JP6004301B2 - 切削インサート及び刃先交換式回転切削工具 - Google Patents

切削インサート及び刃先交換式回転切削工具 Download PDF

Info

Publication number
JP6004301B2
JP6004301B2 JP2016508749A JP2016508749A JP6004301B2 JP 6004301 B2 JP6004301 B2 JP 6004301B2 JP 2016508749 A JP2016508749 A JP 2016508749A JP 2016508749 A JP2016508749 A JP 2016508749A JP 6004301 B2 JP6004301 B2 JP 6004301B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting
cutting edge
insert
face
cutting insert
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016508749A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2015141695A1 (ja
Inventor
哲司 小宮山
哲司 小宮山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tungaloy Corp
Original Assignee
Tungaloy Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tungaloy Corp filed Critical Tungaloy Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP6004301B2 publication Critical patent/JP6004301B2/ja
Publication of JPWO2015141695A1 publication Critical patent/JPWO2015141695A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/02Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • B23C5/1009Ball nose end mills
    • B23C5/1027Ball nose end mills with one or more removable cutting inserts
    • B23C5/1045Ball nose end mills with one or more removable cutting inserts having a cutting insert, the cutting edge of which subtends substantially 90 degrees
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/16Milling-cutters characterised by physical features other than shape
    • B23C5/20Milling-cutters characterised by physical features other than shape with removable cutter bits or teeth or cutting inserts
    • B23C5/202Plate-like cutting inserts with special form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2200/00Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/12Side or flank surfaces
    • B23C2200/128Side or flank surfaces with one or more grooves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2200/00Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/20Top or side views of the cutting edge
    • B23C2200/205Discontinuous cutting edges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2200/00Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/32Chip breaking or chip evacuation
    • B23C2200/326Chip breaking or chip evacuation by chip-breaking grooves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2210/00Details of milling cutters
    • B23C2210/16Fixation of inserts or cutting bits in the tool
    • B23C2210/168Seats for cutting inserts, supports for replacable cutting bits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2250/00Compensating adverse effects during milling
    • B23C2250/04Balancing the cutter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Description

本発明は、切削インサートと、それを装着した刃先交換式回転切削工具とに関する。より詳細には、本発明は、ボールエンドミル用の切削インサートと、それを備えた刃先交換式ボールエンドミルとに関する。
現在、刃先交換式ボールエンドミルとして、特許文献1に開示されているような3枚刃タイプのものが知られている。このボールエンドミルにおいては、1種類の切削インサートのみが使用されている。その切削インサートは、平面視にて2つの円弧状曲線をそれぞれが外方向に広がるように対向させ端部同士を接続した形状(以下、「木の葉状」とも言う)をなしており、第1端面及び第2端面の両方に切れ刃が形成されているネガタイプの側面と、第1端面のみに切れ刃が形成されているポジタイプの側面と、を有している。ここで、ネガタイプの側面とは、いわゆる逃げ角がゼロの側面のことを指す。また、ポジタイプの側面とは、第1端面から第2端面に向けて正の逃げ角が付与されている側面のことを指す。したがって、特許文献1の切削インサートは、第1端面に2つと第2端面に1つの合計3つの切れ刃を有している。そのため、この切削インサートのみで3枚刃の全てをまかなうことが可能である。
このように、特許文献1の切削インサートにおいては、第1端面と第2端面との両方に切れ刃が形成されているネガタイプの側面が形成されているのであるが、ネガタイプの側面に形成されている切れ刃は、一般的に、ポジタイプの側面に形成された切れ刃よりも切削抵抗が高い。そのため、上記切削インサートでは、切削抵抗を軽減させるために、ネガタイプの側面に複数のニックが形成されている。ニックが切りくずを細分化することによって、切削抵抗が軽減される。
国際公開第2013/191259号
ところで、昨今では、単位時間当たりの切削量を多くする高能率加工を求めて、より厳しい切削条件のもとで切削を行う要求が高まっている。そのような厳しい条件下においては、特許文献1の切削インサートでは十分に切削抵抗を軽減できないこともあった。この問題を解決する方法として、特許文献1の切削インサートにおいて、ネガタイプの側面に形成されている切れ刃だけでなく、ポジタイプの側面に形成されている切れ刃にもニックを形成することによって、切削抵抗をより一層軽減させるやり方が考えられる。しかしながら、その場合、次のような問題が発生することがあった。
すなわち、特許文献1の切削インサートは、工具ボデーの回転中心軸に対して側面視にて傾斜させて装着されており、切れ刃は工具ボデーの先端側又は後端側に位置している部分から順に被削材に食いつくように設計されている。そのため、ニックによって分断された複数の切れ刃部分が等しい間隔で周期的に次から次へと被削材に食いついたり離れたりすることによって、共振が発生することがあった。切れ刃が共振することによってびびりが生じ、これは切削性能の低下や加工表面粗さの悪化につながるおそれがあった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ニックによって切削抵抗を軽減させることができるとともに、びびりの発生を低減することが可能な切削インサート及びそれを装着した刃先交換式回転切削工具を提供することを目的とする。
本発明は、第1端面2と、第1端面2と対向する第2端面3と、第1端面2と第2端面3とを接続する周側面4とを有し、前記第1端面2と前記周側面4との交差稜線部に外周刃として機能する第1端面側の切れ刃8と中心刃として機能する第1端面側の切れ刃10を備える切削インサート1であって、第1端面側の切れ刃8,10は、それぞれ1つ以上のニック11によって2つ以上の切れ刃部分12に分割されており、第1端面側の切れ刃8,10の全ての前記切れ刃部分12は互いに長さが異なっていることを特徴とする。
さらに、本発明は、先端側から基端側に延びる回転中心軸Oを有する工具ボデー21と、工具ボデー21の先端側に設けられた複数のインサート座22と、インサート座22に着脱自在に装着される切削インサートと、を有する刃先交換式回転切削工具20であって、この切削インサートは上記切削インサート1であり、切削インサート1は、正又は負の所定のアキシャルレーキがつくように、対応するインサート座に取り付けられることを特徴とする。
本発明によると、ニックによって分断された切れ刃部分の長さを変化させることによって、切れ刃部分の被削材への食いつき間隔の周期性を低下させることができる。したがって、切れ刃に共振が発生しにくくなるので、びびりを大幅に抑制することが可能となる。
図1は、本発明の一実施形態に係る切削インサートの斜視図を示す。 図2Aは、図1の切削インサートにおける上面図を示す。 図2Bは、図1の切削インサートにおける側面4b側から見たときの側面図を示す。 図2Cは、図1の切削インサートにおける側面4a側から見たときの側面図を示す。 図2Dは、図1の切削インサートにおける下面図を示す。 図3は、図1の切削インサートの上面図を示す。 図4は、本発明の一実施形態に係る刃先交換式回転切削工具の第1インサート座が手前となる向きから見た斜視図を示す。 図5は、図4の刃先交換式回転切削工具に使用されている工具ボデーの斜視図を示す。 図6は、図4の刃先交換式回転切削工具を先端側から見た端面図を示す。 図7は、図4の刃先交換式回転切削工具の先端部分の第1インサート座が手前となる向きから見た側面図を示す。 図8は、本発明の一実施形態に係る刃先交換式回転切削工具の第2インサート座が手前となる向きから見た斜視図を示す。 図9は、本発明の一実施形態に係る刃先交換式回転切削工具の第3インサート座が手前となる向きから見た斜視図を示す。 図10は、図4の刃先交換式回転切削工具の先端部分の第2インサート座が手前となる向きから見た側面図を示す。 図11は、図4の刃先交換式回転切削工具の先端部分の第3インサート座が手前となる向きから見た側面図を示す。
これより、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態の切削インサート1は、図1及び図2A−図2Dに記載されているように、平面視において、2つの円弧状曲線を対向させ、端部同士を接続した略木の葉状の形状をした第1端面2と、その第1端面2と略同一の形状を有し且つ第1端面2と略平行に設けられている第2端面3と、第1端面2と第2端面3とを接続する周側面4と、から基本的に構成されている。この「木の葉状」とは、2つの円弧状曲線を対向させ、それぞれの端部同士を接続させて、接続させた一方の端部から中央に向かうにつれて広がり、また他方の端部に向かって閉じた形状のことを意味する。言い換えると、「木の葉状」とは、各円弧状曲線を外方向に広がるようにして対向させて端部同士を接続した形状である。また、第1端面2と第2端面3との略中央には、第1端面2と第2端面3との間を貫通する取付穴5が設けられている。第1端面2は2つの頂部6、7を有する。これら頂部6、7は、それぞれ、取付穴5の中心軸線方向において第2端面3に対応する頂部を有する。第1端面2の頂部6、7に対応する第2端面3の頂部に同じ符号を用いる。周側面4は、第1端面2の頂部6と第2端面3の頂部6との間に延びる縁部および第1端面2の頂部7と第2端面3の頂部7との間に延びる縁部を境に、第1側面4aと第2側面4bとに分けられている。第1側面4aは、第1端面2及び第2端面3に対して略直角に交差している側面部分であるので、平面視で概ね円弧状である。第2側面4bは、第1端面2に対しては鋭角に交差する一方、第2端面3に対しては鈍角に交差している側面部分であるので、第2端面側からの平面視で、ある程度の幅を有する円弧状面として表される。すなわち、第1側面4aは第1端面2および第2端面3に対して、いわゆるネガの関係にある。また、第2側面4bは第1端面2に対して、いわゆるポジの関係にある。
本実施形態では、以上のように、第1側面4aと第2側面4bとが第1端面2及び第2端面3の頂部6,7において直接接続しているが、本発明はこの構成に限定されることはない。すなわち、平面視にて、第1端面2及び第2端面3が、第1端面2及び第2端面3の頂部6,7が直線状又は曲線状等に切り欠かれている形状であっても構わない。この場合、第1側面4aと第2側面4bとが直接接続してはいない。
第1端面2と第1側面4aとの円弧状の交差稜線部は切れ刃8として機能する。この切れ刃8はボールエンドミルにおいて外周刃として機能する。外周刃とは、切削インサートがボールエンドミルに装着されたときに、工具回転軸上までは切削を行わないように配置される切れ刃のことである。また、第2端面3と第1側面4aとの円弧状の交差稜線部も切れ刃9として機能する。この切れ刃9もボールエンドミルにおいて外周刃として機能する。すなわち、第1側面4aと第1端面2又は第2端面3とによって形成される交差稜線部は双方とも外周刃として機能する。一方、第2側面4bと第1端面2との円弧状の交差稜線部も切れ刃10として機能する。これはボールエンドミルにおける中心刃として機能する。中心刃とは、切削インサートがボールエンドミルに装着されたときに、工具回転軸付近の領域まで切削を行うように配置される切れ刃のことである。したがって、本実施形態の切削インサートは、外周刃として2つの切れ刃8,9を有し、中心刃として1つの切れ刃10を有している。
第1側面4aは、第1端面2及び第2端面3に対して、略直角に交わる面であるため、切れ刃8と9はほぼ平行な関係で、各交差稜線部に位置している。
ここで、切れ刃8、10を第1端面側の切れ刃、切れ刃9を第2端面側の切れ刃と見ることもできる。そして、第1端面2は、2つの切れ刃8,10の各々のすくい面として機能する。この場合、第2端面3は工具ボデー21に当接するインサート固定面(当接面)として機能する。また、第1端面2と第1側面4aとによる切れ刃8が切れ刃として作用するとき、第1側面4aは逃げ角が0°の逃げ面として機能し、第2側面4bは工具ボデー21と当接するインサート固定面として機能する。また、第1端面2と第2側面4bとによる切れ刃10が切れ刃として作用するとき、正の逃げ角を有する第2側面4bが逃げ面として機能し、第1側面4aが工具ボデー21と当接するインサート固定面として機能する。これに対し、第2端面3は第2端面3に設けられた切れ刃9のすくい面としても機能する。この場合、第1端面2は工具ボデー21に当接するインサート固定面として機能する。第1側面4aは逃げ角が0°の逃げ面として機能し、第2側面4bは工具ボデー21と当接するインサート固定面として機能する。ここにおける「逃げ角」とは、切削インサート単体における角度のことを指し、より正確には、取付穴5の中心軸線に平行でありかつ切れ刃を通るように定めることができる面に対する逃げ面の角度を指す。
本実施形態において、第1側面4a及び第2側面4bの各々には、複数のニック11が形成されている。第1側面4a上においては、第1端面2と第2端面3との間にわたって、側面視にて切れ刃8,9に対して略直角に交差するように、2つのニック11が形成されている。この第1側面4aに形成されているニック11は、略均一の幅を有する直線溝形状をなしており、深さも略一定である。さらに、第2側面4b上においては、側面視にて切れ刃10に対して略直角に交差するように2つのニック11が形成されている。この第2側面4bに形成されているニック11は、第1端面2側から第2端面3側に向かって幅が漸次小さくなり、第2側面4bの途中においてなくなるような形状をなしている。また、この第2側面4bに形成されているニック11は、第1端面2側から第2端面3側に向かって深さも漸次浅くなり、第2側面4bの途中において第2側面4bの表面と一致するような形状をなしている。ニック11の数や形状はこれに限定されることはなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。これらのニック11によって、各々の切れ刃8,9,10は、それぞれ3つの切れ刃部分12に分断されている。
ここで、図3(図2Aに同じ)に示されているように、切削インサート1を第1端面2側から見たときの平面視にて、6つの切れ刃部分12を、それぞれ切れ刃部分12A,12B,12C,12D,12E,12Fと呼称する。切れ刃部分12A,12B,12Cは第1側面4a側に形成されており、切れ刃部分12D,12E,12Fは第2側面4b側に形成されている。そして、図3における、切れ刃部分12A,12B,12C,12D,12E,12Fの各々の長さをL1,L2,L3,L4,L5,L6と定義する。ここにおける「長さ」とは、切れ刃に沿った円弧状曲線の長さのことを指す。したがって、第1側面4aと第1端面2との間に形成された切れ刃8は、それぞれL1,L2,L3の長さの切れ刃部分12A,12B,12Cを有する。また、第2側面4bと第1端面2との間に形成された切れ刃10は、それぞれL4,L5,L6の長さの切れ刃部分12D,12E,12Fを有する。また、第1側面4aと第2端面3との間に形成された切れ刃9は前述の切れ刃8と対称形状であるため、それぞれL1,L2,L3の長さの切れ刃部分12A,12B,12Cを有する。本実施形態において、これらの切れ刃部分12A,12B,12C,12D,12E,12Fの長さL1,L2,L3,L4,L5,L6は、互いに異なっていることを特徴とする。すなわち、L1,L2,L3,L4,L5,L6は、全て異なった数値となっている。このように、切れ刃部分12の長さをそれぞれ異ならせることにより、切れ刃の共振によるびびりの発生を抑制している。その具体的内容については後述する。
切削インサート1の切れ刃周辺は、超硬合金、サーメット、セラミック、これらにコーティングを施した材料又はダイヤモンドあるいは立方晶窒化硼素を含有する超高圧焼結体、立方晶窒化硼素を含有する超高圧焼結体にコーティングを施した材料といった硬質材料から作製されることができる。切削インサート1の切れ刃以外の部分も、同様の硬質材料から作製されることが好ましい。
次に、上述の切削インサート1が装着される3枚刃の刃先交換式ボールエンドミル20について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図4から図7に示されているように、本実施形態の刃先交換式ボールエンドミル20は3枚刃タイプであり、先端側から基端側に延びる回転中心軸Oを有する略円筒状の工具ボデー21の先端部には、3つのインサート座22が設けられている。そして、3つのインサート座22に隣接して、3つの切りくずポケット26が設けられている。3つのインサート座22は、工具ボデー21の先端視において、周方向で略等間隔に設けられていてもよいし、それらの間の距離が不均等に設けられていてもよい。これらのインサート座22は、前述した切削インサート1の外郭形状にならった形状の底面23と、その底面23と交差する側面24と、から構成されている。底面23及び側面24の形状は、それぞれのインサート座22によって異なっている。各インサート座22の底面23の略中央付近には、切削インサート1を取り付けるためのねじ穴25が設けられている。切削インサート1は、インサート座22に取り付けられるとき、第1端面2又は第2端面3が底面23と当接し、第1側面4a又は第2側面4bが側面24と当接するように配置される。その際、図6に示されているように、3つの切削インサート1は、3つの切れ刃8,9,10がそれぞれ切削に関与するように切削インサート1が装着される。第1端面2側の外周刃として機能する切れ刃8が切削に関与するように装着されているときは、第1端面2がすくい面となり、第1側面4aが逃げ面となり、その他の面がインサート座22と接触する当接面として機能する。また、第2端面3側の外周刃として機能する切れ刃9が切削に関与するように切削インサート1が装着されているときは、第2端面3がすくい面となり、第1側面4aが逃げ面となり、その他の面がインサート座22と接触する当接面として機能する。また、第1端面2の中心刃として機能する切れ刃10が切削に関与するように切削インサート1が装着されているときは、第1端面2がすくい面となり、第2側面4bが逃げ面となり、その他の面がインサート座22と接触する当接面として機能する。
言い換えると、3つのインサート座22はそれぞれ、装着される切削インサート1の切れ刃が、他の2つのインサート座22に装着されるものと異なるものとなるように、向き及び形状が決定されている。図4−図6に示すように、最も軸線O寄りに配置されている第1インサート座22aでは、切れ刃10aが切削に関与するように位置付けられる。そして、図6に示す回転方向Kに沿って、第1インサート座22aの隣の第2インサート座に装着される切削インサート1bは、切れ刃8bが切削に関与するように位置つけられる(図8参照。)。そして、回転方向Kに沿って、その隣の第3インサート座22cに装着されるインサート1cは、切れ刃9cが切削に関与するように位置つけられる(図9参照)。
また、図7に示すように、工具ボデー21の軸線Oに直角の所定方向で見ると、工具ボデー21の先端側に切削インサート1aが位置する。切削インサート1aの先端において、軸線Oに直交すると共に切れ刃10aを通るように定められる面Pを基準にすると、図10に示すように、面Pから軸線O方向で最も離れた位置に位置するのが切削インサート1bである。また、図11に示すように、切削インサート1bと切削インサート1aの間に位置するのが切削インサート1cである。このように、各切削インサート1a−1cは、ボデー軸線O方向にも少しずつずれるように配置されている。
そして、3つの切削インサート1はそれぞれ、正又は負のアキシャルレーキがつくように工具ボデー21に装着されている。すなわち、切削インサート1は、工具ボデー21の側面視にて、工具ボデー21の回転中心軸Oに対して切れ刃8,9,10が正又は負の角度を付けられて傾斜するように装着されている。これは、切れ刃8,9,10のいずれが切削に関与する場合であっても同様である。図7に示されているように、ポジタイプの側面4bに形成されている切れ刃10が切削に関与するように装着された切削インサート1は、正のアキシャルレーキで装着されている。しかし、ネガタイプの第1側面4aに形成されている切れ刃8,9が切削に関与するように装着された2つの切削インサート1の場合、真の正の逃げ角を確保するために負のアキシャルレーキで切削インサート1は装着されるのである。したがって、切削時に各インサート座11で切削に関与する向きに位置する切れ刃8、9、10は、同時に被削材に食いつくのではなく、工具ボデー21の先端側もしくは基端側から順に食いつくこととなる。
前述したように、それぞれの切れ刃8,9,10には複数のニック11が形成されている。切削インサート1が工具ボデー21に3通りの方法で装着されたとき、それぞれの切れ刃8,9,10の回転軌跡においてニック11は全て重ならないように計算して、配置されている。したがって、ニック11による削り残し部分が生じることはない。なおかつ、各切れ刃部分12の長さが異なるように、切削インサート1上でのニック11の位置が決められているため、3つの切削インサート1のニック11による被削材からの離れが周期的に発生しないようになっている。
また、本実施形態の刃先交換式ボールエンドミル20においては、切削インサート1が装着されている位置よりも工具ボデー21の基端側に付加的な切削インサート27が装着されているが、これは必須の構成要素ではない。また、付加的な切削インサート27の形状も図示されているものに限定されることなく、適宜変更可能である。
次に、本実施形態の切削インサート1及びそれを備えた刃先交換式ボールエンドミル20について、その作用・効果を説明する。
本実施形態の切削インサート1においては、前述したように、第1側面4aと第2側面4bにそれぞれ2つずつ設けられたニック11によって、切れ刃8,9,10がそれぞれ3つの切れ刃部分12に分割されている。そして、切削インサート1を第1端面2側から見たときの平面視にて、切れ刃部分12(12A,12B,12C,12D,12E,12F)の長さL1,L2,L3,L4,L5,L6は、互いに全て異なっている。このような構成によって、以下の効果を得ることができる。すなわち、本実施形態の刃先交換式ボールエンドミル20においては、このような切削インサート1が正又は負のアキシャルレーキで装着されているため、切れ刃8,9,10は、全体が同時に被削材に食いつくのではなく、工具ボデー21の先端側又は基端側から順に被削材に食いついていく。これは、図7、10、11で示したように、各切削インサート1a、1b、1cの工具ボデー軸線O方向の位置が異なることからも理解できる。このとき、当然ながらニック11は被削材に食いつくことがないため、ニック11の部分においては食いつき時の切削抵抗が一時的になくなる。すなわち、工具ボデー21の先端側又は基端側にある切れ刃部分12において一定の大きさで生じていた食いつき時の切削抵抗が、1つ目のニック11部分において一時的に消失するのである。その後、また次の切れ刃部分12によって一定の切削抵抗が生じ、さらに、2つ目のニック11部分においても切削抵抗の消失が生じた後、再び、最後の切れ刃部分12において一定の大きさで食いつき時の切削抵抗が生じる。そして、3つの切削インサート1による切れ刃8,9,10のローテーションによる切削が繰り返される。このような状況において、切れ刃部分12の長さが全て同一であったとしたら、食いつき時の切削抵抗の変化の間隔が一定となることから周期性が高まり、共振が生じやすくなるという問題が生じる。この共振はびびりの原因となり、切削性能の低下や被削材の表面荒さの悪化につながる。
これに対して、本実施形態の切削インサート1は、切れ刃部分12(12A,12B,12C,12D,12E,12F)の長さを全て異ならせているので、食いつき時の切削抵抗の変化の間隔が不揃いとなり、周期性が低下する。したがって、周期性から発生する共振を大幅に抑制することができる。具体的には、図6に示されているように、切れ刃8(8b)、切れ刃10(10a)、切れ刃9(9c)の順で切削に関与するように切削インサート1が装着されている場合、切れ刃8は切れ刃部分12A,12B,12Cの順番で、切れ刃9は切れ刃部分12D,12E,12Fの順番で、切れ刃10は切れ刃部分12C,12B,12Aの順番で、被削材に食いつく。したがって、本実施形態の刃先交換式ボールエンドミル20では、次の2つの意味において、食いつき時の切削抵抗の周期性を減少させることができる。1つ目は、各々の切削インサート1内において、食いつくときの間隔が部分的にでも一定となるような切れ刃部分12が全く存在しないという点である。2つ目は、切削に関与している3つの切削インサート1同士を比較したときに、被削材へ食いつくときのリズムが同一となるものが存在しないという点である。これら2つの要素の相乗効果によって、食いつき時の切削抵抗の周期性を可能な限り減少させることができるので、共振及びそれによって引き起こされるびびりを大きく抑制し、切削性能及び被削材の表面粗さを向上させることが可能となる。
上記効果は、本実施形態の切削インサート1の形状に限定されるものではない。すなわち、本発明は、平面視にて木の葉形状以外の形状を有する切削インサートに適用することもできるし、第1端面2のみに複数の切れ刃が形成されている形態であってもよい。したがって、少なくとも、第1端面2と側面4との交差稜線に、少なくとも2つの切れ刃8,10が形成されており、切れ刃8,10は、それぞれ少なくとも1つのニック11によって少なくとも2つの切れ刃部分12に分割されており、切れ刃8,10の全ての切れ刃部分12は互いに長さが異なっている構成であれば、上記効果を発揮することができる。
また、前述したように、本実施形態の切削インサート1では、第1側面4aに接続しているいずれの端面2,3にも切れ刃8,が形成されており、それらの切れ刃8,は第1端面2から第2端面3まで途切れることなく真っ直ぐに伸長しているニック11によって分断されている。そのため、切れ刃8の切れ刃部分12の長さと、切れ刃の切れ刃部分12の長さとは互いに同じである。これに対し、ニック11が第1端面2から第2端面3まで連通していない構成、すなわち、ニック11が切削インサート1の第1端面2又は第2端面3のいずれかから他方まで伸長しておらずに途中で止まっている構成(不図示)を採用することもできる。この場合、同じ第1側面4aに沿って形成されている切れ刃8の切れ刃部分12の長さと、切れ刃の切れ刃部分12の長さと、を互いに異なるように形成することが可能となる。そのため、この構成においては、上述した周期性を低下させる効果がさらに大きくなり、一層のびびり抑制効果を得ることができる。

また、1つの切れ刃に形成されるニックの数は、2つ以上であることが好ましい。ニックによって分断された切れ刃部分の数が増えることによって、1つの切れ刃内における食いつき時の切削抵抗の変化が細かくなり、周期性を乱して共振を抑制する効果が大きくなるからである。また、当然ながら、さらに切削抵抗を軽減させる効果もある。
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は種々の変更が可能であり、本願の請求の範囲によって定義される本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、置換、変更が可能である。

Claims (9)

  1. 第1端面(2)と、該第1端面(2)と対向する第2端面(3)と、該第1端面(2)と該第2端面(3)とを接続する側面(4)と、を有し、前記第1端面(2)と前記周側面(4)との交差稜線部に、外周刃として機能する第1端面側の切れ刃(8)と中心刃として機能する第1端面側の切れ刃(10)を備える切削インサート(1)であって、
    前記第1端面側の切れ刃(8,10)は、それぞれ1つ以上のニック(11)によって2つ以上の切れ刃部分(12)に分割されており、
    前記第1端面側の切れ刃(8,10)の全ての前記切れ刃部分(12)は互いに長さが異なっている、
    ことを特徴とする切削インサート(1)。
  2. 前記第1端面側の切れ刃(8,10)の各々には、前記ニック(11)が2つ以上形成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の切削インサート(1)。
  3. 前記第2端面(3)と前記側面(4)との交差稜線に、外周刃として機能する第2端面側の切れ刃(9)をさらに備え、
    前記第2端面側の切れ刃(9)は、1つ以上のニック(11)によって2つ以上の切れ刃部分(12)に分割されており、
    前記第2端面側の切れ刃(9)の全ての前記切れ刃部分(12)は互いに長さが異なっている、
    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(1)。
  4. 前記第2端面側の切れ刃(9)には、前記ニック(11)が2つ以上形成されている、
    ことを特徴とする請求項3に記載の切削インサート(1)。
  5. 前記第2端面側の切れ刃(9)の前記切れ刃部分(12)は、前記第1端面側の切れ刃(8,10)の前記切れ刃部分(12)のいずれとも長さが異なっている、
    ことを特徴とする請求項3又は4に記載の切削インサート(1)。
  6. 前記第2端面側の切れ刃(9)の前記切れ刃部分(12)は、前記第1端面側の切れ刃(8,10)の前記切れ刃部分(12)のいずれかと長さが等しい、
    ことを特徴とする請求項3又は4に記載の切削インサート(1)。
  7. 前記切削インサート(1)は、前記第1端面(2)に対向する方向から見たとき、2つの円弧状曲線を外方向に広がるように対向させ、端部同士を接続させてなる形状を有している、
    ことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の切削インサート(1)。
  8. 先端側から基端側に延びる回転中心軸(O)を有する工具ボデー(21)と、該工具ボデー(21)の先端側に設けられた複数のインサート座(22)と、該インサート座(22)に着脱自在に装着される切削インサートと、を有する刃先交換式回転切削工具(20)であって、
    前記切削インサートは、請求項1から7のいずれか一項に記載の切削インサート(1)であり、
    前記切削インサート(1)は、正または負の所定のアキシャルレーキがつくように、対応するインサート座に取り付けられることを特徴とする刃先交換式回転切削工具(20)。
  9. 前記複数のインサート座(22)には、それぞれ切削に関与する切れ刃が異なるように前記切削インサートを装着され、各切れ刃は、同時に被削材に食いつかない位置に位置していることを特徴とする請求項8に記載の刃先交換式回転切削工具(20)。
JP2016508749A 2014-03-18 2015-03-17 切削インサート及び刃先交換式回転切削工具 Active JP6004301B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014054608 2014-03-18
JP2014054608 2014-03-18
PCT/JP2015/057951 WO2015141695A1 (ja) 2014-03-18 2015-03-17 切削インサート及び刃先交換式回転切削工具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6004301B2 true JP6004301B2 (ja) 2016-10-05
JPWO2015141695A1 JPWO2015141695A1 (ja) 2017-04-13

Family

ID=54144660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016508749A Active JP6004301B2 (ja) 2014-03-18 2015-03-17 切削インサート及び刃先交換式回転切削工具

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6004301B2 (ja)
WO (1) WO2015141695A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006035910A1 (ja) * 2004-09-29 2006-04-06 Kyocera Corporation スローアウェイインサートおよびそれを装着した転削工具
JP2011025407A (ja) * 2009-03-27 2011-02-10 Kyocera Corp 切削インサート及び切削工具、並びにそれを用いた被削材の切削方法
JP2012152867A (ja) * 2011-01-27 2012-08-16 Mitsubishi Materials Corp 切削インサートおよび刃先交換式切削工具
WO2013191259A1 (ja) * 2012-06-21 2013-12-27 株式会社タンガロイ 切削インサート、該切削インサートを装着可能な工具本体及びこれらを備えた刃先交換式ボールエンドミル
JP2014028423A (ja) * 2012-07-31 2014-02-13 Mitsubishi Materials Corp 切削インサート、刃先交換式エンドミル及びエンドミル本体

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4771547B2 (ja) * 2007-05-24 2011-09-14 日立ツール株式会社 刃先交換式ボールエンドミル

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006035910A1 (ja) * 2004-09-29 2006-04-06 Kyocera Corporation スローアウェイインサートおよびそれを装着した転削工具
JP2011025407A (ja) * 2009-03-27 2011-02-10 Kyocera Corp 切削インサート及び切削工具、並びにそれを用いた被削材の切削方法
JP2012152867A (ja) * 2011-01-27 2012-08-16 Mitsubishi Materials Corp 切削インサートおよび刃先交換式切削工具
WO2013191259A1 (ja) * 2012-06-21 2013-12-27 株式会社タンガロイ 切削インサート、該切削インサートを装着可能な工具本体及びこれらを備えた刃先交換式ボールエンドミル
JP2014028423A (ja) * 2012-07-31 2014-02-13 Mitsubishi Materials Corp 切削インサート、刃先交換式エンドミル及びエンドミル本体

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2015141695A1 (ja) 2017-04-13
WO2015141695A1 (ja) 2015-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6532940B2 (ja) 両面型切削インサートおよびフライス工具
JP5541366B2 (ja) 切削インサートおよび切削工具
JP3376727B2 (ja) スローアウェイ式エンドミル
JP4973259B2 (ja) 切削インサートおよびインサート着脱式転削工具
JP6436093B2 (ja) 切削インサート及び刃先交換式切削工具
JP6241636B2 (ja) 切削インサートおよび刃先交換式切削工具
EP2489454A1 (en) Cutting insert and rotary tool with a replaceable blade edge
CN107000082B (zh) 切削刀片以及刀尖更换式旋转切削刀具
US20140126968A1 (en) Milling tool with recessed cutting edge
JP2008068345A (ja) ラフィングエンドミルおよびラフィングエンドミル用インサート
JP5196077B2 (ja) 切削用インサートおよび刃先交換式転削工具
JP2017124464A (ja) 切削インサートおよび刃先交換式切削工具
JP4860882B2 (ja) フライス工具
JP6361948B2 (ja) 切削インサートおよび切削工具
US10124423B2 (en) Rotary cutting tool having adjacent cutting inserts with wave-shaped edges and overlapping rotational trajectories coinciding in phase
JP5979054B2 (ja) ドリル用インサートおよび刃先交換式ドリル
JP5988010B2 (ja) 切削インサート、工具ボデーおよび切削工具
JP2014083629A (ja) 刃先交換式切削工具及びその工具本体
JP6004301B2 (ja) 切削インサート及び刃先交換式回転切削工具
JP2008018491A (ja) サイドカッタ
JP5664409B2 (ja) 刃先交換式ラフィングエンドミル
WO2016039347A1 (ja) 切削インサート及び刃先交換式回転切削工具
JP5050487B2 (ja) ラフィング用インサートおよびラフィングエンドミル
JP5050488B2 (ja) ラフィング用インサートおよびラフィングエンドミル
JP2007283467A (ja) 切削インサート及び切削工具

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160812

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160825

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6004301

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250