JP2017047491A - Cutting insert - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、刃先回転式ミーリング工具及び刃先回転式ターニング工具等の刃先回転式切削工具に用いられ、工具本体のインサート取付座に回転自在に装着される円板状の切削インサートに関するものである。 The present invention relates to a disk-shaped cutting insert that is used in a cutting edge rotating cutting tool such as a cutting edge rotating milling tool and a cutting edge rotating turning tool, and is rotatably mounted on an insert mounting seat of a tool body.
従来、金属材料等からなる被削材を、ミーリング加工(転削加工)する刃先回転式ミーリング工具や、ターニング加工(旋削加工)する刃先回転式ターニング工具等の、刃先回転式切削工具が知られている。
刃先回転式切削工具は、工具本体と、切削インサートと、を有している。切削インサートは、円板状をなし、インサート軸線回りに延びる円形状の切れ刃を有している。工具本体は、切削インサートがインサート軸線回りに回転可能(回転自在)に装着されるインサート取付座を有している。
Conventionally, cutting edge rotating cutting tools such as a cutting edge rotating milling tool for milling (turning) a workpiece made of a metal material and a cutting edge rotating turning tool for turning (turning) are known. ing.
The cutting edge rotary cutting tool has a tool body and a cutting insert. The cutting insert has a disc shape and has a circular cutting edge extending around the insert axis. The tool body has an insert mounting seat on which the cutting insert is mounted so as to be rotatable (rotatable) around the insert axis.
例えば下記特許文献1には、工具軸線回りに回転する工具本体の先端外周部に形成されたインサート取付座に、円板状をなし外周縁に切れ刃を備えた切削インサートが、そのインサート軸線回りに回転自在とされて装着された刃先回転式ミーリング工具が開示されている。
この種の刃先回転式ミーリング工具では、切削加工時において、切削インサートが被削材に切り込んで加工する際に切れ刃が受ける力(切削力又は切削抵抗であり、刃先力又はエッジフォースの成分を含む)によって、インサート取付座に対して切削インサートがインサート軸線回りに従動回転するようになっている。これにより、切れ刃の所定部分のみが連続的に切削に供されることを抑制して、該切れ刃の部分的な切れ味の低下や刃先欠損等を防止している。
For example, in
In this type of cutting edge rotating milling tool, the force (cutting force or cutting resistance) received by the cutting edge when the cutting insert cuts into the work material during cutting, and the component of the cutting edge force or edge force is applied. The cutting insert is driven to rotate about the insert axis relative to the insert mounting seat. Thereby, it is suppressed that only the predetermined part of a cutting blade is continuously used for cutting, and the fall of the partial sharpness of this cutting blade, a blade tip defect, etc. are prevented.
そして、特許文献1では、切削インサートに同軸となるようにタービン(羽根車)を連結し、このタービンに対してクーラントを噴出し回転させることで、切削インサートの従動回転をアシストしている。
And in
一方、下記特許文献2には、刃先回転式ではない、刃先非回転式(刃先固定式)のミーリング工具が開示されている。このミーリング工具においては、切削インサートの外周面に、周方向に間隔をあけて複数の回転防止面が形成されており、該回転防止面が、工具本体のインサート取付座の突出面に当接し係止されることで、インサート取付座に対して切削インサートがインサート軸線回りに回転することが規制されている。
On the other hand, the following
つまり特許文献2では、特許文献1とは反対に、切削インサートを「従動回転させない」ことを目的としている。このような刃先固定式のミーリング工具では、切れ刃の所定部分のみが連続的に切削に供されることから、該切れ刃の部分的な切れ味の低下や刃先欠損等が生じやすくなる。
In other words, in
ところで、上記特許文献1のような従来の刃先回転式切削工具の切削インサートにおいては、下記の課題を有していた。
特許文献1では、切削インサートにタービンを連結しているため、構造が複雑であり、また構成部品が大きくなるため、工具を小型化することが難しい。また、タービンに対してクーラントを噴出しているので、切削インサートを冷却する効果は得られにくい。また、切れ刃に対してクーラントを安定供給することが難しい。
また、この種の刃先回転式切削工具においては、切削インサートの従動回転をより安定的にアシストして、工具寿命を延長することに改善の余地があった。
By the way, in the cutting insert of the conventional cutting edge rotation type cutting tool like the said
In
Further, in this type of cutting edge rotary cutting tool, there is room for improvement in extending the tool life by more stably assisting the driven rotation of the cutting insert.
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、切削加工時に安定して従動回転させられ、工具寿命を延長することができ、かつ、構造が簡単で工具の小型化に寄与でき、切れ刃に対してクーラントを安定供給することができ、冷却効果を高めることができる切削インサート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, and is stably driven and rotated during cutting, can extend the tool life, and has a simple structure and contributes to downsizing of the tool. An object of the present invention is to provide a cutting insert that can stably supply coolant to the cutting edge and can enhance the cooling effect.
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、円板状をなし、インサート軸線回りに延びる円形状の切れ刃を有する切削インサートであって、表面と、裏面と、前記表面及び前記裏面の周縁同士を接続する外周面と、前記表面と前記外周面との交差稜線に形成された前記切れ刃と、を有し、前記外周面は、前記インサート軸線回りのインサート周方向に沿うように形成された流体案内面と、前記流体案内面の前記インサート周方向の端縁に接続し、該端縁から前記インサート軸線に直交するインサート径方向の外側へ向かうように形成された流体衝突面と、を備えることを特徴とする。
In order to solve such problems and achieve the above object, the present invention proposes the following means.
That is, the present invention is a cutting insert having a disk shape and having a circular cutting edge extending around the insert axis, the front surface, the back surface, and the outer peripheral surface connecting the peripheral edges of the front surface and the back surface, The cutting edge formed on the intersecting ridge line between the surface and the outer peripheral surface, and the outer peripheral surface is formed along the insert circumferential direction around the insert axis, and the fluid A fluid impingement surface that is connected to an end edge of the guide surface in the insert circumferential direction and is formed so as to extend outward from the end edge in the insert radial direction perpendicular to the insert axis.
この切削インサートを装着した刃先回転式切削工具では、切削加工時において、切削インサートが切れ刃で被削材に切り込み、この際に被削材から受ける力(切削力又は切削抵抗であり、刃先力又はエッジフォースの成分を含む)によって、切削インサートはインサート取付座に対してインサート軸線回りに従動回転させられる。 With a cutting edge rotary cutting tool equipped with this cutting insert, during cutting, the cutting insert cuts into the work material with the cutting edge, and the force received from the work material at this time (cutting force or cutting resistance is the cutting edge force. In other words, the cutting insert is driven to rotate about the insert axis relative to the insert mounting seat.
そして、本発明の切削インサートによれば、該切削インサートの外周面に、インサート周方向に沿うように形成された流体案内面と、該流体案内面のインサート周方向の端縁に接続し、該端縁からインサート径方向の外側へ向かうように立ち上がる流体衝突面と、が設けられている。このため、工具本体の内部を通して、或いは工具の外部から、切削インサートの外周面に向けて例えば液体やガス等の流体を供給することにより、該流体が、流体案内面上を流れて流体衝突面に衝突させられる。
なお、この流体としては、クーラント(油性又は水溶性の切削液剤)を用いることが好ましいが、それ以外の流体であってもよい。
Then, according to the cutting insert of the present invention, the outer peripheral surface of the cutting insert is connected to the fluid guide surface formed along the insert circumferential direction, and the edge of the fluid guide surface in the insert circumferential direction, And a fluid collision surface that rises from the edge toward the outside in the insert radial direction. For this reason, by supplying a fluid such as a liquid or a gas through the inside of the tool body or from the outside of the tool toward the outer peripheral surface of the cutting insert, the fluid flows on the fluid guide surface and flows into the fluid collision surface. It is made to collide with.
In addition, although it is preferable to use a coolant (oil-based or water-soluble cutting fluid) as this fluid, other fluids may be used.
流体衝突面に衝突させられた流体は、この切削インサートをインサート軸線回りに回転させるように作用する。つまり、切削インサートの外周面に流体を供給することによって、この切削インサートに対して、インサート軸線回りの回転力を生じさせることができる。そして、この回転力によって、切削インサートの従動回転をアシストすることができる。 The fluid collided with the fluid collision surface acts to rotate the cutting insert around the insert axis. That is, by supplying a fluid to the outer peripheral surface of the cutting insert, a rotational force around the insert axis can be generated for the cutting insert. And this rotational force can assist the driven rotation of the cutting insert.
このように切削インサートの従動回転をアシストすることによって、該切削インサートを安定して従動回転させることができるとともに、この切削インサートの回転数を安定的に高めることができる。これにより、切削加工の加工速度を高めることが可能になり、加工能率が向上する。また、切れ刃の所定部分のみが連続的に切削に利用されることが確実に防止されて、工具寿命を延長することができる。 Thus, by assisting the driven rotation of the cutting insert, the cutting insert can be stably driven and rotated, and the rotation speed of the cutting insert can be stably increased. Thereby, it becomes possible to raise the processing speed of cutting, and processing efficiency improves. Moreover, it is reliably prevented that only a predetermined part of the cutting edge is continuously used for cutting, and the tool life can be extended.
また、切削インサートの外周面が、例えば円柱外周面や円錐外周面等の単一の面で形成されているわけではなく、少なくとも流体案内面と流体衝突面とを含む複数の面により形成されていることから、この外周面の表面積が大きく確保される。このため、流体が、切削インサートの外周面上において広い範囲に接触させられつつ流れていくので、切削加工により高められた切削インサートの熱(切削熱)を、流体との間で効率よく熱交換することができる。従って、切削インサートを冷却する効果が高められる。特に、切削インサートの外周面と表面との境界(交差稜線)には切れ刃が位置していることから、切削インサートの外周面に流体を供給することにより、切れ刃近傍を効率よく冷却することが可能になる。 Further, the outer peripheral surface of the cutting insert is not formed by a single surface such as a cylindrical outer peripheral surface or a conical outer peripheral surface, but is formed by a plurality of surfaces including at least a fluid guide surface and a fluid collision surface. Therefore, a large surface area of the outer peripheral surface is ensured. For this reason, since the fluid flows while being brought into contact with a wide range on the outer peripheral surface of the cutting insert, the heat (cutting heat) of the cutting insert increased by the cutting process is efficiently exchanged with the fluid. can do. Therefore, the effect of cooling the cutting insert is enhanced. In particular, since the cutting edge is located at the boundary (cross ridge line) between the outer peripheral surface and the surface of the cutting insert, the vicinity of the cutting edge can be efficiently cooled by supplying fluid to the outer peripheral surface of the cutting insert. Is possible.
さらに、流体としてクーラントを用いた場合には、切削インサートの表面(すくい面)及び裏面(インサート取付座への着座面)のうち表面と、外周面との交差稜線に位置する切れ刃に対して、クーラントを安定して供給することができる。
詳しくは、切削インサートの外周面は、切削加工時においては逃げ面として機能する。このため、本発明によれば、クーラントを逃げ面に供給して上述の従動回転をアシストする作用効果を奏しつつも、該逃げ面から切れ刃へ向けてクーラントを安定供給することが可能になる。つまり、切削加工時においては、切れ刃に切削されて生じた切屑が、切削インサートのすくい面(表面)上を流れていくため、すくい面から切れ刃へ向けたクーラントの供給については、切屑により妨げられやすくなるが、逃げ面(外周面)から切れ刃へ向けたクーラントの供給については、切屑により妨げられることはない。従って、切れ刃にクーラントを安定して供給することが可能になる。またこれにより、切れ刃の刃先欠損、溶着、摩耗等を顕著に抑制でき、工具寿命を延長できるとともに、切削加工の精度を安定的に高品位に維持することができる。
Furthermore, when coolant is used as the fluid, the cutting edge located on the intersecting ridge line between the front surface and the outer peripheral surface of the cutting insert surface (rake surface) and back surface (seat surface on the insert mounting seat) The coolant can be supplied stably.
Specifically, the outer peripheral surface of the cutting insert functions as a flank during cutting. For this reason, according to the present invention, it is possible to stably supply the coolant from the flank to the cutting edge while providing the effect of assisting the driven rotation by supplying the coolant to the flank. . In other words, at the time of cutting, chips generated by cutting with the cutting edge flow on the rake face (surface) of the cutting insert, so the coolant supply from the rake face to the cutting edge depends on the chips. Although it becomes easy to be hindered, the supply of coolant from the flank (outer circumferential surface) to the cutting edge is not hindered by chips. Therefore, it is possible to stably supply the coolant to the cutting edge. In addition, this makes it possible to remarkably suppress cutting edge breakage, welding, wear, and the like of the cutting edge, extend the tool life, and stably maintain high-quality cutting.
そして本発明では、切削インサートの外周面に、流体案内面と流体衝突面とを形成するという簡単な構造によって、上述の優れた作用効果を得ることができる。また、切削インサートに従来のようなタービン等の別部品を連結する必要も生じないため、工具の小型化が容易である。 And in this invention, the above-mentioned outstanding effect can be acquired with the simple structure of forming a fluid guide surface and a fluid collision surface in the outer peripheral surface of a cutting insert. Moreover, since it is not necessary to connect other parts such as a conventional turbine to the cutting insert, the tool can be easily downsized.
以上より、本発明の切削インサートによれば、切削加工時に安定して従動回転させることができ、工具寿命を延長することができ、かつ、構造が簡単で工具の小型化に寄与でき、切れ刃に対してクーラントを安定供給することができ、冷却効果を高めることができる。 As described above, according to the cutting insert of the present invention, it can be stably driven and rotated at the time of cutting, the tool life can be extended, the structure is simple, and the tool can be reduced in size. Therefore, the coolant can be stably supplied, and the cooling effect can be enhanced.
また、本発明の切削インサートにおいて、前記流体衝突面は、前記流体案内面における前記インサート周方向のうち一方側の端縁に接続し、前記流体衝突面は、前記流体案内面の前記端縁から、前記インサート径方向の外側へ向かうに従い前記インサート周方向のうち他方側へ向けて傾斜して立ち上がっており、又は、前記インサート径方向に沿って該インサート径方向の外側へ向けて立ち上がっていることが好ましい。 In the cutting insert of the present invention, the fluid collision surface is connected to an edge on one side in the insert circumferential direction of the fluid guide surface, and the fluid collision surface is connected to the edge of the fluid guide surface. As it goes to the outer side of the insert radial direction, it rises inclined toward the other side of the insert circumferential direction, or rises toward the outer side of the insert radial direction along the insert radial direction. Is preferred.
この場合、流体衝突面が、流体案内面のインサート周方向の一方側の端縁に接続し、この接続部分から、インサート径方向の外側へ向かうに従いインサート周方向の他方側へ向けて傾斜しているか、又は、インサート径方向に沿って立ち上げられているので、流体案内面上を流れてきた流体が流体衝突面に衝突したときに得られる回転力(切削インサートの従動回転をアシストする力)を、大きく確保することができる。従って、本発明の上述した作用効果がより格別顕著なものとなる。 In this case, the fluid collision surface is connected to one end edge in the insert circumferential direction of the fluid guide surface, and is inclined toward the other side in the insert circumferential direction from this connection portion toward the outside in the insert radial direction. Rotational force obtained when the fluid that has flowed on the fluid guide surface collides with the fluid collision surface (force that assists the driven rotation of the cutting insert) Can be largely secured. Accordingly, the above-described operational effects of the present invention become more remarkable.
また、本発明の切削インサートにおいて、前記外周面には、凹部が形成されており、前記凹部は、前記インサート径方向の外側を向く前記流体案内面と、前記インサート周方向を向く前記流体衝突面と、前記流体案内面における前記インサート軸線方向の前記裏面から前記表面側の端縁に接続し、該端縁から前記インサート径方向の外側へ向かうように形成されるとともに、前記インサート軸線方向の前記表面から前記裏面側を向く流体受け面と、を有することが好ましい。 Further, in the cutting insert of the present invention, a concave portion is formed on the outer peripheral surface, and the concave portion has the fluid guide surface facing outward in the insert radial direction and the fluid collision surface facing the insert circumferential direction. And the fluid guide surface is connected from the back surface in the insert axial direction to the edge on the front surface side, and is formed so as to go from the end edge to the outside in the insert radial direction, and in the insert axial direction. It is preferable to have a fluid receiving surface facing the back surface side from the front surface.
この場合、切削インサートの外周面に流体を供給すると、この流体が外周面の凹部内に流入する。凹部内に流入した流体は、流体案内面及び流体受け面に沿って流れつつ、流体衝突面に衝突させられる。つまり、流体が凹部内に流入することにより、この流体が、流体衝突面に向けて効率よく流れて、流体衝突面に安定して衝突する。従って、流体衝突面に衝突する流体の量を安定的に高めることができ、本発明の上述した作用効果がより格別顕著なものとなる。 In this case, when a fluid is supplied to the outer peripheral surface of the cutting insert, the fluid flows into the concave portion of the outer peripheral surface. The fluid that has flowed into the recess is caused to collide with the fluid collision surface while flowing along the fluid guide surface and the fluid receiving surface. That is, when the fluid flows into the recess, the fluid efficiently flows toward the fluid collision surface and stably collides with the fluid collision surface. Therefore, the amount of the fluid colliding with the fluid collision surface can be stably increased, and the above-described operation effect of the present invention becomes more remarkable.
また、本発明の切削インサートにおいて、前記流体衝突面は、前記流体案内面における前記インサート周方向のうち一方側の端縁に接続しており、前記インサート軸線方向の前記表面から前記裏面側へ向かうに従い前記インサート周方向のうち一方側へ向けて傾斜して延び、又は、前記インサート軸線に平行に延びていることが好ましい。 In the cutting insert of the present invention, the fluid collision surface is connected to an edge on one side in the insert circumferential direction of the fluid guide surface, and is directed from the front surface in the insert axial direction toward the back surface side. Accordingly, it is preferable to extend while being inclined toward one side in the circumferential direction of the insert, or to extend parallel to the insert axis.
この場合、流体衝突面が、流体案内面におけるインサート周方向の一方側の端縁に接続し、インサート軸線方向の表面から裏面側へ向かうに従いインサート周方向の一方側へ向けて傾斜して延びており、又は、インサート軸線に平行に延びているので、流体として特にクーラントを用いる場合において、顕著な効果を得ることができる。
すなわち、このように傾斜した流体衝突面に対してクーラント(流体)を衝突させて大きな回転力(切削インサートの従動回転をアシストする力)を得るには、切削インサートの外周面に供給するクーラントを、該流体衝突面に対して垂直な向きに流して衝突させることが好ましいが、これにともないクーラントは、該外周面上を流れつつ切れ刃に到達しやすくなる。
In this case, the fluid collision surface is connected to the edge on one side in the insert circumferential direction on the fluid guide surface, and is inclined and extended toward one side in the insert circumferential direction from the front surface in the insert axial direction toward the back surface side. Or extending parallel to the insert axis, a remarkable effect can be obtained particularly when a coolant is used as the fluid.
That is, in order to obtain a large rotational force (a force that assists the driven rotation of the cutting insert) by colliding the coolant (fluid) against the inclined fluid collision surface, a coolant supplied to the outer peripheral surface of the cutting insert is used. Although it is preferable to cause the fluid to collide by flowing in a direction perpendicular to the fluid collision surface, the coolant easily reaches the cutting edge while flowing on the outer peripheral surface.
つまり、流体衝突面に衝突する流体により切削インサートの回転力を高める効果と、切れ刃に対してクーラントを安定供給できるという効果を、一緒に得ることが可能になる。従って、切削インサートの従動回転を安定してアシストしつつ、切れ刃近傍を効率よく冷却することが可能となり、切れ刃の刃先欠損、溶着、摩耗等を格別顕著に抑制でき、工具寿命を延長できるとともに、切削加工の精度を安定して高品位に維持することができる。 That is, the effect of increasing the rotational force of the cutting insert by the fluid that collides with the fluid collision surface and the effect that the coolant can be stably supplied to the cutting edge can be obtained together. Accordingly, it is possible to efficiently cool the vicinity of the cutting edge while stably assisting the driven rotation of the cutting insert, and it is possible to remarkably suppress cutting edge defects, welding, wear, etc. of the cutting edge and extend the tool life. At the same time, the cutting accuracy can be stably maintained at a high quality.
なお、上記構成の場合、切削インサートの製造時において、例えば超硬合金等からなる圧紛体をインサート軸線方向から金型により押圧して成形する際に、流体衝突面を成形した後の金型をインサート軸線方向に抜き出しやすくできることから、製造容易性についても向上する。 In the case of the above-described configuration, when the cutting insert is manufactured, the die after forming the fluid collision surface is formed, for example, when a compact made of cemented carbide is pressed by a die from the insert axial direction. Since it can be easily extracted in the insert axial direction, the manufacturability is also improved.
本発明の切削インサートによれば、切削加工時に安定して従動回転させられ、工具寿命を延長することができ、かつ、構造が簡単で工具の小型化に寄与でき、切れ刃に対してクーラントを安定供給することができ、冷却効果を高めることができる。 According to the cutting insert of the present invention, the driven rotation can be stably performed at the time of cutting, the tool life can be extended, the structure is simple and it can contribute to the miniaturization of the tool, and the coolant is applied to the cutting edge. A stable supply can be achieved and the cooling effect can be enhanced.
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態に係る刃先回転式ミーリング工具(刃先回転式切削工具)1及び切削インサート3について、図1〜図15を参照して説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a cutting edge rotating milling tool (cutting edge rotating cutting tool) 1 and a
〔刃先回転式ミーリング工具の概略構成〕
図1〜図4に示されるように、本実施形態の刃先回転式ミーリング工具1は、鋼材等で形成された工具本体2と、超硬合金等の硬質材料で形成された切削インサート3と、を備えており、工具軸線O回りに回転させられる工具本体2の先端外周部に形成されたインサート取付座4に、円板状をなす切削インサート3がそのインサート軸線C回りに回転可能(回転自在)とされて、着脱可能に装着される。
切削インサート3は、インサート軸線C回りに延びる円形状の切れ刃5を有する、所謂丸駒インサートである。インサート取付座4に取り付けられた切削インサート3は、その切れ刃5が、工具本体2の先端側及び径方向外側に突出して配置される。
[Schematic configuration of cutting edge rotating milling tool]
As shown in FIGS. 1 to 4, the cutting edge rotating
The cutting
刃先回転式ミーリング工具1は、その工具本体2の基端部(シャンク部)が工作機械の主軸等(不図示)に取り付けられ、工具軸線O回りの工具回転方向Tに回転させられて、金属材料等の被削材を転削加工(ミーリング加工)する。
この刃先回転式ミーリング工具1は、切削インサート3が被削材に切り込んで加工する際に切れ刃5が受ける力(切削力又は切削抵抗であり、刃先力又はエッジフォースの成分を含む)によって、インサート取付座4に対して該切削インサート3がインサート軸線C回りに従動(受動)的に回転する、ロータリーミーリング工具である。
The cutting edge rotating
This cutting edge rotating
〔本明細書で用いる向き(方向)の定義〕
本明細書においては、工具本体2の工具軸線O方向(工具軸線Oに沿う方向)のうち、シャンク部からインサート取付座4へ向かう方向を工具先端側(図3及び図4における下側)といい、インサート取付座4からシャンク部へ向かう方向を工具基端側(図3及び図4における上側)という。
また、工具軸線Oに直交する方向を工具径方向といい、工具径方向のうち、工具軸線Oに接近する向きを工具径方向の内側といい、工具軸線Oから離間する向き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といい、工具周方向のうち、切削時に工作機械の主軸等により工具本体2が回転させられる向きを工具回転方向Tといい、これとは反対の回転方向を、工具回転方向Tとは反対側(反工具回転方向)という。
[Definition of direction (direction) used in this specification]
In the present specification, the direction from the shank portion toward the
A direction perpendicular to the tool axis O is referred to as a tool radial direction. Of the tool radial directions, a direction approaching the tool axis O is referred to as an inner side of the tool radial direction, and a direction away from the tool axis O is defined as a tool radial direction. It is called outside.
Further, the direction around the tool axis O is referred to as the tool circumferential direction, and the direction in which the
また、切削インサート3のインサート軸線Cが延在する向き(インサート軸線Cに沿う方向)をインサート軸線C方向といい、図4に示される切削インサート3の側面視で、インサート軸線C方向のうち、切削インサート3の工具回転方向Tを向く表面9からインサート取付座4に着座させられる裏面10へ向かう方向を、インサート軸線C方向の表面9から裏面10側といい、これとは反対へ向かう方向を、インサート軸線C方向の裏面10から表面9側という。
また、インサート軸線Cに直交する方向をインサート径方向といい、インサート径方向のうち、インサート軸線Cに接近する向きをインサート径方向の内側といい、インサート軸線Cから離間する向きをインサート径方向の外側という。
Further, the direction in which the insert axis C of the cutting
Moreover, the direction orthogonal to the insert axis C is referred to as the insert radial direction. Of the insert radial directions, the direction approaching the insert axis C is referred to as the inside of the insert radial direction, and the direction away from the insert axis C is the insert radial direction. It is called outside.
また、インサート軸線C回りに周回する方向をインサート周方向といい、インサート周方向のうち、切削加工時に切削インサート3が被削材から受ける力により従動回転させられる向きをインサート回転方向Rといい、これとは反対の回転方向を、インサート回転方向Rとは反対側(反インサート回転方向)という。本実施形態において、インサート回転方向Rが、インサート周方向のうち一方側であり、インサート回転方向Rとは反対側が、インサート周方向のうち他方側である。
なお、本実施形態では、図3に示される切削インサート3の正面視(インサート正面視)で、インサート回転方向Rは、反時計回りであり、反インサート回転方向は、時計回りである。
Moreover, the direction which circulates around the insert axis C is referred to as the insert circumferential direction, and the direction in which the
In the present embodiment, in the front view (insert front view) of the cutting
〔工具本体〕
図1〜図4において、工具本体2は、円柱状又は円盤状をなしており、その中心軸である工具軸線O回りに、工作機械の主軸等により回転させられる。本実施形態の例では、工具本体2は円柱状をなしており、該工具本体2の先端部(刃部)に比べて、該先端部以外の部位(シャンク部)が大径に形成されている。
(Tool body)
1 to 4, the
工具本体2の先端外周部には、工具周方向に互いに間隔をあけて、該先端外周部から凹状に切り欠かれるように複数のチップポケット6が形成されている。
これらチップポケット6において、工具回転方向Tを向く壁面には、切削インサート3が着脱可能に装着されるインサート取付座4がそれぞれ設けられている。また、チップポケット6には、インサート取付座4に装着された切削インサート3に向けて、貫通孔8が開口している。
A plurality of
In these
〔貫通孔〕
工具本体2に形成される貫通孔8は、該工具本体2の内部を工具軸線O方向に沿うように延びて形成されているとともに、該工具本体2を貫通している。貫通孔8は、その基端部が、工具本体2のシャンク部に装着される工作機械の主軸等を通して不図示の流体供給手段に接続し、その先端部が、チップポケット6に開口する。
[Through hole]
The through-
貫通孔8内には、流体供給手段から例えば液体及びガス等の流体が流入され、この流体は貫通孔8内を工具先端側へ向けて流れていき、該貫通孔8のチップポケット6への開口部8cから、切削インサート3の外周面11へ向けて噴出される。
つまり、本実施形態の工具本体2には、切削インサート3の外周面11に向けて開口する貫通孔8が形成されている。
なお、本実施形態においては、上記流体はクーラント(油性又は水溶性の切削液剤)であり、上記流体供給手段はクーラント供給手段である。
A fluid such as liquid and gas flows from the fluid supply means into the through-
That is, the
In this embodiment, the fluid is a coolant (oil-based or water-soluble cutting fluid), and the fluid supply means is a coolant supply means.
貫通孔8は、工具本体2の基端面に開口するとともに、該基端面から工具先端側へ向けて工具軸線O上を延びる幹孔8aと、幹孔8aの先端部に連通し、該先端部からチップポケット6に向けて延びる枝孔8bと、を備えている。
The through-
幹孔8aは、その先端部が止め穴となっており、該幹孔8aの先端部に位置する底面には、この幹孔8aよりも小径とされた枝孔8bが開口している。そして、枝孔8bにおける先端部に位置してチップポケット6に開口する開口部8cが、切削インサート3の外周面11に対向している。
The leading end of the
具体的には、図3に示されるように、切削インサート3をインサート軸線C方向から見て(以下の説明ではこの図示を「インサート正面視」ということがある)、貫通孔8の開口部8cの中心軸L(枝孔8bの中心軸L)が、切削インサート3の外周面11に交差し、かつ、インサート軸線C上を通らないように配置されている。
また、このインサート正面視で、インサート軸線Cに対して、貫通孔8の開口部8cが、工具径方向の内側に配置されている。
Specifically, as shown in FIG. 3, the cutting
Moreover, the
本実施形態では、図3に示されるインサート正面視において、貫通孔8の開口部8cの中心軸Lが、工具先端側へ向かうに従い漸次工具径方向の外側へ向けて、傾斜して延びている。またこのインサート正面視において、枝孔8bの基端部(幹孔8aとの接続部分)と先端部(開口部8c)との間で、中心軸Lと工具軸線Oとが交差している。
In the present embodiment, in the front view of the insert shown in FIG. 3, the central axis L of the
また、図3のインサート正面視で、切削インサート3の切れ刃5のうち工具先端側の端部5aと、インサート軸線C上と、を結ぶ仮想直線を第1の仮想直線VL1とし、貫通孔8の開口部8cの中心軸Lと切削インサート3の外周面11の交差点CPと、インサート軸線C上と、を結ぶ仮想直線を第2の仮想直線VL2として、第1の仮想直線VL1と第2の仮想直線VL2との間に形成される中心角θが、例えば0〜150°である。
In addition, in the front view of the insert of FIG. 3, a virtual straight line connecting the
また、図4に示される工具本体2の側面視で、かつ、切削インサート3をインサート軸線Cに直交する方向から見て(インサート側面視で)、貫通孔8の開口部8cの中心軸Lは、工具先端側へ向かうに従い漸次工具回転方向Tへ向けて傾斜して延びている。また、貫通孔8の開口部8cの中心軸Lは、該開口部8cから切削インサート3に向かうに従い漸次インサート軸線C方向の裏面10から表面9側へ向けて延びている。
Further, when viewed from the side of the
また本実施形態では、図3に示されるように、チップポケット6において工具径方向の外側を向く壁面(チップポケット6における工具径方向の内側の端部に位置する壁面)に、貫通孔8の開口部8cの工具先端側(流体の噴出方向)に連なるように、溝部8dが形成されている。言い換えると、枝孔8bの開口部8cがチップポケット6の壁面において斜めに切り欠かれるように開口し、これにより、該開口部8cの先端側に溝部8dが連なるように形成されている。また、この溝部8dは、切削インサート3の外周面11に沿うように延びている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the through
溝部8dは、貫通孔8の開口部8cにおける内周面のうち、中心軸L回りの一部分(本実施形態では工具径方向の内側部分)を、中心軸Lに沿って工具先端側へ向けて延ばしたように形成されており、開口部8cに対して段差なく滑らかに接続している。また、溝部8dの開口(溝底とは反対側の部分)は、切削インサート3の外周面11に対向されており、かつ、外周面11に接近配置されている。
なお、本実施形態の例では、溝部8dの工具先端側の端部が、工具本体2の先端面に開口することなく、チップポケット6の工具径方向の内側の端部に位置する壁面において、切削インサート3の外周面11へ向かうように切り上がっているが、これに限定されるものではなく、溝部8dの工具先端側の端部は、工具本体2の先端面に開口していてもよい。
The
In the example of the present embodiment, the end portion of the
〔インサート取付座〕
インサート取付座4は、チップポケット6の工具回転方向Tを向く壁面に形成された取付面4aと、取付面4aに開口する支持軸装着孔(不図示)と、取付面4a上に設けられる円板状のシート部材4bと、支持軸装着孔に装着されるとともに、切削インサート3の取付孔14(図5等を参照)及びシート部材4bの孔(不図示)に挿通され、切削インサート3をインサート軸線C回りに回転可能に支持する支持軸4cと、を備えている。
(Insert mounting seat)
The
取付面4aは、切削インサート3の裏面10形状に対応して略円形の平面状に形成されている。
図4に示される工具本体2の側面視(インサート取付座4の側面視)で、取付面4aは、工具先端側へ向かうに従い漸次工具回転方向Tとは反対側へ向けて傾斜している。
また、図2に示される工具本体2の正面視で、取付面4aは、工具径方向の外側へ向かうに従い漸次工具回転方向Tとは反対側へ向けて傾斜している。
The mounting
In the side view of the
Further, in the front view of the tool
特に図示していないが、上記支持軸装着孔は、取付面4aの略中央に位置しており、該取付面4aに垂直となるように延びて穿設されている。支持軸装着孔には雌ねじ部が形成されており、この雌ねじ部に、支持軸4cの雄ねじ部が螺着している。なお、本実施形態では、支持軸4cとしてクランプネジ等のネジ部材を用いているが、これに限られるものではなく、支持軸4cは、支持軸装着孔に対して螺着以外の嵌合等により取り付けられるピン部材等であってもよい。
Although not shown in particular, the support shaft mounting hole is located substantially at the center of the mounting
シート部材4bは、円板状をなしている。シート部材4bの径方向中央(インサート軸線C上)には、支持軸4cが挿通される孔が形成されている。
本実施形態の例では、シート部材4bが複数設けられており、これらのシート部材4b同士がインサート軸線C方向に重ねられて、取付面4aと切削インサート3との間に介装されている。なお、これらのシート部材4bのうち、少なくとも切削インサート3の裏面10に当接させられるシート部材4bは、該切削インサート3及び取付面4aに対して、インサート軸線C回りに回転可能であることが好ましい。
The
In the example of the present embodiment, a plurality of
支持軸4cは、切削インサート3の取付孔14及びシート部材4bの孔に挿通されて支持軸装着孔に取り付けられる軸部(不図示)と、この軸部に接続されるとともに、切削インサート3の取付孔14の内径よりも大径とされ、切削インサート3の表面9との間に隙間をあけて配置される頭部と、を有している。支持軸4cは、その中心軸がインサート軸線Cに同軸に配置される。
The
〔切削インサート〕
図5〜図13に示されるように、切削インサート3は、インサート軸線Cに交差する(インサート軸線Cに略直交する)表面9及び裏面10と、これら表面9及び裏面10の周縁同士を接続する外周面11と、表面9と外周面11との交差稜線に形成された切れ刃5と、を有している。
なお、本明細書でいう「インサート軸線Cに交差する表面9及び裏面10」とは、インサート軸線Cが直接的に表面9及び裏面10に交差している構成に限らず、本実施形態のように、インサート軸線Cが表面9及び裏面10に開口する取付孔14内に位置しつつも、該インサート軸線Cがこれら表面9及び裏面10の中心(仮想中心)を貫いている構成を含んでいる。
[Cutting insert]
As shown in FIGS. 5 to 13, the cutting
The “
〔表面、裏面、取付孔〕
図2及び図4に示されるように、切削インサート3が工具本体2のインサート取付座4に装着された状態で、表面9及び裏面10のうち、表面9が、工具回転方向Tを向くように配置され、裏面10が、工具回転方向Tとは反対側を向くように配置されるとともに、インサート取付座4のシート部材4bに着座される。
[Front, back, mounting holes]
As shown in FIGS. 2 and 4, the
図5〜図10において、表面9の周縁には、インサート周方向に沿って延びる円形状をなし、インサート軸線Cに垂直な仮想平面(不図示)上に配置された切れ刃5が形成されている。切れ刃5は、表面9における該切れ刃5以外の部位よりもインサート軸線C方向の裏面10から表面9側へ向けて突出している。つまり本実施形態では、切れ刃5が、表面9において最もインサート軸線C方向の裏面10から表面9側へ向けて突出して形成されている。
5 to 10, the peripheral edge of the
また、表面9における切れ刃5のインサート径方向の内側には、該切れ刃5からインサート径方向の内側へ向かうに従い漸次インサート軸線C方向の表面9から裏面10側へ向けて傾斜する、テーパ状のすくい面12が形成されている。具体的には、表面9のうち、少なくとも切れ刃5のインサート径方向の内側に隣接配置される部分が、すくい面12となっている。
Further, the inner surface of the
図5、図7及び図10において、表面9のうち、すくい面12のインサート径方向の内側に位置する部分には、インサート軸線Cに垂直な2つの平面部13、15と、これら平面部13、15同士を接続するインサート軸線Cに平行な内周壁16と、が形成されている。
5, 7, and 10, a portion of the
平面部13、15は、それぞれ円形リング状をなしている。これら平面部13、15のうち、すくい面12のインサート径方向の内側に隣接する平面部13は、該すくい面12上を流れる切屑が衝突させられるブレーカとして機能する。平面部13の直径は、該平面部13よりもインサート径方向の内側に位置する平面部(頭部当接部)15の直径よりも大きい。内周壁(頭部収容部)16は、大径の平面部13におけるインサート径方向の内側の周縁と、小径の平面部15におけるインサート径方向の外側の周縁と、をインサート軸線C方向に繋いでいる。
The
本実施形態では、インサート取付座4において切削インサート3を回転自在に支持する支持軸4cとして、ネジ部材(又はピン部材)が用いられており、該支持軸4cにおいて大径とされた頭部(ネジ頭)及び小径とされた軸部(ネジ軸)のうち、頭部が、内周壁16のインサート径方向の内側に収容されている(図2及び図10を参照)。また、支持軸4cの頭部は、平面部15に対して、インサート軸線C方向の表面9から裏面10側へ向けて当接可能とされ、切削加工時には、平面部15との間に僅かに隙間をあけて配置される。
In the present embodiment, a screw member (or a pin member) is used as the
平面部15のインサート径方向の内側には、切削インサート3をインサート軸線C方向に貫通する取付孔14が開口している。取付孔14には、支持軸4cの軸部が挿通される。
取付孔14は、インサート軸線Cに同軸に形成され、該インサート軸線C上を延びて、表面9及び裏面10にそれぞれ開口している。本実施形態の例では、取付孔14が、多段円柱孔状をなしており、表面9に開口する大径部14aと、大径部14aよりもインサート軸線C方向の表面9から裏面10側に配置される小径部14bと、を有している。つまりこの取付孔14は、インサート軸線C方向の表面9から裏面10側へ向かって、大径部14a及び小径部14bをこの順に備えているとともに、段階的に縮径されている。
A mounting
The mounting
取付孔14の大径部14aの内径は、支持軸4cの頭部の外径よりも小さい。小径部14bの内径は、支持軸4cの軸部の外径よりも僅かに大きい。
特に図示していないが、大径部14a内には、インサート軸線C方向に弾性変形可能とされた圧縮コイルバネ(付勢部材)が配設されていてもよい。大径部14aに圧縮コイルバネが設けられる場合には、該圧縮コイルバネ内に支持軸4cの軸部が挿通される。また、圧縮コイルバネのインサート軸線C方向の両端が、支持軸4cの頭部と、大径部14aと小径部14bの間に位置してこれらを接続する段部14cと、に当接する。これにより、切削インサート3の表面9の平面部15が、支持軸4cの頭部に対して、インサート軸線C方向の表面9から裏面10側へ向けて離間する向きに付勢されるため、切削加工中において、切削インサート3がインサート取付座4に押し当てられ、該切削インサート3のがたつきが防止される。なお、圧縮コイルバネは設けられていなくてもよく、この場合、取付孔14の大径部14aは形成されていなくてもよい。
The inner diameter of the
Although not particularly illustrated, a compression coil spring (biasing member) that can be elastically deformed in the direction of the insert axis C may be disposed in the large-
また図示の例では、取付孔14における小径部14bよりもインサート軸線C方向の表面9から裏面10側に位置する部分が、該小径部14bよりも大径に形成されており、前記部分が裏面10に開口している。
In the illustrated example, a portion of the mounting
裏面10は、シート部材4bの表面(切削インサート3側を向く面)に着座する着座面とされている。本実施形態の例では、シート部材4bの表面がインサート軸線Cに垂直な平面状をなしているのに対応して、切削インサート3の裏面10(着座面)も、インサート軸線Cに垂直な平面状をなしている。
The
〔外周面、及び、切削インサートの工具本体への装着姿勢など〕
外周面11は、表面9におけるインサート径方向の外側の周縁(表面9の外周縁)と、裏面10におけるインサート径方向の外側の周縁(裏面10の外周縁)とを、インサート軸線C方向に沿うように繋いでいる。切削インサート3の外周面11のうち、少なくとも切れ刃5に隣接する部分が、逃げ面とされている。
[Outer peripheral surface and mounting posture of the cutting insert to the tool body, etc.]
The outer
本実施形態においては、外周面11が、インサート軸線Cに平行に形成されているとともに、インサート軸線Cを中心とする概略円柱面状をなしている。なお、外周面11は、切れ刃5から、インサート軸線C方向の表面9から裏面10側へ向かうに従いインサート径方向の外側へ向けて傾斜していてもよい。いずれの場合も、切削インサート3単体(切削インサート3を工具本体2に装着していない状態)では、切れ刃5の逃げ面(外周面11)の逃げ角は、ネガティブ角(0°又は負角)とされる。
In the present embodiment, the outer
また特に図示していないが、外周面11は、切れ刃5から、インサート軸線C方向の表面9から裏面10側へ向かうに従いインサート径方向の内側へ向けて傾斜していてもよい。この場合、切削インサート3単体では、切れ刃5の逃げ面(外周面11)の逃げ角が、ポジティブ角(正角)とされる。
また、外周面11は、切れ刃5から、インサート軸線C方向の表面9から裏面10側へ向かうに従いインサート径方向の外側へ向けて傾斜した後、切れ刃5から離れた部分で、インサート軸線C方向の表面9から裏面10側へ向かうに従いインサート径方向の内側へ向けて傾斜していてもよい。つまり外周面11は、インサート軸線C方向の両端部に比べて、両端部間に位置する中間部分が大径とされた、いわゆる太鼓形状でもよい。
また、外周面11は、切れ刃5から、インサート軸線C方向の表面9から裏面10側へ向かうに従いインサート径方向の内側へ向けて傾斜した後、切れ刃5から離れた部分で、インサート軸線C方向の表面9から裏面10側へ向かうに従いインサート径方向の外側へ向けて傾斜していてもよい。つまり外周面11は、インサート軸線C方向の両端部に比べて、両端部間に位置する中間部分が小径とされた、いわゆるくびれ形状でもよい。
Although not particularly illustrated, the outer
Further, the outer
Further, the outer
ただし、図1〜図4に示されるように切削インサート3が工具本体2に装着された状態では(つまり切削インサート3が刃先回転式ミーリング工具1の切れ刃5として切削加工に用いられる際には)、切れ刃5の逃げ面の逃げ角は、切削インサート3単体での逃げ角がネガであるか、ポジであるかに係わらず、被削材の加工面に対してポジティブ角に設定される。
However, when the cutting
具体的に、図2に示される刃先回転式ミーリング工具1の正面視では、切れ刃5のうち工具径方向の外縁に位置する部分の逃げ角がポジとされており、図4に示される刃先回転式ミーリング工具1の側面視では、切れ刃5のうち工具先端縁に位置する部分の逃げ角がポジとされている。また特に図示していないが、切れ刃5のうち、工具径方向の外縁と工具先端縁との間に位置する円弧状部分の逃げ角も、ポジである。
Specifically, in the front view of the cutting edge rotating
そして、図5〜図13に示されるように、切削インサート3の外周面11は、インサート周方向に沿うように形成された流体案内面17と、流体案内面17のインサート周方向の端縁に接続し、該端縁からインサート径方向の外側へ向かうように形成された流体衝突面18と、を備えている。
As shown in FIGS. 5 to 13, the outer
具体的に、切削インサート3の外周面11には、インサート周方向に間隔をあけて凹部20が複数形成されている。図3及び図4に示されるように、切削インサート3が工具本体2に装着されたときに、凹部20は、該切削インサート3の外周面11のうち、貫通孔8の開口部8cから噴出する流体が衝突させられる部位に対応して配置される。つまり凹部20は、切削インサート3が従動回転して、この凹部20が貫通孔8の開口部8cに接近配置されたときに、該開口部8cの中心軸Lの延長線上に配置可能に形成されている。
Specifically, a plurality of
凹部20は、切削インサート3の外周面11及び裏面10に開口しており、表面9には開口しておらず、つまり凹部20によって切れ刃5は分断されてはいない。図8及び図9に示されるように、インサート側面視において凹部20は、略台形の穴状又は切り欠き状をなしている。
The
凹部20のインサート軸線C方向の長さ(高さ)は、インサート回転方向Rへ向かうに従い漸次大きくされている。図12に示されるように、凹部20のうち、インサート軸線C方向の長さが最も大きくなる部分において、該凹部20と切れ刃5との間の距離Zは、0.3mm以上である。また距離Zは、切削インサート3のインサート軸線C方向の全長(切削インサート3の厚さ、全高)Hの、1/2以下である。
The length (height) of the
図6、図9及び図11において、凹部20は、外周面11のうち凹部20以外の部位よりもインサート径方向の内側へ窪んで形成される底面と、該底面の端縁からインサート径方向の外側へ向けて立ち上がり、前記凹部20以外の部位に接続する2つの壁面と、を有している。そして、凹部20の底面が、上記流体案内面17とされており、凹部20の2つの壁面のうち、底面のインサート周方向の端縁に連なる一方の壁面が、上記流体衝突面18とされている。また、凹部20の2つの壁面のうち、底面のインサート軸線C方向の裏面10から表面9側の端縁に連なる他方の壁面が、後述する流体受け面19とされている。
6, 9, and 11, the
具体的に、凹部20は、インサート径方向の外側を向く流体案内面17と、インサート周方向を向く流体衝突面18と、流体案内面17におけるインサート軸線C方向の裏面10から表面9側の端縁に接続し、該端縁からインサート径方向の外側へ向かうように形成されるとともに、インサート軸線C方向の表面9から裏面10側を向く流体受け面19と、を有する。流体案内面17上には、流体が流され、流体衝突面18には、流体が衝突させられる。流体受け面19は、流体案内面17上を流れる流体を流体衝突面18に向けてガイドする。
図9〜図11及び図13に示されるように、本実施形態では、流体案内面17、流体衝突面18及び流体受け面19が、それぞれ平面状に形成されている。
Specifically, the
As shown in FIGS. 9 to 11 and 13, in this embodiment, the
流体案内面17におけるインサート周方向の一方側(インサート回転方向R)の端縁には、流体衝突面18が接続し立ち上がっている。流体案内面17におけるインサート周方向の他方側(インサート回転方向Rとは反対側)の端縁は、外周面11のうち凹部20以外の部位に接続している(つまり流体案内面17が、外周面11の最大径部分に向けて切れ上がっている)。
図6、図9及び図11に示されるように、本実施形態の例では、流体案内面17における流体衝突面18との接続部分、及び、流体受け面19との接続部分が、それぞれ凹曲面状に形成されている。さらに、流体衝突面18と流体受け面19との接続部分も、凹曲面状に形成されている。
A
As shown in FIGS. 6, 9, and 11, in the example of the present embodiment, the connection portion with the
図13に示されるインサート軸線Cに垂直な断面視(インサート横断面視)で、流体衝突面18は、流体案内面17のインサート周方向のうち一方側(インサート回転方向R)の端縁から、インサート径方向の外側へ向かうに従いインサート周方向のうち他方側(インサート回転方向Rとは反対側)へ向けて傾斜して立ち上がっている。また、特に図示していないが、流体衝突面18は、流体案内面17のインサート周方向のうち一方側の端縁から、インサート径方向に沿って該インサート径方向の外側へ向けて立ち上がっていてもよい。
In a cross-sectional view (insert cross-sectional view) perpendicular to the insert axis C shown in FIG. 13, the
具体的に本実施形態では、図13に示されるインサート横断面視において、流体案内面17及び流体衝突面18が、それぞれ直線状をなしている。また、流体案内面17と流体衝突面18との間に形成される角度αが、60〜100°である。また、流体案内面17と流体衝突面18との接続部分(交点)を通る所定のインサート径方向Dと、流体衝突面18と、の間に形成される角度βが、0〜20°である。つまり、図13のインサート横断面視において、所定のインサート径方向Dから、インサート回転方向Rとは反対側へ向かう角度を正(+)として、所定のインサート径方向Dと流体衝突面18との間に形成される角度βが、0°≦β≦+20°である。ただしこれに限られるものではなく、流体衝突面18は、流体案内面17のインサート周方向のうち一方側(インサート回転方向R)の端縁から、インサート径方向の外側へ向かうに従いインサート周方向のうち一方側へ向けて僅かに傾斜していてもよい。この場合、好ましくは角度βが、−15°<β<0°である。
Specifically, in the present embodiment, the
また、図12に示されるインサート側面視において、流体衝突面18は、流体受け面19との接続部分から、インサート軸線C方向の表面9から裏面10側へ向かうに従いインサート周方向のうち一方側(インサート回転方向R)へ向けて傾斜して延びている。また、特に図示していないが、インサート側面視において流体衝突面18は、インサート軸線Cに平行に延びていてもよい。
In addition, in the side view of the insert shown in FIG. 12, the
具体的に本実施形態では、図12に示されるインサート側面視において、流体衝突面18が直線状をなしている。また、流体衝突面18がインサート軸線Cに対して傾斜する角度Yが、0〜30°である。ただしこれに限られるものではなく、流体衝突面18は、流体受け面19との接続部分から、インサート軸線C方向の表面9から裏面10側へ向かうに従いインサート周方向のうち他方側(インサート回転方向Rとは反対側)へ向けて傾斜して延びていてもよい。
Specifically, in the present embodiment, the
図12に示されるインサート側面視において、流体受け面19は、流体衝突面18との接続部分から、インサート周方向のうち他方側(インサート回転方向Rとは反対側)へ向かうに従いインサート軸線C方向の表面9から裏面10側へ向けて傾斜して延びている。また、特に図示していないが、インサート側面視において流体受け面19は、インサート軸線Cに垂直に延びていてもよい。
In the side view of the insert shown in FIG. 12, the
具体的に本実施形態では、図12に示されるインサート側面視において、流体受け面19が直線状をなしている。また、流体受け面19がインサート軸線Cに垂直な仮想平面(図示の例では切れ刃5を含む仮想平面)に対して傾斜する角度Xが、0〜30°である。ただしこれに限られるものではなく、流体受け面19は、流体衝突面18との接続部分から、インサート周方向のうち他方側(インサート回転方向Rとは反対側)へ向かうに従いインサート軸線C方向の裏面10から表面9側へ向けて傾斜して延びていてもよい。
Specifically, in the present embodiment, the
このように構成される切削インサート3を工具本体2のインサート取付座4に装着すると、図4に示されるように本実施形態では、切削インサート3のインサート軸線Cが、工具回転方向Tに向かうに従い漸次工具先端側へ向けて傾斜して延びている。なお、切削インサート3のインサート軸線Cは、工具回転方向Tに向かうに従い漸次工具径方向の外側へ向けて傾斜して延びていてもよく、或いは、工具回転方向Tに向かうに従い漸次工具先端側かつ工具径方向の外側へ向けて傾斜して延びていてもよい。
When the cutting
〔本実施形態による作用効果〕
以上説明した本実施形態の刃先回転式ミーリング工具1では、切削加工時において、切削インサート3が切れ刃5で被削材に切り込み、この際に被削材から受ける力によって、切削インサート3はインサート取付座4に対してインサート軸線C回りに従動回転させられる。
[Effects of this embodiment]
In the cutting edge rotating
そして、本実施形態の切削インサート3によれば、該切削インサート3の外周面11に、インサート周方向に沿うように形成された流体案内面17と、該流体案内面17のインサート周方向の端縁に接続し、該端縁からインサート径方向の外側へ向かうように立ち上がる流体衝突面18と、が設けられている。このため、工具本体2の内部の貫通孔8を通して、切削インサート3の外周面11に向けて例えば液体やガス等の流体を供給することにより、該流体が、流体案内面17上を流れて流体衝突面18に衝突させられる。
なお、この流体としては、本実施形態で説明したようにクーラント(油性又は水溶性の切削液剤)を用いることが好ましいが、それ以外の流体であってもよい。
And according to the cutting
As this fluid, it is preferable to use a coolant (oil-based or water-soluble cutting fluid) as described in the present embodiment, but other fluids may be used.
流体衝突面18に衝突させられた流体は、この切削インサート3をインサート軸線C回り(インサート回転方向R)に回転させるように作用する。つまり、切削インサート3の外周面11に流体を供給することによって、この切削インサート3に対して、インサート軸線C回りの回転力を生じさせることができる。そして、この回転力によって、切削インサート3の従動回転をアシストすることができる。
The fluid collided with the
このように切削インサート3の従動回転をアシストすることによって、該切削インサート3を安定して従動回転させることができるとともに、この切削インサート3の回転数を安定的に高めることができる。これにより、切削加工の加工速度を高めることが可能になり、加工能率が向上する。また、切れ刃5の所定部分のみが連続的に切削に利用されることが確実に防止されて、工具寿命を延長することができる。
By assisting the driven rotation of the cutting
また、切削インサート3の外周面11が、例えば円柱外周面や円錐外周面等の単一の面で形成されているわけではなく、少なくとも流体案内面17と流体衝突面18とを含む複数の面により形成されていることから、この外周面11の表面積が大きく確保される。このため、流体が、切削インサート3の外周面11上において広い範囲に接触させられつつ流れていくので、切削加工により高められた切削インサート3の熱(切削熱)を、流体との間で効率よく熱交換することができる。従って、切削インサート3を冷却する効果が高められる。特に、切削インサート3の外周面11と表面9との境界(交差稜線)には切れ刃5が位置していることから、切削インサート3の外周面11に流体を供給することにより、切れ刃5近傍を効率よく冷却することが可能になる。
Further, the outer
さらに、本実施形態のように流体としてクーラントを用いた場合には、切削インサート3の表面9(すくい面)及び裏面10(インサート取付座4への着座面)のうち表面9と、外周面11との交差稜線に位置する切れ刃5に対して、クーラントを安定して供給することができる。
詳しくは、切削インサート3の外周面11は、切削加工時においては逃げ面として機能する。このため、本実施形態によれば、クーラントを逃げ面に供給して上述の従動回転をアシストする作用効果を奏しつつも、該逃げ面から切れ刃5へ向けてクーラントを安定供給することが可能になる。つまり、切削加工時においては、切れ刃5に切削されて生じた切屑が、切削インサート3のすくい面(表面9)上を流れていくため、すくい面から切れ刃5へ向けたクーラントの供給については、切屑により妨げられやすくなるが、逃げ面(外周面11)から切れ刃5へ向けたクーラントの供給については、切屑により妨げられることはない。従って、切れ刃5にクーラントを安定して供給することが可能になる。またこれにより、切れ刃5の刃先欠損、溶着、摩耗等を顕著に抑制でき、工具寿命を延長できるとともに、切削加工の精度を安定的に高品位に維持することができる。
Furthermore, when coolant is used as a fluid as in the present embodiment, the
Specifically, the outer
そして本実施形態では、切削インサート3の外周面11に、流体案内面17と流体衝突面18とを形成するという簡単な構造によって、上述の優れた作用効果を得ることができる。また、切削インサート3に従来のようなタービン等の別部品を連結する必要も生じないため、工具の小型化が容易である。
And in this embodiment, the above-mentioned outstanding effect can be acquired with the simple structure of forming the
以上より、本実施形態の切削インサート3によれば、切削加工時に安定して従動回転させることができ、工具寿命を延長することができ、かつ、構造が簡単で工具の小型化に寄与でき、切れ刃5に対してクーラントを安定供給することができ、冷却効果を高めることができる。
As described above, according to the cutting
また本実施形態では、流体衝突面18が、流体案内面17におけるインサート周方向のうち一方側(インサート回転方向R)の端縁に接続しており、該流体衝突面18は、流体案内面17の前記端縁から、インサート径方向の外側へ向かうに従いインサート周方向のうち他方側(インサート回転方向Rとは反対側)へ向けて傾斜して立ち上げられているか、又は、インサート径方向に沿って該インサート径方向の外側へ向けて立ち上げられているので、下記の作用効果が得られる。
すなわちこの場合、流体案内面17上を流れてきた流体が流体衝突面18に衝突したときに得られる回転力(切削インサート3の従動回転をアシストする力)を、大きく確保することができる。従って、本実施形態の上述した作用効果がより格別顕著なものとなる。
In the present embodiment, the
That is, in this case, a large rotational force (a force for assisting the driven rotation of the cutting insert 3) obtained when the fluid flowing on the
また本実施形態では、切削インサート3の外周面11に凹部20が形成されており、該凹部20が、流体案内面17と、流体衝突面18と、流体受け面19と、を有しているので、下記の作用効果を奏する。
すなわちこの場合、切削インサート3の外周面11に流体を供給すると、この流体が外周面11の凹部20内に流入する。凹部20内に流入した流体は、流体案内面17及び流体受け面19に沿って流れつつ、流体衝突面18に衝突させられる。つまり、流体が凹部20内に流入することにより、この流体が、流体衝突面18に向けて効率よく流れて、流体衝突面18に安定して衝突する。従って、流体衝突面18に衝突する流体の量を安定的に高めることができ、本実施形態の上述した作用効果がより格別顕著なものとなる。
In the present embodiment, a
That is, in this case, when a fluid is supplied to the outer
ここで、図14及び図15は、本実施形態で説明した凹部20の変形例を表している。
図14に示される切削インサート3の部分を表すインサート横断面視では、凹部20の流体案内面17が曲線状をなしている。つまり、流体案内面17は、本実施形態で説明した平面状に限らず、曲面状に形成されていてもよい。具体的にこの変形例では、図14に示されるインサート横断面視で、流体案内面17のうち、インサート周方向の他方側(インサート回転方向Rとは反対側)に位置する部分が凸曲線状をなしており、インサート周方向の一方側(インサート回転方向R)に位置する部分が凹曲線状をなしている。
Here, FIG.14 and FIG.15 represents the modification of the recessed
In the insert cross-sectional view showing the part of the cutting
図14の変形例によれば、流体案内面17上を流れる流体の流速を高めたり、流量を大きく確保したりすることが可能になり、切削インサート3の従動回転をアシストする作用効果をより顕著なものとすることができる。
According to the modification of FIG. 14, it becomes possible to increase the flow velocity of the fluid flowing on the
また、図15に示される切削インサート3の部分を表すインサート横断面視では、凹部20の流体衝突面18が曲線状をなしている。つまり、流体衝突面18は、本実施形態で説明した平面状に限らず、曲面状に形成されていてもよい。具体的にこの変形例では、図15に示されるインサート横断面視で、流体衝突面18が、凹曲線状をなしている。
Moreover, in the insert cross-sectional view showing the part of the cutting
図15の変形例によれば、流体衝突面18の表面積を大きく確保でき、かつ、流体衝突面18におけるインサート径方向の外側の端部近傍を流れる流体が流体衝突面18に捕捉されやすくなる。従って、流体案内面17上を流れる流体が、効率よく流体衝突面18に衝突させられて、切削インサート3の従動回転をアシストする作用効果をより顕著なものとすることができる。
According to the modification of FIG. 15, a large surface area of the
また本実施形態では、流体衝突面18が、流体案内面17におけるインサート周方向のうち一方側(インサート回転方向R)の端縁に接続しており、インサート軸線C方向の表面9から裏面10側へ向かうに従いインサート周方向のうち一方側へ向けて傾斜して延び、又は、インサート軸線Cに平行に延びているので、下記の作用効果を奏する。
すなわちこの場合、流体として特にクーラントを用いる場合において、顕著な効果を得ることができる。具体的に、このように傾斜した流体衝突面18に対してクーラントを衝突させて大きな回転力(切削インサート3の従動回転をアシストする力)を得るには、切削インサート3の外周面11に供給するクーラントを、該流体衝突面18に対して垂直な向きに流して衝突させることが好ましいが、これにともないクーラントは、該外周面11上を流れつつ切れ刃5に到達しやすくなる。
Moreover, in this embodiment, the
That is, in this case, a remarkable effect can be obtained particularly when a coolant is used as the fluid. Specifically, in order to obtain a large rotational force (a force that assists the driven rotation of the cutting insert 3) by colliding the coolant against the
つまり、流体衝突面18に衝突する流体により切削インサート3の回転力を高める効果と、切れ刃5に対してクーラントを安定供給できるという効果を、一緒に得ることが可能になる。従って、切削インサート3の従動回転を安定してアシストしつつ、切れ刃5近傍を効率よく冷却することが可能となり、切れ刃5の刃先欠損、溶着、摩耗等を格別顕著に抑制でき、工具寿命を延長できるとともに、切削加工の精度を安定して高品位に維持することができる。
That is, the effect of increasing the rotational force of the cutting
なお、上記構成の場合、切削インサート3の製造時において、例えば超硬合金等からなる圧紛体をインサート軸線C方向から金型により押圧して成形する際に、流体衝突面18を成形した後の金型をインサート軸線C方向に抜き出しやすくできることから、製造容易性についても向上する。
In addition, in the case of the said structure, when manufacturing the
また本実施形態では、切削インサート3の外周面11が、インサート軸線Cに平行に形成されているか、又は、切れ刃5から、インサート軸線C方向の表面9から裏面10側へ向かうに従いインサート径方向の外側へ向けて傾斜しているので、下記の作用効果が得られる。
すなわちこの場合、切れ刃5の逃げ面(切削インサート3の外周面11)の逃げ角がネガ(0°又は負角)とされ、この切削インサート3はネガティブインサートとなるので、該切れ刃5の刃物角を大きく確保することができ、切れ刃5の刃先欠損等を抑制する効果が顕著なものとなる。また、切削インサート3全体の剛性についても確保しやすくなる。
In the present embodiment, the outer
That is, in this case, the clearance angle of the flank of the cutting edge 5 (the outer
また、本実施形態では、流体案内面17における流体衝突面18との接続部分、及び、流体案内面17における流体受け面19との接続部分が、それぞれ凹曲面状に形成されており、また流体衝突面18と流体受け面19との接続部分も、凹曲面状に形成されているので、これらの隣り合う面17、18、19同士の接続部分から、例えばクラックが進展して切削インサート3が欠損したり、該接続部分に切屑が滞留したりするような不具合が抑制される。
In the present embodiment, the connecting portion of the
また、図12において、凹部20と切れ刃5とのインサート軸線C方向の距離Zが、0.3mm以上であり、切削インサート3の厚さ(全高)Hの1/2以下であることにより、下記の作用効果が得られる。
すなわちこの場合、距離Zが0.3mm以上であるので、凹部20に近い部分でも切れ刃5の刃先強度が十分に確保されて、長期にわたり安定して切削加工を行うことができる。また、距離Zが切削インサート3の厚さHの1/2以下であるので、流体案内面17及び流体衝突面18の表面積を十分に大きく確保することができ、上述した作用効果がより顕著なものとなる。
In addition, in FIG. 12, the distance Z in the insert axis C direction between the
That is, in this case, since the distance Z is 0.3 mm or more, the edge strength of the
また、図12に示されるインサート側面視で、流体受け面19がインサート軸線Cに垂直な仮想平面(図12の例では切れ刃5を含む仮想平面)に対して傾斜する角度Xが、0〜30°であることにより、下記の作用効果が得られる。
すなわちこの場合、角度Xが0°以上であるので、切れ刃5の刃先強度を確保しつつ、流体受け面19によって流体を流体衝突面18に向けてガイドする機能を効果的に得ることができる。また、角度Xが30°以下であるので、流体案内面17の表面積を十分に大きく確保でき、流体衝突面18に衝突させられる流体の流量を十分に確保しつつ回転力を高めることができる。
In addition, in the side view of the insert shown in FIG. 12, the angle X at which the
That is, in this case, since the angle X is 0 ° or more, it is possible to effectively obtain the function of guiding the fluid toward the
また、図12に示されるインサート側面視で、流体衝突面18がインサート軸線Cに対して傾斜する角度Yが、0〜30°であることにより、下記の作用効果が得られる。
すなわちこの場合、角度Yが0°以上であるので、流体衝突面18に対して略垂直な向きとなるようにクーラント(流体)を供給して切削インサート3の回転力を高めつつ、逃げ面(外周面11)から切れ刃5へとクーラントを安定供給できる。また、角度Yが30°以下であるので、流体衝突面18に対して略垂直な向きとなるようにクーラントを供給することにより、切削インサート3の従動回転を確実にアシストして回転力を高めることができる。
In addition, when the angle Y at which the
That is, in this case, since the angle Y is 0 ° or more, the coolant (fluid) is supplied so as to be in a direction substantially perpendicular to the
また、図13に示されるインサート横断面視で、流体案内面17と流体衝突面18との間に形成される角度αが、60〜100°であることにより、下記の作用効果が得られる。
すなわちこの場合、角度αが60°以上であるので、流体案内面17上を流れる流体を、流体衝突面18に確実に衝突させて回転力を高めつつ、該流体衝突面18近傍での剛性を確保して、切削インサート3の欠損等を防止できる。また、角度αが100°以下であるので、流体案内面17上を流れる流体を確実に流体衝突面18に衝突させて、切削インサート3の従動回転を効果的にアシストすることができる。
Moreover, the following effect is obtained when the angle (alpha) formed between the
That is, in this case, since the angle α is 60 ° or more, the fluid flowing on the
また、図13に示されるインサート横断面視で、流体案内面17と流体衝突面18との接続部分(交点)を通る所定のインサート径方向Dと、流体衝突面18と、の間に形成される角度βが、0〜20°(0°≦β≦+20°)であることにより、下記の作用効果が得られる。
すなわちこの場合、角度βが0°以上であるので、流体案内面17上を流れる流体を確実に流体衝突面18に衝突させて、切削インサート3の従動回転を効果的にアシストすることができる。また、角度βが20°以下であるので、流体案内面17上を流れる流体を、流体衝突面18に確実に衝突させて回転力を高めつつ、該流体衝突面18近傍での剛性を確保して、切削インサート3の欠損等を防止できる。
また、角度βが、−15°<β<0°である場合にも、上記同様の効果を得ることができる。すなわち、角度βが−15°よりも大きいので、流体案内面17上を流れる流体を確実に流体衝突面18に衝突させて、切削インサート3の従動回転を効果的にアシストすることができる。
13 is formed between the
That is, in this case, since the angle β is 0 ° or more, the fluid flowing on the
The same effect as described above can also be obtained when the angle β is −15 ° <β <0 °. That is, since the angle β is larger than −15 °, the fluid flowing on the
また本実施形態では、図1〜図4に示されるように、工具本体2に形成された貫通孔8が、該工具本体2のインサート取付座4に装着される切削インサート3の外周面11に向けて、開口している。
このため、工具本体2の貫通孔8の内部に、例えば液体やガス等の流体を流通させて、貫通孔8の開口部8cから切削インサート3の外周面11に向けて噴出させることができる。つまり、工具の外部に切削インサート3の従動回転をアシストするための別部材を設けることなく、簡単な構造によって、上述した本実施形態の作用効果を得ることができる。貫通孔8の開口部8cから切削インサート3の外周面11に噴出させられた流体は、この切削インサート3をインサート軸線C回り(インサート回転方向R)に回転させるように作用する。
Moreover, in this embodiment, as FIG. 1-4 shows, the through-
For this reason, a fluid such as liquid or gas can be circulated through the through
また、切削インサート3が円板状をなしていることから、該切削インサート3の外周面11に噴出された流体は、この外周面11に沿ってインサート軸線C回りに流れていく。つまり流体は、切削インサート3の外周面11上を、広い範囲に接触させられつつ流れていくので、切削加工により高められた切削インサート3の熱(切削熱)を、流体との間で効率よく熱交換することができる。
従って、上述した本実施形態の流体案内面17及び流体衝突面18により外周面11の表面積を大きく確保して冷却効果が高められる効果と相俟って、切削インサート3を冷却する効果がさらに高められる。特に、切削インサート3の外周面11の端縁に位置する切れ刃5近傍を効率よく冷却することが可能になる。従って、切れ刃5の刃先欠損、溶着、摩耗等を顕著に抑制でき、工具寿命を延長できるとともに、切削加工の精度を安定的に高品位に維持することができる。
Further, since the cutting
Accordingly, the effect of cooling the
そして本実施形態によれば、工具本体2に貫通孔8を形成するという簡単な構造により、上述の優れた作用効果を得ることができる。また、工具を小型化するにあたって、貫通孔8が妨げになるようなことも考えにくい。
And according to this embodiment, the above-mentioned outstanding effect can be obtained by the simple structure of forming the through
また本実施形態では、図3に示されるように、切削インサート3をインサート軸線C方向から見たインサート正面視において、工具本体2に形成された貫通孔8の開口部8cの中心軸L(の延長線)上に、切削インサート3の外周面11が位置しており、かつ、該切削インサート3のインサート軸線Cが位置していない。
つまり、貫通孔8から噴出させられる流体の噴出方向が、該貫通孔8の開口部8cと、切削インサート3のインサート軸線Cとを結ぶ仮想直線上に一致しないようにされているので、切削インサート3の外周面11に流体が衝突したときに、この切削インサート3に対して、インサート軸線C回りのインサート周方向のうち、必ず所定方向(インサート回転方向R)に向けて回転力が付与されるようになっている。
従って、上述した本実施形態の流体案内面17及び流体衝突面18による切削インサート3の従動回転をアシストする効果と相俟って、より確実に回転力を高めることが可能になる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the central axis L (of the
That is, since the ejection direction of the fluid ejected from the through
Therefore, combined with the effect of assisting the driven rotation of the cutting
また本実施形態では、図4に示されるように、貫通孔8の開口部8cの中心軸Lが、該開口部8cから切削インサート3に向かうに従い漸次インサート軸線C方向の裏面10から表面9側へ向けて延びているので、下記の作用効果を奏する。
すなわちこの場合、貫通孔8の開口部8cから切削インサート3の外周面11へ向けて噴出させられた流体が、該外周面11に衝突した後、そのまま切れ刃5へ向けて流れやすくなる。従って、切れ刃5近傍を冷却する効果や、切れ刃5にクーラントを安定供給できるという効果が、さらに格別顕著なものとなる。
Moreover, in this embodiment, as FIG. 4 shows, the center axis | shaft L of the
That is, in this case, the fluid ejected from the
また本実施形態では、図3のインサート正面視で、貫通孔8の開口部8cが、切削インサート3のインサート軸線Cよりも工具径方向の内側において工具本体2に開口しているので、貫通孔8の内部を流れる流体が、工具本体2の回転による遠心力の作用により、切削インサート3の外周面11に向けて勢いを増しつつ衝突させられ、かつ、衝突後には、工具径方向の外側に向けて切削インサート3の外周面11上を流れていく。
従って、上述した本実施形態の作用効果が、より顕著なものとなる。
Moreover, in this embodiment, since the
Therefore, the operational effects of the present embodiment described above become more prominent.
またこの場合、工具本体2の内部を通る貫通孔8のうち、工具軸線O上に延びる幹孔8aに対して、貫通孔8の開口部8c(枝孔8b)を、折れ曲がることのない一本の直線状の孔により容易に接続することができ、工具を製造しやすい。また設計上においても、貫通孔8の開口部8cから流体が噴出する噴出方向を、切削インサート3の従動回転をアシスト可能な向きに、容易に対応させやすい。
Further, in this case, of the through-
また本実施形態では、図3に示されるインサート正面視において、第1の仮想直線VL1と第2の仮想直線VL2との間に形成される中心角θが、0〜150°であるので、下記の作用効果を奏する。
すなわちこの場合、貫通孔8の開口部8cから噴出した流体が、切削インサート3の外周面11のうち、インサート軸線Cよりも工具径方向の内側に位置する領域を流れて(回り込んで)、切れ刃5の工具先端側の端部5a近傍にまで到達しやすくなる。つまり、切削加工時には、切り込み量の大小に係わらず、切れ刃5の工具先端側の端部5aが切削に供されることとなるが、上記構成によれば、この端部5a近傍に安定して流体を送り込むことができる。
In the present embodiment, since the center angle θ formed between the first imaginary straight line VL1 and the second imaginary straight line VL2 is 0 to 150 ° in the insert front view shown in FIG. Has the effect of.
That is, in this case, the fluid ejected from the
具体的には、上記中心角θが150°以下であるので、貫通孔8の開口部8cから噴出した流体を、切削インサート3の外周面11においてインサート軸線Cよりも工具径方向の内側に位置する領域に確実に流しつつ、切れ刃5の工具先端側の端部5aまで送り込むことができる。
Specifically, since the center angle θ is 150 ° or less, the fluid ejected from the
なお、上記中心角θが0°のとき、図3に示されるインサート正面視において、貫通孔8の開口部8cの中心軸L(の延長線)と、切削インサート3の外周面11との交差点CPが、切れ刃5の工具先端側の端部5aに一致させられることになる。つまり、切れ刃5の工具先端側の端部5aに対して、流体を直接的に供給できる。
このような構成とするには、特に図示していないが例えば、貫通孔8の開口部8cの中心軸Lを、工具軸線Oに直交する工具径方向に沿って延ばして、切れ刃5の工具先端側の端部5a上を通せばよい。
When the central angle θ is 0 °, the intersection of the central axis L (extension line) of the
In order to obtain such a configuration, although not shown in particular, for example, the center axis L of the
また本実施形態では、貫通孔8の開口部8cの工具先端側に、溝部8dが連なっており、該溝部8dが、切削インサート3の外周面11に沿うように延びているとともに、この溝部8dの開口が、外周面11に接近して対向配置されている。
従って、貫通孔8の開口部8cから噴出させられた流体が、さらにこの溝部8d上を流れながら切削インサート3の外周面11に強制的に接触させられて、切削インサート3の従動回転を効果的にアシストでき、冷却効果をより高めることができる。つまりこの場合、溝部8dと流体案内面17との間に流路が形成されるため、流体を流体案内面17上に効率よく流すことができるとともに、流体衝突面18に効果的に衝突させることができる。しかも、前記流路の断面積を狭く設定することも可能であり、この場合、流体の流速が高められるため、切削インサート3の従動回転をアシストする効果がさらに顕著なものとなる。
つまり、溝部8dを形成するという簡単な構造によって、上述した本実施形態の効果をさらに格別顕著なものとすることができる。
Further, in the present embodiment, a
Therefore, the fluid ejected from the
That is, the effect of the present embodiment described above can be made even more remarkable by a simple structure in which the
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る刃先回転式ミーリング工具30について、図16〜図19を参照して説明する。
なお、前述の実施形態と同じ構成要素については詳細な説明を省略し、主として異なる点についてのみ、下記に説明する。
Second Embodiment
Next, a cutting edge rotating
Detailed description of the same components as those of the above-described embodiment will be omitted, and only differences will be described below.
〔前述の実施形態との相違点〕
図16〜図19に示される刃先回転式ミーリング工具30は、第1実施形態で説明した刃先回転式ミーリング工具1の構造を理解しやすくするために、構造を簡素化して表したものである。本実施形態の刃先回転式ミーリング工具30は、前述の実施形態で説明した刃先回転式ミーリング工具1とは、切削インサート3の装着数が異なっており、工具本体2に対して切削インサート3が1つのみ配設されている。またこれにともない、インサート取付座4の数も1つとされている。
[Differences from the previous embodiment]
The cutting edge rotating
本実施形態においても、上述した第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
また例えば、このように工具本体2の先端部に1つのインサート取付座4が設けられ、該インサート取付座4に、1つの切削インサート3がインサート軸線C回りに回転可能とされて装着された刃先回転式切削工具を、刃先回転式ターニング工具30として、被削材のターニング加工(旋削加工)に用いることが可能である。なお、この場合、刃先回転式ターニング工具30の工具本体2は、工具軸線Oに垂直な断面が例えば四角形状等とされた、多角形柱状に形成されることが好ましい。
つまり本発明は、刃先回転式ミーリング工具30のみならず、刃先回転式ターニング工具30を含めた刃先回転式切削工具において、適用可能である。
Also in this embodiment, the same effect as the first embodiment described above can be obtained.
Further, for example, one
That is, the present invention can be applied not only to the cutting edge rotating
〔本発明に含まれるその他の構成〕
なお、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。
[Other configurations included in the present invention]
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、切削インサート3の外周面11に凹部20が複数形成されているとしたが、凹部20は1つのみ形成されていてもよい。
また、凹部20には、流体受け面19が形成されていなくてもよい。ただし、凹部20に流体受け面19が形成されていると、流体案内面17上を流れる流体を効率よく流体衝突面18に向けてガイドすることができ、好ましい。
For example, in the above-described embodiment, a plurality of the
Further, the
また、切削インサート3の外周面11には、凹部20が形成されていなくてもよい。すなわち本発明は、切削インサート3の外周面11に、インサート周方向に沿うように形成された流体案内面17と、流体案内面17のインサート周方向の端縁に接続し、該端縁からインサート径方向の外側へ向かうように形成された流体衝突面18と、が設けられていればよく、凹部20は必須の構成ではない。
Moreover, the recessed
ここで、図20は、切削インサート3の外周面11に、凹部20の代わりに凸部21を設けた変形例を示している。
図20に示されるインサート軸線Cに垂直な断面視(インサート横断面視)で、凸部21は、外周面11における凸部21以外の部位よりもインサート径方向の外側に向けて突出して形成されている。凸部21は、インサート軸線C方向に沿うように延びるリブ状をなしており、また、凸部21によって切れ刃5は分断されていない。すなわち、凸部21は、外周面11においてインサート軸線C方向の切れ刃5に対応する位置には形成されていない。
Here, FIG. 20 shows a modification in which a
In a cross-sectional view (insert cross-sectional view) perpendicular to the insert axis C shown in FIG. 20, the
特に図示していないが、凸部21は、切削インサート3の外周面11のうち、貫通孔8の開口部8cから噴出する流体が衝突させられる部位に対応して配置される。つまり凸部21は、切削インサート3が従動回転して、この凸部21が貫通孔8の開口部8cに接近配置されたときに、該開口部8cの中心軸Lの延長線上に配置可能に形成されている。
そして図20において、切削インサート3の外周面11のうち、凸部21以外の部位が流体案内面17とされており、凸部21においてインサート回転方向Rとは反対側を向く壁面が、流体衝突面18とされている。
この変形例においても、前述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
Although not particularly illustrated, the
In FIG. 20, a portion other than the
Also in this modification, the same effect as the above-described embodiment can be obtained.
また、前述の実施形態では、図3及び図18に示される切削インサート3の正面視(インサート正面視)で、インサート回転方向Rは反時計回りであり、反インサート回転方向は時計回りであるとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、図3及び図18のインサート正面視で、インサート回転方向Rが時計回りであり、反インサート回転方向が反時計回りであってもよい。
In the above-described embodiment, the insert rotation direction R is counterclockwise and the anti-insert rotation direction is clockwise when the cutting
すなわち、例えば、切れ刃5の工具先端側の端部5a(の刃先接線)におけるラジアルレーキ角(径方向すくい角、外周すくい角)が、正(ポジティブ)角に設定されたときには、図2及び図17に示されるようにラジアルレーキ角が負(ネガティブ)角に設定された場合に対して、切削インサート3の従動回転の向き(インサート軸線C回りの回転方向)が、逆回転となる場合がある。
That is, for example, when the radial rake angle (radial rake angle, outer peripheral rake angle) at the
この場合、切削インサート3の外周面11において、流体案内面17と、流体衝突面18とのインサート周方向の配置が、前述の実施形態とは互いに反対となる。
また前述の実施形態では、図3及び図18に示されるインサート正面視において、貫通孔8の開口部8cが、インサート軸線Cに対して、工具径方向の内側に配置されることとしたが、貫通孔8の開口部8cが、インサート軸線Cに対して、工具径方向の外側に配置されることとしてもよい。
また、工具本体2の内部の貫通孔8を通して、流体を切削インサート3の外周面11に供給することとしたが、これに限定されるものではなく、工具の外部から外周面11に流体を供給してもよい。また、流体として、クーラント以外の液体及びガス等を用いてもよい。
In this case, in the outer
In the above-described embodiment, the
Further, the fluid is supplied to the outer
また、前述の実施形態では、切削インサート3は、その外周面11が、インサート軸線Cに平行に形成されているか、又は、切れ刃5から、インサート軸線C方向の表面9から裏面10側へ向かうに従いインサート径方向の外側へ向けて傾斜しているネガティブインサートであることとしたが、これに限定されるものではない。
すなわち、切削インサート3は、その外周面11が、切れ刃5からインサート軸線C方向の表面9から裏面10側へ向かうに従い漸次縮径するように形成された、ポジティブインサートであってもよい。
In the above-described embodiment, the cutting
That is, the cutting
また、前述の実施形態では、切削インサート3とインサート取付座4の取付面4aとの間に、インサート軸線C方向に重なり複数のシート部材4bが介装されるとしたが、シート部材4bの数は1枚であってもよい。また、シート部材4bが設けられずに、切削インサート3の裏面10が、取付面4aに直接当接していてもよい。
In the above-described embodiment, a plurality of
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、変形例及びなお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 modification, and a remark 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.
3 切削インサート
5 切れ刃
9 表面
10 裏面
11 外周面
17 流体案内面
18 流体衝突面
19 流体受け面
20 凹部
C インサート軸線
R インサート回転方向(インサート周方向の一方側)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
表面と、
裏面と、
前記表面及び前記裏面の周縁同士を接続する外周面と、
前記表面と前記外周面との交差稜線に形成された前記切れ刃と、を有し、
前記外周面は、
前記インサート軸線回りのインサート周方向に沿うように形成された流体案内面と、
前記流体案内面の前記インサート周方向の端縁に接続し、該端縁から前記インサート軸線に直交するインサート径方向の外側へ向かうように形成された流体衝突面と、を備えることを特徴とする切削インサート。 A cutting insert having a disk shape and having a circular cutting edge extending around an insert axis,
Surface,
On the back,
An outer peripheral surface connecting peripheral edges of the front surface and the back surface;
The cutting edge formed at the intersection ridgeline of the surface and the outer peripheral surface, and
The outer peripheral surface is
A fluid guide surface formed along the insert circumferential direction around the insert axis;
A fluid collision surface that is connected to an end edge of the fluid guide surface in the circumferential direction of the insert and is formed to extend outward from the end edge in the insert radial direction perpendicular to the insert axis. Cutting insert.
前記流体衝突面は、前記流体案内面における前記インサート周方向のうち一方側の端縁に接続し、
前記流体衝突面は、前記流体案内面の前記端縁から、前記インサート径方向の外側へ向かうに従い前記インサート周方向のうち他方側へ向けて傾斜して立ち上がっており、又は、前記インサート径方向に沿って該インサート径方向の外側へ向けて立ち上がっていることを特徴とする切削インサート。 The cutting insert according to claim 1,
The fluid collision surface is connected to one end edge of the insert circumferential direction in the fluid guide surface,
The fluid collision surface rises from the end edge of the fluid guide surface so as to incline toward the other side of the insert circumferential direction as it goes outward in the insert radial direction, or in the insert radial direction A cutting insert characterized by standing up toward the outside in the radial direction of the insert.
前記外周面には、凹部が形成されており、
前記凹部は、
前記インサート径方向の外側を向く前記流体案内面と、
前記インサート周方向を向く前記流体衝突面と、
前記流体案内面における前記インサート軸線方向の前記裏面から前記表面側の端縁に接続し、該端縁から前記インサート径方向の外側へ向かうように形成されるとともに、前記インサート軸線方向の前記表面から前記裏面側を向く流体受け面と、を有することを特徴とする切削インサート。 The cutting insert according to claim 1 or 2,
A concave portion is formed on the outer peripheral surface,
The recess is
The fluid guide surface facing outward in the insert radial direction;
The fluid collision surface facing the insert circumferential direction;
The fluid guide surface is connected from the back surface in the insert axial direction to the edge on the front surface side, and is formed so as to go from the end edge to the outside in the insert radial direction, and from the surface in the insert axial direction. A cutting insert having a fluid receiving surface facing the back surface side.
前記流体衝突面は、前記流体案内面における前記インサート周方向のうち一方側の端縁に接続しており、前記インサート軸線方向の前記表面から前記裏面側へ向かうに従い前記インサート周方向のうち一方側へ向けて傾斜して延び、又は、前記インサート軸線に平行に延びていることを特徴とする切削インサート。 The cutting insert according to any one of claims 1 to 3,
The fluid collision surface is connected to an edge on one side of the insert circumferential direction in the fluid guide surface, and one side of the insert circumferential direction from the front surface to the back surface side in the insert axial direction. A cutting insert characterized in that it extends incline toward or extends parallel to the insert axis.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2015171517A JP2017047491A (en) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | Cutting insert |
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2015
- 2015-08-31 JP JP2015171517A patent/JP2017047491A/en active Pending
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