JP2023075401A - Tip replaceable radius end mill - Google Patents
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Description
本発明は、刃先交換式ラジアスエンドミルに関する。 The present invention relates to an indexable radius end mill.
従来、工具中心軸を中心とする工具本体と、工具本体の先端外周部に配置されるインサート取付座に着脱可能に取り付けられる円板状の切削インサートと、を備えた刃先交換式ラジアスエンドミルが知られている(例えば特許文献1)。
一般に刃先交換式ラジアスエンドミルは、粗加工や中仕上げ加工など、高切り込み・高送りで切削インサートに大きな切削抵抗が作用するような切削加工に用いられることが多い。
Conventionally, indexable radius end mills are known that have a tool body centered on the tool center axis and a disk-shaped cutting insert that is detachably attached to an insert mounting seat arranged on the outer circumference of the tip of the tool body. (For example, Patent Document 1).
In general, indexable radius end mills are often used for cutting such as roughing and semi-finishing, where a large cutting force acts on the cutting insert at high depth of cut and high feed.
この種の刃先交換式ラジアスエンドミルでは、切削加工時に、切削インサートが切削抵抗を受けた際、インサート取付座への取り付け状態(着座安定性)が不安定になるおそれがあった。 In this type of indexable radius end mill, when the cutting insert receives cutting resistance during cutting, there is a possibility that the state of attachment to the insert mounting seat (seating stability) may become unstable.
本発明は、切削インサートのインサート取付座への着座安定性を安定して高めることができる刃先交換式ラジアスエンドミルを提供することを目的の一つとする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an indexable radius end mill capable of stably enhancing the seating stability of a cutting insert on an insert mounting seat.
本発明の刃先交換式ラジアスエンドミルの一つの態様は、工具中心軸を中心とする工具本体と、前記工具本体の先端外周部に配置されるインサート取付座に着脱可能に取り付けられる円板状の切削インサートと、を備え、前記切削インサートは、インサート中心軸が延びるインサート軸方向において、互いに反対側を向く一対の板面と、前記インサート中心軸と直交するインサート径方向の外側を向く外周面と、前記一対の板面のうち、少なくとも前記工具中心軸回りの工具回転方向を向く一方の板面と、前記外周面とが接続される稜線部に配置される切刃と、を有し、前記外周面は、前記インサート中心軸回りのインサート周方向に並ぶ複数の拘束面を有し、前記インサート取付座は、前記インサート周方向に互いに間隔をあけて配置され、前記拘束面がそれぞれ接触する一対の着座面を有し、前記一対の着座面は、前記工具中心軸と直交する工具径方向の外側へ向かうに従い、前記工具中心軸が延びる工具軸方向の先端側に向けて延びる外側着座面と、前記外側着座面よりも前記工具径方向の内側に配置され、前記工具径方向の外側へ向かうに従い、前記工具軸方向の後端側に向けて延びる内側着座面と、を有し、前記工具回転方向から前記インサート取付座を正面に見て、前記外側着座面が前記工具中心軸に対して傾斜する第1傾斜角θ1は、前記内側着座面が前記工具中心軸に対して傾斜する第2傾斜角θ2よりも大きい。 One aspect of the indexable radius end mill of the present invention comprises a tool body centered on the tool center axis, and a disc-shaped cutting tool detachably attached to an insert mounting seat arranged on the outer periphery of the tip of the tool body. an insert, wherein the cutting insert comprises a pair of plate surfaces facing opposite sides in an insert axial direction in which the insert central axis extends; an outer peripheral surface facing outward in the insert radial direction orthogonal to the insert central axis; At least one of the pair of plate surfaces facing the tool rotation direction about the tool center axis and a cutting edge disposed on a ridge connecting the outer peripheral surface, and the outer periphery The surface has a plurality of constraining surfaces arranged in the circumferential direction of the insert around the center axis of the insert, and the insert mounting seats are arranged in the circumferential direction of the insert at intervals, and the constraining surfaces are in contact with each other. an outer seating surface having a seating surface, the pair of seating surfaces extending toward the tip side in the tool axial direction in which the tool central axis extends as the pair of seating surfaces extends outward in the tool radial direction orthogonal to the tool central axis; an inner seating surface disposed inside the tool radial direction from the outer seating surface and extending toward the rear end side in the tool axial direction toward the outer side in the tool radial direction; A first inclination angle θ1 at which the outer seating surface is inclined with respect to the tool central axis when the insert mounting seat is viewed from the front is a second inclination angle at which the inner seating surface is inclined with respect to the tool central axis. greater than the angle θ2.
この種の刃先交換式ラジアスエンドミルでは、切削加工時に、切削インサートの切刃のうち、工具軸方向の先端部かつ工具径方向の外端部に位置する円弧状の部分(外側コーナ)が、被削材に切り込んでいく。このとき、切削インサートが切削により受ける力(切削抵抗)は、工具径方向の内側へ向かう分力と、工具軸方向の後端側へ向かう分力と、を含む。前記各分力の合力の向きは、工具中心軸に対して傾斜した方向となる。具体的に、この合力の向きは、工具回転方向からインサート取付座を正面に見て、前記円弧状の部分(被削材の切削部位)から工具径方向の内側へ向かうに従い工具軸方向の後端側に向かう傾斜方向となる。 In this type of indexable radius end mill, during cutting, of the cutting edge of the cutting insert, the arc-shaped portion (outer corner) located at the tip in the tool axial direction and the outer end in the tool radial direction is Cut into the cutting material. At this time, the force (cutting resistance) that the cutting insert receives during cutting includes a component force directed inward in the tool radial direction and a component force directed toward the rear end side in the tool axial direction. The direction of the resultant force of each component force is a direction inclined with respect to the tool central axis. Specifically, when the insert mounting seat is viewed from the front in the direction of rotation of the tool, the direction of this resultant force is the following in the axial direction of the tool as it goes inward in the radial direction of the tool from the arc-shaped portion (cutting portion of the workpiece). It becomes the direction of inclination toward the end side.
なお詳しくは、工具回転方向からインサート取付座または切削インサートのすくい面を正面に見て、前記合力の向きは、被削材の切込み量の最上点と切刃との交点(集中荷重点)を通る切刃の接線に対して、直交する方向となる。 In more detail, looking at the insert mounting seat or the rake face of the cutting insert from the direction of tool rotation, the direction of the resultant force is the intersection point (concentrated load point) of the maximum depth of cut of the work material and the cutting edge. It is perpendicular to the tangent line of the cutting edge passing through.
本発明の刃先交換式ラジアスエンドミルによれば、外側着座面と工具中心軸との間に形成される第1傾斜角θ1が、内側着座面と工具中心軸との間に形成される第2傾斜角θ2よりも大きくされている。したがって、前記合力の向きに対して外側着座面が傾斜する角度と、前記合力の向きに対して内側着座面が傾斜する角度とを、互いに近似した値または同一の値とすることができる。 According to the indexable radius end mill of the present invention, the first inclination angle θ1 formed between the outer seating surface and the tool center axis is the second inclination angle formed between the inner seating surface and the tool center axis. It is made larger than the angle θ2. Therefore, the angle of inclination of the outer seating surface with respect to the direction of the resultant force and the angle of inclination of the inner seating surface with respect to the direction of the resultant force can be approximated to each other or have the same value.
このため、切削加工時に、切削インサートが一対の着座面によって略均等に支持され、切削インサートに対してインサート周方向への回転力が作用しにくくされている。したがって、切削インサートのインサート取付座への着座安定性が安定して高められる。そして、切削インサートによる加工精度が良好に維持され、かつ切削インサートの工具寿命も延長する。 Therefore, during cutting, the cutting insert is substantially evenly supported by the pair of seating surfaces, making it difficult for rotational force in the insert circumferential direction to act on the cutting insert. Therefore, the seating stability of the cutting insert on the insert mounting seat is stably enhanced. In addition, the machining accuracy of the cutting insert is maintained well, and the tool life of the cutting insert is extended.
なお、切削インサートの切刃のうち、工具軸方向の先端部かつ工具径方向の内端部に位置する別の円弧状の部分(内側コーナ)を用いて、被削材にランピング加工を施す場合には、工具回転方向からインサート取付座を正面に見て、切削インサートが切削により受ける合力の向きが、外側着座面が延びる方向に対して、略垂直な方向とされる。
このため、ランピング加工時においても、インサート取付座が切削インサートを安定して支持することができ、切削インサートの着座安定性が向上する。
In addition, when ramping the work material using another arc-shaped portion (inner corner) located at the tip of the cutting insert in the axial direction and the inner end in the radial direction of the tool. In the above, when the insert mounting seat is viewed from the front in the direction of rotation of the tool, the direction of the resultant force received by the cutting insert due to cutting is substantially perpendicular to the direction in which the outer seating surface extends.
Therefore, even during ramping, the insert mounting seat can stably support the cutting insert, thereby improving the seating stability of the cutting insert.
前記刃先交換式ラジアスエンドミルにおいて、前記切刃は、前記インサート周方向に並ぶ複数の凸曲線刃を有し、前記複数の凸曲線刃のうち、前記工具軸方向の先端部かつ前記工具径方向の外端部に配置される所定の前記凸曲線刃は、前記インサート周方向の一端部が、前記切刃において最も前記工具軸方向の先端側に位置することが好ましい。 In the indexable radius end mill, the cutting edge has a plurality of convex curved edges arranged in the circumferential direction of the insert, and among the plurality of convex curved edges, the tip portion in the tool axial direction and the It is preferable that one end portion in the insert circumferential direction of the predetermined convex curve edge arranged at the outer end portion is positioned closest to the tip side in the tool axial direction in the cutting edge.
この場合、切刃が複数の凸曲線刃を有しており、切削加工時には、工具軸方向の先端部かつ工具径方向の外端部に位置する所定の凸曲線刃(外側コーナ)が、被削材に切り込んでいく。所定の凸曲線刃のインサート周方向の一端部は、工具軸方向の最先端に位置しており、被削材の加工面を仕上げ加工する仕上げ刃として機能する。また、所定の凸曲線刃のインサート周方向の一端部以外の部分は、被削材の加工面に大きく切り込んで切屑生成に主な役割を果たす主切刃として機能する。
上記構成によれば、凸曲線刃のインサート周方向の各位置で切刃を安定して機能させることができる。
In this case, the cutting edge has a plurality of convex curved edges, and during cutting, a predetermined convex curved edge (outer corner) located at the tip in the axial direction of the tool and the outer end in the radial direction of the tool is used to cut the workpiece. Cut into the cutting material. One end of the predetermined convex curve edge in the insert circumferential direction is positioned at the tip in the axial direction of the tool, and functions as a finishing edge for finishing the machined surface of the workpiece. In addition, the portion of the predetermined convex curve edge other than the one end in the circumferential direction of the insert functions as a major cutting edge that makes a large cut into the machined surface of the workpiece and plays a major role in generating chips.
According to the above configuration, the cutting edge can stably function at each position of the convex curve edge in the circumferential direction of the insert.
前記刃先交換式ラジアスエンドミルにおいて、前記外周面は、前記インサート周方向に隣り合う前記拘束面間に配置され、前記拘束面よりも前記インサート径方向の外側に突出する突部を有し、前記突部は、前記外周面に、前記拘束面と前記インサート周方向に交互に並んで複数設けられ、前記複数の突部のうち、前記工具軸方向の先端部に配置される所定の前記突部は、前記外周面において最も前記工具軸方向の先端側に位置することが好ましい。 In the indexable radius end mill, the outer peripheral surface has a protrusion disposed between the constraining surfaces adjacent to each other in the insert circumferential direction and protruding outward in the insert radial direction from the constraining surface. A plurality of portions are provided on the outer peripheral surface so as to be alternately arranged in the restraining surface and the insert circumferential direction. , is preferably located on the outer peripheral surface closest to the tip side in the axial direction of the tool.
この場合、切刃のうち工具軸方向の最先端に位置する部分の工具回転方向とは反対側(反工具回転方向)に、所定の突部が配置される。すなわち、切削インサートの工具軸方向の最先端位置での肉厚が確保される。切削インサートの工具軸方向の最先端位置での強度を高めることができる。 In this case, a predetermined protrusion is arranged on the side opposite to the tool rotation direction (opposite tool rotation direction) of the portion of the cutting edge positioned at the tip in the tool axial direction. That is, the thickness of the cutting insert is ensured at the tip position in the axial direction of the tool. It is possible to increase the strength of the cutting insert at the tip position in the axial direction of the tool.
前記刃先交換式ラジアスエンドミルにおいて、前記複数の拘束面は、前記インサート周方向に等ピッチで並び、前記切刃は、前記インサート周方向に等ピッチで並ぶ複数の凸曲線刃を有し、前記拘束面の前記インサート周方向の中心と、前記凸曲線刃の前記インサート周方向の中心とが、前記インサート周方向において互いにずらされており、かつ、前記インサート周方向に隣り合う一対の前記拘束面間の中心と、前記凸曲線刃の前記インサート周方向の中心とが、前記インサート周方向において互いにずらされていることが好ましい。 In the indexable radius end mill, the plurality of constraining surfaces are arranged at equal pitches in the circumferential direction of the insert, and the cutting edge has a plurality of convex curved blades arranged at equal pitches in the circumferential direction of the insert, and The center of the face in the circumferential direction of the insert and the center of the convex curve edge in the circumferential direction of the insert are displaced from each other in the circumferential direction of the insert, and a pair of restraining surfaces adjacent to each other in the circumferential direction of the insert. and the center of the convex curve cutting edge in the insert circumferential direction are displaced from each other in the insert circumferential direction.
本発明の刃先交換式ラジアスエンドミルでは、上述したように、外側着座面の第1傾斜角θ1と内側着座面の第2傾斜角θ2とが互いに異なるため、凸曲線刃のインサート周方向の中心が、拘束面のインサート周方向の中心、及び、インサート周方向に隣り合う一対の拘束面間の中心と、それぞれインサート周方向にずらされることで、切削加工に用いられる凸曲線刃を、効果的に機能させることができる。 In the indexable radius end mill of the present invention, as described above, the first inclination angle θ1 of the outer seating surface and the second inclination angle θ2 of the inner seating surface are different from each other. , the center of the restraint surface in the insert circumferential direction, and the center between a pair of restraint surfaces adjacent in the insert circumferential direction, respectively, are shifted in the insert circumferential direction, so that the convex curved cutting edge used for cutting can be effectively can function.
前記刃先交換式ラジアスエンドミルにおいて、前記拘束面は、前記インサート中心軸と平行な平面部と、前記平面部と前記インサート軸方向に並んで配置され、前記平面部から前記インサート軸方向に離れるに従い前記インサート径方向の外側に向けて延びる傾斜面部と、を有し、前記外側着座面は、前記平面部及び前記傾斜面部のうち一方と接触し、前記内側着座面は、前記平面部及び前記傾斜面部のうち他方と接触することが好ましい。 In the indexable radius end mill, the constraining surface includes a flat portion parallel to the central axis of the insert, and the constraining surface is arranged side by side with the flat portion in the axial direction of the insert, and the restraint surface is arranged in parallel with the flat portion in the axial direction of the insert. an inclined surface portion extending radially outward of the insert, the outer seating surface contacting one of the flat portion and the inclined surface portion, and the inner seating surface contacting the flat portion and the inclined surface portion; preferably contact with the other.
この場合、外側着座面または内側着座面が平面部と接触することにより、インサート取付座に対して切削インサートをインサート周方向に容易に位置決めすることができ、かつ、切削加工時に切削インサートがインサート周方向に回動することが抑制される。
また、外側着座面または内側着座面が傾斜面部を押さえることにより、前述の平面部と同様の効果が得られ、かつ、切削加工時に切削インサートが切削抵抗を受けたときに、インサート取付座に対する切削インサートの浮き上がりが抑制される。
In this case, the outer seating surface or the inner seating surface comes into contact with the flat portion, so that the cutting insert can be easily positioned in the insert mounting seat in the circumferential direction of the insert, and the cutting insert can move around the insert during cutting. Rotation in the direction is suppressed.
In addition, since the outer seating surface or the inner seating surface presses the inclined surface portion, the same effect as the flat surface portion described above can be obtained. Lifting of the insert is suppressed.
前記刃先交換式ラジアスエンドミルにおいて、前記複数の拘束面は、前記工具回転方向に前記平面部が配置され、前記工具回転方向とは反対側に前記傾斜面部が配置される第1拘束面と、前記工具回転方向に前記傾斜面部が配置され、前記工具回転方向とは反対側に前記平面部が配置される第2拘束面と、を含み、前記第1拘束面と前記第2拘束面とが、前記インサート周方向に交互に配置されることが好ましい。 In the indexable radius end mill, the plurality of restraint surfaces include a first restraint surface having the flat portion arranged in the tool rotation direction and the inclined surface portion arranged on the side opposite to the tool rotation direction; a second constraint surface on which the inclined surface portion is arranged in the tool rotation direction and the flat portion is arranged on the side opposite to the tool rotation direction, wherein the first constraint surface and the second constraint surface are: It is preferable that the inserts are alternately arranged in the circumferential direction of the insert.
この場合、前述の作用効果を奏しつつ、切削インサートを表裏反転対称形状の両面タイプとすることができる。 In this case, the cutting insert can be a double-sided type having a symmetrical inverted shape while exhibiting the above-described effects.
本発明の前記態様の刃先交換式ラジアスエンドミルによれば、切削インサートのインサート取付座への着座安定性を安定して高めることができる。 According to the indexable radius end mill of the aspect of the present invention, it is possible to stably improve the seating stability of the cutting insert on the insert mounting seat.
本発明の一実施形態の刃先交換式ラジアスエンドミル10について、図面を参照して説明する。
An indexable
〔刃先交換式ラジアスエンドミルの概略構成〕
本実施形態の刃先交換式ラジアスエンドミル10は、金属製等の被削材に対して転削加工(切削加工)を施す転削工具(切削工具)である。刃先交換式ラジアスエンドミル10は、例えば粗加工や中仕上げ加工など、主に高切り込み・高送りの切削条件とされる転削加工に用いられる。なお刃先交換式ラジアスエンドミル10は、刃先交換式高送りカッタや刃先交換式転削工具等と言い換えてもよい。
[Schematic configuration of indexable radius end mill]
The indexable
図1~図4に示すように、刃先交換式ラジアスエンドミル10は、工具中心軸Oを中心とする柱状または筒状の工具本体2と、工具本体2の外周部に配置される円板状の切削インサート3と、切削インサート3を工具本体2に固定する固定部材4と、を備える。また切削インサート3は、工具本体2の外周部に、互いに間隔をあけて複数設けられる。なお図1~図4では、工具本体2に取り付けられる複数の切削インサート3のうちの1つを図示し、前記1つ以外の他の切削インサート3の図示は省略している。
As shown in FIGS. 1 to 4, the indexable
〔方向の定義〕
本実施形態では、工具本体2の工具中心軸Oが延びる方向、つまり工具中心軸Oに沿う方向を、工具軸方向と呼ぶ。工具軸方向のうち、工具本体2の第1端部2aから第2端部2bへ向かう方向を後端側と呼び、第2端部2bから第1端部2aへ向かう方向を先端側と呼ぶ。
[Definition of direction]
In this embodiment, the direction in which the tool center axis O of the
工具中心軸Oと直交する方向を工具径方向と呼ぶ。工具径方向のうち、工具中心軸Oに近づく方向を工具径方向の内側と呼び、工具中心軸Oから離れる方向を工具径方向の外側と呼ぶ。 A direction orthogonal to the tool central axis O is called a tool radial direction. In the tool radial direction, the direction approaching the tool center axis O is called the inside in the tool radial direction, and the direction away from the tool center axis O is called the outside in the tool radial direction.
工具中心軸O回りに周回する方向を工具周方向と呼ぶ。工具周方向のうち、切削加工時に工具本体2が回転させられる向きを工具回転方向Tと呼び、これとは反対の回転方向を、工具回転方向Tとは反対側または反工具回転方向と呼ぶ。
本実施形態では、図2に示すように、工具軸方向から工具本体2の第1端部2aを正面に見て(つまり工具軸方向の先端側から工具本体2を見て)、工具中心軸Oを中心とする反時計回りの回転方向が工具回転方向Tに相当し、時計回りの回転方向が反工具回転方向に相当する。
The direction of rotation around the tool center axis O is called the tool circumferential direction. Of the tool circumferential directions, the direction in which the
In this embodiment, as shown in FIG. 2, when the
また本実施形態では、図10~図13に示すように、切削インサート3のインサート中心軸Aが延びる方向、つまりインサート中心軸Aに沿う方向を、インサート軸方向と呼ぶ。インサート軸方向は、切削インサート3の板厚方向に相当する。切削インサート3は、インサート軸方向において互いに反対側を向く一対の板面31,32を有する。インサート軸方向のうち、一方の板面(表面)31から他方の板面(裏面)32へ向かう方向を、インサート軸方向の裏面側と呼び、他方の板面32から一方の板面31へ向かう方向を、インサート軸方向の表面側と呼ぶ。
In this embodiment, as shown in FIGS. 10 to 13, the direction in which the insert center axis A of the cutting
インサート中心軸Aと直交する方向をインサート径方向と呼ぶ。インサート径方向のうち、インサート中心軸Aに近づく方向をインサート径方向の内側と呼び、インサート中心軸Aから離れる方向をインサート径方向の外側と呼ぶ。 A direction orthogonal to the insert central axis A is called an insert radial direction. Of the insert radial directions, the direction closer to the insert center axis A is called the insert radial inside, and the direction away from the insert center axis A is called the insert radial outside.
インサート中心軸A回りに周回する方向をインサート周方向と呼ぶ。インサート周方向のうち、所定の回転方向をインサート周方向の一方側C1と呼び、これとは反対の回転方向をインサート周方向の他方側C2と呼ぶ。
本実施形態では、図11(a)に示すように、インサート軸方向から一方の板面31を正面に見て(つまりインサート軸方向の表面側から切削インサート3を見て)、インサート中心軸Aを中心とする時計回りの回転方向がインサート周方向の一方側C1に相当し、反時計回りの回転方向がインサート周方向の他方側C2に相当する。
The direction of rotation around the insert center axis A is called the insert circumferential direction. A predetermined rotational direction of the insert circumferential direction is called one side C1 of the insert circumferential direction, and the opposite rotational direction thereof is called the other side C2 of the insert circumferential direction.
In this embodiment, as shown in FIG. 11A, when one
〔工具本体〕
工具本体2は、例えば鋼製等の金属製である。図1~図4に示すように、工具本体2は、工具中心軸Oを中心とする略円柱状または略円筒状である。なお工具本体2は、円盤状等であってもよい。工具本体2は、図示しない工作機械の主軸に着脱可能に装着される。具体的に、工作機械の主軸は、工具本体2の少なくとも第2端部2bつまり後端部を保持する。切削加工時に工具本体2は、工作機械の主軸によって、工具回転方向Tに回転させられる。本実施形態では、工具本体2の工具軸方向の先端部の外径が、後端部の外径よりもわずかに大きい。
[Tool body]
The
工具本体2は、インサート取付座21と、チップポケット22と、を有する。特に図示しないが、工具本体2は、さらにクーラント孔を有していてもよい。
The
インサート取付座21は、工具本体2の工具軸方向の先端部かつ工具径方向の外端部に配置される。すなわち、インサート取付座21は、工具本体2の先端外周部に配置される。インサート取付座21は、工具本体2の先端面及び外周面から窪む凹状である。
The
インサート取付座21は、工具本体2に複数設けられる。複数のインサート取付座21は、工具周方向に互いに間隔をあけて配置される。本実施形態ではインサート取付座21が、工具周方向に並んで7つ設けられる。複数のインサート取付座21は、互いに同一形状とされている。各インサート取付座21には、それぞれ切削インサート3が取り付けられる。
A plurality of
図6及び図7に示すように、インサート取付座21は、底面21aと、雌ネジ孔21bと、一対の着座面21c,21dと、を有する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
底面21aは、工具回転方向Tを向く平面状である。本実施形態では底面21aが、円形リング状の平面である。底面21aは、工具中心軸Oに対して傾斜する。具体的に、底面21aは、工具軸方向の後端側へ向かうに従い工具回転方向Tに向けて延びる傾斜面である。
The
雌ネジ孔21bは、底面21aの内部(中央部)に開口する。雌ネジ孔21bは、底面21aが拡がる方向と略直交する方向に延びる貫通孔または止め穴である。本実施形態では雌ネジ孔21bが貫通孔であり、この雌ネジ孔21bが配置されるインサート取付座21の反工具回転方向に隣り合うチップポケット22にも開口する。雌ネジ孔21bは、その内周面に雌ネジ部を有する。
The
一対の着座面21c,21dは、底面21aよりも工具回転方向Tに配置される。一対の着座面21c,21dは、雌ネジ孔21bの孔中心軸回りに互いに間隔をあけて配置される。すなわち、インサート取付座21に切削インサート3が取り付けられた状態では、一対の着座面21c,21dは、インサート周方向に互いに間隔をあけて配置される(図5を参照)。
The pair of seating surfaces 21c and 21d are arranged in the tool rotation direction T relative to the
図6に示すように、一対の着座面21c,21dは、工具径方向の外側へ向かうに従い工具軸方向の先端側に向けて延びる外側着座面21cと、外側着座面21cよりも工具径方向の内側に配置され、工具径方向の外側へ向かうに従い工具軸方向の後端側に向けて延びる内側着座面21dと、を有する。
As shown in FIG. 6, the pair of seating surfaces 21c and 21d are composed of an
図6に符号O´で示す一点鎖線は、図示しない切削インサート3のインサート中心軸Aと交差し、工具中心軸Oと平行な仮想直線を表している。図6に示すように、工具回転方向Tからインサート取付座21を正面に見て、外側着座面21cが仮想直線O´つまり工具中心軸Oに対して傾斜する第1傾斜角θ1は、内側着座面21dが仮想直線O´つまり工具中心軸Oに対して傾斜する第2傾斜角θ2よりも、大きい。
A dashed-dotted line indicated by symbol O' in FIG. 6 represents an imaginary straight line that intersects the insert central axis A of the cutting insert 3 (not shown) and is parallel to the tool central axis O. As shown in FIG. As shown in FIG. 6, when the
第1傾斜角θ1は、例えば、60°以上75°以下である。また第2傾斜角θ2は、例えば、15°以上30°以下である。第1傾斜角θ1と第2傾斜角θ2との差(θ1-θ2)は、例えば、30°以上60°以下である。第1傾斜角θ1と第2傾斜角θ2との和(θ1+θ2)は、例えば、90°である。なお和(θ1+θ2)は、例えば、80°以上100°以下であることが好ましい。
本実施形態では、例えば、第1傾斜角θ1が67.5°であり、第2傾斜角θ2が22.5°である。また、差(θ1-θ2)が45°であり、和(θ1+θ2)が90°である。
The first tilt angle θ1 is, for example, 60° or more and 75° or less. Also, the second tilt angle θ2 is, for example, 15° or more and 30° or less. A difference (θ1−θ2) between the first tilt angle θ1 and the second tilt angle θ2 is, for example, 30° or more and 60° or less. The sum (θ1+θ2) of the first tilt angle θ1 and the second tilt angle θ2 is, for example, 90°. The sum (θ1+θ2) is preferably, for example, 80° or more and 100° or less.
In this embodiment, for example, the first tilt angle θ1 is 67.5° and the second tilt angle θ2 is 22.5°. Also, the difference (θ1−θ2) is 45°, and the sum (θ1+θ2) is 90°.
図7に示すように、外側着座面21cは、平面状である。本実施形態では外側着座面21cが、四角形状の平面であり、具体的には、インサート周方向に延びる長方形状の平面である。また、内側着座面21dは、平面状である。本実施形態では内側着座面21dが、四角形状の平面であり、具体的には、インサート周方向に延びる長方形状の平面である。
As shown in FIG. 7, the
本実施形態では外側着座面21cが、内側着座面21dよりも工具回転方向Tに位置する。言い換えると、外側着座面21cは、内側着座面21dよりもインサート軸方向の表面側に位置する。
In this embodiment, the
図1~図4に示すように、チップポケット22は、工具本体2の工具軸方向の先端部かつ工具径方向の外端部に配置される。すなわち、チップポケット22は、工具本体2の先端外周部に配置される。チップポケット22は、工具本体2の先端面及び外周面から窪む凹状である。チップポケット22は、インサート取付座21よりも大きな切り欠き状である。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
チップポケット22は、工具本体2に複数設けられる。複数のチップポケット22は、工具周方向に互いに間隔をあけて配置される。本実施形態ではチップポケット22が、工具周方向に並んで7つ設けられる。各チップポケット22は、各インサート取付座21の工具回転方向Tに隣り合って配置され、各インサート取付座21と接続される。
A plurality of chip pockets 22 are provided in the
チップポケット22が工具本体2の先端面から工具軸方向の後端側に向けて窪む長さ、つまり工具軸方向の深さは、インサート取付座21が工具本体2の先端面から工具軸方向の後端側に向けて窪む長さよりも大きい。チップポケット22が工具本体2の外周面から工具径方向の内側に向けて窪む長さ、つまり工具径方向の深さは、インサート取付座21が工具本体2の外周面から工具径方向の内側に向けて窪む長さよりも大きい。
The length in which the
特に図示しないが、工具本体2がクーラント孔を有する場合には、例えば下記の構成を採用することができる。
クーラント孔は、工具本体2の内部を延び、工具本体2を貫通する。クーラント孔は、工具本体2に複数設けられる。複数のクーラント孔は、工具周方向に互いに間隔をあけて配置される。クーラント孔の数は、インサート取付座21の数と同じか、またはその倍数などである。クーラント孔は、工作機械の主軸の内部流路や配管等を通して、ポンプ等のクーラント供給手段と接続される。クーラント孔には、クーラント供給手段から切削液や圧縮エア等のクーラントが供給される。
Although not shown in particular, when the
The coolant hole extends inside the
クーラント孔の工具径方向の外側の端部つまり噴出口は、チップポケット22に開口する。クーラント孔は、インサート取付座21に装着された切削インサート3の切刃34及び被削材の加工部位等に向けて、クーラントを噴出する。
The outer end of the coolant hole in the tool radial direction, that is, the spout opens into the
〔切削インサート〕
次に、切削インサート3について説明する。切削インサート3は、例えば超硬合金製である。切削インサート3は、インサート取付座21に着脱可能に取り付けられる。切削インサート3の数は、インサート取付座21の数と同じであり、本実施形態では7つである。複数の切削インサート3は、工具本体2の先端外周部に、工具周方向に互いに間隔をあけて配置される。
[Cutting insert]
Next, the cutting
切削インサート3は、いわゆる丸駒インサートであり、インサート中心軸Aを中心とする円板状である。本実施形態の切削インサート3は、表裏反転対称形状である。すなわち、切削インサート3は、インサート軸方向に反転させた姿勢でインサート取付座21に装着しても切削加工を行うことが可能な、両面タイプのインサートである。
The cutting
図10~図13に示すように、切削インサート3は、インサート中心軸Aと略垂直な方向に広がる一対の板面31,32と、インサート径方向の外側を向き、一対の板面31,32と接続される外周面33と、一対の板面31,32のうち、少なくとも一方の板面31と外周面33とが接続される稜線部に配置される切刃34と、一対の板面31,32に開口する貫通孔35と、を有する。なお本実施形態では、切削インサート3が両面タイプであり、他方の板面32と外周面33とが接続される稜線部にも、切刃34が配置される。
As shown in FIGS. 10 to 13, the cutting
一方の板面31は、インサート軸方向の表面側を向く。一方の板面31は、表面31と言い換えてもよい。他方の板面32は、インサート軸方向の裏面側を向く。他方の板面32は、裏面32と言い換えてもよい。
One
本実施形態では切削インサート3が両面タイプであり、一対の板面31,32は、互いに同じ構成を有する。このため本実施形態では、一方の板面31について説明し、他方の板面32については説明を省略する。なお特に図示しないが、一対の板面31,32の少なくともいずれかに、各板面31,32を識別するための識別用マークを設けてもよい。
In this embodiment, the cutting
板面31は、インサート中心軸Aを中心とする略円形リング状である。板面31は、取付面31aと、インサート周方向に並ぶ複数のすくい面31bと、インサート周方向に並ぶ複数の傾斜面31cと、を有する。
The
取付面31aは、板面31のうちインサート径方向の内側部分に配置される。取付面31aは、インサート中心軸Aと垂直な方向に広がる平面状である。取付面31aは、円形リング状の平面である。
The mounting
すくい面31bは、板面31のうち外周部に配置される。すくい面31bは、切刃34のインサート径方向の内側に、切刃34と隣接して配置される。すくい面31bは、インサート周方向に並んで複数設けられ、本実施形態では、インサート周方向に等ピッチで4つ設けられる。
The rake face 31 b is arranged on the outer peripheral portion of the
図11(a)に示すように、切削インサート3をインサート軸方向から見た平面視で、各すくい面31bは、インサート周方向に延びる略円弧形の帯状をなす。本実施形態では、すくい面31bのインサート径方向の長さ(幅)が、インサート周方向に沿って一定である。また図10に示すように、本実施形態では板面31の各すくい面31bが、インサート軸方向の表面側に向けて凸となる凸曲面状をなす。
As shown in FIG. 11(a), each
図12及び図13に示すように、板面31のすくい面31bは、切刃34からインサート径方向の内側へ向かうに従い、インサート軸方向の裏面側に向けて延びる。すなわち、すくい面31bは、インサート中心軸Aと垂直な方向に広がる図示しない仮想平面に対して傾斜する傾斜面状である。なお、すくい面31bは、インサート中心軸Aと垂直な方向に広がる平面状等であってもよい。
As shown in FIGS. 12 and 13, the
図10に示すように、傾斜面31cは、板面31のうち、インサート径方向において取付面31aとすくい面31bとの間の部分に配置される。傾斜面31cの内周部は、取付面31aと接続され、傾斜面31cの外周部は、すくい面31bと接続される。傾斜面31cは、インサート周方向に並んで複数設けられ、本実施形態では、インサート周方向に等ピッチで4つ設けられる。
As shown in FIG. 10, the
図11(a)に示すインサート平面視で、各傾斜面31cは、インサート周方向に延びる略円弧形の帯状をなす。本実施形態では、傾斜面31cのインサート径方向の長さ(幅)が、インサート周方向の一方側C1へ向かうに従い大きくなる。
In a plan view of the insert shown in FIG. 11(a), each
図12及び図13に示すように、板面31の傾斜面31cは、インサート径方向の内側へ向かうに従い、インサート軸方向の裏面側に向けて延びる。すなわち、傾斜面31cは、インサート中心軸Aと垂直な方向に広がる図示しない仮想平面に対して傾斜する傾斜面状である。また、傾斜面31cが前記仮想平面に対して傾斜する角度は、インサート周方向の他方側C2へ向かうに従い大きくなる。
傾斜面31cのインサート径方向に沿う単位長さあたりのインサート軸方向へ向けた変位量(つまり傾き)は、すくい面31bの前記変位量よりも大きい。
As shown in FIGS. 12 and 13, the
The amount of displacement (that is, inclination) toward the axial direction of the insert per unit length along the insert radial direction of the
図10~図13に示すように、外周面33は、インサート周方向に延びる。外周面33は、インサート中心軸Aを中心とする環状である。具体的に、外周面33は、略円筒面状である。
外周面33は、逃げ面33aと、インサート周方向に並ぶ複数の拘束面36と、インサート周方向に隣り合う拘束面36間に配置される突部33bと、を有する。
As shown in FIGS. 10-13, the outer
The outer
逃げ面33aは、外周面33のうち少なくともインサート軸方向の表面側の端部に配置される。逃げ面33aは、切刃34とインサート軸方向に隣接して配置される。逃げ面33aは、インサート周方向に延びる。なお本実施形態では、切削インサート3が両面タイプであり、外周面33のうちインサート軸方向の裏面側の端部にも、逃げ面33aが配置される。
The
複数の拘束面36は、インサート周方向に互いに間隔をあけて配置される。本実施形態では拘束面36が、インサート周方向に沿って8つ設けられる。複数の拘束面36は、インサート周方向に等ピッチで並ぶ。すなわち、本実施形態では8つの拘束面36が、インサート軸方向から見て、インサート中心軸Aを中心とする中心角45°のピッチで、インサート周方向に配列する。
The plurality of restraining
拘束面36は、外周面33のうち拘束面36以外の部分よりも、インサート径方向の内側に窪む。拘束面36は、平面部36aと、傾斜面部36bと、を有する。
平面部36aは、インサート中心軸Aと平行な平面状である。本実施形態では、平面部36aが四角形状であり、具体的には、インサート周方向に延びる長方形状である。
The
The
傾斜面部36bは、平面部36aとインサート軸方向に並んで配置される。本実施形態では、傾斜面部36bと平面部36aとが、インサート軸方向において互いに接続される。傾斜面部36bは、インサート中心軸Aに対して傾斜する平面状である。傾斜面部36bは、平面部36aからインサート軸方向に離れるに従い、インサート径方向の外側に向けて延びる。
The
本実施形態では、傾斜面部36bが四角形状であり、具体的には、台形状である。台形状の傾斜面部36bの下底に相当する辺部は、平面部36aと接続される。台形状の傾斜面部36bの上底に相当する辺部は、逃げ面33aとインサート軸方向に隣り合って配置される。
傾斜面部36bのインサート周方向の寸法は、インサート軸方向に沿って平面部36aから離れるに従い小さくなる。
In this embodiment, the
The dimension of the
複数の拘束面36は、第1拘束面36Aと、第2拘束面36Bと、を含む。
第1拘束面36Aは、インサート軸方向の表面側に平面部36aが配置され、インサート軸方向の裏面側に傾斜面部36bが配置される。第2拘束面36Bは、インサート軸方向の表面側に傾斜面部36bが配置され、インサート軸方向の裏面側に平面部36aが配置される。
The plurality of constraining
The
第1拘束面36Aは、インサート周方向に沿って複数設けられ、本実施形態ではインサート周方向に等ピッチで4つ設けられる。第2拘束面36Bは、インサート周方向に沿って複数設けられ、本実施形態ではインサート周方向に等ピッチで4つ設けられる。第1拘束面36Aと第2拘束面36Bとは、インサート周方向に交互に配置される。すなわち、本実施形態では4つの第1拘束面36Aが、インサート軸方向から見て、インサート中心軸Aを中心とする中心角90°のピッチで、インサート周方向に配列する。また、4つの第2拘束面36Bが、インサート軸方向から見て、インサート中心軸Aを中心とする中心角90°のピッチで、インサート周方向に配列する。
36 A of 1st restraint surfaces are provided in multiple numbers along the insert circumferential direction, and in this embodiment, are provided four at equal pitches in the insert circumferential direction. A plurality of second restraint surfaces 36B are provided along the insert circumferential direction, and in this embodiment, four are provided at equal pitches in the insert circumferential direction. The first constraining
突部33bは、拘束面36よりもインサート径方向の外側に突出する。本実施形態では、突部33bのインサート径方向の位置が、逃げ面33aのインサート径方向の位置と同じである。突部33bは、外周面33に、拘束面36とインサート周方向に交互に並んで複数設けられる。本実施形態では突部33bが、インサート周方向に等ピッチで8つ設けられる。
The
突部33bは、インサート軸方向に延びる。突部33bのインサート周方向の長さ(幅)は、突部33bのインサート軸方向の中央部から両端部へ向かうに従い大きくなる。すなわち、突部33bのインサート周方向の長さは、インサート軸方向に沿って切刃34に近づくに従い大きくなる。
The
切刃34は、インサート周方向に並ぶ複数の凸曲線刃34aを有する。本実施形態では、複数の凸曲線刃34aがインサート周方向に等ピッチで並び、具体的には、4つの凸曲線刃34aがインサート周方向に配列する。各凸曲線刃34aは、インサート軸方向の表面側に向けて凸となる凸曲線状をなす。凸曲線刃34aのインサート周方向の中央部は、凸曲線刃34aのインサート周方向の両端部よりも、インサート軸方向の表面側に位置する。
The
図11(a)に示すインサート平面視で、各凸曲線刃34aは、インサート中心軸Aを中心とする円弧状をなす。このインサート平面視で、4つの凸曲線刃34aは、インサート中心軸Aを中心とする図示しない1つの仮想円上に位置する。
11(a), each convex
凸曲線刃34aのインサート径方向の内側には、インサート径方向の内側へ向けて、すくい面31bと傾斜面31cとがこの順に配置される。インサート径方向に並ぶ凸曲線刃34a、すくい面31b及び傾斜面31cは、インサート周方向の長さが互いに略同じである。詳しくは、インサート径方向に並ぶ凸曲線刃34a、すくい面31b及び傾斜面31cのうち、凸曲線刃34aのインサート周方向の一方側C1の端部と、すくい面31bのインサート周方向の一方側C1の端部と、傾斜面31cのインサート周方向の一方側C1の端部とは、インサート周方向の位置が互いに略同じである。また、インサート径方向に並ぶ凸曲線刃34a、すくい面31b及び傾斜面31cのうち、凸曲線刃34aのインサート周方向の他方側C2の端部と、すくい面31bのインサート周方向の他方側C2の端部と、傾斜面31cのインサート周方向の他方側C2の端部とは、インサート周方向の位置が互いに略同じである。
A
図10に示すように、本実施形態では、インサート軸方向に隣り合う拘束面36及び凸曲線刃34aのうち、拘束面36のインサート周方向の中心Bと、凸曲線刃34aのインサート周方向の中心Eとは、インサート周方向において互いにずらされている。具体的に、第1拘束面36Aのインサート周方向の中心Bと、凸曲線刃34aのインサート周方向の中心Eとは、インサート周方向において互いにずらされている。また第2拘束面36Bのインサート周方向の中心Bと、凸曲線刃34aのインサート周方向の中心Eとは、インサート周方向において互いにずらされている。
As shown in FIG. 10, in this embodiment, of the restraining
また、インサート周方向に隣り合う一対の拘束面36と、前記一対の拘束面36とインサート軸方向に隣り合う1つの凸曲線刃34aと、に関して、一対の拘束面36間のインサート周方向の中心(つまり突部33bのインサート周方向の中心)Dと、凸曲線刃34aのインサート周方向の中心Eとは、インサート周方向において互いにずらされている。
In addition, with respect to the pair of restraint surfaces 36 adjacent in the insert circumferential direction and the one convex
また本実施形態では、第1拘束面36Aのインサート周方向の他方側C2かつ第2拘束面36Bのインサート周方向の一方側C1に配置される突部33bのインサート周方向の中心Dと、凸曲線刃34aのインサート周方向の一方側C1の端部(一端部)と、のインサート周方向の位置が、互いに略同じである。
なお、上記各インサート周方向の中心B,D,Eは、それぞれ、各インサート周方向の中心を通りインサート軸方向に延びる中心線B,D,E、または単に、各インサート周方向の中心線B,D,Eと言い換えてもよい。
Further, in the present embodiment, the center D in the insert circumferential direction of the
Circumferential centers B, D, and E of the inserts are respectively center lines B, D, and E extending in the axial direction of the inserts passing through the centers of the inserts in the circumferential direction, or simply the center line B of the inserts in the circumferential direction. , D, E.
図12及び図13に示すように、貫通孔35は、切削インサート3をインサート軸方向に貫通する。貫通孔35は、切削インサート3の内部をインサート軸方向に延び、板面31,32の各中央部に開口する。貫通孔35は、インサート中心軸Aを中心とする多段円孔状である。貫通孔35のインサート軸方向の両端部つまり一対の開口部の内径は、貫通孔35のインサート軸方向の中央部の内径よりも大きい。
As shown in FIGS. 12 and 13, the through
〔固定部材〕
図8及び図9に示すように、固定部材4は、例えば、クランプネジ等である。固定部材4は、雄ネジ部を有する。固定部材4は、切削インサート3の貫通孔35に挿入される。固定部材4の雄ネジ部は、インサート取付座21の雌ネジ孔21bの雌ネジ部に螺着される。これにより固定部材4は、切削インサート3をインサート取付座21に固定する。
[Fixing member]
As shown in FIGS. 8 and 9, the fixing
〔切削インサートのインサート取付座への装着姿勢など〕
次に、切削インサート3が固定部材4によりインサート取付座21に固定された状態における装着姿勢、配置等を含む各構成について、説明する。
[Mounting posture of the cutting insert to the insert mounting seat, etc.]
Next, each configuration including the mounting attitude, arrangement, etc. in the state where the cutting
図1~図5に示すように、インサート取付座21に配置された切削インサート3の一対の板面31,32のうち、一方の板面(表面)31は、工具回転方向Tを向き、他方の板面(裏面)32は、反工具回転方向を向く。特に図示しないが、インサート取付座21に配置された切削インサート3のインサート中心軸Aは、工具回転方向Tへ向かうに従い工具軸方向の先端側に向けて延びる(図4参照)。
As shown in FIGS. 1 to 5, of a pair of plate surfaces 31 and 32 of the cutting
図8及び図9に示すように、インサート取付座21の底面21aには、他方の板面32の取付面31aが接触する。インサート取付座21の一対の着座面21c,21dには、拘束面36がそれぞれ接触する。
As shown in FIGS. 8 and 9, the mounting
図4に示すように、切削インサート3がインサート取付座21に装着された状態で、第1拘束面36Aは、工具回転方向Tに平面部36aが配置され、反工具回転方向に傾斜面部36bが配置される。また、第2拘束面36Bは、工具回転方向Tに傾斜面部36bが配置され、反工具回転方向に平面部36aが配置される。
As shown in FIG. 4, when the cutting
図8に示すように、一対の着座面21c,21dのうち、外側着座面21cは、拘束面36の平面部36a及び傾斜面部36bのうち一方と接触し、本実施形態では平面部36aと接触する。詳しくは、外側着座面21cは、複数の第1拘束面36Aのうち、1つの第1拘束面36Aの平面部36aと接触する。
As shown in FIG. 8, of the pair of seating surfaces 21c and 21d, the
図9に示すように、一対の着座面21c,21dのうち、内側着座面21dは、拘束面36の平面部36a及び傾斜面部36bのうち他方と接触し、本実施形態では傾斜面部36bと接触する。詳しくは、内側着座面21dは、複数の第1拘束面36Aのうち、前記1つの第1拘束面36Aとは別の第1拘束面36Aの傾斜面部36bと接触する。
As shown in FIG. 9, of the pair of seating surfaces 21c and 21d, the
図5に示すように、インサート取付座21に配置された切削インサート3の切刃34は、工具本体2から工具軸方向の先端側及び工具径方向の外側に出っ張る。つまり切刃34は、工具本体2の先端面よりも工具軸方向の先端側に突出して配置される部分と、工具本体2の外周面よりも工具径方向の外側に突出して配置される部分と、を有する。
As shown in FIG. 5 , the
具体的に、本実施形態では、切刃34が有する複数の凸曲線刃34aのうち、1つの凸曲線刃34aが、工具本体2から工具軸方向の先端側かつ工具径方向の外側に出っ張る。切削加工時には、切刃34のうち前記1つの凸曲線刃34aが、被削材Wに切り込む。以下では、前記1つの凸曲線刃34aを、所定の凸曲線刃34aと呼ぶ。
Specifically, in the present embodiment, one of the plurality of convex
所定の凸曲線刃34aは、工具軸方向の先端部かつ工具径方向の外端部に配置される。所定の凸曲線刃34aは、そのインサート周方向の一方側C1の端部つまり一端部が、切刃34において最も工具軸方向の先端側に位置する。また、所定の凸曲線刃34aは、そのインサート周方向の他方側C2の端部つまり他端部が、切刃34において最も工具径方向の外側に位置する。
The predetermined convex
また、インサート取付座21に配置された切削インサート3の複数の突部33bのうち、工具軸方向の先端部に配置される1つの突部33b(以下、所定の突部33bと呼ぶ)は、外周面33において最も工具軸方向の先端側に位置する。
すなわち、所定の凸曲線刃34aのインサート周方向の一方側C1の端部(一端部)と、所定の突部33bとは、インサート周方向において略同じ位置に配置される。
Among the plurality of
That is, the end portion (one end portion) of the predetermined convex
〔本実施形態による作用効果〕
本実施形態の刃先交換式ラジアスエンドミル10では、切削加工時に、切削インサート3の切刃34のうち、工具軸方向の先端部かつ工具径方向の外端部に位置する所定の凸曲線刃34a(外側コーナ)が、被削材Wに切り込んでいく。このとき、切削インサート3が切削により受ける力(切削抵抗)は、図5に示すように、工具径方向の内側へ向かう分力F1と、工具軸方向の後端側へ向かう分力F2と、を含む。前記各分力F1,F2の合力F3の向きは、工具中心軸Oに対して傾斜した方向となる。具体的に、この合力F3の向きは、図5に示すように工具回転方向Tからインサート取付座21を正面に見て、所定の凸曲線刃34a(被削材Wの切削部位)から工具径方向の内側へ向かうに従い工具軸方向の後端側に向かう傾斜方向となる。
[Effects of this embodiment]
In the indexable
なお詳しくは、工具回転方向Tからインサート取付座21または切削インサート3のすくい面31b(表面31)を正面に見て、前記合力F3の向きは、被削材Wの切込み量の最上点と切刃34との交点(集中荷重点)Pを通る切刃34の接線Lに対して、直交する方向となる。
More specifically, when viewing the
本実施形態の刃先交換式ラジアスエンドミル10によれば、図6に示すように、外側着座面21cと工具中心軸O(仮想直線O´)との間に形成される第1傾斜角θ1が、内側着座面21dと工具中心軸O(仮想直線O´)との間に形成される第2傾斜角θ2よりも大きくされている。したがって、前記合力F3の向きに対して外側着座面21cが傾斜する角度αと、前記合力F3の向きに対して内側着座面21dが傾斜する角度βとを、互いに近似した値または同一の値とすることができる。
According to the indexable
このため、切削加工時に、切削インサート3が一対の着座面21c,21dによって略均等に支持され、切削インサート3に対してインサート周方向への回転力が作用しにくくされている。したがって、切削インサート3のインサート取付座21への着座安定性が安定して高められる。そして、切削インサート3による加工精度が良好に維持され、かつ切削インサート3の工具寿命も延長する。
Therefore, during cutting, the cutting
なお、切削インサート3の切刃34のうち、工具軸方向の先端部かつ工具径方向の内端部に位置する別の凸曲線刃34a(内側コーナ)を用いて、被削材にランピング加工を施す場合には、工具回転方向Tからインサート取付座21を正面に見て、切削インサート3が切削により受ける図示しない合力の向きが、外側着座面21cが延びる方向に対して、略垂直な方向とされる。
このため、ランピング加工時においても、インサート取付座21が切削インサート3を安定して支持することができ、切削インサート3の着座安定性が向上する。
Of the cutting edges 34 of the cutting
Therefore, even during ramping, the
また本実施形態では、切刃34が複数の凸曲線刃34aを有しており、切削加工時には、工具軸方向の先端部かつ工具径方向の外端部に位置する所定の凸曲線刃34a(外側コーナ)が、被削材Wに切り込んでいく。所定の凸曲線刃34aのインサート周方向の一端部は、工具軸方向の最先端に位置しており、被削材Wの加工面を仕上げ加工する仕上げ刃として機能する。また、所定の凸曲線刃34aのインサート周方向の一端部以外の部分は、被削材Wの加工面に大きく切り込んで切屑生成に主な役割を果たす主切刃として機能する。
上記構成によれば、所定の凸曲線刃34aのインサート周方向の各位置で切刃34を安定して機能させることができる。
In addition, in this embodiment, the
According to the above configuration, the
また本実施形態では、切削インサート3が有する複数の突部33bのうち、工具軸方向の先端部に配置される所定の突部33bは、外周面33において最も工具軸方向の先端側に位置する。
この場合、切刃34のうち工具軸方向の最先端に位置する部分(所定の凸曲線刃34aのインサート周方向の一端部)の工具回転方向Tとは反対側(反工具回転方向)に、所定の突部33bが配置される。すなわち、切削インサート3の工具軸方向の最先端位置での肉厚が確保される。切削インサート3の工具軸方向の最先端位置での強度を高めることができる。
Further, in the present embodiment, of the plurality of
In this case, on the side opposite to the tool rotation direction T (opposite to the tool rotation direction) of the
また本実施形態では、複数の拘束面36がインサート周方向に等ピッチで並び、複数の凸曲線刃34aがインサート周方向に等ピッチで並び、拘束面36のインサート周方向の中心Bと、凸曲線刃34aのインサート周方向の中心Eとが、インサート周方向において互いにずらされており、かつ、インサート周方向に隣り合う一対の拘束面36間の中心(突部33bのインサート周方向の中心)Dと、凸曲線刃34aのインサート周方向の中心Eとが、インサート周方向において互いにずらされている。
本実施形態の刃先交換式ラジアスエンドミル10では、上述したように、外側着座面21cの第1傾斜角θ1と内側着座面21dの第2傾斜角θ2とが互いに異なるため、凸曲線刃34aのインサート周方向の中心Eが、拘束面36のインサート周方向の中心B、及び、インサート周方向に隣り合う一対の拘束面36間の中心Dと、それぞれインサート周方向にずらされることで、切削加工に用いられる凸曲線刃34aを、効果的に機能させることができる。
Further, in the present embodiment, a plurality of restraining
In the indexable
また本実施形態では、外側着座面21cが、拘束面36の平面部36a及び傾斜面部36bのうち一方(本実施形態では平面部36a)と接触し、内側着座面21dが、拘束面36の平面部36a及び傾斜面部36bのうち他方(本実施形態では傾斜面部36b)と接触する。
この場合、外側着座面21cまたは内側着座面21dが平面部36aと接触することにより、インサート取付座21に対して切削インサート3をインサート周方向に容易に位置決めすることができ、かつ、切削加工時に切削インサート3がインサート周方向に回動することが抑制される。
また、外側着座面21cまたは内側着座面21dが傾斜面部36bを押さえることにより、前述の平面部36aと同様の効果が得られ、かつ、切削加工時に切削インサート3が切削抵抗を受けたときに、インサート取付座21に対する切削インサート3の浮き上がりが抑制される。
In this embodiment, the
In this case, the
Further, by pressing the
また本実施形態では、複数の拘束面36が第1拘束面36Aと第2拘束面36Bとを含み、第1拘束面36Aと第2拘束面36Bとは、インサート周方向に交互に配置される。
この場合、前述の作用効果を奏しつつ、切削インサート3を表裏反転対称形状の両面タイプとすることができる。具体的に、切削インサート3を表裏反転させてインサート取付座21に取り付けた場合には、一対の着座面21c,21dが、一対の第2拘束面36Bのうち一方の第2拘束面36Bの平面部36aと、他方の第2拘束面36Bの傾斜面部36bとに接触することで、前述と同様の作用効果が得られる。
Further, in this embodiment, the plurality of restraint surfaces 36 includes a
In this case, the cutting
また本実施形態では、第1傾斜角θ1が、60°以上75°以下である。また第2傾斜角θ2が、15°以上30°以下である。また第1傾斜角θ1と第2傾斜角θ2との差(θ1-θ2)が、30°以上60°以下である。
第1傾斜角θ1が60°以上とされたり、第2傾斜角θ2が30°以下とされたり、差(θ1-θ2)が30°以上とされたりすることで、前記合力F3の向きに対して外側着座面21cが傾斜する角度αと、前記合力F3の向きに対して内側着座面21dが傾斜する角度βとを、より安定して互いに近づけることができる。
また、第1傾斜角θ1が75°以下とされたり、第2傾斜角θ2が15°以上とされたり、差(θ1-θ2)が60°以下とされたりすることで、外側着座面21cの工具中心軸Oに対する傾きが大きくなり過ぎたり、内側着座面21dの工具中心軸Oに対する傾きが小さくなり過ぎたりすることが抑制されて、切削インサート3が一対の着座面21c,21dによって略均等に支持されるという前述の作用効果が、安定して奏功される。
Further, in the present embodiment, the first tilt angle θ1 is 60° or more and 75° or less. Also, the second tilt angle θ2 is 15° or more and 30° or less. Also, the difference (θ1−θ2) between the first tilt angle θ1 and the second tilt angle θ2 is 30° or more and 60° or less.
By setting the first tilt angle θ1 to 60° or more, the second tilt angle θ2 to 30° or less, or the difference (θ1−θ2) to 30° or more, The angle α at which the
Further, by setting the first inclination angle θ1 to 75° or less, the second inclination angle θ2 to 15° or more, or the difference (θ1−θ2) to 60° or less, the
〔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ず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。なお、変形例の図示においては、前述の実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付し、下記では主に異なる点について説明する。
[Other configurations included in the present invention]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and, for example, as described below, changes in configuration can be made without departing from the gist of the present invention. In the drawings of the modification, the same reference numerals are given to the same constituent elements as in the above-described embodiment, and mainly different points will be described below.
前述の実施形態では、外側着座面21cが、内側着座面21dよりも工具回転方向Tに位置する例を挙げたが、これに限らない。
図14は、前述の実施形態で説明した刃先交換式ラジアスエンドミル10の第1変形例の一部(外側着座面21c近傍)を示す側面図であり、図15は、刃先交換式ラジアスエンドミル10の第1変形例の一部(内側着座面21d近傍)を示す下面図である。
In the above-described embodiment, an example was given in which the
FIG. 14 is a side view showing a part (near the
図14及び図15に示す第1変形例では、外側着座面21cが、内側着座面21dよりも工具回転方向Tとは反対側(反工具回転方向)に位置する。
そして、図14に示すように、外側着座面21cは、拘束面36の平面部36a及び傾斜面部36bのうち一方と接触し、この第1変形例では傾斜面部36bと接触する。詳しくは、外側着座面21cは、複数の第1拘束面36Aのうち、1つの第1拘束面36Aの傾斜面部36bと接触する。
In the first modification shown in FIGS. 14 and 15, the
Then, as shown in FIG. 14, the
また図15に示すように、内側着座面21dは、拘束面36の平面部36a及び傾斜面部36bのうち他方と接触し、この第1変形例では平面部36aと接触する。詳しくは、内側着座面21dは、複数の第1拘束面36Aのうち、前記1つの第1拘束面36Aとは別の第1拘束面36Aの平面部36aと接触する。
この第1変形例においても、前述の実施形態と同様の作用効果が得られる。
Further, as shown in FIG. 15, the
Also in this first modified example, the same effect as the above-described embodiment can be obtained.
前述の実施形態では、切削インサート3の拘束面36が、平面部36aと、傾斜面部36bと、を有する例を挙げたが、これに限らない。
図16は、前述の実施形態で説明した刃先交換式ラジアスエンドミル10の第2変形例が備える切削インサート3を示す斜視図であり、図17は、この第2変形例の切削インサート3のインサート中心軸Aに沿う断面図(縦断面図)である。
In the above-described embodiment, an example in which the restraining
FIG. 16 is a perspective view showing the cutting
図16及び図17に示す第2変形例では、切削インサート3の拘束面36が、インサート軸方向に並ぶ一対の傾斜面部36bを有している。一対の傾斜面部36bは、インサート軸方向の表面側に配置される一方の傾斜面部36baと、インサート軸方向の裏面側に配置される他方の傾斜面部36bbと、を有する。一方の傾斜面部36baは、他方の傾斜面部36bbからインサート軸方向に離れるに従い、インサート径方向の外側に向けて延びる。他方の傾斜面部36bbは、一方の傾斜面部36baからインサート軸方向に離れるに従い、インサート径方向の外側に向けて延びる。
In a second modification shown in FIGS. 16 and 17, the restraining
特に図示しないが、この切削インサート3がインサート取付座21に装着された状態において、一方の傾斜面部36baは、工具回転方向Tに配置され、他方の傾斜面部36bbは、工具回転方向Tとは反対側に配置される。
外側着座面21cは、一方の傾斜面部36baと接触し、内側着座面21dは、他方の傾斜面部36bbと接触する。ただしこれに限らず、内側着座面21dが一方の傾斜面部36baと接触し、外側着座面21cが他方の傾斜面部36bbと接触してもよい。
Although not shown, when the cutting
The
この第2変形例では、外側着座面21cまたは内側着座面21dが一方の傾斜面部36baと接触することにより、インサート取付座21に対して切削インサート3をインサート周方向に容易に位置決めすることができ、かつ、切削加工時に切削インサート3がインサート周方向に回動することが抑制される。
また、外側着座面21cまたは内側着座面21dが他方の傾斜面部36bbを押さえることにより、前述の一方の傾斜面部36baと同様の効果が得られ、かつ、切削加工時に切削インサート3が切削抵抗を受けたときに、インサート取付座21に対する切削インサート3の浮き上がりが抑制される。
In this second modification, the cutting
Further, by pressing the other inclined surface portion 36bb with the
前述の実施形態では、切削インサート3が表裏反転対称形状の両面タイプである例を挙げたが、これに限らない。切削インサート3は、非表裏反転対称形状の片面タイプであってもよい。
In the above-described embodiment, an example was given in which the
特に図示しないが、本発明は、前述の実施形態とは勝手の異なる刃先交換式ラジアスエンドミルにも適用可能である。
具体的に、前述の実施形態では、図2に示すように工具軸方向の先端側から工具本体2を見て、工具中心軸Oを中心とする反時計回りの回転方向が工具回転方向Tに相当し、時計回りの回転方向が反工具回転方向に相当する例を挙げたが、これに限らない。すなわち、工具軸方向の先端側から工具本体2を見て、工具中心軸Oを中心とする時計回りの回転方向が工具回転方向Tに相当し、反時計回りの回転方向が反工具回転方向に相当することとしてもよい。この場合、図11(a)のようにインサート軸方向の表面側から切削インサート3を見て、インサート中心軸Aを中心とする反時計回りの回転方向がインサート周方向の一方側C1に相当し、時計回りの回転方向がインサート周方向の他方側C2に相当することとなる。
Although not shown, the present invention can also be applied to indexable radius end mills that are different from the above embodiments.
Specifically, in the above-described embodiment, as shown in FIG. Although an example in which the clockwise rotation direction corresponds to the anti-tool rotation direction has been given, the present invention is not limited to this. That is, when the
本発明は、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態及び変形例等で説明した各構成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、前述した実施形態等によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。 The present invention may combine the configurations described in the above-described embodiments and modifications without departing from the gist of the present invention, and addition, omission, replacement, and other modifications of the configuration are possible. . Moreover, the present invention is not limited by the above-described embodiments and the like, but is limited only by the scope of the claims.
本発明の刃先交換式ラジアスエンドミルによれば、切削インサートのインサート取付座への着座安定性を安定して高めることができる。したがって、産業上の利用可能性を有する。 According to the indexable radius end mill of the present invention, the seating stability of the cutting insert on the insert mounting seat can be stably enhanced. Therefore, it has industrial applicability.
2…工具本体
3…切削インサート
10…刃先交換式ラジアスエンドミル
21…インサート取付座
21c…外側着座面(着座面)
21d…内側着座面(着座面)
31…一方の板面(表面)
32…他方の板面(裏面)
33…外周面
33b…突部
34…切刃
34a…凸曲線刃
36…拘束面
36a…平面部
36b…傾斜面部
36ba…一方の傾斜面部
36bb…他方の傾斜面部
36A…第1拘束面
36B…第2拘束面
A…インサート中心軸
B…拘束面のインサート周方向の中心
D…インサート周方向に隣り合う一対の拘束面間のインサート周方向の中心(突部のインサート周方向の中心)
E…凸曲線刃のインサート周方向の中心
O…工具中心軸
O´…工具中心軸と平行な仮想直線
T…工具回転方向
θ1…第1傾斜角
θ2…第2傾斜角
2
21d... Inner seating surface (sitting surface)
31 ... One plate surface (surface)
32 ... The other plate surface (back surface)
33...
E... Center of convex curve edge in insert circumferential direction O... Tool center axis O'... Imaginary straight line parallel to tool center axis T... Tool rotation direction θ1... First tilt angle θ2... Second tilt angle
Claims (6)
前記工具本体の先端外周部に配置されるインサート取付座に着脱可能に取り付けられる円板状の切削インサートと、を備え、
前記切削インサートは、
インサート中心軸が延びるインサート軸方向において、互いに反対側を向く一対の板面と、
前記インサート中心軸と直交するインサート径方向の外側を向く外周面と、
前記一対の板面のうち、少なくとも前記工具中心軸回りの工具回転方向を向く一方の板面と、前記外周面とが接続される稜線部に配置される切刃と、を有し、
前記外周面は、前記インサート中心軸回りのインサート周方向に並ぶ複数の拘束面を有し、
前記インサート取付座は、前記インサート周方向に互いに間隔をあけて配置され、前記拘束面がそれぞれ接触する一対の着座面を有し、
前記一対の着座面は、
前記工具中心軸と直交する工具径方向の外側へ向かうに従い、前記工具中心軸が延びる工具軸方向の先端側に向けて延びる外側着座面と、
前記外側着座面よりも前記工具径方向の内側に配置され、前記工具径方向の外側へ向かうに従い、前記工具軸方向の後端側に向けて延びる内側着座面と、を有し、
前記工具回転方向から前記インサート取付座を正面に見て、前記外側着座面が前記工具中心軸に対して傾斜する第1傾斜角θ1は、前記内側着座面が前記工具中心軸に対して傾斜する第2傾斜角θ2よりも大きい、
刃先交換式ラジアスエンドミル。 a tool body centered on the tool center axis;
a disc-shaped cutting insert that is detachably attached to an insert mounting seat that is arranged on the outer periphery of the tip of the tool body,
The cutting insert is
a pair of plate surfaces facing opposite to each other in the axial direction of the insert along which the central axis of the insert extends;
an outer peripheral surface facing outward in a radial direction of the insert orthogonal to the center axis of the insert;
At least one of the pair of plate surfaces facing the tool rotation direction around the tool center axis, and a cutting edge arranged on a ridge connected to the outer peripheral surface,
the outer peripheral surface has a plurality of restraining surfaces arranged in the circumferential direction of the insert around the center axis of the insert;
The insert mounting seat has a pair of seating surfaces that are spaced apart from each other in the circumferential direction of the insert and that are in contact with the restraining surfaces,
The pair of seating surfaces are
an outer seating surface extending toward the tip side in the axial direction of the tool along which the central axis of the tool extends toward the outer side in the radial direction of the tool orthogonal to the central axis of the tool;
an inner seating surface arranged inside the tool radial direction of the outer seating surface and extending toward the rear end side in the tool axial direction as it goes outward in the tool radial direction,
A first inclination angle θ1 at which the outer seating surface is inclined with respect to the tool central axis when the insert mounting seat is viewed from the front in the tool rotation direction is such that the inner seating surface is inclined with respect to the tool central axis. greater than the second tilt angle θ2,
Indexable radius end mill.
前記複数の凸曲線刃のうち、前記工具軸方向の先端部かつ前記工具径方向の外端部に配置される所定の前記凸曲線刃は、前記インサート周方向の一端部が、前記切刃において最も前記工具軸方向の先端側に位置する、
請求項1に記載の刃先交換式ラジアスエンドミル。 The cutting edge has a plurality of convex curved edges arranged in the circumferential direction of the insert,
Among the plurality of convex curved blades, the predetermined convex curved blade disposed at the tip in the tool axial direction and the outer end in the tool radial direction has one end in the insert circumferential direction that is located at the cutting edge. positioned closest to the tip side in the axial direction of the tool,
The indexable radius end mill according to claim 1.
前記突部は、前記外周面に、前記拘束面と前記インサート周方向に交互に並んで複数設けられ、
前記複数の突部のうち、前記工具軸方向の先端部に配置される所定の前記突部は、前記外周面において最も前記工具軸方向の先端側に位置する、
請求項1または2に記載の刃先交換式ラジアスエンドミル。 the outer peripheral surface has a projection disposed between the restraining surfaces adjacent to each other in the insert circumferential direction and protruding outward in the insert radial direction from the restraining surfaces;
a plurality of the protrusions are provided on the outer peripheral surface so as to be alternately arranged in the restraining surface and the insert circumferential direction;
Among the plurality of protrusions, a predetermined protrusion disposed at a tip in the tool axial direction is positioned closest to the tip in the tool axial direction on the outer peripheral surface,
The indexable radius end mill according to claim 1 or 2.
前記切刃は、前記インサート周方向に等ピッチで並ぶ複数の凸曲線刃を有し、
前記拘束面の前記インサート周方向の中心と、前記凸曲線刃の前記インサート周方向の中心とが、前記インサート周方向において互いにずらされており、かつ、
前記インサート周方向に隣り合う一対の前記拘束面間の中心と、前記凸曲線刃の前記インサート周方向の中心とが、前記インサート周方向において互いにずらされている、
請求項1から3のいずれか1項に記載の刃先交換式ラジアスエンドミル。 The plurality of restraint surfaces are arranged at equal pitches in the circumferential direction of the insert,
The cutting edge has a plurality of convex curved edges arranged at equal pitches in the circumferential direction of the insert,
the center of the restraint surface in the circumferential direction of the insert and the center of the convex curve cutting edge in the circumferential direction of the insert are displaced from each other in the circumferential direction of the insert, and
The center between the pair of restraining surfaces adjacent in the insert circumferential direction and the center of the convex curve cutting edge in the insert circumferential direction are displaced from each other in the insert circumferential direction,
The indexable radius end mill according to any one of claims 1 to 3.
前記インサート中心軸と平行な平面部と、
前記平面部と前記インサート軸方向に並んで配置され、前記平面部から前記インサート軸方向に離れるに従い前記インサート径方向の外側に向けて延びる傾斜面部と、を有し、
前記外側着座面は、前記平面部及び前記傾斜面部のうち一方と接触し、
前記内側着座面は、前記平面部及び前記傾斜面部のうち他方と接触する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の刃先交換式ラジアスエンドミル。 The constraining surface is
a plane portion parallel to the center axis of the insert;
an inclined surface portion arranged side by side with the flat surface portion in the axial direction of the insert and extending outward in the radial direction of the insert as it separates from the flat surface portion in the axial direction of the insert;
the outer seating surface contacts one of the planar portion and the inclined surface portion;
the inner seating surface contacts the other of the flat portion and the inclined surface portion;
The indexable radius end mill according to any one of claims 1 to 4.
前記工具回転方向に前記平面部が配置され、前記工具回転方向とは反対側に前記傾斜面部が配置される第1拘束面と、
前記工具回転方向に前記傾斜面部が配置され、前記工具回転方向とは反対側に前記平面部が配置される第2拘束面と、を含み、
前記第1拘束面と前記第2拘束面とが、前記インサート周方向に交互に配置される、
請求項5に記載の刃先交換式ラジアスエンドミル。 The plurality of constraining surfaces are
a first constraining surface in which the flat portion is arranged in the tool rotation direction and the inclined surface portion is arranged on the side opposite to the tool rotation direction;
a second constraining surface on which the inclined surface portion is arranged in the tool rotation direction and the flat surface portion is arranged on the opposite side to the tool rotation direction;
The first constraining surface and the second constraining surface are alternately arranged in the circumferential direction of the insert,
The indexable radius end mill according to claim 5.
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