JPH07164233A - 切削工具 - Google Patents
切削工具Info
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- JPH07164233A JPH07164233A JP6243400A JP24340094A JPH07164233A JP H07164233 A JPH07164233 A JP H07164233A JP 6243400 A JP6243400 A JP 6243400A JP 24340094 A JP24340094 A JP 24340094A JP H07164233 A JPH07164233 A JP H07164233A
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- B23C5/00—Milling-cutters
- B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
- B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
- B23C5/1009—Ball nose end mills
- B23C5/1027—Ball nose end mills with one or more removable cutting inserts
- B23C5/1036—Ball nose end mills with one or more removable cutting inserts having a single cutting insert, the cutting edges of which subtend 180 degrees
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23C5/00—Milling-cutters
- B23C5/16—Milling-cutters characterised by physical features other than shape
- B23C5/20—Milling-cutters characterised by physical features other than shape with removable cutter bits or teeth or cutting inserts
- B23C5/22—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts
- B23C5/2239—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped by a clamping member acting almost perpendicular on the cutting face
- B23C5/2243—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped by a clamping member acting almost perpendicular on the cutting face for plate-like cutting inserts
- B23C5/2247—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped by a clamping member acting almost perpendicular on the cutting face for plate-like cutting inserts having a special shape
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Milling Processes (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Abstract
内に受け入れられるようにされた一体成型の本体部分を
有し、インサート把持面と支持面を有し、ジョー頂部は
ジョー受面頂部を構成しかつ前記支持ジョーの先端に隣
接して配置され、凹所が前記本体部分に形成され、この
凹所は前記切削用部分から外向きに広がりかつインサー
ト頂部受面と側部受面部分とが形成された側壁を有す
る。
Description
用される工具ホルダー及びその中に取り付けられる交換
式切削用インサートに関する。本発明は、フライス加
工、穿孔、特に成型面、狭い溝、丸みのある溝又はコー
ナー、3次元湾曲面、等の輪郭機械加工用のエンドミル
削り及び穿孔に使用するような工具に特に関する。
用工具は、インサート受入れスロットを有する工具ホル
ダー、及びその中に交換可能に取り付けられる、例えば
球状先端の切削用インサートを備える。工具内のインサ
ートの切り刃の実質的に円い形状のため、切り刃に作用
する切削力の成分は比較的大きな値のものであり、工具
は、工具ホルダー内におけるインサートの位置が効果的
かつ正確に固定され、更に切削用インサート自体が十分
な強度のものであるように設計しなければならない。
064号及び米国特許第4566828号に開示され
る。米国特許第4566828号に開示された金属切削
用インサートは、間にインサート受入れスロットを定め
ている1対の把持用ジョー、及びスロット内に取り付け
られる交換式の円盤状インサートよりなる。このインサ
ートは、ジョー及びインサート本体にそれぞれ形成され
たねじ穴を貫通する把持用ねじの手段によりホルダー内
に固定される。切削用インサートの交換のためには、把
持用ねじを切削用工具から完全に外さなければならず、
かかる交換作業は時間がかかる。更に、切削用インサー
トが比較的小さい場合は、かかる把持方法は、この小さ
な切削用インサートにねじ受入れ穴を形成する必要に関
連する欠点があり、一方ではかかるインサートの製作の
可能性を限定し、他方ではインサートを弱くする。
迅速にできる新規かつ効果的な方法で切削用インサート
を工具ホルダー内に取り付ける改良された切削用工具、
及び特に形状面の輪郭の機械加工用の工具に特に適した
インサートを提供することが本発明の目的である。
ジョー支持面とジョー頂部から広がる1対のジョー受壁
とを有するインサート支持座の形成された実質的に強固
な支持ジョー、及び前記支持ジョーに関して並置され、
ジョー支持面に関して並置されたジョー把持面を有する
弾性的に変位可能な把持ジョーを有し、前記ジョーには
その間にインサート受入れスロットを定めかつ揃えられ
たねじ受入れ穴が形成される工具ホルダー、前記把持ジ
ョーを前記支持ジョーに向けて強制するように前記穴内
に組み合わせられるようにされた把持用ねじ、及び切削
用部分及び前記スロット内に受け入れられるようにされ
た一体成型の本体部分を有する切削用インサートであっ
て、前記インサート本体部分がインサート把持面と前記
インサート把持面に関して対向して配置されたインサー
ト支持面とを有し、インサート受入れスロットを通過す
るように前記ねじが前記穴にねじ結合すると前記インサ
ート本体部分を前記支持ジョーに把持するように前記弾
性ジョーが変位される配置である前記切削用インサート
を備え、前記ジョー受面頂部がジョー受面頂部を構成し
かつ前記支持ジョーの先端の近くに配置され、前記イン
サートが支持ジョーの前記インサート支持座により支持
されたときにインサート頂部の受面部分と側部の受面部
分とに対する前記ジョーの頂部受面と壁の受面のそれぞ
れの接触によりこれが予定位置に置かれるように、前記
切削用部分から外向きに広がりかつインサート頂部受面
と側部受面部分とが形成された側壁を有する凹所が前記
本体部分に形成されていることを特徴とする回転機械加
工作業用の切削用工具が提供される。
に形成されたインサート受入れスロット内に取り付けら
れるようにされた一体型の本体部分とを有し、前記イン
サート本体部分は、インサート把持面と前記インサート
把持面に関して対向して配置されたインサート支持面と
を有し、前記切削用部分から外向きに広がりかつインサ
ートの頂部受面部分と側部受面部分との形成された側壁
を有する凹所が前記本体部分に形成され上の切削用工具
とともに使用する切削用インサートも提供される。
は関係のジョー及びインサート支持面に向かってその前
端の方向に下方に傾斜し、前記穴内における前記ねじの
ねじ結合に際にインサートをインサート受入れ座に内向
きに押し付けるように強制する。
のであってかつ前記支持ジョーの前端から離れる方向に
広がりかつジョー支持面に関して傾けられた相互に傾斜
した把持面部分よりなり、インサート把持面は中高形状
のものであってかつジョー把持面部分に対応した方法で
配置された2個のインサート把持面部分を備える。
近い方にノッチが形成され、ノッチの壁が前記頂部受面
部分を構成し、更に前記凹所の壁はインサート受面部分
に関して実質的に凹まされ、これによりインサートとジ
ョー受面との間の接触が予定位置にあること及びかかる
接触の面積が減らされることが確実化される。
別な馬蹄状取付け部を有する切削用工具のかかる構成
は、工具ホルダーにおける切削用工具の正確な位置決め
を確実にし、この位置におけるインサートの効果的な把
持を容易かつ迅速に達成でき、更に把持用ねじを工具か
ら完全に外す必要なしにインサートの置換を行うことが
できる。
受入れスロットとの間の接触の位置をインサートの切れ
刃の特別な形状に最も適切なように切削用工具を設計す
ることができる。
は、前記インサート本体部分の前端が部分的円盤形を有
し、かつ頂面、底面、前記前端の周囲に沿ってこれらの
面の間に定められた切削用部分を備え、前記切削用部分
は、インサートの長手方向中心線の両側に配置された頂
部切れ刃と底部切れ刃とを備え、切れ刃の少なくも一方
は実質的に螺旋形状のもでありかつ球面の切片上に置か
れ、各切れ刃は頂面と底面の関連部分により構成された
切り屑形成面と逃げ面との間に定められ、かつインサー
トの長手方向中心線に隣接して切削用部分の前端に配置
された切れ刃最前部からインサートの切削用部分の最も
横方向の端部に配置された切れ刃最後尾に伸びる種類の
ものとすることができる。
の底部切れ刃よりも実質的にインサートの長手方向中心
に近く、これにより前記頂部切れ刃が中央切削領域にお
いて加工物を切削する。インサートの切削用部分のかか
る非対称的構成により、ジョー及びインサート受面及び
把持面は適切な非対称設計のものとすることができる。
従って、ジョー受面頂部とインサート凹所との接触領域
が長手方向中心に関して偏心して置かれように、頂部切
れ刃に隣接する凹所側壁及び対応するジョーの当りエッ
ジは工具の長手方向中心線と交差するように設計される 本発明は、特別な切れ刃の形状を有する切削用インサー
トを、この形状が機械加工の力に対して工具及びインサ
ートの最大抵抗の達成を許すような方法で最も有利に切
削用工具の工具ホルダー内に把持することができる。
いかに実施することができるかを示すために、付属図面
を参照する。
エンドミル工具の構成要素が図1に示される。この工具
は、実質的に強固な支持ジョー3、及びこれに併置され
た弾性的に変位可能な把持用ジョー4で形成された先端
部2を有する工具ホルダー1を備え、ジョー3と4とは
その間にインサート受入れスロット5を定める。交換式
切削用インサート6は切削用部分7及びスロット5内に
受け入れられるようにされ一体に形成された本体部分8
を有し、この本体部分は、頭部10及び頭部10から遠
い方の端部にねじ部分12のある円柱状部分11を持っ
た把持用ねじ9によりスロット内に把持される。
3、4、5及び6に見られるように、支持ジョー3は、
ジョー支持面13及び1対のジョー受壁15、16(図
3)のあるインサート支持面3’を有し形成され、この
ジョー受壁は、支持ジョー13の先端18付近でジョー
受け頂部17から分岐し、これによりインサートを半径
方向で位置決めするための角柱状ショルダーを形成す
る。ジョー受壁15はジョー受壁16よりも長くかつ工
具の長手方向中心線Aと交差する。把持用ジョー4はジ
ョー支持面13に関して並置されたジョー把持面14を
持つ。ジョー把持面14は中低の角柱状であり(図4,
5、6)、線14’に沿って交差する互に傾斜した把持
面部分20及び21よりなり、この面部分は支持ジョー
の先端18から離れる方向に広がりかつジョー受壁15
及び16に直角な線IV−IV及びV−Vに沿った工具
ホルダーの断面で見てジョー支持面13に関して角度β
で傾いている。把持面部分20及び21のかかる配置の
ため、線14’に隣接したそれらの前方部分は支持面1
3に関して角度αを定め(図4)、また支持ジョーの先
端18の方向においてジョー支持面13に向かって角度
γでわずかに傾斜し(図2)、これによりインサート受
入れスロット5は2重の把持用くさびとして機能でき
る。
れるために揃えられたねじ穴23及び24が形成され
る。ねじ穴23は支持ジョー3に形成され、これはねじ
部分12と共同作用するようにされた雌ねじである。ね
じ穴24は把持用ジョー4に形成され、ねじの頭部10
の最大断面寸法より大きな最大直径を持った外向きテー
パー部分26により穴の口が広げられ、そして円筒状部
分27は円柱状ねじ部分11を自由に受け入れることが
できるようにされる。テーパー部分26は、把持用ジョ
ーの先端部に関して最も内側に穴把持用の隆起部分28
を持つ。ねじ穴23と24は工具ホルダーの先端2に向
かって僅かに傾けられる。
9には円柱状ねじ部分11内に形成された溝31内に受
け入れられるようにされたスナップリング30が設けら
れる。ねじの頭部10とスナップリング30との間の距
離はねじ穴24の円柱状部分27の高さより大きい。
7、8、9及び10に示される。インサートの本体部分
8の先端部8’は部分円盤の形状であり、インサート本
体8の後端8”は馬蹄形のものである。インサート本体
8は頂面33と底面34とを有し、インサート6の周囲
に沿ってインサートの切削用部分7が置かれる。
旋状の切れ刃36及び37に沿った切削を提供するよう
に設計され真の球面上に置かれ、これにより計算機の指
示による加工物表面の機械加工を許す。球面の切片は図
式的にI及びIIで示され(図7)、インサートの長手方
向中心線Aの両側に配置される。この球面は長手方向中
心線A上にその中心Oを持つ。切れ刃36及び37はイ
ンサート本体8の頂面33又は底面34に隣接して置か
て、頂部切れ刃36と底部切れ刃37を構成し、かつ切
り屑形成用すくい面46と47及び逃げ面35’と3
5”の間に定められる。各切れ刃36、37は、長手方
向中心線Aに隣接した切削用部分7の前端40に配置さ
れた切れ刃の最前端38、39から、切削用部分7の横
方向端部43に配置された切れ刃の最後端41、42に
伸びる。説明された好ましい実施例においては、頂部切
れ刃の最前端38は底部切れ刃の最前端39よりもイン
サートの長手方向中心線Aに実質的により近く、頂部切
れ刃36が中央切削領域において加工物を切削する形状
を持つ。それぞれ頂面33及び底面34の頂部切れ刃3
6及び底部切れ刃37に近接した部分が、インサートの
切削用部分7の切り屑形成用すくい面46と47を構成
する(図7、10)。
36に沿い、切削用部分7の前端40におけるその小さ
な値δ1から切削用部分7の横方向端部43における大
きな値δ2に変化する(図11及び12)。工具の回転
中の加工物の凹の球面からの一定の逃げを与えるために
切れ刃36及び37に隣接した逃げ面35’及び35”
が形成される。こうして、広範囲の切削速度における切
り屑形成の改良及び切れ刃に隣接した切削用ウェッジW
の強化を可能とする3次元切削用幾何学配置が提供され
る。切削用ウェッジの強化は速度ゼロでかつ高摩擦力と
いう条件下での作業している中央切削領域に対して重要
である。
かれかつ把持用ジョー4によりここに把持されるインサ
ート本体部分8は、インサート底面34に形成されかつ
ジョー支持面13により支持されるようにされたインサ
ート支持面51(図10)、及びインサート頂面33に
形成されかつジョー把持面14の中低形状に対応した中
高形状のインサート把持面49を持つ。従って、インサ
ート把持面49は2個の互いに傾斜したインサート把持
部分50よりなり、この把持部分は線50’に沿って交
わり、切削用部分の前端40から離れる方向に広がり、
かつインサート支持面に関して角度δ1及びδ2で傾けら
れる(図13及び14)。これらの角度はジョー支持面
13の対応角度βと等しいか又はこれより僅かに小さ
い。図9に見られるように、インサート把持用部分50
は、ジョー把持面の部分20及び21に対応する方法で
切削用部分7の前端40の方向においてインサート支持
面51の方に下向きに傾斜する。
部分8には中低の凹所52が形成され、この凹所はイン
サート切削用部分7の前端40に隣接して配置された凹
所の頂部52’から外向きに広がり、更にインサート頂
部受面部分55及び突き出ている側部受面部分56と5
7に関して凹まされた側壁53と54を持つ。凹所52
には段状のノッチ58が形成され、このノッチはその壁
がインサート頂部受面部分55を構成するようにインサ
ート支持面51に隣接して形成される。インサートの切
削用部分7の上述の非対称構造のため、インサート凹所
52及び、特にその受面部分は中心線Aに関して適切な
非対称デザインのものであり、インサート頂部受面部分
55は球面の中心0に関して偏心して置かれる。
してスナップリング30が把持用ねじの円柱部分11の
溝31内に置かれるように、工具ホルダー1の把持用ジ
ョー4と支持ジョー3のねじ穴24及び23内に把持用
ねじ9が挿入される(図2)。
ト5内にインサート6が受け入れられたとき(図15、
16、17)、支持ジョー3のジョー受け頂部17及び
壁15と16がインサート頂部受面部分55及び側部受
面部分56、57に対して当たり、これにより工具ホル
ダー1内の切削用インサート6の正確かつ繰返し可能な
位置決めを確保する。凹所53と54の外向き傾斜面及
び段状ノッチ58により、インサートと支持ジョーとが
予定位置において互いに接触し、これにより機械加工の
力Fの成分R1、R2、R3に関してインサートの確実な
位置決めを確保する。切削用部分7の非対称形状に従っ
て設計されたインサート頂部受面部分55とジョー受け
頂部17との間の接触の偏心位置決めが機械加工中のイ
ンサートの安定性を改善する。
入し続いて皿穴24の把持隆起部分28に把持用ねじの
頭部10を押し付けて支持すると、弾性把持用ジョー4
が変位してインサート本体部分8を支持ジョー3に押し
付けて把持する(図16)。インサート把持面49及び
ジョー把持面14のくさび形のため、後者がインサート
を強制してインサート支持面に押し付け、従ってインサ
ートのその定位置における効果的な把持が達成される。
じ9を緩めて僅かに外側にねじると、スナップリング3
0が把持用ねじ4を強制しインサート把持面50から離
し、これによりインサート受入れスロット5を広げてイ
ンサートの取出し及び置き換えを容易にさせる。従っ
て、切削用工具の把持用ねじを外す必要なしに、インサ
ートの容易かつ迅速な置換が行われる。
サートとともに使用し得ること及び上に説明された図面
に示されたものとは異なった特徴を有することに注意す
べきである。従って、把持用ジョーを、工具ホルダーと
一体に形成されたものではなく別の部品として形成でき
る。ジョー及びインサート支持面は、例えば中高又は中
低に湾曲させることができる。ジョー把持面を中高の形
状とし、従ってインサート把持面を中低とすることがで
きる。インサートの凹所とジョー受面との接触面積は上
述の位置とは異なった位置、例えばインサートの切削用
位置の特別な形状に依存して工具の長手方向中心線に関
して対称的に配置することができる。
ら広がる1対のジョー受壁とを有するインサート支持座
の形成された実質的に強固な支持ジョーと、前記支持ジ
ョーに関して並置され、ジョー支持面に関して並置され
たジョー把持面を有する弾性的に変位可能な把持ジョー
とを有し、前記ジョーにはその間にインサート受入れス
ロットを定めかつ揃えられたねじ受入れ穴が形成された
工具ホルダー、前記把持ジョーを前記支持ジョーに向け
て強制するように前記穴内に組み合わせられるようにさ
れる把持用ねじ、及び切削用部分及び前記スロット内に
受け入れられるようにされた一体成型の本体部分を有す
る切削用インサートであって、前記インサート本体部分
がインサート把持面と前記インサート把持面に関して対
向して配置されたインサート支持面とを有し、インサー
ト受入れスロットを通過するように前記ねじが前記穴に
ねじ結合すると前記インサート本体部分を前記支持ジョ
ーに把持するように前記弾性ジョーが変位される配置で
ある前記切削用インサートを備え、前記ジョー頂部がジ
ョー頂部受面(17)を構成しかつ前記支持ジョー
(3)の先端の近くに配置され、前記インサート(6)
が支持ジョー(3)の前記インサート支持座(3’)に
より支持されたときにインサート頂部の接触部分(5
5)と側部の接触部分(56、57)とに対する前記ジ
ョーの頂部(17)と壁の受面(15、16)のそれぞ
れの接触によりこれが予定位置に置かれるように、前記
切削用部分(7)から外向きに広がりかつインサート頂
部受面(55)と側部受面部分(56)とが形成された
側壁(53、54)を有する凹所(52)が前記本体部
分(8)に形成されることを特徴とする回転機械加工作
業用の切削用工具。
21;49、50)は関係のジョー及びインサート支持
面(13、34)に向かってその前端の方向に下方に傾
斜し、前記穴(23、24)内における前記ねじ(9)
のねじ結合に際にインサート(6)をインサート受入れ
座(3’)に内向きに押し付けるように強制することを
特徴とする上記1による切削用工具。
のであってかつ前記支持ジョー(3)の前端から離れる
方向に広がりかつジョー支持面(13)に関して傾けら
れた相互に傾斜した把持面部分(20、21)よりな
り、インサート把持面(49)は中高形状のものであっ
てかつジョー把持面部分(20、21)に対応した方法
で配置された2個のインサート把持面部分(50)を備
えることを特徴とする上記1又は2による切削用工具。
近い方にノッチ(58)が形成され、ノッチの壁が前記
頂部受面部分(55)を構成し、前記凹所(52)の壁
はインサート受面部分(56、57)に関して実質的に
凹まされることを特徴とする上記1、2又は3による切
削用工具。
ーに形成されたインサート受入れスロット内に取り付け
られるようにされた一体成型の本体部分とを有し、前記
インサート本体部分は、インサート把持面及び前記イン
サート把持面に関して対向して配置されたインサート支
持面を有し、前記切削用部分(7)から外向きに広がり
かつインサートの頂部(55)と側部受面部分(56、
57)との形成された側壁(53、54)を有する凹所
(52)が前記本体部分(8)に形成されることを特徴
とする先行上記のいずれかによる切削用工具とともに使
用する切削用インサート。
なくも前端(8’)が部分的円盤形を有しかつ頂面(3
3)、底面(34)、前記前端(8’)の周囲に沿って
これらの面の間に定められた切削用部分(7)を備え、
前記切削用部分(7)は、インサートの長手方向中心線
(A)の両側に配置された頂部切れ刃(36)と底部切
れ刃(37)とを備え、切れ刃(36、37)の少なく
も一方は実質的に螺旋形状のもでありかつ球面の切片上
に置かれ、各切れ刃(36、37)は頂面(33)又は
底面(34)の関連部分により構成された切り屑形成面
(46、47)と逃げ面(35’、35”)との間に定
められ、かつインサート(6)の長手方向中心線(A)
に隣接して切削用部分の前端に配置された切れ刃最前部
(38)からインサート(6)の切削用部分(7)の横
方向端部に配置された切れ刃最後尾に伸びることを特徴
とする上記5による切削用インサート。
である。
った断面図である。
た断面図である。
た断面図である。
た断面図である。
図である。
視図である。
った断面図である。
沿った断面図である。
に沿った断面図である。
沿った断面図である。
す。
す。
に沿った断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 前端が、ジョー支持面とジョー頂部から
広がる1対のジョー受壁とを有するインサート支持座の
形成された実質的に強固な支持ジョーと、前記支持ジョ
ーに関して並置され、ジョー支持面に関して並置された
ジョー把持面を有する弾性的に変位可能な把持ジョーと
を有し、前記ジョーにはその間にインサート受入れスロ
ットを定めかつ揃えられたねじ受入れ穴が形成された工
具ホルダー、 前記把持ジョーを前記支持ジョーに向けて強制するよう
に前記穴内に組み合わせられるようにされる把持用ね
じ、及び切削用部分及び前記スロット内に受け入れられ
るようにされた一体成型の本体部分を有する切削用イン
サートであって、前記インサート本体部分がインサート
把持面と前記インサート把持面に関して対向して配置さ
れたインサート支持面とを有し、インサート受入れスロ
ットを通過するように前記ねじが前記穴にねじ結合する
と前記インサート本体部分を前記支持ジョーに把持する
ように前記弾性ジョーが変位される配置である前記切削
用インサートを備え、 前記ジョー頂部がジョー受面頂部を構成しかつ前記支持
ジョーの先端の近くに配置され、 前記インサートが支持ジョーの前記インサート支持座に
より支持されたときにインサート頂部の接触部分と側部
の接触部分とに対する前記ジョーの頂部と壁の受面のそ
れぞれの接触によりこれが予定位置に置かれるように、
前記切削用部分から外向きに広がりかつインサート頂部
受面と側部受面部分とが形成された側壁を有する凹所が
前記本体部分に形成されていることを特徴とする回転機
械加工作業用の切削用工具。
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