JP2016032860A - Cutting insert and tooth point replaceable cutting tool - Google Patents
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Description
本発明は、刃先交換式のエンドミルのような刃先交換式切削工具に着脱可能に取り付けられる切削インサート、および該切削インサートを取り付けた刃先交換式切削工具に関するものである。 The present invention relates to a cutting insert that is detachably attached to a cutting edge exchange type cutting tool such as a blade edge exchange type end mill, and a cutting edge exchange type cutting tool to which the cutting insert is attached.
このような切削インサートを取り付けた刃先交換式切削工具としては、例えば特許文献1に、工具本体に形成された複数のねじれ溝に、正方形板状のインサート本体を有するポジティブタイプの切削インサートが、その工具本体外周側に向けられて突出する切刃に正の軸方向すくい角が与えられるようにして、クランプネジにより着脱可能に取り付けられたものが提案されている。切削インサートが正方形板状であるので、すくい面が形成される正方形面には、その4つの辺稜部にそれぞれ切刃が形成されることになり、インサート本体を上記正方形面の周回り方向に回転させて取り付け直すことにより、通常は1つの切削インサートで4回の切刃の使い回しが可能となる。
For example,
ところで、このような刃先交換式切削工具によって被削材の肩削り加工や溝切削加工を行う場合、切刃に正の軸方向すくい角が与えられていることから、切刃は工具本体先端側に向けられた端部から被削材に食い付いて切屑を生成する。切刃によって生成された切屑は、すくい面上を擦過することにより抵抗を受けて弦巻状に丸め込まれつつ切刃に沿って工具本体の後端側に延び、この工具本体後端側に向けられた切刃の端部が被削材から離れたところですくい面から離れ、ねじれ溝を介して排出される。 By the way, when shouldering or grooving a workpiece with such an edge-changing cutting tool, the cutting edge is given a positive rake angle in the axial direction. From the end directed to the workpiece, it bites into the work material and generates chips. Chips generated by the cutting blade are dragged on the rake face to receive resistance and are rolled up into a string winding shape while extending to the rear end side of the tool body along the cutting blade and directed toward the rear end side of the tool body. The edge of the cutting edge leaves the rake face away from the work material and is discharged through the twisted groove.
しかしながら、特許文献1に記載された切削インサートにおいては、すくい面が形成される上記正方形面が平坦面であって、この平坦な正方形面の4つの辺稜部に上述のように切刃が形成されている。従って、工具本体外周側に突出した切刃によって生成された切屑は、この切刃に隣接して工具本体後端側に向けられた切刃の外周側の端部に干渉したり強く押し付けられたりしつつ、すくい面から離れることになる。
However, in the cutting insert described in
このため、例えば被削材がチタンのような難削材の場合には、たとえインサート本体が硬質の超硬合金であっても工具本体後端側に向けられた切刃の上記端部に損傷を生じてしまい、この切刃を工具本体外周側に突出させて切削に使用することができなくなるおそれがあった。また、このように切屑が強く押し付けられることにより、切屑排出性も損なわれてしまう。 For this reason, for example, when the work material is a difficult-to-cut material such as titanium, even if the insert body is a hard cemented carbide, the above-mentioned end portion of the cutting blade directed toward the rear end side of the tool body is damaged. As a result, there is a possibility that the cutting edge cannot be used for cutting by projecting it toward the outer periphery of the tool body. Moreover, chip | tip discharge property will also be impaired by pressing a chip | tip strongly in this way.
本発明は、このような背景の下になされたもので、多角形板状のインサート本体の多角形面の各辺稜部に形成された切刃を有効に使い回すことができるとともに円滑な切屑排出を促すことが可能な切削インサート、および該切削インサートを着脱可能に取り付けた刃先交換式切削工具を提供することを目的としている。 The present invention has been made under such a background, and can effectively reuse the cutting blades formed on each side ridge portion of the polygonal surface of the polygonal plate-like insert body and can smoothly cut chips. It is an object of the present invention to provide a cutting insert capable of prompting discharge and a cutting edge exchangeable cutting tool to which the cutting insert is detachably attached.
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の切削インサートは、多角形板状のインサート本体を備えて、上記インサート本体の少なくとも1つの多角形面の各辺稜部には、該多角形面にすくい面を有する切刃がそれぞれ形成されており、これらの切刃は、上記多角形面の1つの周回り方向における該切刃の第1の端部から、この第1の端部とは反対の第2の端部に向かうに従い漸次隆起するように傾斜しているとともに、上記多角形面の隣接する辺稜部に形成された上記切刃同士は、一方の切刃の上記第1の端部と他方の切刃の上記第2の端部とが、この他方の切刃の第2の端部から上記一方の切刃の第1の端部に向けて凹む段差部を介して互いに対向していることを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve such an object, the cutting insert of the present invention comprises a polygonal plate-like insert body, and each side ridge portion of at least one polygonal surface of the insert body. Are formed with cutting edges each having a rake face on the polygonal surface, and these cutting edges are formed from the first end of the cutting edge in one circumferential direction of the polygonal surface. Inclining so as to gradually rise as it goes to the second end opposite to the first end, and the cutting edges formed on the adjacent side ridges of the polygonal surface are The first end portion of the cutting blade and the second end portion of the other cutting blade are directed from the second end portion of the other cutting blade toward the first end portion of the one cutting blade. It is characterized by facing each other through a recessed stepped portion.
また、本発明の刃先交換式切削工具は、軸線回りに回転させられる工具本体の先端部外周に、このような切削インサートが着脱可能に取り付けられた刃先交換式切削工具であって、上記切削インサートは、1つの上記切刃が上記工具本体の外周側に突出させられて正の軸方向すくい角が与えられ、この切刃の上記第1の端部が上記工具本体の先端側に向けられるとともに、上記第2の端部が上記工具本体の後端側に向けられていることを特徴とする。 Further, the cutting edge replaceable cutting tool of the present invention is a cutting edge replaceable cutting tool in which such a cutting insert is detachably attached to the outer periphery of the tip end of a tool body that is rotated around an axis. The one cutting edge is projected to the outer peripheral side of the tool body to give a positive axial rake angle, and the first end of the cutting edge is directed to the tip side of the tool body. The second end portion is directed to the rear end side of the tool body.
上述のように構成された切削インサートは、こうして刃先交換式切削工具に取り付けられることにより、工具本体の外周側に突出させられて切削に使用される切刃が、工具本体外周先端側の第1の端部から外周後端側の第2の端部に向かうに従い漸次隆起するように傾斜することになり、この切刃によって生成された切屑は、切刃の傾斜に沿って押し上げられつつ第2の端部に向けてすくい面を擦過する。そして、多角形面の隣接する辺稜部に形成された切刃同士は、一方の切刃の第1の端部と他方の切刃の第2の端部とが、この他方の切刃の第2の端部から一方の切刃の第1の端部に向けて凹む段差部を介して互いに対向しているので、切屑は切削に使用される切刃の工具本体後端側に隣接した切刃の第1の端部に干渉することなく排出される。 The cutting insert configured as described above is attached to the cutting edge-exchangeable cutting tool in this manner, so that the cutting blade that is projected to the outer peripheral side of the tool main body and used for cutting is the first on the outer peripheral tip side of the tool main body. The tip is inclined so as to gradually rise from the end of the outer edge toward the second end on the outer peripheral rear end side, and the chips generated by the cutting edge are pushed up along the inclination of the cutting edge while Rub the rake face towards the end of the. The cutting edges formed on adjacent side ridges of the polygonal surface are such that the first end of one cutting edge and the second end of the other cutting edge are Since they face each other through a stepped portion that is recessed from the second end portion toward the first end portion of one of the cutting edges, the chips are adjacent to the rear end side of the tool body of the cutting edge used for cutting. It is discharged without interfering with the first end of the cutting blade.
また、各切刃において上記多角形面の1つの周回り方向には第1の端部が、これとは反対側には第2の端部が位置しているので、インサート本体を回転させて取り付け直したときにも、第1の端部は工具本体先端側に向けられるとともに第2の端部は後端側に向けられて上記と同様に切屑の干渉を防ぐことができる。従って、たとえ被削材がチタンのような難削材であっても、生成された切屑によって未使用の切刃の端部が損傷してしまうのを防ぐことができ、特にインサート本体が正多角形板状に形成されている場合に、すべての切刃を満遍なく有効に使用することが可能となる。また、切屑が隣接する切刃の第1の端部に干渉して強く押し付けられるようなことも無くなるので、切屑に与えられる応力の緩和を図って円滑な排出を促すこともできる。 Moreover, since the 1st edge part is located in the circumference direction of one of the said polygonal surfaces in each cutting blade, and the 2nd edge part is located on the opposite side, the insert main body is rotated. Even when reattaching, the first end is directed to the tool body front end side and the second end is directed to the rear end side to prevent chip interference as described above. Therefore, even if the work material is a difficult-to-cut material such as titanium, it is possible to prevent the end of the unused cutting edge from being damaged by the generated chips, When it is formed in a square plate shape, all cutting edges can be used evenly and effectively. Further, since the chips do not interfere with the first end portion of the adjacent cutting blade and are strongly pressed, the stress applied to the chips can be reduced and smooth discharge can be promoted.
ここで、上記切削インサートにおいて上記少なくとも1つの多角形面の隣接する辺稜部の間に面取り状のコーナ部を形成し、上記段差部をこのコーナ部内に形成すれば、辺稜部の全長に亙って切刃を形成することができて個々の切削インサートに長い切刃長を確保することが可能となり、1つの刃先交換式切削工具に必要な切削インサートの数の削減を図ることができる。特に、この場合には、上記他方の切刃の上記第2の端部から、上記すくい面に対向する方向からみたときの上記多角形面の隣接する辺稜部がなす角度の二等分線と上記コーナ部との交点との間で、上記段差部が最も凹んだ最低部を有するように形成することにより、切刃に連なるすくい面上にこの最低部から大きなポケットを確保することができ、切屑排出性の一層の向上を図ることができる。 Here, if a chamfered corner portion is formed between adjacent edge portions of the at least one polygonal surface in the cutting insert, and the step portion is formed in the corner portion, the entire length of the edge portion is increased. As a result, it is possible to form a cutting edge, to ensure a long cutting edge length for each cutting insert, and to reduce the number of cutting inserts required for one cutting edge exchangeable cutting tool . In particular, in this case, the bisector of the angle formed by the adjacent side ridge portion of the polygonal surface when viewed from the direction facing the rake face from the second end portion of the other cutting edge. And the intersection with the corner portion, the stepped portion is formed so as to have the lowest concave portion so that a large pocket can be secured from the lowest portion on the rake face connected to the cutting edge. Further, it is possible to further improve the chip discharging property.
以上説明したように、本発明によれば、切削インサートの未使用の切刃に損傷を生じることなく有効な切刃の使用を図るとともに切屑排出性を向上させることができ、効率的な切削加工を行うことが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to use an effective cutting edge without causing damage to an unused cutting edge of the cutting insert, and to improve the chip discharging performance, thereby efficiently performing the cutting process. Can be performed.
図1ないし図6は本発明の切削インサートの一実施形態を示すものであり、図7ないし図9はこの実施形態の切削インサートを取り付けた本発明の刃先交換式切削工具の一実施形態を示すものである。本実施形態の刃先交換式切削工具は、軸線O回りに工具回転方向Tに回転させられる該軸線Oを中心とした外形円柱状の工具本体11を有し、この工具本体11の先端外周部に複数条の切屑排出溝12が周方向に間隔をあけて形成され、これらの切屑排出溝12の工具回転方向Tを向く壁面に形成されたインサート取付座13に、本実施形態の切削インサートが着脱可能に取り付けられた刃先交換式の転削工具(エンドミル)である。
FIGS. 1 to 6 show an embodiment of the cutting insert of the present invention, and FIGS. 7 to 9 show an embodiment of the cutting edge replaceable cutting tool of the present invention to which the cutting insert of this embodiment is attached. Is. The blade-tip-exchangeable cutting tool of the present embodiment has an external
上記切削インサートは、超硬合金等の硬質材料により形成された多角形板状のインサート本体1を備えており、このインサート本体1は本実施形態では略正方形板状であって、すなわち2つの正方形面とその周囲に配置される4つの側面とを有している。2つの正方形面の中央部には、インサート本体1をその板厚方向に貫通する断面円形の取付孔2が開口しており、インサート本体1はこの取付孔2の中心を通るインサート中心線Cに関して90°回転対称形状、つまりインサート本体1をインサート中心線C回りに90°ずつ回転させたときに、元の位置にあったインサート本体1と外形が重なり合う形状に形成されている。
The cutting insert includes a polygonal plate-like
インサート本体1の1つの正方形面の4つの辺稜部には、この1つの正方形面にすくい面3を有する切刃4がそれぞれ形成されている。また、この1つの正方形面の隣接する辺稜部の間には面取り状のコーナ部が形成されている。さらに、この1つの正方形面とは反対側の他の1つの正方形面は上記インサート取付座13への着座面5とされており、この着座面5はインサート中心線Cに垂直な平坦面とされている。
さらにまた、インサート本体1の4つの側面は各切刃4のそれぞれ逃げ面6とされており、これらの逃げ面6は着座面5側に向かうに従い互いに等しい傾斜角でインサート本体1の内側に向かうように傾斜している。すなわち、本実施形態の切削インサートはポジティブタイプの切削インサートとされている。なお、取付孔2は着座面5側に向かうに従い縮径した後、一定の内径となるように形成されている。
Furthermore, the four side surfaces of the
そして、上記切刃4はそれぞれ、上記1つの正方形面の1つの周回り方向における切刃4の第1の端部4Aから、この第1の端部4Aとは反対の第2の端部4Bに向かうに従い漸次隆起するように傾斜している。すなわち、個々の切刃4は、第1の端部4Aから第2の端部4Bに向かうに従い、着座面5とのインサート中心線C方向の間隔が漸次大きくなるように、あるいはインサート中心線C方向に突出するように形成されて、上記1つの正方形面が向いている側に向けて隆起するように傾斜している。
Each of the
本実施形態では、図2に示すように上記1つの正方形面に対向する平面視においてインサート中心線Cを中心に時計回り方向が上記1つの周回り方向とされており、1つの切刃4の時計回り方向側の端部が第1の端部4A、これとは反対の反時計回り方向側の端部が第2の端部4Bとされている。従って、この反時計回り方向に各切刃4の第1、第2の端部4A、4Bが交互に配設されることになる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the clockwise direction around the insert center line C in the plan view facing the one square surface is the one circumferential direction, and one
ここで、本実施形態では、切刃4は、第1の端部4Aから第2の端部4Bに向かうに従い一定の傾斜で漸次隆起するように形成されている。従って、切刃4は、上記第1の端部4Aがインサート中心線C方向に最も凹むとともに第2の端部4Bがインサート中心線C方向に最も突出して、逃げ面6に対向する側面視において図2に示すように直線状に延びることになり、そのインサート中心線Cに垂直な平面に対する傾斜角は例えば1°〜5°の範囲内とされている。さらに、切刃4は、上記平面視においても図2に示したように第1の端部4Aと第2の端部4Bとの間で直線状に延びている。
Here, in the present embodiment, the
また、1つの正方形面の隣接する辺稜部に形成された切刃4同士は、一方の切刃4の上記第1の端部4Aと他方の切刃4の上記第2の端部4Bとが、上記コーナ部に形成された第2の端部4Bから第1の端部4Aに向けて凹む段差部7を介して互いに対向している。すなわち、本実施形態では上述のように直線状をなす切刃4の第1、第2の端部4A、4Bが1つの正方形面の辺稜部とコーナ部との境界となり、このコーナ部は、該コーナ部を間にして対向する他方の切刃4の第2の端部4Bから一方の切刃4の第1の端部4Aに向かうに従い、上記段差部7によって着座面5側に凹むように、あるいはインサート中心線C方向に後退するように形成されている。
Further, the
ここで、本実施形態では、上記1つの正方形面の各コーナ部は、隣接する逃げ面6同士の交差稜線部が略1/4円筒面状に形成されることにより、上記平面視において図2に示したように隣接する直線状の切刃4に接する1/4円弧状に面取りされている。そして、本実施形態の段差部7は、すくい面3に対向する方向からみたときの該すくい面3がなす上記1つの正方形面(多角形面)の隣接する2つの辺稜部がなす角度の二等分線L方向視(図2における矢線Y方向視)において、図4および図5に示すように他方の切刃4の第2の端部4Bから該他方の切刃4に接する凸曲線を描きつつ凹み、次いでこの凸曲線に接する凹曲線を描きつつさらに凹んで一方の切刃4に第1の端部4Aで接するように形成されている。
Here, in the present embodiment, each corner portion of the one square surface has a crossed ridge line portion between
さらに、本実施形態では、こうして上記コーナ部において他方の切刃4の第2の端部4Bから一方の切刃4の第1の端部4Aに向けて凹む段差部7が、上記1つの周回り方向において、この他方の切刃4の第2の端部4Bから、上記二等分線Lとコーナ部との交点Pとの間で、図5に示すように最も凹んだ最低部7Aを有している。ここで、本実施形態においては、詳しくは図5に示す側面視において上述のように他方の切刃4の第2の端部4Bから凸曲線を描きつつ凹んだ段差部7が凹曲線を描きつつさらに凹んだ部分の最も凹んだ点が最低部7Aとされていて、特に上記交点Pと一致しており、この最低部7Aから段差部7はさらに僅かな凹曲線を描いた後、同側面視においてこの凹曲線に接する直線状をなして隆起し、一方の切刃4の第1の端部4Aに連なっている。
Further, in the present embodiment, the stepped
なお、すくい面3は、上記平面視において各コーナ部からインサート中心線Cに向かう上記1つの正方形面の対角線(本実施形態では上記二等分線L)部分を除いて、各切刃4から垂直にインサート本体1の内側に向かうに従い緩やかな略一定の傾斜で着座面5側に向かう、すなわちインサート中心線C方向に後退する第1すくい面3Aと、この第1すくい面3Aの内側に凸曲面3Bを介して滑らかに連なり、第1すくい面3Aよりも急な略一定の傾斜で着座面5側に向かう第2すくい面3Cとを備えている。また、上記1つの正方形面の取付孔2の開口部の周りは、インサート中心線Cに垂直な平坦面とされている。
The
さらに、第1すくい面3Aは、切刃4に沿った方向には、該切刃4と同様に第1の端部4Aから第2の端部4Bに向かうに従い漸次隆起するように傾斜している。なお、上記平面視における第1、第2すくい面3A、3Cの幅は切刃4に沿って略一定とされており、凸曲面3Bの幅が第1の端部4Aから第2の端部4Bに向かうに従い僅かに幅広となるように形成されている。
Further, the
一方、上記対角線部分において上記1つの正方形面は、すくい面3と同様にインサート中心線C側に向かうに従い着座面5側に向かうように傾斜しているとともに、第1すくい面3Aに連なる部分が上記段差部7と同じように、他方の切刃4の第2の端部4B側の第1すくい面3Aから凸曲面を描きつつ凹んだ後にこの凸曲面に接する凹曲面を描きつつ凹んで、一方の切刃4の第1の端部4A側の第1すくい面3Aに接するように形成されている。また、凸曲面3Bに連なる部分は、他方の切刃4の第2の端部4B側から凹曲しつつ上記平面視における幅が狭くなって一方の切刃4の第1の端部4A側に連なるように形成されている。
On the other hand, in the diagonal line portion, the one square surface is inclined so as to be directed toward the
このような切削インサートが取り付けられる本実施形態の刃先交換式切削工具は、上記工具本体11の後端部(図7における右上側部分、図8においては上側部分)が工作機械の主軸に取り付けられて上述のように軸線O回りに工具回転方向Tに回転させられつつ、通常は該軸線Oに垂直な方向に送り出されて被削材に肩削り加工や溝切削加工を行う。すなわち、こうして工作機械の主軸に取り付けられる側が工具本体11の後端側であり、これとは反対側が工具本体11の先端側となる。
In the cutting edge-exchangeable cutting tool of this embodiment to which such a cutting insert is attached, the rear end portion (the upper right portion in FIG. 7 and the upper portion in FIG. 8) of the tool
本実施形態では、この工具本体11の先端外周部に4条の上記切屑排出溝12が周方向に等間隔に、また工具本体11の先端から軸線O方向後端側に向かうに従い工具回転方向Tとは反対側に向けて捩れるように形成されている。これらの切屑排出溝12の工具回転方向Tを向く壁面に、上記実施形態の切削インサートが取り付けられるインサート取付座13がそれぞれ5つずつ、やはり軸線O方向後端側に向かうに従い工具回転方向Tとは反対側に向け、インサート本体1のインサート中心線C方向の厚さよりも大きな間隔をあけて捩れる螺旋階段状に形成されている。
In the present embodiment, the four
ただし、これらのインサート取付座13は、工具本体11の先端から軸線O方向後端側に間隔をあけた位置から形成されており、各切屑排出溝12の工具回転方向Tを向く壁面の最先端には、上記実施形態の切削インサートとは異なる形状の先端用の切削インサートが取り付けられるインサート取付座14が形成されている。この先端用インサートのインサート取付座14は、螺旋階段状に連なる上記インサート取付座13に対して工具回転方向T側にも間隔をあけて形成されている。
However, these
このインサート取付座14に取り付けられる先端用の切削インサートは、やはり超硬合金等の硬質材料により形成された概略平行四辺形板状をなすインサート本体21を備えるポジティブタイプの切削インサートであり、その1つの平行四辺形面の鋭角角部に交差する短辺の略1/2と長辺とに、この1つの平行四辺形面をすくい面22とするL字状の2つの切刃23が形成されている。すくい面22において、切刃23が形成された部分の辺稜部は、インサート本体21の着座面24との間の厚さが一段厚くなるように形成されている。また、この先端用インサートのすくい面22と着座面24の中央部にも、インサート本体21を貫通する取付孔25が開口している。
The cutting insert for the tip attached to the
このような先端用の切削インサートが取り付けられる工具本体11の最先端のインサート取付座14は、工具本体11の先端外周側に開口して、工具回転方向Tを向く底面14Aと、工具本体11の外周側を向く壁面14Bおよび先端側を向く壁面14Cとを備えている。底面14Aには、上記取付孔25に挿通されたクランプネジ26がねじ込まれる図示されないネジ孔が形成されている。
The most advanced
このインサート取付座14に、先端用インサートは、そのインサート本体21の着座面24を上記底面14Aに密着させるとともに、1つの切刃23に連なる長側面を壁面14Bに、短側面を壁面14Cにそれぞれ当接させ、クランプネジ26がねじ込まれることによってインサート取付座14に着脱可能に取り付けられる。こうして取り付けられた先端用インサートは、他の1つの切刃23の上記長辺の部分を工具本体11の外周側に突出させるとともに上記短辺の部分を工具本体11の先端側に突出させ、4条の切屑排出溝12の先端用インサート同士の他の1つの切刃23の軸線O回りの回転軌跡が略一致するように配設される。
The insert for the tip of the
一方、上記実施形態の切削インサートが取り付けられるインサート取付座13は、やはり工具回転方向Tを向く底面13Aと、工具本体11の外周側を向く壁面13Bと、工具本体11の後端側を向く壁面13Cとを備えている。底面13Aにはネジ孔が形成されており、上記実施形態の切削インサートは、そのインサート本体1の着座面5を底面13Aに密着させるとともに、1つの逃げ面6を工具本体11の内周側に向けて壁面13Bに、他の1つの逃げ面6を工具本体11の先端側に向けて壁面13Cにそれぞれ当接させ、やはり取付孔2に挿通されたクランプネジ26が上記ネジ孔にねじ込まれることによってインサート取付座13に着脱可能に取り付けられる。
On the other hand, the
こうしてインサート取付座13に取り付けられた上記実施形態の切削インサートにおいては、インサート本体1のすくい面3が形成された1つの正方形面が工具回転方向Tに向けられるとともに、上記1つの逃げ面6とは反対の工具本体11外周側に向けられる逃げ面6に形成された切刃4は工具本体11の外周側に突出させられ、切削に使用される。従って、この切削に使用される切刃4の第1の端部4Aは工具本体11の先端側に向けられるとともに、第2の端部4Bは工具本体11の後端側に向けられ、該切刃4は工具本体11の先端側から後端側に向かうに従いインサート中心線C方向に突出して漸次隆起するように傾斜することになる。
In the cutting insert according to the embodiment thus mounted on the
ただし、インサート取付座13、14の底面13A、14Aはともに、工具本体11の後端側に向かうに従い工具回転方向Tとは反対側に向かうように僅かに傾斜しており、特にインサート取付座13の底面13Aの軸線Oに対する傾斜角は切刃4のインサート中心線Cに垂直な平面に対する上記傾斜角よりも大きくされている。従って、工具本体11に取り付けられた状態では、工具本体11外周側に突出させられた切刃4、23は、工具本体11の後端側に向かうに従い工具回転方向Tとは反対側に向かうように傾斜することになって、正の軸方向すくい角が与えられる。すなわち、本実施形態の刃先交換式切削工具(エンドミル)は、右刃、右捩れで右回りのエンドミルである。
However, the bottom surfaces 13A and 14A of the
また、1つの切屑排出溝12のインサート取付座13、14に取り付けられた切削インサートにおいては、工具本体11の外周側に突出させられた切刃4、23が軸線Oを中心とする1つの円筒面上に概ね位置している。ただし、特に切刃4は上述したように軸線Oに対して傾斜した直線状となるため、厳密に1つの円筒面上に位置することはない。そして、この1つの円筒面上で、切刃4、23は、その軸線O回りの回転軌跡が連続し、または重なり合うように配設されている。
Further, in the cutting insert attached to the
すなわち、5つのインサート取付座13に取り付けられた上記実施形態の切削インサートでは、工具本体11先端側の切削インサートの切刃4の第2の端部4Bに対して、その工具本体11後端側に隣接する切削インサートの切刃4の第1の端部4Aが、軸線O方向において同じ位置、または僅かに先端側に位置するように配設されている。また、最先端のインサート取付座14に取り付けられた切削インサートの工具本体11外周側に突出させられた切刃23の後端部に対しても、その工具本体11後端側に隣接する切削インサートの切刃4の第1の端部4Aは同様に配設させられる。
That is, in the cutting insert of the above-described embodiment mounted on the five
さらに、複数条(4条)の切屑排出溝12のインサート取付座13、14に取り付けられた切削インサート同士では、その工具本体11外周側に突出させられた切刃4、23が位置する上記円筒面が一致するように配設される。ただし、周方向に隣接する切屑排出溝12のインサート取付座13に取り付けられた切削インサートの間では、軸線O方向における第1、第2の端部4A、4Bの位置が互いにずらされている。
Furthermore, in the cutting inserts attached to the
例えば、4条の切屑排出溝12が形成された本実施形態では、周方向に1つおきの2条の切屑排出溝12のインサート取付座13に取り付けられた切削インサートの切刃4における第1、第2の端部4A、4Bの軸線O方向の位置が、残りの2条の切屑排出溝12のインサート取付座13に取り付けられた切削インサートの切刃4の軸線O方向略中央部に配設されている。
For example, in this embodiment in which the four
このように構成された切削インサートおよび刃先交換式切削工具において、インサート取付座13に取り付けられた切削インサートの工具本体11外周側に突出させられる切刃4は、上述のように正の軸方向すくい角が与えられているので、工具回転方向T側に位置して工具本体11先端側に向けられた第1の端部4Aから被削材に切り込まれて切屑を生成してゆく。生成された切屑は、すくい面3を擦過しつつ弦巻状に丸め込まれ、工具回転方向Tとは反対側に位置して工具本体11後端側に向けられた第2の端部4Bが被削材から離れたところですくい面3からも離れ、切屑排出溝12を通して排出される。
In the cutting insert and the cutting edge exchangeable cutting tool configured as described above, the
このとき、上記構成の切削インサートでは、切刃4がインサート本体1に対しては第1の端部4Aから第2の端部4Bに向かうに従い漸次隆起するように傾斜しており、従って切屑も切刃4の傾斜に沿って押し上げられるようにすくい面3を擦過する。そして、切屑が離れる第2の端部4B側においては、切削に使用される切刃4に対してコーナ部を介して隣接した工具本体11後端側に位置する他の切刃4の第1の端部4Aが、この第2の端部4Bに対して段差部7を介して凹むように配置されているので、切屑が離れるときにこの他の切刃4の第1の端部4Aに干渉したり強く押し付けられたりするのを避けることができる。
At this time, in the cutting insert having the above configuration, the
さらに、上記正方形面の1つの周回り方向(本実施形態では時計回り方向)には切刃4の第1の端部4Aが、またこれとは反対には第2の端部4Bが位置しているので、インサート本体1をインサート中心線C回りに本実施形態では90°ずつ回転させてインサート取付座13に取り付け直しても、工具本体11の外周側に突出して切削に使用される切刃4は第1の端部4Aから第2の端部4Bに向かうに従い漸次隆起するように傾斜することになり、上記と同様に工具本体11後端側に位置する他の切刃4の第1の端部4Aに切屑が干渉することはない。
Further, the
従って、上記構成の切削インサート、および該切削インサートを上述のように取り付けた刃先交換式切削工具によれば、特に本実施形態のようにインサート本体1が所定角度ずつ回転対称形状である正多角形板状をなしていて、その少なくとも1つの正多角形面のすべての辺稜部に切刃4が形成されている場合に、たとえ被削材がチタンのような難削材であっても、切削に使用される切刃4によって生成された切屑により他の切刃4が損傷するのを防止することができる。このため、未使用の切刃4が損傷により使用不能となるのを防いで、インサート本体1に形成されたすべての切刃4を満遍なく有効に使い切ることが可能となる。
Therefore, according to the cutting insert having the above-described configuration and the cutting edge-exchangeable cutting tool to which the cutting insert is attached as described above, a regular polygon in which the
また、上述のように切屑が他の切刃4の第1の端部4Aに強く押し付けられるのを避けることができるのに伴い、切屑に不要な応力が作用して切屑離れが悪化するような事態が生じるのも防ぐことができる。従って、上記構成の切削インサートおよび刃先交換式切削工具によれば切屑排出性の向上を促すこともでき、効率的な切削加工を図ることが可能となる。
Further, as described above, it is possible to avoid that the chips are strongly pressed against the
さらに、本実施形態の切削インサートでは、平面視において切刃4が直線状をなしているとともに1つの正方形面のコーナ部は1/4円弧状に面取りされており、その境界、すなわち切刃4とコーナ部との接点が第1、第2の端部4A、4Bとされている。そして、上記段差部7は、こうして面取りされたコーナ部に形成されているので、直線状をなす切刃4に長い切刃長を確保することができる。
Further, in the cutting insert of the present embodiment, the
このため、例えば上述のように1つの切屑排出溝12のインサート取付座13に取り付けられる切削インサートにおいて、工具本体11先端側の切削インサートの切刃4の第2の端部4Bと、その工具本体11後端側に隣接する切削インサートの切刃4の第1の端部4Aとが、軸線O方向において同じ位置となるように配設することにより、少ない切削インサートでも切削に使用される切刃4の軸線O回りの回転軌跡を該軸線O方向に長く連続させることができる。すなわち、1つの工具本体11に必要な切削インサートの数を削減することができるので、本実施形態によれば一層効率的かつ経済的な切削加工を行うことができる。
For this reason, for example, in the cutting insert attached to the
その一方で、本実施形態のように、工具本体11の周方向に隣接する切屑排出溝12同士では、インサート取付座13に取り付けられた切削インサートの間で、軸線O方向における第1、第2の端部4A、4Bの位置を互いにずらすことにより、万一1つの切屑排出溝12の隣接する切削インサート間で第1、第2の端部4A、4Bの間に間隔があいて加工面に削り残しが生じたとしても、工具回転方向Tの反対側に位置する切削インサートの切刃4によって削り残しを除去することができ、高品位の加工面を形成することが可能となる。
On the other hand, as in the present embodiment, in the
さらに、本実施形態では、こうしてコーナ部に形成された段差部7が、上記他方の切刃4の第2の端部4Bから、上記1つの周回り方向において、すくい面3に対向する方向からみたときの上記1つの正方形面(多角形面)の隣接する2つの辺稜部がなす角度の二等分線L、すなわち同すくい面3に対向する方向からみて上記2つの辺稜部の延長線の交点における該2つの辺稜部がなす角度を二等分する直線と、コーナ部との交点Pとの間で、最も凹んだ最低部7Aを有するように形成されている。このため、切刃4に連なるすくい面3においては、この最低部7Aから第1の端部4Aにかけても切り屑の排出を妨げることのない大きなポケットを確保することができるので、一層の切屑排出性の向上を図ることができて、さらに効率的な切削加工を促すことができる。
Furthermore, in the present embodiment, the stepped
ただし、1つの切屑排出溝12において、工具本体11先端側の切削インサートの切刃4が形成された辺稜部と、その工具本体11後端側に隣接する切削インサートの切刃4が形成された辺稜部とを軸線O回りの回転軌跡において重ね合わせる場合には、段差部7はコーナ部を越えて辺稜部にまで形成されていてもよい。また、本実施形態では、コーナ部が円弧状に形成されているが、隣接する逃げ面6の交差稜線部を該逃げ面6に交差する平面によって面取りして、チャンファ状のコーナ部としてもよい。
However, in one
なお、本実施形態では、段差部7の上記最低部7Aが、上記側面視において段差部7が凹曲線をなして凹む部分の最も凹んだ点とされているが、例えば段差部7がこうして最も凹んだ点からインサート中心線Cに垂直な平面に沿って一定の低さで第1の端部4A側に向かって延びて第1の端部4Aに交差していたり、第1の端部4Aの手前から隆起して第1の端部4Aに連なっていたりしていてもよい。このような場合にも、段差部7の最も凹んだ最低部7Aが部分的にでも上記他方の切刃4の第2の端部4Bから上記交点Pとの間の領域に位置していれば、上述のように大きなポケットを確保することができる。
In the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、インサート本体1が略正方形板状とされているが、略正三角形板状等の他の正多角形板状であってもよく、また例えば長方形板状に形成して、その少なくとも1つの長方形面の長辺稜部と短辺稜部に形成された切刃を使い分けるように工具本体に取り付けられる切削インサートに本発明を適用してもよい。また、本実施形態の切削インサートはポジティブタイプであるが、逃げ面がインサート中心線Cに平行に延びるネガティブタイプの切削インサートに本発明を適用してもよく、この場合には2つの多角形面の双方の辺稜部に切刃が形成されていてもよい。
Further, in the present embodiment, the
さらにまた、本実施形態では、切刃4が第1の端部4Aから第2の端部4Bに向かうに従い一定の傾斜で漸次隆起する直線状に形成されているが、傾斜が変化する多段状、または凸曲線あるいは凹曲線の曲線状に形成されていてもよく、曲線と直線との組み合わせでもよい。この場合のインサート中心線Cに垂直な平面に対する切刃4の傾斜角は、第1、第2の端部4A、4Bを結んだ直線の傾斜角として1°〜5°の範囲内であればよい。また、このように切刃4を曲線状に形成した場合には、刃先交換式切削工具(エンドミル)に取り付けた状態での切刃4を1つの円筒面上に位置させることが可能となり、一層高品位の加工面を形成することができる。
Furthermore, in this embodiment, the
さらに、本実施形態の刃先交換式切削工具は、右刃、右捩れで右回りの刃先交換式エンドミルであるが、これとは逆の左刃、左捩れで左回りの刃先交換式切削工具(転削工具)に本発明を適用してもよい。この場合に、切削インサートは、上記実施形態の切削インサートに対して鏡面対称の形状となり、すくい面が形成される多角形面の1つの周回り方向は、この多角形面に対向する平面視においてインサート中心線Cを中心に反時計回り方向となる。 Further, the cutting edge exchangeable cutting tool of the present embodiment is a right edge, right-twisted, clockwise edge-changing end mill, but the left edge, opposite to this, left-handed, counterclockwise edge-changing cutting tool ( The present invention may be applied to a turning tool. In this case, the cutting insert has a mirror-symmetric shape with respect to the cutting insert of the above-described embodiment, and one circumferential direction of the polygonal surface on which the rake face is formed is in a plan view facing the polygonal surface. The direction is counterclockwise about the insert center line C.
1 インサート本体
2 取付孔
3 すくい面
4 切刃
4A 切刃4の第1の端部
4B 切刃4の第2の端部
5 着座面
6 逃げ面
7 段差部
7A 段差部7の最低部
11 工具本体
12 切屑排出溝
13、14 インサート取付座
C インサート中心線
O 工具本体11の軸線
T 工具回転方向
L すくい面3に対向する方向からみたときの多角形面(1つの正方形面)の隣接する辺稜部がなす角度の二等分線
P 二等分線Lとコーナ部との交点
DESCRIPTION OF
Claims (4)
これらの切刃は、上記多角形面の1つの周回り方向における該切刃の第1の端部から、この第1の端部とは反対の第2の端部に向かうに従い漸次隆起するように傾斜しているとともに、
上記多角形面の隣接する辺稜部に形成された上記切刃同士は、一方の切刃の上記第1の端部と他方の切刃の上記第2の端部とが、この他方の切刃の第2の端部から上記一方の切刃の第1の端部に向けて凹む段差部を介して互いに対向していることを特徴とする切削インサート。 A polygonal plate-like insert body is provided, and each edge of the at least one polygonal surface of the insert body is formed with a cutting edge having a rake face on the polygonal surface, respectively.
The cutting edges gradually protrude from the first end of the cutting edge in one circumferential direction of the polygonal surface toward the second end opposite to the first end. As well as
The cutting edges formed on adjacent side ridges of the polygonal surface are such that the first end of one cutting edge and the second end of the other cutting edge are the other cutting edge. A cutting insert characterized by facing each other through a stepped portion that is recessed from the second end of the blade toward the first end of the one cutting blade.
上記切削インサートは、1つの上記切刃が上記工具本体の外周側に突出させられて正の軸方向すくい角が与えられ、この切刃の上記第1の端部が上記工具本体の先端側に向けられるとともに、上記第2の端部が上記工具本体の後端側に向けられていることを特徴とする刃先交換式切削工具。 A cutting edge exchangeable cutting tool in which the cutting insert according to any one of claims 1 to 3 is detachably attached to the outer periphery of a tip end of a tool body rotated around an axis,
In the cutting insert, one cutting edge is projected to the outer peripheral side of the tool body to give a positive axial rake angle, and the first end of the cutting edge is located on the tip side of the tool body. A cutting edge-exchangeable cutting tool, wherein the cutting tool is directed and the second end portion is directed to the rear end side of the tool body.
Priority Applications (1)
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JP2014227343A JP2016032860A (en) | 2014-07-29 | 2014-11-07 | Cutting insert and tooth point replaceable cutting tool |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019524467A (en) * | 2016-08-16 | 2019-09-05 | ケンナメタル インコ−ポレイテツド | Tool body and cutting tool for shell end mill |
JP2020518470A (en) * | 2017-05-04 | 2020-06-25 | インガーソル カッティング ツール カンパニー | Rotary cutting tools with axially supported lead cutting inserts and continuous edges |
-
2014
- 2014-11-07 JP JP2014227343A patent/JP2016032860A/en active Pending
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