JP2006315096A - ピンミラーカッター - Google Patents

Abstract

【課題】 ピンミラーカッターにおいて切屑の噛み込みや切屑詰まり、あるいはチップポケットのえぐれ等を防ぐ。
【解決手段】 カッター本体１０の内周面１１と側面１２Ａとに形成された第１、第２のインサート取付座１３，１４に、四角形平板状のインサート本体２０を有してその厚さ方向に沿う側面２２がすくい面とされ、このすくい面の辺稜部に切刃が形成された切削インサートを、第１のインサート取付座１３にあっては、厚さ方向をカッター本体１０の径方向に向けて取り付ける一方、第２のインサート取付座１４にあっては、厚さ方向をカッター本体１０の軸線Ｏ方向に向けて、切刃２５Ａのアキシャルレーキ角が−８°までの負角となるように、かつラジアルレーキ角ＲＷが−１５°までの負角となるように取り付ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば往復動式内燃機関に用いられるクランクシャフトを加工するためのピンミラーカッターに関するものである。

従来より、例えば特許文献１に開示されているような、いわゆるインターナル型のピンミラーカッターが知られている。このピンミラーカッターは、軸線回りに回転される略円環状をなすカッター本体の内周面に第１のインサート取付座が複数形成されているとともに、カッター本体の両側面にはその内周面側に第２のチップ取付座が複数形成されていて、これら第１、第２のインサート取付座に同一種類の切削インサートがそれぞれ装着されたものである。

この切削インサートは、略平行四辺形平板状をなすインサート本体の対向配置された一対の側面とインサート本体の上下面との交差稜線部に合計８つの切刃が形成されたものであり、上記一対の側面とは異なる他方の一対の側面においては、インサート本体の鈍角コーナー部側の領域がそのコーナー角を大きくするように切り落とされていることにより、この他方の一対の側面が２つの壁面から構成されてインサート本体の外方側に凸となる山型状をなしている。さらに、インサート本体の上下面における上記他方の一対の側面への接続部分のそれぞれは、凸曲面状に面取り加工されている。

第１のインサート取付座に装着された切削インサートは、その略平行四辺形平板状をなすインサート本体の鋭角コーナー部に形成された一の切刃が、アキシャルレーキ角（軸方向すくい角）が正角、ラジアルレーキ角（径方向すくい角）が負角となるように、カッター本体の内周面から突出させられて、クランクシャフトにおけるピン部（シャフト部）の外周面を加工するピン刃（外周刃）とされている。また、第２のインサート取付座に装着された切削インサートは、その略平行四辺形平板状をなすインサート本体の鈍角コーナー部に形成された一の切刃が、アキシャルレーキ角（軸方向すくい角）が負角、ラジアルレーキ角（径方向すくい角）も負角となるように、カッター本体の側面から突出させられて、クランクシャフトにおけるカウンターウェイト部の側面を加工するウェブ刃（ショルダー刃）とされている。

このようなピンミラーカッターでは、同一種類の切削インサートを第１、第２のインサート取付座に装着していることにより、１つの切削インサートで合計８カ所に形成された切刃をそれぞれ切削に供して、工具費の抑制を図ることができる。そして、上記のような他方の一対の側面を備えた略平行四辺形平板状のインサート本体を有する切削インサートを使用したことにより、第１のインサート取付座に装着される切削インサートについて、そのピン刃とされる切刃に与えられるアキシャルレーキ角を正角に設定して、切削抵抗の低減を図ろうとしている。
特開２００２−４６００９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたピンミラーカッターでは、上記ウェブ刃として第２のインサート取付座に取り付けられた切削インサートが、その切刃のラジアルレーキ角が−２０°と負角側に大きく設定されているため、該切刃によって生成された切屑がカッター本体の外周側に滑らかに案内されず、インサート取付座に隣接したチップポケット内を、カッター本体の上記軸線を中心とした円の接線方向すなわち側面視において真横に流れて再び上記切刃の回転方向前方に導かれ、ウェブ刃に噛み込まれてしまうおそれがある。

そして、このように切屑の噛み込みが生じると、ウェブ刃とされた切削インサートに欠損等の損傷が生じてその寿命が費えてしまい、上述のように８つの切刃を切削に供して工具費の低減を図ることができなくなる。また、こうして切屑が真横に流れ出てしまうと、カッター本体においても、切屑詰まりが生じ易くなるとともに、切屑がチップポケット内壁面の同じ部分を擦過して流れるため、この部分が深くえぐられてしまい、やはりその寿命が短縮されてしまうという問題もある。さらに、ワークとしてのクランクシャフトにおいては、上記ウェブ刃によって切削されるカウンターウェイト部にバリが生じてしまうため、ピンミラーカッターによる切削作業後にバリ取り作業が必要となってしまう。

本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のようなピンミラーカッター、特に四角形平板状の切削インサートが取り付けられて、その８つの切刃が使用可能とされたピンミラーカッターにおいて、切屑の噛み込みや切屑詰まり、あるいはチップポケットのえぐれ等を防いで、切削インサートおよびカッター本体ともにその寿命の延長を図ることが可能なピンミラーカッターを提供することを目的としている。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転される略円環状または略円板状をなすカッター本体の周面に第１のインサート取付座が、該カッター本体の側面の上記周面側に第２のインサート取付座が形成され、これら第１、第２のインサート取付座に、切刃を備えた切削インサートがそれぞれ着脱可能に取り付けられてなるピンミラーカッターであって、上記切削インサートは、四角形平板状をなすインサート本体の厚さ方向に沿う側面がすくい面とされて、このすくい面の辺稜部に上記切刃が形成されており、上記第１のインサート取付座にあっては、上記厚さ方向を上記カッター本体の径方向に向けて取り付けられる一方、上記第２のインサート取付座にあっては、上記厚さ方向を上記カッター本体の軸線方向に向けて、上記切刃のアキシャルレーキ角が−８°までの負角となるように、かつ該切刃のラジアルレーキ角が−１５°までの負角となるように取り付けられていることを特徴とする。

従って、このように構成されたピンミラーカッターにおいては、カッター本体側面の第２のインサート取付座に取り付けられてウェブ刃とされる切削インサートが、その切刃のラジアルレーキ角が負角ではあるものの−１５°までとされているので、該ウェブ刃により生成される切屑を確実にカッター本体の径方向に案内して円滑に排出することができ、切屑の噛み込みによる切削インサートの損傷を防いでその寿命の延長を図ることが可能となる。また、こうして円滑な切屑排出性が得られることから、切屑詰まりの発生やチップポケット内壁面のえぐれを防ぐことも可能となるとともに、該ウェブ刃によって切削されるカウンターウェイト部にバリが発生するのも防止して、その後のバリ取り工程を省略できるなど、高品位で効率的な加工を図ることができる。

ここで、このようにウェブ刃として用いてその切刃のラジアルレーキ角を−１５°までの負角とし得る切削インサートとしては、そのインサート本体が略等脚台形平板状をなし、この等脚台形の斜辺部分とインサート本体の上記厚さ方向とに沿う側面がすくい面とされたものを用いることができる。すなわち、このような切削インサートでは、すくい面とされる上記側面の合計８つのコーナー部から延びる切刃のうち、上記等脚台形面の鈍角コーナー部側に位置する４つの切刃を、当該切削インサートが上記第２のインサート取付座に取り付けられたときの切刃、すなわちウェブ刃として用いることができ、そのラジアルレーキ角を−１５°までの負角に設定することができる。

その一方で、上記等脚台形面の鋭角コーナー側に位置する４つの切刃は、当該切削インサートを第１のインサート取付座に取り付けたときの切刃、すなわちピン刃として用いることができ、この第１のインサート取付座にあっては、上記切刃のアキシャルレーキ角が正角となるように取り付けることができるので、１つの切削インサートで合計８つの切刃が使用可能となるとともに、特にこうしてピン刃として用いた際の切削抵抗の低減を図ることができる。

一方、上記切削インサートとしては、インサート本体が略方形平板状をなすものを用いることもでき、この場合には、当該切削インサートは、上記第１のインサート取付座にあっては、その切刃すなわちピン刃のアキシャルレーキ角は負角となるように取り付けられる。ただし、このような切削インサートは、上記第２のインサート取付座にあっては、その切刃すなわちウェブ刃のラジアルレーキ角が、より正角側に近い角度となるよう、−８°までの負角となるように取り付けることができ、従って一層確実に切屑をカッター本体の径方向に案内することができて、切屑の噛み込みや切屑詰まり等の発生を防止することが可能となる。

図１ないし図３は、本発明の第１の実施形態を示すものである。本実施形態によるピンミラーカッターはインターナル型のものであって、そのカッター本体１０は、図１および図２の要部拡大図に示すように、軸線Ｏ回りに回転される該軸線Ｏを中心とした略円環状をなしている。このカッター本体１０において、径方向内周側を向く内周面１１には、複数の第１のインサート取付座１３…が、カッター本体１０の周方向に沿って略等間隔に形成され、またカッター本体１０の軸線Ｏ方向外方側を向く両側面１２Ａ，１２Ｂのそれぞれの内周面１１側には、複数の第２のインサート取付座１４…が、カッター本体１０の周方向に沿って略等間隔に形成されている。

このうち、複数の上記第１のインサート取付座１３…は、カッター本体１０の両側面１２Ａ，１２Ｂのうちの一方の側面１２Ａ寄りに配置されたものと、他方の側面１２Ｂ寄りに配置されたものとが、カッター本体１０の周方向に交互に配列されるように形成されている。また、カッター本体１０の周方向において、その一方の側面１２Ａに形成された複数の第２のインサート取付座１４…は、他方の側面１２Ｂ寄りの内周面１１に形成された複数の第１のインサート取付座１３…のそれぞれ僅かにカッター回転方向Ｔ後方側に配置され、カッター本体１０の他方の側面１２Ｂに形成された複数の第２のインサート取付座１４…も、一方の側面１２Ａ寄りの内周面１１に形成された複数の第１のインサート取付座１３…のそれぞれ僅かにカッター回転方向Ｔ後方側に配置されている。さらに、各インサート取付座１３…，１４…のカッター回転方向Ｔ前方側には、加工時に生成される切屑を排出するためのチップポケット１１Ａが形成されている。

このような第１、第２のインサート取付座１３，１４…に装着される切削インサートは、そのインサート本体２０が超硬合金等の硬質材料により形成されて、本実施形態では図３に示すように略等脚台形平板状をなすものであり、すなわちインサート本体２０の厚さ方向（図３（ａ）においては図面に垂直な方向。図３（ｂ）においては左右方向。図３（ｃ）においては上下方向）を向く互いに平行な略等脚台形状の上下面２１，２１と、この上下面２１，２１がなす等脚台形の斜辺と上記厚さ方向とに沿って延びる一対の側面２２，２２と、上記等脚台形の上底および下底にそれぞれ沿って互いに平行に延びる一対の側面２３，２３とを備えており、この等脚台形の上記斜辺は上底および下底のいずれよりも長くされている。

従って、インサート本体２０には、その上下面２１，２１の長手方向一端（図３（ａ）において左側の端部）に、側面２２，２２と一方の側面（等脚台形の上底と下底のうち長い方に沿った側面）２３とが互いに等しい角度で鋭角に交差する一対の鋭角コーナー部２４Ａ，２４Ａと、これとは反対の長手方向他端（図３（ａ）において右側の端部）に、側面２２，２２と他方の側面（等脚台形の上底と下底のうち短い方に沿った側面）２３とが互いに等しい角度で鈍角に交差する一対の鈍角コーナー部２４Ｂ，２４Ｂとが形成されることになる。ここで、上記鋭角コーナー部２４Ａ，２４Ａの角度αは７５〜８５°の範囲とされるのが望ましく、従って鈍角コーナー部２４Ｂ，２４Ｂの角度βは９５〜１０５°の範囲とされるのが望ましい。また、上下面２１，２１の中央部には、当該切削インサートをインサート取付座１３，１４にクランプする際のクランプネジが挿通させられる挿通孔２０Ａが、このインサート本体２０の厚さ方向に貫通するように形成されている。

ここで、上記側面２２，２２は、それぞれインサート本体２０の厚さ方向に対して平行とされた１つの平坦面によって構成されており、従って上下面２１，２１とは上記斜辺において垂直に交差するようにされて、当該切削インサートのすくい面とされている。一方、上記側面２３，２３は、その上記厚さ方向中央部分は該厚さ方向に平行な平坦面により形成されているが、上下面２１，２１との交差稜線部すなわち上記等脚台形の上底および下底部分は、上下面２１，２１から側面２３，２３にかけて凸曲面状をなすように形成されている。

なお、図３（ｃ）に示されるように、これら上下面２１，２１と側面２３，２３との交差稜線部に形成される凸曲面のうち、上下面２１の一対の鋭角コーナー部２４Ａ，２４Ａ同士を結ぶ交差稜線部は、上下面２１と側面２３とに滑らかに接する断面略１／４円弧状の曲面部分２１Ａとされる一方、上下面２１の一対の鈍角コーナー部２４Ｂ，２４Ｂ同士を結ぶ交差稜線部は、上下面２１には滑らかに接し、かつ側面２３には鈍角の角度をもって交差する断面円弧状の曲面部分２１Ｂとされている。

そして、このインサート本体２０には、上記一対の側面２２，２２と上下面２１，２１との交差稜線部に切刃が形成されている。詳述すると、上下面２１，２１のそれぞれにおける上記曲面部分２１Ａ，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｂと一対の側面２２，２２との交差稜線部には、略凸曲線状をなす曲線刃２５Ａが合計８つ形成される一方、上下面２１，２１のそれぞれにおける曲面部分２１Ａ，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｂを除いた部分と、一対の側面２２，２２との交差稜線部には、その両端の上記曲線刃２５Ａに滑らかに接するような略直線状をなす直線刃２５Ｂが合計４つ形成されており、１つの切削インサートには、合計８つの曲線刃２５Ａ…と合計４つの直線刃２５Ｂ…とが形成される。

上記のような構成とされた切削インサートは、互いに同形同大のものが、カッター本体１０のそれぞれ複数ずつの第１、第２のインサート取付座１３…，１４…に着脱可能に取り付けられる。このうち、第１のインサート取付座１３に対して上記切削インサートは、インサート本体２０の上記厚さ方向をカッター本体１０の径方向に向けて略一致させ、一対の側面２２，２２のうちの１つをカッター回転方向Ｔ前方側に向けてすくい面とするように、インサート本体２０の挿通孔２０Ａに挿通されるクランプネジ１５によってネジ止めされて装着される。

こうして第１のインサート取付座１３に装着される切削インサートは、その上記８つの曲線刃２５Ａ…のうち、鋭角コーナー部２４Ａに形成された１つの曲線刃２５Ａを、その第１のインサート取付座１３が寄せられたカッター本体１０の側面１２Ａまたは側面１２Ｂ側に位置させて内周面１１から軸線Ｏ方向外側に突出させるとともに、この曲線刃２５Ａに連なる直線刃２５Ｂを該曲線刃２５Ａからそれぞれカッター本体１０の軸線Ｏ方向内側に延ばすようにして内周面１１から径方向内周側へ突出させて取り付けられている。また、側面１２Ａ寄りと側面１２Ｂ寄りとの第１のインサート取付座１３に取り付けられた切削インサート同士は、軸線Ｏ回りの回転軌跡において上記直線刃２５Ｂの軸線Ｏ方向内側部分が互いにオーバーラップして軸線Ｏに略平行な１つの直線状をなすようにされ、これら複数の第１のインサート取付座１３に装着された切削インサートの曲線刃２５Ａと直線刃２５Ｂとにより、クランクシャフトにおけるピン部（シャフト部）の外周面を加工するピン刃が形成される。

また、このピン刃とされる曲線刃２５Ａおよび直線刃２５Ｂのカッター回転方向Ｔ後方側に連なる曲面部分２１Ａおよび上下面２１は、カッター回転方向Ｔ後方側へ向かうに従い径方向外周側へ向かうように傾斜させられるとともに、この曲面部分２１Ａとこれに連なる側面２３とはカッター回転方向Ｔ後方側へ向かうに従い軸線Ｏ方向内側に向かうようにも傾斜させられていて、これらピン刃とされる曲線刃２５Ａおよび直線刃２５Ｂの逃げ面をなす曲面部分２１Ａおよび上下面２１に対して逃げが与えられている。さらに、すくい面とされる上記側面２２と上下面２１とが垂直に交差しているため、この側面２２は径方向外周側へ向かうに従いカッター回転方向Ｔ前方側へ向かうように傾斜させられ、これによりピン刃とされる曲線刃２５Ａおよび直線刃２５Ｂのラジアルレーキ角（径方向すくい角）ＲＰは負角に設定されている（例えば−８°）。

これに対して、ピン刃とされる曲線刃２５Ａおよび直線刃２５Ｂのアキシャルレーキ角（軸方向すくい角）ＡＰは、上述のようにこのピン刃が曲線刃２５Ａから直線刃２５Ｂに向けて上記軸線Ｏ方向内側へ向かうに従いカッター回転方向Ｔの後方側へ向かうように傾斜させられることによって、正角に設定されている（例えば５°）。すなわち、本実施形態のピンミラーカッターにおける切削インサートは、すくい面をなす側面２２と第１のインサート取付座１３に取り付けられたときにカッター本体１０の軸線Ｏ方向外側に向けられる上記側面２３とが、角度αが７５〜８５°の範囲の鋭角コーナー部２４Ａを介して交差させられているために、ピン刃とされる曲線刃２５Ａの逃げ面をなす上記曲面部分２１Ａやこれに連なる側面２３に対して逃げを与えたとしても、ピン刃とされる曲線刃２５Ａおよび直線刃２５Ｂのアキシャルレーキ角ＡＰを正角に設定することができるのである。

一方、上記のような構成とされた切削インサートは、第２のインサート取付座１４に対しては、インサート本体２０の厚さ方向をカッター本体１０の軸線Ｏ方向に向けて略一致させ、やはり一対の側面２２，２２のうちの１つをカッター回転方向Ｔ前方側に向けてすくい面とするように、インサート本体２０の挿通孔２０Ａに挿通されるクランプネジ１５によってネジ止めされて装着される。ここで、この第２のインサート取付座１４に装着される切削インサートは、上記８つの曲線刃２５Ａ…のうちの鈍角コーナー部２４Ｂに形成された１つの曲線刃２５Ａを、カッター本体１０の側面１２Ａまたは側面１２Ｂから上記軸線Ｏ方向外側へ突出させ、軸線Ｏ回りの回転軌跡において上記ピン刃とされた曲線刃２５Ａの軸線Ｏ方向外側かつカッター本体１０内周側部分にオーバーラップさせるように取り付けられていて、このような突出状態に配置された曲線刃２５Ａが、クランクシャフトにおけるカウンターウェイト部の側面を加工するウェブ刃とされる。

また、こうして第２のインサート取付座１４に取り付けられた切削インサートは、その軸線Ｏ方向外側に向けられる上下面２１がカッター本体１０の外周側に向かうに従い軸線Ｏ方向内側に向かうように傾斜させられており、これによりウェブ刃とされる上記曲線刃２５Ａに連なる直線刃２５Ｂには逃げが与えられて切削に供されることがないようにされる。さらに、上記ウェブ刃とされる曲線刃２５Ａのカッター回転方向Ｔ後方側に連なる曲面部分２１Ｂも、カッター回転方向Ｔ後方側へ向かうに従い上記軸線Ｏ方向内側と径方向外周側とに向かうように傾斜させられていて、ウェブ刃とされる曲線刃２５Ａの逃げ面をなすこの曲面部分２１Ｂに対して逃げが与えられている。そのため、このウェブ刃とされる曲線刃２５Ａのアキシャルレーキ角（軸方向すくい角）ＡＷは、この曲線刃２５Ａが上記軸線Ｏ方向内側へ向かうに従いカッター回転方向Ｔ前方側へ向かうように傾斜させられることによって、負角に設定されている（例えば−７°）。

そして、さらにこのウェブ刃とされる曲線刃２５Ａのラジアルレーキ角（径方向すくい角）ＲＷは、この曲線刃２５Ａが上記径方向外周側へ向かうに従いカッター回転方向Ｔ前方側へ向かうように傾斜させられることによって負角となるように設定されているが、その大きさは−１５°までの範囲とされていて、特に本実施形態では−１５°とされている。すなわち、本実施形態のピンミラーカッターにおける切削インサートは、ピン刃とされる上記曲線刃２５Ａが形成される鈍角コーナー部２４Ｂの角度βが９５〜１０５°とされているため、このウェブ刃とされる曲線刃２５Ａに連なる曲面部分２１Ｂに対して必要な逃げを確保しても、この曲線刃２５Ａのラジアルレーキ角ＲＷを−１５°までの負角に設定することができるのである。

このような構成とされたピンミラーカッターは、加工機のカッター取付部に、カッター本体１０の軸線Ｏが主軸と一致するように取り付けられ、チャックに架け渡されたクランクシャフトをカッター本体１０の内周部に挿通させた状態で、カッター本体１０の軸線Ｏ回りにカッター回転方向Ｔに自転させられるとともに、クランクシャフトの各ピン部の軸線回りに公転させられつつ、上記切削インサートのピン刃とされる曲線刃２５Ａおよび直線刃２５Ｂとウェブ刃とされる曲線刃２５Ａとを切り込ませることにより、このクランクシャフトの特にピン部周辺を所定形状に加工していく。

ここで、上記切削インサートにおいては、上述のように上記鋭角コーナー部２４Ａ側に形成された曲線刃２５Ａと直線刃２５Ｂとは当該切削インサートを第２のインサート取付座１４に取り付けたときには切削に供されることがなく、逆に鈍角コーナー部２４Ｂ側に形成された曲線刃２５Ａは第１のインサート取付座１３に取り付けたときには切削に供されることがなく、このような曲線刃２５Ａ，２５Ａおよび直線刃２５Ｂが１つの側面２２に２組備えられ、さらにこのような側面２２が一対備えられているので、１つのインサート本体２０について、ピン刃として使用可能な曲線刃２５Ａおよび直線刃２５Ｂが４組と、ウェブ刃として使用可能な曲線刃２５Ａが４組との、合計８つの切刃が形成されることになる。従って、当該切削インサートは、この１つのインサート本体２０で、カッター本体１０の側面１２Ａ寄りと側面１２Ｂ寄りの第１のインサート取付座１３で各２回ずつ、また側面１２Ａ側と側面１２Ｂ側の第２のインサート取付座１４でも各２回ずつの、合計８回の使用が可能となる。

そして、このような切削インサートを取り付けた上記構成のピンミラーカッターにおいては、上記第２のインサート取付座１４に取り付けられた切削インサートのウェブ刃とされる曲線刃２５Ａのラジアルレーキ角ＲＷが、負角ではあるものの−１５°までとされているので、このウェブ刃とされる曲線刃２５Ａにより生成された切屑を該曲線刃２５Ａのすくい面とされる側面２２に沿って確実にカッター本体１０の径方向（本実施形態では外周側）に案内して排出することができる。

しかるに、この点、このウェブ刃のラジアルレーキ角ＲＷが−１５°を越えてさらに負角側に設定されていると、上記特許文献１に記載のピンミラーカッターと同様に、第２のインサート取付座１４に隣接したチップポケット１１Ａ内を切屑が上記軸線Ｏを中心とした円の接線方向に沿って側面視に真横に流れ、ウェブ刃とされる上記曲線刃２５Ａやこれに連なる直線刃２５Ｂに噛み込まれて切削インサートに損傷を生じたり、チップポケット１１Ａの内壁面がえぐられたり、加工されるクランクシャフトにバリが発生したりしてしまうが、上記構成のピンミラーカッターによれば、上述のように切屑を確実にカッター本体１０の径方向に案内できるので、このような切屑の噛み込みやチップポケット１１Ａのえぐれ、クランクシャフトのバリなどが発生することがない。

このため、切削インサートの損傷を防いで確実に８回の切刃の使用を可能とするとともに、カッター本体１０の寿命の延長も図ることができて一層の工具費の低減を促すことができる一方、このピンミラーカッターにより加工されるクランクシャフトにおいても、バリの発生のない高品位の加工が可能となって、バリ取り作業のために加工効率が損なわれてしまうような事態を防ぎ、クランクシャフト加工の効率化を図ることができる。

また、本実施形態においては、このようなピンミラーカッターに取り付けられる切削インサートが略等脚台形平板状のインサート本体２０を有し、この等脚台形をなす上下面２１，２１の斜辺部分とインサート本体２０の厚さ方向とに沿う側面２２，２２がすくい面とされている。そして、かかる切削インサートが第１のインサート取付座１３に取り付けられたときには、切刃（ピン刃）とされる曲線刃２５Ａおよび直線刃２５Ｂのアキシャルレーキ角ＡＰが正角となるようにされるので、これにより切削抵抗の低減を図って高精度で安定したクランクシャフトの加工を促すことができる。

さらに、本実施形態ではこのような切削インサートが、カッター本体１０の側面１２Ａ，１２Ｂの第２のインサート取付座１４には、その鈍角コーナー部２４Ｂ側をカッター本体１０の内周側に向けて外周側に向かうに従い上記側面２２，２２間の間隔が広がるような向きで取り付けられており、すなわち軸線Ｏを中心とした弧状をなすようにして装着される。このため、かかる切削インサートが取り付けられる第２のインサート取付座１４が特に内周側で周方向に大きくなるのを防ぐことができて、カッター本体１０の強度や剛性の向上を図るとともに、隣接する第１のインサート取付座１３との干渉などを防いで所定の位置に確実に切削インサートを取り付けることができるという利点も得られる。

ただし、上記第１の実施形態ではこのようにインサート本体２０が等脚台形平板状とされていたが、ウェブ刃とされる切刃のラジアルレーキ角が０°〜−１５°（ただし、０°は含まず）の範囲の負角に設定されるのであれば、図４ないし図７に要部を示す本発明の第２の実施形態のピンミラーカッターのように、インサート本体３０が方形平板状をなす切削インサートを用いてもよい。なお、この第２の実施形態において、カッター本体１０部分など第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を配して説明を簡略化する。

すなわち、本実施形態における切削インサートは、その上記インサート本体３０が概略正方形の平板状をなし、この正方形をなす上下面３１，３１と、その周りにインサート本体３０の厚さ方向に沿って形成された４つの側面３２，３２，３３，３３のうち、互いに反対側に位置する互いに平行な平坦面よりなる一対の側面３２，３２との交差稜線部に、該側面３２，３２と他の一対の側面３３，３３とが交差するコーナー部側にそれぞれ位置する凸曲線状の曲線刃３５Ａと、これらの曲線刃３５Ａが両端において滑らかに接する直線刃３５Ｂとを有する切刃が形成されている。なお、本実施形態における切削インサートでは側面３２，３３のコーナー部はすべて直角とされており、また側面３３，３３と上下面３１，３１との交差稜線部は曲線刃３５Ａがなす凸曲線に合わせた曲面部分とされている。

このような第２の実施形態における切削インサートも、カッター本体１０の内周面１１の第１のインサート取付座１３にあっては、１の曲線刃３５Ａとこれに連なる直線刃３５Ｂとがピン刃として切削に供されるように突出させられて取り付けられる。ここで、このピン刃とされる曲線刃３５Ａおよび直線刃３５Ｂのラジアルレーキ角ＲＰは第１の実施形態と同じく負角（例えば−８°）とされる一方、第１の実施形態では正角であったアキシャルレーキ角ＡＰも、コーナー部が直角とされた本実施形態では図６に示すように負角（例えば６°）とされる。

一方、カッター本体１０の側面１２Ａ，１２Ｂの第２のインサート取付座１４にあって上記切削インサートは、第１のインサート取付座１３に取り付けられた際に切削に供されないようにされた他の１の曲線刃３５Ａをウェブ刃として突出させて取り付けられる。そして、このウェブ刃とされる上記曲線刃３５Ａは、そのアキシャルレーキ角ＡＷは第１の実施形態と概ね同等の負角（例えば−６°）とされるのに対し、ラジアルレーキ角ＲＷは、コーナー部が第１の実施形態の鈍角コーナー部２４Ｂから直角となるために、負角であってもより正角側に近い−８°までの範囲に設定されており、本実施形態では−８°とされている。

従って、このような第２の実施形態のピンミラーカッターにおいても、まずインサート本体３０の一対の側面３２，３２のそれぞれに、各々２組ずつのピン刃とされる曲線刃３５Ａおよび直線刃３５Ｂとウェブ刃とされる曲線刃３５Ａが形成され、すなわち１つのインサート本体３０にピン刃として４回、ウェブ刃としても４回の使用が可能な合計８つの切刃が備えられているので、工具費の低減を図ることができる。また、インサート本体３０自体が正方形平板状であるので、その製造が比較的容易であるという利点も得ることができる。

そして、さらにこの第２の実施形態では、第２のインサート取付座１４に取り付けられた切削インサートのウェブ刃とされる上記曲線刃３５Ａのラジアルレーキ角ＲＷが、上述のようにより正角に近い−８°までの負角とされているので、この曲線刃３５Ａに連なってすくい面とされる上記側面３２を、カッター本体１０の径方向に沿ってカッター回転方向Ｔ前方を向く状態に近づけることができる。このため、このウェブ刃とされる曲線刃３５Ａによって生成された切屑は、上記すくい面とされる側面３２に沿って一層確実にカッター本体１０の径方向に案内されて円滑に排出されることになるので、本実施形態によれば、かかる切屑の噛み込みやチップポケット１１Ａの内壁面のえぐれ、クランクシャフトにおけるバリの発生などをさらに効果的に防止することが可能となる。

なお、上述した各実施形態では、いわゆるインターナル型のピンミラーカッターに本発明を適用したものとして説明しているが、これに限定されることはなく、円板状のカッター本体において、その径方向外周側を向く外周面に複数の第１のインサート取付座が形成され、また軸線方向を向く両側面のそれぞれの外周面側に複数の第２のインサート取付座が形成されていて、これら第１、第２のインサート取付座に対して例えば第１、第２の実施形態と同様の切削インサートがそれぞれ装着される、いわゆるエクスターナル型のピンミラーカッターに本発明を適用してもよい。

本発明の第１の実施形態の要部を示す、カッター本体１０における側面１２Ａ側から見た部分拡大図である。 本発明の第１の実施形態の要部を示す、カッター本体１０における内周面１１を軸線Ｏ側から見た部分拡大図である。 本発明の第１の実施形態に装着される切削インサートの（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）における矢線Ａ方向視の側面図、（ｃ）は（ａ）における矢線Ｂ方向視の側面図である。 本発明の第２の実施形態の要部を示す、第１のインサート取付座１３周辺を側面１２Ａ側から見た部分拡大図である。 本発明の第２の実施形態の要部を示す、第２のインサート取付座１４周辺を側面１２Ａ側から見た部分拡大図である。 本発明の第２の実施形態の要部を示す、第１のインサート取付座１３周辺の内周面１１を軸線Ｏ側から見た部分拡大図である。 本発明の第２の実施形態の要部を示す、第２のインサート取付座１４周辺の内周面１１を軸線Ｏ側から見た部分拡大図である。

符号の説明

１０ カッター本体
１１ カッター本体１０の内周面
１２Ａ，１２Ｂ カッター本体１０の側面
１３ 第１のインサート取付座
１４ 第２のインサート取付座
２０，３０ インサート本体
２１，３１ インサート本体２０，３０の上下面
２２，３２ インサート本体２０，３０のすくい面とされる側面
２４Ａ インサート本体２０の鋭角コーナー部
２４Ｂ インサート本体２０の鈍角コーナー部
２５Ａ，３５Ａ 曲線刃
２５Ｂ，３５Ｂ 直線刃
Ｏ カッター本体１０の軸線
Ｔ カッター本体１０の回転方向
α 鋭角コーナー部２４Ａの角度
β 鈍角コーナー部２４Ｂの角度
ＡＰ ピン刃とされる曲線刃２５Ａ，３５Ａおよび直線刃２５Ｂ，３５Ｂのアキシャルレーキ角
ＲＰ ピン刃とされる曲線刃２５Ａ，３５Ａおよび直線刃２５Ｂ，３５Ｂのラジアルレーキ角
ＡＷ ウェブ刃とされる曲線刃２５Ａ，３５Ａのアキシャルレーキ角
ＲＷ ウェブ刃とされる曲線刃２５Ａ，３５Ａのラジアルレーキ角

Claims (3)

1. 軸線回りに回転される略円環状または略円板状をなすカッター本体の周面に第１のインサート取付座が、該カッター本体の側面の上記周面側に第２のインサート取付座が形成され、これら第１、第２のインサート取付座に、切刃を備えた切削インサートがそれぞれ着脱可能に取り付けられてなるピンミラーカッターであって、
   上記切削インサートは、四角形平板状をなすインサート本体の厚さ方向に沿う側面がすくい面とされて、このすくい面の辺稜部に上記切刃が形成されており、上記第１のインサート取付座にあっては、上記厚さ方向を上記カッター本体の径方向に向けて取り付けられる一方、上記第２のインサート取付座にあっては、上記厚さ方向を上記カッター本体の軸線方向に向けて、上記切刃のアキシャルレーキ角が−８°までの負角となるように、かつ該切刃のラジアルレーキ角が−１５°までの負角となるように取り付けられていることを特徴とするピンミラーカッター。
2. 上記インサート本体は略等脚台形平板状をなし、この等脚台形の斜辺部分と上記厚さ方向とに沿う側面がすくい面とされていて、上記第１のインサート取付座にあっては、上記切刃のアキシャルレーキ角が正角となるように取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のピンミラーカッター。
3. 上記インサート本体は略方形平板状をなし、上記第１のインサート取付座にあっては、上記切刃のアキシャルレーキ角が負角となるように取り付けられているとともに、上記第２のインサート取付座にあっては、上記切刃のラジアルレーキ角が−８°までの負角となるように取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のピンミラーカッター。
   

Images