WO2017010267A1 - 工具ボデー及び刃先交換式回転切削工具 - Google Patents

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WO2017010267A1
WO2017010267A1 PCT/JP2016/068853 JP2016068853W WO2017010267A1 WO 2017010267 A1 WO2017010267 A1 WO 2017010267A1 JP 2016068853 W JP2016068853 W JP 2016068853W WO 2017010267 A1 WO2017010267 A1 WO 2017010267A1
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WO
WIPO (PCT)
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tool
cutting
insert
surface portion
wall surface
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/068853
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佐治 龍一
洋介 山田
Original Assignee
株式会社タンガロイ
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社タンガロイ filed Critical 株式会社タンガロイ
Priority to JP2016568457A priority Critical patent/JP6260842B2/ja
Publication of WO2017010267A1 publication Critical patent/WO2017010267A1/ja

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/02Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C5/00Milling-cutters
    • B23C5/16Milling-cutters characterised by physical features other than shape
    • B23C5/20Milling-cutters characterised by physical features other than shape with removable cutter bits or teeth or cutting inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2200/00Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/28Angles
    • B23C2200/284Negative clearance angles

Definitions

  • the present invention relates to a tool body and a cutting edge exchange type rotary cutting tool of a cutting edge exchange type rotary cutting tool to which a cutting insert can be detachably attached.
  • a blade-cutting-type rotary cutting tool in which a plurality of cutting inserts are detachably attached to a tool body having a substantially disk-like or substantially cylindrical outer shape.
  • One or more insert mounting seats for mounting cutting inserts are formed at intersections between the outer peripheral surface and the tip surface of the tool body, and the cutting inserts are mounted on these insert mounting seats.
  • Patent Document 1 An example of such a blade-tip-exchange-type rotary cutting tool is disclosed in Patent Document 1.
  • the lower surface of the cutting insert has a substantially V shape that protrudes outward.
  • the insert mounting seat has a bottom surface that is recessed in a substantially V shape so as to correspond to the lower surface of the cutting insert.
  • the part located in the tool inner peripheral side among the V-shaped lower surfaces of the cutting insert does not contact the bottom surface of the insert mounting seat. If the V-shaped bottom surface of the cutting insert and the V-shaped bottom surface of the insert mounting seat are completely brought into contact with each other, a very high level of accuracy control is required. When only the (tool outer peripheral side) is brought into contact, the manufacturing error may not be strictly managed. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.
  • the cutting edge replacement type rotary cutting tool of Patent Document 1 has the following problems. That is, the inner peripheral side surface portion and the outer peripheral lower surface portion of the cutting insert intersect with each other at a relatively small angle (acute angle), so that when the cutting insert is mounted on the insert mounting seat, cutting is performed. There is a risk that the V-shaped bottom surface of the insert may deform the V-shaped bottom surface of the insert mounting seat so as to push it left and right. In particular, this phenomenon becomes prominent when the cutting insert receives a large cutting resistance. If the insert mounting seat is deformed by pushing out the substantially V-shaped bottom side, the fixability of the cutting insert may be deteriorated.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a tool body and a blade-tip-exchange-type rotary cutting tool capable of suppressing the deformation of the insert mounting seat while having the effect of reducing the manufacturing cost. For the purpose.
  • the present invention is a tool body having a rotating shaft and having at least one insert mounting seat formed on a tool tip side, the insert mounting seat having a bottom wall surface facing forward in the tool rotation direction, and a tool outer peripheral side.
  • the first surface portion and the second surface portion intersect each other in a substantially V shape that is recessed backward in the tool rotation direction, and among the bottom wall surfaces, the first surface portion
  • the area on the tool proximal side of the surface portion or the area on the tool distal end side, and the area on the tool proximal end side and the area on the tool distal end side of the second surface portion function as a contact portion with the cutting insert.
  • the present invention is a blade-tip-exchange-type rotary cutting tool in which at least one cutting insert is attached to the above-described tool body.
  • FIG. 1 shows a perspective view of one embodiment of a cutting insert of the present invention.
  • FIG. 1 shows a top view of one embodiment of a cutting insert of the present invention.
  • FIG. The bottom view of one Embodiment of the cutting insert of this invention is shown.
  • the side view seen from the long side direction of one embodiment of the cutting insert of the present invention is shown.
  • the side view seen from the short side direction of one embodiment of the cutting insert of the present invention is shown.
  • FIG. 6 The X (a) -X (a) cross-sectional view and X (b) -X (b) cross-sectional view in FIG. 6 are shown.
  • XI-XI sectional drawing in FIG. 6 is shown.
  • the perspective view of one Embodiment of the blade-tip-exchange-type rotary cutting tool of this invention is shown.
  • the side view of one Embodiment of the blade-tip-exchange-type rotary cutting tool of this invention is shown.
  • the tip end view of one Embodiment of the blade-tip-exchange-type rotary cutting tool of this invention is shown.
  • FIG. 14 is a sectional view taken along line XV-XV in FIG.
  • FIG. 14 is a sectional view taken along line XVI-XVI in FIG. 13.
  • the tool body 12 of the present embodiment has an overall shape that is substantially cylindrical, and a rotation axis RA extending from the front end side to the rear end side is defined.
  • the front end refers to the end of the tool body 12 on which the cutting insert 1 is mounted, and the rear end refers to the opposite side.
  • the tool body 12 is configured to be rotatable about the rotation axis RA and forward in the tool rotation direction K.
  • a plurality of insert mounting seats 13 are formed on the tip side of the tool body 12.
  • three insert mounting seats 13 are formed, but the number of insert mounting seats 13 may be any number.
  • Each insert mounting seat 13 is formed so as to open forward in the tool rotation direction K around the rotation axis RA and open to the front end side and the outer peripheral side. Further, when the tool body 12 is viewed from the front end side, the three insert mounting seats 13 are formed at equal intervals around the rotation axis RA, but the present invention is not limited to this.
  • Each insert mounting seat 13 includes a bottom wall surface 14 facing forward in the tool rotation direction K, a first side wall surface 15 that intersects the bottom wall surface 14 at a certain angle and faces the tool outer peripheral side, and a certain angle with the bottom wall surface 14. And a second side wall surface 16 that intersects the front end side of the tool.
  • the first side wall surface 15 and the second side wall surface 16 are provided between the first side wall surface 15 and the second side wall surface 16 and the bottom wall surface 14, so that the thinned portion 17 depressed in a concave shape is provided.
  • the extension surface obtained by extending the first side wall surface 15 and the second side wall surface 16 and the extension surface obtained by extending the bottom wall surface 14 are at a certain angle.
  • the first side wall surface 15 and the second side wall surface 16 intersect at an angle of less than 180 ° when the insert mounting seat 13 is viewed from the bottom wall surface 14 side.
  • a screw hole 18 is formed in the approximate center of the bottom wall surface 14.
  • the bottom wall surface 14 has two parts arranged in the tool radial direction, the part located on the inner peripheral side of the tool is the first surface part 14a, and the part located on the outer peripheral side of the tool is the second surface part 14b. It is. Between the first surface portion 14a and the second surface portion 14b, a thinning portion 14c recessed in a concave shape behind the tool rotation direction K is formed so as to extend substantially parallel to the rotation axis RA direction. The first surface portion 14a is inclined to the rear side in the tool rotation direction K as it goes from the tool inner periphery side to the tool outer periphery side.
  • the 2nd surface part 14b inclines in the tool rotation direction K front side as it goes to a tool outer peripheral side from a tool inner peripheral side. Therefore, as shown in FIG. 3, the first surface portion 14a and the second surface portion 14b are formed so as to intersect in a substantially V shape when viewed from the tool tip side. Further, in the present embodiment, the first surface portion 14a is formed in two regions 14a1 and 14a2 that are separated in the direction of the rotation axis RA by a thin portion 14c that is semicircular in plan view and recessed in a concave shape behind the tool rotation direction K. It is divided.
  • the second surface portion 14b is also divided into two regions 14b1 and 14b2 that are separated in the direction of the rotation axis RA by a thin portion 14c that is semicircular in plan view and recessed in a concave shape behind the tool rotation direction K.
  • a thin portion 14c that is semicircular in plan view and recessed in a concave shape behind the tool rotation direction K.
  • the form which does not provide this is also possible.
  • the first surface portion 14a and the second surface portion 14b are directly connected.
  • a configuration in which the first surface portion 14a and the second surface portion 14b are not divided so as to be separated into two regions is also possible.
  • the first surface portion 14a and the second surface portion 14b do not have to be flat surfaces, and may be configured by curved surfaces, or by a surface formed by connecting a plurality of surfaces such as a flat surface and a curved surface. May be.
  • the second side wall surface 16 is formed so that the tool outer peripheral side is positioned on the tool tip side rather than the tool inner peripheral side. That is, when viewed from the bottom wall surface 14 side, the second side wall surface 16 is inclined with respect to the direction orthogonal to the rotation axis RA.
  • a chip pocket 19 for discharging chips generated by cutting is provided on the front side of each insert mounting seat 13 in the tool rotation direction K.
  • the cutting insert 1 of the present embodiment has a substantially rectangular plate shape as shown in FIGS.
  • the cutting insert 1 connects a first end surface 2 having a substantially square shape in plan view, a second end surface 3 disposed so as to face the first end surface 2, and the first end surface 2 and the second end surface 3.
  • the peripheral side surface 4 is basically constituted.
  • a mounting hole 5 in which a central axis O is defined is provided so as to pass through a substantially central portion of the first end surface 2 and a substantially central portion of the second end surface 3.
  • This central axis O is essentially the central axis of the cutting insert 1, and in this embodiment, the central axis O of the cutting insert 1 and the central axis of the mounting hole 5 coincide, but the present invention is limited to this. There is nothing.
  • the cutting insert 1 is configured to be 180 ° rotationally symmetric about the central axis O.
  • the first end surface 2 includes four curved corner portions 6 and four side portions 7 formed between the corner portions 6 as viewed from the first end surface 2 side (that is, in FIG. 6). It has a substantially rectangular shape.
  • the four side portions 7 are composed of two long side portions 7a and two short side portions 7b. Each long side part 7a is mutually opposing, and each short side part 7b is also arrange
  • the four corner parts 6 are comprised from the two corner parts (cutting corner) 6a which are concerned with cutting, and the two corner parts 6b which are not concerned with cutting.
  • the corner portions 6a involved in cutting and the corner portions 6b not involved in cutting are alternately arranged with the long side portions 7a or the short side portions 7b interposed therebetween.
  • the cutting insert 1 of the present embodiment has a substantially square shape that is 180 ° rotationally symmetric with respect to the central axis O in FIG. 6, but the present invention is not limited to this, and the triangular shape or Other shapes such as a pentagonal shape may be used.
  • the peripheral side surface 4 includes a first side surface portion 4a adjacent to the long side portion 7a, a second side surface portion 4b adjacent to the short side portion 7b, and a third side surface adjacent to the corner portion 6. Part (corner side face part) 4c. The shape and size of these surfaces can be changed as appropriate.
  • a plurality of cutting edges are formed on the intersecting ridge line portion between the first end surface 2 and the peripheral side surface 4.
  • One cutting edge region (or cutting edge section) is composed of a main cutting edge 8, a corner cutting edge 9, and a secondary cutting edge 10.
  • the main cutting edge 8 is formed over the entire intersecting ridge line portion corresponding to the long side portion 7a (that is, the intersecting ridge line portion between the first end surface 2 portion and the first side surface portion 4a). That is, the main cutting edge 8 extends between the two corners 6a and 6b adjacent to each other.
  • the corner cutting edge 9 is formed over the entire intersecting ridge line portion corresponding to the cutting corner 6a (that is, the intersecting ridge line portion between the first end face 2 portion and the third side face portion 4c).
  • the sub-cutting edge 10 is formed in a part of the intersecting ridge line portion corresponding to the short side portion 7b (that is, the intersecting ridge line portion between the first end face 2 portion and the second side face portion 4b). That is, the sub-cutting edge 10 is formed between the two corner portions 6a and 6b adjacent to each other to a position that starts from the corner 6a and advances a certain distance in the corner 6b direction, and is connected to the corner 6b. No.
  • One end of the secondary cutting edge 10 is connected to an end different from the one connected to the main cutting edge 8 of the corner cutting edge 9.
  • the main cutting edge 8, the corner cutting edge 9, and the sub cutting edge 10 are continuously connected in this order.
  • an inner blade may be formed between the auxiliary cutting edge 10 and the corner 6b.
  • the inner blade is a cutting blade used in a digging process such as a ramping process.
  • the inner blade may be formed so as to incline outward from the cutting insert 1 as approaching the corner 6a when viewed from the first end face 2 side (see FIG. 6).
  • FIG. 8 is a view of the cutting insert 1 seen from the side of the first side face 4 a that is formed on the main cutting edge 8
  • FIG. 8 is a view of the cutting insert 1 viewed from the side of the second side face 4 b that is supported on the auxiliary cutting edge 10.
  • 9 is referred to.
  • a plane extending perpendicular to the central axis O is defined between the first end surface 2 and the second end surface 3, and the plane is defined as an intermediate plane M.
  • the intermediate plane M extends so as to cross the peripheral side surface 4 over the entire circumference.
  • the main cutting edge 8 is formed such that the distance from the intermediate plane M changes between the two corner portions 6a and 6b.
  • the main cutting edge 8 gradually approaches from the first end surface 2 side to the second end surface 3 side (that is, the intermediate plane M side) as it advances from the cutting corner portion 6a toward the non-cutting corner portion 6b. Is stretched linearly.
  • the auxiliary cutting edge 10 is also formed such that the distance from the intermediate plane M changes between the two corners 6a and 6b.
  • the secondary cutting edge 10 is linear so as to gradually approach from the first end face 2 side to the second end face 3 side (that is, the intermediate plane M side) as it advances from the cutting corner 6a toward the corner portion 6b. Is stretched.
  • the auxiliary cutting edge 10 is not formed on the entire short side portion 7b but only on a part thereof.
  • each of the cutting edges 8, 9, 10 has the shape as described above, but the present invention is not limited to this, and other shapes are possible. is there.
  • the main cutting edge 8 is a cutting edge having a function of mainly cutting a processed side surface of the work material.
  • the auxiliary cutting edge 10 is a cutting edge having a function of cutting the processing bottom surface of the work material.
  • the corner cutting edge 9 is a cutting edge having a function of cutting a corner portion between a processing side surface and a processing bottom surface of a work material.
  • the present embodiment is a type of cutting insert in which the main cutting edge 8 and the sub-cutting edge 10 intersect at a substantially right angle in a plan view, so-called right-angle shoulder cutting can be performed. There is no limit.
  • a part of the first end face 2 functions as a rake face 2a with respect to the corresponding cutting edges 8, 9, and 10.
  • the rake face 2 a is a portion of the first end face 2 adjacent to each of the cutting edges 8, 9, 10, and is an inclined surface that gradually approaches the intermediate plane M as it is separated from the cutting edges 8, 9, 10. Yes.
  • a positive rake angle is given to the rake face 2a.
  • a flat central plane 2b is formed around the mounting hole 5 of the first end surface 2.
  • a part of the peripheral side surface 4 functions as a flank with respect to the corresponding cutting edges 8, 9, 10. Specifically, the entire first side surface portion 4a adjacent to the main cutting edge 8 functions as a flank.
  • the second side surface portion 4b adjacent to the auxiliary cutting edge 10 is not the whole, but only the portion 4d to which the auxiliary cutting edge 10 is directly connected functions as a flank.
  • the entire third side surface portion 4c adjacent to the corner cutting edge 9 functions as a flank.
  • the first side surface portion 4a that functions as a flank of the main cutting edge 8 is configured by connecting an upper portion 4a1 and a lower portion 4a2 from the first end surface 2 side toward the second end surface 3 side. Yes.
  • the upper portion 4a1 is inclined so as to be gradually separated from the central axis O as it goes from the first end surface 2 side to the second end surface 3 side.
  • FIG. 10A shows a cross-sectional view of a plane that includes the central axis O and is substantially orthogonal to the main cutting edge in FIG.
  • the upper portion 4a1 is formed so that the clearance angle ⁇ is negative.
  • the clearance angle ⁇ means a crossing angle between the imaginary straight line L1 and the upper portion 4a1 which is defined so as to be parallel to the central axis O and along the main cutting edge 8, and FIG. ),
  • the angle when the upper portion 4a1 is positioned on the left side of the virtual straight line L1 is positive. Therefore, it can be said that the upper portion 4a1 is formed so as to be gradually separated from the virtual straight line L1 to the outer side of the cutting insert as it goes from the first end face 2 side to the second end face 3 side.
  • the clearance angle ⁇ is ⁇ 15 degrees, but the present invention is not limited to this, and can be appropriately changed according to the situation.
  • the lower part 4a2 connected to the upper part 4a1 is configured such that the clearance angle is zero. That is, as shown in FIG. 10A, the lower portion 4a2 is in a positional relationship parallel to the virtual straight line L1.
  • the present invention is not limited to this, and the clearance angle of the lower portion 4a2 can be changed as appropriate.
  • the first side surface portion 4a is configured by connecting the upper portion 4a1 and the lower portion 4a2 from the first end surface 2 side toward the second end surface 3 side.
  • the present invention is not limited to this shape. That is, the 1st side part 4a may be comprised from the single surface, and may be comprised so that three or more surfaces may connect.
  • the second side surface portion 4b having the portion 4d functioning as a flank of the auxiliary cutting edge 10 is second from the first end surface 2 side as shown in FIG. 11 which is a sectional view including the central axis O. As it goes to the end face 3 side, it is inclined so as to gradually approach the central axis O. That is, a part (specifically, a part protruding outward in FIG. 7) 4d of the second side face part 4b that functions as a relief face is formed so that the relief angle ⁇ is positive. Strictly speaking, the clearance angle ⁇ is determined in a cross-sectional view of a cross section perpendicular to the auxiliary cutting edge in plan view.
  • the clearance angle ⁇ here is determined in a cross-sectional view of a cross section parallel to the long side in a plan view, and is a virtual straight line L2 that is determined to be parallel to the central axis O and pass through the secondary cutting edge 10.
  • the angle when the flank portion 4d is positioned on the right side of the virtual straight line L2 is positive.
  • the portion 4d functioning as a flank in the second side surface portion 4b is gradually separated from the virtual straight line L2 side toward the cutting insert inward side as it goes from the first end surface 2 side to the second end surface 3 side. It can be said that it is formed.
  • the clearance angle ⁇ is about 5 degrees, but the present invention is not limited to this, and can be appropriately changed according to the situation.
  • the third side surface portion 4c functioning as the flank of the corner cutting edge 9 has a negative flank angle at the portion located on the main cutting edge 8 side, and the auxiliary cutting edge 10 side.
  • the clearance angle is formed so as to be positive at the portion located at. That is, the clearance angle of the third side surface portion 4c has a portion that gradually changes.
  • the third side surface portion 4c smoothly connects the first side surface portion 4a and the second side surface portion 4b.
  • the second end surface 3 is configured to have a substantially V-shaped cross section, and further, the periphery of the opening 5a of the mounting hole 5 is configured to protrude along a direction parallel to the central axis O.
  • the structure of the 2nd end surface 3 is demonstrated in detail.
  • the second end surface 3 has two inclined portions 3a that gradually move away from the virtual plane P1 from the first side surface portion 4a side toward the central axis O side. is doing. That is, the two inclined portions 3a are inclined so that the distance from the central plane 2b of the first end surface 2 increases as the distance from the lower portion 4a2 side of the first side surface portion 4a described later toward the central axis O increases. .
  • FIG.10 (b) shows sectional drawing in a surface parallel to the cross section of Fig.10 (a).
  • the virtual plane P ⁇ b> 1 is a plane that is perpendicular to the central axis O and defined so as to pass any one point on the main cutting edge 8.
  • the inclined portion 3a is connected to the lower portion 4a2 of the first side surface portion 4a.
  • the second end surface 3 is substantially V-shaped when viewed from the second side surface portion 4b side (see FIG. 9).
  • a flat portion 3b is formed between the two inclined portions 3a so as to connect the inclined portions 3a.
  • the flat portion 3b is not an essential configuration. When viewed in a direction perpendicular to the central axis O from the second side surface portion 4b side (that is, in FIG.
  • the inclination angle ⁇ of the inclined portion 3a is 15 degrees, and the two inclined portions 3a The size is the same.
  • the inclination angle ⁇ is expressed as the intersection angle between the imaginary straight line L3 passing through the intersection of the extended surfaces of the two inclined portions 3a and the inclined portion 3a at a right angle to the central axis O, as shown in FIG. In b), the angle when the inclined portion 3a is positioned above the virtual straight line L3 is positive.
  • the internal angle ⁇ formed by the extended surfaces of the two inclined portions 3a is 150 degrees.
  • the second end surface 3 functions as a seating surface that comes into contact with the bottom wall surface 14 of the insert mounting seat 13 provided on the tool body 12, but it is actually two inclined portions that come into contact with the bottom wall surface 14. 3a only, and the flat portion 3b is configured not to contact.
  • the opening 5a on the second end face 3 side of the mounting hole 5 extends from the inclined portion 3a to the cutting insert. It has a shape that protrudes outward. That is, the peripheral region of the mounting hole 5 including the opening 5 a is configured as a protruding portion 5 b that protrudes outward in the direction along the central axis O.
  • the end surface 5c of the projecting portion 5b is formed of a flat surface and extends substantially perpendicular to the central axis O.
  • the protruding portion 5b is formed integrally with the flat portion 3b. Therefore, as understood from FIG.
  • the end surface 5c and the flat portion 3b of the protruding portion 5b are configured to be on one plane.
  • the protrusion 5b is not limited to this shape, and the protrusion 5b and the flat part 3b may be formed separately. It is also possible to adopt a form in which the protruding portion 5b is not formed.
  • the material in the vicinity of the cutting edge of the cutting insert 1 is made of a hard material such as cemented carbide, cermet, ceramic, or an ultra-high pressure sintered body containing diamond or cubic boron nitride, or those obtained by applying PVD or CVD coating thereto. Can be made. In addition, it is preferable that the whole material of the cutting insert 1 is also produced from those hard materials or those obtained by applying PVD or CVD coating thereto.
  • the cutting insert 1 is mounted on each insert mounting seat 13 by the fixing screw 20 being screwed into the screw hole 18 through the mounting hole 5.
  • the upper portion 4 a 1 of the first side surface portion 4 a of the cutting insert 1 abuts on the first side wall surface 15 of the insert mounting seat 13.
  • a part of the second side surface portion 4 b of the cutting insert 1 abuts on the second side wall surface 16 of the insert mounting seat 13.
  • the two inclined portions 3 a of the cutting insert 1 the one located on the outer peripheral side of the tool comes into contact with the second surface portion 14 b (regions 14 b 1 and 14 b 2) of the bottom wall surface 14 of the insert mounting seat 13.
  • the inclined portion 3 a located on the tool inner peripheral side of the two inclined portions 3 a of the cutting insert 1 is a region 14 a 2 located on the tool proximal side of the first surface portion 14 a of the bottom wall surface 14 of the insert mounting seat 13. Only abuts. The cutting insert 1 and the insert mounting seat 13 do not abut outside these abutting regions.
  • a screwing method in which the cutting insert 1 is mounted on the insert mounting seat 13 with the fixing screw 20 is employed.
  • the present invention is not limited to this, and a wedge in which the cutting insert 1 is mounted with a wedge member.
  • a stop method may be adopted. In this case, the screw hole 18 of the tool body 12 and the mounting hole 5 of the cutting insert 1 are unnecessary.
  • the bottom wall surface 14 of the insert mounting seat 13 is configured to include the first surface portion 14a and the second surface portion 14b adjacent in the tool radial direction,
  • the extended surface of the first surface portion 14a and the extended surface of the second surface portion 14b are connected in a substantially V shape that is recessed toward the rear side in the tool rotation direction K.
  • the first surface portion 14a and the second surface portion 14b are each divided into two regions 14a1, 14a2 and regions 14b1, 14b2 in the direction of the rotation axis RA.
  • the cutting insert 1 When the cutting insert 1 having the substantially V-shaped second end surface 3 is mounted on the substantially V-shaped insert mounting seat 13, the cutting insert 1 has the first side wall surface 15 of the insert mounting seat 13, The two side wall surfaces 16, the region 14a2 on the tool base end side of the first surface portion 14a of the bottom wall surface 14, and the regions 14b1 and 14b2 that are the entirety of the second surface portion 14b of the bottom wall surface 14 abut.
  • the inclined portion 3 a located on the outer peripheral side of the tool on the second end surface 3 of the cutting insert 1 is in contact with the two regions 14 b 1 and 14 b 2 of the second surface portion 14 b of the insert mounting seat 13.
  • the inclined portion 3a located on the inner peripheral side of the tool only needs to abut against a part of the first surface portion 14a and not a part of the region 14a2, manufacturing errors of the cutting insert 1 and the insert mounting seat 13 are strictly managed. Cost to do so. That is, if the V-shaped second end surface 3 of the cutting insert 1 and the V-shaped bottom wall surface 14 of the insert mounting seat 13 are to be brought into full contact with each other, both the cutting insert 1 and the insert mounting seat 13 are Advanced precision management is required.
  • the inclined portion 3a on the tool inner peripheral side of the V-shaped second end surface 3 of the cutting insert 1 is in contact with the insert mounting seat 13 only in a partial region. Therefore, it becomes possible to loosen the accuracy control of the cutting insert 1 and the insert mounting seat 13, and the required manufacturing cost can be reduced.
  • the deformation of the insert mounting seat can be largely suppressed by optimizing the contact relationship between the cutting insert and the insert mounting seat. This makes it possible to obtain the effect that the mounting stability is not lowered while the manufacturing cost is reduced.
  • the first surface portion 14a and the second surface portion 14b of the bottom wall surface 14 of the insert mounting seat 13 are each divided into two regions 14a1, 14a2 and regions 14b1, 14b2 in the direction of the rotation axis RA.
  • the present invention is not limited to this configuration.
  • the first surface portion 14a and the second surface portion 14b are not divided and can be configured by one surface.
  • the second end surface 3 of the cutting insert 1 is in contact with either the region located on the tool proximal end side or the region located on the tool distal end side. Just touch. By abutting in this way, the effect of reducing the manufacturing cost described above can be obtained.
  • both the region located on the tool proximal end side and the region located on the tool distal end side function as a contact portion with the cutting insert 1.
  • the first surface portion 14a and the second surface portion 14b are preferably divided into two regions 14a1, 14a2 and regions 14b1, 14b2, respectively, in the direction of the rotation axis RA.
  • the insert mounting seat 13 having a V-shaped bottom wall surface 14 is less susceptible to deformation than the conventional insert mounting seat having a flat bottom wall surface. Even if the bottom wall surface 14 is deformed, the cutting insert 1 can be reliably supported by rubbing (denting) the portion other than the portion in contact with the second end surface 3 of the cutting insert 1. That is, by projecting a portion to be brought into contact with the cutting insert 1, the bottom wall surface 14 can be brought into contact with the cutting insert 1 as intended regardless of the deformation of the bottom wall surface 14.
  • the second side wall surface 16 is preferably inclined so that the tool outer peripheral side is positioned closer to the tool tip side than the tool inner peripheral side.
  • the present invention can be applied not only to milling and end mills, but also to drilling tools such as drills and reamers.

Abstract

インサート取付座(13)は、工具回転方向前方を向く底壁面(14)と、工具外周側を向く第1側壁面(15)と、工具先端側を向く第2側壁面(16)と、を有する。底壁面(14)は、工具内周側に位置する第1面部分(14a)と、工具外周側に位置する第2面部分(14b)と、から構成されている。第1面部分(14a)と、第2面部分(14b)とは、工具回転方向後方に陥没する略V字状に交差している。底壁面(14)のうち、第1面部分(14a)の工具基端側の領域又は工具先端側の領域と、第2面部分(14b)の工具基端側の領域及び工具先端側の領域と、が切削インサートとの当接部として機能する。

Description

工具ボデー及び刃先交換式回転切削工具
 本発明は、切削インサートを着脱自在に装着することが可能な刃先交換式回転切削工具の工具ボデー及び刃先交換式回転切削工具に関する。
 従来、略円盤状又は略円筒状の外郭形状を有する工具ボデーに複数の切削インサートを着脱自在に装着してなる、刃先交換式の回転切削工具が存在している。工具ボデーの外周面と先端面との交差部に、切削インサートを装着するためのインサート取付座が1つ以上形成されており、これらのインサート取付座に切削インサートが取り付けられる。
 そのような刃先交換式回転切削工具の一例が、特許文献1に開示されている。特許文献1の刃先交換式回転切削工具においては、切削インサートの下面が外方に突出する略V字状とされている。インサート取付座は、切削インサートの下面と対応するように、略V字状にへこんだ底面を有している。さらに、特許文献1においては、上記の切削インサートがインサート取付座に装着されるとき、切削インサートのV字状下面のうち工具外周側に位置する部分と、切削インサートの側面のうち工具内周側に位置する側面部分と、がインサート取付座に当接する構成が記載されている(特許文献1の図10参照)。すなわち、この構成では、切削インサートのV字状下面のうち工具内周側に位置する部分は、インサート取付座の底面と当接しない。切削インサートのV字状下面とインサート取付座のV字状底面とを全面的に当接させようとすると非常に高度な精度管理が必要となるが、このようにV字状下面の一方の部分(工具外周側)のみを当接させる場合、製造誤差を厳密に管理しなくてもよい。したがって、製造コストを低減させることができる。
特表2012-510380号公報
 しかしながら、特許文献1の刃先交換式回転切削工具においては次の問題があった。すなわち、切削インサートの内周側側面部分と外周側下面部分とは、その延長面同士が比較的に小さな角度(鋭角)で交差しているため、切削インサートをインサート取付座に装着した際、切削インサートのV字状下面がインサート取付座のV字状底面を、左右に押し広げるように変形させるおそれがあった。特に、切削インサートが多大な切削抵抗を受けた場合に、この現象は顕著となる。略V字状の底辺が押し広げられることによってインサート取付座が変形すると、切削インサートの固定性が悪化する可能性がある。
 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、製造コストを低減させる効果を有しながらもインサート取付座の変形を抑制することが可能な工具ボデー及び刃先交換式回転切削工具を提供することを目的とする。
 本発明は、回転軸を有し、少なくとも1つのインサート取付座が工具先端側に形成された、工具ボデーであって、前記インサート取付座は、工具回転方向前方を向く底壁面と、工具外周側を向く第1側壁面と、工具先端側を向く第2側壁面と、を有し、前記底壁面は、工具内周側に位置する第1面部分と、工具外周側に位置する第2面部分と、から構成されており、前記第1面部分と、前記第2面部分とは、工具回転方向後方に陥没する略V字状に交差しており、前記底壁面のうち、前記第1面部分の工具基端側の領域又は工具先端側の領域と、前記第2面部分の工具基端側の領域及び工具先端側の領域と、が切削インサートとの当接部として機能する。
 また、本発明は、上記の工具ボデーに、少なくとも1つの切削インサートを装着してなる、刃先交換式回転切削工具である。
 本発明によると、製造コストを低減させる効果を有しながらもインサート取付座の変形を抑制することができる。
本発明の工具ボデーの一実施形態の斜視図を示す。 本発明の工具ボデーの一実施形態の側面図を示す。 本発明の工具ボデーの一実施形態の先端面図を示す。 図2におけるインサート取付座付近の拡大図を示す。 本発明の切削インサートの一実施形態の斜視図を示す。 本発明の切削インサートの一実施形態の上面図を示す。 本発明の切削インサートの一実施形態の下面図を示す。 本発明の切削インサートの一実施形態の長辺方向から見た側面図を示す。 本発明の切削インサートの一実施形態の短辺方向から見た側面図を示す。 図6におけるX(a)-X(a)断面図とX(b)-X(b)断面図を示す。 図6におけるXI-XI断面図を示す。 本発明の刃先交換式回転切削工具の一実施形態の斜視図を示す。 本発明の刃先交換式回転切削工具の一実施形態の側面図を示す。 本発明の刃先交換式回転切削工具の一実施形態の先端面図を示す。 図13におけるXV-XV断面図を示す。 図13におけるXVI-XVI断面図を示す。
 以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」のような用語を用いるが、これらは理解を容易にするように用いられるに過ぎず、本発明を限定することを意図しない。
 本実施形態の工具ボデー12は、図1から図4に示されているように、略円柱状をした全体形状を有しており、その先端側から後端側に延びる回転軸RAが定められる。ここで、先端とは、工具ボデー12のうち、切削インサート1が装着される方の端部のことを指し、後端側とは、その反対側のことを指す。工具ボデー12は、回転軸RA周りに、工具回転方向K前方側に、回転可能に構成されている。
 工具ボデー12の先端側には、複数のインサート取付座13が形成されている。本実施形態では、3つのインサート取付座13が形成されているが、インサート取付座13の数はいくつであってもよい。各インサート取付座13は、回転軸RA周りの工具回転方向K前方に開くと共に、先端側及び外周側に開くように形成されている。また、工具ボデー12を先端側から見たときに、3つのインサート取付座13は、回転軸RAを中心として等間隔に形成されているが、これに限定されることはない。
 各々のインサート取付座13は、工具回転方向K前方を向く底壁面14と、底壁面14と一定の角度で交差し且つ工具外周側を向く第1側壁面15と、底壁面14と一定の角度で交差し且つ工具先端側を向く第2側壁面16と、を備える。実際には、第1側壁面15及び第2側壁面16と底壁面14との間には、凹状に陥没したぬすみ部17が設けられているため、第1側壁面15及び第2側壁面16が底壁面14に直接接続して交差することはなく、第1側壁面15及び第2側壁面16をそれぞれ延長させた延長面と、底壁面14を延長させた延長面とが、一定の角度で交差する。第1側壁面15と第2側壁面16とは、底壁面14側からインサート取付座13を見たとき、180°未満の角度で交差している。また、底壁面14の略中央には、ねじ穴18が形成されている。
 底壁面14は、工具径方向に並んだ2つの部位を有しており、工具内周側に位置する部位が第1面部分14aであり、工具外周側に位置する部位が第2面部分14bである。第1面部分14aと第2面部分14bの間には、工具回転方向K後方に凹状に陥没したぬすみ部14cが回転軸RA方向と実質的に平行に延びるように形成されている。第1面部分14aは、工具内周側から工具外周側に向かうにしたがって工具回転方向K後方側に傾斜している。一方、第2面部分14bは、工具内周側から工具外周側に向かうにしたがって工具回転方向K前方側に傾斜している。したがって、図3に示されているように、工具先端側から見たとき、第1面部分14aと第2面部分14bとは、略V字状に交差するように形成されている。また、本実施形態においては、第1面部分14aは、平面視半円状で工具回転方向K後方に凹状に陥没したぬすみ部14cによって、回転軸RA方向に離間する2つの領域14a1、14a2に分割されている。第2面部分14bも、平面視半円状で工具回転方向K後方に凹状に陥没したぬすみ部14cによって、回転軸RA方向に離間する2つの領域14b1、14b2に分割されている。なお、第1面部分14aと第2面部分14bの間にあるぬすみ部14cに関しては、これを設けない形態も可能である。この場合、第1面部分14aと第2面部分14bは直接的に接続する。さらに、第1面部分14a及び第2面部分14bを、各々2つの領域に離間するように分割しない構成も可能である。また、第1面部分14a及び第2面部分14bは、平面である必要はなく、曲面から構成されていてもよいし、平面と曲面などの複数の面が接続してなる面から構成されていてもよい。
 また、本実施形態においては、図4などに示されるように、第2側壁面16は、工具内周側よりも工具外周側が工具先端側に位置するように形成されている。すなわち底壁面14側から見て、第2側壁面16は、回転軸RAと直交する方向に対して傾斜がつけられている。
 さらに、各々のインサート取付座13の工具回転方向K前方側には、切削によって生じた切りくずを排出するための切りくずポケット19が設けられている。
 次に、本実施形態の工具ボデー12のインサート取付座13に着脱自在に装着される切削インサート1について説明する。
 本実施形態の切削インサート1は、図5から図9に示されているように、略四角形板状である。切削インサート1は、平面視で略四角形形状を有する第1端面2と、第1端面2に対向するように配置された第2端面3と、第1端面2と第2端面3とを接続する周側面4と、から基本的に構成されている。第1端面2の略中央部と第2端面3の略中央部とを貫通するように、中心軸線Oが定められる取付穴5が設けられている。この中心軸線Oは、本来的には切削インサート1の中心軸であり、本実施形態では切削インサート1の中心軸線Oと取付穴5の中心軸線とが一致しているが、これに限定されることはない。切削インサート1は、中心軸線Oの周りに、180°回転対称に構成されている。
 第1端面2は、第1端面2側から見て(つまり図6において)、4つの湾曲したコーナ部6と、それら各々コーナ部6の間に形成された4つの辺部7と、から構成された略四角形形状をなしている。4つの辺部7は、2つの長辺部7aと2つの短辺部7bとから構成されている。各々の長辺部7aは互いに対向しており、各々の短辺部7bも互いに対向するように配置されている。また、4つのコーナ部6は、切削に関与する2つのコーナ部(切削コーナ)6aと、切削に関与しない2つのコーナ部6bと、から構成されている。切削に関与するコーナ部6aと切削に関与しないコーナ部6bとは、長辺部7a又は短辺部7bを間に介して交互に配置されている。したがって、本実施形態の切削インサート1は、図6において、中心軸線Oに関して180°回転対称の略四角形状をなしているのであるが、本発明はこれに限定されることはなく、三角形状や五角形状など他の形状であっても構わない。また、周側面4は、長辺部7aに隣接している第1側面部4aと、短辺部7bに隣接している第2側面部4bと、コーナ部6に隣接している第3側面部(コーナ側面部)4cと、から構成されている。これらの面の形状や大きさに関しては適宜変更することができる。
 第1端面2と周側面4との交差稜線部には、複数の切れ刃が形成されている。1つの切れ刃領域(または切れ刃セクション)は、主切れ刃8と、コーナ切れ刃9と、副切れ刃10と、から構成されている。主切れ刃8は、長辺部7aに相当する交差稜線部(つまり第1端面2の部分と第1側面部4aとの交差稜線部)の全体に亘って形成されている。すなわち、主切れ刃8は、互いに対して隣り合う2つのコーナ6a及び6bの間に亘って延在している。コーナ切れ刃9は、切削コーナ6aに相当する交差稜線部(つまり第1端面2の部分と第3側面部4cとの交差稜線部)の全体に亘って形成されている。コーナ切れ刃9の一方の端部は、主切れ刃8の一方の端部に接続している。副切れ刃10は、短辺部7bに相当する交差稜線部(つまり第1端面2の部分と第2側面部4bとの交差稜線部)の一部に形成されている。すなわち、副切れ刃10は、互いに対して隣り合う2つのコーナ部6a及び6bの間において、コーナ6aから始まってコーナ6b方向に一定距離進んだ位置まで形成されており、コーナ6bに接続してはいない。副切れ刃10の一方の端部は、コーナ切れ刃9の主切れ刃8と接続している方とは異なる端部に接続している。したがって、本実施形態の1つの切れ刃においては、主切れ刃8と、コーナ切れ刃9と、副切れ刃10と、がこの順番で連続して接続している。また、副切れ刃10とコーナ6bとの間に内刃を形成してもよい。内刃は、ランピング加工等の掘り込み加工において使用される切れ刃である。内刃は、第1端面2側から見て(図6参照)、コーナ6aに近づくにつれ切削インサート1の外方に傾斜するように形成されてもよい。
 ここで、主切れ刃8につらなる第1側面部4a側から切削インサート1をみた図である図8と、副切れ刃10につらなる第2側面部4b側から切削インサート1をみた図である図9と、を参照する。図8及び図9に示されているように、第1端面2と第2端面3との間において中心軸線Oに対して直角に延びる平面を定め、その平面を中間平面Mと定義する。なお、ここでは、中間平面Mは、全周に亘って周側面4を横断するように延びる。主切れ刃8は、2つのコーナ部6a、6b間において、中間平面Mとの距離が変化するように形成されている。具体的には、主切れ刃8は、切削コーナ部6aから非切削コーナ部6b方向に進むにつれ、第1端面2側から第2端面3側(すなわち、中間平面M側)に漸次近接するように直線状に延伸している。また、副切れ刃10も、2つのコーナ6a、6b間において、中間平面Mとの距離が変化するように形成されている。具体的には、副切れ刃10は、切削コーナ6aからコーナ部6b方向に進むにつれ、第1端面2側から第2端面3側(すなわち、中間平面M側)に漸次近接するように直線状に延伸している。前述したように、副切れ刃10は、短辺部7bの全体に形成されているのではなく、その一部分にのみ形成されていることを注意する。そして、コーナ切れ刃9は、隣接する主切れ刃8と、隣接する副切れ刃10とを互いに滑らかにつなぐように延在する。したがって、コーナ切れ刃9が、中心軸線Oに平行な方向である切削インサート厚さ方向にて、最も中間平面Mから離れた位置にある。本実施形態の切削インサート1において、各切れ刃8,9,10の上記のような形状を有しているのであるが、本発明はこれに限定されることはなく、他の形状も可能である。
 主切れ刃8は、被削材の加工側面を主に切削する機能を有する切れ刃である。副切れ刃10は、被削材の加工底面を切削する機能を有する切れ刃である。コーナ切れ刃9は、被削材の加工側面と加工底面との間にある隅部を切削する機能を有する切れ刃である。本実施形態は、主切れ刃8と副切れ刃10とが平面視にて略直角に交差する、いわゆる、直角肩削りを行うことが可能なタイプの切削インサートであるが、本発明はこれに限定されることはない。
 第1端面2の一部は、対応する切れ刃8,9,10に関してすくい面2aとして機能する。すくい面2aは、第1端面2のうち各々の切れ刃8,9,10に隣接した部分であり、切れ刃8,9,10から離間するにつれて中間平面Mに漸次近接する傾斜面となっている。すくい面2aには、正のすくい角が付与されている。また、第1端面2の取付穴5周りは、平坦な中央平面2bを形成している。周側面4の一部は、対応する切れ刃8,9,10に関して逃げ面として機能する。具体的には、主切れ刃8に隣接する第1側面部4aは、その全体が逃げ面として機能する。副切れ刃10に隣接する第2側面部4bは、その全体ではなく、副切れ刃10が直接的に接続している部分4dのみが逃げ面として機能する。コーナ切れ刃9に隣接する第3側面部4cは、その全体が逃げ面として機能する。
 主切れ刃8の逃げ面として機能する第1側面部4aは、第1端面2側から第2端面3側に向けて、上側部分4a1と、下側部分4a2と、が接続して構成されている。上側部分4a1は、第2側面部4b側から見たとき、第1端面2側から第2端面3側に向かうにつれ、中心軸線Oから漸次離間するように傾斜している。これは図10(a)に表されている。図10(a)は、中心軸線Oを含むと共に、図6において主切れ刃に略直交する面での断面図を示す。図10(a)に示されているように、上側部分4a1は、逃げ角αが負となるように形成されている。ここで、逃げ角αは、中心軸線Oに対して平行で且つ主切れ刃8に沿うように定められる仮想直線L1と上側部分4a1との交差角のことを意味しており、図10(a)において、上側部分4a1が仮想直線L1より左側に位置するときの角度を正としている。したがって、上側部分4a1は、第1端面2側から第2端面3側に向かうにつれ、仮想直線L1から切削インサート外方側へ漸次離間するように形成されていると言える。本実施形態の場合、逃げ角αは-15度であるが、本発明はこれに限定されることはなく、状況に応じて適宜変更することが可能である。これに対し、上側部分4a1に接続している下側部分4a2は、逃げ角がゼロとなるように構成されている。すなわち、下側部分4a2は、図10(a)に示されているように、仮想直線L1と平行の位置関係にある。しかし、本発明はこれに限定されることはなく、下側部分4a2の逃げ角は適宜変更することが可能である。
 このように、本実施形態の切削インサート1においては、第1側面部4aが、第1端面2側から第2端面3側に向かって、上側部分4a1と下側部分4a2とが接続して構成されているが、本発明はこの形状に限定されはしない。すなわち、第1側面部4aは、単一の面から構成されていてもよいし、3つ以上の面が接続するように構成されていてもよい。
 一方、副切れ刃10の逃げ面として機能する部分4dを有する第2側面部4bは、中心軸線Oを含む断面図である図11に示されているように、第1端面2側から第2端面3側に向かうにつれ、中心軸線Oに漸次近接するように傾斜している。すなわち、第2側面部4bのうち、逃げ面として機能する部分(具体的には図7において外方に凸状である部分)4dは、逃げ角βが正となるように形成されている。逃げ角βは、厳密には、平面視で副切れ刃に直角な断面の断面図において決定される。しかし、ここでの逃げ角βは、平面視で長辺に平行な断面の断面図において決定され、中心軸線Oに対して平行で且つ副切れ刃10を通過するように定められる仮想直線L2と第2側面部4bの逃げ面部分4dとの交差角のことを意味しており、図11において、逃げ面部分4dが仮想直線L2より右側に位置するときの角度を正としている。したがって、第2側面部4bのうち、逃げ面として機能する部分4dは、第1端面2側から第2端面3側に向かうにつれ、仮想直線L2側から切削インサート内方側へ漸次離間するように形成されていると言える。本実施形態の場合、逃げ角βは約5度であるが、本発明はこれに限定されることはなく、状況に応じて適宜変更することが可能である。また、コーナ切れ刃9の逃げ面として機能する第3側面部4cは、図6等から理解されるように、主切れ刃8側に位置する部分では逃げ角が負となり、副切れ刃10側に位置する部分では逃げ角が正となるように形成されている。すなわち、第3側面部4cの逃げ角は、徐々に変化する部分を有する。また、第3側面部4cは、第1側面部4aと第2側面部4bとを滑らかに接続する。
 第2端面3は、略V字形状の断面を有するように構成され、その上で、取付孔5の開口部5a周辺が中心軸線Oと平行な方向に沿って突き出すように構成されている。以下に、第2端面3の構成を詳細に説明する。第2端面3は、図10(b)に示されているように、第1側面部4a側から中心軸線O側に向かうにつれ、仮想平面P1から漸次離間するような2つの傾斜部3aを有している。つまり、2つの傾斜部3aは、後述する第1側面部4aの下側部分4a2側から中心軸線Oに向かうにしたがい、第1端面2の中央平面2bからの距離が遠ざかるように傾斜している。ここで、図10(b)は、図10(a)の断面に平行な面での断面図を示す。仮想平面P1とは、中心軸線Oに対して直角で且つ主切れ刃8上のいずれか一点を通過するように定められる平面である。傾斜部3aは、第1側面部4aの下側部分4a2にそれぞれ接続している。第2端面3は、第2側面部4b側から見て(図9参照)、略V字形状となっている。2つの傾斜部3aの間には、それぞれの傾斜部3aを接続するように平坦部3bが形成されている。しかしながら、この平坦部3bは必須の構成ではない。第2側面部4b側から中心軸線Oに対して直角になる方向で見て(すなわち、図10(b)において)、傾斜部3aの傾斜角度θは15度であり、2つの傾斜部3aにおいてその大きさは同一となっている。ここで、傾斜角度θは、中心軸線Oに対して直角で且つ2つの傾斜部3aの延長面同士の交差点を通過する仮想直線L3と傾斜部3aとの交差角として表しており、図10(b)において、傾斜部3aが仮想直線L3より上側に位置するときの角度を正としている。本実施形態において、2つの傾斜部3aの延長面同士がなす内角δは150度である。また、この第2端面3は、工具ボデー12に設けられたインサート取付座13の底壁面14と当接する着座面として機能するのであるが、実際に底壁面14と当接するのは2つの傾斜部3aのみであり、平坦部3bは当接することがないように構成されている。
 本実施形態の切削インサート1においては、図7、8、9及び10(a)に示されているように、取付穴5の第2端面3側の開口部5aが、傾斜部3aから切削インサート外方に向かって突出する形状を有している。すなわち、開口部5aを含む取付穴5の周辺領域が、中心軸線Oに沿う方向において、切削インサート外方に向かって突き出すような突出部5bとして構成されている。突出部5bの端面5cは、平坦な面より構成されており、中心軸線Oに対して略直角に延在している。本実施形態では、突出部5bが平坦部3bと一体的に構成されている。したがって、図9より理解されるように、突出部5bの端面5cと平坦部3bとが、一つの平面上にあるように構成されている。しかしながら、突出部5bはこの形状に限定されることはなく、突出部5bと平坦部3bとが別々に形成される構成であってもよい。また、突出部5bを形成しない形態を採用することも可能である。
 切削インサート1の切れ刃付近の材料は、超硬合金、サーメット、セラミック、又はダイヤモンドあるいは立方晶窒化硼素を含有する超高圧焼結体といった硬質材料、又はそれらにPVD又はCVDコーティングを施したものから作製されることができる。なお、切削インサート1の全体の材料も、それらの硬質材料、又はそれらにPVD又はCVDコーティングを施したものから作製されることが好ましい。
 次に、工具ボデー12に切削インサート1を装着した刃先交換式回転切削工具11について、図12から図16を参照しながら説明する。
 各々のインサート取付座13に、固定ねじ20が取付穴5を通してねじ穴18にねじ込まれることで、切削インサート1は取り付けられる。このとき、切削インサート1の第1側面部4aの上側部分4a1は、インサート取付座13の第1側壁面15と当接する。また、切削インサート1の第2側面部4bの一部分は、インサート取付座13の第2側壁面16と当接する。また、切削インサート1の2つの傾斜部3aのうち工具外周側に位置する方は、インサート取付座13の底壁面14の第2面部分14b(領域14b1、14b2)と当接する。また、切削インサート1の2つの傾斜部3aのうち工具内周側に位置する傾斜部3aは、インサート取付座13の底壁面14の第1面部分14aのうち工具基端側に位置する領域14a2のみと当接する。これらの当接領域以外において、切削インサート1とインサート取付座13は当接しない。
 なお、本実施形態においては、固定ねじ20によって切削インサート1をインサート取付座13に装着するねじ止め方式を採用したが、これに限定されることはなく、楔部材によって切削インサート1を装着する楔止め方式を採用してもよい。この場合、工具ボデー12のねじ穴18及び切削インサート1の取付穴5は不要である。
 次に、本実施形態の工具ボデー12に切削インサート1を装着した刃先交換式回転切削工具11の作用及び効果について説明する。
 本実施形態の工具ボデー12においては、前述したように、インサート取付座13の底壁面14が工具径方向に隣接する第1面部分14aと第2面部分14bとを備えて構成されており、第1面部分14aの延長面と第2面部分14bの延長面とは工具回転方向Kの後方側へ陥没する略V字状に接続している。また、第1面部分14a及び第2面部分14bは、回転軸RA方向において、各々2つの領域14a1、14a2及び領域14b1、14b2に分割されている。そして、略V字状の第2端面3を有する切削インサート1が略V字状のインサート取付座13に装着されたとき、切削インサート1は、インサート取付座13の第1側壁面15と、第2側壁面16と、底壁面14の第1面部分14aの工具基端側の領域14a2と、底壁面14の第2面部分14bの全体である領域14b1、14b2と、当接する。このように、切削インサート1の第2端面3のうち工具外周側に位置する傾斜部3aは、インサート取付座13の第2面部分14bの2つの領域14b1、14b2と当接しているのに対し、工具内周側に位置する傾斜部3aは、第1面部分14aの全体ではなく一部の領域14a2とのみ当接すればよいので、切削インサート1とインサート取付座13の製造誤差を厳密に管理するためのコストが減少する。すなわち、切削インサート1のV字状の第2端面3とインサート取付座13のV字状の底壁面14とを全面的に接触させようとすると、切削インサート1及びインサート取付座13の双方において非常に高度な精度管理が求められる。これに対し、本実施形態では、切削インサート1のV字状の第2端面3の工具内周側の傾斜部3aに関しては、インサート取付座13と一部の領域のみで当接している。したがって、切削インサート1及びインサート取付座13の精度管理を緩くすることが可能となるので、必要とされる製造コストを減少させることができる。
 さらに、従来の底面がV字状の切削インサートにおいては、切削インサートの周側面及び工具外周側に位置する傾斜部のみがインサート取付座と当接するように構成した場合、V字状のインサート取付座が変形しやすいという問題があった。これに対し、本実施形態においては、工具内周側に位置する傾斜部3aの一部がインサート取付座13の第1面部分14aと当接しているため、インサート取付座13の第1側壁面15にかかるはずであった負荷が分散されている。したがって、インサート取付座13が左右に押し広げられるように変形するのを大きく抑制することが可能となる。
以上説明したように、本実施形態では、略V字状のインサート取付座において、切削インサートとインサート取付座との当接関係を好適化することによって、インサート取付座の変形を大きく抑制することが可能となり、製造コストを抑えながらも取付安定性が低下しない効果を得ることができる。
 また、本実施形態において、インサート取付座13の底壁面14の第1面部分14a及び第2面部分14bは、回転軸RA方向において、各々2つの領域14a1、14a2及び領域14b1、14b2に分割されているが、この構成に限定されることはない。すなわち、第1面部分14a及び第2面部分14bが、各々分割されておらず1つの面から成る構成も可能である。この場合、切削インサート1の第2端面3は、インサート取付座13の底壁面14の第1面部分14aに関しては、工具基端側に位置する領域又は工具先端側に位置する領域のいずれかと当接すればよい。このように当接することで、上述した製造コスト削減の効果を得ることができる。このとき、底壁面14の第2面部分14bに関しては、工具基端側に位置する領域及び工具先端側に位置する領域の両方が切削インサート1との当接部として機能している。なお、切削インサート1は、第1面部分14aのうち、工具基端側に位置する領域と当接することが好ましい。なぜなら、インサート取付座13の第1側壁面15及び第2側壁面16を基準として、切れ刃の工具軸方向及び工具径方向の位置は設定される。したがって、切削インサート1は、第1側壁面15及び第2側壁面16に対して強く押し付けられる必要がある。このとき、切削インサート1が第1面部分14aのうち工具先端側に位置する領域と当接する形態であると、第1面部分14aのうち工具基端側に位置する領域にがたつきが生じるおそれがある。切削インサート1が第1面部分14aのうち工具基端側に位置する領域のみと当接するように構成することによって、がたつきがなく安定的に切削インサートを支持することが可能となる。
 また、第1面部分14a及び第2面部分14bは、回転軸RA方向において、各々2つの領域14a1、14a2及び領域14b1、14b2に分割されていることが好ましい。なぜなら、底壁面14がV字状のインサート取付座13は、底壁面が平面形状である従来のインサート取付座と比較して、バックメタルの量が少なく変形を起こしやすい。切削インサート1の第2端面3と当接する部分以外をぬすむ(凹ませる)ことによって、底壁面14が変形を起こしたとしても、確実に切削インサート1を支持することが可能となる。すなわち、切削インサート1に当接させたい部分を突出させることによって、底壁面14の変形に関係なく、意図した通りに底壁面14を切削インサート1に当接させることが可能となる。
 また、底壁面14側から見たとき、第2側壁面16には、工具内周側よりも工具外周側の方が工具先端側に位置するような傾斜がつけられていることが好ましい。このように構成することで、主切れ刃8に対して切削インサート1が工具外周側に引きずり出されるような切削抵抗がかかった場合でも、傾斜した第2側壁面16がストッパーとして機能して切削インサート1のずれ動きを抑制することが可能である。
 本発明は、フライスやエンドミルに限らず、ドリルやリーマといった穴あけ工具にも適用することが可能である。
 以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は種々の変更が可能であり、本願の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、置換、変更が可能である。
1 切削インサート
2 第1端面
2a すくい面
2b 中央平面
3 第2端面
3a 傾斜部
3b 平坦部
4 周側面
4a 第1側面部
4a1 上側部分
4a2 下側部分
4b 第2側面部
4c 第3側面部
4d 第2側面部のうち逃げ面として機能する部分
5 取付穴
5a 第2端面側の開口部
5b 突出部
5c 突出部の端面
5d 突出部の側面
5e 取付穴の内周面
6 コーナ部
6a 切削に関与するコーナ部(切削コーナ)
6b 切削に関与しないコーナ部
7 辺部
7a 長辺部
7b 短辺部
8 主切れ刃
9 コーナ切れ刃
10 副切れ刃
11 刃先交換式回転切削工具
12 工具ボデー
13 インサート取付座
14 底壁面
14a 第1面部分
14a1 第1面部分の一領域
14a2 第1面部分の一領域
14b 第2面部分
14b1 第2面部分の一領域
14b2 第2面部分の一領域
14c ぬすみ部
15 第1側壁面
16 第2側壁面
17 ぬすみ部
18 ねじ穴
19 切りくずポケット
20 固定ねじ

Claims (6)

  1.  回転軸(RA)を有し、少なくとも1つのインサート取付座(13)を工具先端側に有する、工具ボデー(12)であって、
     前記インサート取付座(13)は、工具回転方向前方を向く底壁面(14)と、工具外周側を向く第1側壁面(15)と、工具先端側を向く第2側壁面(16)と、を有し、
     前記底壁面(14)は、工具内周側に位置する第1面部分(14a)と、工具外周側に位置する第2面部分(14b)と、から構成されており、
     前記第1面部分(14a)又はその延長面と、前記第2面部分(14b)又はその延長面とは、工具回転方向後方に陥没する略V字状に交差しており、
     前記底壁面(14)のうち、前記第1面部分(14a)の工具基端側の領域又は工具先端側の領域と、前記第2面部分(14b)の工具基端側の領域及び工具先端側の領域と、が切削インサートとの当接部として機能する、
    工具ボデー(12)。
  2.  前記第1面部分(14a)のうち、工具基端側に位置する領域が当接部として機能する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の工具ボデー(12)。
  3.  前記第1面部分(14a)は、前記回転軸(RA)方向に離間する2つの領域(14a1、14a2)から構成されており、
     前記第2面部分(14b)は、前記回転軸(RA)方向に離間する2つの領域(14b1、14b2)から構成されており、
     前記第1面部分(14a)の2つの領域(14a1、14a2)のうち、工具基端側に位置する領域(14a2)が当接部として機能し、
     前記第2面部分(14b)の2つの領域(14b1、14b2)の両方が当接部として機能する、
    ことを特徴とする請求項2に記載の工具ボデー(12)。
  4.  前記底壁面(13)側から見たとき、前記第2側面(16)は、工具内周側よりも工具外周側が工具先端側に位置する、
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の工具ボデー(12)。
  5.  請求項1から4のいずれかに記載の工具ボデー(12)のインサート取付座(13)に、少なくとも1つの切削インサート(1)が装着されてなる、
    刃先交換式回転切削工具(11)。
  6.  前記切削インサート(1)は、
     第1端面(2)と、該第1端面(2)と対向する第2端面(3)と、該第1端面(2)と該第2端面(3)とを接続する周側面(4)と、を備え、
     前記第1端面(2)と前記第2端面(3)とを貫通するように定められる中心軸線(O)を有し、
     前記第1端面(2)と前記第2端面(3)とを貫通する取付穴(5)を有しており、
     前記第1端面(2)と前記周側面(4)との交差稜線に少なくとも1つの切れ刃セクション(8,9,10)を有しており、
     前記第2端面(3)は、少なくとも1つの傾斜部(3a)を有し、
     前記中心軸線(O)に対して略直角で且つ前記切れ刃セクション(8,9,10)上のいずれか一点を通過する仮想平面(P1)を定めるとき、前記傾斜部(3a)は、前記周側面(4)側から前記中心軸線(O)側に向かうにつれ、前記仮想平面(P1)側から離間するように傾斜している、
    ことを特徴とする請求項5に記載の刃先交換式回転切削工具(11)。
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