JP3676594B2

JP3676594B2 - Slow away tip, rotary cutting tool, and mold forming method

Info

Publication number: JP3676594B2
Application number: JP31746398A
Authority: JP
Inventors: 武司松岡; 弘章林崎; 清秋柴田
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-11-09
Filing date: 1998-11-09
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2018-11-09
Also published as: JP2000141123A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スローアウェイチップならびに回転切削工具、および金型形成方法に関し、さらに詳しくは、切削対象に平面部とこの平面部に対して所定の角度を有する立壁部を連続して形成するように切削加工するために回転切削工具に含まれるチップボデーに着脱可能に取付けられるスローアウェイチップならびに回転切削工具、および、ブロック状の素型材を回転切削工具により切削加工することにより金型を形成する方法に関するものである。
【０００２】
切削対象の表面に平面削り等の切削加工を行う場合には、一般に、回転切削工具が用いられる。これらの回転切削工具は、ボデーと切れ刃が一体に形成されたものや、切れ刃が形成されたチップを溶接或はろう付け等によってチップボデーに固定したものの他、切れ刃が形成されたスローアウェイチップをボルトやくさび機構等によってチップボデーに対して着脱可能に取付けられるものがある。一般にスローアウェイチップは、すくい面が略三角形や四角形に形成された板状のものであることが多い。これらの回転切削工具のチップ或はスローアウェイチップ（以下、チップと総称する）の切れ刃は、チップのすくい面と逃げ面との稜線の少なくとも一辺に、その辺のほぼ全長にわたるように直線状に形成されている。
【０００３】
図１４〜図１７は従来の回転切削工具の一例を示したものである。図１４に示された回転切削工具ＴＪ１は、チップ４１に形成された切れ刃４２が切削対象Ｗの表面に対して所定の切り込み角θ５を有するように設けられており、回転軸線ＣをＸおよびＹ方向に平行に移動するようにして切削対象Ｗの表面を全面にわたって平面切削する。このような回転切削工具ＴＪ１では、チップ４１の辺に切れ刃４２がほぼ直線状に形成されているために切削負荷が大きく、切削負荷が回転軸線の径方向に加わって所謂横振れが発生するので切込量Ｚｐを比較的大きくとることができず、また、チップ４１の旋回径φｄ１よりもチップボデーＢＪ１の外径φｄ２が大きい所謂フルバックと呼ばれる形式のものが使用される。したがって、このような回転切削工具ＴＪ１では、切削対象Ｗに平面切削を行って平面部Ｗｈを形成するのみで、平面部Ｗｈに対して所定の角度を有する立壁部Ｗｖを形成することはない。
【０００４】
一方、図１５に示された回転切削工具ＴＪ２は、チップ４６に形成された切れ刃４７が切削対象の表面に対して平行となるように、そして、チップ４６がチップボデーＢＪ２の外周から回転軸線Ｃに関して径方向に突出するように設けられたもので、切削対象Ｗを切削加工する際には、回転軸線Ｃがその軸方向（Ｚ方向）に移動される。このような回転切削工具ＴＪ２では、切削負荷が回転軸線方向に加わることにより、図１４に示した回転切削工具等とは異なって、横振れが発生することがないために切込量Ｚｐを大きく設定することができる。また、切込量Ｚｐを小さく設定することにより、Ｚ方向とＸまたはＹのいずれかの方向のとの複合した斜めの方向に平行移動することも可能ではある。しかしながら、この回転切削工具ＴＪ２では、切れ刃４７が切削対象Ｗに対して平行に配置されていることにより回転切削工具ＴＪ２の回転軸線Ｃを単にＸおよびＹ方向に平行移動させることができないために、切削対象Ｗを平面切削することができず、立壁部Ｗｖを形成することしかできない。
【０００５】
また、特開平４−６３６１３号公報に開示されているように、多角形平板状をなし、平板の厚さ方向に対向する上下面の稜辺部のうち、少なくともいずれか一の稜辺部に主切刃が形成されると共に、上記上下面の周囲に配置される側面に、上記主切刃に達するすくい面が形成されてなるスローアウェイチップにおいて、上記すくい面を、互いの交差稜線が上記主切刃に達する凸稜線を描くように交差する複数の構成面によって多段面状に形成し、これら各構成面と、上記主切刃に連なる上記上下面のいずれか一方との交差角を互いに異なる角度に設定したことを特徴とするスローアウェイチップが知られている。このスローアウェイチップにおける作用にあっては、「工具先端側に位置する構成面から工具基端側に位置する構成面に向かうに従って、すくい面の軸方向すくい角が段階的に大きくなる。また、これら構成面の上面または下面との交差角が互いに異なる角度とされているので、上記すくい面の軸方向すくい角が工具先端側から基端側に向かうに従って段階的に変化する。このため、例えば、すくい面を構成する構成面のうち、工具先端側に位置する構成面側の上記交差角を工具基端側の構成面の交差角よりも小さくすれば、主切刃の径方向すくい角が工具先端側で大きくなって切れ味が向上し、同時に工具基端側ではすくい角が大きくなって刃先硬度が向上する。逆に、工具先端側の構成面の交差角を大きくすれば、主切刃の工具先端側の刃先角が大きくなって刃先強度が向上し、同時に工具基端側の径方向すくい角が大きくなって切れ味が向上する。上記各構成面の上面または下面に対する交差角を適宜変化させることにより、チップの主切刃の必要な部分の強度を確保しつつ、すくい面の径方向すくい角および軸方向すくい角を部分的に大きくして、主切刃全体での切削抵抗を減少させることができる。」等と記載されている。
【０００６】
さらに、図１６および図１７に示された回転切削工具ＴＪ３は、チップ５１のすくい面５３がほぼ円形状に形成された板状のもので、切れ刃５２がチップの全周にわたって形成されており、チップボデーＢの外周から回転軸線Ｃに関して径方向に突出するように、通常はスローアウェイチップとしてくさび機構等によってチップボデーＢに着脱可能に取付けられるものである。そして、切削対象Ｗを切削加工する際には、回転軸線ＣをＸ，Ｙ方向に平行およびその軸方向（Ｚ方向）に移動させて、切削対象Ｗに平面部Ｗｈとこの平面部Ｗｈに対して所定の角度を有する立壁部Ｗｖとを連続して形成するように切削加工することができる。すくい面５３がほぼ円形状に形成されたチップ５１は、切削加工時に全周にわたって形成された切り刃５２のうちの最大で４分の１が使用されるにとどまるために切削負荷が少なく、またチップボデーＢに対して切れ刃５２の位相（切削対象Ｗに接するチップ５２の位置）を変更させるように取付けることによって切れ味を保つことができる。
【０００７】
そして、これらのように構成された回転切削工具を用いて、切削対象となるブロック状の素型材Ｗを切削加工して平面部Ｗｈとこれに連続する立壁部Ｗｖにより構成される凹凸形状を有する製品を成形するための金型を形成する場合には、図９に参照されるように、型彫盤Ｍに回転切削工具Ｔを取付け、型彫盤Ｍに素型材Ｗを固定し、素型材Ｗと回転切削工具Ｔを相対的に所定の方向に移動させる。図１６および図１７に示した回転切削工具ＴＢ３を型彫盤Ｍに取付けた場合には、図１０および図１１に参照されるように、Ｚ方向に関して同じ位置（Ｚｐ１）で回転切削工具ＴＢ３の回転軸線Ｃを素型材Ｗに対してＸおよびＹ方向に平行移動させ、次いで、Ｚ方向に関して順次同じ位置（Ｚｐ２，Ｚｐ３，・・・・・Ｚｐｎ）で回転切削工具ＴＢ３の回転軸線Ｃを素型材Ｗに対してＸおよびＹ方向に平行移動させ（以下、この切削加工方法を「等高線切削加工方法」という）、最終荒取り形状Ｆまで切削加工する。型彫盤Ｍは、固定された素型材Ｗの外形面を基準面として、回転切削工具Ｔが基準面からどれだけ進んだかを基に所定形状に形成するよう制御される。素型材Ｗは、型彫盤の形成精度や回転切削工具の位置精度、切削加工された面の面粗度、素型材の歪量等に基づいて決定された残り代を最終仕上げ形状に加味した最終荒取り形状Ｆまで、複数設けられたチップ４１，４６，５１の切れ刃によって切削加工された後に、仕上げ切削や放電加工によって製品を成形し得る最終仕上げ形状に仕上げられることにより金型が形成される。
【０００８】
ところで、素型材は、加熱することにより金属等の材料を溶融化し、鋳型に鋳込んで冷却して凝固させることによりブロック状の塊とするのが一般的であるが、凝固する際の冷却速度の差から素型材の内部に残留応力が発生する。この残留応力が発生した状態の素型材の内部を切削加工することにより金型を形成すると、素型材は、内部が切削されて残留応力が解放されることにより基準面となる外形が変形する（図６を参照）。そのため、金型を形成する場合には、素型材に仮の基準面を形成し（図５を参照）、ブロック状の素型材の残留応力を除去し得るように最終荒取り形状に残り代を加えた形状まで素型材の内部を荒取り加工し（図６を参照）、この残留応力が除去された素型材の外形に基準面を新たに形成するよう加工し（図７を参照）、その後、最終荒取り形状まで素型材の内部を荒取り加工する（図８を参照）ことが従来から行われていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平４−６３６１３号公報に開示されたスローアウェイチップにあっては、主切り刃の必要な部分の刃先強度を確保してその欠損を防止しつつ、主切刃の切れ味を向上させると共に、切屑の排出性を向上させて切削抵抗の軽減を図ることができるというものであって、図１４や図１５に示した回転切削工具ＴＪ１，ＴＪ２と同様に、切削対象Ｗに平面部Ｗｈとこの平面部Ｗｈに対して所定の角度を有する立壁部Ｗｖとを連続して形成するように切削加工することはできないものであった。
【００１０】
また、図１６および図１７に示した回転切削工具ＴＪ３にあっては、切削対象Ｗに平面部Ｗｈを形成するように切削加工する場合には、図１４に示したチップ４１の切れ刃４２がその辺の全長にわたって直線状に形成されたような他の従来の回転切削工具と比較して切削負荷が少ない。しかしながら、回転切削工具ＴＪ３は、図１６に示すように、平面部Ｗｈを形成する場合におけるチップ５１の切れ刃５２の切削対象Ｗに接触する長さＪｈに比べて、図１７に示すように、立壁部Ｗｖを形成する場合における切れ刃５２の切削対象Ｗに接触する長さＪｖが長くなり、これに伴って切削抵抗も増大する。そのため、平面部Ｗｈを形成する場合の回転切削工具ＴＪ３の回転軸線Ｃ回りの回転駆動速度を立壁部Ｗｖを形成する場合に合わせて低く設定しなければならず、切削速度等の効率を向上させることができないという問題があった。また、立壁部Ｗｖを形成する場合に切れ刃５２の接触する長さＪｖが長くなることに伴って被接触対象Ｗの切り屑の幅も広くなる。そのために切り屑が設定通りにカールすることが困難となり排出性が低下することとなる。切り屑の排出性が低下すると、チップ５１と切削対象Ｗとの間に切り屑が介在し、回転切削工具ＴＪ３の回転駆動負荷が大きくなって振動が生じたり、切削対象Ｗの切削表面の品質が低下するという問題があった。
【００１１】
さらに、複数のチップ５１が設けられた回転切削工具ＴＪ３を回転軸線Ｃ回りに回転させて立壁部Ｗｖを形成する場合には、各チップ５１の切れ刃５２によって断続的に切削加工することにより、回転切削工具を支持しているアーバが撓む傾向にある。そして、図１８および図１９に示すように、切削対象Ｗに接触するチップ５１の数は、回転切削工具ＴＪ３の回転軸線Ｃ回りの回転位相によって異なり、したがって切削負荷も異なることになる。すなわち、切削対象Ｗに接触するチップ５１の数が多い場合には切削負荷も瞬間的に大きくなり、また、切削対象Ｗに接触するチップ５１の数が少ない場合には切削負荷も瞬間的に減少する。このように切削負荷の瞬間的な変化も、回転切削工具ＴＪ３が取付けられているアーバＡ等（図９を参照）を撓ませる原因となる。
このようにしてアーバＡが撓むと、その反力も加わってチップ５１の切れ刃５２の切削対象Ｗに対する切り込み量が大きく変化し、切削対象Ｗの切削表面に切れ刃の食い込み形状が発生して面粗度が悪化したり、チップ５１の切れ刃５２に欠損が生じる等の問題があった。
【００１２】
そして、回転切削工具を用いてブロック状の素型材から金型を形成する際に、上述したように瞬間的に切削抵抗が変化することによって面粗度が悪化する場合には、加味する残り代の量を多く設定しなければならず、最終仕上げ形状や最終荒取り形状のような形成しようとする形状と、この形状に残り代を加味した形状との差が大きいために金型を形成するための手間がかかり、効率が悪いという問題があった。
【００１３】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で切削対象を切削加工して平面部を形成する場合と立壁部を形成する場合の切削負荷が大きく変化しないようにすることができ、もって、切削効率の向上を図ることができるスローアウェイチップならびに回転切削工具を提供することを目的とする。
また、本発明は、金型の形成しようとする形状に加味する残り代を小さく設定することができ、もって、効率よく金型を形成することができる金型形成方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るスローアウェイチップは、上記目的を達成するため、回転切削工具に含まれるチップボデーに対して着脱可能に取付けられ、チップボデーを回転軸線回りに回転駆動すると共に回転軸線を平行移動させることにより、切削対象に平面部とこの平面部に対して所定の角度を有する立壁部とを連続して形成することが可能なように切削加工するスローアウェイチップであって、所定の長さを有する第１切れ刃と、回転軸線に関して第１切れ刃の径方向外側に第１切れ刃と連続するように配置され、第１切れ刃の長さよりも小さい曲率半径を有するように形成された第２切れ刃と、チップボデーに取付けられた際に、前記第１切れ刃に所定の切込み角が形成されると共に、前記第２切れ刃がチップボデーの外周から突出するように、チップボデーの支持面と衝合する側面と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の請求項２に係るスローアウェイチップは、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明において、前記第１切れ刃と第２切れ刃とをすくい面の複数辺に形成することを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の請求項３に係るスローアウェイチップは、請求項１または２に記載の発明において、回転切削工具が取付けられたアーバの撓みを防止する押え部を、回転軸線に関して第１切れ刃の径方向内側に連続して配置したことを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の請求項４に係る回転切削工具は、上記目的を達成するため、回転軸線回りに回転駆動されると共に、回転軸線を平行移動させることにより、切削対象に平面部とこの平面部に対して所定の角度を有する立壁部とを連続して形成することが可能なように切削加工する回転切削工具であって、チップボデーに、所定の長さおよび切込み角を有する第１切れ刃と、回転軸線に関して第１切れ刃の径方向外側に第１切れ刃と連続するように配置され、第１切れ刃の長さよりも小さい曲率半径を有すると共にその外周から突出するように形成された第２切れ刃と、回転軸線に関して第１切れ刃の径方向内側に連続して配置され、回転切削工具が取付けられたアーバの撓みを防止する押え部と、を一体に形成したことを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の請求項５に係る金型形成方法は、上記目的を達成するため、回転切削工具によりブロック状の素型材を平面部とこの平面部に対して連続し所定の角度を有する立壁部とにより構成された荒取り形状まで荒取り加工する金型形成方法であって、所定の長さおよび切込み角を有する第１切れ刃と、回転軸線に関して第１切れ刃の径方向外側に第１切れ刃と連続するように配置され、第１切れ刃の長さよりも小さい曲率半径を有すると共にその外周に突出するように形成された第２切れ刃と、回転軸線に関して第１切れ刃の径方向内側に連続して配置され、回転切削工具が取付けられたアーバの撓みを防止する押え部と、を有する回転切削工具を用意し、該回転切削工具を回転軸線回りに回転駆動しながら素型材に対して所定の切込量を有する状態でその回転軸線を平行に移動させ、切削抵抗により回転切削工具に横振れが発生した場合に、前記押さえ部を前記素型材の平面部に接触させることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の請求項１に係るスローアウェイチップでは、チップボデーの支持面と衝合する側面により、第１切れ刃が所定の切込み角を形成し、少なくとも第１切れ刃の外側に連続して配置された第２切れ刃がチップボデーの外周から突出するように、チップボデーに取付けらる。回転切削工具を回転軸回りに回転駆動させた状態で、所定の切り込み量で回転軸線を平行移動させて切削対象に平面部とこの平面部に対して所定の角度を有する立壁部とを連続して形成する。第１切れ刃が所定の切り込み角を形成し、これに連続して外側に形成された第２切れ刃が曲率半径を有していることにより、切削対象に平面部を形成する場合と、この平面部に対して所定の角度を有する立壁部を連続して形成する場合とにおける切れ刃の切削対象に対する接触する長さ、およびこれに基づく切削抵抗が両場合で大きく変わることがなく、したがって、平面部を形成する場合の回転切削工具の回転軸線回りの回転駆動速度を、立壁部を形成する場合に合わせて低く設定する必要がない。
【００２０】
本発明の請求項２に係るスローアウェイチップでは、請求項１に記載の発明において、第１切れ刃と第２切れ刃とをすくい面の複数辺に形成することにより、一辺の第１および／または第２切れ刃の切削能力が低下した場合には、スローアウェイチップを新たなものに交換することなく、異なる辺の第１および第２切れ刃によって切削対象を切削加工するように向きを変えて取付ける。
【００２１】
本発明の請求項３に係るスローアウェイチップでは、請求項１または２に記載の発明において、押え部を回転軸線に関して第１切れ刃の径方向内側に連続して配置したことにより、回転切削工具が取付けられたアーバの撓みを防止する。
【００２２】
本発明の請求項４に係る回転切削工具では、チップボデーに、所定の長さおよび切込み角を有する第１切れ刃と、回転軸線に関して第１切れ刃の径方向外側に第１切れ刃と連続するように配置され、第１切れ刃の長さよりも小さい曲率半径を有すると共にその外周から突出するように形成された第２切れ刃と、回転軸線に関して第１切れ刃の径方向内側に連続して配置され、回転切削工具が取付けられたアーバの撓みを防止する押え部と、を一体に形成したことにより、回転切削工具を回転軸回りに回転駆動させた状態で、所定の切り込み量で回転軸線を平行移動させて切削対象に平面部とこの平面部に対して所定の角度を有する立壁部とを連続して形成する際に、切削対象に平面部を形成する場合と、この平面部に対して所定の角度を有する立壁部を連続して形成する場合とにおける切れ刃の切削対象に対する接触する長さ、およびこれに基づく切削抵抗が両場合で大きく変わることがなく、したがって、平面部を形成する場合の回転切削工具の回転軸線回りの回転駆動速度を、立壁部を形成する場合に合わせて低く設定する必要がない。そして、立ち壁部を形成する際に、切削抵抗の変化によって回転切削工具が取付けられたアーバが撓むのを、押さえ部が切削対象の表面に接触することにより、アーバの撓みを防止して切削対象の表面に傷が付くのを阻止する。
【００２３】
本発明の請求項５に係る金型形成方法では、回転切削工具を回転軸回りに回転駆動させた状態で、所定の切り込み量で回転軸線を平行移動させて、回転切削工具によりブロック状の素型材を平面部とこの平面部に対して連続し所定の角度を有する立壁部とにより構成された荒取り形状まで荒取り加工する。第１切れ刃が所定の切り込み角を形成し、これに連続して外側に形成された第２切れ刃が曲率半径を有していることにより、切削対象に平面部を形成する場合と、この平面部に対して所定の角度を有する立壁部を連続して形成する場合とにおける切れ刃の切削対象に対する接触する長さ、およびこれに基づく切削抵抗が両場合で大きく変わることがない。また、第１切れ刃と連続する押え部備えて切削抵抗により回転切削工具に横振れが発生した場合に、前記押さえ部を前記素型材の平面部に接触させることにより、
切削対象に立壁部を形成する際に切削抵抗を受けて回転切削工具を支持するアーバが撓む傾向にあるが、押え部が切削対象の表面を押えてアーバの撓みを防止するため、回転工具を支持するアーバの撓みや切削対象の表面の傷付きが防止される。このため、回転切削工具を支持するアーバが撓むことによる面粗度の悪化が抑止される。したがって、形成しようとする形状に加味する残り代を大きく設定する必要がない。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明のスローアウェイチップの実施の一形態を、主に図１〜図３に基づいて詳細に説明する。図において同一符号は同一部分または相当部分とする。
本発明のスローアウェイチップ１は、概略、回転切削工具Ｔに含まれるチップボデーＢに対して着脱可能に取付けられ、チップボデーＢを回転軸線Ｃ回りに回転駆動すると共に回転軸線Ｃを平行移動させることにより、切削対象Ｗに平面部Ｗｈとこの平面部Ｗｈに対して所定の角度を有する立壁部Ｗｖとを連続して形成することが可能なように切削加工するスローアウェイチップ１であって、所定の長さを有する第１切れ刃１１と、回転軸線Ｃに関して第１切れ刃１１の径方向外側に第１切れ刃１１と連続するように配置され、第１切れ刃１１の長さＬ１よりも小さい曲率半径Ｒ１を有するように形成された第２切れ刃１２と、チップボデーＢに取付けられた際に前記第１切れ刃１１に所定の切込み角θ３が形成されると共に、第２切れ刃１２がチップボデーＢの外周から突出するように、チップボデーＢの支持面３４，３５と衝合する側面１４，１５と、を備えたものである。
【００２５】
チップボデーＢは、型彫盤ＭのアーバまたはコレットＡ（図９を参照）に取付けられて回転切削工具Ｔを構成し、回転軸線Ｃ回りに回転駆動されながら所定の切込み量で回転軸線Ｃが切削対象Ｗと相対的に平行移動される。チップボデーＢには、スローアウェイチップ１によって切削対象Ｗを切削加工する際に、各スローアウェイチップ１と切削対象Ｗとの間にクーラントを供給するための通路３２がチップポケット３３に開口するように設けられている。チップボデーＢには、スローアウェイチップ１を支持するための支持面３４，３５が周方向に等間隔で複数（図３に示した実施の形態では５箇所）配置形成されており、図２および図３に示すように、各スローアウェイチップ１をそれぞれ取付け固定するための手段としてのくさび機構３０が設けられている。チップボデーＢに対してスローアウェチップ１を取付け固定するための手段は、くさび機構３０に限定されることなく、例えば図１中の鎖線で示されているように、スローアウェチップ１の略中央に孔３１を形成し、この孔３１にビス等の締結部材（図示は省略する）を挿通して締めつけることによってスローアウェチップ１をチップボデーＢに取付け固定する等、他の取付け固定手段を採用することもできる。
【００２６】
図１に示すように、スローアウェイチップ１は、超硬合金等の公知の素材を平板状に形成したもので、厚さ方向に対向する面のうちのチップボデーＢの回転駆動される方向前方に配置される側の面がすくい面１０を構成する。すくい面１０は、この実施の形態の場合、略四角または八角形等、多角形となるように形成されている。また、スローアウェイチップ１の第１および第２切れ刃１１，１２が形成された辺の側面１６，１７は、すくい面１０に対して鋭角となるように所定の角度で傾斜するよう形成されており、逃げ面を構成している。すなわち、すくい面１０と逃げ面１６，１７との間の稜線第１切れ刃１１が形成されると共に、この第１切れ刃１１の、チップボデーＢに取付けられたときにその回転軸線Ｃに関して径方向外側に配置される側に連続して第２切れ刃１２が形成されている。
【００２７】
スローアウェイチップ１の第２切れ刃１２と対角線上に位置する角部１３をはさんで隣接する２つの側面１４，１５は、チップボデーＢの支持面３４，３５と衝合するよう形成されている。側面１４，１５が支持面３４，３５と衝合されることにより、スローアウェイチップ１は、第１切れ刃１１が回転軸線Ｃに直交する面に対して所定の切り込み角θ３を形成すると共に、すくい面が所定のアキシャルレーキθ１およびラジアルレーキθ４を形成する等、設定された所定の姿勢に位置決めされ、この状態でくさび機構３０によって取付け固定される。また、スローアウェイチップ１の回転軸線Ｃの径方向の長さ（幅）は、チップボデーＢに位置決め固定された際に、少なくとも第２切れ刃１２がチップボデーＢの径方向外側に突出するよう設定されている。
【００２８】
この実施の形態の場合、第１切れ刃１１の、チップボデーＢに取付けられたときにその回転軸線Ｃに関して径方向内側に配置される部分には、わずかな曲率半径を有するコーナ１８を介して連続し、回転軸線Ｃに直交する面に対して所定の切り込み角を有するように、長さＬ２を有する副切れ刃１９が形成されている。副切れ刃１９は、回転軸線Ｃに直交する面に対して所定の切り込み角を有していることにより、その径方向内側端と切削対象Ｗの表面との間にわずかな間隔Ｌ３が形成される。この場合にあっては、図４に示すように、回転切削工具Ｔを公転させながらＺ方向に移動させることによって、金型を形成するだけでなく、例えば回転切削工具の旋回径Ｄｔ以上の径Ｄｗを有するの孔Ｗｈを形成するような所謂ヘリカル加工を行うこともできる。
【００２９】
さらに、この実施の形態では、スローアウェイチップ１の第２切れ刃から連続する側辺２０は、切削対象Ｗに形成する立壁部Ｗｖと干渉しないように、回転軸線Ｃに関して径方向内側にわずかに傾斜するよう形成されており、この側辺２０の端部とスローアウェイチップ１の最大旋回径を形成する径方向最外側との間にはわずかな間隔Ｌ４が形成されている。
【００３０】
なお、本発明におけるスローアウェイチップ１は、すくい面１０の一辺にのみ第１切れ刃１１を形成することに限定されることなく、各辺に所定の長さＬ１および切込み角θ３を有するように第１切れ刃１１を形成することができ、これと同様に、コーナ１８を介して副切れ刃１９を各辺にそれぞれ形成することもできる。この場合にあっては、副切れ刃１９のにげ面を構成する側面２４が側面１４と同様にチップボデーＢの支持面３４と衝合される衝合面として機能し得るように形成されていることが望ましい。このように構成することにより、一辺の第１および／または第２切れ刃１１，１２の切削能力が低下した場合には、スローアウェイチップ１を新たなものに交換することなく、異なる辺の第１および第２切れ刃１１，１２によって切削対象Ｗを切削加工するように向きを変えて取付けることができる。
【００３１】
また、本発明では、平面部Ｗｈおよび立壁部Ｗｖは、それぞれ、主に第１および第２切れ刃１１，１２によって切削加工されるため、素型材Ｗの切り屑がカールしやすい幅に形成するように、すなわち、切り屑の排出性を向上させることができるように、第１切れ刃の長さＬ１および第２切れ刃の曲率半径Ｒ１を任意に設定することができる。
さらに、本発明のスローアウェイチップ１は、上述した実施の形態に限定されることなく、例えばすくい面１０の形状が三角形または六角形等、四角形または八角形以外の多角形となるように成形することもできる。
【００３２】
図１８，１９に示したように、回転位相によって切削対象の立ち壁部を切削加工するチップ５１の数が異なる回転切削工具によって断続的に切削加工して立ち壁部を形成する場合に、切削抵抗の違いによってアーバＡが撓む傾向にあるが、本発明のスローアウェイチップ１は、副切れ刃１９を形成することで、アーバＡの撓みを抑制する効果があり、後述するように押え部として機能する。この場合においては、副切れ刃１９の径方向内側端と切削対象Ｗの表面との間に形成される間隔Ｌ３を極力小さくすることが望ましい。
【００３３】
上述した実施の形態においては、チップボデーＢに着脱可能に取付けられるスローアウェイチップ１の場合によって説明してきたが、本発明はこの実施の形態に限定されることなく、以上に説明したように第１および第２切れ刃１１，１２等が形成されたチップを溶接或はろう付け等によってチップボデーＢに固定し、あるいは、以上に説明したように形成された第１および第２切れ刃１１，１２等をチップボデーＢに一体に形成した所謂ソリッドタイプの回転切削工具とすることもできる（図示は省略する）。
【００３４】
次に、本発明の金型形成方法の実施の一形態を、上述したように構成されたスローアウェイチップ１をチップボデーＢに取付けてなる回転切削工具Ｔを用いた場合によって詳細に説明する。
本発明の金型形成方法は、概略、切削対象であるブロック状の素型材Ｗを回転切削工具Ｔにより平面部Ｗｈとこの平面部Ｗｈに対して連続し所定の角度を有する立壁部Ｗｖとにより構成された荒取り加工する金型形成方法であって、所定の長さＬ１および切込み角θ３を有する第１切れ刃１１と、回転軸線Ｃに関して第１切れ刃１１の径方向外側に第１切れ刃１１と連続するように配置され、第１切れ刃１１の長さＬ３よりも小さい曲率半径Ｒ１を有すると共にその外周に突出するように形成された第２切れ刃１２と、回転軸線Ｃに関して第１切れ刃１１の径方向内側に連続して配置され、回転切削工具Ｔが取付けられたアーバＡの撓みを防止する押え部１９と、を有する回転切削工具を用意し、この回転切削工具Ｔを回転軸線Ｃ回りに回転駆動しながら、素型材Ｗに対してＺ方向に所定の切込量を有する状態でその回転軸線ＣをＸ，Ｙ方向に平行に移動させ、切削抵抗により回転切削工具Ｔに横振れが発生した場合に、押さえ部１９を素型材Ｗの平面部Ｗｈに接触させるものである。
【００３５】
図９に示すように、型彫盤Ｍは、アーバまたはコレットＡに回転切削工具Ｔが取付けられると共に、切削対象となる素型材Ｗが支持されており、回転切削工具Ｔと素型材Ｗとが相対的に移動可能となっている。この実施の形態では図１０および図１１に示すように、回転切削工具Ｔは、素型材Ｗの表面を所定の切込み量だけ切削加工するように回転駆動されながらＺ方向に前進され、このＺ方向の位置上でＸおよびＹ方向に回転軸線Ｃを往復して平行移動させるように加工経路Ｐが制御される。上述したように、回転切削工具Ｔが副切れ刃１９を有する場合には、回転切削工具Ｔを回転駆動しながら素型材Ｗの表面に対して所定の切り込み量までＺ方向に移動させて切削加工を開始させることもできる。
【００３６】
金型を形成する際には、最初に素型材Ｗの表面を切削して、図５に示すように、素型材Ｗの各外形面を仮基準面ＳＦ１となるように形成する。次いで、図１０および図１１に示すように、回転工具Ｔを回転起動しながら、その回転軸線Ｃを最終荒取り形状Ｆに応じてＸおよびＹ方向に位置Ｚｐ１上で往復平行移動させる。そして、位置Ｚｐ１上での切削加工が完了すると、回転切削工具は、再び所定の切り込み量だけＺ方向に前進移動してＺ方向に関して順次同じ位置（Ｚｐ２，Ｚｐ３，・・・・・Ｚｐｎ）でＸおよびＹ方向に回転軸線の平行移動を繰り返す等高線切削加工方法により、素型材Ｐの内部を最終荒取り形状Ｆに残り代αを加えた形状Ｆαまで一旦切削加工する。
【００３７】
素型材Ｗは、内部が切削加工されることによって残留応力から解放されて、図６に示すように仮の基準面ＳＦ１が形成された状態から変形することとなる。そこで、図７に示すように、最終荒取り形状Ｆに残り代αを加えた形状Ｆαまで一旦切削加工して残留応力を除去した後に、素型材Ｗの外形面を切削加工して新たな基準面ＳＦ２を形成し、図８に示すように、基準面ＳＦ２を型彫盤Ｍに支持して基準面ＳＦ２に基づいて最終荒取り形状Ｆまで素型材Ｗの内部を再度等高線切削加工方法により荒取り加工する。残留応力を除去した後に形成された新たな基準面ＳＦ２に基づいて最終荒取り形状Ｆまで切削加工するために、素型材Ｗの歪量も最終仕上げ形状に加味する必要がない。
【００３８】
ここで、図１０に示した一点鎖線は回転切削工具Ｔの回転軸線ＣのＸ，Ｙ方向の移動軌跡、すなわち加工経路Ｐを示したものである。加工経路Ｐ１およびＰ２では主に第１切れ刃１１によって素型材Ｗに平面切削加工が行われて平面部Ｗｈが形成され、加工経路Ｐ３では第１切れ刃に加えて第２切れ刃によって加工経路Ｐ１およびＰ２で形成された平面部Ｗｈに対して所定の角度を有する立壁部Ｗｖが平面部Ｗｈと連続するように形成される。図１２に示すように、平面部Ｗｈを形成する場合のスローアウェイチップ１の第１および第２切れ刃１１，１２の素型材Ｗに接触している長さをＫｈとし、図１３に示すように、立壁部Ｗｖを形成する場合の第１および第２切れ刃１１，１２の素型材Ｗに接触している長さをＫｖとして、両場合における接触長さの比の例を具体的な数値で示すと、次式（１）の通りとなる。
Ｋｈ：Ｋｖ＝１：１．１・・・・・・（１）
そして、両場合における接触長さによる切削負荷の比の例を具体的な数値で示すと、次式（２）の通りとなる。
Ｋｈ：Ｋｖ＝１：１．２〜１．３・・・・・・（２）
【００３９】
一方、図１６に示したように、すくい面がほぼ円形状に形成された従来のスローアウェイチップ５１と比較するとにあっては、平面部Ｗｈを形成する場合の切れ刃の素型材Ｗに接触している長さをＪｈとし、図１７に示すように、立壁部Ｗｖを形成する際に切れ刃の素型材Ｗに接触している長さをＪｖとして、両場合における接触長さの比の例を具体的な数値で示すと、次式（３）の通りとなる。
Ｊｈ：Ｊｖ＝１：１．８・・・・・・（３）
そして、両場合における接触長さによる切削負荷の比の例を具体的な数値で示すと、次式（４）の通りとなる。
Ｊｈ：Ｊｖ＝１：１．６〜１．７・・・・・・（４）
【００４０】
本発明によるスローアウェイチップ１と図１６および図１７に示された従来のスローアウェイチップ５１との立壁部Ｗｖを形成する際の切削負荷を比較すると、Ｋｈ＝Ｊｈと仮定した場合、本発明によるスローアウェイチップの切削負荷が最低で１．２であるのに対して、従来のスローアウェイチップの切削負荷が最大で１．７である。この数値から、本発明によるスローアウェイチップの切削負荷を従来のスローアウェイチップの切削負荷に対して最大で約７０パーセントに低減することができる。したがって、平面部Ｗｈを形成する場合の回転切削工具Ｔの回転軸線Ｃ回りの回転駆動速度を立壁部Ｗｖを形成する場合に合わせて低く設定する必要性も低減される。
【００４１】
さらに、立壁部Ｗｖを形成するときには、回転工具Ｔが切削抵抗の変化により回転軸Ｃに対して径方向の抵抗を受けアーバーＡが撓み、所謂横振れが発生する傾向にある。しかしながら、本発明では、アーバーＡが撓みそうになると、副切れ刃１９が切削対象Ｗの平面部Ｗｖに接触することにより押え部として機能しアーバーＡ等の撓みを抑制して横振れをほぼ無くすことができる。また、切削対象Ｗの平面部Ｗｖに接触した副切れ刃１９は、素型材Ｗの表面をわずかに切削することととなり、その表面にへこみ等の傷が付くのを阻止することができる。
【００４２】
そして、本発明では、上述したように従来の技術と比較して切削抵抗が低減し、アーバーＡ等の撓みが抑制されて横振れがなくなるために、切削対象Ｗの切削表面に切れ刃の食い込み形状を発生させることがなく、素型材の表面の面粗度が格段に向上する。したがって、上述した実施の形態では、回転切削工具Ｔを用いてブロック状の素型材Ｗから金型を形成する際に、切削加工された表面の面粗度を除いた、型彫盤Ｍの形成精度や回転切削工具Ｔの位置精度、素型材Ｗの歪量に基づいて残り代αの量を設定し所望する形状に加味するだけで済むので、残り代αの量を低減させることができる。すなわち、最終荒取り仕上げ形状Ｆを最終仕上げ形状に近づけることができるので、金型を効率よく形成することができる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、チップボデーの支持面と衝合する側面を備えたことにより、スローアウェイチップは、第１切れ刃が所定の切込み角を形成し、少なくとも第１切れ刃の外側に連続して配置された第２切れ刃がチップボデーの外周から突出するように、チップボデーに取付けらる。そして、第１切れ刃が所定の切り込み角を形成し、これに連続して外側に形成された第２切れ刃が曲率半径を有していることにより、切削対象を切削加工して平面部を形成する場合と立壁部を形成する場合の切削負荷が大きく変化しないようにすることができ、もって、切削効率の向上を図ることができるスローアウェイチップを提供することができる。
【００４４】
請求項２の発明によれば、請求項１に記載の発明において、前記第１切れ刃と第２切れ刃とをすくい面の複数辺に形成することにより、一辺の第１および／または第２切れ刃の切削能力が低下した場合には、スローアウェイチップを新たなものに交換することなく、異なる辺の第１および第２切れ刃によって切削対象を切削加工するように向きを変えて取付けることができるスローアウェイチップを提供することができる。
【００４５】
請求項３の発明によれば、請求項１または２に記載の発明において、回転切削工具が取付けられたアーバの撓みを防止する押え部を、回転軸線に関して第１切れ刃の径方向内側に連続して配置したことにより、回転工具の撓みや切削対象の表面の傷付きを防止することができ、また、所謂ヘリカル加工を行うこともできるスローアウェイチップを提供することができる。
【００４６】
請求項４の発明によれば、チップボデーに、所定の長さおよび切込み角を有する第１切れ刃と、回転軸線に関して第１切れ刃の径方向外側に第１切れ刃と連続するように配置され、第１切れ刃の長さよりも小さい曲率半径を有すると共にその外周から突出するように形成された第２切れ刃と、回転軸線に関して第１切れ刃の径方向内側に連続して配置され、回転切削工具が取付けられたアーバの撓みを防止する押え部と、を一体に形成したことにより、回転切削工具を回転軸回りに回転駆動させた状態で、所定の切り込み量で回転軸線を平行移動させて切削対象に平面部とこの平面部に対して所定の角度を有する立壁部とを連続して形成する際に、平面部を形成する場合の回転切削工具の回転軸線回りの回転駆動速度を、立壁部を形成する場合に合わせて低く設定する必要がなく、しかも、立ち壁部を形成する際に、切削抵抗の変化によって回転切削工具が取付けられたアーバが撓むのを防止して切削対象の表面に傷が付くのを阻止することができる回転切削工具を提供することができる。
【００４７】
請求項５の発明によれば、所定の長さおよび切込み角を有する第１切れ刃と、回転軸線に関して第１切れ刃の径方向外側に第１切れ刃と連続するように配置され、第１切れ刃の長さよりも小さい曲率半径を有すると共にその外周に突出するように形成された第２切れ刃と、回転軸線に関して第１切れ刃の径方向内側に配置され第１切れ刃と連続する副切れ刃と、回転軸線に関して第１切れ刃の径方向内側に連続して配置され、回転切削工具が取付けられたアーバの撓みを防止する押え部と、を有する回転切削工具を用意し、該回転切削工具を回転軸線回りに回転駆動しながら素型材に対して所定の切込量を有する状態でその回転軸線を平行に移動させ、切削抵抗により回転切削工具に横振れが発生した場合に、前記押さえ部を前記素型材の平面部に接触させることにより、切削対象に平面部を形成する場合と、この平面部に対して所定の角度を有する立壁部を連続して形成する場合とにおける第１および第２切れ刃の切削対象に対する接触する長さ、およびこれに基づく切削抵抗が両場合で大きく変わることがなく、また、回転工具を支持するアーバの撓みや切削対象の表面の傷付きを止するため、回転切削工具を支持するアーバが撓むことによる面粗度の悪化が抑止される。したがって、形成しようとする形状に加味する残り代を小さく設定することができ、もって効率よく金型を形成することができる金型形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスローアウェイチップの実施の一形態を示す正面図である。
【図２】チップボデーに取付けられた状態の本発明のスローアウェイチップの側面図である。
【図３】スローアウェイチップが取付けられたチップボデーの正面図である。
【図４】本発明の回転切削工具によりヘリカル加工を行う場合の説明図である。
【図５】切削対象に仮の基準面を形成した状態を示す説明図である。
【図６】切削対象の内部を切削加工したことにより切削対象が変形した状態を示す説明図である。
【図７】変形した切削対象に新たに基準面を形成した状態を示す説明図である。
【図８】切削対象を最終荒取り形状まで切削加工した状態を示す説明図である。
【図９】本発明の回転切削工具が適用される型彫盤の正面図である。
【図１０】回転切削工具の加工経路を示す平面図である。
【図１１】等高線切削加工方法を説明するための図１０の正面図である。
【図１２】本発明の回転切削工具により平面部を形成する状態を示す説明図である。
【図１３】本発明の回転切削工具により立壁部を形成する状態を示す説明図である。
【図１４】従来の回転切削工具の一例を示す説明図である。
【図１５】従来の回転切削工具の別の例を示す説明図である。
【図１６】従来の回転切削工具により平面部を形成する状態を示す説明図である。
【図１７】従来の回転切削工具により立壁部を形成する状態を示す説明図である。
【図１８】切削対象に接触するチップの数が、回転切削工具の回転軸線回りの回転位相によって多い場合を示す説明図である。
【図１９】切削対象に接触するチップの数が、回転切削工具の回転軸線回りの回転位相によって図１８に示した場合よりも少ない場合を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｔ回転切削工具
Ｂチップボデー
Ｃ回転軸線
Ｗ切削対象
Ｗｈ平面部
Ｗｖ立壁部
１スローアウェイチップ
１１第１切れ刃
１２第２切れ刃
１９副切れ刃[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a throw-away tip, a rotary cutting tool, and a mold forming method, and more particularly, to continuously form a flat portion and a standing wall portion having a predetermined angle with respect to the flat portion on a cutting target. A throw-away tip that is detachably attached to a tip body included in a rotary cutting tool for cutting, a rotary cutting tool, and a method of forming a die by cutting a block-shaped material with a rotary cutting tool It is about.
[0002]
In general, a rotary cutting tool is used when performing a cutting process such as a planing on the surface to be cut. In these rotary cutting tools, the body and cutting blade are formed integrally, the tip on which the cutting blade is formed is fixed to the chip body by welding or brazing, etc., and the throwing blade on which the cutting blade is formed. Some away chips are detachably attached to the chip body by bolts or wedge mechanisms. In general, the throw-away tip is often a plate having a rake face formed in a substantially triangular or quadrangular shape. The cutting edge of these rotary cutting tool inserts or throw-away inserts (hereinafter collectively referred to as "tips") is linear so that it extends over at least one side of the ridgeline between the rake face and the flank face of the insert over almost the entire length of the edge. Is formed.
[0003]
14 to 17 show an example of a conventional rotary cutting tool. The rotary cutting tool TJ1 shown in FIG. 14 is provided such that the cutting edge 42 formed on the tip 41 has a predetermined cutting angle θ5 with respect to the surface of the object to be cut W. The surface of the cutting object W is plane-cut over the entire surface so as to move parallel to the Y direction. In such a rotary cutting tool TJ1, the cutting edge 42 is formed almost linearly on the side of the tip 41, so that the cutting load is large, and the cutting load is applied in the radial direction of the rotation axis, so-called lateral vibration occurs. Therefore, the cutting amount Zp cannot be made relatively large, and a so-called full back type in which the outer diameter φd2 of the tip body BJ1 is larger than the turning diameter φd1 of the tip 41 is used. Therefore, in such a rotary cutting tool TJ1, only the plane cutting is performed on the cutting target W to form the plane portion Wh, and the standing wall portion Wv having a predetermined angle with respect to the plane portion Wh is not formed.
[0004]
On the other hand, the rotary cutting tool TJ2 shown in FIG. 15 is such that the cutting edge 47 formed on the tip 46 is parallel to the surface to be cut, and the tip 46 rotates from the outer periphery of the tip body BJ2. It is provided so as to protrude in the radial direction with respect to C, and when the cutting object W is cut, the rotation axis C is moved in the axial direction (Z direction). In such a rotary cutting tool TJ2, the cutting load Z is applied in the rotation axis direction, and unlike the rotary cutting tool shown in FIG. Can be set. Further, by setting the cutting amount Zp to be small, it is possible to translate in an oblique direction where the Z direction and one of the X and Y directions are combined. However, in this rotary cutting tool TJ2, since the cutting edge 47 is arranged in parallel to the cutting object W, the rotational axis C of the rotary cutting tool TJ2 cannot be simply translated in the X and Y directions. The cutting target W cannot be plane-cut and only the standing wall portion Wv can be formed.
[0005]
Moreover, as disclosed in JP-A-4-63613, a polygonal flat plate shape is formed, and at least one of the ridge sides of the upper and lower surfaces facing the thickness direction of the plate is provided on at least one of the ridge sides. In the throw-away tip, in which a rake face that reaches the main cutting edge is formed on a side surface disposed around the upper and lower surfaces, the rake face is formed on each side of the rake face. A plurality of constituent surfaces intersecting so as to draw a convex ridge line reaching the main cutting edge is formed in a multi-step shape, and the intersection angle between each of these constituent surfaces and one of the upper and lower surfaces connected to the main cutting edge is mutually There is known a throw-away tip characterized by being set at different angles. The action of the throw-away tip is as follows: “The rake angle in the axial direction of the rake face increases stepwise from the component surface located on the tool tip side toward the component surface located on the tool proximal side. Since the intersecting angles with the upper surface or the lower surface of these constituent surfaces are different from each other, the axial rake angle of the rake surface changes stepwise from the tool tip side to the base end side. The rake angle in the radial direction of the main cutting edge can be reduced by making the crossing angle on the component side located on the tool tip side smaller than the crossing angle on the tool base end side among the component surfaces constituting the rake face. The sharpness is improved by increasing the tip of the tool, and at the same time, the rake angle is increased and the cutting edge hardness is improved on the tool proximal side, while the main cutting edge can be increased by increasing the crossing angle of the component surface on the tool tip side. Of the tool tip side The tip angle is increased and the cutting edge strength is improved, and at the same time, the radial rake angle on the tool base end side is increased and the sharpness is improved. While securing the strength of the necessary part of the main cutting edge, the rake angle in the radial direction and the axial rake angle of the rake face can be partially increased to reduce the cutting resistance of the entire main cutting edge. Or the like.
[0006]
Further, the rotary cutting tool TJ3 shown in FIG. 16 and FIG. 17 is a plate-like shape in which the rake face 53 of the tip 51 is formed in a substantially circular shape, and the cutting edge 52 is formed over the entire circumference of the tip. The tip body B is normally detachably attached to the chip body B by a wedge mechanism or the like as a throwaway tip so as to protrude in the radial direction with respect to the rotation axis C from the outer periphery of the chip body B. Then, when cutting the cutting target W, the rotational axis C is moved parallel to the X and Y directions and in the axial direction (Z direction), and the cutting target W is moved to the flat portion Wh and the flat portion Wh. Thus, cutting can be performed so as to continuously form the standing wall portion Wv having a predetermined angle. The tip 51 in which the rake face 53 is formed in a substantially circular shape has a small cutting load because only a maximum of a quarter of the cutting edges 52 formed over the entire circumference during cutting is used. The sharpness can be maintained by attaching the tip body B so that the phase of the cutting edge 52 (the position of the tip 52 in contact with the cutting object W) is changed.
[0007]
And using the rotary cutting tool comprised in these, it cuts the block-shaped raw material W used as cutting object, and has the uneven | corrugated shape comprised by the plane part Wh and the standing wall part Wv continuous with this. When forming a mold for molding a product, as shown in FIG. 9, a rotary cutting tool T is attached to a mold carving machine M, a mold material W is fixed to the mold carving machine M, and a mold material is obtained. W and the rotary cutting tool T are relatively moved in a predetermined direction. When the rotary cutting tool TB3 shown in FIGS. 16 and 17 is attached to the mold carving machine M, as shown in FIGS. 10 and 11, the rotary cutting tool TB3 is placed at the same position (Zp1) in the Z direction. The rotational axis C is translated in the X and Y directions with respect to the base material W, and then the rotational axis C of the rotary cutting tool TB3 is sequentially placed at the same position (Zp2, Zp3,... Zpn) with respect to the Z direction. The mold material W is translated in the X and Y directions (hereinafter, this cutting method is referred to as a “contour line cutting method”), and the final roughing shape F is cut. The mold engraving machine M is controlled so as to be formed in a predetermined shape based on how far the rotary cutting tool T has advanced from the reference plane, with the outer surface of the fixed base material W as a reference plane. The base material W takes into account the remaining allowance determined based on the forming accuracy of the die-cutting machine, the positional accuracy of the rotary cutting tool, the surface roughness of the machined surface, the amount of distortion of the base material, and the like in the final finished shape. After cutting up to the final roughing shape F by the cutting edges of a plurality of chips 41, 46, 51, a die is formed by finishing to a final finished shape that can form a product by finish cutting or electric discharge machining Is done.
[0008]
By the way, the mold material is generally made into a block-like lump by melting a material such as metal by heating, casting into a mold, cooling and solidifying, but the cooling rate when solidifying Residual stress is generated inside the mold material due to the difference between the two. When the mold is formed by cutting the inside of the mold material in a state where the residual stress is generated, the outer shape of the mold material is deformed as a reference surface by cutting the inside and releasing the residual stress ( (See FIG. 6). For this reason, when forming a mold, a temporary reference surface is formed on the mold material (see FIG. 5), and the remaining allowance is added to the final rough shape so that the residual stress of the block-shaped mold material can be removed. Roughing the inside of the mold material to the added shape (see FIG. 6), processing to form a new reference surface on the outer shape of the mold material from which the residual stress has been removed (see FIG. 7), then Conventionally, the inside of the mold material is roughed to the final rough shape (see FIG. 8).
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the throw-away tip disclosed in the above Japanese Laid-Open Patent Publication No. 4-63613, the sharpness of the main cutting edge is improved while ensuring the edge strength of the necessary portion of the main cutting edge and preventing its chipping. The cutting resistance can be reduced by improving the discharge of chips, and the flat portion Wh is placed on the object to be cut W in the same manner as the rotary cutting tools TJ1 and TJ2 shown in FIGS. Cutting cannot be performed so as to continuously form the standing wall portion Wv having a predetermined angle with respect to the flat surface portion Wh.
[0010]
Further, in the rotary cutting tool TJ3 shown in FIGS. 16 and 17, when cutting is performed so as to form the flat portion Wh on the cutting target W, the cutting edge 42 of the tip 41 shown in FIG. The cutting load is small compared to other conventional rotary cutting tools that are formed linearly over the entire length of the side. However, as shown in FIG. 17, the rotary cutting tool TJ3 has a length Jh that contacts the cutting target W of the cutting edge 52 of the tip 51 in the case of forming the flat surface portion Wh, as shown in FIG. In the case where the standing wall portion Wv is formed, the length Jv of the cutting edge 52 that contacts the cutting object W becomes longer, and the cutting resistance increases accordingly. Therefore, the rotational drive speed around the rotational axis C of the rotary cutting tool TJ3 when forming the flat surface portion Wh must be set low in accordance with the case where the standing wall portion Wv is formed, and the efficiency such as the cutting speed is improved. There was a problem that I could not. Further, when the standing wall portion Wv is formed, the width Jv of contact with the cutting edge 52 is increased, and the width of the chip of the contact target W is also increased. For this reason, it becomes difficult for the chips to curl as set, and the discharge performance decreases. When the chip discharge performance decreases, chips are interposed between the tip 51 and the cutting target W, and the rotational driving load of the rotary cutting tool TJ3 increases, causing vibrations, and the quality of the cutting surface of the cutting target W. There was a problem that decreased.
[0011]
Furthermore, when rotating the rotary cutting tool TJ3 provided with a plurality of tips 51 around the rotation axis C to form the standing wall portion Wv, by cutting intermittently with the cutting edge 52 of each tip 51, The arbor supporting the rotating cutting tool tends to bend. As shown in FIGS. 18 and 19, the number of tips 51 that come into contact with the object to be cut W depends on the rotational phase around the rotational axis C of the rotary cutting tool TJ3, and therefore the cutting load also differs. That is, when the number of chips 51 that contact the cutting object W is large, the cutting load increases instantaneously, and when the number of chips 51 that contact the cutting object W is small, the cutting load also decreases instantaneously. To do. Thus, an instantaneous change in the cutting load also causes the arbor A or the like (see FIG. 9) to which the rotary cutting tool TJ3 is attached to bend.
When the arbor A is bent in this way, the reaction force is also applied, and the cutting amount of the cutting edge 52 of the tip 51 with respect to the cutting target W is greatly changed, and the cutting edge biting shape is generated on the cutting surface of the cutting target W. There was a problem that the roughness deteriorated and the cutting edge 52 of the chip 51 was damaged.
[0012]
Then, when forming a die from a block-shaped material using a rotary cutting tool, if the surface roughness deteriorates due to a momentary change in cutting resistance as described above, the remaining allowance to be taken into account Since the difference between the shape to be formed, such as the final finish shape or the final rough shape, and the shape that takes into account the remaining allowance is large, the mold is formed. There was a problem that it took a lot of time and was inefficient.
[0013]
The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to prevent a large change in the cutting load when forming a plane portion and a standing wall portion by cutting a cutting object with a simple configuration. Therefore, an object of the present invention is to provide a throw-away tip and a rotary cutting tool that can improve cutting efficiency.
Another object of the present invention is to provide a mold forming method capable of setting the remaining allowance added to the shape to be formed of the mold small and efficiently forming the mold. To do.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a throw-away tip according to claim 1 of the present invention is detachably attached to a tip body included in a rotary cutting tool, and rotationally drives the tip body around a rotational axis and rotates the rotational axis. Is a throw-away tip that performs cutting so that a plane portion and a standing wall portion having a predetermined angle with respect to the plane portion can be continuously formed on the object to be cut, A first cutting edge having a length of 2 mm, and a radius of curvature smaller than the length of the first cutting edge, which is arranged to be continuous with the first cutting edge radially outside the first cutting edge with respect to the rotation axis When the formed second cutting edge and the chip body are attached to the first cutting edge, a predetermined cutting angle is formed in the first cutting edge,The second cutting edgeProjecting from the outer periphery of the chip bodylike,A side that abuts the support surface of the chip body.It is characterized by this.
[0015]
  According to claim 2 of the present inventionThrowaway tipIn order to achieve the above purpose,The invention according to claim 1 is characterized in that the first cutting edge and the second cutting edge are formed on a plurality of sides of the rake face.
[0016]
  The throw-away chip according to claim 3 of the present invention.Is,In the invention according to claim 1 or 2, the presser portion for preventing the arbor to which the rotary cutting tool is attached is continuously arranged on the inner side in the radial direction of the first cutting edge with respect to the rotation axis. Is.
[0017]
  In order to achieve the above object, the rotary cutting tool according to claim 4 of the present invention is driven to rotate around the rotation axis and translates the rotation axis so that the object to be cut is a plane part and the plane part. A rotary cutting tool that performs cutting so that a standing wall portion having a predetermined angle can be continuously formed, the tip body having a first cutting edge having a predetermined length and a cutting angle; The second cutting edge is arranged on the radially outer side of the first cutting edge with respect to the rotation axis so as to be continuous with the first cutting edge, and has a radius of curvature smaller than the length of the first cutting edge and is formed so as to protrude from the outer periphery thereof. With a cutting edge,A presser part that is continuously arranged radially inward of the first cutting edge with respect to the rotation axis and prevents the arbor to which the rotary cutting tool is attached;Are integrally formed.
[0018]
  The mold forming method according to claim 5 of the present invention achieves the above object,By rotary cutting toolBlock shaped materialRoughing up to a rough shape consisting of a flat part and a standing wall part that is continuous with the flat part and has a predetermined angle.A mold forming method for processing, wherein a first cutting edge having a predetermined length and a cutting angle, a first cutting edge arranged radially outside the first cutting edge with respect to the rotation axis, A second cutting edge having a radius of curvature smaller than the length of the one cutting edge and formed so as to protrude to the outer periphery thereof;A presser part that is continuously arranged radially inward of the first cutting edge with respect to the rotation axis and prevents the arbor to which the rotary cutting tool is attached;HavePrepare a rotary cutting toolWhile rotating the rotary cutting tool around the rotation axis, the rotation axis is moved in parallel with a predetermined cut amount with respect to the mold material.When the horizontal runout occurs in the rotary cutting tool due to cutting resistance, the pressing portion is brought into contact with the flat portion of the mold materialIt is characterized by this.
[0019]
  In the throw-away tip according to claim 1 of the present invention,By the side that collides with the support surface of the chip body,The first cutting edge forms a predetermined cutting angle, and is attached to the chip body so that at least the second cutting edge continuously disposed outside the first cutting edge protrudes from the outer periphery of the chip body. In a state where the rotary cutting tool is driven to rotate about the rotation axis, the rotation axis is translated by a predetermined cutting amount, and a plane portion and a standing wall portion having a predetermined angle with respect to the plane portion are continuously connected to the cutting target. Form. When the first cutting edge forms a predetermined cutting angle and the second cutting edge formed continuously outside has a radius of curvature, a plane portion is formed on the object to be cut. The length of contact of the cutting edge with the cutting target in the case where the standing wall portion having a predetermined angle with respect to the plane portion is continuously formed, and the cutting resistance based on the length do not change greatly in both cases, and therefore It is not necessary to set the rotational drive speed around the rotational axis of the rotary cutting tool when forming the flat portion to be low in accordance with the case where the standing wall portion is formed.
[0020]
  According to claim 2 of the present inventionThrowaway tipThen, in the invention according to claim 1,If the cutting ability of the first and / or second cutting edge on one side is reduced by forming the first cutting edge and the second cutting edge on a plurality of sides of the rake face, a new throw-away tip is used. Without changing, the direction is changed so that the cutting object is cut by the first and second cutting edges of different sides.
[0021]
  In the throw-away tip according to claim 3 of the present inventionThe invention according to claim 1 or 2 prevents the arbor to which the rotary cutting tool is attached by arranging the presser portion continuously in the radial direction of the first cutting edge with respect to the rotation axis.
[0022]
  According to claim 4 of the present inventionTimesIn the rolling cutting tool, the first cutting edge having a predetermined length and a cutting angle is arranged on the chip body, and the first cutting edge is arranged on the outer side in the radial direction of the first cutting edge with respect to the rotation axis. A second cutting edge having a radius of curvature smaller than the length of the cutting edge and formed so as to protrude from the outer periphery thereof;A presser part that is continuously arranged radially inward of the first cutting edge with respect to the rotation axis and prevents the arbor to which the rotary cutting tool is attached;By integrally formingIn a state where the rotary cutting tool is driven to rotate about the rotation axis, the rotation axis is translated by a predetermined cutting amount, and a plane portion and a standing wall portion having a predetermined angle with respect to the plane portion are continuously connected to the cutting target. The length of contact of the cutting edge with the cutting object in the case where the flat part is formed on the cutting object and the standing wall part having a predetermined angle with respect to the flat part is continuously formed, And the cutting resistance based on this does not change greatly in both cases, and therefore, the rotational drive speed around the rotational axis of the rotary cutting tool when forming the flat portion is set low in accordance with the case where the standing wall portion is formed. There is no need. When the standing wall is formed, the arbor to which the rotary cutting tool is attached is bent due to a change in the cutting resistance, and the pressing part is brought into contact with the surface of the cutting object to prevent the arbor from being bent. Prevents the surface to be cut from being scratched.
[0023]
  In the mold forming method according to claim 5 of the present invention, in a state where the rotary cutting tool is rotationally driven around the rotational axis, the rotational axis is translated by a predetermined cutting amount,By rotary cutting toolBlock shaped materialRoughing up to a rough shape consisting of a flat part and a standing wall part that is continuous with the flat part and has a predetermined angle.Process. When the first cutting edge forms a predetermined cutting angle and the second cutting edge formed continuously outside has a radius of curvature, a plane portion is formed on the object to be cut. The length of contact of the cutting edge with the cutting object in the case where the standing wall portion having a predetermined angle with respect to the flat surface portion is continuously formed and the cutting resistance based on the length do not change greatly in both cases. Also, a presser part that is continuous with the first cutting edgeWhen the horizontal runout occurs in the rotary cutting tool due to the cutting resistance, by bringing the pressing portion into contact with the flat portion of the mold material,
The arbor that supports the rotary cutting tool tends to bend when receiving the cutting force when forming the standing wall part on the cutting object, but the presser part presses the surface of the cutting object.Prevent arbor deflectionTherefore, it is possible to prevent the arbor that supports the rotary tool from being bent and the surface to be cut from being damaged. For this reason, the deterioration of the surface roughness due to the bending of the arbor supporting the rotary cutting tool is suppressed. Therefore, it is not necessary to set a large remaining allowance in consideration of the shape to be formed.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  An embodiment of the throw-away tip of the present invention will be described in detail mainly based on FIGS. In the drawings, the same reference numerals denote the same or corresponding parts.
  The throw-away tip 1 of the present invention is generally detachably attached to a tip body B included in the rotary cutting tool T, and the tip body B is rotated around the rotation axis C and the rotation axis C is translated. Thus, the throw-away tip 1 that performs cutting so that the plane portion Wh and the standing wall portion Wv having a predetermined angle with respect to the plane portion Wh can be continuously formed on the cutting target W, The first cutting edge 11 having a predetermined length and the rotation axis C are arranged on the radially outer side of the first cutting edge 11 so as to be continuous with the first cutting edge 11 and from the length L1 of the first cutting edge 11 A second cutting edge 12 formed to have a smaller radius of curvature R1 and a predetermined cutting angle θ3 formed in the first cutting edge 11 when attached to the tip body B,The second cutting edge 12Projecting from the outer periphery of chip body Blike,Side surfaces 14 and 15 that abut the support surfaces 34 and 35 of the chip body B were provided.Is.
[0025]
The tip body B is attached to the arbor or collet A (see FIG. 9) of the mold carving machine M to constitute the rotary cutting tool T, and the rotational axis C is rotated with the predetermined cutting amount while being rotated around the rotational axis C. It is moved in parallel with the cutting object W. In the tip body B, when the cutting target W is cut by the throw-away tip 1, a passage 32 for supplying a coolant between each throw-away tip 1 and the cutting target W is opened in the tip pocket 33. Is provided. In the chip body B, a plurality of support surfaces 34 and 35 for supporting the throw-away tip 1 are arranged at equal intervals in the circumferential direction (five places in the embodiment shown in FIG. 3). As shown in FIG. 3, a wedge mechanism 30 is provided as means for attaching and fixing each throw-away tip 1. The means for attaching and fixing the throw-away tip 1 to the tip body B is not limited to the wedge mechanism 30, for example, as shown by the chain line in FIG. The hole 31 is formed in the hole 31, and a fastening member such as a screw (not shown) is inserted into the hole 31 and tightened to fix the throw away chip 1 to the chip body B. You can also
[0026]
As shown in FIG. 1, the throw-away tip 1 is formed of a known material such as cemented carbide in a flat plate shape, and the front of the tip body B in the rotational direction of the surface facing in the thickness direction is forward. The surface on the side arranged on the side constitutes the rake face 10. In the case of this embodiment, the rake face 10 is formed to be a polygon such as a substantially square or octagon. Further, the side surfaces 16 and 17 of the side where the first and second cutting edges 11 and 12 of the throw-away tip 1 are formed are formed to be inclined at a predetermined angle with respect to the rake face 10. And constitutes a flank. That is, the ridge line first cutting edge 11 between the rake face 10 and the flank faces 16 and 17 is formed, and the diameter of the first cutting edge 11 with respect to the rotation axis C when the first cutting edge 11 is attached to the chip body B. A second cutting edge 12 is formed continuously on the side disposed on the outer side in the direction.
[0027]
The two side surfaces 14 and 15 adjacent to the second cutting edge 12 of the throw-away tip 1 across the corner portion 13 located diagonally are formed so as to abut the support surfaces 34 and 35 of the tip body B. Yes. When the side surfaces 14 and 15 are abutted with the support surfaces 34 and 35, the throw-away tip 1 forms a predetermined cutting angle θ3 with respect to the surface where the first cutting edge 11 is orthogonal to the rotation axis C, The rake face is positioned in a predetermined set posture such that a predetermined axial rake θ1 and a radial rake θ4 are formed, and in this state, the rake face is attached and fixed by the wedge mechanism 30. Further, the length (width) in the radial direction of the rotation axis C of the throw-away tip 1 is such that at least the second cutting edge 12 protrudes radially outward of the tip body B when positioned and fixed to the tip body B. Is set.
[0028]
In the case of this embodiment, the portion of the first cutting edge 11 that is disposed radially inward with respect to the rotation axis C when attached to the tip body B is provided with a corner 18 having a slight radius of curvature. A sub cutting edge 19 having a length L2 is formed so as to have a predetermined cutting angle with respect to a surface that is continuous and orthogonal to the rotation axis C. Since the secondary cutting edge 19 has a predetermined cutting angle with respect to the plane orthogonal to the rotation axis C, a slight gap L3 is formed between the radially inner end thereof and the surface of the object to be cut W. The In this case, as shown in FIG. 4, not only the mold is formed by moving the rotary cutting tool T in the Z direction while revolving, but also, for example, a diameter larger than the turning diameter Dt of the rotary cutting tool. A so-called helical process for forming a hole Wh having Dw can also be performed.
[0029]
Furthermore, in this embodiment, the side 20 continuous from the second cutting edge of the throw-away tip 1 is slightly inward in the radial direction with respect to the rotation axis C so as not to interfere with the standing wall Wv formed on the cutting target W. It is formed so as to be inclined, and a slight gap L4 is formed between the end of the side 20 and the radially outermost side that forms the maximum turning diameter of the throw-away tip 1.
[0030]
The throw-away tip 1 according to the present invention is not limited to forming the first cutting edge 11 only on one side of the rake face 10, but has a predetermined length L1 and a cutting angle θ3 on each side. The first cutting edge 11 can be formed, and similarly, the auxiliary cutting edge 19 can be formed on each side via the corner 18. In this case, the side surface 24 constituting the bald surface of the auxiliary cutting edge 19 is formed so that it can function as an abutting surface that abuts the support surface 34 of the tip body B in the same manner as the side surface 14. It is desirable that By configuring in this way, when the cutting ability of the first and / or second cutting edges 11 and 12 on one side is reduced, the throw-away tip 1 is replaced with a new one without changing the first one on a different side. The first and second cutting edges 11 and 12 can be attached with the orientation changed so as to cut the cutting object W.
[0031]
Further, in the present invention, the flat surface portion Wh and the standing wall portion Wv are formed by the first and second cutting edges 11 and 12, respectively, so that the chips of the base material W are easily curled. In other words, the length L1 of the first cutting edge and the radius of curvature R1 of the second cutting edge can be arbitrarily set so as to improve the chip dischargeability.
Further, the throw-away tip 1 of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and is formed such that the shape of the rake face 10 is a polygon other than a square or an octagon, such as a triangle or a hexagon. You can also
[0032]
As shown in FIGS. 18 and 19, when the standing wall portion is formed by cutting intermittently with a rotary cutting tool having different numbers of chips 51 for cutting the standing wall portion to be cut depending on the rotational phase. Although the arbor A tends to bend due to the difference in resistance, the throw-away tip 1 of the present invention has an effect of suppressing the deflection of the arbor A by forming the auxiliary cutting edge 19, and the presser portion as will be described later. Function as. In this case, it is desirable to minimize the distance L3 formed between the radially inner end of the auxiliary cutting edge 19 and the surface of the cutting target W.
[0033]
In the above-described embodiment, the case of the throw-away tip 1 that is detachably attached to the tip body B has been described. However, the present invention is not limited to this embodiment, and as described above, The tip formed with the first and second cutting edges 11, 12, etc. is fixed to the tip body B by welding or brazing, or the first and second cutting edges 11, formed as described above. A so-called solid type rotary cutting tool in which 12 or the like is integrally formed with the chip body B can also be used (not shown).
[0034]
  Next, an embodiment of the mold forming method of the present invention will be described in detail by using a rotary cutting tool T in which the throw-away tip 1 configured as described above is attached to the tip body B.
  In the mold forming method of the present invention, a block-shaped mold material W to be cut is roughly divided by a rotary cutting tool T.The plane portion Wh and the standing wall portion Wv which is continuous with the plane portion Wh and has a predetermined angle are included.A die forming method for roughing, which includes a first cutting edge 11 having a predetermined length L1 and a cutting angle θ3, and a first cutting edge 11 radially outward of the first cutting edge 11 with respect to the rotation axis C. A second cutting edge 12 which is arranged so as to be continuous and has a radius of curvature R1 smaller than the length L3 of the first cutting edge 11 and which protrudes to the outer periphery thereof;A presser portion 19 which is continuously arranged on the inner side in the radial direction of the first cutting edge 11 with respect to the rotation axis C and prevents the arbor A to which the rotary cutting tool T is attached;HavePrepare a rotary cutting tool.While rotationally driving the rotary cutting tool T around the rotational axis C, the rotational axis C is moved in parallel to the X and Y directions in a state having a predetermined cutting amount in the Z direction with respect to the mold material W,When the horizontal runout occurs in the rotary cutting tool T due to the cutting resistance, the pressing portion 19 is brought into contact with the flat portion Wh of the template material W.Is.
[0035]
As shown in FIG. 9, in the mold carving machine M, a rotary cutting tool T is attached to an arbor or a collet A, and a base material W to be cut is supported, and the rotary cutting tool T and the base material W are separated from each other. It is relatively movable. In this embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, the rotary cutting tool T is advanced in the Z direction while being rotationally driven so as to cut the surface of the base material W by a predetermined depth of cut, and this Z direction. The machining path P is controlled so that the rotational axis C is reciprocated and translated in the X and Y directions on the position. As described above, when the rotary cutting tool T has the auxiliary cutting edge 19, the rotary cutting tool T is driven to rotate in the Z direction up to a predetermined cutting amount with respect to the surface of the mold material W while being rotationally driven. Can also be started.
[0036]
When forming the mold, first, the surface of the mold material W is cut, and each outer surface of the mold material W is formed to be a temporary reference surface SF1 as shown in FIG. Next, as shown in FIGS. 10 and 11, while the rotary tool T is started to rotate, the rotational axis C is reciprocally translated in the X and Y directions on the position Zp <b> 1 in accordance with the final rough shape F. When the cutting process on the position Zp1 is completed, the rotary cutting tool again moves forward in the Z direction by a predetermined cutting amount, and sequentially in the same direction (Zp2, Zp3,... Zpn) with respect to the Z direction. The inside of the base material P is once cut to a shape Fα obtained by adding the remaining allowance α to the final roughing shape F by a contour cutting method that repeats parallel movement of the rotation axis in the X and Y directions.
[0037]
The mold material W is released from the residual stress by cutting the inside, and is deformed from the state in which the temporary reference surface SF1 is formed as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 7, after cutting once to the shape Fα obtained by adding the remaining allowance α to the final roughing shape F to remove the residual stress, the outer surface of the base material W is cut to establish a new standard. A surface SF2 is formed, and as shown in FIG. 8, the reference surface SF2 is supported by the mold carving machine M, and the inside of the mold material W is roughed again by the contour cutting method to the final roughing shape F based on the reference surface SF2. Machining. Since cutting is performed to the final roughing shape F on the basis of the new reference surface SF2 formed after the residual stress is removed, it is not necessary to add the distortion amount of the base material W to the final finished shape.
[0038]
Here, the alternate long and short dash line shown in FIG. 10 indicates the movement path in the X and Y directions of the rotation axis C of the rotary cutting tool T, that is, the machining path P. In the machining paths P1 and P2, the first cutting edge 11 mainly performs a plane cutting process on the mold material W to form a plane portion Wh. In the machining path P3, the machining path is formed by the second cutting edge in addition to the first cutting edge. The standing wall portion Wv having a predetermined angle with respect to the plane portion Wh formed by P1 and P2 is formed so as to be continuous with the plane portion Wh. As shown in FIG. 12, the length of the first and second cutting edges 11 and 12 of the throw-away tip 1 in contact with the template material W when forming the flat surface portion Wh is Kh, as shown in FIG. In addition, assuming that the length of the first and second cutting edges 11 and 12 in contact with the mold material W when forming the standing wall portion Wv is Kv, an example of the ratio of the contact length in both cases is a specific numerical value. Is represented by the following formula (1).
Kh: Kv = 1: 1.1 (1)
And when the example of ratio of the cutting load by the contact length in both cases is shown by a specific numerical value, it will become as following Formula (2).
Kh: Kv = 1: 1.2 to 1.3 (2)
[0039]
On the other hand, as shown in FIG. 16, in comparison with the conventional throw-away tip 51 in which the rake face is formed in a substantially circular shape, it comes into contact with the base material W of the cutting edge when forming the flat surface portion Wh. The length of the contact length in both cases is defined as Jh, where Jh is the length that is in contact with the mold material W of the cutting edge when forming the standing wall portion Wv, as shown in FIG. If an example is shown by a concrete numerical value, it will become as following Formula (3).
Jh: Jv = 1: 1.8 (3)
And when the example of ratio of the cutting load by the contact length in both cases is shown by a specific numerical value, it will become as following Formula (4).
Jh: Jv = 1: 1.6 to 1.7 (4)
[0040]
Comparing the cutting load when forming the standing wall portion Wv between the throw-away tip 1 according to the present invention and the conventional throw-away tip 51 shown in FIGS. 16 and 17, it is assumed that Kh = Jh. The cutting load of the throw-away tip is 1.2 at the minimum, while the cutting load of the conventional throw-away tip is 1.7 at the maximum. From this numerical value, the cutting load of the throw-away tip according to the present invention can be reduced to about 70% at maximum with respect to the cutting load of the conventional throw-away tip. Therefore, the necessity for setting the rotational drive speed around the rotation axis C of the rotary cutting tool T when forming the flat surface portion Wh to be low in accordance with the case where the standing wall portion Wv is formed is also reduced.
[0041]
Further, when the standing wall portion Wv is formed, the rotary tool T receives a radial resistance with respect to the rotation axis C due to a change in cutting resistance, so that the arbor A is bent, and so-called lateral vibration tends to occur. However, in the present invention, when the arbor A is about to bend, the sub-cutting blade 19 functions as a pressing portion by contacting the flat surface portion Wv of the object to be cut W to suppress the deflection of the arbor A or the like and substantially eliminate the lateral vibration. be able to. Further, the auxiliary cutting edge 19 that has come into contact with the flat surface portion Wv of the object to be cut W slightly cuts the surface of the mold material W, and can prevent the surface from being damaged such as dents.
[0042]
In the present invention, as described above, the cutting resistance is reduced as compared with the conventional technique, and the deflection of the arbor A or the like is suppressed and the lateral vibration is eliminated. Therefore, the cutting edge bites into the cutting surface of the cutting target W. The surface roughness of the surface of the mold material is remarkably improved without generating a shape. Therefore, in the above-described embodiment, when the mold is formed from the block-shaped mold material W using the rotary cutting tool T, the formation of the mold engraving machine M excluding the surface roughness of the cut surface. The amount of the remaining allowance α can be reduced because the amount of the remaining allowance α is set based on the accuracy, the positional accuracy of the rotary cutting tool T, and the amount of distortion of the mold material W and only added to the desired shape. That is, since the final roughing finish shape F can be brought close to the final finish shape, the mold can be formed efficiently.
[0043]
【The invention's effect】
  According to the invention of claim 1,By providing the side surface which abuts with the support surface of the tip body, the throw-away tip has a second cutting edge formed with a predetermined cutting angle and continuously disposed at least outside the first cutting edge. It is attached to the chip body so that the cutting edge protrudes from the outer periphery of the chip body. AndThe first cutting edge forms a predetermined cutting angle, and the second cutting edge formed continuously outside has a radius of curvature, thereby cutting the object to be cut to form a plane portion. In this case, it is possible to prevent the cutting load when the standing wall portion is formed from changing significantly, and thus it is possible to provide a throw-away tip capable of improving the cutting efficiency.
[0044]
  According to the invention of claim 2, in the invention of claim 1,When the cutting ability of the first and / or second cutting edge on one side is reduced by forming the first cutting edge and the second cutting edge on a plurality of sides of the rake face, a new throw-away tip is attached. It is possible to provide a throw-away tip that can be mounted in a different direction so as to cut the object to be cut with the first and second cutting edges on different sides without replacing them.
[0045]
  According to the invention of claim 3,In the invention according to claim 1 or 2, by continuously arranging the presser portion for preventing the arbor to which the rotary cutting tool is attached, radially inward of the first cutting edge with respect to the rotation axis,It is possible to prevent bending of the rotary tool and scratching of the surface to be cut, and also so-called helical processing can be performedA throw-away tip can be provided.
[0046]
  According to invention of Claim 4, it arrange | positions so that a 1st cutting edge which has predetermined | prescribed length and a cutting angle may be followed by a 1st cutting edge in the radial direction outer side of a 1st cutting edge with respect to a rotation axis on a chip body. A second cutting edge that has a radius of curvature smaller than the length of the first cutting edge and is formed so as to protrude from the outer periphery thereof;A presser part that is continuously arranged radially inward of the first cutting edge with respect to the rotation axis and prevents the arbor to which the rotary cutting tool is attached;By integrally formingIn a state where the rotary cutting tool is driven to rotate about the rotation axis, the rotation axis is translated by a predetermined cutting amount, and a plane portion and a standing wall portion having a predetermined angle with respect to the plane portion are continuously connected to the cutting target. It is not necessary to set the rotational drive speed around the rotation axis of the rotary cutting tool when forming the flat portion to be low when forming the standing wall portion, and the standing wall portion is formed. In this case, it is possible to provide a rotary cutting tool that can prevent the arbor to which the rotary cutting tool is attached from bending due to a change in cutting resistance and prevent the surface to be cut from being damaged.
[0047]
  According to invention of Claim 5, it arrange | positions so that a 1st cutting edge which has predetermined length and cutting angle, and a 1st cutting edge may be followed on the radial direction outer side of a 1st cutting edge with respect to a rotating shaft, 1st A second cutting edge having a radius of curvature smaller than the length of the cutting edge and projecting to the outer periphery of the second cutting edge; With a cutting edge,A presser part that is continuously arranged radially inward of the first cutting edge with respect to the rotation axis and prevents the arbor to which the rotary cutting tool is attached;HavePrepare a rotary cutting toolWhile rotating the rotary cutting tool around the rotation axis, the rotation axis is moved in parallel with a predetermined cut amount with respect to the mold material.When the horizontal runout occurs in the rotary cutting tool due to cutting resistance, the pressing portion is brought into contact with the flat portion of the mold materialThus, the length of contact of the first and second cutting edges with respect to the cutting object when the flat part is formed on the cutting object and when the standing wall part having a predetermined angle with respect to the flat part is continuously formed. And the cutting force based on this will not change significantly in both cases.And againSince the bending of the arbor that supports the rotary tool and the scratching of the surface to be cut are stopped, deterioration of the surface roughness due to the deflection of the arbor that supports the rotary cutting tool is suppressed. Therefore, the remaining allowance added to the shape to be formed can be set small, and a mold forming method capable of efficiently forming a mold can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a throw-away tip according to the present invention.
FIG. 2 is a side view of the throw-away tip of the present invention attached to the tip body.
FIG. 3 is a front view of a tip body to which a throw-away tip is attached.
FIG. 4 is an explanatory diagram in the case of performing helical machining with the rotary cutting tool of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state in which a temporary reference surface is formed on a cutting target.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state in which the cutting target is deformed by cutting the inside of the cutting target.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state in which a reference surface is newly formed on a deformed cutting target.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state in which a cutting target is cut to a final roughing shape.
FIG. 9 is a front view of a die-cutting machine to which the rotary cutting tool of the present invention is applied.
FIG. 10 is a plan view showing a machining path of the rotary cutting tool.
FIG. 11 is a front view of FIG. 10 for explaining a contour cutting method.
FIG. 12 is an explanatory view showing a state in which a plane portion is formed by the rotary cutting tool of the present invention.
FIG. 13 is an explanatory view showing a state in which a standing wall portion is formed by the rotary cutting tool of the present invention.
FIG. 14 is an explanatory view showing an example of a conventional rotary cutting tool.
FIG. 15 is an explanatory view showing another example of a conventional rotary cutting tool.
FIG. 16 is an explanatory view showing a state in which a plane portion is formed by a conventional rotary cutting tool.
FIG. 17 is an explanatory view showing a state in which a standing wall portion is formed by a conventional rotary cutting tool.
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a case where the number of chips that come into contact with the cutting object is large depending on the rotational phase around the rotational axis of the rotary cutting tool.
FIG. 19 is an explanatory diagram showing a case where the number of chips that come into contact with the cutting object is smaller than that shown in FIG. 18 due to the rotational phase around the rotational axis of the rotary cutting tool.
[Explanation of symbols]
T Rotary cutting tool
B Chip body
C axis of rotation
W Cutting object
Wh plane part
Wv vertical wall
1 Throw away chips
11 First cutting edge
12 Second cutting edge
19 Sub cutting edge

Claims

The tip body included in the rotary cutting tool is detachably attached, and the tip body is driven to rotate about the rotation axis and the rotation axis is moved in parallel, so that a plane portion and a predetermined portion with respect to the plane portion are to be cut. A throw-away tip that is cut so as to be able to continuously form a standing wall portion having an angle of
A first cutting edge having a predetermined length and a radius of curvature smaller than the length of the first cutting edge are arranged to be continuous with the first cutting edge radially outside the first cutting edge with respect to the rotation axis. a second cutting edge formed at, when attached to the tip body, a predetermined cutting angle is formed on the first cutting edge, so that the second cutting edge protrudes from the outer periphery of the chip body A throw-away tip comprising: a side that abuts the support surface of the tip body .

The throw-away tip according to claim 1, wherein the first cutting edge and the second cutting edge are formed on a plurality of sides of the rake face.

The throw-away tip according to claim 1 or 2, wherein the presser portion for preventing the arbor to which the rotary cutting tool is attached is continuously arranged radially inward of the first cutting edge with respect to the rotation axis. .

It is possible to continuously form a plane portion and a standing wall portion having a predetermined angle with respect to the plane portion on the cutting target by being driven to rotate around the rotation axis and moving the rotation axis in parallel. A rotary cutting tool that cuts into
A first cutting edge having a predetermined length and a cutting angle is arranged on the chip body, and is arranged so as to be continuous with the first cutting edge radially outside the first cutting edge with respect to the rotation axis. From the length of the first cutting edge A second cutting edge that has a small radius of curvature and protrudes from the outer periphery thereof , and an arbor that is continuously disposed radially inward of the first cutting edge with respect to the rotation axis and to which the rotary cutting tool is attached. A rotary cutting tool characterized by integrally forming a presser portion for preventing bending .

A mold forming method for roughing a block-shaped mold material by a rotary cutting tool up to a rough shape formed by a flat portion and a standing wall portion having a predetermined angle with respect to the flat portion ,
A first cutting edge having a predetermined length and a cutting angle, and a radius of curvature smaller than the length of the first cutting edge, arranged to be continuous with the first cutting edge on the rotational axis in the radial direction of the first cutting edge. And a second cutting edge formed so as to protrude from the outer periphery of the first cutting edge and the inner side in the radial direction of the first cutting edge with respect to the rotation axis to prevent bending of the arbor to which the rotary cutting tool is attached. A rotary cutting tool having a presser part ,
When the rotary cutting tool is driven to rotate around the axis of rotation, the axis of rotation is moved in parallel with a predetermined depth of cut with respect to the mold material, and a lateral runout occurs in the rotary cutting tool due to cutting resistance. The mold forming method , wherein the pressing portion is brought into contact with the flat portion of the mold material .