JPH06297208A - 改良型の切削工具及びそのための切削用インサート - Google Patents

改良型の切削工具及びそのための切削用インサート

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JPH06297208A
JPH06297208A JP6065458A JP6545894A JPH06297208A JP H06297208 A JPH06297208 A JP H06297208A JP 6065458 A JP6065458 A JP 6065458A JP 6545894 A JP6545894 A JP 6545894A JP H06297208 A JPH06297208 A JP H06297208A
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angle
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main
polygonal surface
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JP6065458A
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Mike Charron
マイク・シャロン
Foye Powell
フォイ・パウエル
Lee Reiterman
リー・ライターマン
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Valenite LLC
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ただ１つの切削用インサートを使用して実質
的に一様な半径の湾曲切断部を形成してなるボールノー
ズ型エンドミルを提供することである。 【構成】 球形の切削縁が、取付け用キャビティ４６に
横置き様式にて取付けてなる少なくとも１つの割り出し
自在の切削用インサート１６を具備する。各切削用イン
サートが第１の主多角形面１８と第２の主多角形面２０
とを有する。これらが相互に対向する状態に配向され且
つ側面２２を構成する側壁２１によって分離される。各
側面は、角部２４から隣り合う角部２５へと伸延する側
壁部分により画定され２つの側面は多角形形状の切削用
インサートの各角部位置で交差する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は切削工具及びこの切削工
具内で使用するための切削用インサートに関する。本発
明は更に、ただ１つの切削用インサートを使用して実質
的に一様な半径の湾曲切断部を形成してなるボールノー
ズ型エンドミルに関する。本発明はまた、上方に傾斜す
る凸状の第１の主要面を有し切削用インサートの逃げ面
全体に沿って一定の逃げ角を維持してなる切削切削用イ
ンサートに関する。
【０００２】
【従来技術】ボールノーズ型エンドミルは工作物の不斉
形状部分の全方向での切削及びならい削りが可能である
ものとして知られている。１つの種類のそれら従来工具
はカッター胴部と一体化した切削縁部或はカッター胴部
にロウ付けした一般に超硬合金と称される炭化物焼結合
金製の切削要素を具備することを特徴としている。そう
した設計の工具の製造にはかなりの苦労が伴いその切削
縁部の研ぎ直し或は研磨はかなり難しい。また然るべき
研削装置を使用する必要もある。再研磨すると直径方向
寸法が短縮することから、再研磨工具の使用に際しては
装置を注意深く調整する必要がある。これらの、切削ブ
レードを一体化した工具は単一材料製であるので、その
使用対象は特定の狭いカテゴリーの工作物材料に限られ
る。１つのそうした既知のロウ付け工具は米国特許第４
１３２４９３号に記載される。別の種類の既知のボール
ノーズ型エンドミルは割り出し自在の切削用素或は切削
用インサートを特徴としている。それら工具は米国特許
第４１７５８９６号及び第４２５２４００号に記載され
る。米国特許第４１７５８９６号には切頭円錐形状のす
くい面或はチップ係合面を持つ切削用インサートが記載
され、一方米国特許第４２５２４００号には、所謂直立
状態で取付けられ各切削用インサートの小さい方の寸法
部分が切れ刃の背後に横設され発生する切削力をこの部
分が受ける切削用インサートが記載される。米国特許第
４６１８２９６号にはボールノーズ型エンドミル及びそ
の切削用インサートが記載される。この切削用インサー
トは等辺多角形状を有し、切削用インサートの周囲で変
化し半径方向切削時の逃げを提供する逃げ面を有してい
る。この点は、本発明の切削用インサートの逃げ面がそ
の全体に沿って一様であるのとは異なる。更に、米国特
許第４６１８２９６号では、半径方向での切削作業中の
湾曲切断のためにはただ１つの切削用インサートのみが
必要とされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ただ１つの切削用イン
サートを使用して実質的に一様な半径の湾曲切断部を形
成してなるボールノーズ型エンドミルを提供すること及
び、上方に傾斜する凸状の第１の主要面を有し切削用イ
ンサートの逃げ面全体に沿って一定の逃げ角を維持して
なる切削用インサートを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば湾曲状輪
郭のための改良型の切削工具及びこの切削工具のための
切削用インサートが提供される。切削工具はボールノー
ズ型エンドミルであり、球形の切削縁として終端する円
筒形状のシャンクを具備する。球形の切削縁には少なく
とも１つのキャビティが含まれ、このキャビティ内に切
削用インサートが横置き取付け状態で受容される。切削
用インサートは湾曲状切れ刃を有し、その曲率半径は被
切削部分の半径と等しい。切削用インサートのこの湾曲
状切れ刃はシャンクの長手方向軸線から半径方向上方に
向けて伸延する。各切削用インサートは側面により連結
された第１及び第２の主多角形面を有する。第１の主多
角形面には各側面を鋭角でもって交差し多角形面の側方
部分に沿って湾曲状切れ刃を形成する凸状部分が含まれ
る。第１の主多角形面に沿って逃げ面が形成される。こ
の逃げ面は、第２の主多角形面に直交する切削用インサ
ートの中心を通して引いた線に関し、切削用インサート
の全周囲に沿って一様に形成される。第２の主多角形面
は平坦であり、中立的角度から鈍角、つまり少なくとも
９０度に於て各側面と交差する。
【０００５】
【実施例】図面を参照するに切削工具１０がボールノー
ズ型エンドミルとして示され、円筒状のシャンク１２
と、この円筒状のシャンクの一端に一体化した球形の切
削縁１４とを有している。切削工具は長手方向軸線５０
に沿って回転自在であることから、切削工具を回転させ
ることにより半径の実質的に一様な湾曲形状での切削が
可能である。球形の切削縁は、取付け用キャビティ４６
に横置き様式にて取付けてなる少なくとも１つの、好ま
しくは複数の割り出し自在の切削用インサート１６を具
備する。切削用インサートは多角形形状を有する。この
切削用インサートの形状は任意の多角形形状で良いが、
等辺の多角形とするのが好ましい。図示される多角形は
等辺三角形であるが、任意の多角形形状として良い。
【０００６】各切削用インサートは第１の主多角形面１
８と第２の主多角形面２０とを有する。これら第１の主
多角形面１８と第２の主多角形面２０とは相互に対向す
る状態に配向され且つ側面２２を構成する側壁２１によ
って分離される。各側面は、角部２４から隣り合う角部
２５へと伸延する側壁部分により画定される。２つの側
面は多角形形状の切削用インサートの各角部位置で交差
する。側面は湾曲し或は複合形状、即ち交差する幾つか
の表面を有する。しかし各側面を平坦形状とするのが好
ましい。
【０００７】第１の主多角形面１８は上方に傾斜する凸
部２６を有する、この凸部２６は各側面と交差して切削
用インサートの各側部位置に湾曲状の切れ刃２８を形成
する。また凸部２６は切削用インサートの逃げ面３０を
構成する。この逃げ面は切削用インサートの逃げ面の全
周囲に沿って一定の逃げ角を有する。逃げ角は、第１の
主多角形面上で、切削用インサートの第２の主多角形面
と平行に引いた線３４に対し測定される。この逃げ角は
約５乃至２５度の間の任意の一定の角度として良いが、
好ましい角度は１８度である。図２に示されるように、
逃げ面の切削用インサートの各角部で合致する部分には
凹み３５が形成されたように見える。当業者には、この
凹みが実際には切削用インサートの角部の半径部分の周
囲での一定の逃げ面の連続部分であることを、そして切
削用インサートの任意の逃げ面に沿った任意の場所に於
て同一である一定角度が維持されることを認識されよ
う。この凹みは、第１の主多角形面に上方に傾斜する凸
部を形成したことにより、一定角度の逃げ面が切削用イ
ンサートの角部の半径の周囲を巻くことにより形成され
る。当業者には、第１の主多角形面を平坦形状とすれば
こうした凹みが切削用インサートの角部半径位置には生
じないことを認識されよう。
【０００８】切削用インサートの中央には孔３８が位置
付けられる。この孔３８は切削用インサートの胴部を貫
いて伸延し、この切削用インサートを今後説明する態様
で取付け用キャビティに取付け可能とする。この切削用
インサートを座ぐりし、締め具が切削用インサートの表
面と面一となるようにする。第２の主多角形面と側面と
の交差位置に角度φが形成される。この角度φは中立的
乃至正の角度を形成するよう９０度或はそれ以上の角度
とされる。角度φは鈍角とするのが好ましく、この鈍角
は約３０度である正の角度を形成するものとして良い。
第２の主多角形面と側面との間にすくい縁４２が形成さ
れる。当業者にはこれらのすくい縁が使用される多角形
状に基き、同一となり或は同一とならないことを認識さ
れよう。多角形状を等辺とするのが好ましく、そうする
ことにより各すくい縁は同一となる。
【０００９】図１を再度参照するに、取付け用キャビテ
ィが、キャビティ４６の床５８内にねじ溝付きキャビテ
ィ５６を具備している。このねじ溝付きキャビティ５６
は好ましくは床５８に直交し且つねじとして示される取
付け手段５２を受容する。取付け手段５２は切削用イン
サートを貫き、切削用インサートを然るべき位置にしっ
かりと取付ける。本発明に於ては少なくとも１つの切削
用インサートを使用することが意図されるが、切削用イ
ンサートは２乃至３つ使用するのが好ましい。しかしな
がら、切削用インサートの数は切削用インサートの寸法
のみならず、本発明の切削工具を使用して工作物に加工
するところの湾曲形状に所望される半径に基づくもので
ある。第２の切削用インサートのための取付け用キャビ
ティは、この第２の取付け用キャビティを横置き様式で
配置した場合にその湾曲状の切れ刃の切削作用帯域が、
シャンクの軸線を通過する実質的に共通の平面内で第１
の取付け用インサートの切れ刃と部分的に重複するよ
う、切削縁に於て第１の取付け用キャビティに関し位置
決めされる。これにより、切削工具を使用しての実質的
に一様な半径での湾曲状切断の実施が可能となる。更
に、当業者には、周囲インサート（図示せず）を円筒状
のシャンクの一部に沿って取付け、説明した切削工具に
よる切り取りの深さを深くすることが出来ることを認識
されよう。切削工具には少なくとも１つのチップ間隙６
０を設ける。このチップ間隙は切削工具の切削縁にただ
１つの切削用インサートを取付ける場合には少なくとも
１つの取付け用キャビティと交差され、また好ましくは
多数の切削用インサートを使用する場合にはその全ての
取付け用キャビティと交差される。チップ間隙は、湾曲
形状の切削中に発生し切削用インサートの側面によりこ
のチップ間隙に向けて送られるチップを切削動作部分か
ら遠ざける。以上本発明を具体例を参照して説明した
が、本発明の内で多くの変更を成し得ることを理解され
たい。
【００１０】
【発明の効果】ただ１つの切削用インサートを使用して
実質的に一様な半径の湾曲切断部を形成してなるボール
ノーズ型エンドミルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】切削工具での切削用インサートの取付け状況を
示す本発明の切削工具の切削縁の部分側面図である。
【図２】本発明の切削用インサートの斜視図である。
【図３】本発明の切削用インサートの側面図である。
【図４】図２を線４−４方向から見た側面図である。
【図５】図４を線５−５から見た部分側面図である。
【符号の説明】
１０ 切削工具 １２ 円筒状のシャンク １４ 切削縁 １８ 第１の主多角形面 ２０ 第２の主多角形面 ２２ 側面 ２５ 角部 ２６ 凸部 ３０ 逃げ面 ３５ 凹み ３８ 孔 ４６ 取付け用キャビティ ５０ 長手方向軸線 ５２ 取付け手段 ５６ ねじ溝付きキャビティ ５８ 床 ６０ チップ間隙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リー・ライターマン アメリカ合衆国ミシガン州ロイアル・オー ク、クローソン2521

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 切削工具であって、 球形の切削縁に於て終端する円筒状のシャンクと、 第１の主多角形面及び第２の主多角形面を含む少なくと
    も１つの割り出し自在の切削用インサートにして、多角
    形の角側部を形成してなる側面にして、２つの側面が各
    々の角部位置で交差してなる側面を有し、前記第１の主
    多角形面が上方に向けて傾斜する凸部を含み、該凸部が
    前記側面の各々と交差して多角形の各側部に沿って湾曲
    状の切れ刃を形成し、前記凸状部が、前記第１の主多角
    形面に沿って伸延し前記湾曲状の切れ刃から後方に向か
    う逃げ面を含み、該逃げ面が、第１の主多角形面上に引
    いた、第２の主多角形面と平行な線に関し一定の逃げ角
    を有し、前記第２の主多角形面が少なくとも９０度の角
    度で各側面と交差してすくい縁を形成してなる少なくと
    も１つの割り出し自在の切削用インサートと、 割り出し自在の切削用インサートを横置き様式にて夫々
    受容するための形状を有する少なくとも１つの取付け用
    キャビティにして、該取付け用キャビティ内に横置き様
    式にて配設した切削用インサートの実際に作用する切れ
    刃が切削用インサートの角部の湾曲部分から半径方向外
    側に伸延し前記円筒状のシャンクの長手方向軸線を通過
    するように配向されてなる少なくとも１つの取付け用キ
    ャビティと、 割り出し自在の切削用インサートを夫々取付け用キャビ
    ティに取付けるための手段とを包含してなる切削工具。
  2. 【請求項２】 第２の取付け用キャビティにして、切削
    縁上で第１の取付け用キャビティに関し、第２の切削用
    インサートを該第２の取付け用キャビティ内に横置き様
    式にて配設した場合に第２の切削用インサートの実際に
    作用する切れ刃が、円筒状のシャンクの軸線を通る共通
    平面の実質的に内部に於て第１の切削用インサートの実
    際に作用する切れ刃と部分的に重複するように位置決め
    されそれにより、切削工具が実質的に一様な半径での湾
    曲形状の切削が可能とされてなる請求項１の切削工具。
  3. 【請求項３】 少なくとも１つのチップ間隙を含み、該
    チップ間隙の各々が、湾曲状の切れ刃により発生するチ
    ップが平坦な側面により該チップ間隙方向に配向される
    よう取付け用キャビティと交差してなる請求項１の切削
    工具。
  4. 【請求項４】 すくい縁が、切れ刃から球形のカッター
    の回転軸にかけて引いた想像平面に関しある角度を形成
    してなる請求項１の切削工具。
  5. 【請求項５】 上方に向けて傾斜する凸部が第２の主多
    角形面と平行な平面に関し逃げ角を形成し、この逃げ角
    が半径方向切削中に於ける逃げ面と作用面との間の接触
    を減少してなる請求項１の切削工具。
  6. 【請求項６】 逃げ角は約５乃至２５度の間の一定の角
    度である請求項５の切削工具。
  7. 【請求項７】 逃げ角は約１８度の一定の角度をなす請
    求項６の切削工具。
  8. 【請求項８】 切削用インサートの第２の主多角形面は
    平坦であり且つ対応状態で平坦な取付け用キャビティに
    載置されてなる請求項５の切削工具。
  9. 【請求項９】 平坦な取付け用キャビティの各々は、球
    形の切削縁内の切削用インサート取付けねじを受容する
    ためのねじ溝付きキャビティと交差してなる請求項８の
    切削工具。
  10. 【請求項１０】 第１の主多角形面と第２の主多角形面
    とは側面との交差位置に於て最小距離離間されてなる請
    求項９の切削工具。
  11. 【請求項１１】 第１の主多角形面及び第２の主多角形
    面とは等辺であり且つ同一の側面を有してなる請求項１
    の切削工具。
  12. 【請求項１２】 各側面は平坦である請求項１の切削工
    具。
  13. 【請求項１３】 各すくい角は同一である請求項１の切
    削工具。
  14. 【請求項１４】 各すくい角は３０度の正の角度である
    請求項１の切削工具。
  15. 【請求項１５】 湾曲状の切れ刃は各々同一である請求
    項１の切削工具。
  16. 【請求項１６】 第２の主多角形面と側面との交差によ
    り形成される角度は鈍角である請求項１の切削工具。
  17. 【請求項１７】 割り出し自在の切削用インサートであ
    って、 第１の主多角形面及び第２の主多角形面と、 多角形の側部を形成する側面にして、２つの該側面が多
    角形の角部で交差してなる側面とを含み、 前記第１の主多角形面が上方に向けて傾斜する凸部を具
    備し、該凸部が各側面と交差して多角形の各側部に沿っ
    て湾曲状の切れ刃を形成し、前記凸部が前記第１の主多
    角形面に沿って伸延し前記湾曲状の切れ刃から後方に向
    かい且つ第２の主多角形面と平行状態で前記第１の主多
    角形面上に引いた線に関し測定して一定の逃げ角を切削
    用インサートの全周囲に於て具備する対応する逃げ面部
    分を含み、 前記第２の主多角形面が少なくとも９０度の角度で各側
    面と交差してすくい縁を形成してなる割り出し自在の切
    削用インサート。
  18. 【請求項１８】 上方に向けて傾斜する凸部が、第２の
    主多角形面と平行な平面に関し最大角度を形成し、この
    最大角度が、半径方向切削中における逃げ面部分と作用
    面との間の接触を低減してなる請求項１７の割り出し自
    在の切削用インサート。
  19. 【請求項１９】 第１の主多角形面及び第２の主多角形
    面とは等辺であり且つ同一の側面を具備してなる請求項
    １７の割り出し自在の切削用インサート。
  20. 【請求項２０】 側面は平坦である請求項１７の割り出
    し自在の切削用インサート。
  21. 【請求項２１】 湾曲状の切れ刃は同一である請求項１
    ７の割り出し自在の切削用インサート。
  22. 【請求項２２】 すくい角は同一である請求項１７の割
    り出し自在の切削用インサート。
  23. 【請求項２３】 すくい角は３０度の正の角度である請
    求項１７の割り出し自在の切削用インサート。
  24. 【請求項２４】 逃げ面は約５乃至２５度の角度を有し
    てなる請求項１７の割り出し自在の切削用インサート。
  25. 【請求項２５】 逃げ面は約１８度の角度を有してなる
    請求項２４の割り出し自在の切削用インサート。
  26. 【請求項２６】 第１の主多角形面及び第２の主多角形
    面と直交状態で切削用インサートを貫いて伸延する孔が
    中央に位置付けられてなる請求項１７の割り出し自在の
    切削用インサート。
  27. 【請求項２７】 第２の主多角形面と側面との交差によ
    り形成される角度は鈍角である請求項１７の割り出し自
    在の切削用インサート。
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