JPH0866815A - 切削用インサート - Google Patents
切削用インサートInfo
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Formation And Processing Of Food Products (AREA)
Abstract
向けられ、少なくも2個の角度を付けて配置された連続
した副切り刃要素を備え、各副切り刃の第1の切り刃要
素は丸みの付けられた先端部分を経て主切り刃の隣接端
に移行し、これと50゜−70゜間の角度θ1を定め、各
副切り刃の他方の切り刃要素は反対側の主切り刃の隣接
端部に移行し、これと20゜−40゜間の角度θ2を定
め、各副切り刃の副切り刃要素の全投影長さがほぼ0.
6Lである。
Description
回転穴掘り用切削工具に関する。
工される加工物にショルダー又は凹所のような予定され
た外部輪郭を正確に残して加工物からかなりの量の金属
を除去することが要求される加工物の機械加工に使用さ
れる。かかる穴掘り作業の特別な例は、例えば翼構造の
ような航空機構造要素の機械加工にあり、この場合、構
造の重量を最も多く減らすと同時にその機械強度を確保
することが要求される。この目的で、通常はアルミニウ
ムで形成された加工物は、極めて薄い壁部分で分離され
ることが非常に多い加工物の隣接凹所の溝切り及び穴空
けフライス加工を含んだ複合エンドミル作業を受ける。
従って、穴掘り作業はかなりの量の金属の除去を含みか
つ製造効率のためにかかる金属の比較的高速の除去の要
求されることが認められるであろう。同時に、機械加工
された加工物に極めて薄い分離壁を残すことに鑑み振動
を確実に最小にすることが肝要である。振動のため、穴
掘り作業がこれら薄壁の部分を破損し、或いは望ましく
ない内部の応力及び歪を誘導する可能性がある。
ける切削用インサートによる加工物への最初の穿孔又は
侵入、及びこれに続く切削工具の回転軸に関する加工物
の横方向の相対移動を含んだフライス作業を受ける。こ
れに関連して、例えば米国特許第4946318号が提
案され、これは切削工具の回転軸が切削用インサートに
関して食い違いにされた切削用インサートを有する回転
式穴掘り用切削工具を提供する。
ートは、等しい長さの実質的に平行な1対の主切り刃及
び横方向に向けられた1対の副切り刃を有する実質的に
平行六面体のものである。各副切り刃はその一方の端部
において丸みの付けられた先端部分を経て隣接主切り刃
に移行する。各副切り刃の少なくも一部分が隣接主切り
刃と鋭角を定める。かかるインサートでは、工具の回転
に伴う工具の加工物内への軸方向運動が、インサートの
丸みのある先端部分及び副切り刃における穿孔又は侵入
を生ずる。これに続いて、加工物に溝を掘るために加工
物が横方向に動かされる。このために、インサートは加
工物内に連続して移動すると同時に溝の一方の端部から
他方の端部に往復するようにして一連の斜面内を動く。
これら横方向の移動の行程中、副切り刃は切削工具の中
央部分の下方に形成される材料の直立コアを除くように
作用し、一方、主切り刃は周囲の溝の壁を削るように作
用する。
向で食い違いにされた場合は、加工物内への工具の最大
侵入深さは、副切り刃の隣接の主切り刃上への投影長さ
に限定される。加工物内へのインサートの最大侵入が更
に限定されると、所望深さの溝を得るために削らねばな
らない斜面の数がより多くなることが認識されるであろ
う。削らねばならない斜面数が増加すると、全穴掘り作
業により多くの時間がかかることは明らかである。
作業用工具、特に穴掘り用工具のための切削用インサー
トを提供することが本発明の目的である。
工具用の切削用インサートであって、前記インサートは
両側の長さLの1対の平行な主切り刃及び両側の1対の
副切り刃を有する実質的に平行六面体の形状のものであ
り、各副切り刃は主切り刃に関して横方向に向けられそ
して少なくも2個の角度を付けて配置された連続した副
切り刃要素を備え、各副切り刃の第1の切り刃要素は丸
みの付けられた先端部分を経て主切り刃の隣接端に移行
しかつこれと50゜−70゜間の角度θ1を定め、各副切
り刃の他方の切り刃要素は反対側の主切り刃の隣接端部
に移行しかつこれと20゜−40゜間の角度θ2を定め;
各副切り刃の副切り刃要素の全投影長さがほぼ0.6L
である切削用インサートが提供される。
互いに角度を付けて配置されるため、加工物内へのイン
サートの最大侵入深さは副切り刃要素の全投影長さ、即
ちほぼ0.6Lに相当し、この深さは1個の副切り刃を
有する通常の設計のインサートにより得られるより相当
に大きい。このため、所要深さの穴掘り又は凹所形成が
より少ない横方向フライス作業回数(斜面数)で達成で
き、一方ではこれがより時間のかからない凹所形成を導
く。
理解するために、本発明による切削用インサート、並び
にかかるインサートを組み入れた回転式切削工具が付属
図面を参照し説明されるであろう。
及び3に示されるような穴掘り用切削工具における使用
に設計されることが好ましい。見られるように、切削工
具1は、その先端部に直径方向両側に座2が形成され、
ここに1対の本発明による切削用インサート3が取り付
けられる。かかる切削用インサート3が図面の図4ない
し11を参照し詳細に説明されるであろう。
のインサートは基本的に平行六面体のものであり、1対
の両側の平行な主切れ刃4a、4b及び1対の横方向の
副切り刃5aと5bを有し、後者はそれぞれ連続した1
対の副切り刃要素5a’、5a”及び5b’、5b”よ
りなる。切り刃要素5a’は丸みの付けられた先端部分
6aを経て隣接の主切り刃4aに移行し、かつ主切り刃
4aと第1の鋭角θ1を定める。副切り刃要素5a”は
主切り刃4bに移行しこれと鋭角θ2を定める。同様
に、副切り刃要素5b’は丸みの付けられた先端部分6
bを経て主切り刃4bに移行し、かつこれと鋭角θ1を
定め、一方、副切り刃要素5b”は主切り刃4aに移行
しこれと鋭角θ2を定める。θ1は50゜と70゜との
間、θ2は20゜と40゜の間とすることが好ましい。
θ1及びθ2についての好ましい値は、それぞれ60゜及
び30゜である。図面の図5に見られるように、主切り
刃4a、4bは長さLを有し、副切り刃要素5a’、5
a”及び5b’、5b”は、それぞれ隣接の主切り刃に
投影したときの長さL1、L2を持つ。L1+L2は0.6
Lに等しいことが好ましい。図7に見られるように、切
り刃要素5a’、5b’がインサートの底面からの副切
り刃5a、5bの最大高さを定め、同時に切り刃要素5
a”、5b”が最小高さを定めるように、副切り刃は徐
々にインサートの底面に向かって傾斜する。
明による切削用インサートには平らな中央部分11を備
えた上面が形成され、この中央部分はここに形成された
締付け用貫通孔12を有し、かつそれぞれの主切り刃及
び副切り刃を境界としているインサートの上面の周囲を
伸びている切り屑形成面13により囲まれる。面13
は、これを研磨し、これにより運転中における切り刃の
ビルドアップを最小にし又は無くすことが好ましい。
照し、切削用インサートの切り刃と組み合わせられたす
くい面及び逃げ面の構成を説明することとする。この説
明は主切り刃4a及び切り刃要素5b’、5b”と組み
合わせられた面に限定されるであろうが、インサートの
その他の切り刃と組み合わせられるすくい面及び逃げ面
も同様な構成のものであることが理解される。
組み合わせられたすくい面は、工具において測定したと
きの半径方向のすくい角が主切り刃の長さに沿って実質
的に一定のままであるように、湾曲しかつ主切り刃4a
の長さに沿って変化する半径方向すくい角を定める。主
切り刃4a及び隣接の丸みのある先端部分6aと組み合
わせられた逃げ面21は、下方の実質的に平らな逃げ面
要素21a、上方の僅かに突き出ている逃げ面要素21
b及び渡りの部分21cを備える。突き出ている部分2
1bは、好ましくは研磨され、これにより、一方では鋭
い切り刃を確実に提供し、他方では、工具に装着された
ときに工具に関して測定した場合のこれらの面の逃げ角
が関係の切り刃の長さに沿って実質的に一定のままであ
ることを確保する実質的に螺旋状に曲げられた形状を持
つ。
ように、切り刃要素5b’及び5b”のすくい面は、こ
れらが内側に配置される(従って外側の主切り刃より実
質的に低い周囲切削速度で回転する)ことに鑑み、種々
の切削作業中に摩擦による摩耗を受けかつ大きな歪を受
けるこれら切り刃要素に補強と大きな保護とを与えるよ
うに設計された負のランド面を備える。図に見られるよ
うに、切り刃要素5b’と組み合わせられたランド面の
角度は切り刃要素5b”と組み合わせられたものより大
きい。副切り刃要素5b’及び5b”と組み合わせられ
た逃げ面22’及び22”は平面である。逃げ面22’
及び22”は主切り刃4aの逃げ面21と同様に上方及
び下方の逃げ面要素部分を形成し得る点に注意すべきで
ある。
されたインサート3は、切削工具1の回転切削軸線4に
関して食い違うように工具に取り付けられる。インサー
トの取付けは、インサートの主切り刃が工具2の長手方
向回転軸4(図2)に関して正の軸方向すくい角γAを
定めかつ副切り刃が回転軸4に関して実質的に半径方向
に向けられ、最も内側の副切り刃要素が回転半径方向と
実質的に一致し更に少なくも最も外側の副切り刃要素が
工具の回転軸4のある面の実質的に上方に配置されるよ
うに取り付けられる(図3)。インサートの位置決めの
この特別な方法、特に副切り刃の大部分を工具の回転軸
のある平面の上方に配置することにより、インサートを
支持している座の下方に置かれた切削工具の部分は比較
的大きな質量を有し、従ってこれは相当に大きな剛性の
ものであり、これにより切削作業中の振動は小さい。
果として、掘込み作業中、工具の先端より先に出ている
インサートの突出の高さに相当する高さを有し直立して
いるコアが環状の溝で囲まれた加工物内に残される。コ
アは横向きのフライス作業において除去される。
述された切削用インサートでは、掘込み作業中における
インサートの最大侵入深さdcは投影長さL1及びL2の
和により決定され、この和は図の図13に示された従来
技術のインサートの1個の副切り刃の投影長さよりかな
り大きいことが見られるであろう。このため、本発明に
よるインサートを有する穴掘り用切削用工具を、深さd
Wを有する凹所を削るために使用する場合は、各横方向
フライスサイクルのための侵入深さdcは副切り刃要素
の全投影長さL1及びL2と実質的に等しく、このため公
知の切削用インサートを使った同じ深さdWの溝を作る
に要する横方向フライスサイクルの数(4回)と比べて
少ない数(3回)で行うことができる。
め、特に最も内側の副切り刃要素の特別な方向付け、及
び副切り刃の2個の切り刃部分と組み合わせられたすく
い面及び逃げ面の構成が、掘込み作業中の加工物内の工
具の容易かつ平衡のとれた侵入を確保し、切り屑の上向
きの流れをもたらし、これが切り屑の容易な除去を産む
ことが認められるであろう。更に、螺旋状に曲げられた
形状を有し、従って工具において測定したときに組み合
わせられた切り刃の長さに沿って実質的に一定の逃げ面
と半径方向すくい角を確保する逃げ面とすくい面との設
置が、負荷の一貫性の意味での有利な切削条件をもたら
し、従って工具寿命を改善する。
は2個の切り刃要素を備えるが、各副切り刃要素が2個
以上、例えば3個の切り刃要素を備える場合にも本発明
を等しく応用することができる。
具の回転軸に関して食い違った位置に取り付ける必要は
ないが、その副切り刃が工具の回転軸と交差するように
工具内に取り付け、最も内側の切り刃要素を実質的に回
転軸に沿って方向を定め、これにより穴空け作業を可能
とし得ることも言及されるべきである。かかる実施例は
比較的小さな切削直径のフライス切削工具に特に適して
いる。
あって、前記インサートは両側の長さLの1対の平行な
主切り刃及び両側の1対の副切り刃を有する実質的に平
行六面体の形状のものであり、各副切り刃は主切り刃に
関して横方向に向けられ、少なくも2個の角度を付けて
配置された連続した副切り刃要素を備え、各副切り刃の
第1の切り刃要素は丸みの付けられた先端部分を経て主
切り刃の隣接端に移行し、これと50゜−70゜間の角
度θ1を定め、各副切り刃の他方の切り刃要素は反対側
の主切り刃の隣接端部に移行し、これと20゜−40゜
間の角度θ2を定め、各副切り刃の副切り刃要素の全投
影長さがほぼ0.6Lである切削用インサート。
構成された実施態様1による切削用インサート。
が実質的に30゜に等しい実施態様2による切削用イン
サート。
組み合わせられる先行実施態様のいずれかによる切削用
インサート。
が切り刃の長さに沿って実質的に一定であるように、主
切り刃と組み合わせられた逃げ面に、下方の実質的に平
坦な部分及び上方の実質的に湾曲した部分とが形成され
る先行実施態様のいずれかによる切削用インサート。
平面である先行実施態様のいずれかによる切削用インサ
ート。
げ面が上方及び下方の部分よりなる実施態様6による切
削用インサート。
げ面が上方部分及び複数の下方部分よりなる実施態様7
による切削用インサート。
み合わせられた下方部分より先に突き出す実施態様5又
は8による切削用インサート。
くい面は、半径方向すくい角が工具において測定された
ときに主切り刃の長さに沿って実質的に一定であるよう
に、これにより定められる半径方向すくい角が主切り刃
の長さに沿って変化するような形状を有する先行実施態
様のいずれかによる切削用インサート。
れた穴掘り用切削工具の平面図である。
る。
る。
平面図である。
る。
正面図である。
に沿って得られた断面図である。
って得られた断面図である。
って得られた断面図である。
沿って得られた断面図である。
インサートを組み込れた穴掘り用切削工具の穴掘り作業
における使用を図式的に示す。
工具の相応した穴掘り作業における相応した使用を図式
的に示す。
Claims (1)
- 【請求項1】 回転切削工具用の切削用インサートであ
って、前記インサートは両側の長さLの1対の平行な主
切り刃及び両側の1対の副切り刃を有する実質的に平行
六面体の形状のものであり、各副切り刃は主切り刃に関
して横方向に向けられ、少なくも2個の角度を付けて配
置された連続した副切り刃要素を備え、各副切り刃の第
1の切り刃要素は丸みの付けられた先端部分を経て主切
り刃の隣接端に移行し、これと50゜−70゜間の角度
θ1を定め、各副切り刃の他方の切り刃要素は反対側の
主切り刃の隣接端部に移行し、これと20゜−40゜間の
角度θ2を定め、各副切り刃の副切り刃要素の全投影長
さがほぼ0.6Lである切削用インサート。
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