JP4596773B2 - スローアウェイインサート - Google Patents

Description

本発明は、マシニングセンタ等の工作機械で回転工具として用いられるスローアウェイエンドミルに装着されるスローアウェイインサートに関する。

近年、スローアウェイエンドミルによる高精度、高能率加工への要求が高まってきており、それに用いられるスローアウェイインサートについても切れ味が良好で高精度加工が可能となるような様々な形状のスローアウェイインサートが開発され、市場に投入されている。その中でも、特に主切刃の、下面からの高さが漸次変化するような傾斜切刃を備えたスローアウェイインサートが、金型加工等の様々な分野で多く利用されている。

ここで、傾斜切刃を備えたものとしては、後述する特許文献１など多数開示されているが、これらの示すスローアウェイインサートは略平行四辺形板状をなし、すくい面である上面、着座面である下面、および逃げ面である側面から構成されており、すくい面と逃げ面との交叉稜にはその長辺側に主切刃、短辺側に副切刃、およびそれらを結ぶ円弧状のコーナーＲ切刃が存在し、側面視でコーナーＲ切刃は着座面からの高さが一定、つまり着座面と平行となっている。このスローアウェイインサートを着座面のアキシャルレーキが正となるようにエンドミルに装着することにより、主切刃における実質のアキシャルレーキを大きくとることが可能になり、加工時の切削抵抗を小さくすることが可能になった。また、この着座面からの高さが一定の、一対のコーナーＲ切刃部は、主切刃が下面に対して傾斜している構成のため、スローアウェイインサート製造時に着座面を研磨加工する際にスローアウェイインサートを反転載置するときの支持部となる。しかし上記コーナーＲ切刃が着座面と平行であるスローアウェイインサートでは、特に切り込みが小さい加工や大きなコーナーＲ切刃を必要とする加工ではコーナーＲ切刃しか切削に関与せず、当該部分においては実質のアキシャルレーキが小さくなるため切削抵抗が高く、切れ味も低下するといった問題が生じた。

そこで前述した問題を解消すべく、図４に示すような、コーナーＲ切刃（３７）における、その副切刃（３６）側に着座面（３２）と略平行な平坦切刃部（３７ａ）を、その主切刃（３５）側に前記着座面（３２）との距離が漸次変化する傾斜切刃部（３７ｂ）を、それぞれ有した構成のスローアウェイインサート（３０）が特許文献２で開示されている。これによりコーナーＲ切刃しか使わないような低切り込みの加工においても、傾斜切刃部での加工に関しては、切削抵抗が低減され、切れ味も改善されるとともに、平坦切刃部を着座面の研磨時の支持部とすることができる。
特開２００１−１９８７２４号公報 特開２００１−２６９８１０号公報

しかしながら、特許文献２のような構成では、平坦切刃部の長さが短いので、着座面の研磨加工の際に反転載置した時のスローアウェイインサートのバランスが悪く、結果的に得られる着座面の研磨精度は不十分であった。逆に着座面の研磨精度を重視するとコーナーＲの平坦切刃部を大きくとらざるをえず、その場合低切り込み時にアキシャルレーキを大きくとれないので、切れ味が悪くなる等の問題が生じる。

本発明は、このような従来技術の課題を解決する為になされたものであり、低切り込みでも切れ味が良く、インサート着座面の加工が高精度に行えるスローアウェイインサートを提供することを目的とする。

前記の問題点を解決するため、本発明のスローアウェイインサートは、平面視で略平行四辺形をなす本体部を備え、前記本体部の側面と上面とで形成される交叉稜線部には、長辺側に主切刃、短辺側に副切刃、および前記主切刃と前記副切刃とに挟まれた鋭角部に円弧状切刃が形成され、前記主切刃は、側面視で前記円弧状切刃側端部から他端部に向かって着座面である下面からの高さが漸次減少するように傾斜するスローアウェイインサートであって、前記円弧状切刃と前記副切刃は、側面視で曲線形状をなすとともに、前記副切刃には、前記主切刃と前記副切刃と前記円弧状切刃のうち、前記下面からの高さが最大になる最高点を複数備えることを特徴としている。

かかる構成によれば、低切り込み加工時においてもコーナーＲ切刃を傾斜刃として、実質の、すなわちホルダ装着時におけるアキシャルレーキを大きくとることが可能であり、その場合、切れ味がよく、切削抵抗も低減することが可能である。また着座面の研磨加工時においても、その間隔が広くとられた前記最高点を支持部として、インサート全体で４点以上が安定して支持されることとなり、着座面の加工を安定して高精度に行うことができるので、結果として着座面の研磨精度の高いスローアウェイインサートを提供することが可能となる。さらには副切刃が側面視で下面からの高さが漸次変化する曲線形状であることにより、斜め沈み加工時に生成される切りくずの断面を屈曲させることができ、結果的に切りくずが分断されやすくなるので切屑排出性をも良好とすることができる。

ある実施態様においては、前記最高点の一つが、前記副切刃の円弧状切刃側端部に配置されることを特徴としている。

かかる構成によれば、コーナーＲ切刃全てを傾斜刃とすることができるので、切削抵抗を低減させ切れ味が良好なスローアウェイインサートを得ることができる。

ある実施態様においては、前記最高点間の距離が２．０ｍｍ以上となることを特徴としている。

かかる構成によれば、スローアウェイインサート製造時にスローアウェイインサートを反転載置し、着座面を研磨する際に支持部となる前記最大点間の距離を大きくとることにより、スローアウェイインサートの支持を安定させ、着座面の研磨精度を向上させることができる。

以上のように、本発明のスローアウェイインサートは、平面視で略平行四辺形をなす本体の側面と上面とで形成される交叉稜線部の、長辺側に主切刃を、短辺側に副切刃を備えるとともに、前記主切刃と前記副切刃とに挟まれた鋭角部にコーナーＲ切刃を備え、前記主切刃は、側面視で前記コーナーＲ切刃側端部から他端部に向かって、着座面である下面からの高さが漸次減少するように傾斜し、前記上面の前記主切刃に沿う部分には一定のすくい角が付されたすくい面を備え、かつ前記主切刃の軸方向すくい角が正となるようにホルダへ着脱可能に装着されて使用されるスローアウェイインサートであって、前記コーナーＲ切刃と前記副切刃は、側面視で下面からの高さが漸次変化する曲線形状をなすとともに、前記コーナーＲ切刃から前記副切刃にかけて前記下面からの高さが最大になる最高点を複数備えた構成とすることにより、低切り込み加工時においてもコーナーＲ切刃を傾斜刃として実質のすなわちホルダ装着時におけるアキシャルレーキを大きくとることが可能であり、その場合、切れ味がよく、切削抵抗も低減することが可能である。また着座面の研磨加工時においても、その間隔が広くとられた前記最高点を支持部として、インサート全体で４点以上が安定して支持されることとなり、着座面の加工を安定して高精度に行うことができるので、結果として着座面の研磨精度の高いスローアウェイインサートを提供することが可能となる。さらには副切刃が側面視で下面からの高さが漸次変化する曲線形状であることにより、斜め沈み加工時に生成される切りくずの断面を屈曲させることができ、結果的に切りくずが分断されやすくなるので切屑排出性をも良好とすることができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面により説明する。

図１および図２は本発明の実施形態を示すものであり、図１は本実施形態によるスローアウェイインサート（以下、インサートと略す。）２の（ａ）平面図、（ｂ）副切刃側側面図、（ｃ）主切刃側側面図、図２は本実施形態のスローアウェイエンドミル（以下、エンドミルと略す。）１の側面図である。図１において、本実施形態によるインサート２は、平面視で略平行四辺形をなし、すくい面である上面１１と着座面である下面１２および逃げ面である側面１３とで構成される。そして上面１１と側面１３逃げ面とで形成される交叉稜線部の、長辺側に主切刃１５を、短辺側に副切刃１６を備えるとともに、前記主切刃１５と前記副切刃１６とに挟まれた鋭角部にコーナーＲ切刃１７を備え、前記主切刃１５は、側面視で前記コーナーＲ切刃１７側端部から他端部に向かって、着座面である下面からの高さ距離が漸次減少するように傾斜し、前記上面１１の前記主切刃１５に沿う部分には一定のすくい角が付されたすくい面を備え、かつ前記主切刃１５の軸方向すくい角が正となるようにホルダ３へ着脱可能に装着されて使用されるインサート２であって、前記コーナーＲ切刃１７と前記副切刃１６は、側面視で下面１２からの高さが漸次変化する曲線形状をなすとともに、前記コーナーＲ切刃１７から前記副切刃１６にかけて前記下面１２からの高さが最大になる最高点１８を２箇所（１８ａ，１８ｂ）備えている。このような構成のインサート２は、低切り込み加工時においても、図２に示すように、前記コーナーＲ切刃１７を傾斜刃として実質のすなわちホルダ３装着時におけるアキシャルレーキを大きくとることが可能であり、その場合、切れ味がよく、切削抵抗も低減することが可能である。また着座面１２の研磨加工時においても、その間隔が広くとられた前記最高点１８ａ、１８ｂを支持部として、インサート２全体で４点以上が安定して支持されることとなり、着座面１２の加工を安定して高精度に行うことができるので、結果として着座面１２の研磨精度の高いインサート２を提供することが可能となる。さらには副切刃１６が側面視で下面１２からの高さが、最高点１８ａから１８ｂに向かって低点１９まで一旦漸次低くなった後、さらに最高点１８ｂに向かって漸次高くなるように漸次変化する曲線形状であることにより、斜め沈み加工時に生成される切りくず（図示せず）の断面を最高点１８ａから低点１９を経て最高点１８ｂ近傍までの切刃部分によって屈曲させることができ、結果的に切りくずが分断されやすくなるので切屑排出性をも良好とすることができる。

また、図３に示すように、前記最高点２８のうち、最も主切刃２５側に位置する点２８ａが、コーナーＲ切刃２７と副切刃２６との境界部に配置した場合、コーナーＲ切刃２７全てを傾斜刃とすることができるので、切削抵抗を低減させ切れ味が良好なインサート２０を得ることができるまた前記最高点間の距離は２ｍｍ以上、特に２．５ｍｍ以上の場合、インサート製造時にインサートを反転載置し、着座面を研磨する際に支持部となる前記最大点間の距離が大きくとれ、インサートの支持が安定し、着座面の研磨精度をさらに向上させることができるため望ましい。

以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の目的を逸脱しない限り任意のものとすることができることは云うまでもない。

本実施形態のスローアウェイインサートの（ａ）上面図、（ｂ）副切刃側側面図、（ｃ）主切刃側側面図である。 本実施形態のスローアウェイエンドミルの側面図である。 本発明の他の実施形態のスローアウェイインサートの（ａ）副切刃側側面図、（ｂ）主切刃側側面図である。 従来のスローアウェイインサートの（ａ）上面図、（ｂ）副切刃側側面図、（ｃ）主切刃側側面図である。

符号の説明

１：スローアウェイエンドミル（エンドミル）
２，２０，３０：スローアウェイインサート（インサート）
１１，２１，３１：上面（すくい面）
１２，２２，３２：下面（着座面）
１３，２３，３３：側面（逃げ面）
１４，３４：取付け孔
１５，２５，３５：主切刃
１６，２６，３６：副切刃
１７，２７，３７：コーナーＲ切刃
１８ａ，２８ａ：第一最高点
１８ｂ，２８ｂ：第二最高点
１９：低点
３７ａ：コーナーＲ切刃部の平坦切刃部
３７ｂ：コーナーＲ切刃部の傾斜切刃部

Claims (3)

1. 平面視で略平行四辺形をなす本体部を備え、
   前記本体部の側面と上面とで形成される交叉稜線部には、
   長辺側に主切刃、短辺側に副切刃、および前記主切刃と前記副切刃とに挟まれた鋭角部に円弧状切刃が形成され、
   前記主切刃は、側面視で前記円弧状切刃側端部から他端部に向かって着座面である下面からの高さが漸次減少するように傾斜するスローアウェイインサートであって、
   前記円弧状切刃と前記副切刃は、側面視で曲線形状をなすとともに、前記副切刃には、前記主切刃と前記副切刃と前記円弧状切刃のうち、前記下面からの高さが最大になる最高点を複数備えることを特徴とするスローアウェイインサート。
2. 前記最高点の一つが、前記副切刃の円弧状切刃側端部に配置されることを特徴とする請求項１記載のスローアウェイインサート。
3. 前記最高点間の距離が２．０ｍｍ以上となるような請求項１または２に記載のスローアウェイインサート。

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