JP2014083629A - Tip replaceable cutting tool and tool body of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、刃先交換式切削工具及びその工具本体に関するものである。 The present invention relates to a cutting edge exchangeable cutting tool and a tool body thereof.
従来、例えば下記特許文献1に示されるような、金属材料等からなる被削材に溝加工や肩加工などを施す刃先交換式エンドミル等の刃先交換式切削工具が知られている。刃先交換式切削工具は、円柱状をなし、軸線回りに回転させられる工具本体と、工具本体の外周に形成された複数のインサート取付座に着脱可能に装着され、該工具本体の外周から突出する切れ刃を有する切削インサートと、を備えている。また、工具本体の外周には、軸線方向に沿う先端から基端側へ向かうに従い漸次軸線回りに延びて螺旋状をなす切屑排出溝が形成されており、複数のインサート取付座は、切屑排出溝に沿って配列している。
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in, for example,
しかしながら、上記従来の刃先交換式切削工具では、切削加工で生じた切屑の切屑排出性を高めることに、改善の余地があった。
具体的に、図6〜図8に示される従来の刃先交換式切削工具100では、切削インサート20の切れ刃21が被削材を切削して生じた切屑は、該切れ刃21から工具本体101の切屑排出溝102内に流れるが、この切屑排出溝102内で詰まりやすいことが問題となっていた。切屑が切屑排出溝102内で詰まった場合は、被削材の加工面が傷付けられて加工精度に影響したり、切削インサート20の切れ刃21が欠損して工具寿命に影響したりするおそれがある。
However, in the conventional cutting edge exchange type cutting tool, there is room for improvement in enhancing the chip discharging property of chips generated by the cutting process.
Specifically, in the conventional cutting edge-
特に、図7に示されるように、切削インサート20の切れ刃21(外周刃)に正(ポジティブ)のアキシャルレーキ角が付与されている場合、つまり切れ刃21が軸線O方向に沿う先端から基端側(図7における上側)に向かうに従い漸次工具回転方向Tの後方(図7における右側)に向かって傾斜させられている場合には、切れ刃21の切れ味が高められる一方で切屑が長くなりやすく、切屑排出性を良好に確保することが難しかった。
In particular, as shown in FIG. 7, when a positive axial rake angle is given to the cutting edge 21 (outer peripheral edge) of the
尚、切屑排出性を向上する目的で、例えば単純に切屑排出溝102を大きく幅広に形成することが考えられるが、この場合、工具本体101の肉厚を確保しにくくなり、該工具本体101の剛性が低減するとともに芯振れ等が生じやすくなって、加工精度に影響する可能性がある。
For the purpose of improving the chip discharge property, for example, it is conceivable to simply form the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、工具本体の剛性を確保しつつ切屑排出性を高めることができ、これにより、加工精度を高品位に安定して維持でき、工具寿命を延長できる刃先交換式切削工具及びその工具本体を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, it is possible to improve the chip discharge while ensuring the rigidity of the tool body, thereby stably maintaining the processing accuracy in high quality, It is an object of the present invention to provide a cutting edge-exchangeable cutting tool and its tool body capable of extending the tool life.
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち、本発明は、円柱状をなし、軸線回りに回転される工具本体と、前記工具本体の外周に形成されるとともに、前記軸線方向に沿う先端から基端側へ向かうに従い漸次前記軸線回りに延びて螺旋状をなす切屑排出溝と、前記切屑排出溝に沿って配列された複数のインサート取付座と、前記インサート取付座に着脱可能に装着され、前記工具本体の外周から突出する切れ刃を有する切削インサートと、を備えた刃先交換式切削工具であって、前記切削インサートの前記切れ刃は、前記基端側に向かうに従い漸次前記軸線回りに延びており、前記切屑排出溝における前記インサート取付座の隣接部位には、凹状をなす切屑案内部が形成され、前記切屑案内部は、前記インサート取付座に対応する先端側部分と、該先端側部分に連なり前記基端側に延びる基端側部分と、を有し、前記切屑案内部の少なくとも前記先端側部分は、前記切れ刃に沿って延びていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention proposes the following means.
That is, the present invention has a columnar shape, a tool main body that is rotated around an axis, and is formed on the outer periphery of the tool main body, and gradually around the axis as it goes from the distal end along the axial direction toward the base end. A chip discharging groove extending in a spiral shape, a plurality of insert mounting seats arranged along the chip discharging groove, and a cutting blade which is detachably mounted on the insert mounting seat and protrudes from the outer periphery of the tool body. A cutting edge exchangeable cutting tool, wherein the cutting edge of the cutting insert gradually extends around the axis line toward the base end side, and the insert mounting in the chip discharge groove A concave chip guide portion is formed in a portion adjacent to the seat, and the chip guide portion is connected to the tip side portion corresponding to the insert mounting seat and the tip side portion. Has a proximal portion extending to the side, and at least the distal portion of the chip guide section, characterized in that it extends along the cutting edge.
この刃先交換式切削工具では、切削インサートの切れ刃が被削材を切削して生じた切屑は、該切れ刃から切屑排出溝へと流れ、該切屑排出溝内を通って工具本体の基端側へと排出される。
本発明の刃先交換式切削工具によれば、切屑排出溝におけるインサート取付座の隣接部位に凹状の切屑案内部が形成されており、切れ刃が切削した切屑は、切屑排出溝の切屑案内部内へと流れるようになっている。ここで、切屑案内部は、インサート取付座に対応して配置される先端側部分と、該先端側部分の基端側に連なる基端側部分と、を有しており、切屑は、まず切屑案内部の先端側部分内に流れた後、基端側部分内へと流されていく。
In this cutting edge-exchangeable cutting tool, the chips generated by cutting the work material by the cutting edge of the cutting insert flow from the cutting edge to the chip discharge groove, and pass through the chip discharge groove to the base end of the tool body. Discharged to the side.
According to the cutting edge-exchangeable cutting tool of the present invention, the concave chip guide portion is formed in the adjacent portion of the insert mounting seat in the chip discharge groove, and the chip cut by the cutting blade enters the chip guide portion of the chip discharge groove. It has come to flow. Here, the chip guide portion has a front end side portion arranged corresponding to the insert mounting seat, and a base end side portion connected to the base end side of the front end side portion. After flowing into the distal end side portion of the guide portion, it flows into the proximal end side portion.
切屑案内部の先端側部分は、切れ刃に沿って延びているので、切屑はこの先端側部分の内面に、該先端側部分の延在する方向全長に亘って略均一に摺接されつつ、規則的な螺旋形状を描くように、かつ全体として円筒状をなすように、所定形状に安定してカールさせられる。特に、切れ刃に正(ポジティブ)のアキシャルレーキ角が付与されている場合には、切屑形状がより安定する。尚、切屑案内部は、切屑排出溝の内面において例えば丸溝状に形成されており、切屑案内部の内径(内面の曲率半径)は、切屑排出溝の内径よりも小さくなることから、この切屑案内部の内面に摺接してカールさせられた切屑の外径も、これに伴って小さくなる。
切屑が、上述した所定形状となるようにカールさせられることで、該切屑の流出方向が制御しやすくなるとともに、切屑の体積を小さく抑えることができ、かつ該体積の増減も抑制されて、切屑排出性が安定して高められる。
Since the tip side portion of the chip guide portion extends along the cutting edge, the chips are in sliding contact with the inner surface of the tip side portion substantially uniformly over the entire length in the extending direction of the tip side portion. It can be stably curled into a predetermined shape so as to draw a regular spiral shape and to form a cylindrical shape as a whole. Particularly, when the positive rake angle is given to the cutting edge, the chip shape is more stable. The chip guide portion is formed, for example, in a round groove shape on the inner surface of the chip discharge groove, and the inner diameter of the chip guide portion (the radius of curvature of the inner surface) is smaller than the inner diameter of the chip discharge groove. Accordingly, the outer diameter of the chips curled while being in sliding contact with the inner surface of the guide portion is also reduced.
By curling the chips so as to have the predetermined shape described above, it is easy to control the outflow direction of the chips, the volume of the chips can be kept small, and the increase and decrease in the volume is also suppressed, and the chips are reduced. Emission is stably increased.
このように、本発明の刃先交換式切削工具によれば、切屑排出溝に切屑案内部を形成した特別な構成を備えたことで、例えば単純に切屑排出溝を大きく形成して工具本体の剛性を低減させるようなことなく、切屑排出性を高めることができる。つまり、工具本体の剛性を確保して芯振れ等を防止しつつ、切屑排出性を高めることができ、これにより、加工精度が高品位に安定して維持される。
また、切屑排出性が向上されて切屑詰まりが防止されるので、このような切屑詰まりによって被削材の加工面が傷付けられたり切削インサートの切れ刃が欠損したりするような事態を回避でき、よって加工精度を高めつつ、工具寿命を延長することができる。
As described above, according to the cutting edge replacement type cutting tool of the present invention, by providing a special configuration in which the chip guide portion is formed in the chip discharge groove, for example, the chip discharge groove is simply formed to be large and the rigidity of the tool body is increased. It is possible to improve the chip discharging property without reducing. That is, it is possible to improve the chip discharging property while securing the rigidity of the tool body to prevent the center runout and the like, and the machining accuracy is stably maintained at a high quality.
In addition, since chip discharge is improved and chip clogging is prevented, it is possible to avoid a situation in which the work surface of the work material is damaged or the cutting edge of the cutting insert is lost due to such chip clogging, Therefore, the tool life can be extended while increasing the machining accuracy.
また、本発明の刃先交換式切削工具において、前記切屑案内部の前記軸線回りに沿う幅は、前記先端側部分よりも前記基端側部分が大きくされていることとしてもよい。 In the cutting edge exchange type cutting tool of the present invention, the width of the chip guide portion along the axis may be larger at the base end portion than at the tip end portion.
上述のように所定形状にカールさせられた切屑は、切屑案内部の先端側部分から、切屑の流出(排出)方向の下流側に位置する基端側部分へと流されていく。ここで、本発明の構成のように、切屑案内部の基端側部分の幅が、先端側部分の幅よりも大きくされていることによって、該基端側部分に流入した切屑が、この基端側部分内で詰まってしまうようなことが防止される。
さらに、切屑案内部の基端側部分の幅が大きくなっていることで、該基端側部分内を流れる切屑が、切屑排出溝(切屑案内部以外の部位)に向けて排出されやすくなり、切屑排出性がより顕著に向上される。
尚、本発明の上記構成では、例えば工具本体の外径が小さい場合や、切屑排出溝の条数が多い場合など、切屑排出溝の周方向の幅とともに、切屑案内部の幅を大きく確保しにくい場合などにおいて、特に顕著な効果が得られやすい。
The chips curled into a predetermined shape as described above flow from the tip side portion of the chip guide portion to the base end side portion located on the downstream side in the chip outflow (discharge) direction. Here, as in the configuration of the present invention, the width of the base end side portion of the chip guide portion is made larger than the width of the tip end side portion, so that the chips flowing into the base end side portion are Clogging in the end portion is prevented.
Furthermore, because the width of the base end side portion of the chip guide portion is increased, the chips flowing in the base end side portion are easily discharged toward the chip discharge groove (portion other than the chip guide portion), Chip discharge is more significantly improved.
In the above configuration of the present invention, for example, when the outer diameter of the tool body is small or when the number of the strips of the chip discharge grooves is large, the width of the chip guide portion is ensured to be large together with the circumferential width of the chip discharge grooves. Especially when it is difficult, a remarkable effect is easily obtained.
また、本発明の刃先交換式切削工具において、前記切屑排出溝内で隣り合う前記切屑案内部同士は、互いに離間して配置されていることとしてもよい。 Moreover, the cutting edge exchange type cutting tool of this invention WHEREIN: The said chip guide parts adjacent in the said chip discharge groove | channel are good also as arrange | positioning mutually spaced apart.
この場合、それぞれの切屑案内部において所定形状にカールさせられる切屑が、隣り合う切屑案内部同士で互いに干渉し合うようなことが防止されて、上述した作用効果が安定して奏功される。 In this case, the chips curled into a predetermined shape in each of the chip guide portions are prevented from interfering with each other between the adjacent chip guide portions, and the above-described operational effects are stably achieved.
また、本発明の刃先交換式切削工具において、前記切削インサートは、前記軸線回りのうち工具回転方向を向くとともに、その外周縁部に前記切れ刃が配置されたすくい面を有し、前記切屑案内部は、前記すくい面に連続するように形成されていることとしてもよい。 Further, in the cutting edge-exchangeable cutting tool of the present invention, the cutting insert has a rake face in which the cutting edge is disposed in an outer peripheral edge portion of the cutting insert in the rotation direction of the axis, and the chip guide is provided. The part may be formed to be continuous with the rake face.
この場合、切れ刃で切削された切屑が、すくい面上を流れてスムースに切屑案内部内に導入されやすくなる。従って、上述した効果がより顕著に得られやすい。 In this case, the chips cut by the cutting edge flow on the rake face and are easily introduced into the chip guide portion smoothly. Therefore, the above-described effects can be easily obtained more remarkably.
また、本発明に係る工具本体は、上述した刃先交換式切削工具に用いられることを特徴としている。 Moreover, the tool main body which concerns on this invention is used for the blade-tip-exchange-type cutting tool mentioned above.
本発明の工具本体によれば、上述したように、刃先交換式切削工具に用いられて顕著な効果を奏功する。 According to the tool main body of the present invention, as described above, the tool body is used for a blade-tip-exchangeable cutting tool, and achieves a remarkable effect.
本発明の刃先交換式切削工具及びその工具本体によれば、工具本体の剛性を確保しつつ切屑排出性を高めることができ、これにより、加工精度を高品位に安定して維持でき、工具寿命を延長できる。 According to the cutting edge-exchangeable cutting tool and the tool body of the present invention, it is possible to improve the chip discharging property while ensuring the rigidity of the tool body, thereby stably maintaining the machining accuracy at a high quality and the tool life. Can be extended.
以下、本発明の一実施形態に係る刃先交換式切削工具1について、図面を参照して説明する。
本実施形態の刃先交換式切削工具1は、工作機械の主軸に着脱可能に装着され、軸線O回りに回転させられることで、金属材料等からなる被削材に溝加工や肩加工などの切削加工(転削加工)を施す刃先交換式エンドミルである。
Hereinafter, a blade-tip-
The cutting edge replacement
図1〜図5に示されるように、刃先交換式切削工具1は、円柱状をなし、軸線O回りに回転される工具本体2と、工具本体2の外周に形成されるとともに、軸線O方向に沿う先端から基端側へ向かうに従い漸次軸線O回りに延びて螺旋状をなす切屑排出溝3と、切屑排出溝3に沿って配列された複数のインサート取付座4と、インサート取付座4に着脱可能に装着され、工具本体2の外周から突出する切れ刃21を有する切削インサート20と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 to 5, the blade-tip-
工具本体2は、鋼材等からなり、軸線Oを中心とした外形円柱状をなしている。工具本体2には、軸線Oに沿って延びる工具取付孔5が該工具本体2を貫通して形成されている。
また、工具本体2において軸線O方向に沿う基端側(図2における上側)を向く基端面6には、工具取付孔5の開口縁部から径方向外側に向けて延びるキー溝7が形成されている。工具本体2は、キー溝7を不図示の工作機械の主軸に設けられたキーに嵌合させた状態で、工具取付孔5に挿通されるボルト部材によって該主軸に取り付けられ、軸線O回りの工具回転方向Tに回転させられつつ軸線Oに交差する方向に送りを与えられて、被削材の切削加工に供される。
尚、本明細書においては、工具本体2の軸線O方向に沿う前記工作機械の主軸とは反対側(図2における下側)を先端側といい、工具本体2の前記主軸側(図2における上側)を基端側という。また、軸線Oに垂直な方向(軸線Oに直交する方向)を径方向といい、軸線O回りに周回する方向を周方向という。また前記周方向のうち、切削加工時に工具本体2が軸線O回りに回転させられる方向を単に工具回転方向T、又は工具回転方向Tの前方といい、これとは反対側へ向かう方向(反工具回転方向)を工具回転方向Tの後方という。
The
A
In the present specification, the opposite side (lower side in FIG. 2) of the machine tool along the axis O direction of the
切屑排出溝3は、工具本体2の先端から基端側に向かうに従い漸次周方向に向かって捩れて延びている。具体的に、工具本体2の外周には、螺旋状をなす切屑排出溝3が周方向に間隔をあけて複数条形成されている。これら切屑排出溝3は、工具本体2の先端面に開口されているとともに、基端側に向かうに従い漸次工具回転方向Tの後方に向かって延びている。本実施形態の刃先交換式切削工具1では、3条の切屑排出溝3が工具本体2に形成されており、つまり3フルートの工具本体2となっている。尚、図示の例では、切屑排出溝3は、工具本体2の基端面6には開口されていない。
The
切屑排出溝3は、概略丸溝状をなしており、該切屑排出溝3において後述する切屑案内部13以外の部位は、その延在する方向に垂直な断面が凹曲線状とされている。
また、切屑排出溝3において工具回転方向Tを向く壁面には、凹状をなすインサート取付座4が複数形成されており、これらインサート取付座4には、クランプネジ8によって切削インサート20がそれぞれ着脱可能に取り付けられている。インサート取付座4は、螺旋状に延びる切屑排出溝3の延在方向に沿って配列されており、図示の例では、全体として階段状をなしている。
The
In addition, a plurality of concave
インサート取付座4は、工具回転方向Tを向く座面9と、径方向外側を向く取付面10と、基端側を向く底面11と、を有している。座面9は、その縦断面が凹V字状をなしており、取付面10及び底面11は、それぞれ平面状をなしている。また、インサート取付座4の取付面10には、クランプネジ8が螺着される雌ねじ穴12が穿設されている(図5を参照)。尚、図1及び図2において、工具本体2の最も先端側に配置されたインサート取付座4には、前記底面11は設けられておらず、該インサート取付座4に装着された切削インサート20の後述する先端刃21bが、工具本体2から先端側へ向けて突出している。
The
切削インサート20は、超硬合金等の硬質焼結体により多角形板状に形成されている。具体的に、切削インサート20は、表裏反転対称形状とされており、該切削インサート20の厚さ方向を向く一対の多角形面22と、前記厚さ方向に垂直な方向を向き多角形面22の周囲に配置される複数の側面と、を備えている。切削インサート20は、これら側面のうち1つをすくい面23として工具回転方向Tへ向けた状態で、インサート取付座4に取り付けられる。本実施形態の切削インサート20は、五角形板状をなしており、多角形面22は五角形面状とされている。また、各側面は四角形面状をなしており、このうちすくい面23については平行四辺形面状となっている(図2を参照)。
The cutting
切削インサート20において、すくい面23とその周囲に連なる多角形面22及び側面との交差稜線が、切れ刃21となっている。図2の右下に位置する切削インサート20に示されるように、すくい面23を正面に見て、切れ刃21は、すくい面23と多角形面22との交差稜線に形成される直線状の外周刃21aと、すくい面23と該すくい面23に隣接する側面との交差稜線に形成される直線状の先端刃21bと、これら外周刃21aと先端刃21bとを滑らかに繋ぐ凸曲線状のコーナー刃21cと、を有している。
In the cutting
つまり切れ刃21は、すくい面23の外周縁部に配置されており、該すくい面23の長辺に位置する一対の外周刃21aと、短辺に位置する一対の先端刃21bと、角部に位置する4つのコーナー刃21cと、を有している。尚、コーナー刃21cは設けられていなくてもよく、この場合、外周刃21aと先端刃21bとは直接連なって形成される。
That is, the
切削インサート20は、切れ刃21のうち外周刃21aを工具本体2の外周から突出させた状態で、インサート取付座4に装着される。切削インサート20がインサート取付座4に装着された状態で、該切削インサート20の外周刃21a(切れ刃21)は、基端側に向かうに従い漸次周方向に向けて傾斜して延びている。本実施形態では、この外周刃21aには、正(ポジティブ)のアキシャルレーキ角が与えられており、よって該外周刃21aは、基端側に向かうに従い漸次工具回転方向Tの後方に向けて延びている。図示の例では、上記アキシャルレーキ角は、+10°程度となっている。
The cutting
また、複数のインサート取付座4のうち、工具本体2の最も先端に位置するインサート取付座4に装着される切削インサート20は、その切れ刃21のうち先端刃21bを工具本体2の先端から突出させた状態で、該インサート取付座4に装着される。切削インサート20がインサート取付座4に装着された状態で、該切削インサート20の先端刃21bは、径方向内側に向かうに従い漸次基端側に向けて傾斜して延びている。
Moreover, the cutting
切削インサート20の複数の前記側面のうち、工具回転方向Tの後方を向く一対の側面は、インサート取付座4の座面9に当接する着座面24とされている。着座面24は、その縦断面が凸V字状をなしているとともに、座面9に係合可能であり、これらの着座面24と座面9とが係合することで、インサート取付座4に対する切削インサート20の軸線O方向及び工具回転方向Tの後方への移動が規制されている。
Of the plurality of side surfaces of the cutting
また、インサート取付座4に装着された切削インサート20において、一対の多角形面22のうち、径方向内側を向く多角形面22は、該インサート取付座4の取付面10に当接され、これにより、インサート取付座4に対する切削インサート20の径方向内側へ向けた移動が規制されている。また本実施形態では、インサート取付座4に装着された切削インサート20において、複数の前記側面のうち先端側を向く側面は、該インサート取付座4の底面11に接近配置されており、当接されてはいないが、当接されていても構わない。
Further, in the cutting
また、切削インサート20には、該切削インサート20を前記厚さ方向に貫通する取付孔25が形成されている。取付孔25は、一対の多角形面22の略中央に開口されている。この取付孔25にクランプネジ8が挿通されるとともに、インサート取付座4の雌ねじ穴12にねじ込まれることで、切削インサート20はインサート取付座4に固定されている。
Further, the cutting
図2に示すように、1つの切屑排出溝3に配列された複数のインサート取付座4の切削インサート20同士においては、互いの外周刃21aの軸線O回りの回転軌跡が、軸線O方向に一部重ね合わされるように配置されており、これによりこれら切削インサート20によって、回転軌跡ではあたかも軸線O方向に連続する1つの長刃が形成されている。
As shown in FIG. 2, in the cutting inserts 20 of the plurality of
そして、切屑排出溝3におけるインサート取付座4の隣接部位には、凹状をなす切屑案内部13が形成されている。具体的に、切屑案内部13は、丸溝状をなしており、切屑排出溝3内において、インサート取付座4の工具回転方向Tの前方に隣接配置されている。
切屑案内部13は、切屑排出溝3に沿ってインサート取付座4が複数形成されているのに対応して、切屑排出溝3内に複数形成されている。また、切屑排出溝3内で隣り合う切屑案内部13同士は、互いに干渉することなく離間して配置されている。
And the chip | tip guide
A plurality of chip guides 13 are formed in the
切屑案内部13は、インサート取付座4に対応する先端側部分14と、該先端側部分14に連なり基端側に延びる基端側部分15と、を有している。切屑案内部13のうち、少なくとも先端側部分14は、切れ刃21の外周刃21aに沿って延びている。具体的に、切屑案内部13の先端側部分14は、外周刃21aに与えられた正のアキシャルレーキ角に対応して、基端側へ向かうに従い漸次工具回転方向Tの後方に向かって傾斜して延びている。尚、本実施形態においては、切屑案内部13全体が外周刃21aに沿うように延びている。
The
切屑案内部13における基端側へ向けた単位長さあたりの工具回転方向Tの後方への変位量(つまりリード角に相当)は、切屑排出溝3の前記変位量(リード角)よりも小さくなっている。
図3において、切屑案内部13の径方向外側を向く溝底面は、工具本体2の軸線Oに略平行となるように延びている。一方、上述したように、切屑案内部13のリード角と切屑排出溝3のリード角とが互いに異なるとともに、該切屑排出溝3が断面凹曲線状とされていることで、切屑案内部13の溝開口縁の高さ(工具径方向の位置)は、先端側部分14から基端側部分15にかけて漸次変化しており、またこれに伴って、切屑案内部13の溝深さも先端側部分14から基端側部分15にかけて変化している。
The amount of backward displacement (that is, equivalent to the lead angle) in the tool rotation direction T per unit length toward the base end side in the
In FIG. 3, the groove bottom surface facing the radially outer side of the
また、図2に示されるように、切屑案内部13の周方向に沿う幅は、先端側部分14よりも基端側部分15が大きくされている。
また、図1において、切屑排出溝3内に形成された複数の切屑案内部13のうち、最も先端に位置する切屑案内部13の先端側部分14は、工具本体2の先端面に開口されている。また、複数の切屑案内部13のうち最先端に位置する切屑案内部13以外の切屑案内部13における先端側部分14の先端部、及び、すべての切屑案内部13における基端側部分15の基端部は、それぞれ凹球面状に形成されている。
In addition, as shown in FIG. 2, the width along the circumferential direction of the
Further, in FIG. 1, among the plurality of
また、図示の例では、切屑案内部13の全長(先端側部分14の長さと基端側部分15の長さとの和)が、切屑排出溝3内において隣り合う2つのインサート取付座4の軸線O方向に沿う長さの和程度とされているが、これに限定されるものではない。本実施形態では、切屑案内部13の全長が、この刃先交換式切削工具1を用いて被削材を切削加工して生じる切屑の長さに対応するように設定されている。
Further, in the illustrated example, the entire length of the chip guide portion 13 (the sum of the length of the distal
具体的に、刃先交換式切削工具1を用いた切削加工のうち、最も切屑の長さが長くなる加工は溝加工であり、該切屑の長さは、工具本体2の外周から突出する外周刃21aの回転直径、該外周刃21aの刃長、及び、該外周刃21aのアキシャルレーキ角によって概略想定され得る。尚、工具1回転あたりの送りに応じた切屑厚さを考慮することが、より好ましい。本発明の発明者は、このような知見と、実際に切削し生成された多数の切屑サンプルの長さの統計とから、切屑案内部13の全長を設定している。
Specifically, among the cutting operations using the cutting edge-
図4及び図5に示されるように、切屑案内部13は、該切屑案内部13の延在する方向に垂直な断面が凹曲線状とされている。切屑案内部13の内径(内面の曲率半径)は、該切屑案内部13が形成された切屑排出溝3の内径よりも小さくされている。また、図4及び図5において、切屑案内部13は、インサート取付座4に装着された切削インサート20のすくい面23に滑らかに連続するように形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
以上説明した本実施形態の刃先交換式切削工具1では、切削インサート20の切れ刃21が被削材を切削して生じた切屑は、該切れ刃21から切屑排出溝3へと流れ、該切屑排出溝3内を通って工具本体2の基端側へと排出される。
本実施形態の刃先交換式切削工具1によれば、切屑排出溝3におけるインサート取付座4の隣接部位に凹状の切屑案内部13が形成されており、切れ刃21が切削した切屑は、切屑排出溝3の切屑案内部13内へと流れるようになっている。ここで、切屑案内部13は、インサート取付座4に対応して配置される先端側部分14と、該先端側部分14の基端側に連なる基端側部分15と、を有しており、切屑は、まず切屑案内部13の先端側部分14内に流れた後、基端側部分15内へと流されていく。
In the cutting edge-
According to the cutting edge-
切屑案内部13の先端側部分14は、切れ刃21(外周刃21a)に沿って延びているので、切屑はこの先端側部分14の内面に、該先端側部分14の延在する方向全長に亘って略均一に摺接されつつ、規則的な螺旋形状を描くように、かつ全体として円筒状をなすように、きれいな所定形状に安定してカールさせられる。特に、本実施形態では、外周刃21aに正(ポジティブ)のアキシャルレーキ角が付与されているので、切屑形状がより安定するとともに、切れ味が十分に高められている。また、切屑案内部13は、切屑排出溝3の内面において丸溝状に形成されており、切屑案内部13の内径(内面の曲率半径)は、切屑排出溝3の内径よりも小さくされていることから、この切屑案内部13の内面に摺接してカールさせられた切屑の外径も、これに伴って小さくなる。
切屑が、このような所定形状となるようにカールさせられることで、該切屑の流出方向が制御しやすくなるとともに、切屑の体積を小さく抑えることができ、かつ該体積の増減も抑制されて、切屑排出性が安定して高められる。
Since the
By curling the chips so as to have such a predetermined shape, it becomes easy to control the outflow direction of the chips, the volume of the chips can be suppressed small, and the increase and decrease of the volume is also suppressed, Chip discharge is stably improved.
このように、本実施形態の刃先交換式切削工具1によれば、切屑排出溝3に切屑案内部13を形成した特別な構成を備えたことで、例えば単純に切屑排出溝3を大きく形成して工具本体2の剛性を低減させるようなことなく、切屑排出性を高めることができる。つまり、工具本体2の剛性を確保して芯振れ等を防止しつつ、切屑排出性を高めることができ、これにより、加工精度が高品位に安定して維持される。
また、切屑排出性が向上されて切屑詰まりが防止されるので、このような切屑詰まりによって被削材の加工面が傷付けられたり切削インサート20の切れ刃21が欠損したりするような事態を回避でき、よって加工精度を高めつつ、工具寿命を延長することができる。
As described above, according to the cutting edge-
Moreover, since chip discharge | emission property is improved and chip clogging is prevented, the situation where the processing surface of a work material is damaged by such chip clogging or the
また、切屑案内部13の周方向に沿う幅が、先端側部分14よりも基端側部分15で大きくされているので、下記の効果が得られる。
すなわち、上述のように所定形状にカールさせられた切屑は、切屑案内部13の先端側部分14から、切屑の流出(排出)方向の下流側に位置する基端側部分15へと流されていく。ここで、本実施形態の構成のように、切屑案内部13の基端側部分15の幅が、先端側部分14の幅よりも大きくされていることによって、該基端側部分15に流入した切屑が、この基端側部分15内で詰まってしまうようなことが防止される。
さらに、切屑案内部13の基端側部分15の幅が大きくなっていることで、該基端側部分15内を流れる切屑が、切屑排出溝3(切屑案内部13以外の部位)に向けて排出されやすくなり、切屑排出性がより顕著に向上される。
尚、本実施形態の上記構成では、例えば工具本体2の外径が小さい場合や、切屑排出溝3の条数が多い場合など、切屑排出溝3の周方向の幅とともに、切屑案内部13の幅を大きく確保しにくい場合などにおいて、特に顕著な効果が得られやすい。
Moreover, since the width | variety along the circumferential direction of the
That is, the chips curled into a predetermined shape as described above are flowed from the distal
Furthermore, the width | variety of the base
In addition, in the said structure of this embodiment, when the outer diameter of the tool
また、切屑排出溝3内で隣り合う切屑案内部13同士が、互いに離間して配置されているので、それぞれの切屑案内部13において所定形状にカールさせられる切屑が、隣り合う切屑案内部13同士で互いに干渉し合うようなことが防止されて、上述した作用効果が安定して奏功される。
Further, since the adjacent
また、切屑案内部13が、インサート取付座4に装着された切削インサート20のすくい面23に連続するように形成されているので、切れ刃21で切削された切屑が、すくい面23上を流れてスムースに切屑案内部13内に導入されやすくなる。従って、上述した効果がより顕著に得られやすい。
Further, since the
また、本実施形態の工具本体2によれば、上述したように、刃先交換式切削工具1に用いられて顕著な効果を奏功する。
Moreover, according to the tool
尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、前述の実施形態では、切屑排出溝3が3条形成された3フルートの工具本体2を用いて説明したが、例えば、切屑排出溝3が2条形成された2フルートの工具本体2や、切屑排出溝3が4条以上形成された4フルート以上の工具本体2であっても構わない。
For example, in the above-described embodiment, the three-flute tool
また、前述の実施形態では、切屑案内部13全体が切れ刃21の外周刃21aに沿って延びているとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、切屑案内部13は、少なくともその先端側部分14が外周刃21aに沿って延びていればよく、例えばその基端側部分15が、外周刃21aの延在方向とは異なる向きに延びていても構わない。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the whole chip | tip guide
また、切屑案内部13の周方向に沿う幅が、先端側部分14よりも基端側部分15で大きくされているとしたが、これに限定されるものではない。具体的に、例えば工具本体2の外径が大きい場合や、切屑排出溝3の条数が少ない場合など、切屑排出溝3の周方向の幅とともに、切屑案内部13の前記幅を大きく確保しやすい場合には、該切屑案内部13の前記幅は、先端側部分14と基端側部分15とで同等とされていてもよく、或いは、先端側部分14よりも基端側部分15で小さくされていても構わない。
Moreover, although the width | variety along the circumferential direction of the
また、切屑案内部13が丸溝状をなしているとしたが、これに限定されるものではなく、それ以外の例えば角溝状や、溝以外の凹状とされていても構わない。ただし、切屑案内部13が、前述の実施形態で説明した丸溝状とされていることで、切屑が所定形状により安定してカールさせられることから、好ましい。
Moreover, although the chip | tip guide
その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例及び尚書き等で説明した各構成(構成要素)を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。 In addition, in the range which does not deviate from the meaning of this invention, you may combine each structure (component) demonstrated by the above-mentioned embodiment, a modified example, a note, etc., addition of a structure, omission, substitution, others It can be changed. Further, the present invention is not limited by the above-described embodiments, and is limited only by the scope of the claims.
1 刃先交換式切削工具
2 工具本体
3 切屑排出溝
4 インサート取付座
13 切屑案内部
14 先端側部分
15 基端側部分
20 切削インサート
21a(21) 外周刃(切れ刃)
23 すくい面
O 軸線
T 工具回転方向
DESCRIPTION OF
23 Rake face O Axis T Tool rotation direction
Claims (5)
前記工具本体の外周に形成されるとともに、前記軸線方向に沿う先端から基端側へ向かうに従い漸次前記軸線回りに延びて螺旋状をなす切屑排出溝と、
前記切屑排出溝に沿って配列された複数のインサート取付座と、
前記インサート取付座に着脱可能に装着され、前記工具本体の外周から突出する切れ刃を有する切削インサートと、を備えた刃先交換式切削工具であって、
前記切削インサートの前記切れ刃は、前記基端側に向かうに従い漸次前記軸線回りに延びており、
前記切屑排出溝における前記インサート取付座の隣接部位には、凹状をなす切屑案内部が形成され、
前記切屑案内部は、前記インサート取付座に対応する先端側部分と、該先端側部分に連なり前記基端側に延びる基端側部分と、を有し、
前記切屑案内部の少なくとも前記先端側部分は、前記切れ刃に沿って延びていることを特徴とする刃先交換式切削工具。 A tool body that is cylindrical and rotated about its axis;
A chip discharge groove that is formed on the outer periphery of the tool main body and gradually extends around the axis as it goes from the distal end along the axial direction toward the proximal end,
A plurality of insert mounting seats arranged along the chip discharge groove;
A cutting insert having a cutting insert that is detachably mounted on the insert mounting seat and has a cutting edge protruding from the outer periphery of the tool body,
The cutting edge of the cutting insert gradually extends around the axis line toward the base end side,
In a portion adjacent to the insert mounting seat in the chip discharge groove, a chip guide portion having a concave shape is formed,
The chip guide portion has a distal end side portion corresponding to the insert mounting seat, and a proximal end portion extending to the proximal end side connected to the distal end side portion,
At least the tip side portion of the chip guide portion extends along the cutting edge.
前記切屑案内部の前記軸線回りに沿う幅は、前記先端側部分よりも前記基端側部分が大きくされていることを特徴とする刃先交換式切削工具。 The cutting edge replacement type cutting tool according to claim 1,
The cutting edge guide cutting tool characterized in that a width along the axis of the chip guide portion is larger at the base end portion than at the tip end portion.
前記切屑排出溝内で隣り合う前記切屑案内部同士は、互いに離間して配置されていることを特徴とする刃先交換式切削工具。 The cutting edge replacement type cutting tool according to claim 1 or 2,
The cutting edge exchanging type cutting tool, wherein the chip guide portions adjacent to each other in the chip discharge groove are arranged apart from each other.
前記切削インサートは、前記軸線回りのうち工具回転方向を向くとともに、その外周縁部に前記切れ刃が配置されたすくい面を有し、
前記切屑案内部は、前記すくい面に連続するように形成されていることを特徴とする刃先交換式切削工具。 The cutting edge exchangeable cutting tool according to any one of claims 1 to 3,
The cutting insert has a rake face in which the cutting edge is arranged on the outer peripheral edge portion thereof while facing the tool rotation direction out of the axis.
The cutting edge guide part is formed so as to be continuous with the rake face.
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