JP5309820B2 - 切削インサートおよびインサート着脱式転削工具 - Google Patents
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Description
この種のインサート着脱式転削工具には、切削インサートが四角形平板状をなし、上下にある四角形面と側面とが交差するエッジ部によって主切刃が設けられ、四角形面の周りの4つの側面の1つがすくい面とされた、いわゆる縦刃の切削インサートを用いたものがある。
このように縦刃の四角形平面状の切削インサートを用いた切削工具にあっては、すくい角を確保する必要性から、アキシャルレーキ角がネガティブ(マイナス)ならざるを得ず、このため、切りくずの排出性が悪いという問題があった。このような問題に対処するものとして、近年、縦型の三角形平面状の切削インサートを用いた切削工具が提案されている(特許文献1参照)。
このような構成の切削工具では、切削インサートの上面または下面と側面が交差するエッジ部により構成される主切刃のうち隣接するものどうしが60度の角度を持って交差するので、アキシャルレーキ角をポジティブに設定することができ、切りくずを良好に排出することができる。
また、切削に用いる主切刃の背面側(工具回転方向とは逆側)にある3つの拘束面を利用して、切削インサートを工具本体に固定することができ、この点においても、高剛性のクランプが行える。ちなみに、厚み方向からみた外観形状が三角形の拘束面を有する場合、クランプに際し、主切刃の背面側にある2つの拘束面しか利用することができず、強いクランプが行えない。
ちなみに、この種従来の一般的な縦型の切削インサートを用いる場合、インサート厚みが大きくなることから、主切刃が芯上がりとなるため、逃げ角が大きくなってしまい、耐欠損性に劣っていた。
本実施形態の切削インサート1は上述した縦刃の切削インサートであって、超硬合金等の硬質材料によって構成され、その外形が三角形平板状、より具体的には概略正三角形平板状をなしている。そして、切削インサート1は、概略正三角形状とされた上面2a及び下面2bと、これらの上面2a及び下面2bの周囲に配置されて、これら上面2a及び下面2bに交差する3つの側面3を有している。
また、本実施形態の切削インサート1は上述のように反転対称であるので、図3に示すように1つの側面3においては、上下面2a、2bと側面3とが交差するエッジ部E同士が、その一端部Eaと他端部Ebとを反対側に位置される。
なお、本実施形態では、この副切刃6の逃げ面強化部7と主切刃5のエッジ部の一端部Ea側においてその逃げ面となる上面2aまたは下面2bとの間に、上面2aまたは下面2bの上記エッジ部の他端部Eb側を面取りするようにしてチャンファー面9aが形成されている。これにより、エッジ部の他端部Ebには、主切刃5と副切刃6が交差するコーナー部9に、主切刃5と副切刃6とに鈍角に交差するチャンファーが形成され、副切刃6はこのチャンファーを介して主切刃5に連ねられている。
逃げ面5aは、上下面2a、2bと側面3とが交差する一のエッジ部Eに沿ってねじれて形成され、これにより、当該切削インサート1が工具本体に取り付けられるときに、主切刃5のいずれの部位であっても、逃げ角が一定になるようになっている。
本実施形態では、エッジ部Eの一端部Ea側に近い位置での主切刃5のすくい面5bの傾斜角θb2を例えば27.05°、エッジ部Eの略中央位置での主切刃5のすくい面5bの傾斜角θc2を例えば25.45°、エッジ部Eの他端部Eb側に近い位置での主切刃5のすくい面5bの傾斜角θd2を例えば23.42°というように設定している。つまり、主切刃5において、エッジ部Eの一端部Eaから他端部Eb側に向かうに従い、すくい面5bの傾斜角を漸次小さくなるように設定している。
このように主切刃の部位に合わせて、主切刃5の逃げ面5aの傾斜角並びに主切刃5のすくい面5bの傾斜角を変えることで、主切刃5のくさび角をほぼ一定になるようにしている。
このインサート取付座12は、図11にハッチングを付して示すように、工具本体11の外周側を向く略三角形の底面12Aと、この底面から工具本体11の先端部の外周面に至る工具回転方向Tを向く斜め上向き壁面12B、同工具回転方向を向く斜め下向き壁面12C、及び同工具回転方向を向く他の斜め下向き壁面12Dとを有し、底面12Aの中央にはネジ孔12Eが穿設されている。
また、壁面12B,12C、12Dには、その底面12Aと交差する隅部に沿って凹部12Fが形成される一方、この凹部12Fの工具本体11外周面側には、切削インサート1の側面3の上記拘束面8に当接可能な突条の当接面12Gが形成されている。
加えて、この実施形態では、このように主切刃5の部位に合わせて、主切刃5のすくい面5bの傾斜角も変えており、これにより、主切刃5のくさび角をほぼ一定とすることができる。この点においても、主切刃5に対する耐欠損性を向上させることができる。この結果、切り込み深さの小さい切削時にも、良好な切れ味を発揮できる。
なお、本実施形態では、主切刃5と副切刃6とのコーナー部9が、平面状のチャンファー面9Aを形成することによって側面視直線状とされているが、チャンファー面9Aに代わって、例えば側面視が双曲線状、楕円状、アール状、あるいは直線を間に挟み両端がアール状になった凸曲面を形成し、このような凸曲面を主切刃5および副切刃6に鈍角に交差させたり、これら切刃に接するように形成してもよい。
例えば、いわゆる右勝手のフライスカッタに装着される切削インサートとして説明したが、これに限定されることはなく、左勝手のフライスカッタに装着される切削インサートであっても良い。なお、左勝手の場合には、本実施形態とは捩れの向きが異なり、中心線C方向から見て、一方の正方形面2が他方の正方形面2に対して反時計回りに回転するように捩れた切削インサート1が使用されることになる。
2a 三角形状の上面
2b 三角形状の下面
3 側面
3B 突出部
4 取付孔
5 主切刃
5a逃げ面
5bすくい面
6 副切刃
7 逃げ面強化部
8 拘束面
9 コーナー部
10 コーナー指標
11 工具本体
12 インサート取付座
Claims (7)
- 外形が三角形平板状に形成されていて、上面、下面及び3つの側面を有し、
上記上面と上記側面が交差するエッジ部と上記下面と上記側面が交差するエッジ部により主切刃が形成され、
隣接する上記側面どうしが交差するエッジ部により副切刃が形成され、
上記側面の厚さ方向中間部分に、当該切削インサートが工具本体に取り付けられるときに上記工具本体の取付座の当接面に当接されて上記工具本体に対する当該切削インサートの相対移動を拘束する拘束面が形成され、
上記拘束面は、厚み方向からみた外観形状が、概略正三角形状をなすとともにそれら各辺の中央部分が外方へ膨らむように形成され、この膨らんだ辺の中央部分とそれに隣接する概略正三角形の角部とが直線状に結ばれることで、6角形とされ、
上記主切刃は、厚み方向から見て凸曲線状をなすように形成れていることを特徴とする切削インサート。 - 上記側面の上面及び下面側には、それぞれ上記主切刃に沿って凹溝状をなすブレーカ溝が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の切削インサート。
- 上記上面と上記側面が交差するエッジ部と上記下面と上記側面が交差するエッジ部には、上記主切刃と、該主切刃に隣接する上記副切刃の逃げ面強化部が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の切削インサート。
- 上記主切刃から当該切削インサートの中心に向かって延びて上記上面または上記下面に形成される逃げ面が捩れて形成され、当該切削インサートが上記工具本体に取り付けられるときに、上記主切刃のいずれの部位であっても逃げ角が一定になるように形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の切削インサート。
- 上記主切刃と上記副切刃との間のコーナー部には、それら主切刃と副切刃とに交差するチャンファーまたは凸曲面が形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の切削インサート。
- 上記上面及び上記下面には、互いに異なるコーナー指標が設けられていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の切削インサート。
- 軸線回りに回転される工具本体を有し、該工具本体の先端外周部に形成された取付座に、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の切削インサートが、上記上面又は下面のうち一方を上記工具本体外周側に向けるとともに、一の上記主切刃を工具回転方向側に向けて着脱可能に取り付けられ、
上記工具本体の上記取付座には、上記6角形に形成された拘束面のうちの3つ面がそれぞれ当接される当接面が形成されていることを特徴とするインサート着脱式転削工具。
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