JP2015208835A - 刃先交換式正面フライス及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】工具本体の製造時におけるチップポケットの加工性を高めることができ、ひいては工具本体の製造容易性を向上でき、またチップポケットの容積を十分に確保して切屑排出性を良好に維持しつつ、工具本体の剛性を高めることができる刃先交換式正面フライス、及びその製造方法を提供すること。【解決手段】円盤状をなし、工具軸線O回りに回転させられる工具本体2と、前記工具本体2の先端外周部に、前記工具軸線O回りに互いに間隔をあけて複数形成された凹状のチップポケット16と、前記チップポケット16における工具回転方向Tの後方の端部に着脱可能に配設される切削インサート30と、を備えた刃先交換式正面フライス1であって、前記チップポケット16は、断面楕円弧状をなす楕円溝部16aを備えることを特徴とする。【選択図】図1
Description
本発明は、刃先交換式正面フライス及びその製造方法に関する。
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正面フライス加工を施す刃先交換式正面フライスが知られている。
刃先交換式正面フライスは、鋼材等からなり円盤状をなす工具本体と、超硬合金等の硬質材料からなり、工具本体の先端外周部に工具周方向に間隔をあけて複数形成されたインサート取付座に着脱可能に装着される切削インサートと、を備えている。
刃先交換式正面フライスは、鋼材等からなり円盤状をなす工具本体と、超硬合金等の硬質材料からなり、工具本体の先端外周部に工具周方向に間隔をあけて複数形成されたインサート取付座に着脱可能に装着される切削インサートと、を備えている。
インサート取付座は、工具本体の先端外周部に工具周方向に間隔をあけて複数形成された凹状のチップポケット(インサートポケット)にそれぞれ形成される。これらインサート取付座は、各チップポケットにおける工具回転方向の後方の端部に配置される。
チップポケットは、切屑排出性を確保する目的で、工具周方向に沿う幅が大きく形成されることがあり、また工具径方向の外側へ向かうに従い工具周方向に沿う幅が大きくされる場合がある。またチップポケットの内面のうち、底壁と側壁との接続部分(隅部)は、凹曲面状に形成されており、これによりチップポケット内部の切屑溜りを抑制したり、工具本体の強度を確保している。
しかしながら、上記従来の刃先交換式正面フライスでは、下記の課題を有していた。
すなわち、刃先交換式正面フライスの工具本体の製造時において、チップポケットを形成する加工に手間がかかっていた。具体的に、上述した形状のチップポケットを加工するにあたっては、一般にボールエンドミル等が使用されている。つまり、ボールエンドミルの球状の刃部を、工具本体の先端外周部に対して、工具径方向に沿うように数回パスして加工している。このため、加工性が悪かった。
すなわち、刃先交換式正面フライスの工具本体の製造時において、チップポケットを形成する加工に手間がかかっていた。具体的に、上述した形状のチップポケットを加工するにあたっては、一般にボールエンドミル等が使用されている。つまり、ボールエンドミルの球状の刃部を、工具本体の先端外周部に対して、工具径方向に沿うように数回パスして加工している。このため、加工性が悪かった。
また、切屑排出性を確保する目的で、例えばチップポケットの工具周方向に沿う幅を大きくすると、その分インサート取付座のバックメタルが小さくなり(つまり工具周方向に隣り合うチップポケット同士の間隔が狭くなり)、工具本体の剛性に影響する。このため、チップポケットの容積を十分に確保しつつも、インサート取付座のバックメタルの肉厚を確保して、工具本体の剛性を高めることが望まれていた。
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、工具本体の製造時におけるチップポケットの加工性を高めることができ、ひいては工具本体の製造容易性を向上でき、またチップポケットの容積を十分に確保して切屑排出性を良好に維持しつつ、工具本体の剛性を高めることができる刃先交換式正面フライス、及びその製造方法を提供することを目的とする。
このような課題を解決して、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、円盤状をなし、工具軸線回りに回転させられる工具本体と、前記工具本体の先端外周部に、前記工具軸線回りに互いに間隔をあけて複数形成された凹状のチップポケットと、前記チップポケットにおける工具回転方向の後方の端部に着脱可能に配設される切削インサートと、を備えた刃先交換式正面フライスであって、前記チップポケットは、断面楕円弧状をなす楕円溝部を備えることを特徴とする。
また本発明は、上述の刃先交換式正面フライスを製造する方法であって、エンドミル軸線回りに回転するスクエアエンドミルを、前記工具本体に対して、前記エンドミル軸線に直交するエンドミル径方向へ移動させつつ、前記エンドミル軸線方向に沿う基端側又は先端側へ向けて移動させることにより、前記工具本体を加工して前記楕円溝部を形成することを特徴とする。
すなわち本発明は、円盤状をなし、工具軸線回りに回転させられる工具本体と、前記工具本体の先端外周部に、前記工具軸線回りに互いに間隔をあけて複数形成された凹状のチップポケットと、前記チップポケットにおける工具回転方向の後方の端部に着脱可能に配設される切削インサートと、を備えた刃先交換式正面フライスであって、前記チップポケットは、断面楕円弧状をなす楕円溝部を備えることを特徴とする。
また本発明は、上述の刃先交換式正面フライスを製造する方法であって、エンドミル軸線回りに回転するスクエアエンドミルを、前記工具本体に対して、前記エンドミル軸線に直交するエンドミル径方向へ移動させつつ、前記エンドミル軸線方向に沿う基端側又は先端側へ向けて移動させることにより、前記工具本体を加工して前記楕円溝部を形成することを特徴とする。
本発明の刃先交換式正面フライス及びその製造方法によれば、工具本体のチップポケットが、断面(溝の延在方向に垂直な断面)が楕円弧状の楕円溝部を有しているので、下記の効果を奏する。
すなわち、工具本体の製造時において、楕円溝部をスクエアエンドミルにより1パスで加工することができる。具体的に、図6においてエンドミル軸線C回りに回転するスクエアエンドミルSEは、その刃部の回転軌跡が円柱状をなしており、該スクエアエンドミルSEをエンドミル軸線Cに直交するエンドミル径方向へ移動させつつ、エンドミル軸線C方向に沿う基端側又は先端側へ向けて移動させることにより、断面楕円弧状をなす楕円溝部が1工程(1パス)で形成される。
すなわち、工具本体の製造時において、楕円溝部をスクエアエンドミルにより1パスで加工することができる。具体的に、図6においてエンドミル軸線C回りに回転するスクエアエンドミルSEは、その刃部の回転軌跡が円柱状をなしており、該スクエアエンドミルSEをエンドミル軸線Cに直交するエンドミル径方向へ移動させつつ、エンドミル軸線C方向に沿う基端側又は先端側へ向けて移動させることにより、断面楕円弧状をなす楕円溝部が1工程(1パス)で形成される。
また楕円溝部は、その溝の内面における底壁と側壁との接続部分(隅部)が凹曲面状に形成されることから、チップポケット内部の切屑溜りを抑制でき、また前記隅部を起点とする破損等が防止されて、工具本体の機械的強度を確保できる。
また楕円溝部は、従来の断面円弧状をなす丸溝(円溝)に比べて、前記隅部の削り代を大きくとることができる。このため、溝幅が互いに同一とされた楕円溝部と丸溝を比べた場合に、楕円溝部は丸溝よりも容積を大きく確保できる。言い換えると、同一容積であるならば、楕円溝部は丸溝に比べて溝幅を小さくできる。
また楕円溝部は、従来の断面円弧状をなす丸溝(円溝)に比べて、前記隅部の削り代を大きくとることができる。このため、溝幅が互いに同一とされた楕円溝部と丸溝を比べた場合に、楕円溝部は丸溝よりも容積を大きく確保できる。言い換えると、同一容積であるならば、楕円溝部は丸溝に比べて溝幅を小さくできる。
従って、楕円溝部を有するチップポケットは、その工具周方向に沿う幅を小さくすることが可能になる。その結果、工具周方向に隣り合うチップポケット同士の間隔を広くとることができる。つまり、切削インサートが装着されるインサート取付座のバックメタルの肉厚を大きく確保することができる。またこれにより、さらなる多刃化への要求に対応しやすくなる。
以上より、本発明の刃先交換式正面フライスによれば、工具本体の製造時におけるチップポケットの加工性を高めることができ、ひいては工具本体の製造容易性を向上でき、またチップポケットの容積を十分に確保して切屑排出性を良好に維持しつつ、工具本体の剛性を高めることができる。また工具本体の剛性が向上するので、切削速度(切削条件)を高めて、高能率にフライス加工を行うことが可能になる。
また、本発明の刃先交換式正面フライスの製造方法によれば、上述の優れた作用効果を奏する刃先交換式正面フライスを、加工性よく容易に製造できる。
また、本発明の刃先交換式正面フライスの製造方法によれば、上述の優れた作用効果を奏する刃先交換式正面フライスを、加工性よく容易に製造できる。
また、本発明の刃先交換式正面フライスにおいて、前記楕円溝部の断面に表れる楕円の長軸が、該楕円溝部の溝幅方向に沿っていることとしてもよい。
この場合、楕円溝部の断面に表れる楕円(楕円弧)における長軸と短軸のうち、長軸が溝幅方向に沿い、短軸が溝深さ方向に沿うこととなる。このような楕円溝部を備えることにより、上述の作用効果が安定して得られる。
また、本発明の刃先交換式正面フライスにおいて、前記工具本体を先端から基端側へ向けて見て、前記楕円溝部は、工具径方向に沿うように延びていることとしてもよい。
この場合、楕円溝部の内部を通って、切屑が工具径方向の外側へ向けて排出されやすくなり、この刃先交換式正面フライスによるフライス加工の精度が安定して良好に維持される。
また、本発明の刃先交換式正面フライスにおいて、前記チップポケットは、前記楕円溝部と、平面状の平面部と、を備えることとしてもよい。
チップポケットの平面部は平面状をなしていることから、スクエアエンドミルやラジアスエンドミル等により1パスで加工できる。
そして、楕円溝部と平面部とを組み合わせて種々のチップポケット形状に対応することが可能でありながらも、加工を2パスに抑えることができ、加工性が十分に高められる。
そして、楕円溝部と平面部とを組み合わせて種々のチップポケット形状に対応することが可能でありながらも、加工を2パスに抑えることができ、加工性が十分に高められる。
本発明の刃先交換式正面フライスによれば、工具本体の製造時におけるチップポケットの加工性を高めることができ、ひいては工具本体の製造容易性を向上でき、またチップポケットの容積を十分に確保して切屑排出性を良好に維持しつつ、工具本体の剛性を高めることができる。また工具本体の剛性が向上するので、切削速度(切削条件)を高めて、高能率にフライス加工を行うことが可能になる。
また、本発明の刃先交換式正面フライスの製造方法によれば、上述の優れた作用効果を奏する刃先交換式正面フライスを、加工性よく容易に製造できる。
また、本発明の刃先交換式正面フライスの製造方法によれば、上述の優れた作用効果を奏する刃先交換式正面フライスを、加工性よく容易に製造できる。
以下、本発明の実施形態に係る刃先交換式正面フライス1について、図面を参照して説明する。
図1〜図3に示されるように、刃先交換式正面フライス1は、正面フライスカッタであって、切れ刃を有する複数の切削インサート30により、金属材料等からなる被削材に正面フライス加工を施す。
図1〜図3に示されるように、刃先交換式正面フライス1は、正面フライスカッタであって、切れ刃を有する複数の切削インサート30により、金属材料等からなる被削材に正面フライス加工を施す。
刃先交換式正面フライス1は、円盤状をなし、工具軸線O回りに回転させられる工具本体2と、工具本体2の先端外周部10に、工具軸線O回りに互いに間隔をあけて複数形成された凹状のチップポケット(インサートポケット)16と、これらチップポケット16における工具回転方向Tの後方の端部にそれぞれ形成されたインサート取付座12と、これらインサート取付座12に着脱可能にそれぞれ配設される切削インサート30と、を備える。
工具本体2は鋼材等からなり、不図示のフライス盤(工作機械)のアーバ(主軸先端部)に着脱可能に取り付けられて、工具軸線O回りの工具回転方向Tに回転させられ、被削材の切削加工(転削加工)に供される。
尚、図1では、インサート取付座12及び切削インサート30の形状を省略して表しており、一組のインサート取付座12及び切削インサート30のみ図示している。すなわち実際には、インサート取付座12及び切削インサート30の組は、工具本体2の先端外周部10に工具周方向に間隔をあけて複数設けられる。
工具本体2は鋼材等からなり、不図示のフライス盤(工作機械)のアーバ(主軸先端部)に着脱可能に取り付けられて、工具軸線O回りの工具回転方向Tに回転させられ、被削材の切削加工(転削加工)に供される。
尚、図1では、インサート取付座12及び切削インサート30の形状を省略して表しており、一組のインサート取付座12及び切削インサート30のみ図示している。すなわち実際には、インサート取付座12及び切削インサート30の組は、工具本体2の先端外周部10に工具周方向に間隔をあけて複数設けられる。
本明細書では、刃先交換式正面フライス1の工具本体2の工具軸線Oに沿う方向を工具軸線O方向といい、工具軸線O方向のうち切削インサート30側を先端側、アーバ側を基端側という。また、工具軸線Oに直交する方向を工具径方向(又は単に径方向)といい、該工具径方向のうち、工具軸線Oに向かう方向を工具径方向の内側、工具軸線Oから離間する方向を工具径方向の外側という。また、工具軸線O回りに周回する方向を工具周方向(又は単に周方向)といい、該工具周方向のうち、被削材を加工するときに工具本体2が回転させられる方向を工具回転方向Tの前方(又は単に工具回転方向T)といい、これとは反対側へ向かう方向を工具回転方向Tの後方という。
まず、工具本体2に装着される切削インサート30について説明する。
切削インサート30は、超硬合金等の硬質材料からなり、インサート取付座12に着脱可能に装着される。
切削インサート30は、多角形板状をなすインサート本体を有する。このインサート本体の表面と外周面の交差稜線部には、切れ刃が形成される。本実施形態で図示する切削インサート30は、片面タイプの正面フライス用切削インサートである。ただしこれに限定されるものではなく、両面タイプの切削インサート30であってもよい。
切削インサート30は、超硬合金等の硬質材料からなり、インサート取付座12に着脱可能に装着される。
切削インサート30は、多角形板状をなすインサート本体を有する。このインサート本体の表面と外周面の交差稜線部には、切れ刃が形成される。本実施形態で図示する切削インサート30は、片面タイプの正面フライス用切削インサートである。ただしこれに限定されるものではなく、両面タイプの切削インサート30であってもよい。
図2において、切削インサート30は、クランプネジ35により工具本体2に固定される。
クランプネジ35は、鋼材等からなり、切削インサート30の取付孔に挿通されて、インサート取付座12にねじ込まれる。これにより、切削インサート30は、工具本体2に固定される。一方、インサート取付座12に螺着されたクランプネジ35のねじ込みを緩めて取り外すことで、切削インサート30は、工具本体2から取り外し可能となっている。
つまり、切削インサート30は、工具本体2のインサート取付座12に対して着脱可能である。
クランプネジ35は、鋼材等からなり、切削インサート30の取付孔に挿通されて、インサート取付座12にねじ込まれる。これにより、切削インサート30は、工具本体2に固定される。一方、インサート取付座12に螺着されたクランプネジ35のねじ込みを緩めて取り外すことで、切削インサート30は、工具本体2から取り外し可能となっている。
つまり、切削インサート30は、工具本体2のインサート取付座12に対して着脱可能である。
次に、工具本体2について説明する。
工具本体2は、工具軸線Oを中心とした円盤状をなしている。尚、本明細書でいう前記「円盤状」には、円柱状や円筒状も含まれる。工具本体2には、工具軸線Oに沿って延びる工具取付孔3が工具本体2を貫通して形成されている。
工具本体2は、工具軸線Oを中心とした円盤状をなしている。尚、本明細書でいう前記「円盤状」には、円柱状や円筒状も含まれる。工具本体2には、工具軸線Oに沿って延びる工具取付孔3が工具本体2を貫通して形成されている。
工具本体2の外周面5のうち、先端側に位置する先端外周部10には、複数のチップポケット16が形成されている。チップポケット16は、工具本体2の先端面4及び外周面5に開口するように切り欠かれている。複数のチップポケット16は、工具本体2の先端外周部10に、周方向に間隔をあけて形成されている。
チップポケット16には、工具回転方向Tの前方を向くインサート取付座12が形成されている。インサート取付座12は、チップポケット16における工具回転方向Tの後方の端部に位置している。
特に図示していないが、チップポケット16には、クーラント供給孔が形成されていてもよい。クーラント供給孔は、インサート取付座12に装着される切削インサート30の切れ刃近傍に向けて開口する。
特に図示していないが、チップポケット16には、クーラント供給孔が形成されていてもよい。クーラント供給孔は、インサート取付座12に装着される切削インサート30の切れ刃近傍に向けて開口する。
そして、チップポケット16は、断面楕円弧状をなす楕円溝部16aと、平面状をなす平面部16bと、を備える。またチップポケット16には、クランプネジ35を操作するレンチ等の作業工具を挿通させるための、凹状の切欠き部16cが形成されている。
本実施形態の例では、チップポケット16の楕円溝部16aと平面部16bは、互いに工具周方向に隣り合って配置される(隣接配置される)。具体的には、楕円溝部16aに対して、平面部16bが工具回転方向Tの後方(つまりインサート取付座12側)に配置される。
また、楕円溝部16aは、平面部16bよりも僅かに深く形成される。
本実施形態の例では、チップポケット16の楕円溝部16aと平面部16bは、互いに工具周方向に隣り合って配置される(隣接配置される)。具体的には、楕円溝部16aに対して、平面部16bが工具回転方向Tの後方(つまりインサート取付座12側)に配置される。
また、楕円溝部16aは、平面部16bよりも僅かに深く形成される。
図3に示されるように、工具本体2を先端から基端側へ向けて見て、チップポケット16は、工具径方向に沿うように延びており、複数のチップポケット16全体として、工具軸線Oを中心とする放射状をなしている。また、楕円溝部16a及び平面部16bもこれにともない、工具径方向に沿うように延びている。
図3に示される例では、楕円溝部16aは、工具周方向に沿う長さ(つまり溝幅)が略一定、又は、前記溝幅が工具径方向の外側へ向かうに従い僅かに減少している。ただしこれに限定されるものではなく、楕円溝部16aは、前記溝幅が工具径方向の外側へ向かうに従い増加してもよい。
平面部16bは、工具周方向に沿う長さ(幅)が工具径方向の外側へ向かうに従い大きくされている。具体的に平面部16bは、三角形面状をなしており、その三角形面のうち最も鋭角とされた頂部が工具径方向の内側に配置され、該頂部とは反対側の底辺が工具径方向の外側に配置される。
平面部16bは、工具周方向に沿う長さ(幅)が工具径方向の外側へ向かうに従い大きくされている。具体的に平面部16bは、三角形面状をなしており、その三角形面のうち最も鋭角とされた頂部が工具径方向の内側に配置され、該頂部とは反対側の底辺が工具径方向の外側に配置される。
図1及び図2に示されるように、チップポケット16の楕円溝部16a及び平面部16bは、工具径方向の外側へ向かう従い漸次工具軸線O方向の基端側へ向けて傾斜して延びている。チップポケット16の工具径方向の内側の端縁であり先端縁は、工具本体2の先端面4に達している。チップポケット16の工具径方向の外側の端縁であり基端縁は、後述する円筒基準面6に対してその先端側から接近配置されている。
図1及び図3において、楕円溝部16aの断面に表れる楕円(楕円弧)における長軸と短軸のうち、長軸は溝幅方向に沿い、短軸は溝深さ方向に沿っている。
チップポケット16は、その工具周方向に沿う幅が、工具径方向の外側へ向かうに従い大きくされている。また図示の例では、チップポケット16は、その工具軸線O方向に沿う深さ(高さ)が、工具径方向の外側へ向かうに従い大きくされている。ただしこれに限定されるものではなく、チップポケット16の工具軸線O方向に沿う深さ(高さ)は、工具径方向の外側へ向かうに従い小さくされていてもよく、或いは、工具径方向に沿って一定とされていてもよい。
チップポケット16は、その工具周方向に沿う幅が、工具径方向の外側へ向かうに従い大きくされている。また図示の例では、チップポケット16は、その工具軸線O方向に沿う深さ(高さ)が、工具径方向の外側へ向かうに従い大きくされている。ただしこれに限定されるものではなく、チップポケット16の工具軸線O方向に沿う深さ(高さ)は、工具径方向の外側へ向かうに従い小さくされていてもよく、或いは、工具径方向に沿って一定とされていてもよい。
ここで、刃先交換式正面フライス1における工具本体2の製造時において、チップポケット16を加工する方法(刃先交換式正面フライス1の製造方法)について、図6を参照して説明する。
図6に示される各矢印の先に位置する円、楕円、及び直線は、エンドミル軸線C回りに回転するスクエアエンドミルSEを、被削材に対して移動させる方向に対応する、被削材の加工形状を表している。例えば、被削材に対して、スクエアエンドミルSEをエンドミル軸線C方向の先端側へ向けて移動させることで、該エンドミル軸線Cに平行な丸溝(断面円弧状の溝)を形成可能である。また、被削材に対して、スクエアエンドミルSEをエンドミル軸線Cに直交するエンドミル径方向に移動させることで、平面状の加工面を形成可能である。
図6に示される各矢印の先に位置する円、楕円、及び直線は、エンドミル軸線C回りに回転するスクエアエンドミルSEを、被削材に対して移動させる方向に対応する、被削材の加工形状を表している。例えば、被削材に対して、スクエアエンドミルSEをエンドミル軸線C方向の先端側へ向けて移動させることで、該エンドミル軸線Cに平行な丸溝(断面円弧状の溝)を形成可能である。また、被削材に対して、スクエアエンドミルSEをエンドミル軸線Cに直交するエンドミル径方向に移動させることで、平面状の加工面を形成可能である。
そして、チップポケット16の楕円溝部16aは、図6に示されるように、エンドミル軸線C回りに沿うエンドミル回転方向Rに回転するスクエアエンドミルSEを、被削材である工具本体2に対して、エンドミル軸線Cに直交するエンドミル径方向(図6における左側)へ移動させつつ、エンドミル軸線C方向に沿う基端側(図6における上方)又は先端側(図6における下方)へ向けて移動させることにより、つまり、図6に矢印で示される斜め上方又は斜め下方へ移動させることにより、工具本体2の先端外周部10を加工して、楕円溝部16aを1パスで形成する。
尚、この加工時の工具本体2に対するスクエアエンドミルSEの移動方向は、該工具本体2に対して径方向の内から外側へ向けた移動であっても、径方向の外から内側へ向けた移動であってもよい。また、スクエアエンドミルSEを固定し、該スクエアエンドミルSEに対して工具本体2を移動させることにより、楕円溝部16aを形成してもよい。つまり、本明細書でいう「工具本体2に対して、スクエアエンドミルSEを移動させる」とは、工具本体2とスクエアエンドミルSEとを相対移動させることを意味しており、よって工具本体2及びスクエアエンドミルSEのいずれが固定された上記相対移動であってもよい。或いは、工具本体2及びスクエアエンドミルSEの両方が移動しつつ、互いに相対移動してもよい。
尚、この加工時の工具本体2に対するスクエアエンドミルSEの移動方向は、該工具本体2に対して径方向の内から外側へ向けた移動であっても、径方向の外から内側へ向けた移動であってもよい。また、スクエアエンドミルSEを固定し、該スクエアエンドミルSEに対して工具本体2を移動させることにより、楕円溝部16aを形成してもよい。つまり、本明細書でいう「工具本体2に対して、スクエアエンドミルSEを移動させる」とは、工具本体2とスクエアエンドミルSEとを相対移動させることを意味しており、よって工具本体2及びスクエアエンドミルSEのいずれが固定された上記相対移動であってもよい。或いは、工具本体2及びスクエアエンドミルSEの両方が移動しつつ、互いに相対移動してもよい。
チップポケット16の平面部16bは、図6に示されるように、エンドミル回転方向Rに回転するスクエアエンドミルSEを、工具本体2に対して、エンドミル軸線Cに直交するエンドミル径方向(図6における左側)へ移動させることにより、1パスで形成する。
尚、この加工時の工具本体2に対するスクエアエンドミルSEの移動方向は、該工具本体2に対して径方向の内から外側へ向けた移動であっても、径方向の外から内側へ向けた移動であってもよい。また上述同様に、例えばスクエアエンドミルSEを固定し、該スクエアエンドミルSEに対して工具本体2を移動させることにより、平面部16bを形成してもよい。
尚、この加工時の工具本体2に対するスクエアエンドミルSEの移動方向は、該工具本体2に対して径方向の内から外側へ向けた移動であっても、径方向の外から内側へ向けた移動であってもよい。また上述同様に、例えばスクエアエンドミルSEを固定し、該スクエアエンドミルSEに対して工具本体2を移動させることにより、平面部16bを形成してもよい。
例えば、スクエアエンドミルSEを工作機械で3軸制御(X−Y−Z軸制御)することにより、工具径方向に沿う往路においては楕円溝部16aを加工し、復路においては平面部16bを加工してもよい。また、平面部16bは、スクエアエンドミルSE以外のラジアスエンドミル等を用いて加工してもよい。
このようにチップポケット16は、1〜2パスで最終形状に加工される。
このようにチップポケット16は、1〜2パスで最終形状に加工される。
また図1〜図3において、インサート取付座12は、チップポケット16の内面のうち、工具回転方向Tの前方を向く壁部(側壁)に、切削インサート30の形状に対応して凹状に形成されている。
また、インサート取付座12は、切削インサート30の形状に対応して、多角形穴状に形成されている。インサート取付座12は、切削インサート30の着座部(裏面及び側面)が着座可能な形状とされていればよく、その形状は前記多角形穴状に限定されない。
また、インサート取付座12は、切削インサート30の形状に対応して、多角形穴状に形成されている。インサート取付座12は、切削インサート30の着座部(裏面及び側面)が着座可能な形状とされていればよく、その形状は前記多角形穴状に限定されない。
図4は、刃先交換式正面フライス1の基端面7を正面に見た上面図である。工具本体2の基端面7には、工具取付孔3が開口する。また、基端面7には、工具取付孔3の開口縁から径方向の両外側に向けて延びる直線状のキー溝8が形成されている。
キー溝8は、工具本体2の基端面7のみに開口し、外周面5には開口していない。つまり、キー溝8の延在方向に沿う長さ(キー溝8の全長、つまり工具の径方向に沿う長さ)は、工具本体2の基端外周部20の直径よりも小さく設定される。言い換えると、工具本体2の基端外周部20は、キー溝8の径方向に沿う長さよりも大きい外径とされている。
キー溝8は、アーバ取付用(回り止めキー嵌合用)の長穴である。つまり、キー溝8には、アーバに設けられたキーが嵌合する。キー溝8をアーバのキーに嵌合した状態で、工具取付孔3に挿通されるボルト部材を締め込むことにより、工具本体2がアーバに取り付けられる。
図2において、工具本体2の外周面5のうち、基端側に位置する基端外周部20は、先端外周部10と略同径、又は小径(図示の例では僅かに小径)に形成される。基端外周部20は、キー溝8が開口せず、周方向に分断されない円柱形状をなす。
図1、図2及び図5に示されるように、工具本体2の基端外周部20には、滑り止め把持部21が全域(全周)にわたって形成される。滑り止め把持部21は、基端外周部20の最も基端側部分(つまり工具本体2の基端側の端部)に配置される。
滑り止め把持部21は、径方向に突出するとともに周方向に沿って延びる凸条、及び、径方向に窪むとともに周方向に沿って延びる凹溝、の少なくともいずれかを有しており、本実施形態では、これら凸条及び凹溝の両方を備えている。
滑り止め把持部21は、径方向に突出するとともに周方向に沿って延びる凸条、及び、径方向に窪むとともに周方向に沿って延びる凹溝、の少なくともいずれかを有しており、本実施形態では、これら凸条及び凹溝の両方を備えている。
図2及び図5において、工具本体2の外周面5のうち、工具軸線O方向に沿う滑り止め把持部21と、インサート取付座12に装着される切削インサート30との間には、工具本体2の測定(例えば振れ測定)等に使用される円筒基準面6が配置される。円筒基準面6は、円筒研磨加工が施された円筒面、もしくはこれに相当する面粗度を有する円筒面であり、工具本体2の外周面5のうち工具軸線O方向に沿う一部に位置しているとともに、該外周面5の全周にわたって形成される。
本実施形態では、円筒基準面6は、切削インサート30の基端側に隣り合って配置されており、具体的には、チップポケット16の基端側に隣接して配置される。
以上説明した本実施形態の刃先交換式正面フライス1及びその製造方法によれば、工具本体2のチップポケット16が、断面(溝の延在方向に垂直な断面)が楕円弧状の楕円溝部16aを有しているので、下記の効果を奏する。
すなわち、工具本体2の製造時において、楕円溝部16aをスクエアエンドミルSEにより1パスで加工することができる。具体的に、図6においてエンドミル軸線C回りに回転するスクエアエンドミルSEは、その刃部の回転軌跡が円柱状をなしており、該スクエアエンドミルSEをエンドミル軸線Cに直交するエンドミル径方向へ移動させつつ、エンドミル軸線C方向に沿う基端側又は先端側へ向けて移動させることにより、断面楕円弧状をなす楕円溝部16aが1工程(1パス)で形成される。
すなわち、工具本体2の製造時において、楕円溝部16aをスクエアエンドミルSEにより1パスで加工することができる。具体的に、図6においてエンドミル軸線C回りに回転するスクエアエンドミルSEは、その刃部の回転軌跡が円柱状をなしており、該スクエアエンドミルSEをエンドミル軸線Cに直交するエンドミル径方向へ移動させつつ、エンドミル軸線C方向に沿う基端側又は先端側へ向けて移動させることにより、断面楕円弧状をなす楕円溝部16aが1工程(1パス)で形成される。
また楕円溝部16aは、その溝の内面における底壁と側壁との接続部分(隅部)が凹曲面状に形成されることから、チップポケット16内部の切屑溜りを抑制でき、また前記隅部を起点とする破損等が防止されて、工具本体2の機械的強度を確保できる。
また楕円溝部16aは、従来の断面円弧状をなす丸溝(円溝)に比べて、前記隅部の削り代を大きくとることができる。このため、溝幅が互いに同一とされた楕円溝部16aと丸溝を比べた場合に、楕円溝部16aは丸溝よりも容積を大きく確保できる。言い換えると、同一容積であるならば、楕円溝部16aは丸溝に比べて溝幅を小さくできる。
また楕円溝部16aは、従来の断面円弧状をなす丸溝(円溝)に比べて、前記隅部の削り代を大きくとることができる。このため、溝幅が互いに同一とされた楕円溝部16aと丸溝を比べた場合に、楕円溝部16aは丸溝よりも容積を大きく確保できる。言い換えると、同一容積であるならば、楕円溝部16aは丸溝に比べて溝幅を小さくできる。
従って、楕円溝部16aを有するチップポケット16は、その工具周方向に沿う幅を小さくすることが可能になる。その結果、工具周方向に隣り合うチップポケット16同士の間隔を広くとることができる。つまり、切削インサート30が装着されるインサート取付座12のバックメタルの肉厚を大きく確保することができる。またこれにより、さらなる多刃化への要求に対応しやすくなる。
以上より、本実施形態の刃先交換式正面フライス1によれば、工具本体2の製造時におけるチップポケット16の加工性を高めることができ、ひいては工具本体2の製造容易性を向上でき、またチップポケット16の容積を十分に確保して切屑排出性を良好に維持しつつ、工具本体2の剛性を高めることができる。また工具本体2の剛性が向上するので、切削速度(切削条件)を高めて、高能率にフライス加工を行うことが可能になる。
また、本実施形態の刃先交換式正面フライス1の製造方法によれば、上述の優れた作用効果を奏する刃先交換式正面フライス1を、加工性よく容易に製造できる。
また、本実施形態の刃先交換式正面フライス1の製造方法によれば、上述の優れた作用効果を奏する刃先交換式正面フライス1を、加工性よく容易に製造できる。
また本実施形態では、楕円溝部16aの断面に表れる楕円(楕円弧)における長軸と短軸のうち、長軸が溝幅方向に沿い、短軸が溝深さ方向に沿っている。このような楕円溝部16aを備えることにより、上述の作用効果が安定して得られる。
また本実施形態では、工具本体2を先端から基端側へ向けて見て、楕円溝部16aが工具径方向に沿うように延びているので、下記の効果を奏する。
すなわちこの場合、楕円溝部16aの内部を通って、切屑が工具径方向の外側へ向けて排出されやすくなり、この刃先交換式正面フライス1によるフライス加工の精度が安定して良好に維持される。
すなわちこの場合、楕円溝部16aの内部を通って、切屑が工具径方向の外側へ向けて排出されやすくなり、この刃先交換式正面フライス1によるフライス加工の精度が安定して良好に維持される。
また本実施形態では、チップポケット16が、楕円溝部16aと、平面状の平面部16bとを備えるので、下記の効果を奏する。
すなわち、チップポケット16の平面部16bは平面状をなしていることから、スクエアエンドミルSEやラジアスエンドミル等により1パスで加工できる。
そして、楕円溝部16aと平面部16bとを組み合わせて種々のチップポケット形状に対応することが可能でありながらも、加工を2パスに抑えることができ、加工性が十分に高められる。
すなわち、チップポケット16の平面部16bは平面状をなしていることから、スクエアエンドミルSEやラジアスエンドミル等により1パスで加工できる。
そして、楕円溝部16aと平面部16bとを組み合わせて種々のチップポケット形状に対応することが可能でありながらも、加工を2パスに抑えることができ、加工性が十分に高められる。
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。
例えば、前述の実施形態では、チップポケット16が、楕円溝部16aと、平面部16bとを備えることとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、チップポケット16に平面部16bが設けられていなくてもよい。
また、楕円溝部16aの断面に表れる楕円の長軸が、該楕円溝部16aの溝幅方向に沿っているとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、楕円溝部16aの前記長軸が、該楕円溝部16aの溝幅方向に対して傾斜していてもよい。
また前述の実施形態では、キー溝8が、工具本体2の基端面7のみに開口し、外周面5には開口していない構成を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、キー溝8が、工具本体2の基端面7のみならず、外周面5にも開口している構成を採用してもよい。
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。
1 刃先交換式正面フライス
2 工具本体
10 先端外周部
16 チップポケット(インサートポケット)
16a 楕円溝部
16b 平面部
30 切削インサート
C エンドミル軸線
O 工具軸線
SE スクエアエンドミル
T 工具回転方向
2 工具本体
10 先端外周部
16 チップポケット(インサートポケット)
16a 楕円溝部
16b 平面部
30 切削インサート
C エンドミル軸線
O 工具軸線
SE スクエアエンドミル
T 工具回転方向
Claims (5)
- 円盤状をなし、工具軸線回りに回転させられる工具本体と、
前記工具本体の先端外周部に、前記工具軸線回りに互いに間隔をあけて複数形成された凹状のチップポケットと、
前記チップポケットにおける工具回転方向の後方の端部に着脱可能に配設される切削インサートと、を備えた刃先交換式正面フライスであって、
前記チップポケットは、断面楕円弧状をなす楕円溝部を備えることを特徴とする刃先交換式正面フライス。 - 請求項1に記載の刃先交換式正面フライスであって、
前記楕円溝部の断面に表れる楕円の長軸が、該楕円溝部の溝幅方向に沿っていることを特徴とする刃先交換式正面フライス。 - 請求項1又は2に記載の刃先交換式正面フライスであって、
前記工具本体を先端から基端側へ向けて見て、前記楕円溝部は、工具径方向に沿うように延びていることを特徴とする刃先交換式正面フライス。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の刃先交換式正面フライスであって、
前記チップポケットは、前記楕円溝部と、平面状の平面部と、を備えることを特徴とする刃先交換式正面フライス。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の刃先交換式正面フライスを製造する方法であって、
エンドミル軸線回りに回転するスクエアエンドミルを、前記工具本体に対して、前記エンドミル軸線に直交するエンドミル径方向へ移動させつつ、前記エンドミル軸線方向に沿う基端側又は先端側へ向けて移動させることにより、前記工具本体を加工して前記楕円溝部を形成することを特徴とする刃先交換式正面フライスの製造方法。
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JP2014093663A JP2015208835A (ja) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | 刃先交換式正面フライス及びその製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP6015817B1 (ja) * | 2015-06-26 | 2016-10-26 | セイコーエプソン株式会社 | 印刷装置 |
CN107803535A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-03-16 | 烟台海德机床有限公司 | 精铣花键微调装置 |
JP2021522077A (ja) * | 2018-04-27 | 2021-08-30 | セコ ツールズ アクティエボラーグ | ツールボディ及びミリングツール |
-
2014
- 2014-04-30 JP JP2014093663A patent/JP2015208835A/ja active Pending
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CN107803535B (zh) * | 2017-11-15 | 2024-04-19 | 烟台海德机床有限公司 | 精铣花键微调装置 |
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