JP7089152B2 - Cutting inserts and cutting tool with replaceable cutting edge - Google Patents
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Description
本発明は、切削インサート及び刃先交換式回転切削工具に関する。 The present invention relates to a cutting insert and a rotary cutting tool with a replaceable cutting edge.
従来、例えば下記特許文献1の刃先交換式ボールエンドミル(刃先交換式回転切削工具)が知られる。この刃先交換式ボールエンドミルの切削インサートの切れ刃は、円弧状である。切れ刃は、工具先端から径方向外端までの刃長全域にわたって、一定の曲率半径を有する。切れ刃の曲率半径は、工具刃径(直径)の1/2である。
Conventionally, for example, a ball end mill with a replaceable cutting edge (rotary cutting tool with a replaceable cutting edge) according to
この種の刃先交換式回転切削工具では、加工面精度を確保しつつ、加工効率を高める点に改善の余地があった。 With this type of rotary cutting tool with replaceable cutting edge, there is room for improvement in terms of improving machining efficiency while ensuring machined surface accuracy.
上述の事情に鑑み、本発明は、加工面精度を確保しつつ、加工効率を高められる切削インサート、及びこれを用い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。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a cutting insert capable of improving machining efficiency while ensuring machining surface accuracy, and a cutting tool with a replaceable cutting edge using the cutting insert.
本発明の一態様の切削インサートは、板状のインサート本体と、前記インサート本体に形成された切れ刃部と、を備え、前記切れ刃部は、すくい面と、前記インサート本体の中心軸方向の先端部に配置され、前記中心軸に直交する径方向に沿うように延び、前記中心軸方向の先端側へ向けて凸となる円弧状に形成された底切れ刃と、前記インサート本体の前記径方向の外端部に配置され、前記中心軸方向に沿うように延び、前記径方向の外側へ向けて凸となる円弧状に形成された外周切れ刃と、を有し、前記すくい面のうち、前記底切れ刃の前記中心軸方向の基端側に隣接する部分は、前記底切れ刃のすくい面部分であり、前記底切れ刃のすくい面部分は平面状であり、前記すくい面のうち、前記外周切れ刃の径方向内側に隣接する部分は、前記外周切れ刃のすくい面部分であり、前記外周切れ刃のすくい面部分は平面状であり、前記底切れ刃のすくい面部分と前記外周切れ刃のすくい面部分は、同一平面上に形成され、前記底切れ刃の曲率半径及び前記外周切れ刃の曲率半径が、前記切れ刃部の刃径の1/2以上であり、かつ、前記底切れ刃の曲率半径及び前記外周切れ刃の曲率半径の少なくともいずれかが、前記刃径の1/2よりも大きく、前記底切れ刃の前記中心軸回りの回転軌跡は、前記中心軸方向の先端側へ向けて膨出する凸レンズ形状をなし、前記外周切れ刃の前記中心軸回りの回転軌跡は、径方向外側へ向けて膨出するバレル形状をなし、前記底切れ刃の曲率半径と、前記外周切れ刃の曲率半径とが、互いに同一であることを特徴とする。
また、本発明の一態様の刃先交換式回転切削工具は、中心軸回りに回転させられる工具本体と、前記工具本体の前記中心軸方向の先端部に装着される上述の切削インサートと、を備えることを特徴とする。
The cutting insert according to one aspect of the present invention includes a plate-shaped insert main body and a cutting edge portion formed on the insert main body, and the cutting edge portion has a rake face and a central axis direction of the insert main body. A bottom cutting edge arranged at the tip portion, extending along a radial direction orthogonal to the central axis, and forming an arc shape that is convex toward the tip side in the central axis direction, and the diameter of the insert body. Of the rake face, it has an outer peripheral cutting edge that is arranged at the outer end of the direction, extends along the central axis direction, and is formed in an arc shape that is convex toward the outside in the radial direction. The portion of the bottom cutting edge adjacent to the proximal end side in the central axis direction is the rake face portion of the bottom cutting edge, and the rake face portion of the bottom cutting edge is flat, and the rake surface is of the rake surface. The portion adjacent to the inner diameter of the outer peripheral cutting edge in the radial direction is the rake face portion of the outer peripheral cutting edge, the rake surface portion of the outer peripheral cutting edge is flat, and the rake face portion of the bottom cutting edge and the said. The rake face portion of the outer peripheral cutting edge is formed on the same plane, and the radius of curvature of the bottom cutting edge and the radius of curvature of the outer peripheral cutting edge are ½ or more of the blade diameter of the cutting edge portion, and At least one of the radius of curvature of the bottom cutting edge and the radius of curvature of the outer peripheral cutting edge is larger than 1/2 of the blade diameter, and the rotation locus of the bottom cutting edge around the central axis is in the direction of the central axis. It has a convex lens shape that bulges toward the tip side, and the rotation locus of the outer peripheral cutting edge around the central axis has a barrel shape that bulges outward in the radial direction, and the radius of curvature of the bottom cutting edge. And the radius of curvature of the outer peripheral cutting edge are the same as each other .
Further, the blade tip exchange type rotary cutting tool according to one aspect of the present invention includes a tool body that is rotated around a central axis and the above-mentioned cutting insert that is attached to the tip portion of the tool body in the central axis direction. It is characterized by that.
上記切削インサートにおいて、前記切れ刃部は、前記底切れ刃と前記外周切れ刃とを接続する接続刃を有することが好ましい。 In the cutting insert, the cutting edge portion preferably has a connecting blade that connects the bottom cutting edge and the outer peripheral cutting edge.
上記切削インサートにおいて、前記接続刃は、先端外周側へ向けて凸となる円弧状の部分を有することが好ましい。 In the cutting insert, the connecting blade preferably has an arcuate portion that is convex toward the outer peripheral side of the tip.
上記切削インサートにおいて、前記底切れ刃と前記外周切れ刃とが、直接接続されることが好ましい。 In the cutting insert, it is preferable that the bottom cutting edge and the outer peripheral cutting edge are directly connected.
上記切削インサートにおいて、前記底切れ刃の前記中心軸回りの回転軌跡が、球面状であることが好ましい。 In the cutting insert, it is preferable that the rotation locus of the bottom cutting edge around the central axis is spherical.
上記切削インサートにおいて、前記外周切れ刃の軸方向すくい角及び前記底切れ刃の軸方向すくい角が、正の値を有することが好ましい。 In the cutting insert, it is preferable that the axial rake angle of the outer peripheral cutting edge and the axial rake angle of the bottom cutting edge have positive values.
本発明によれば、加工面精度を確保しつつ、加工効率を高められる切削インサート及び刃先交換式回転切削工具が提供される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, there is provided a cutting insert and a cutting tool with a replaceable cutting edge that can improve machining efficiency while ensuring machining surface accuracy.
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態に係る切削インサート5A及びこれを備えた刃先交換式回転切削工具6Aについて、図1~図9を参照して説明する。なお、実施形態の説明に用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、要部となる部分を拡大、強調、抜粋して示す場合がある。
<First Embodiment>
Hereinafter, the
本実施形態の刃先交換式回転切削工具6Aは、被削材に対して、正面削り加工(平面加工)や側面削り加工(立壁面加工)を含む複数種類の切削加工を施すことができる。刃先交換式回転切削工具6Aは、特に、加工面の仕上げ加工や中仕上げ加工等において優れた加工面精度を得ることができる。
The
図1~図4に示されるように、刃先交換式回転切削工具6Aは、工具本体1と、切削インサート5Aと、を備える。工具本体1は、円柱状をなし、中心軸C回りに回転させられる。切削インサート5Aは、工具本体1の中心軸C方向の両端部のうち、一方の端部(先端部)2に装着される。工具本体1の一方の端部2には、取付座(インサート取付座)3が形成される。取付座3には、切削インサート5Aが着脱可能に取り付けられる。
As shown in FIGS. 1 to 4, the cutting edge exchange type
切削インサート5Aは、板状のインサート本体15と、インサート本体15に形成された切れ刃部4と、を備える。切れ刃部4は、底切れ刃11と、外周切れ刃9と、接続刃13と、を有する。底切れ刃11、外周切れ刃9及び接続刃13は、インサート本体15の周縁部に配置される。
The cutting
実施形態の説明では、工具本体1の中心軸Cが延びる方向、つまり中心軸Cに沿う方向を、中心軸C方向と呼ぶ。中心軸C方向のうち、工具本体1の取付座3から、工具本体1の取付座3とは反対側の端部(他方の端部)へ向かう方向を、基端側と呼ぶ。基端側は、図2及び図3における上方である。中心軸C方向のうち、工具本体1の取付座3とは反対側の端部から、取付座3へ向かう方向を、先端側と呼ぶ。先端側は、図2及び図3における下方である。
中心軸Cに直交する方向を径方向と呼ぶ。径方向のうち、中心軸Cに接近する向きを径方向の内側と呼び、中心軸Cから離れる向きを径方向の外側と呼ぶ。
中心軸C回りに周回する方向を周方向と呼ぶ。周方向のうち、切削時に工具本体1が回転させられる向きを工具回転方向Rと呼び、これとは反対の回転方向を、反工具回転方向と呼ぶ。
In the description of the embodiment, the direction in which the central axis C of the
The direction orthogonal to the central axis C is called the radial direction. Of the radial directions, the direction closer to the central axis C is called the inner side in the radial direction, and the direction away from the central axis C is called the outer side in the radial direction.
The direction that orbits around the central axis C is called the circumferential direction. Of the circumferential directions, the direction in which the
工具本体1の先端部2の取付座3には、切削インサート5Aがその中心軸(インサート中心軸)を工具本体1の中心軸Cに一致させた姿勢で配置される。つまり工具本体1の中心軸Cと、切削インサート5Aの中心軸とは、互いに同軸に配置される。したがって、上述した方向の定義は、切削インサート5Aにおいても同様に適用される。切削インサート5Aを示す図5~図8等においては、切削インサート5Aの中心軸を、工具本体1の中心軸Cと同じ符号Cを用いて表す。
The cutting
具体的には、切削インサート5Aにおいて、中心軸C方向のうち、底切れ刃11から、インサート本体15の底切れ刃11とは反対側の端部へ向かう方向が、基端側である。中心軸C方向のうち、インサート本体15の底切れ刃11とは反対側の端部から、底切れ刃11へ向かう方向が、先端側である。
中心軸Cに直交する方向が径方向である。径方向のうち、中心軸Cに接近する向きが径方向の内側であり、中心軸Cから離れる向きが径方向の外側である。
中心軸C回りに周回する方向が周方向である。周方向のうち、切れ刃部4の後述するすくい面19が向く方向が工具回転方向Rであり、これとは反対の回転方向が、反工具回転方向(工具回転方向Rとは反対側)である。
Specifically, in the
The direction orthogonal to the central axis C is the radial direction. Of the radial directions, the direction closer to the central axis C is the inner side in the radial direction, and the direction away from the central axis C is the outer side in the radial direction.
The direction of orbiting around the central axis C is the circumferential direction. Of the circumferential directions, the direction in which the
工具本体1は、例えば鋼材等により形成される。工具本体1の基端部は、図示しない工作機械の主軸に取り付けられる。主軸が回転駆動されることで、工具本体1は、中心軸C回りの工具回転方向Rに回転させられる。主軸とともに工具本体1は、中心軸C方向、径方向及びこれらの複合方向等に移動させられる。これにより、刃先交換式回転切削工具6Aは、金属材料等からなる被削材に対して、切削インサート5Aの切れ刃部4で転削加工(ミーリング加工)を施す。なお、本実施形態の刃先交換式回転切削工具6Aは、例えば4~6軸の多軸制御のマシニングセンタ等の工作機械に用いることがより好ましい。
The
図1~図4において、取付座3は、工具本体1の先端部2に形成されたスリット状のインサート挿入溝7と、インサート挿入溝7に挿入した切削インサート5Aを固定する固定用ネジ8と、を備える。
In FIGS. 1 to 4, the mounting
インサート挿入溝7は、工具本体1の先端面に開口し、工具本体1の径方向に延びて工具本体1の外周面にも開口している。インサート挿入溝7は、工具本体1の先端面から基端側へ向けて窪み、工具本体1を径方向に貫通するスリット状である。インサート挿入溝7の基端部に位置して先端側を向く溝底面は、基端側へ向けて凹となるV字状である。
The insert insertion groove 7 opens on the tip surface of the
工具本体1の先端部2にインサート挿入溝7を形成したことにより、先端部2は2つに分割されて、先端部2には一対の先端半体部(半割り片)が形成される。先端部2には、一方の先端半体部を貫通して他方の先端半体部内まで延びるネジ孔が形成されている。ネジ孔のうち、一方の先端半体部に形成された孔部分の内径は、他方の先端半体部に形成された孔部分の内径よりも大きい。他方の先端半体部に形成されたネジ孔の孔部分の内周面には、固定用ネジ8の雄ネジ部と螺合する雌ネジ部が形成される。ネジ孔のうち、少なくとも一方の先端半体部に形成された孔部分は、貫通孔である。本実施形態の例では、一方の先端半体部及び他方の先端半体部の各孔部分が、それぞれ貫通孔である。
By forming the insert insertion groove 7 in the
切削インサート5Aは、例えば超硬合金等により形成される。切削インサート5Aは、工具本体1よりも硬度が高い。工具本体1の取付座3に取り付けられた切削インサート5Aは、その切れ刃部4が、工具本体1の先端側及び径方向外側に突出して配置される。
図5~図7に示されるように、本実施形態の切削インサート5Aは、中心軸Cを対称軸として表裏反転対称(180°回転対称)に形成される。
The cutting
As shown in FIGS. 5 to 7, the cutting
本実施形態の例では、インサート本体15が、五角形板状である。インサート本体15の厚さ方向を向く一対の板面を、符号16、17で示す。インサート本体15には、インサート本体15を厚さ方向に貫通するネジ挿通孔18が形成されている。ネジ挿通孔18は、一方の板面16と他方の板面17とに開口する。切削インサート5Aを工具本体1の取付座3に装着し固定する際に、ネジ挿通孔18には固定用ネジ8が挿通される。
In the example of this embodiment, the
切れ刃部4は、インサート本体15における中心軸C方向の先端部及び径方向の外端部に配置される。切れ刃部4は、すくい面19と、すくい面19に交差する逃げ面と、すくい面19と逃げ面との交差稜線に形成される切れ刃と、を有する。
前記切れ刃は、上述した底切れ刃11、外周切れ刃9及び接続刃13を含む。前記切れ刃は、全体として略L字状に形成される。外周切れ刃9、底切れ刃11及び接続刃13に対して、すくい面19の後述するすくい面部分10、12、14、及び、逃げ面の逃げ面部分がそれぞれ隣接配置される。
The
The cutting edge includes the
本実施形態の切削インサート5Aは、2枚刃の切削インサートであり、外周切れ刃9、底切れ刃11及び接続刃13を備えた前記切れ刃の組を、中心軸Cを中心として、180°回転対称に2組有している。
The cutting
図6(a)~(c)及び図7(a)~(c)に示されるように、底切れ刃11は、インサート本体15の中心軸C方向の先端部に配置される。底切れ刃11は、中心軸C方向の先端側へ向けて凸となる円弧状に形成される。底切れ刃11は、径方向に沿うように延びる。底切れ刃11は、いわゆる「レンズ」と呼ばれる凸円弧形状の切れ刃である。
As shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c) and FIGS. 7 (a) to 7 (c), the
底切れ刃11の径方向の外端Aは、接続刃13に接続する。底切れ刃11は、径方向の外端(接続点)Aから径方向の内側へ向かうにしたがい、中心軸C方向の先端側へ向けて傾斜して延びる。底切れ刃11における、径方向に沿う単位長さあたりの中心軸C方向へ向けた変位量(つまり径方向に対する傾き)は、該底切れ刃11の径方向の外端Aから径方向内側へ向かうにしたがい徐々に小さくなり、径方向の内端においてゼロとなる。
The radial outer end A of the
切れ刃部4の切れ刃全長のうち、底切れ刃11の径方向内端は、中心軸C方向の最先端に位置している。本実施形態では、底切れ刃11の径方向内端が、中心軸C上に配置されている。底切れ刃11の径方向内端(中心軸C方向の最先端)における接線(不図示)は、中心軸Cに垂直な平面(水平面)上を延びる。
Of the total length of the cutting edge of the
切削インサート5Aを工具本体1の取付座3(インサート挿入溝7)に装着して、刃先交換式回転切削工具6Aを中心軸C回りに回転させると、底切れ刃11の回転軌跡は、先端側へ向けて膨出する凸レンズ形状をなす。具体的に、底切れ刃11の中心軸C回りの回転軌跡は、球面状である。つまり、底切れ刃11の回転軌跡は、球体の外周面部分(球面の部分)をなすように形成される。
When the
本実施形態の例では、図7(b)に示されるように、底切れ刃11の軸方向すくい角(アキシャルレーキ)が、0°である。ただしこれに限定されるものではなく、底切れ刃11の軸方向すくい角は、正の値(ポジティブ角)や負の値(ネガティブ角)であってもよい。また、図6(c)及び図7(c)に示されるように、底切れ刃11の径方向すくい角(中心方向すくい角。ラジアルレーキ)は、0°である。
In the example of this embodiment, as shown in FIG. 7B, the axial rake angle (axial rake) of the
図6(a)及び図7(a)に示されるように、切れ刃部4の工具回転方向Rを向くすくい面19のうち、底切れ刃11の中心軸C方向の基端側に隣接する部分は、底切れ刃11のすくい面部分12である。本実施形態の例では、底切れ刃11のすくい面部分12が平面状である。
As shown in FIGS. 6A and 7A, of the
インサート本体15において中心軸C方向の先端側を向く先端面のうち、底切れ刃11の反工具回転方向に隣接する部分は、底切れ刃11の逃げ面部分である。底切れ刃11の逃げ面部分は、先端側へ向けて凸となる曲面状をなしている。底切れ刃11の逃げ面部分は、該底切れ刃11から反工具回転方向へ向かうにしたがい中心軸C方向の基端側へ向けて傾斜しており、これにより底切れ刃11には逃げ角が付与されている。
Of the tip surface of the
図6(a)~(c)及び図7(a)~(c)に示されるように、外周切れ刃9は、インサート本体15の径方向の外端部に配置される。外周切れ刃9は、径方向の外側へ向けて凸となる円弧状に形成される。外周切れ刃9は、中心軸C方向に沿うように延びる。外周切れ刃9は、いわゆる「バレル」と呼ばれる凸円弧形状の切れ刃である。
As shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c) and FIGS. 7 (a) to 7 (c), the outer
外周切れ刃9の中心軸C方向の先端Bは、接続刃13に接続する。外周切れ刃9は、中心軸C方向の先端(接続点)Bから基端側へ向かうにしたがい、径方向外側へ向けて傾斜して延びる。外周切れ刃9における、中心軸C方向に沿う単位長さあたりの径方向へ向けた変位量(つまり中心軸C方向に対する傾き)は、該外周切れ刃9の中心軸C方向の先端Bから基端側へ向かうにしたがい徐々に小さくなる。
The tip B of the outer
切れ刃部4の切れ刃全長のうち、外周切れ刃9の中心軸C方向の基端は、径方向の最外端に位置している。
切削インサート5Aを工具本体1の取付座3に装着して、刃先交換式回転切削工具6Aを中心軸C回りに回転させると、外周切れ刃9の回転軌跡は、径方向外側へ向けて膨出するバレル形状(樽形状)をなす。
Of the total length of the cutting edge of the
When the
本実施形態の例では、図7(b)に示されるように、外周切れ刃9の軸方向すくい角(ねじれ角に相当)が、0°である。ただしこれに限定されるものではなく、外周切れ刃9の軸方向すくい角は、正の値や負の値であってもよい。また、外周切れ刃9の径方向すくい角は、0°である。ただしこれに限定されるものではなく、外周切れ刃9の径方向すくい角は、正の値や負の値であってもよい。
In the example of this embodiment, as shown in FIG. 7B, the axial rake angle (corresponding to the helix angle) of the outer
図6(a)及び図7(a)に示されるように、切れ刃部4の工具回転方向Rを向くすくい面19のうち、外周切れ刃9の径方向内側に隣接する部分は、外周切れ刃9のすくい面部分10である。本実施形態の例では、外周切れ刃9のすくい面部分10が平面状である。
As shown in FIGS. 6A and 7A, of the
インサート本体15において径方向外側を向く外周面のうち、外周切れ刃9の反工具回転方向に隣接する部分は、外周切れ刃9の逃げ面部分である。外周切れ刃9の逃げ面部分は、径方向外側へ向けて凸となる曲面状をなしている。外周切れ刃9の逃げ面部分は、該外周切れ刃9から反工具回転方向へ向かうにしたがい径方向内側へ向けて傾斜しており、これにより外周切れ刃9には逃げ角が付与されている。
Of the outer peripheral surface of the
図6(a)~(c)及び図7(a)~(c)に示されるように、接続刃13は、インサート本体15の先端外周部に配置される。接続刃13は、底切れ刃11と外周切れ刃9とを接続する。接続刃13は、底切れ刃11の径方向の外端Aと、外周切れ刃9の中心軸C方向の先端Bとを繋ぐ。接続刃13は、先端外周側へ向けて凸となる円弧状の部分13aを有する。本実施形態の例では、円弧状の部分13aが、接続刃13の刃長全域にわたって形成される。接続刃13は、凸円弧形状の切れ刃である。
As shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c) and FIGS. 7 (a) to 7 (c), the connecting
接続刃13の径方向内端は、底切れ刃11の径方向の外端(接続点)Aに接続する。接続刃13は、接続点Aから径方向外側へ向かうにしたがい、中心軸C方向の基端側へ向けて傾斜して延びている。接続刃13における、径方向に沿う単位長さあたりの中心軸C方向へ向けた変位量(つまり径方向に対する傾き)は、接続点Aから径方向外側へ向かうにしたがい徐々に大きくなる。
The radial inner end of the connecting
接続刃13の中心軸C方向の基端は、外周切れ刃9の中心軸C方向の先端(接続点)Bに接続する。接続刃13は、接続点Bから中心軸C方向の先端側へ向かうにしたがい、径方向内側へ向けて傾斜して延びている。接続刃13における、中心軸C方向に沿う単位長さあたりの径方向へ向けた変位量(つまり中心軸C方向に対する傾き)は、接続点Bから先端側へ向かうにしたがい徐々に大きくなる。
The base end of the connecting
本実施形態では、接続刃13が1つの円弧状の部分13aによって形成されている。接続刃13の径方向の内端と、底切れ刃11の径方向の外端とは、接続点Aにおいて接する。つまり、接続刃13の径方向の内端と、底切れ刃11の径方向の外端とは、接続点Aにおいて共通の接線を有して互いに接続する。接続刃13の中心軸C方向の基端と、外周切れ刃9の中心軸C方向の先端とは、接続点Bにおいて接する。つまり、接続刃13の中心軸C方向の基端と、外周切れ刃9の中心軸C方向の先端とは、接続点Bにおいて共通の接線を有して互いに接続する。
In this embodiment, the connecting
切削インサート5Aを工具本体1の取付座3に装着して、刃先交換式回転切削工具6Aを中心軸C回りに回転させると、接続刃13の回転軌跡は、中心軸C方向の先端側へ向かうにしたがい縮径するテーパ筒状をなす。
When the
本実施形態の例では、図7(b)に示されるように、接続刃13の軸方向すくい角が、0°である。このため、接続刃13と底切れ刃11との接続点Aにおける接続刃13の軸方向すくい角が、0°である。また、接続刃13と外周切れ刃9との接続点Bにおける接続刃13の軸方向すくい角が、0°である。ただしこれに限定されるものではなく、接続刃13の軸方向すくい角は、正の値や負の値であってもよい。図6(c)及び図7(c)に示されるように、接続刃13の径方向すくい角は、0°である。ただしこれに限定されるものではなく、接続刃13の径方向すくい角は、正の値や負の値であってもよい。
In the example of this embodiment, as shown in FIG. 7B, the axial rake angle of the connecting
図6(a)及び図7(a)に示されるように、切れ刃部4の工具回転方向Rを向くすくい面19のうち、接続刃13の径方向内側かつ基端側に隣接する部分は、接続刃13のすくい面部分14である。本実施形態の例では、接続刃13のすくい面部分14が平面状である。
As shown in FIGS. 6A and 7A, of the
インサート本体15において板面16、17同士を接続する周面のうち、接続刃13の反工具回転方向に隣接する部分は、接続刃13の逃げ面部分である。接続刃13の逃げ面部分は、先端外周側へ向けて凸となる曲面状をなしている。接続刃13の逃げ面部分は、該接続刃13から反工具回転方向へ向かうにしたがい中心軸C方向の基端側かつ径方向内側へ向けて傾斜しており、これにより接続刃13には逃げ角が付与されている。
Of the peripheral surfaces of the
図7(a)、(c)において、底切れ刃11の曲率半径及び外周切れ刃9の曲率半径は、切れ刃部4の刃径Dの1/2以上であり、かつ、底切れ刃11の曲率半径及び外周切れ刃9の曲率半径の少なくともいずれかが、刃径Dの1/2よりも大きい。なお、上記「刃径D」とは、切れ刃部4の外径であり、最大直径である。つまり刃径Dは、切れ刃部4を中心軸C回りに回転させて得られる回転軌跡の直径である。本実施形態では、切れ刃部4の刃径Dを、工具刃径Dと呼ぶ場合がある。
つまり、底切れ刃11の曲率半径をX、外周切れ刃9の曲率半径をYとすると、下記I及びIIのいずれかの関係が成り立つ。
〔I〕
X≧1/2D、Y>1/2D
〔II〕
X>1/2D、Y≧1/2D
In FIGS. 7A and 7C, the radius of curvature of the
That is, assuming that the radius of curvature of the
[I]
X ≧ 1 / 2D, Y> 1 / 2D
[II]
X> 1 / 2D, Y ≧ 1 / 2D
本実施形態では、底切れ刃11の曲率半径及び外周切れ刃9の曲率半径が、ともに刃径Dの1/2よりも大きい。これを上記のX、Y、Dを用いて表すと、
X>1/2D、Y>1/2D
である。
In the present embodiment, the radius of curvature of the
X> 1 / 2D, Y> 1 / 2D
Is.
本実施形態では、底切れ刃11の曲率半径と、外周切れ刃9の曲率半径とが、互いに同一である。なお本実施形態の例では、底切れ刃11の曲率半径及び外周切れ刃9の曲率半径が、それぞれ工具刃径Dと等しい。つまり、底切れ刃11の曲率半径及び外周切れ刃9の曲率半径が、外周切れ刃9を中心軸C回りに回転させて得られる回転軌跡の外径に等しい。これを上記のX、Y、Dを用いて表すと、
X=Y、X=D、Y=D
である。
In the present embodiment, the radius of curvature of the
X = Y, X = D, Y = D
Is.
接続刃13(の円弧状の部分13a)の曲率半径は、底切れ刃11の曲率半径及び外周切れ刃9の曲率半径よりも小さい。つまり、接続刃13の曲率半径をZとすると、下記の関係が成り立つ。
X>Z、Y>Z
The radius of curvature of the connecting blade 13 (the
X> Z, Y> Z
本実施形態では、接続刃13の曲率半径が工具刃径Dの1/2よりも小さい。つまり、
1/2D>Z
である。
本実施形態の例では、底切れ刃11の曲率半径及び外周切れ刃9の曲率半径に対して、接続刃13の曲率半径が、1/3以下である。つまり、
1/3X≧Z、1/3Y≧Z
である。なお本実施形態の例では、底切れ刃11の曲率半径及び外周切れ刃9の曲率半径が工具刃径Dに等しいので、
1/3D≧Z、1/3D≧Z
である。
In this embodiment, the radius of curvature of the connecting
1 / 2D> Z
Is.
In the example of the present embodiment, the radius of curvature of the connecting
1 / 3X ≧ Z, 1 / 3Y ≧ Z
Is. In the example of this embodiment, since the radius of curvature of the
1 / 3D ≧ Z, 1 / 3D ≧ Z
Is.
図6(a)及び図7(a)に示されるように、本実施形態では、すくい面19のうち、底切れ刃11のすくい面部分12、外周切れ刃9のすくい面部分10及び接続刃13のすくい面部分14が、同一平面上に形成されている。つまり、切れ刃部4の切れ刃のすくい面19全体が、1つの平面により形成されている。
As shown in FIGS. 6A and 7A, in the present embodiment, of the
図7(a)に示されるように、すくい面19を正面に見て、底切れ刃11のうち径方向の外側部分と、外周切れ刃9のうち中心軸C方向の先端側部分とは、仮想直線VLを対称軸として、互いに線対称形状に形成される。仮想直線VLは、インサート本体15の中心軸C方向の先端から基端側へ向けて工具刃径Dの1/2の距離に位置する中心軸C上の点である刃径中心点O1と、接続刃13の円弧中心点O2と、を通る直線である。仮想直線VLは、接続点A、Bから等しい距離に位置する。仮想直線VLは、接続刃13と直交し、該接続刃13の刃長の中心を通る。
As shown in FIG. 7A, when the
仮想直線VLは、中心軸Cに対して角度αで交差し、刃径中心点O1から径方向の外側へ向かうにしたがい中心軸C方向の先端側へ向けて延びている。上記「角度α」は、仮想直線VLと中心軸Cとが交差して形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度を指す。
本実施形態では、角度αが、45°よりも大きい。角度αは、例えば、45°<α≦55°である。そして底切れ刃11の刃長が、外周切れ刃9の刃長よりも長くされている。なお、角度αは、45°よりも小さくてもよい。この場合、角度αは、例えば、10°≦α<45°である。そして外周切れ刃9の刃長が、底切れ刃11の刃長よりも長くされる。
また、角度αの大きさに係わらず、接続刃13の刃長は、底切れ刃11の刃長及び外周切れ刃9の刃長よりも短くされる。
The virtual straight line VL intersects the central axis C at an angle α, and extends from the blade diameter center point O1 toward the tip end side in the central axis C direction as it goes outward in the radial direction. The above-mentioned "angle α" refers to an acute angle among the acute and obtuse angles formed by the intersection of the virtual straight line VL and the central axis C.
In this embodiment, the angle α is larger than 45 °. The angle α is, for example, 45 ° <α ≦ 55 °. The blade length of the
Further, regardless of the size of the angle α, the blade length of the connecting
なお、本実施形態の例では、底切れ刃11のすくい面部分12、外周切れ刃9のすくい面部分10及び接続刃13のすくい面部分14が、互いに同一平面上に形成されていることから、上記「すくい面19を正面に見て」は、底切れ刃11のすくい面部分12を正面に見て、外周切れ刃9のすくい面部分10を正面に見て、及び、接続刃13のすくい面部分14を正面に見て、と同義である。
In the example of the present embodiment, the
図7(a)に示されるすくい面19の正面視において、ネジ挿通孔18の孔中心は、仮想直線VL上に位置している。具体的に、すくい面19の正面視においてネジ挿通孔18の孔中心は、仮想直線VLと中心軸Cとの交点である刃径中心点O1上に配置されている。
In the front view of the
以上説明した本実施形態の切削インサート5A及び刃先交換式回転切削工具6Aは、底切れ刃11の曲率半径及び外周切れ刃9の曲率半径が、切れ刃部4の刃径Dの1/2以上であり、かつ、底切れ刃11の曲率半径及び外周切れ刃9の曲率半径の少なくともいずれかが、刃径Dの1/2よりも大きいので、下記の作用効果を奏する。
In the
本実施形態によれば、従来のボールエンドミルやラジアスエンドミルに比べて、被削材の加工面精度を良好に維持しつつも、加工時間を短縮して加工効率を向上できる。
具体的に、従来のボールエンドミルにおいては、切れ刃が、工具先端から径方向外端までの刃長全域にわたって、一定の曲率半径を有する。また、切れ刃の曲率半径は、工具刃径(外径。直径)の1/2である。このため、ボールエンドミルでは、刃径の1/2(半径)の大きさに応じて、所定のカスプハイト値以下となるようにピックフィードを設定し、切削加工が行われる。また、ラジアスエンドミルの場合は、被削材の傾斜した加工面や曲面などを切削加工する際にコーナーR切れ刃が使用されるが、該コーナーR切れ刃の曲率半径は、一般にボールエンドミルの切れ刃の曲率半径よりも小さい(工具刃径が同一の場合)。このため、ラジアスエンドミルのピックフィードは、ボールエンドミルのピックフィードよりも小さくなる。
According to this embodiment, as compared with a conventional ball end mill or radius end mill, it is possible to shorten the machining time and improve the machining efficiency while maintaining good machining surface accuracy of the work material.
Specifically, in a conventional ball end mill, the cutting edge has a constant radius of curvature over the entire blade length from the tool tip to the radial outer edge. The radius of curvature of the cutting edge is 1/2 of the tool blade diameter (outer diameter, diameter). Therefore, in the ball end mill, the pick feed is set so as to be equal to or less than a predetermined cusp height value according to the size of 1/2 (radius) of the blade diameter, and the cutting process is performed. Further, in the case of a radius end mill, a corner R cutting edge is used when cutting an inclined machined surface or a curved surface of a work material, and the radius of curvature of the corner R cutting edge is generally the cutting of a ball end mill. It is smaller than the radius of curvature of the blade (when the tool blade diameter is the same). Therefore, the pick feed of the radius end mill is smaller than the pick feed of the ball end mill.
これに対し、本実施形態では、底切れ刃11及び外周切れ刃9の各曲率半径が工具刃径Dの1/2以上であり、かつ、底切れ刃11及び外周切れ刃9の各曲率半径のうち1つ以上が、工具刃径Dの1/2よりも大きい。したがって、従来のボールエンドミルで加工した加工面の挽き目のカスプハイトと同等のカスプハイトを得るにあたって(つまり所定のカスプハイト値以下とするにあたって)、本実施形態によればピックフィード(加工ピッチ)を大きく設定できる。
なお、本実施形態の例では、底切れ刃11の曲率半径及び外周切れ刃9の曲率半径が、工具刃径Dと等しい。したがって、従来のボールエンドミルに比べて、ピックフィードを約1.4倍近い値に設定することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the radius of curvature of the
In the example of the present embodiment, the radius of curvature of the
ここで、図9(a)、(b)を参照して、本実施形態と従来例のピックフィードの違いについて説明する。図9(a)は、本実施形態の切削インサート5A及び刃先交換式回転切削工具6Aで切削した被削材Wの加工面(加工痕)の断面を拡大して表しており、図9(b)は、従来のボールエンドミルで切削した被削材Wの加工面の断面を拡大して表している。図中において、符号Pはピックフィードのピッチ(加工ピッチ)であり、符号CHはカスプハイトである。図9(a)、(b)に示されるように、カスプハイトCHを互いに同一に設定した場合には、図9(a)の本実施形態の方が、ピックフィードの加工ピッチPを大きくできる。
Here, the difference between the present embodiment and the conventional pick feed will be described with reference to FIGS. 9 (a) and 9 (b). FIG. 9A shows an enlarged cross section of the machined surface (machining mark) of the work material W cut by the cutting
本実施形態によれば、カスプハイトCHを小さく抑えつつ、ピックフィード(加工ピッチP)を大きく設定できる。これにより、加工面に加工痕として付与される凹凸(スカラップ)の数を減らすことができ、加工面精度を高めることができる。また、ピックフィードを大きくした分、ツールパス長さ(総加工長さ)を削減することができて、加工時間を短縮することが可能になる。 According to this embodiment, the pick feed (machining pitch P) can be set large while keeping the cusp height CH small. As a result, the number of irregularities (scallops) given to the machined surface as machined marks can be reduced, and the machined surface accuracy can be improved. In addition, the toolpath length (total machining length) can be reduced by the amount of the larger pick feed, and the machining time can be shortened.
本実施形態の切削インサート5Aを装着した刃先交換式回転切削工具6Aと、従来例のボールエンドミルとを用いて、実際に被削材(S50C)の切削試験を行ってみたところ、工具刃径、切削速度、送り量及びカスプハイト(スカラップハイト)を互いに同一に設定した場合、本実施形態は従来例に比べて、加工時間が約30%も削減された。また、加工面の算術平均粗さRa及び十点平均粗さRzは、本実施形態が従来例に比べて両方ともに小さい値となり、加工面精度に優れていることが確認された。
When a cutting test of the work material (S50C) was actually performed using the
以上より本実施形態によれば、加工面精度を確保しつつ、加工効率を高めることができる。 From the above, according to the present embodiment, it is possible to improve the machining efficiency while ensuring the accuracy of the machined surface.
また本実施形態では、切れ刃部4が、底切れ刃11と外周切れ刃9とを接続する接続刃13を有するので、底切れ刃11及び外周切れ刃9の各切れ刃形状の自由度が増す。つまり、底切れ刃11と外周切れ刃9とを直接繋ぐ必要がないため、切削加工の種類に合わせて、底切れ刃11及び外周切れ刃9の、それぞれの曲率半径や刃長等の切れ刃形状の自由度が大きく確保される。
Further, in the present embodiment, since the
また、接続刃13が設けられることにより、底切れ刃11と外周切れ刃9との接続部分に尖った角部が形成されることを抑制できる。これにより、切れ刃部4のチッピング等が抑えられる。
Further, by providing the connecting
また本実施形態では、接続刃13が、先端外周側へ向けて凸となる円弧状の部分13aを有する。したがって、この接続刃13を用いて、例えば曲率半径の小さな3次元曲面形状の加工面の切削など、底切れ刃11及び外周切れ刃9とは異なる種類の切削加工に対応できる。
Further, in the present embodiment, the connecting
また本実施形態では、底切れ刃11の曲率半径と、外周切れ刃9の曲率半径とが、互いに同一であるので、底切れ刃11で被削材を切削して加工面に付与される挽き目(加工目、加工痕)と、外周切れ刃9で被削材を切削して加工面に付与される挽き目とを、互いに同じ性状にすることができる。
Further, in the present embodiment, since the radius of curvature of the
具体的には、底切れ刃11で切削する加工面のカスプハイトと、外周切れ刃9で切削する加工面のカスプハイトとを同等にするにあたって、いずれも同一のピックフィード(加工ピッチ)で加工することができる。これにより、底切れ刃11による挽き目と、外周切れ刃9による挽き目とを、互いに揃えることができる。そして被削材全体にわたって、同じ品質とされた加工面を得ることができる。つまり、底切れ刃11と外周切れ刃9のいずれを使用した切削加工の場合においても、被削材の加工面の性状を一定に揃えることができる。
Specifically, in order to make the cusp height of the machined surface cut by the
被削材の加工面の性状を一定に揃えることができるので、加工面の面粗さや光沢等を、加工面全体に均等にすることができる。つまり、加工面全体としての表面性能や見栄えを均一化できる。これにより、仕上げ加工や中仕上げ加工において、加工の高精度化に有利な効果を得ることができる。 Since the properties of the machined surface of the work material can be made uniform, the surface roughness and gloss of the machined surface can be made uniform over the entire machined surface. That is, the surface performance and appearance of the entire machined surface can be made uniform. As a result, in the finishing process and the intermediate finishing process, it is possible to obtain an advantageous effect for improving the processing accuracy.
また本実施形態では、底切れ刃11の中心軸C回りの回転軌跡が球面状であり、この回転軌跡は、球体の外周面部分(球面の部分)のように形成される。したがって、例えば、被削材に正面削り加工(平面加工)を施すときに、ピックフィード(加工ピッチ)を大きく設定できるという上述の効果が安定して得られる。
Further, in the present embodiment, the rotation locus around the central axis C of the
また本実施形態では、すくい面19を正面に見て、底切れ刃11のうち径方向の外側部分と、外周切れ刃9のうち中心軸C方向の先端側部分とが、仮想直線VLを対称軸として、互いに線対称形状に形成される。
したがって、例えば、被削材に正面削り加工(平面加工)を施すときに、底切れ刃11で切削することにより被削材の加工面に付与される挽き目と、被削材に側面削り加工(立壁面加工)を施すときに、外周切れ刃9で切削することにより被削材の加工面に付与される挽き目とを、同じ性状に仕上げやすい。
Further, in the present embodiment, when the
Therefore, for example, when face-cutting (flat surface machining) is performed on the work material, the grind imparted to the machined surface of the work material by cutting with the
また本実施形態のように、角度αが45°よりも大きく、底切れ刃11の刃長が外周切れ刃9の刃長よりも長くされると、例えば、被削材に主に正面削り加工(平面加工)を施す切削時などにおいて、加工効率を顕著に高められる。そして、角度αが55°以下であるので、外周切れ刃9の刃長が短くなり過ぎることを抑制できる。
Further, as in the present embodiment, when the angle α is larger than 45 ° and the blade length of the
また、角度αが45°よりも小さく、外周切れ刃9の刃長が底切れ刃11の刃長よりも長くされると、例えば、被削材に主に側面削り加工(立壁面加工)を施す切削時などにおいて、加工効率を顕著に高められる。そして、角度αが10°以上であるので、底切れ刃11の刃長が短くなり過ぎることを抑制できる。
Further, when the angle α is smaller than 45 ° and the blade length of the outer
また本実施形態では、切れ刃部4のすくい面19のうち、底切れ刃11のすくい面部分12、外周切れ刃9のすくい面部分10及び接続刃13のすくい面部分14が、同一平面上に形成されている。このため、切れ刃全長にわたって、軸方向すくい角や径方向すくい角が概ね変化しない。
一般のエンドミル等では、切れ刃部のすくい面のうち、底切れ刃のすくい面部分及び外周切れ刃のすくい面部分等は、互いに異なる平面や曲面により形成されている。そして、各切れ刃同士の接続点は、互いに形状の異なる2つの切れ刃が接続される部分であることから、軸方向すくい角や径方向すくい角が変化する。このため、切削加工時には、切れ刃同士の接続点近傍での切削負荷が大きくなりやすい。
Further, in the present embodiment, of the
In a general end mill or the like, among the rake faces of the cutting edge portion, the rake face portion of the bottom cutting edge and the rake face portion of the outer peripheral cutting edge are formed by different flat surfaces and curved surfaces. Since the connection point between the cutting edges is a portion where two cutting edges having different shapes are connected to each other, the axial rake angle and the radial rake angle change. Therefore, at the time of cutting, the cutting load in the vicinity of the connection point between the cutting edges tends to be large.
そこで本実施形態のように、底切れ刃11のすくい面部分12、外周切れ刃9のすくい面部分10及び接続刃13のすくい面部分14を、同一平面上に形成することとすれば、底切れ刃11と接続刃13との接続点A、及び、外周切れ刃9と接続刃13との接続点Bにおいても、切れ刃のすくい面は1つの平面によって形成されることになる。
これにより、接続点A、Bを挟んだ切れ刃の両側において、軸方向すくい角や径方向すくい角が大きく変化するようなことが抑えられ、接続点A、Bにおいて切れ刃が屈曲するようなことも抑えられる結果、接続点A、B近傍に大きな切削負荷が作用することが抑制される。したがって、接続刃13と底切れ刃11との接続部分、及び、接続刃13と外周切れ刃9との接続部分における刃先強度が顕著に高められ、工具寿命が延長する。
Therefore, if the
As a result, it is possible to prevent the axial rake angle and the radial rake angle from changing significantly on both sides of the cutting edge sandwiching the connection points A and B, and the cutting edge bends at the connection points A and B. As a result, it is possible to suppress the action of a large cutting load in the vicinity of the connection points A and B. Therefore, the cutting edge strength at the connection portion between the connecting
また、底切れ刃11のすくい面部分12、外周切れ刃9のすくい面部分10及び接続刃13のすくい面部分14が、同一平面上に形成されていると、切削インサート5Aの製造が容易である。また、これらのすくい面部分10、12、14同士の間(接続部位)に凹部(谷部)等が形成されないことから、切削加工時における切屑の引っ掛かり等が抑制されて、切屑排出性が高められる。
Further, if the
また本実施形態では、すくい面19を正面に見て、ネジ挿通孔18の孔中心が仮想直線VL上に位置しているので、底切れ刃11を用いた切削加工時においても、外周切れ刃9を用いた切削加工時においても、切削インサート5Aをネジ挿通孔18(固定用ネジ8)回りに回転させようとする力が抑えられる。
Further, in the present embodiment, since the center of the
具体的には、底切れ刃11を用いた切削加工時においては、該底切れ刃11が受ける切削抵抗の切れ刃法線方向成分が、ネジ挿通孔18の孔中心に向かうように作用する。また、外周切れ刃9を用いた切削加工時においては、該外周切れ刃9が受ける切削抵抗の切れ刃法線方向成分が、ネジ挿通孔18の孔中心に向かうように作用する。このため、固定用ネジ8で固定された切削インサート5Aを、該固定用ネジ8回りに回転させようとする力が緩和されて、取付座3に対する切削インサート5Aの微振動(回転微振動)が抑制される。
Specifically, at the time of cutting using the
これにより、被削材の加工面の性状が安定して、高精度加工を良好に維持することができる。特に、被削材の3次元形状の構成部分に対して、該構成部分の外面に沿った工具軌跡でフライス加工を行う、いわゆる面沿い加工による仕上げ加工や中仕上げ加工において、高精度化に有利な効果を得ることができる。
また、接続刃13を用いた切削加工時においては、該接続刃13が受ける切削抵抗の切れ刃法線方向成分が、ネジ挿通孔18の孔中心に向かうように作用する。したがって、接続刃13を用いた切削加工時においても、上述と同様の作用効果を奏する。
As a result, the properties of the machined surface of the work material are stable, and high-precision machining can be maintained satisfactorily. In particular, it is advantageous for high precision in so-called surface-based finishing and intermediate finishing, in which milling is performed on a three-dimensionally shaped component of a work material with a tool locus along the outer surface of the component. Effect can be obtained.
Further, at the time of cutting using the connecting
なお、本実施形態の切削インサート5A及び刃先交換式回転切削工具6Aを多軸制御のマシニングセンタ等の工作機械に用いた場合には、本実施形態による作用効果がより格別顕著なものとなる。上記多軸制御とは、例えば4~6軸の制御を指す。多軸制御であることで、互いに傾斜が異なる複数の加工面同士を、より均等な性状に加工しやすくなる。この場合、例えばタービンブレードのような複雑な3次元曲面を有する被削材であっても、高精度に安定して切削加工を施すことができる。
When the
具体的に、従来のボールエンドミルを3軸制御の切削加工方法で用いた場合には、加工面精度と加工効率を両方ともに高めることは困難であった。
本実施形態の切削インサート5A及び刃先交換式回転切削工具6Aによれば、5軸制御による加工機に対応可能であり、外周切れ刃(バレル切れ刃)9、底切れ刃(レンズ切れ刃)11を組み合わせて使用することによって、高能率加工、高精度加工を同時に実現することが可能となった。
例えば、工具軸を傾斜して加工することによって、外周切れ刃(バレル切れ刃)9を使用するときは、被削材の勾配を有する傾斜面において、加工ピッチを大きく設定して高能率な加工条件を設定すること、及び、高品位な仕上げ面を得ることが可能になる。
また、底切れ刃(レンズ切れ刃)11を使用するときも、外周切れ刃(バレル切れ刃)9と同様に、被削材曲面を高品位な仕上げ面とすることができる。
さらに、3軸制御の加工機で使用する場合であっても、外周切れ刃(バレル切れ刃)9を使用することで、垂直な立壁に近い勾配面を、または底切れ刃(レンズ切れ刃)11を使用することで平坦な面に近い被削材曲面を、加工ピッチを大きく設定した条件で加工することができるなどの特徴を有する。
Specifically, when a conventional ball end mill is used in a 3-axis controlled cutting method, it is difficult to improve both the machined surface accuracy and the machined efficiency.
According to the
For example, when the outer peripheral cutting edge (barrel cutting edge) 9 is used by inclining the tool shaft, the machining pitch is set large on the inclined surface having the gradient of the work material to perform highly efficient machining. It is possible to set conditions and obtain a high-quality finished surface.
Further, when the bottom cutting edge (lens cutting edge) 11 is also used, the curved surface of the work material can be made into a high-quality finished surface as in the case of the outer peripheral cutting edge (barrel cutting edge) 9.
Furthermore, even when used in a 3-axis control processing machine, by using the outer peripheral cutting edge (barrel cutting edge) 9, a slope surface close to a vertical vertical wall or a bottom cutting edge (lens cutting edge) can be used. By using 11, the curved surface of the work material, which is close to a flat surface, can be machined under the condition that the machining pitch is set large.
図8(a)~(c)は、本実施形態の切削インサート5Aの変形例を表している。この変形例では、図8(b)に示されるように、外周切れ刃9の軸方向すくい角が、正の値を有する。底切れ刃11の軸方向すくい角が、正の値を有する。接続刃13の軸方向すくい角が、正の値を有する。また、底切れ刃11と接続刃13との接続点Aにおける接続刃13の軸方向すくい角が、正の値を有する。外周切れ刃9と接続刃13との接続点Bにおける接続刃13の軸方向すくい角が、正の値を有する。このように、外周切れ刃9の軸方向すくい角、底切れ刃11の軸方向すくい角及び接続刃13の軸方向すくい角が、すべてポジティブ角である。
8 (a) to 8 (c) show a modified example of the
この変形例では、外周切れ刃9の軸方向すくい角、接続刃13の軸方向すくい角及び底切れ刃11の軸方向すくい角が、すべて同一の角度βである。角度βは、例えば、0°<β≦15°である。また、切れ刃部4の切れ刃の刃長全域にわたって、すくい面19が1つの平面により形成される。
In this modification, the axial rake angle of the outer
この変形例によれば、切れ味が高められ、切削加工時に生じた切屑が効率よく工具先端から基端側へと送られて、切屑排出性がよい。すくい面19上において切屑の流れが安定し、切屑排出性が良好に維持される。切削速度を高めることができ、加工能率が向上する。なお、角度βを15°以下とすることにより、刃先強度を確保でき、チッピング等を抑制できる。
According to this modification, the sharpness is enhanced, the chips generated during cutting are efficiently sent from the tool tip to the base end side, and the chip discharge property is good. The flow of chips is stable on the
<第1参考例>
次に、本発明の第1参考例に係る切削インサート5B及びこれを備えた刃先交換式回転切削工具6Bについて、図10~図17を参照して説明する。
なお、第1参考例では、第1実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付してその説明を省略し、主として異なる点について説明する。
< First reference example >
Next, the cutting
In the first reference example , the same parts as the components in the first embodiment are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and the differences will be mainly described.
図10~図16に示されるように、本参考例の切削インサート5B及び刃先交換式回転切削工具6Bは、前述の実施形態とは、切れ刃部4の切れ刃の構成等が異なる。
本参考例では、外周切れ刃9の曲率半径が、底切れ刃11の曲率半径よりも大きい。つまり、底切れ刃11の曲率半径をX、外周切れ刃9の曲率半径をYとすると、
Y>X
である。
As shown in FIGS. 10 to 16, the cutting
In this reference example , the radius of curvature of the outer
Y> X
Is.
また、接続刃13(の円弧状の部分13a)の曲率半径は、底切れ刃11の曲率半径及び外周切れ刃9の曲率半径よりも小さい。つまり、接続刃13の曲率半径をZとすると、下記の関係が成り立つ。
Y>X>Z
Further, the radius of curvature of the connecting blade 13 (the
Y>X> Z
また本参考例では、切れ刃の刃長が、接続刃13、底切れ刃11、外周切れ刃9の順に大きくなる。図示の例では、底切れ刃11の刃長に対して、外周切れ刃9の刃長が2倍以上である。
Further, in this reference example , the blade length of the cutting edge increases in the order of the connecting
以上説明した本参考例の切削インサート5B及び刃先交換式回転切削工具6Bによれば、前述の実施形態と同様の作用効果が得られる。
また本参考例では、外周切れ刃9の曲率半径が、底切れ刃11の曲率半径よりも大きいので、外周切れ刃9で切削する加工面のカスプハイトと、底切れ刃11で切削する加工面のカスプハイトとを同等にするにあたって、底切れ刃11よりも外周切れ刃9においてピックフィード(加工ピッチ)を大きく設定できる。したがって、例えば被削材に主に側面削り加工(立壁面加工)を施す切削時などにおいて、加工効率を顕著に高められる。
According to the cutting
Further, in this reference example , since the radius of curvature of the outer
図17(a)~(c)は、本参考例の切削インサート5Bの変形例を表している。この変形例では、図17(b)に示されるように、外周切れ刃9の軸方向すくい角が、正の値を有する。底切れ刃11の軸方向すくい角が、正の値を有する。接続刃13の軸方向すくい角が、正の値を有する。つまり、外周切れ刃9の軸方向すくい角、底切れ刃11の軸方向すくい角及び接続刃13の軸方向すくい角が、すべてポジティブ角である。
この変形例によれば、切れ味が高められ、切削加工時に生じた切屑が効率よく工具先端から基端側へと送られて、切屑排出性がよい。切削速度を高めることができ、加工能率が向上する。
17 (a) to 17 (c) show a modification of the cutting
According to this modification, the sharpness is enhanced, the chips generated during cutting are efficiently sent from the tool tip to the base end side, and the chip discharge property is good. The cutting speed can be increased and the machining efficiency is improved.
<第2参考例>
次に、本発明の第2参考例に係る切削インサート5C及びこれを備えた刃先交換式回転切削工具6Cについて、図18~図25を参照して説明する。
なお、第2参考例では、第1実施形態及び第1参考例における構成要素と同一の部分については同一の符号を付してその説明を省略し、主として異なる点について説明する。
< Second reference example >
Next, the cutting
In the second reference example , the same parts as the components in the first embodiment and the first reference example are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and the differences will be mainly described.
図18~図24に示されるように、本参考例の切削インサート5C及び刃先交換式回転切削工具6Cは、前述の実施形態及び参考例とは、切れ刃部4の切れ刃の構成等が異なる。
本参考例では、底切れ刃11の曲率半径が、外周切れ刃9の曲率半径よりも大きい。つまり、底切れ刃11の曲率半径をX、外周切れ刃9の曲率半径をYとすると、
X>Y
である。
As shown in FIGS. 18 to 24, the cutting
In this reference example , the radius of curvature of the
X> Y
Is.
また、接続刃13(の円弧状の部分13a)の曲率半径は、底切れ刃11の曲率半径及び外周切れ刃9の曲率半径よりも小さい。つまり、接続刃13の曲率半径をZとすると、下記の関係が成り立つ。
X>Y>Z
Further, the radius of curvature of the connecting blade 13 (the
X>Y> Z
また本参考例では、切れ刃の刃長が、接続刃13、外周切れ刃9、底切れ刃11の順に大きくなる。図示の例では、外周切れ刃9の刃長に対して、底切れ刃11の刃長が2倍以上である。
Further, in this reference example , the blade length of the cutting edge increases in the order of the connecting
以上説明した本参考例の切削インサート5C及び刃先交換式回転切削工具6Cによれば、前述の実施形態と同様の作用効果が得られる。
また本参考例では、底切れ刃11の曲率半径が、外周切れ刃9の曲率半径よりも大きいので、底切れ刃11で切削する加工面のカスプハイトと、外周切れ刃9で切削する加工面のカスプハイトとを同等にするにあたって、外周切れ刃9よりも底切れ刃11においてピックフィード(加工ピッチ)を大きく設定できる。したがって、例えば被削材に主に正面削り加工(平面加工)を施す切削時などにおいて、加工効率を顕著に高められる。
According to the cutting insert 5C and the cutting edge exchange type
Further, in this reference example , since the radius of curvature of the
図25(a)~(c)は、本参考例の切削インサート5Cの変形例を表している。この変形例では、図25(b)に示されるように、外周切れ刃9の軸方向すくい角が、正の値を有する。底切れ刃11の軸方向すくい角が、正の値を有する。接続刃13の軸方向すくい角が、正の値を有する。つまり、外周切れ刃9の軸方向すくい角、底切れ刃11の軸方向すくい角及び接続刃13の軸方向すくい角が、すべてポジティブ角である。
この変形例によれば、切れ味が高められ、切削加工時に生じた切屑が効率よく工具先端から基端側へと送られて、切屑排出性がよい。切削速度を高めることができ、加工能率が向上する。
25 (a) to 25 (c) show a modified example of the cutting
According to this modification, the sharpness is enhanced, the chips generated during cutting are efficiently sent from the tool tip to the base end side, and the chip discharge property is good. The cutting speed can be increased and the machining efficiency is improved.
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る切削インサート5D及びこれを備えた刃先交換式回転切削工具6Dについて、図26及び図27を参照して説明する。
なお、第2実施形態では、第1実施形態及び第1、第2参考例における構成要素と同一の部分については同一の符号を付してその説明を省略し、主として異なる点について説明する。
< Second Embodiment>
Next, the cutting
In the second embodiment, the same parts as the components in the first embodiment and the first and second reference examples are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and the differences will be mainly described.
図26及び図27に示されるように、本実施形態の切削インサート5D及び刃先交換式回転切削工具6Dは、前述の実施形態及び参考例とは、切れ刃部4の切れ刃の構成等が異なる。
図27において本実施形態では、接続刃13が、直線状の部分13bを有する。本実施形態の例では、直線状の部分13bが、接続刃13の刃長全域にわたって形成される。底切れ刃11の径方向の外端(接続点A)と外周切れ刃9の中心軸C方向の先端(接続点B)とは、接続刃13を構成する1つの直線状の部分13bを介して接続する。接続刃13は、直線形状の切れ刃である。
As shown in FIGS. 26 and 27, the cutting
In FIG. 27, in the present embodiment, the connecting
接続刃13は、底切れ刃11に接続する該接続刃13の径方向の内端(接続点A)から径方向の外側へ向かうにしたがい、中心軸C方向の基端側へ向けて傾斜して延びている。接続刃13は、外周切れ刃9に接続する該接続刃13の中心軸C方向の基端(接続点B)から先端側へ向かうにしたがい、径方向内側へ向けて傾斜して延びている。
The connecting
接続刃13が、径方向及び中心軸C方向に対して傾斜する角度は、該接続刃13の刃長全域にわたって一定である。接続刃13は、底切れ刃11に対して、該底切れ刃11との間に鈍角の角部を形成するように接続点Aで繋がる。接続刃13は、外周切れ刃9に対して、該外周切れ刃9との間に鈍角の角部を形成するように接続点Bで繋がる。
The angle at which the connecting
本実施形態では、底切れ刃11の曲率半径と、外周切れ刃9の曲率半径とが、互いに同一である。また、底切れ刃11の刃長と、外周切れ刃9の刃長とが、互いに同一である。接続刃13の刃長は、底切れ刃11の刃長及び外周切れ刃9の刃長よりも短い。
In the present embodiment, the radius of curvature of the
以上説明した本実施形態の切削インサート5D及び刃先交換式回転切削工具6Dによれば、前述の実施形態と同様の作用効果が得られる。
また本実施形態では、接続刃13が、直線状の部分13bを有する。したがって、この接続刃13を用いて、例えば、従来のボールエンドミル等では高精度な加工が難しかった被削材の平面フライス加工(仕上げ加工)を行うことができる。つまり、接続刃13が、挽き目をなくすための仕上げ刃としての機能を有する。このため本実施形態によれば、様々な切削加工への対応が可能となる。
According to the cutting
Further, in the present embodiment, the connecting
なお、本実施形態の例では、接続刃13が直線状の部分13bを1つ有するので、直線状の部分13bの刃長を大きく確保でき、この直線状の部分13bを切削加工に用いる場合の送り量を増大できて、平面フライス加工が効率よく行える。
In the example of the present embodiment, since the connecting
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態に係る切削インサート5E及びこれを備えた刃先交換式回転切削工具6Eについて、図28及び図29を参照して説明する。
なお、第3実施形態では、第1、第2実施形態及び第1、第2参考例における構成要素と同一の部分については同一の符号を付してその説明を省略し、主として異なる点について説明する。
< Third Embodiment>
Next, the cutting
In the third embodiment, the same parts as the components in the first and second embodiments and the first and second reference examples are designated by the same reference numerals, the description thereof is omitted, and the differences are mainly described. do.
図28及び図29に示されるように、本実施形態の切削インサート5E及び刃先交換式回転切削工具6Eは、前述の実施形態及び参考例とは、切れ刃部4の切れ刃の構成等が異なる。
図29において本実施形態では、接続刃13が、直線状の部分13bを複数有する。底切れ刃11の径方向の外端(接続点A)と外周切れ刃9の中心軸C方向の先端(接続点B)とは、接続刃13を構成する複数の直線状の部分13bを介して接続する。具体的には、底切れ刃11の径方向の外端と、外周切れ刃9の中心軸C方向の先端とが、2つの直線状の部分13bを介して繋がる。
As shown in FIGS. 28 and 29, the cutting
In FIG. 29, in the present embodiment, the connecting
複数の直線状の部分13b同士は、接続点A、B間において、互いに異なる向きに延び、互いに連続して形成されている。
複数の直線状の部分13bのうち、底切れ刃11に接続する直線状の部分(第1の直線状の部分)13bは、接続点Aから径方向の外側へ向かうにしたがい中心軸C方向の基端側へ向けて傾斜して延びている。複数の直線状の部分13bのうち、外周切れ刃9に接続する直線状の部分(第2の直線状の部分)13bは、接続点Bから先端側へ向かうにしたがい径方向内側へ向けて傾斜して延びている。
The plurality of
Of the plurality of
第1の直線状の部分13bにおける径方向の単位長さあたりの中心軸C方向へ向けた変位量(つまり径方向に対する傾き)は、接続点A、B同士を結ぶ図示しない仮想線分の前記変位量よりも小さい。
第2の直線状の部分13bにおける径方向の単位長さあたりの中心軸C方向へ向けた変位量は、前記仮想線分の前記変位量よりも大きい。
第1の直線状の部分13bにおける径方向の単位長さあたりの中心軸C方向へ向けた変位量は、第2の直線状の部分13bの前記変位量よりも小さい。
The amount of displacement (that is, the inclination with respect to the radial direction) toward the central axis C per unit length in the radial direction in the first
The amount of displacement of the second
The amount of displacement of the first
本実施形態において、複数の直線状の部分13b(第1の直線状の部分13b及び第2の直線状の部分13b)は、前記仮想線分よりも工具の先端外周側に配置される。すくい面19を正面に見て、隣り合う直線状の部分13b同士が接続する角部は、工具の先端外周側へ向けて凸となる鈍角をなすように形成される。本実施形態では、第1の直線状の部分13bの刃長と、第2の直線状の部分13bの刃長とが、互いに同一である。
接続刃13のすくい面部分14は、1つの平面により形成されている。つまり、複数の直線状の部分13bの各すくい面部分は、同一平面上に形成される。
In the present embodiment, the plurality of
The
以上説明した本実施形態の切削インサート5E及び刃先交換式回転切削工具6Eによれば、前述した実施形態及び参考例と同様の作用効果が得られる。
また本実施形態では、接続刃13が、直線状の部分13bを複数有するので、それぞれの直線状の部分13bを用いることにより、様々な仕上げ加工等に対応可能である。
According to the cutting insert 5E and the cutting edge exchange type
Further, in the present embodiment, since the connecting
また本実施形態では、第1の直線状の部分13bの刃長と、第2の直線状の部分13bの刃長とが、互いに同一であるので、第1の直線状の部分13bを用いた仕上げ加工と、第2の直線状の部分13bを用いた仕上げ加工とで挽き目を揃えることができる。したがって、複数の直線状の部分13bで別々に切削することにより被削材の加工面に付与される挽き目同士が、互いに同じ性状となる。
Further, in the present embodiment, since the blade length of the first
また本実施形態では、接続刃13が、互いに異なる切れ刃形状の部分(第1、第2の直線状の部分13b)を有しつつも、接続刃13のすくい面部分14は、1つの平面により形成されている。このため、接続刃13に作用する切削負荷の局部的な集中を抑えて刃先強度を確保でき、かつ、切屑排出性が高められる。
Further, in the present embodiment, the connecting
<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態に係る切削インサート5F及びこれを備えた刃先交換式回転切削工具6Fについて、図30及び図31を参照して説明する。
なお、第4実施形態では、第1~第3実施形態及び第1、第2参考例における構成要素と同一の部分については同一の符号を付してその説明を省略し、主として異なる点について説明する。
< Fourth Embodiment>
Next, the cutting
In the fourth embodiment, the same parts as the components in the first to third embodiments and the first and second reference examples are designated by the same reference numerals, the description thereof is omitted, and the differences are mainly described. do.
図30及び図31に示されるように、本実施形態の切削インサート5F及び刃先交換式回転切削工具6Fは、前述の実施形態及び参考例とは、切れ刃部4の切れ刃の構成等が異なる。
図31において本実施形態では、接続刃13が、直線状の部分13bを3つ有する。底切れ刃11の径方向の外端(接続点A)と外周切れ刃9の中心軸C方向の先端(接続点B)とは、3つの直線状の部分13bを介して接続する。
As shown in FIGS. 30 and 31, the cutting
In FIG. 31, in the present embodiment, the connecting
すくい面19を正面に見て、3つの直線状の部分13bは、接続点A、B間において、互いに異なる向きに延びる。3つの直線状の部分13bには、底切れ刃11に接続する直線状の部分(第1の直線状の部分)13bと、外周切れ刃9に接続する直線状の部分(第2の直線状の部分)13bと、第1の直線状の部分13bと第2の直線状の部分13bとの間に位置してこれらを接続する直線状の部分(第3の直線状の部分)13bと、が含まれる。第3の直線状の部分13bは、第1の直線状の部分13bとの接続点から径方向外側へ向かうに従い中心軸C方向の基端側へ向けて傾斜して延びている。
Looking at the rake face 19 from the front, the three
第3の直線状の部分13bにおける径方向の単位長さあたりの中心軸C方向へ向けた変位量(つまり径方向に対する傾き)は、第1の直線状の部分13bの前記変位量よりも大きく、第2の直線状の部分13bの前記変位量よりも小さい。本実施形態では、第3の直線状の部分13bの前記変位量と、接続点A、B同士を結ぶ図示しない仮想線分の前記変位量とが、互いに同一である。つまり、第3の直線状の部分13bと前記仮想線分とは、互いに平行である。
The displacement amount of the third
本実施形態において、複数の直線状の部分13b(第1~第3の直線状の部分13b)は、前記仮想線分よりも工具の先端外周側に配置される。すくい面19を正面に見て、隣り合う直線状の部分13b同士が接続する角部は、工具の先端外周側へ向けて凸となる鈍角をなすように形成される。
In the present embodiment, the plurality of
第1の直線状の部分13bと第3の直線状の部分13bとの接続点(角部)、及び、第2の直線状の部分13bと第3の直線状の部分13bとの接続点(角部)は、前記仮想線分よりも工具の先端外周側に配置される。本実施形態では、第1の直線状の部分13bの刃長と、第2の直線状の部分13bの刃長と、第3の直線状の部分13bの刃長とが、互いに同一である。
A connection point (corner portion) between the first
以上説明した本実施形態の切削インサート5F及び刃先交換式回転切削工具6Fによれば、前述した実施形態及び参考例と同様の作用効果が得られる。
また本実施形態では、第1の直線状の部分13bの刃長と、第2の直線状の部分13bの刃長と、第3の直線状の部分13bの刃長とが互いに同一であるので、第1の直線状の部分13bを用いた仕上げ加工と、第2の直線状の部分13bを用いた仕上げ加工と、第3の直線状の部分13bを用いた仕上げ加工とで挽き目を揃えることができる。
According to the
Further, in the present embodiment, the blade length of the first
なお、第3の直線状の部分13bの刃長を、第1、第2の直線状の部分13bの刃長とは異なる長さにしてもよい。つまり、第3の直線状の部分13bの刃長が、第1、第2の直線状の部分13bの刃長より長くてもよいし、短くてもよい。この場合、より多様な加工形態への対応が可能となる。
The blade length of the third
<第5実施形態>
次に、本発明の第5実施形態に係る切削インサート5G及びこれを備えた刃先交換式回転切削工具6Gについて、図32及び図33を参照して説明する。
なお、第5実施形態では、第1~第4実施形態及び第1、第2参考例における構成要素と同一の部分については同一の符号を付してその説明を省略し、主として異なる点について説明する。
< Fifth Embodiment>
Next, the cutting
In the fifth embodiment, the same parts as the components in the first to fourth embodiments and the first and second reference examples are designated by the same reference numerals, the description thereof is omitted, and the differences are mainly described. do.
図32及び図33に示されるように、本実施形態の切削インサート5G及び刃先交換式回転切削工具6Gは、切れ刃部4が接続刃13を備えていない点等で、前述の実施形態及び参考例とは構成が異なる。
As shown in FIGS. 32 and 33, the cutting
本実施形態では、底切れ刃11と外周切れ刃9とが、直接接続される。底切れ刃11の径方向の外端(接続点A)と、外周切れ刃9の中心軸C方向の先端(接続点B)とが、直接接続している。底切れ刃11の径方向の外端と、外周切れ刃9の中心軸C方向の先端とが、接続刃13を介さずに互いに直接的に繋がる。
In the present embodiment, the
接続点Aは、底切れ刃11において外周切れ刃9に接続する端点であり、接続点Bは、外周切れ刃9において底切れ刃11に接続する端点である。接続点Aと接続点Bとは、互いの位置が一致する。本実施形態では、接続点Aと接続点Bとの間に、接続刃13が形成されていない。このため、切れ刃部4のすくい面19は、接続刃13のすくい面部分14を有していない。そして、すくい面19のうち、底切れ刃11のすくい面部分12及び外周切れ刃9のすくい面部分10が、同一平面上に形成されている。また、切れ刃部4の逃げ面は、接続刃13の逃げ面部分を有していない。
底切れ刃11の径方向の外端と、外周切れ刃9の中心軸C方向の先端とが接続する角部は、工具の先端外周側へ向けて凸となる鈍角をなすように形成される。
The connection point A is an end point connected to the outer
The corner portion connecting the radial outer end of the
以上説明した本実施形態の切削インサート5G及び刃先交換式回転切削工具6Gによれば、前述した実施形態及び参考例と同様の作用効果が得られる。
また本実施形態では、底切れ刃11と外周切れ刃9とが、直接接続される。このため、底切れ刃11の刃長及び外周切れ刃9の刃長を長く(最長に)設定することが可能になる。このため、カスプハイトを小さく抑えつつ、ピックフィードの加工ピッチを増大できる。したがって、加工面精度を良好に維持しつつ、加工効率を高められる。
According to the cutting
Further, in the present embodiment, the
また、接続刃13、接続刃13のすくい面部分14及び接続刃13の逃げ面部分が形成されていない分、切削インサート5Gの製造を簡素化できる。
Further, the manufacturing of the cutting
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the configuration can be changed without departing from the spirit of the present invention, for example, as described below.
前述の実施形態及び参考例では、切削インサート5A~5Gのインサート本体15が五角形板状をなしているとしたが、これに限定されない。インサート本体15は、例えば五角形板状以外の多角形板状等の板状であってもよい。
また、切削インサート5A~5Gのインサート本体15がネジ挿通孔18を有しているとしたが、ネジ挿通孔18を有していなくてもよい。この場合、切削インサート5A~5Gは、工具本体1の取付座3に対して、例えばクランプ機構等により装着される。
In the above-described embodiment and reference example , it is assumed that the insert
Further, although it is assumed that the insert
また、第1実施形態及び第1、第2参考例では、接続刃13が、1つの円弧状の部分13aを有しており、この円弧状の部分13aが接続刃13の刃長全域にわたって形成されているが、これに限定されない。接続刃13の部分(一部)に、円弧状の部分13aが形成されていてもよい。また接続刃13が、複数の円弧状の部分13aを有していてもよい。この場合、複数の円弧状の部分13a同士は、曲率半径及び刃長等が互いに異なっていてもよい。
Further, in the first embodiment and the first and second reference examples , the connecting
また、第3実施形態では、接続刃13に直線状の部分13bが2つ設けられ、第4実施形態では、接続刃13に直線状の部分13bが3つ設けられるとした。これらの構成に代えて、接続刃13に直線状の部分13bが4つ以上設けられてもよい。
また、接続刃13が、円弧状の部分13aと、直線状の部分13bとを有していてもよい。接続刃13は、円弧状の部分13a及び直線状の部分13b以外の切れ刃形状の部分を有していてもよい。
また、前述の実施形態及び参考例では、接続刃13が切れ刃の機能(切削機能)を有するが、これに限定されない。接続刃13は、切削機能を有さないみせかけの刃であってもよい。
Further, in the third embodiment, the connecting
Further, the connecting
Further, in the above-described embodiment and reference example , the connecting
また、第1~第4実施形態及び第1、第2参考例では、すくい面19のうち、底切れ刃11のすくい面部分12、外周切れ刃9のすくい面部分10及び接続刃13のすくい面部分14が、同一平面上に形成される例を挙げた。また、第5実施形態では、すくい面19のうち、底切れ刃11のすくい面部分12及び外周切れ刃9のすくい面部分10が、同一平面上に形成される例を挙げた。本発明の参考例はこれらの構成に限定されるものではなく、例えば、すくい面部分10、12、14が、同一曲面(凸曲面、凹曲面)上に形成されていてもよい。あるいは、すくい面部分10、12、14が、互いに異なる平面や曲面により形成されていてもよい。
Further, in the first to fourth embodiments and the first and second reference examples , among the rake faces 19, the
なお、前述の実施形態及び参考例において、切削インサート5A~5Gの基体(インサート本体15)の材質は、炭化タングステン(WC)とコバルト(Co)を含む超硬合金の他に、例えば、サーメット、高速度鋼、炭化チタン、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、及びこれらの混合体からなるセラミックス、立方晶窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、多結晶ダイヤモンドあるいは立方晶窒化硼素からなる硬質相と、セラミックスや鉄族金属などの結合相とを超高圧下で焼成する超高圧焼成体を用いることも可能である。
また、工具本体1は、例えば、SKD61等の合金工具鋼で製造する場合の他、SKD61等の合金工具鋼と超硬合金とを接合し形成したものを用いることも可能である。
In the above-described embodiments and reference examples , the material of the substrate (insert body 15) of the cutting inserts 5A to 5G is, for example, cermet, in addition to the superhard alloy containing tungsten carbide (WC) and cobalt (Co). From high-speed steel, titanium carbide, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, aluminum oxide, and ceramics made of a mixture thereof, cubic boron nitride sintered body, diamond sintered body, polycrystalline diamond or cubic boron nitride. It is also possible to use an ultra-high pressure fired body that fires the hard phase and the bonded phase such as ceramics or iron group metal under ultra-high pressure.
Further, as the
その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例、参考例及びなお書き等で説明した各構成(構成要素)を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。 In addition, as long as it does not deviate from the gist of the present invention, each configuration (component) described in the above-described embodiments, modifications , reference examples, and notes may be combined, and the configurations may be added, omitted, or replaced. , Other changes are possible. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but is limited only to the scope of claims.
本発明の切削インサート及び刃先交換式回転切削工具は、加工面精度を確保しつつ、加工効率を高められる。したがって、産業上の利用可能性を有する。 The cutting insert and the rotary cutting tool with a replaceable cutting edge of the present invention can improve the machining efficiency while ensuring the machining surface accuracy. Therefore, it has industrial applicability.
1 工具本体
2 先端部
4 切れ刃部
5A~5G 切削インサート
6A~6G 刃先交換式回転切削工具
9 外周切れ刃
11 底切れ刃
13 接続刃
13a 円弧状の部分
13b 直線状の部分
15 インサート本体
C 中心軸
D 切れ刃部の刃径
X 底切れ刃の曲率半径
Y 外周切れ刃の曲率半径
β 角度(軸方向すくい角)
1
Claims (7)
前記インサート本体に形成された切れ刃部と、を備え、
前記切れ刃部は、
すくい面と、
前記インサート本体の中心軸方向の先端部に配置され、前記中心軸に直交する径方向に沿うように延び、前記中心軸方向の先端側へ向けて凸となる円弧状に形成された底切れ刃と、
前記インサート本体の前記径方向の外端部に配置され、前記中心軸方向に沿うように延び、前記径方向の外側へ向けて凸となる円弧状に形成された外周切れ刃と、を有し、
前記すくい面のうち、前記底切れ刃の前記中心軸方向の基端側に隣接する部分は、前記底切れ刃のすくい面部分であり、前記底切れ刃のすくい面部分は平面状であり、
前記すくい面のうち、前記外周切れ刃の径方向内側に隣接する部分は、前記外周切れ刃のすくい面部分であり、前記外周切れ刃のすくい面部分は平面状であり、
前記底切れ刃のすくい面部分と前記外周切れ刃のすくい面部分は、同一平面上に形成され、
前記底切れ刃の曲率半径及び前記外周切れ刃の曲率半径が、前記切れ刃部の刃径の1/2以上であり、かつ、前記底切れ刃の曲率半径及び前記外周切れ刃の曲率半径の少なくともいずれかが、前記刃径の1/2よりも大きく、
前記底切れ刃の前記中心軸回りの回転軌跡は、前記中心軸方向の先端側へ向けて膨出する凸レンズ形状をなし、前記外周切れ刃の前記中心軸回りの回転軌跡は、径方向外側へ向けて膨出するバレル形状をなし、
前記底切れ刃の曲率半径と、前記外周切れ刃の曲率半径とが、互いに同一である、切削インサート。 Plate-shaped insert body and
A cutting edge portion formed on the insert body is provided.
The cutting edge portion is
The rake face and
A bottom cutting edge that is arranged at the tip of the insert body in the central axis direction, extends along the radial direction orthogonal to the central axis, and is formed in an arc shape that is convex toward the tip side in the central axis direction. When,
It has an outer peripheral cutting edge that is arranged at the radial outer end of the insert body, extends along the central axis direction, and is formed in an arc shape that is convex toward the outside in the radial direction. ,
Of the rake face, the portion of the bottom cutting edge adjacent to the proximal end side in the central axial direction is the rake face portion of the bottom cutting edge, and the rake face portion of the bottom cutting edge is flat.
Of the rake face, the portion adjacent to the radial inner side of the outer peripheral cutting edge is the rake face portion of the outer peripheral cutting edge, and the rake face portion of the outer peripheral cutting edge is flat.
The rake face portion of the bottom cutting edge and the rake face portion of the outer peripheral cutting edge are formed on the same plane.
The radius of curvature of the bottom cutting edge and the radius of curvature of the outer peripheral cutting edge are ½ or more of the blade diameter of the cutting edge portion, and the radius of curvature of the bottom cutting edge and the radius of curvature of the outer peripheral cutting edge. At least one of them is larger than 1/2 of the blade diameter.
The rotation locus of the bottom cutting edge around the center axis has a convex lens shape that bulges toward the tip side in the center axis direction, and the rotation locus of the outer peripheral cutting edge around the center axis is radially outward. It has a barrel shape that bulges toward you ,
A cutting insert in which the radius of curvature of the bottom cutting edge and the radius of curvature of the outer peripheral cutting edge are the same as each other .
前記切れ刃部は、前記底切れ刃と前記外周切れ刃とを接続する接続刃を有する、切削インサート。 The cutting insert according to claim 1.
The cutting edge portion is a cutting insert having a connecting blade connecting the bottom cutting edge and the outer peripheral cutting edge.
前記接続刃は、先端外周側へ向けて凸となる円弧状の部分を有する、切削インサート。 The cutting insert according to claim 2.
The connecting blade is a cutting insert having an arcuate portion that is convex toward the outer peripheral side of the tip.
前記底切れ刃と前記外周切れ刃とが、直接接続される、切削インサート。 The cutting insert according to claim 1.
A cutting insert in which the bottom cutting edge and the outer peripheral cutting edge are directly connected.
前記底切れ刃の前記中心軸回りの回転軌跡が、球面状である、切削インサート。 The cutting insert according to any one of claims 1 to 4 .
A cutting insert in which the rotation locus of the bottom cutting edge around the central axis is spherical.
前記外周切れ刃の軸方向すくい角及び前記底切れ刃の軸方向すくい角が、正の値を有する、切削インサート。 The cutting insert according to any one of claims 1 to 5 .
A cutting insert in which the axial rake angle of the outer peripheral cutting edge and the axial rake angle of the bottom cutting edge have positive values.
前記工具本体の前記中心軸方向の先端部に装着される請求項1~6のいずれか一項に記載の切削インサートと、を備える、刃先交換式回転切削工具。 The tool body that can be rotated around the central axis and
A rotary cutting tool with a replaceable cutting edge, comprising the cutting insert according to any one of claims 1 to 6 , which is attached to the tip end portion of the tool body in the direction of the central axis.
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