JP7453566B2 - Cutting inserts and indexable rotary cutting tools - Google Patents
Cutting inserts and indexable rotary cutting tools Download PDFInfo
- Publication number
- JP7453566B2 JP7453566B2 JP2022017386A JP2022017386A JP7453566B2 JP 7453566 B2 JP7453566 B2 JP 7453566B2 JP 2022017386 A JP2022017386 A JP 2022017386A JP 2022017386 A JP2022017386 A JP 2022017386A JP 7453566 B2 JP7453566 B2 JP 7453566B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting edge
- central axis
- outer peripheral
- blade
- cutting
- 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
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims description 606
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 117
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 17
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 47
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 19
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 19
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 13
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 235000020637 scallop Nutrition 0.000 description 2
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000997 High-speed steel Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000237509 Patinopecten sp. Species 0.000 description 1
- 241000237503 Pectinidae Species 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102220005308 rs33960931 Human genes 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Milling Processes (AREA)
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 an indexable rotary cutting tool.
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。
BACKGROUND ART Conventionally, for example, an indexable ball end mill (indexable rotary cutting tool) disclosed in
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。 This type of indexable rotary cutting tool has 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, an object of the present invention is to provide a cutting insert that can improve machining efficiency while ensuring machining surface accuracy, and an indexable rotary cutting tool using the same.
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、前記底切れ刃と前記外周切れ刃とを接続する接続刃と、を有し、前記外周切れ刃における、前記中心軸方向に沿う単位長さあたりの前記径方向へ向けた変位量が、前記外周切れ刃の前記中心軸方向の先端から基端側へ向かうにしたがい基端まで徐々に小さくなり、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、前記接続刃は、直線状の部分を有す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。
A cutting insert according to one aspect of the present invention includes a plate-shaped insert body and a cutting edge portion formed on the insert body, and the cutting edge portion has a rake face and a center axis direction of the insert body. a bottom cutting edge disposed at the tip, extending along a radial direction perpendicular to the central axis, and formed in an arc shape convex toward the tip in the central axis direction; and the diameter of the insert main body. a peripheral cutting edge formed in an arc shape that is disposed at an outer end of the direction, extends along the central axis direction, and is convex toward the outside in the radial direction; the bottom cutting edge; and the outer peripheral cutting edge. a connecting blade that connects the outer peripheral cutting edge with the outer peripheral cutting edge, and the amount of displacement in the radial direction per unit length along the central axis direction of the outer peripheral cutting edge is the tip of the outer peripheral cutting edge in the central axis direction. The portion of the rake face that is adjacent to the base end in the direction of the central axis of the bottom cutting edge is the rake face portion of the bottom cutting edge. The rake face portion of the bottom cutting edge is planar, and the portion of the rake face adjacent to the radially 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 part of the blade is planar, and the rake face part of the bottom cutting edge and the rake face part of the outer peripheral cutting edge are formed on the same plane, and the radius of curvature of the bottom cutting edge and the rake face part of the outer peripheral cutting edge are formed on the same plane. The radius of curvature is 1/2 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 less than 1/2 of the blade diameter. The rotation locus of the bottom cutting edge around the central axis has a convex lens shape that bulges toward the tip side in the direction of the central axis, and the rotation locus of the outer peripheral cutting edge around the central axis has a diameter The connecting blade has a barrel shape that bulges outward in the direction, and the connecting blade has a straight portion.
Further, an indexable 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 a distal end portion of the tool body in the central axis direction. It is characterized by
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。 According to the present invention, there are provided a cutting insert and an indexable rotary cutting tool that can improve machining efficiency while ensuring machining surface accuracy.
＜第１参考例＞
以下、本発明の第１参考例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、参考例の説明に用いる図面は、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 reference example>
Hereinafter, a
本参考例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 indexable
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 indexable
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
参考例の説明では、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 reference example, the direction in which the central axis C of the
The direction perpendicular to the central axis C is called the radial direction. In the radial direction, the direction approaching the central axis C is called the radial inside, and the direction away from the central axis C is called the radial outside.
The direction of rotation around the central axis C is called the circumferential direction. Among 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。
A 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 perpendicular to the central axis C is the radial direction. In the radial direction, the direction approaching the center axis C is the radially inner side, and the direction away from the center axis C is the radially outer side.
The direction of rotation around the central axis C is the circumferential direction. In the circumferential direction, the direction in which the later-described rake face 19 of 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、本参考例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
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。本参考例では、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
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、本参考例の切削インサート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
本参考例では、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 this reference example, the insert
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 edges include the
本参考例の切削インサート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 7(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。
A radially 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。本参考例では、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 entire 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
本参考例では、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 this reference example, as shown in FIG. 7(b), 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。本参考例では、底切れ刃１１のすくい面部分１２が平面状である。
As shown in FIGS. 6(a) and 7(a), among the rake surfaces 19 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。
Among the distal end faces 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 7(c) and 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。
A 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 entire length of the cutting edge of the
When the
本参考例では、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 this reference example, as shown in FIG. 7(b), 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。本参考例では、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. 6(a) and 7(a), 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 circumferential 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。本参考例では、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 7(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 radially 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
本参考例では、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 reference example, 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
本参考例では、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 this reference example, as shown in FIG. 7(b), 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。本参考例では、接続刃１３のすくい面部分１４が平面状である。
As shown in FIGS. 6(a) and 7(a), 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。
Among the circumferential surfaces connecting the plate surfaces 16 and 17 in 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。本参考例では、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, if the radius of curvature of the
[I]
X≧1/2D, Y>1/2D
[II]
X>1/2D, Y≧1/2D
本参考例では、底切れ刃１１の曲率半径及び外周切れ刃９の曲率半径が、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 this reference example, the radius of curvature of the
X>1/2D, Y>1/2D
It is.
本参考例では、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。なお本参考例では、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 this reference example, the radius of curvature of the
X=Y, X=D, Y=D
It 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
X>Z, Y>Z
本参考例では、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。
本参考例では、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。なお本参考例では、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 reference example, the radius of curvature of the connecting
1/2D>Z
It is.
In this reference example, the radius of curvature of the connecting
1/3X≧Z, 1/3Y≧Z
It is. In this reference example, since the radius of curvature of the
1/3D≧Z, 1/3D≧Z
It is.
図６（ａ）及び図７（ａ）に示されるように、本参考例では、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. 6(a) and 7(a), in this reference example, among the rake surfaces 19, 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. 7(a), 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。
本参考例では、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 distal end side in the central axis C direction as it goes radially outward. The above-mentioned "angle α" refers to an acute angle between an acute angle and an obtuse angle formed by the intersection of the virtual straight line VL and the central axis C.
In this reference example, the angle α is larger than 45°. The angle α is, for example, 45°<α≦55°. The blade length of the
Moreover, regardless of the magnitude of the angle α, the blade length of the connecting
なお、本参考例では、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 addition, in this reference example, since 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
以上説明した本参考例の切削インサート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
本参考例によれば、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 reference example, compared to conventional ball end mills and radius end mills, machining efficiency can be improved by shortening machining time while maintaining good machined surface accuracy of the workpiece.
Specifically, in a conventional ball end mill, the cutting edge has a constant radius of curvature over the entire length of the blade from the tip of the tool to the outer end in the radial direction. Further, the radius of curvature of the cutting edge is 1/2 of the tool blade diameter (outer diameter. diameter). For this reason, in a ball end mill, cutting is performed by setting the pick feed so that the cusp height value is equal to or less than a predetermined cusp height value according to the size of 1/2 (radius) of the blade diameter. In addition, in the case of a radius end mill, a corner R cutting edge is used when cutting an inclined or curved surface of the workpiece, but the radius of curvature of the corner R cutting edge is generally different from that of a ball end mill. Smaller than the radius of curvature of the blade (if the tool blade diameter is the same). Therefore, the pick feed of a radius end mill is smaller than the pick feed of a ball end mill.
これに対し、本参考例では、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）、本参考例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、本参考例では、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。
In contrast, in this reference example, each radius of curvature of the
In addition, in this reference example, the radius of curvature of the
ここで、図９（ａ）、（ｂ）を参照して、本参考例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、本参考例の切削インサート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）の本参考例の方が、ピックフィードの加工ピッチＰを大きくできる。
Here, with reference to FIGS. 9(a) and 9(b), the difference in pick feed between this reference example and the conventional example will be explained. FIG. 9(a) shows an enlarged cross-section of the machined surface (machining marks) of the workpiece W cut by the cutting
本参考例によれば、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 reference example, the pick feed (processing pitch P) can be set large while keeping the cusp height CH small. Thereby, the number of unevenness (scallops) provided as machining marks on the machined surface can be reduced, and the precision of the machined surface can be improved. Furthermore, the tool path length (total machining length) can be reduced by the increase in pick feed, making it possible to shorten machining time.
本参考例の切削インサート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、本参考例は従来例に比べて、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、本参考例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 we actually conducted a cutting test on a workpiece material (S50C) using an indexable
以上より本参考例によれば、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。 As described above, according to this reference example, machining efficiency can be increased while ensuring machining surface accuracy.
また本参考例では、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。
Furthermore, in this reference example, 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
また本参考例では、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 this reference example, the connecting
また本参考例では、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。
In addition, in this reference example, 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 equalize 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 workpiece can be made constant, the surface roughness, gloss, etc. of the machined surface can be made uniform over the entire machined surface. In other words, the surface performance and appearance of the entire machined surface can be made uniform. Thereby, in finishing machining and semi-finishing machining, it is possible to obtain an advantageous effect of increasing the accuracy of machining.
また本参考例では、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 this reference example, the rotation locus of the
また本参考例では、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。
In addition, in this reference example, when the
Therefore, for example, when performing face milling (flat surface machining) on a workpiece, there is a difference between a grinding mark imparted to the machined surface of the workpiece by cutting with the
また本参考例のように、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。
Furthermore, as in this reference example, when the angle α is larger than 45° and the 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。
Furthermore, if the angle α is smaller than 45° and the length of the outer
また本参考例では、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。
In addition, in this reference example, among the rake surfaces 19 of the
In a general end mill or the like, among the rake surfaces of the cutting edge portion, the rake surface portion of the bottom cutting edge, the rake surface portion of the outer peripheral cutting edge, etc. are formed by mutually different planes or curved surfaces. Since the connection point between each cutting edge is a portion where two cutting edges having different shapes are connected, the axial rake angle and the radial rake angle change. Therefore, during cutting, the cutting load tends to increase near the connection point between the cutting edges.
そこで本参考例のように、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, as in this reference example, if the
This prevents large changes in the axial rake angle and radial rake angle on both sides of the cutting edge between connection points A and B, and prevents the cutting edge from bending at connection points A and B. As a result, a large cutting load is suppressed from acting near the connection points A and B. Therefore, the strength of the cutting edge at the connecting 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
また本参考例では、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。
In addition, in this reference example, when 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, during 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。
Thereby, the properties of the machined surface of the workpiece are stabilized, and high-precision machining can be favorably maintained. It is particularly advantageous for achieving high precision in finishing and semi-finishing by so-called surface machining, in which milling is performed on a component of a three-dimensional shape of a workpiece using a tool trajectory along the outer surface of the component. effect can be obtained.
Further, during cutting using the connecting
なお、本参考例の切削インサート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、本参考例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。
Note that 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。
本参考例の切削インサート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 cutting method using three-axis control, it is difficult to improve both the machined surface accuracy and the processing efficiency.
According to the
For example, when machining with the tool axis inclined, when using the peripheral cutting edge (barrel cutting edge) 9, the machining pitch can be set large on the sloped surface of the workpiece to achieve high efficiency machining. It becomes possible to set conditions and obtain a high-quality finished surface.
Also, when using the bottom cutting edge (lens cutting edge) 11, the curved surface of the workpiece can be finished with a high quality, similarly to the outer peripheral cutting edge (barrel cutting edge) 9.
Furthermore, even when used with a 3-axis controlled processing machine, the outer cutting edge (barrel cutting edge) 9 can be used to cut sloped surfaces close to vertical walls or the bottom cutting edge (lens cutting edge). 11, it is possible to machine a curved surface of a workpiece that is close to a flat surface under conditions where a large machining pitch is set.
図８（ａ）～（ｃ）は、本参考例の切削インサート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。
FIGS. 8(a) to 8(c) show modified examples 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, sharpness is enhanced, chips generated during cutting are efficiently sent from the tool tip to the proximal end, and chip evacuation is good. The flow of chips is stabilized on the
＜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２参考例では、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, a cutting
In addition, in the second reference example, the same parts as those in the first reference example are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted, and the different points will be mainly explained.
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、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
Y>X
It 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
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 lengths of the cutting edges increase 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、前述の参考例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
In addition, in this reference example, the radius of curvature of the
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。
FIGS. 17(a) to (c) show modified examples of the cutting
According to this modification, sharpness is enhanced, chips generated during cutting are efficiently sent from the tool tip to the proximal end, and chip evacuation is good. Cutting speed can be increased, improving machining efficiency.
＜第３参考例＞
次に、本発明の第３参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３参考例では、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 reference example>
Next, a cutting
In addition, in the third reference example, the same parts as those in the first and second reference examples are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted, and the different points will be mainly explained.
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
It 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
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 lengths of the cutting edges increase 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、前述の参考例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 indexable
In addition, in this reference example, 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。
FIGS. 25(a) to 25(c) show modified examples of the cutting
According to this modification, sharpness is enhanced, chips generated during cutting are efficiently sent from the tool tip to the proximal end, and chip evacuation is good. Cutting speed can be increased, improving machining efficiency.
＜第１実施形態＞
次に、本発明の第１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１実施形態では、第１～第３参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。
<First embodiment>
Next, a cutting
In the first embodiment, the same parts as those in the first to third reference examples are given the same reference numerals, and the explanation thereof is omitted, and the different points will be mainly explained.
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 this 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 this 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
Furthermore, in this 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 addition, in the example of this embodiment, since the connecting
＜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２実施形態では、第１～第３参考例及び第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。
<Second embodiment>
Next, a cutting
In the second embodiment, the same parts as those in the first to third reference examples and the first embodiment are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted, and the differences will be mainly explained.
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 this 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
Among 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 in the direction of the central axis C per unit length in the radial direction (that is, the inclination with respect to the radial direction) in the first
The amount of displacement in the direction of the central axis C per unit length in the radial direction in 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 this 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 indexable
Further, in this 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 this 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 this embodiment, although 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３実施形態では、第１～第３参考例及び第１、第２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。
<Third embodiment>
Next, a
In addition, in the third embodiment, parts that are the same as those in the first to third reference examples and the first and second embodiments are given the same reference numerals, and the explanation thereof is omitted, and the explanation will mainly be given to the different points. 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 this 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。
When the
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 amount of displacement (that is, the inclination with respect to the radial direction) in the direction of the central axis C per unit length in the radial direction in 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 this 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。
The connection point (corner) 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 this 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。
Note that the blade length of the third
＜第４参考例＞
次に、本発明の第４参考例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４参考例では、第１～第３参考例及び第１～第３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。
<Fourth reference example>
Next, a cutting
In addition, in the fourth reference example, parts that are the same as the components in the first to third reference examples and the first to third embodiments are given the same reference numerals, and the explanation thereof is omitted, and the explanation is mainly for different points. do.
図３２及び図３３に示されるように、本参考例の切削インサート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
本参考例では、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 this reference example, 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。本参考例では、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。
Connection point A is an end point of
The corner where the outer end of the
以上説明した本参考例の切削インサート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。
また本参考例では、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 this reference example, 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, since the connecting
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。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the configuration can be changed, for example, as described below, without departing from the spirit of the present invention.
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 embodiments and reference examples described above, the
Furthermore, although the
また、第１～第３参考例では、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。
Furthermore, in the first to third reference examples, the connecting
また、第２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３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 second embodiment, the connecting
Furthermore, the connecting
Furthermore, in the embodiments and reference examples described above, the connecting
また、第１～第３参考例及び第１～第３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る例を挙げた。また、第４参考例では、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。
Furthermore, in the first to third reference examples and the first to third embodiments, among the rake surfaces 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 embodiments and reference examples described above, the material of the base body (insert body 15) of the cutting inserts 5A to 5G is, in addition to cemented carbide containing tungsten carbide (WC) and cobalt (Co), for example, cermet, High-speed steel, ceramics made of titanium carbide, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, aluminum oxide, and mixtures thereof, cubic boron nitride sintered bodies, diamond sintered bodies, polycrystalline diamond, or cubic boron nitride It is also possible to use an ultra-high-pressure sintered body in which a hard phase of 100% and a binder phase of ceramics, iron group metal, etc. are sintered under ultra-high pressure.
Further, 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, each structure (component) explained in the above-mentioned embodiment, modified example, reference example, additional notes, etc. may be combined without departing from the spirit of the present invention, and addition, omission, or replacement of the structure may be made. , other changes are possible. Furthermore, the present invention is not limited by the embodiments described above, but only by the scope of the 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 indexable rotary cutting tool of the present invention can improve machining efficiency while ensuring 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 (2)
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、
前記底切れ刃と前記外周切れ刃とを接続する接続刃と、を有し、
前記外周切れ刃における、前記中心軸方向に沿う単位長さあたりの前記径方向へ向けた変位量が、前記外周切れ刃の前記中心軸方向の先端から基端側へ向かうにしたがい基端まで徐々に小さくなり、
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、
前記接続刃は、直線状の部分を有する、切削インサート。 A plate-shaped insert body,
A cutting edge portion formed on the insert body,
The cutting edge portion is
The rake face and
a bottom cutting edge disposed at the tip of the insert body in the central axis direction, extending along a radial direction perpendicular to the central axis, and formed in an arc shape convex toward the tip side in the central axis direction; and,
an outer cutting edge formed in an arc shape that is disposed at the outer end of the insert main body in the radial direction, extends along the central axis direction, and is convex toward the outside in the radial direction;
a connecting blade that connects the bottom cutting edge and the outer peripheral cutting edge,
The amount of displacement of the outer peripheral cutting edge in the radial direction per unit length along the central axis direction gradually increases from the tip of the outer peripheral cutting edge in the central axis direction toward the proximal end. becomes smaller,
Of the rake face, a portion adjacent to the base end side of the bottom cutting edge in the central axis direction is a rake face portion of the bottom cutting edge, and the rake face portion of the bottom cutting edge is planar,
Of the rake face, a portion adjacent to the radially inner side of the outer peripheral cutting edge is a rake face portion of the outer peripheral cutting edge, and the rake face portion of the outer peripheral cutting edge is planar,
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 cutting edge are 1/2 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 cutting edge are at least one of them is larger than 1/2 of the blade diameter,
The rotation locus of the bottom cutting edge around the central axis has a convex lens shape that bulges toward the tip side in the central axis direction, and the rotation locus of the outer peripheral cutting edge around the central axis is radially outward. It has a barrel shape that bulges toward the
The cutting insert, wherein the connecting blade has a straight portion.
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。 A tool body that can be rotated around a central axis,
An indexable rotary cutting tool, comprising: the cutting insert according to claim 1, which is attached to a distal end portion of the tool body in the direction of the central axis.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022017386A JP7453566B2 (en) | 2017-12-12 | 2022-02-07 | Cutting inserts and indexable rotary cutting tools |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017238138A JP7089152B2 (en) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | Cutting inserts and cutting tool with replaceable cutting edge |
| JP2022017386A JP7453566B2 (en) | 2017-12-12 | 2022-02-07 | Cutting inserts and indexable rotary cutting tools |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017238138A Division JP7089152B2 (en) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | Cutting inserts and cutting tool with replaceable cutting edge |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022062201A JP2022062201A (en) | 2022-04-19 |
| JP7453566B2 true JP7453566B2 (en) | 2024-03-21 |
Family
ID=67060786
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017238138A Active JP7089152B2 (en) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | Cutting inserts and cutting tool with replaceable cutting edge |
| JP2022017387A Active JP7453567B2 (en) | 2017-12-12 | 2022-02-07 | Cutting inserts and indexable rotary cutting tools |
| JP2022017386A Active JP7453566B2 (en) | 2017-12-12 | 2022-02-07 | Cutting inserts and indexable rotary cutting tools |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017238138A Active JP7089152B2 (en) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | Cutting inserts and cutting tool with replaceable cutting edge |
| JP2022017387A Active JP7453567B2 (en) | 2017-12-12 | 2022-02-07 | Cutting inserts and indexable rotary cutting tools |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (3) | JP7089152B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113441773A (en) * | 2020-03-27 | 2021-09-28 | 京瓷株式会社 | End mill and insert therefor |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004074397A (en) | 2002-06-18 | 2004-03-11 | Toyota Industries Corp | Finishing radius end mill |
| JP2009107046A (en) | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Mitsubishi Materials Corp | Cutting insert and insert attacheable/detachable cutting tool |
| JP2010520064A (en) | 2007-02-28 | 2010-06-10 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | Spherical milling |
| JP2012045705A (en) | 2010-08-27 | 2012-03-08 | Sandvik Intellectual Property Ab | Milling insert, tool and device for milling |
| WO2017138170A1 (en) | 2016-02-12 | 2017-08-17 | 三菱日立ツール株式会社 | Replaceable tool edge rotary cutting tool and insert |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE20310713U1 (en) | 2003-07-12 | 2003-09-18 | Fette GmbH, 21493 Schwarzenbek | end mill |
| JP4823266B2 (en) | 2003-11-27 | 2011-11-24 | 京セラ株式会社 | Cutting method |
| JP5341502B2 (en) | 2008-12-26 | 2013-11-13 | 富士重工業株式会社 | drill |
-
2017
- 2017-12-12 JP JP2017238138A patent/JP7089152B2/en active Active
-
2022
- 2022-02-07 JP JP2022017387A patent/JP7453567B2/en active Active
- 2022-02-07 JP JP2022017386A patent/JP7453566B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004074397A (en) | 2002-06-18 | 2004-03-11 | Toyota Industries Corp | Finishing radius end mill |
| JP2010520064A (en) | 2007-02-28 | 2010-06-10 | サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ | Spherical milling |
| JP2009107046A (en) | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Mitsubishi Materials Corp | Cutting insert and insert attacheable/detachable cutting tool |
| JP2012045705A (en) | 2010-08-27 | 2012-03-08 | Sandvik Intellectual Property Ab | Milling insert, tool and device for milling |
| WO2017138170A1 (en) | 2016-02-12 | 2017-08-17 | 三菱日立ツール株式会社 | Replaceable tool edge rotary cutting tool and insert |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022058916A (en) | 2022-04-12 |
| JP2022062201A (en) | 2022-04-19 |
| JP7453567B2 (en) | 2024-03-21 |
| JP7089152B2 (en) | 2022-06-22 |
| JP2019104081A (en) | 2019-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5967330B1 (en) | Cutting insert and cutting edge exchangeable rotary cutting tool | |
| KR102133164B1 (en) | Cutting inserts and indexable rotary cutting tools | |
| WO2015037617A1 (en) | Replaceable-cutting-edge rotary cutting tool and insert used in same | |
| KR102021271B1 (en) | Interchangeable Blade Cutting Tools and Inserts | |
| JP2017024173A (en) | Cutting insert and edge replacing type rotary cutting tool | |
| WO2016080486A1 (en) | Cutting insert and cutting edge-replaceable rotary cutting tool | |
| JP7453566B2 (en) | Cutting inserts and indexable rotary cutting tools | |
| JP6604437B2 (en) | Cutting insert and cutting edge exchangeable rotary cutting tool | |
| JP7020162B2 (en) | Square end mill | |
| WO2018074542A1 (en) | Cutting insert and cutting edge-interchangeable rotary cutting tool | |
| JP7006179B2 (en) | Cutting inserts and cutting tool with replaceable cutting edge | |
| JP7417112B2 (en) | end mill | |
| JP2015193049A (en) | Cutting insert, and tip replaceable rotary cutting tool | |
| JP6278170B1 (en) | Cutting insert and cutting edge exchangeable rotary cutting tool | |
| JP6086179B1 (en) | Replaceable blade cutting tool and insert | |
| JP7265208B2 (en) | Cutting inserts and indexable rotary cutting tools | |
| JP7239864B2 (en) | Cutting inserts and indexable rotary cutting tools | |
| WO2020075489A1 (en) | End mill | |
| WO2020245878A1 (en) | Ball end mill and cutting insert |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220207 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230307 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230725 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230913 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231114 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231219 |
|
| 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: 20240206 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240219 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7453566 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |