JP2009226548A - Cutting tool and cutting method using same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属部品等の切削加工に用いる切削工具に関するものである。 The present invention relates to a cutting tool used for cutting metal parts and the like.
従来から、金属部品等の切削加工に用いる切削工具として、先端部に座面を有する工具ホルダと、この座面にねじ止めされた切削インサートと、を具備した形状のものが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a cutting tool used for cutting a metal part or the like, a tool having a shape including a tool holder having a seating surface at a tip portion and a cutting insert screwed to the seating surface is known.
このような切削工具自体又は被削材を回転させると同時に切削インサートの切刃を被削材に接触させることにより、被削材を切削加工することができる。また、一般的に、切削加工を繰り返すことで切削インサートが摩耗するため、切削インサートは着脱可能に取り付けられている。 By rotating the cutting tool itself or the work material and simultaneously bringing the cutting blade of the cutting insert into contact with the work material, the work material can be cut. In general, since the cutting insert is worn by repeating the cutting process, the cutting insert is detachably attached.
上記のような切削工具を用いた切削加工においては、切削工具又は被削材を高速で回転させるため、切削工具に振動やビビリが生じる場合があった。そこで、特許文献1に開示されているように、工具ホルダの先端部に凹部を設けて、この凹部に低弾性率の合金或いはゴムからなる部材を配設した切削工具が提案されている。
特許文献1に開示されているように、工具ホルダの先端部に凹部を設けて、ここに低弾性率の部材を配設することにより、切削工具の振動をある程度抑制することができる。しかしながら、低弾性率の部材が設けられる部分が大きくなるほど、切削工具の振動を抑止する効果を高められるが、一方で、工具ホルダの耐久性が低下してしまう。
As disclosed in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、工具ホルダの耐久性の低下を抑制しつつ、工具ホルダに生じる振動を効率よく抑制できる切削工具を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the cutting tool which can suppress efficiently the vibration which arises in a tool holder, suppressing the fall of durability of a tool holder.
本発明の切削工具は、上面及び下面を有する切削インサートと、先端部に前記切削インサートの下面が当接する座面を有し、該座面の下方に位置して先端方向に開口する凹部を備える工具ホルダと、前記凹部内に配置される振動吸収部材と、を具備する。 The cutting tool of the present invention includes a cutting insert having an upper surface and a lower surface, and a seat surface on which the lower surface of the cutting insert abuts on a tip portion, and a recess that is positioned below the seat surface and opens in the tip direction. A tool holder; and a vibration absorbing member disposed in the recess.
そして、前記振動吸収部材の上面の少なくとも一部が、前記工具ホルダの先端側から後端側に向かうにつれて前記座面に近づくように傾斜している。 And at least one part of the upper surface of the said vibration absorption member inclines so that it may approach the said seat surface as it goes to the rear end side from the front end side of the said tool holder.
本発明の切削工具によれば、振動吸収部材が上記のように座面に対して傾斜していることにより、下記の理由から工具ホルダに生じる振動を効率よく抑制できる。すなわち、切削インサートの切刃を被削材に接触させることにより切削加工が行われるが、このとき、座面の先端部分を波の発生源として、座面から工具ホルダの内方に振動が伝播する。そして、振動吸収部材が上記のように座面に対して傾斜していることにより、座面に対して平行である場合と比較して、上記振動の波面と振動吸収部材とがより平行に近い構成となる。これにより、振動吸収部材による減振効果を高めることができる。 According to the cutting tool of the present invention, since the vibration absorbing member is inclined with respect to the seat surface as described above, vibration generated in the tool holder can be efficiently suppressed for the following reason. In other words, cutting is performed by bringing the cutting blade of the cutting insert into contact with the work material. At this time, vibration propagates from the seat surface to the inside of the tool holder with the tip portion of the seat surface as a wave generation source. To do. And since the vibration absorbing member is inclined with respect to the seating surface as described above, the vibration wavefront and the vibration absorbing member are more parallel to each other than when the vibration absorbing member is parallel to the seating surface. It becomes composition. Thereby, the vibration damping effect by the vibration absorbing member can be enhanced.
以下、本発明の切削工具について図面を用いて説明する。 Hereinafter, the cutting tool of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1、2に示すように、第1の実施形態にかかる切削工具1は、上面3a及び下面3bを有する切削インサート3と、先端部に切削インサート3の下面3bが当接する座面5を有し、座面5の下方に位置して先端方向に開口する凹部7を備える工具ホルダ9と、凹部7内に配置される振動吸収部材11と、を具備している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
このように本実施形態では、工具ホルダ9に鋼のような振動を抑制する効果の相対的に低い部材を用いた場合であっても、切削加工時に生じる振動が伝わり易い部分に、振動吸収部材11が備えられているので、工具ホルダ9における振動を効率よく抑制することができる。
As described above, in this embodiment, even when a member having a relatively low effect of suppressing vibration such as steel is used for the
そして、振動吸収部材11の上面の少なくとも一部が、工具ホルダ9の先端側から後端側に向かうにつれて座面5に近づくように傾斜している。
Then, at least a part of the upper surface of the
切削工具1の使用時において、座面5の先端部分を波の発生源として、座面5から工具ホルダ9の内方に振動が伝播する。このとき、本実施形態のように、振動吸収部材11が座面5に対して傾斜していることにより、上記振動の波面と振動吸収部材11とがより平行に近い構成となる。これにより、振動吸収部材11による減振効果を高めることができる。
When the
図2に示すように、本実施形態の切削インサート3は、上面3a、下面3b及び4つの側面3cを有する略直方体の形状をなしている。このとき、上面3aがすくい面となり、側面3cが逃げ面となっている。そして、上面3aと側面3cとの交差稜線には、切刃13が形成されている。この切刃13を被削材に接触させることにより、切削加工をすることができる。
As shown in FIG. 2, the
このように、切削インサート3の上面3aと側面3cとの交差稜線に切刃13が形成されていることから、本実施形態の切削工具1においては、切削加工に伴う振動が切削インサート3を介して座面5の先端部分に伝わる。そのため、座面5のうち先端部分が波の発生源となり、工具ホルダ9の内方に振動が伝播する。
As described above, since the
また、切削インサート3は、複数の側面3cと上面3aとの交差稜線にそれぞれ切刃13を有していることが好ましい。このように複数の切刃13を有することにより、切刃13のうち使用している部分が摩耗した場合であっても、切削インサート3を回転させて、切刃13のうち未使用の部分を使用することができる。
Moreover, it is preferable that the
振動吸収部材11としては、工具ホルダ9よりも振動を吸収する効果の高い部材を用いればよく、具体的には、鉛のような金属やプラスチック及びゴムのような有機材料を用いることができる。特に、有機材料を用いることが好ましい。座面5の下方には、切削加工に伴い、相対的に大きな応力が加わる。しかしながら、有機材料は高い靱性を有していることから、工具ホルダ9の耐久性を高めることができる。
As the
振動吸収部材11は、凹部7の開口部から振動吸収部材11となる材料を充填することにより、凹部7内に配置することができる。この場合、凹部7の内壁面と振動吸収部材11とを密着させることができるので、振動吸収部材11による振動を減衰させる効果を高めることができる。
The
また、振動吸収部材11は、予め形成されたものを凹部7の開口部より挿入することにより、凹部7内に配置させてもよい。この場合、振動吸収部材11を任意に交換することができる。そのため、被削材や加工条件に応じて適した振動吸収部材11を用いることができる。また、振動吸収部材11が、万が一破損した場合であっても、容易に取り替えることができる。
The
また、工具ホルダ9としては、超硬合金、鋼、鋳鉄などを用いることができる。特に、相対的に靱性の高い鋼を用いることが好ましい。
Moreover, as the
次に、本発明の第2の実施形態にかかる切削工具1について図面を用いて説明する。
Next, the
図3に示すように、第2の実施形態にかかる振動吸収部材11の少なくとも一部は、座面5に対して垂直な方向の幅が、先端側における幅L2よりも後端側における幅L1が大きいテーパ形状である。このようなテーパ形状の部分11a(以下、テーパ部11aともいう)を有していることにより、振動吸収部材11が工具ホルダ9の先端部から抜け落ちる可能性を小さくすることができる。
As shown in FIG. 3, at least a part of the
次に、本発明の第3の実施形態にかかる切削工具1について図面を用いて説明する。
Next, a
図4、5に示すように、第3の実施形態にかかる切削工具1は、上面3a及び下面3bを有する切削インサート3と、先端部に切削インサート3の下面3bが当接する座面5を有し、座面5と離隔して座面5の下方に位置する凹部7を備える工具ホルダ9と、凹部7内に配置される振動吸収部材11と、を具備している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
そして、振動吸収部材11の上面の少なくとも一部が、工具ホルダ9の側面側から中心側に向かうにつれて座面5に近づくように傾斜している。これにより、振動吸収部材11が切削加工に伴う振動における振動の波面に対してより平行に近い構成となる。結果、振動吸収部材11による減振効果を高めることができる。
Then, at least a part of the upper surface of the
次に、本発明の第4の実施形態にかかる切削工具1について図面を用いて説明する。
Next, the
図6、7に示すように、本実施形態における振動吸収部材11の少なくとも一部は、座面5に対して垂直な方向の幅が、側面側における幅L4よりも中心側における幅L3が大きいテーパ形状である。このようなテーパ部11aを有していることにより、振動吸収部材11が工具ホルダ9の側面から抜け落ちる可能性を小さくすることができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, at least a part of the
特に、本実施形態のように切削工具1が回転工具である場合、上記の構成が有効となる。これは、切削工具1がその使用時に回転するため、振動吸収部材11には遠心力が加わり、工具ホルダ9の側面から抜け落ちやすくなるからである。
In particular, when the
なお、テーパ部11aは、図6に示すように、振動吸収部材11全体であってもよく、また、図7に示すように、振動吸収部材11の一部であってもよい。
The
また、図7に示すように、振動吸収部材11の上面のうち、座面5と対向する部分の少なくとも一部が、座面5に対して平行であることが好ましい。これにより、座面5と振動吸収部材11の距離のばらつきを小さくすることができるので、工具ホルダ9のうち、切削インサート3の下方に位置する部分に加わる応力のばらつきを小さくできる。結果として、工具ホルダ9の耐久性を向上させることができるからである。特に、振動吸収部材11のうち切削インサート3と対向する部分が座面5に対して平行であって、この部分よりも工具ホルダの中心側に位置する部分がテーパ部11aであることが好ましい。
As shown in FIG. 7, it is preferable that at least a part of a portion of the upper surface of the
次に、本発明の第5の実施形態にかかる切削工具1について図面を用いて説明する。
Next, a
図8、9に示すように、本実施形態における凹部7は、工具ホルダ9の先端方向に開口している。第4の実施形態にかかる切削工具1のように、振動吸収部材11がテーパ部11aを有している場合、凹部7が工具ホルダ9の先端方向にも開口していることにより、工具ホルダ9の先端方向から振動吸収部材11を挿入することができる。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
そして、本実施形態の切削工具1は、この先端方向に開口する開口部分の少なくとも一部を係止する係止部材15を備えている。これにより、工具ホルダ9の先端方向から挿入された振動吸収部材11が、先端方向から抜け落ちることを防止することができる。
And the
係止部材15は、例えば、ねじ17を用いて、工具ホルダ9にねじ止めすることにより固定できる。この時、振動吸収部材11を介して係止部材15を工具ホルダ9にねじ止めするのではなく、係止部材15を直接、工具ホルダ9にねじ止めすることが好ましい。この場合には、振動吸収部材11にねじ穴を形成する必要がないので、振動吸収部材11の一部に切削加工に伴う応力が集中することを抑制できる。
The locking
係止部材15としては、工具ホルダ9と同様に超硬合金、鋼、鋳鉄などを用いることができる。
As the locking
次に、本発明の第6の実施形態にかかる切削工具1について図面を用いて説明する。
Next, a
図10に示すように、本実施形態における切削インサート3は、上面3a及び下面3bに開口する貫通孔19aを有している。また、工具ホルダ9は切削インサート3と振動吸収部材11との間であって、切削インサート3の貫通孔19aの延長線上に位置する部分に貫通孔19bを有している。そして、切削インサート3の貫通孔19a及び工具ホルダ9の貫通孔19bを通じて切削インサート3及び振動吸収部材11を係止するねじ17を備えている。
As shown in FIG. 10, the cutting
本実施形態の切削工具1は、1つのねじ17で切削インサート3と振動吸収部材11とを係止しているため、切削インサート3及び振動吸収部材11をそれぞれ別の部材を用いて固定した場合と比較して、安価且つ簡易に固定することができる。
Since the
また、ねじ17が、工具ホルダ9よりも弾性率が低い部材により構成されていることが好ましい。このような場合、切削インサート3の振動がねじ17を介して振動吸収部材11に伝わりやすくなるので、工具ホルダ9の振動をさらに抑制できるからである。
Moreover, it is preferable that the
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を行うことは何ら差し支えない。例えば、上記の実施形態においては、切削工具1が回転工具である場合について示したが、回転する被削材に切削インサート3の切刃13を接触させることにより切削加工を行うような切削工具1であっても何ら問題ない。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the case where the
次に、上記の実施形態にかかる切削工具1を用いて被削材を切削する切削方法について図面を用いて説明する。
Next, a cutting method for cutting a work material using the
まず、工具ホルダ9に切削インサート3を取付ける。そして、図11に示すように、切削工具1を回転させるとともに、切削工具1を被削材21に近づける。なお、切削工具1と被削材21は、相対的に近づけば良く、例えば、被削材21を切削工具1に近づけても良い。
First, the cutting
次いで、図12に示すように、切削インサート3の切刃13を被削材21に接触させて被削材21を切削する。その後、図13に示すように被削材21から切削工具1を離間させる。なお、切削加工を継続する場合は、切削工具1を回転させた状態を維持して、被削材21の異なる箇所に切削インサート3の切刃13を接触させる工程を繰り返す。
Next, as shown in FIG. 12, the
なお、本実施形態では、転削加工を切削方法として例示しているが、旋削加工のような他の切削加工においても用いることができる。 In the present embodiment, the rolling process is exemplified as the cutting method, but it can be used in other cutting processes such as a turning process.
1・・・切削工具
3・・・切削インサート
3a・・・上面
3b・・・下面
3c・・・側面
5・・・座面
7・・・凹部
9・・・工具ホルダ
11・・・振動吸収部材
11a・・・テーパ部
13・・・切刃
15・・・係止部材
17・・・ねじ
19・・・貫通孔
21・・・被削材
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記振動吸収部材の上面の少なくとも一部が、前記工具ホルダの先端側から後端側に向かうにつれて前記座面に近づくように傾斜していることを特徴とする切削工具。 A cutting insert having an upper surface and a lower surface, a tool holder having a seating surface with which the lower surface of the cutting insert abuts on the tip, and having a recess positioned below the seating surface and opening in the tip direction, and in the recess A vibration absorbing member disposed on the cutting tool,
A cutting tool characterized in that at least a part of the upper surface of the vibration absorbing member is inclined so as to approach the seat surface from the front end side to the rear end side of the tool holder.
前記振動吸収部材の上面の少なくとも一部が、前記工具ホルダの側面側から中心側に向かうにつれて前記座面に近づくように傾斜していることを特徴とする切削工具。 A cutting insert having an upper surface and a lower surface, a tool holder having a seating surface with which the lower surface of the cutting insert abuts on the tip, a recess positioned below the seating surface and opening in the side surface direction; A vibration absorbing member disposed on the cutting tool,
A cutting tool characterized in that at least a part of the upper surface of the vibration absorbing member is inclined so as to approach the seat surface from the side surface side to the center side of the tool holder.
前記被削材に前記切削工具を相対的に近付ける工程と、
前記切削工具または前記被削材を回転させ、前記切削工具の切刃を前記被削材に接触させて、前記被削材を切削する工程と、
前記被削材と前記切削工具を相対的に遠ざける工程と、
を具えることを特徴とする切削方法。
A method for processing a work material using the cutting tool according to claim 1,
A step of relatively bringing the cutting tool close to the work material;
Rotating the cutting tool or the work material, bringing a cutting edge of the cutting tool into contact with the work material, and cutting the work material;
A step of relatively moving the work material and the cutting tool away from each other;
A cutting method characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008075502A JP2009226548A (en) | 2008-03-24 | 2008-03-24 | Cutting tool and cutting method using same |
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-
2008
- 2008-03-24 JP JP2008075502A patent/JP2009226548A/en active Pending
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