分岐通路62〜65,66〜69は、噴射口62a〜65a,66a〜69aに向かうに従って工具先端側に傾斜しているため、クーラント供給通路61と分岐通路62〜65,66〜69との間の分岐部では、クーラントがスムーズに分流される。
At this time, since the
また、噴射口62a〜65aから噴射されたクーラントは、総形フライス1の回転による遠心力により、背面43から回転方向後方のすくい面41に到達した後、刃先44に向けて流れることになる。これにより、刃先44の切削により生じた切屑は、剥離された後、速やかに切屑排出溝23から排出される。
Further, the coolant sprayed from the
一方、噴射口66a〜69aから噴射されたクーラントは、逃げ面42と切削溝100との間に供給されるため、これらを潤滑及び冷却することになる。これにより、すくい面41、逃げ面42、刃先44の摩耗が抑制されると共に、切削溝100の変質及び劣化が防止される。
On the other hand, since the coolant injected from the
更に、噴射口66a〜68aは山部31〜33の基端側傾斜面31a〜33aと対向するため、外周切れ刃21が切削を行わないときには、これら噴射口66a〜68aから噴射されたクーラントは、基端側傾斜面31a〜33aに直接供給されることになる。これら基端側傾斜面31a〜33aによって切削された幅広部101,102,103の傾斜面101a,102a,103aは、タービン回転時のタービン羽根200から高い面圧を受けるため、高い面精度が要求される部位である(図6参照)。そのため、上述したように、基端側傾斜面31a〜33aに対して直接クーラントが供給されることで、最も高い切削抵抗を受ける山部31〜33の摩耗を抑えるだけでなく、幅広部101,102,103の面精度が向上されることになる。
Furthermore, since the
従って、本発明に係る総形フライス1によれば、切削に関与する外周切れ刃21の逃げ面42及び背面43から、クーラントを噴射させることにより、クーラントによる潤滑、冷却、切屑排出の作用を効果的に行うことができる。これにより、工具摩耗を抑制することができるので、工具寿命の長期化を図ることができる。また、切削溝100の変質及び劣化を防止することができるので、切削性の向上を図ることができる。
Therefore, according to the general-purpose milling cutter 1 according to the present invention, by injecting the coolant from the
なお、上述した2つの実施形態においては、クーラント供給通路51,61を、噴射口51a,61aを有する貫通孔としたが、刃部12の先端(底刃22)まで貫通するものでなくても構わない。また、分岐通路52〜55,56〜59,62〜65,66〜69を、すくい面41、逃げ面42、背面43に向かうに従って、工具先端側に傾斜するように設けたが、クーラント供給通路51,61に対して、直交するように設けても構わない。このような構成にした場合には、逃げ面側分岐通路57〜59,67〜69の噴射口57a〜59a,67a〜69aを、山部31〜33の頂部に開口させる。
In the two embodiments described above, the
本発明は、クーラント供給量を制御可能なクーラント量制御装置を備えた工作機械に適用可能である。 The present invention can be applied to a machine tool including a coolant amount control device capable of controlling a coolant supply amount.
1 総形フライス
11 シャンク
12 刃部
21 外周切れ刃
22 底刃
23 切屑排出溝
31〜33 山部
31a〜33a 基端側傾斜面
31b〜33b 先端側傾斜面
34〜36 谷部
34a〜36a 先端側傾斜面
34b〜36b 基端側傾斜面
41 すくい面
42 逃げ面
43 背面
44 刃先
51,61 クーラント供給通路
52〜55 すくい面側分岐通路
56〜59,66〜69 逃げ面側分岐通路
62〜65 背面側分岐通路
W ワーク
100 切削溝
101,102,103 幅広部
101a,102a,103a 傾斜面
200 タービン羽根
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 General
Claims (4)
工具内部に供給されたクーラントを前記山部及び前記谷部に供給するクーラント供給通路と、
前記クーラント供給通路から分岐して、前記外周切れ刃のすくい面、逃げ面、背面のうち少なくとも1つ以上の面からクーラントを噴射させる分岐通路とを備えた
ことを特徴とする総形フライス。 As it goes to the tool tip side, it is a general-purpose milling cutter having a plurality of outer peripheral cutting edges formed in a tapered shape while continuously connecting ridges and valleys around its axis,
A coolant supply passage for supplying coolant supplied to the inside of the tool to the crest and trough;
A general-purpose milling machine comprising a branch passage that branches off from the coolant supply passage and injects coolant from at least one of a rake face, a flank face, and a back face of the outer peripheral cutting edge.
前記分岐通路は、
前記クーラント供給通路から前記すくい面、前記逃げ面、前記背面に向かうに従って、工具先端側に傾斜、または、前記クーラント供給通路に対して直交する
ことを特徴とする総形フライス。 The overall milling cutter according to claim 1,
The branch passage is
A general-purpose milling cutter that is inclined toward the tool tip side or perpendicular to the coolant supply passage from the coolant supply passage toward the rake face, the flank face, and the back face.
前記クーラント供給通路から分岐して、前記逃げ面の噴射口に連通する逃げ面側分岐通路を設け、
前記噴射口は、前記山部の工具先端側傾斜面及び前記谷部の工具基端側傾斜面、または、前記山部の頂部に開口する
ことを特徴とする総形フライス。 In the overall milling cutter according to claim 1 or 2,
A flank face branch passage that branches off from the coolant supply passage and communicates with the jet of the flank face;
The injection port is opened at the tool tip side inclined surface of the peak portion and the tool base side inclined surface of the valley portion, or the top portion of the peak portion.
前記クーラント供給通路を前記外周切れ刃毎に設ける
ことを特徴とする総形フライス。 The overall shape milling cutter according to any one of claims 1 to 3,
An overall milling machine, wherein the coolant supply passage is provided for each outer peripheral cutting edge.
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JP2008329567A JP2010149220A (en) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | Formed cutter |
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JP2008329567A JP2010149220A (en) | 2008-12-25 | 2008-12-25 | Formed cutter |
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Cited By (6)
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