JP4653300B2 - Turning tool - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属ワークの溝加工に利用するスローアウェイ式スロットミルなどの転削工具に関する。なお、この発明は、インターナルピンミラーカッタやエクスターナルピンミラーカッタなどにも適用できるが、以下の説明はスロットミルを例に挙げて行う。
【0002】
【従来の技術】
スロットミルを用いて金属のワークに深溝を加工する場合、送りをかけて溝深さを段々と深くしていく。その加工を、図9に示すように、平行四辺形のネガティブスローアウェイチップTを採用し、そのチップTを、矩形をなす側面3が外周刃7のすくい面、平行四辺形の上面1が外周刃7の逃げ面となり、かつ、いわゆるネガ、ポジ刃形(ラジアルレーキR、Rが負、アキシャルレーキA、Rが正)となる向きに装着したカッタを用いて行う場合、外周刃の他端Bを一端Aが位置するカッタの外径円D上(B’点)に移して外周刃7の軌跡を加工溝の溝底と平行(溝側面に対して直角)となすために、チップTをΔθ(30’〜1°程度)傾ける。
【0003】
その傾きの影響で、側刃8も傾いて側刃8にΔθのバックテーパがつき、図10に示すように、送りfをかけた加工では溝の側面に送りマークMが付く。この場合の溝側面の面粗さは、送りマークが図の幾何学形状であるとすると、Rmax≒ftanΔθ’で表され、粗いものになる。
【0004】
そこで、高面粗度が要求されるときには、仕上げ加工を行って送りマークを除去したり、溝加工用のカッタにワイパーチップ(さらい刃チップ)を別途含ませてそのワイパーチップで送りマークを除去することがなされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
送りマークの除去を別工程で行うと生産性が悪化する。また、ワイパーチップを設けて溝加工と同時に送りマークを除去するものは、ワイパーチップの追加により、同一カッタに装着する溝加工用チップの総数が少なくなって加工能率が低下する。
【0006】
そこで、この発明は、専用のワイパーチップを用いずに加工溝の溝側面の面粗度を高められるようにすることを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明においては、平行四辺形を基本形とするネガティブ型スローアウェイチップを、矩形の側面が主刃のすくい面、略平行四辺形の上面が主刃の逃げ面となり、さらに、ラジアルレーキが負、アキシャルレーキが正で主刃の両端がカッタの外径又は内径上にある向きにしてカッタボディに装着する。また、そのスローアウェイチップを、カッタの回転方向前方におかれる鋭角コーナ部に、上面と直角な線に対してθ傾き、かつ、すくい面となる側面に対してβ傾く面取り部を有するものにし、そのチップの面取り部と側刃の逃げ面となす側面との間の稜線が、カッタの軸心とほぼ直角な側刃を形成するようにしたのである。
【0008】
かかる工具は、面取り部の面を曲面にして緩やかな創成円弧の側刃を生じさせると好ましい。この発明で云うカッタの軸心とほぼ直角な側刃にはこの創成円弧の側刃も含まれる。
【0009】
また、面取り部を、スローアウェイチップの厚み中心を基準にして対称状態に形成するのも好ましい。
【0010】
なお、ここで云う主刃とは、側フライスやエクスターナルピンミラーカッタなどの外周刃や、インターナルピンミラーカッタなどの内周刃を指す。
【0011】
【作用】
平行四辺形のスローアウェイチップの鋭角コーナ部に上述した面取り部を施すと、図9においてΔθ’傾いた側刃8が除去され、代わりに、図7に示すように、面取り部10と側刃の逃げ面となす側面5との間に、除去された側刃(A、C点間にあった刃)に対してその側刃とは反対向きにΔθ1 傾いた稜線(新たな側刃8’)が生じる。この稜線の傾きΔθ1 は、面取り部の面取り角θ、βの合成角であり、従って、θ、βの値を適切に設定することによって、チップTをΔθ傾けたことによる側刃の傾きを補正することができる。Δθ1 =Δθ’となせば補正後の側刃の傾きがゼロとなり、側刃がさらい刃の機能を併せ持つものになって加工後の溝側面に送りマークが付かない(図8参照)。なお、溝側面に送りマークがつかないようにするために、加工時の送りfは、当然のことながら、側刃8’の有効長さ(図はA’、C間の長さ)よりも小さくする。
【0012】
なお、カッタの軸心に対する側刃8’の直角度は、チップの寸法誤差や取付け誤差などによって変化し、その側刃8’が直線刃の場合、加工した溝側面の面粗さが不安定になる。従って、側刃8’は緩い円弧の刃にしておくのが望ましく、その円弧の側刃を設けると角度変化の影響が現れず、安定した面粗さが得られる。
【0013】
また、側刃の傾きを補正する面取り部を、チップの厚み方向中心線を基準にして対称状態に形成したものは、上面を主刃の逃げ面にしたスローアウェイチップと、下面を主刃の逃げ面にしたスローアウェイチップをカッタボディの両側に千鳥状態に装着してそれ等のチップの側刃で溝の対向した側面を加工することができ、同一チップを右勝手用、左勝手用として兼用できる利点が生じる。
【0014】
このほか、側刃の逃げ面となるチップの側面と上下面との稜線部に丸味を付けておくと、コーナ部がR面でつながる溝を加工することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1に、この発明の工具に採用するスローアウェイチップの一例を示す。このスローアウェイチップTは、平行四辺形を基本形とする穴付きネガティブチップであって、上面1、下面2、平行な2側面3、4、側面3に対して鋭角、側面4に対して鈍角をなす側面5、側面3に対して鈍角、側面4に対して鋭角をなす側面6を有している。また、側面5、6と上面1、2間の稜線部を円弧面9となしてある。
【0016】
このチップには実際には上下の関係はないが、ここでは説明の便宜上、1を上面、2を下面とした。
【0017】
このスローアウェイチップTは、側面3又は4をすくい面にし、その側面3又は4と上下面1、2との間の稜線を外周刃7(又は内周刃)として使用する。このチップTの2箇所の鋭角コーナ部に各々面取り部10が設けられている。その面取り部10は、側面3(又は4)を正面から直視した状態で上下面1、2と直角な線に対してθ(図のそれは約30°)傾き、さらに、側面3(又は4)に対してβ(図のそれは約8°)傾いており、これにより、角度補正がなされたθ、βの合成角をもつ稜線(側刃8’)が面取り部10と側面5(又は6)との間に生じている。なお、図1のαはここでは80°にしている。
【0018】
なお、面取り部10は、同一コーナ部に、チップTの厚み中心を基準にして対称状態に設けられており、上面1を外周刃7の逃げ面となしたチップと、下面2を外周刃7の逃げ面となしたチップを用いて左右の勝手が異なる切れ刃を作り出すことができる。
【0019】
図2は、図1のスローアウェイチップTを、側面3が外周刃7のすくい面、上面1が外周刃7の逃げ面、側面5が側刃8’の逃げ面となる向きにして皿ねじ11でホルダ12に取り付けた刃具ユニット13を示している。
【0020】
図3〜図5は、右勝手用の刃具ユニット13Rと、左勝手用の刃具ユニット13Lを、カッタボディ14の両側外周にクランプ駒15とボルト16を用いて千鳥状に取り付けて構成されるスロットミルの実施形態を示している。取付け状態では、外周刃7の両端がカッタの外径円D上に置かれ、ラジアルレーキR、Rが負、アキシャルレーキA、Rが正のネガ、ポジ刃形が作り出される。
【0021】
また、側刃8’は、図5に示すように、カッタの軸心に対して直角になっており、この側刃8’の有効長さよりも送りを小さくして加工した溝の側面に送りマークが付かないようにする。
【0022】
図3、図4のスロットミルは、刃具ユニット13R、13L間に、溝底の中央部を切削する中間チップT’をロケータ17にセットして設けている。その中間チップT’は、図1のスローアウェイチップTの下面2と側面3間の稜線、及び、上面1と側面4との間の稜線を外周刃として利用するようにしており、そのため、図4の▲1▼〜▲4▼の位置でチップのローテーションを行って図1のチップの4つの切れ刃稜を外周刃として無駄なく利用することができる。
【0023】
なお、中間チップT’は、加工溝の幅に応じて設けられるものであり、それを省くこともある。
【0024】
図6は、チップの側面3(又は4)に対してβの傾きをもつ面取り部10を、側面5(又は6)の側から見た状態で図6(b)に示すように半径Rの曲面にしたものである。これにより、図6(c)に示すように、側刃8’が相当大きな半径R’をもつ創成円弧の刃になって側刃による加工面の面粗さが安定する。この場合の面粗さは、Rmax≒f2 /8R’の式で求まり、側刃の傾きの影響がでない。
【0025】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明の転削工具は、側面を主刃のすくい面、上面を主刃の逃げ面にしてネガ、ポジ刃形となるように配置される平行四辺形を基本形としたネガティブチップの鋭角コーナ部に、側面間の稜線の傾きを補正する面取り部を設けてさらい刃としての機能を併せ持つ側刃を作り出したので、専用のワイパーチップを設けずに側刃による加工面の面粗さを向上させ、さらに、チップの有効刃数を増やして加工能率を高めることができる。
【0026】
また、側刃を円弧にしたものは直線の側刃を有するものと違って工具精度に左右されずに安定した面粗さを得ることができる。
【0027】
さらに、面取り部を、チップの厚み中心を基準にして対称状態に形成したものは、同一チップで勝手違いの主刃を形成でき、経済的に有利になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)この発明の工具に用いるスローアウェイチップの一例を示す平面図
(b)同上のチップの正面図
(c)同じく側面図
(d)面取り部の図1(b)におけるイ方向視図
【図2】(a)図1のチップをホルダに装着して構成される刃具ユニットの正面図
(b)同上の刃具ユニットの平面図
(c)同上の刃具ユニットの左側面図
【図3】この発明の工具の実施形態(スロットミル)の一部を示す側面図
【図4】同上のスロットミルの外周の一部を示す側面図
【図5】図4のX−X線部の拡大断面図
【図6】(a)曲面の面取り部のβの傾きを示す図
(b)同上の面取り部を図1(a)のロ方向から見た図
(c)曲面の面取りによって生じた創成円弧の側刃を示す図
【図7】面取り部の作用説明図
【図8】図7のチップの側刃による加工状況を示す図
【図9】チップの傾きによって生じるバックテーパの解説図
【図10】バックテーパの付いた側刃で送りをかけて加工した面を示す図
【符号の説明】
T、T’ スローアウェイチップ
1 上面
2 下面
3、4 すくい面となす側面
5、6 側刃の逃げ面となす側面
7 外周刃
8、8’ 側刃
9 円弧面
10 面取り部
11 皿ねじ
12 ホルダ
13 刃具ユニット
13R 右勝手用の刃具ユニット
13L 左勝手用の刃具ユニット
14 カッタボディ
15 クランプ駒
16 ボルト
17 ロケータ
A、R アキシャルレーキ
R、R ラジアルレーキ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a turning tool such as a throw-away slot mill used for grooving a metal workpiece. The present invention can also be applied to an internal pin mirror cutter, an external pin mirror cutter, or the like, but the following description will be given by taking a slot mill as an example.
[0002]
[Prior art]
When machining deep grooves in a metal workpiece using a slot mill, the groove depth is gradually increased by feeding. As shown in FIG. 9, a parallelogram negative throw away tip T is employed for the processing, and the
[0003]
Due to the influence of the inclination, the
[0004]
Therefore, when high surface roughness is required, finish processing is performed to remove the feed mark, or a wiper tip (sweeper tip) is separately included in the cutter for grooving to remove the feed mark with the wiper tip. It has been done.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
If the feed mark is removed in a separate process, productivity will deteriorate. Further, in the case where the wiper tip is provided and the feed mark is removed at the same time as the groove processing, the addition of the wiper tip reduces the total number of groove processing tips to be mounted on the same cutter, thereby lowering the processing efficiency.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to increase the surface roughness of the groove side surface of the processed groove without using a dedicated wiper tip.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a negative type throwaway tip having a parallelogram as a basic shape has a rectangular side surface as a rake face of the main blade, and a substantially parallelogram upper surface as a flank surface of the main blade. Furthermore, the radial rake is negative, the axial rake is positive, and both ends of the main blade are mounted on the cutter body so as to face the outer diameter or inner diameter of the cutter. In addition, the throwaway tip has a chamfered portion at an acute angle corner portion located in front of the cutter in the rotation direction with a θ inclination with respect to a line perpendicular to the upper surface and a β inclination with respect to the side surface serving as a rake face. The ridge line between the chamfered portion of the tip and the side surface that forms the flank face of the side blade forms a side blade that is substantially perpendicular to the axis of the cutter.
[0008]
Such a tool is preferably produced by making the surface of the chamfered portion a curved surface and generating a side edge of a gently created arc. The side blade substantially perpendicular to the axis of the cutter referred to in the present invention includes the side blade of the created arc.
[0009]
It is also preferable to form the chamfered portion symmetrically with respect to the thickness center of the throw-away tip.
[0010]
Here, the main blade refers to an outer peripheral blade such as a side milling cutter or an external pin mirror cutter, or an inner peripheral blade such as an internal pin mirror cutter.
[0011]
[Action]
When the chamfered portion described above is applied to the acute angle corner portion of the parallelogram throwaway tip, the
[0012]
Note that the squareness of the
[0013]
In addition, the chamfered portion that corrects the inclination of the side blade is formed symmetrically with respect to the center line in the thickness direction of the tip, and the throw-away tip having the upper surface as the flank of the main blade and the lower surface of the main blade The throw-away tip with the flank face can be mounted on both sides of the cutter body in a zigzag state, and the opposite side of the groove can be machined with the side blades of those tips. The advantage that can be combined is generated.
[0014]
In addition, if the ridge line portion between the side surface and the upper and lower surfaces of the tip serving as the flank of the side blade is rounded, a groove where the corner portion is connected by the R surface can be processed.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an example of a throw-away tip employed in the tool of the present invention. This throw-away tip T is a negative tip with a hole having a parallelogram as a basic shape, and has an
[0016]
This chip actually has no vertical relationship, but here, for convenience of explanation, 1 is an upper surface and 2 is a lower surface.
[0017]
This throw-away tip T has a
[0018]
The chamfered
[0019]
2 is a countersunk screw with the throwaway tip T of FIG. 1 oriented such that the
[0020]
FIGS. 3 to 5 show slots in which a right-handed
[0021]
Further, as shown in FIG. 5, the side blade 8 'is perpendicular to the cutter axis, and the side blade 8' is fed to the side surface of the machined groove by making the feed smaller than the effective length of the side blade 8 '. Make sure that the mark is not attached.
[0022]
In the slot mill of FIGS. 3 and 4, an intermediate tip T ′ for cutting the central portion of the groove bottom is set on the
[0023]
The intermediate chip T ′ is provided according to the width of the machining groove, and may be omitted.
[0024]
6 shows a chamfered
[0025]
【The invention's effect】
As described above, the rolling tool of the present invention has a basic shape of a parallelogram arranged so as to be a negative or positive blade shape with the side face being the rake face of the main blade and the upper face being the flank face of the main blade. Since the chamfering part that corrects the inclination of the ridgeline between the side surfaces is provided at the acute corner part of the negative tip to create a side blade that also functions as a wiping blade, the processing surface of the processing surface by the side blade is not provided without a dedicated wiper tip. The surface roughness can be improved, and the number of effective blades of the chip can be increased to increase the machining efficiency.
[0026]
In addition, unlike the case having a straight side blade, the one having a circular side blade can obtain a stable surface roughness regardless of the tool accuracy.
[0027]
Furthermore, when the chamfered portion is formed symmetrically with respect to the thickness center of the chip, a main blade with a different shape can be formed with the same chip, which is economically advantageous.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a plan view showing an example of a throw-away tip used in the tool of the present invention, FIG. 1B is a front view of the same tip, FIG. 1C is a side view, and FIG. Directional view [FIG. 2] (a) Front view of a blade unit constructed by mounting the tip of FIG. 1 on a holder (b) Top view of the same blade tool unit (c) Left side view of the same blade tool unit [ 3 is a side view showing a part of the embodiment (slot mill) of the tool of the present invention. FIG. 4 is a side view showing a part of the outer periphery of the slot mill of the same. FIG. FIG. 6A is a diagram showing the inclination of β of the chamfered portion of the curved surface. FIG. 6B is a view of the same chamfered portion as viewed from the direction of FIG. 1A. FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating the side edge of the generated arc. FIG. 7 is an explanatory diagram of the action of the chamfered portion. Figure [EXPLANATION OF SYMBOLS] shown Figure 9 surface which is machined over a feed Remarks view Figure 10 is a side blade with a back taper of back taper caused by the inclination of the tip showing the situation
T, T 'Throw-
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