JP2012206210A - 刃先交換式ラフィングエンドミル - Google Patents

Abstract

【課題】凹部が形成された複数の切刃うち１つの切刃において欠損等により切刃の逃げ面部分に欠けや変形が生じたりしても、他の切刃を確実に使用することが可能な刃先交換式ラフィングエンドミルを提供する。
【解決手段】エンドミル本体１に形成されたインサート取付座４に、逃げ面１３に形成された凹溝１５がすくい面１２に達することによって凹部１６が形成された複数の切刃１４を備えた切削インサート１１が着脱可能に取り付けられており、切削インサート１１は、凹溝１５が、インサート取付座４の壁面４ｂに形成された凸部６に当接させられてインサート取付座４に取り付けられる。
【選択図】図４

Description

本発明は、切刃に凹部が形成された切削インサートがエンドミル本体のインサート取付座に着脱可能に取り付けられて被削材の粗加工に用いられる刃先交換式ラフィングエンドミルに関するものである。

このような刃先交換式ラフィングエンドミルとして、例えば特許文献１には、略多角形板状をなし、上面にすくい面を、側面に逃げ面を具備するとともに、すくい面と逃げ面との交差稜線部に主切刃が、すくい面の角部には主切刃と連続するコーナーＲ切刃が形成され、かつ主切刃が逃げ面上に形成された少なくとも１つの溝部によって分断された複数の分割主切刃からなる切削インサートが、エンドミル本体に形成されたインサート取付座に着脱可能に取り付けられたものが記載されている。

通常、このような刃先交換式ラフィングエンドミルでは、エンドミル本体の周方向に隣接したインサート取付座に取り付けられる切削インサート同士で、切削に使用される主切刃に上記溝部が開口して形成される凹部の位置を、エンドミル本体の軸線回りの回転軌跡においてずらすようにしており、複数の分割主切刃によって切屑を分断しながら生成して切削抵抗の低減等を図りつつ、被削材の加工面には凹部による削り残しが生じないようにしている。

特開２００６−２８９６００号公報

ところで、このような刃先交換式ラフィングエンドミルの切削インサートが取り付けられるエンドミル本体のインサート取付座は、切削インサートが上述のように上面にすくい面を、側面に逃げ面を具備する略多角形板状をなすものであるときには、特許文献１にも示されているようにエンドミル本体の回転方向を向いて切削インサートの下面が着座させられる底面と、切削に使用される切刃とは反対側の切刃に連なる逃げ面が当接させられる壁面とを備えたものとされる。

そして、略多角形状のすくい面の１つの辺稜部に形成された切刃に欠損等が生じたりしたときには、切削インサートをすくい面の周回り方向に回転させてインサート取付座に取り付け直すことにより、他の辺稜部に形成された切刃を切削に使用するのであるが、上記特許文献１に記載の刃先交換式ラフィングエンドミルでは、インサート取付座の壁面が、溝部によって分断された分割主切刃に連なる逃げ面部分に当接するようにされており、切刃の欠損等に伴ってこの逃げ面部分も大きく欠けてしまったり、この逃げ面部分が外側に突き出すように変形してしまったりすると、該逃げ面部分をインサート取付座の壁面に確実に当接させることができなくなり、切削インサートをインサート取付座に取り付け直して他の辺稜部に形成された切刃を使用することができなくなってしまう。

本発明は、このような背景の下になされたもので、こうして凹部が形成された複数の切刃うち１つの切刃において欠損等により該切刃の逃げ面部分に欠けや変形が生じたりしても、他の切刃を確実に使用することが可能な刃先交換式ラフィングエンドミル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、エンドミル本体に形成されたインサート取付座に、逃げ面に形成された凹溝がすくい面に達することによって凹部が形成された複数の切刃を備えた切削インサートが着脱可能に取り付けられており、上記切削インサートは、上記凹溝が、上記インサート取付座の壁面に形成された凸部に当接させられて該インサート取付座に取り付けられることを特徴とする。

このように構成された刃先交換式ラフィングエンドミルにおいては、切削インサートの切刃に切屑を分断するための凹部を形成する逃げ面の凹溝が、この切刃が切削に使用されていないときにはインサート取付座の壁面に形成された凸部に当接することにより、切削インサートは逃げ面の周回り方向に拘束されてインサート取付座に取り付けられる。そして、切削に使用した切刃に欠損等が生じて、この切刃に連なる逃げ面が欠けたり外側に突き出すように変形したりしても、こうして欠けや変形が生じるのは凸部が当接しない逃げ面部分であるので、この逃げ面部分をインサート取付座の壁面に向けるようにして切削インサートを取り付け直したとしても、凸部の凹溝への当接に干渉することはない。

従って、上記構成の刃先交換式ラフィングエンドミルによれば、このように切削インサートを取り付け直して凹溝を凸部に当接させることにより、再び切削インサートを周回り方向に拘束して安定的にインサート取付座に取り付け、複数の上記切刃のうち未使用の切刃を全て確実に使用することができ、これらの切刃に形成された凹部によって切削抵抗の低減を図りつつ切削を行いながらも、切削インサートを満遍なく効率的に切削に供することが可能となる。

ここで、上記切削インサートにおいて、１つの上記切刃に連なる上記逃げ面に複数の上記凹溝が形成されている場合には、上記インサート取付座の壁面に、これらの凹溝のうち少なくとも２つに当接可能な複数の上記凸部が形成することにより、切削インサートをより確実に周回り方向に拘束して安定した取り付けを行うことができる。

また、上記インサート取付座の壁面には、該壁面の周回り方向の両端部のうち少なくとも一方の端部に、上記切削インサートの上記逃げ面に当接可能な補助当接部を形成することにより、この補助当接部による当接と上記凸部の凹溝への当接とによって、さらに切削インサートを安定して取り付けることができる。

さらにまた、上記インサート取付座の壁面には、上記切削インサートの上記逃げ面との間に０．１ｍｍ以下の間隔を有して対向するバックアップ面を形成することにより、切削インサートの着脱を繰り返すうちに上記凸部が摩耗したりしても、このバックアップ面によって切削インサートの逃げ面を支持することができて、切削インサートがガタついたりするのを抑えることができる。

以上説明したように、本発明によれば、切刃の欠損等によって該切刃に連なる逃げ面部分に欠けや変形が生じても、この逃げ面部分をインサート取付座の壁面に対向させるように切削インサートを取り付け直すときに、該壁面の凸部を凹溝に当接させることによって切削インサートを逃げ面の周回り方向に確実に拘束して取り付けることができ、切削インサートに形成された複数の切刃を満遍なく有効に使用して効率的な切削を行うことが可能となる。

本発明の一実施形態を示す刃先交換式ラフィングエンドミルの先端部の斜視図である。 図１に示す先端部の平面図である。 図２におけるＺＺ断面図である。 図３におけるＡ部の拡大図である。 図１に示す実施形態において切削インサートが取り外された状態のエンドミル本体先端部の斜視図である。 図５に示すエンドミル本体の平面図である。 図５に示すエンドミル本体の側面図である。 図５に示すエンドミル本体の正面図である。 図１に示す実施形態に取り付けられる切削インサートの（ａ）平面図、（ｂ）側面図、（ｃ）正面図である。 図１ないし図４に示した実施形態の変形例を示す刃先交換式ラフィングエンドミルの先端部の斜視図である。 図１０に示す変形例において切削インサートが取り外された状態のエンドミル本体先端部の斜視図である。 図１０に示すエンドミル本体の平面図である。 図１０に示すエンドミル本体の側面図である。 図１０に示すエンドミル本体の正面図である。

図１ないし図４は本発明の一実施形態の刃先交換式ラフィングエンドミルを示すものであり、図５ないし図８はこの刃先交換式ラフィングエンドミルのエンドミル本体１を示すものであり、図９はこの刃先交換式ラフィングエンドミルに取り付けられる切削インサート１０を示すものである。

本実施形態において、エンドミル本体１は、鋼材等により形成されて軸線Ｏを中心とした概略円柱状をなし、図１ないし図８に示す先端部は切削インサート１０が取り付けられる刃部２とされるとともに、図示されない後端部はシャンク部とされ、このシャンク部が工作機械の主軸に取り付けられて軸線Ｏ回りにエンドミル回転方向Ｔに回転されつつ該軸線Ｏに交差する方向に送り出されることにより、被削材に粗加工を施してゆく。

上記刃部２の先端部外周には、複数（本実施形態では３つ）のチップポケット３が周方向に等間隔に形成されており、これらのチップポケット３のエンドミル回転方向Ｔを向く壁面に、切削インサート１０が取り付けられるインサート取付座４がそれぞれ形成されている。すなわち、本実施形態は３枚刃の刃先交換式ラフィングエンドミルとされ、しかも切削インサート１０がラジアス刃形を有する刃先交換式のラジアスエンドミルとされている。

このようなラジアス刃形を形成する切削インサート１０は、超硬合金等の硬質材料により形成されて図９に示すように縦長平板状をなすインサート本体１１を備え、このインサート本体１１の厚さ方向（図９（ｂ）における左右方向。図９（ｃ）における上下方向。）を向く一方の平板面がすくい面１２とされるとともに、このすくい面１２の周りに配置される側面が逃げ面１３とされ、これらすくい面１２と逃げ面１３との交差稜線部に切刃１４が形成されている。

この切刃１４は、上述のようにラジアス刃形とされるため、その基本形状は、すくい面１２に対向する方向から見た平面視で図９（ａ）に破線で示すように略１／４円弧状をなすコーナ刃１４ａと、このコーナ刃１４ａの一端に接するようにしてインサート本体１１の長手方向（図９（ａ）、（ｂ）における上下方向。）に直線状に延びる外周刃１４ｂとから構成される。本実施形態では、インサート本体１１は逃げ面１３の周回り方向に１８０°回転対称に形成され、従ってこのような基本形状をなす切刃１４が２つ、上記平面視において切刃１４に沿った逃げ面１３の周回り方向に１８０°回転対称に形成される。

また、切刃１４は、上記コーナ刃１４ａの部分では、図９（ｂ）および図９（ｃ）に示すように該コーナ刃１４ａの中央部で上記厚さ方向に凸となる凸曲線状をなし、このコーナ刃１４ａの上記一端側から外周刃１４ｂにかけては図９（ｂ）に示すように上記厚さ方向に漸次後退するように形成されている。さらに、２つの切刃１４のうち一方の切刃１４のコーナ刃１４ａの他端と他方の切刃１４の外周刃１４ｂとの間の部分は、上記厚さ方向にはコーナ刃１４ａの他端から外周刃１４ｂに向けて漸次後退し、またすくい面１２に対向する方向から見たときには、逃げ面１３に面取り部１３ａが形成されることにより、これらのコーナ刃１４ａと外周刃１４ｂとに鈍角に交差するようにされている。

そして、上記逃げ面１３には、凹溝１５が上記厚さ方向に延びてすくい面１２に達するように形成されており、これによって切刃１４には上記平面視においてすくい面１２の内側に凹む凹部１６が形成されている。ここで、本実施形態では、凹溝１５は、上記面取り部１３ａと交差する部分を除いて上記厚さ方向に直交する断面が凹円弧等の凹曲線状をなすようにされ、このままの断面形状ですくい面１２に達して凹部１６を形成するようにされており、ただしこの凹部１６と上述のような基本形状をなす切刃１４との境界部は半径の小さな断面凸円弧をなすようにされている。

また、本実施形態では、このような凹溝１５によって形成された凹部１６が、各切削インサートの１つの切刃１４について複数（本実施形態では３つ）ずつ、逃げ面１３の周回り方向に等間隔をあけて形成されるようになされている。さらに、本実施形態では、上記凹溝１５は、すくい面１２とは反対側の上記厚さ方向に垂直とされたインサート本体１１の着座面１７にも達するように形成されるとともに、図９（ｂ）に示されるようにすくい面１２から着座面１７側に向かうに従い上記逃げ面１３の周回り方向両側に漸次幅広となるようにされており、従ってこれら凹溝１５の間に残される切刃１４の逃げ面１３部分は、逆にすくい面１２から着座面１７側に向かうに従い上記逃げ面１３の周回り方向両側に漸次幅狭となるように形成される。

さらにまた、上記３つのインサート取付座４に取り付けられる切削インサート１０同士では、切刃４の上記基本形状および寸法は互いに等しくされているが、これらの凹部１６の位相が切刃１４に沿ってずらされるようにされており、各インサート取付座４にそれぞれの切削インサート１０を取り付けてエンドミル本体１を軸線Ｏ回りに回転させたときに、凹部１６の間に残された切刃１４の回転軌跡が重なり合って上述のような基本形状を呈するようにされている。

なお、切削インサート１０には、そのインサート本体１１を上記厚さ方向に貫通してすくい面１２および着座面１７に開口する２つの貫通孔１８が、上記長手方向に並ぶように形成されており、次述するようにこれらの貫通孔１８に挿通されたクランプネジ５がインサート取付座４のネジ孔にねじ込まれることによって切削インサート１０はインサート取付座４に取り付けられる。また、本実施形態の切削インサート１０は、上記逃げ面１３が凹溝１５も含めてすくい面１２から着座面１７側に向かうに従い漸次後退するように傾斜して、切刃１４に予め逃げ角が付されたポジティブインサートとされている。

このような切削インサート１０が取り付けられる上記エンドミル本体１の３つのインサート取付座４は、それぞれ上記チップポケット３のエンドミル回転方向Ｔを向く壁面からエンドミル回転方向Ｔの後方側に一段後退させられてエンドミル回転方向Ｔを向く平面状の底面４ａと、この底面４ａとチップポケット３の上記壁面との間に延びる壁面４ｂとを備えて、エンドミル本体１の先端外周部に開口する凹所とされている。なお、底面４ａには、切削インサート１０の上記貫通孔１８に挿通されたクランプネジ５がねじ込まれる２つのネジ孔４ｃが、軸線Ｏ方向に並んで開口するように形成されている。

これらのインサート取付座４に取り付けられた切削インサート１０は、２つの切刃１４のうちの一方が切削に使用されるように、凹部１６を除いた上記基本形状において、１／４円弧状をなすコーナ刃１４ａがエンドミル本体１の先端内周側から後端外周側に向かって延び、またこのコーナ刃１４ａの一端（後端）に連なる直線状の外周刃１４ｂがエンドミル回転方向Ｔ側から見て軸線Ｏに平行に延びるように配設される。なお、逃げ面１３の上記面取り部１３ａによってこれらコーナ刃１４ａと外周刃１４ｂとに鈍角に交差するようにされた部分は、この一方の切刃１４の両端においてエンドミル本体１の内周側に向かうに従い後端側に向けて被削材の加工面から離れるように延び、専ら切削には関与しないようにされる。

こうして切削に使用される一方の切刃１４とは反対側の他方の切刃１４は、やはり凹部１６を除いた上記基本形状において、エンドミル本体１の先端側から直線状の外周刃１４ｂが後端側に向けて延びた後、この外周刃１４ｂの後端からコーナ刃１４ａが後端側に向かうに従い外周側に向けて湾曲するように延びることになって、この他方の切刃１４に連なる逃げ面１３も凹溝１５を除いて同様に延びることになる。

従って、この逃げ面１３に対向するインサート取付座４の上記壁面４ｂも、基本形状としては逃げ面１３の上記周回り方向に対応したその周回り方向においてエンドミル本体１の先端面から後端側に延びた後、外周側に湾曲して外周面に至るように形成されることになる。ただし、このエンドミル本体１の外周面に至る手前で壁面４ｂには、上記一方の切刃１４の外周刃１４ｂ後端に連なる上記面取り部１３ａに対向するように、外周側に向かうに従い先端側に向かうように曲折させられた曲折部４ｄが形成されている。

そして、この壁面４ｂは、図５および図６に示すように、それぞれのインサート取付座４に取り付けられる切削インサート１０の凹溝１５によって凹凸する逃げ面１３に応じ、上記基本形状に対して底面４ａに対向する方向から見て凹凸するように形成されており、さらにこうして凹凸形状に形成されたインサート取付座４の壁面４ｂのうちの凸部６に、切削インサート１０の逃げ面１３に形成された上記凹溝１５が図９（ｂ）、（ｃ）において凹溝１５にハッチングを施した部分で当接させられて、各切削インサート１０はインサート取付座４に取り付けられる。

ここで、この凸部６の凹溝１５と当接する当接部６ａ（図５において凸部６にハッチングを施した部分）は、凸部６のチップポケット３側の部分に形成されていて、上述のようなポジティブタイプの切削インサート１０の凹溝１５も含めた逃げ面１３に与えられる逃げ角に合わせて、図４に示すようにチップポケット３側に向かうに従い倒れて後退するように傾斜させられている。また、本実施形態では、切削インサート１０の逃げ面１３に複数（３つ）の凹溝１５が形成されているのに対し、これらの凹溝１５に応じて壁面４ｂに同数形成された複数（３つ）の凸部６全てに当接部６ａが形成されている。

さらに、本実施形態では、エンドミル本体１の先端面から外周面に至るこの壁面４ｂの上記周回り方向の両端部のうち、外周面側の一方の端部において外周側に向かうに従い先端側に向かうように曲折させられた上記曲折部４ｄにも、インサート本体１１の逃げ面１３に当接するように補助当接部６ｂ（図５において曲折部４ｄにハッチングを施した部分）が形成されている。従って、この補助当接部６ｂは、インサート本体１１の逃げ面１３のうちでも上記面取り部１３ａに当接させられることになる（図９（ｂ）、（ｃ）において面取り部１３ａにハッチングを施した部分。）。

なお、この補助当接部６ｂと、上記３つの凸部６のうち壁面４ｂの周回り方向の他方の端部である刃部２の先端面側の当接部６ａとは、上記曲折部４ｄと凸部６とのそれぞれ刃部２の外周面と先端面との交差稜線部側に形成されており、しかもこれらの補助当接部６ｂと当接部６ａとがインサート本体１１に当接する面積は、図９（ｂ）、（ｃ）にハッチングを施したように、他の２つの凸部６の当接部６ａが凹溝１５と当接する面積よりも小さくされている。

一方、これら当接部６ａおよび補助当接部６ｂを除いた、凸部６の底面４ａ側の部分も含めた壁面４ｂは、底面４ａに垂直にチップポケット３側に延びるように形成されており、上述のように当接部６ａを凹溝１５に、補助当接部６ｂを面取り部１３ａに当接させた状態で、この底面４ａに垂直な壁面４ｂ部分とインサート本体１１の上記他方の切刃１４に連なる逃げ面１３との間には、間隔があけられるようにされている。ただし、本実施形態では、このうち切削インサート１０の切削に使用されない他方の切刃１４のコーナ刃１４ａに連なる逃げ面１３に対向する部分は、この逃げ面１３との間隔が０．１ｍｍ以下とされて、後述するバックアップ面４ｅとされている。

このようなインサート取付座４に、切削インサート１０は、着座面１７を底面４ａに密着させるとともに上記他方の切刃１４に連なる逃げ面１３を壁面４ｂ側に向け、この逃げ面１３に形成された凹溝１５を凸部６の当接部６ａに当接させるとともに面取り部１３ａを補助当接部６ｂに当接させて着座させられ、貫通孔１８にクランプネジ５を挿通してネジ孔４ｃにねじ込むことによって逃げ面１３の周回り方向に拘束されて取り付けられる。なお、このように凹溝１５および面取り部１３ａが当接部６ａおよび補助当接部６ｂに当接して切削インサート１０が着座させられた状態で、貫通孔１８はネジ孔４ｃに対して僅かに偏心させられており、クランプネジ５をねじ込むことで切削インサート１０はエンドミル本体１の後端内周側に押圧されて固定されるようになされている。

そして、このように構成された刃先交換式ラフィングエンドミルによって被削材の粗加工を行って、切削に使用された上記一方の切刃１４に欠損等が生じた場合に、この欠損等に伴って切削に使用された切刃１４の逃げ面１３が大きく欠けたり、あるいは外側に突き出すように変形したりしても、この一方の切刃１４をインサート取付座４の壁面４ｂ側に向けるように切削インサート１０を取り付け直して未使用の他方の切刃１４を切削に使用するときに、この壁面４ｂの凸部６は、その当接部６ａが切削には使用されない逃げ面１３の凹溝１５に当接するものであるから、逃げ面１３の欠けや変形が当接部６ａによる凹溝１５への当接に影響を及ぼすことはない。

このため、上記構成の刃先交換式ラフィングエンドミルによれば、こうして欠損等が生じた切削インサート１０でも、インサート本体１１の着座安定性を損なうことなくインサート取付座４に取り付け直すことができ、１つのインサート本体１１に形成された複数の切刃１４全てを満遍なく確実に使い回して、高価な超硬合金等よりなる切削インサート１０を効率的に切削に使用することが可能となる。また、切削インサート１０としては、切刃１４に上記凹溝１５によって凹部１６が形成されたラフィングエンドミル用のものをそのまま使用することができるので、さらに効率的である。

また、本実施形態では、切削インサート１０の１つの切刃１４の逃げ面１３に複数（３つ）の凹溝１５が形成されているのに対して、インサート取付座４の壁面４ｂにもこれに合せて複数（３つ）の凸部６が形成されてそれぞれに当接部６ａが備えられており、例えば切刃の欠損等による逃げ面１３の欠けがいずれか１つの凹溝１５にまで及んでいても、残りの凹溝１５と凸部６との当接によって切削インサート１０を確実にインサート取付座４に取り付け直して安定して支持することができる。ただし、本実施形態では、このように切削インサート１０に形成された凹溝１５の全てにインサート取付座４の凸部６が当接するようにされているが、例えば複数の凹溝１５のうち一部の凹溝１５には凸部６を当接させないようにしてもよい。

さらに、本実施形態では、このように切削インサート１０の逃げ面１３に形成された凹溝１５に当接する凸部６の当接部６ａ以外に、逃げ面１３の上記面取り部１３ａに当接する補助当接部６ｂが、インサート取付座４の壁面４ｂにおける周回り方向の刃部２外周面側の端部である上記曲折部４ｄに形成されており、こうして壁面４ｂの周回り方向の少なくとも一方の端部で逃げ面１３が支持されることにより、切削インサート１０を一層安定してインサート取付座４に取り付けることが可能となる。

しかも、この逃げ面１３の面取り部１３ａは、上述のように切削インサート１０の切刃１４においてコーナ刃１４ａと外周刃１４ｂとに鈍角に交差して切削には専ら関与しない部分に連なっており、凹溝１５と同じく切刃１４の欠損等による欠けや変形が及ぶことが少ないので、切削インサート１０を取り付け直す際にこの面取り部１３ａを確実に補助当接部６ｂに当接させることができる。

なお、本実施形態では、壁面４ｂの周回り方向における他方の端部である刃部２の先端面との交差稜線部には凸部６が形成されて当接部６ａが設けられており、結果的に壁面４ｂの両端部が切削インサート１０の逃げ面１３に当接させられているが、このように凸部６が刃部２先端面との交差稜線部に形成されていない場合でも補助当接部６ｂは上記曲折部４ｄのみに形成したり、あるいは逆に曲折部４ｄには補助当接部６ｂを形成せずに壁面４ｂの刃部２先端面との交差稜線部側にのみ形成したりするなどしてもよく、すなわち補助当接部６ｂは壁面４ｂの周回り方向の少なくとも一方の端部に形成されていればよい。

一方、これら面取り部１３ａや凹溝１５以外の部分のインサート本体１１の逃げ面１３とインサート取付座４の壁面４ｂとの間には上述のように間隔があけられており、欠損等によって逃げ面１３が外側に突き出すように変形が生じた際にも干渉を避けて切削インサート１０を取り付け直すことができる。ただし、このうち、本実施形態ではエンドミル本体１後端側の切削に使用されない他方の切刃１４におけるコーナ刃１４ａに連なる逃げ面１３と、これに対向するインサート取付座４の上記バックアップ面４ｅとされる壁面４ｂ部分との間隔は０．１ｍｍ以下と極小さくされている。

しかるに、上述のような切削インサート１０の取り付け直しや切削インサート１０の交換を繰り返すうちには、インサート本体１１よりは硬度の低いエンドミル本体１のインサート取付座４における凸部６の当接部６ａや補助当接部６ｂは徐々に摩耗することになり、これに伴って切削インサート１０のずれ動きやすくなって着座安定性も損なわれてゆくが、本実施形態では上述のようにクランプネジ５によるねじ込みによって切削インサート１０はエンドミル本体１の後端内周側に押圧されて固定されるようになされており、上記コーナ刃１４ａに連なる逃げ面１３の後端内周側には上記バックアップ面４ｅが対向させられているので、切削インサート１０のずれ動き量がこれらバックアップ面４ｅと逃げ面１３との間隔より大きくなると、この逃げ面１３がバックアップ面４ｅに当接して切削インサート１０が支持されることになる。このため、本実施形態によれば、こうして当接部６ａや補助当接部６ｂに摩耗が生じた後でも、ある程度はエンドミル本体１を使用することができ、エンドミル寿命の延長を図ることが可能となる。

なお、上記凹溝１５と凸部６の当接部６ａとの当接は、上述のようにインサート本体１１の上記厚さ方向に直交する凹溝１５の断面が凹円弧等の凹曲線状をなしている場合には、インサート取付座４の底面４ａに平行な断面において当接部６ａもこの凹曲線と曲率半径の等しい凸円弧等の凸曲線状をなすように形成して、当接部６ａが全体的に凹溝１５に当接させられるようにして当接面積を確保するのが望ましいが、これら凹溝１５と凸部６の当接部６ａとをともに高精度に等しい曲率半径に形成するのは容易ではない。また、当接部６ａには上述のような摩耗が生じる一方、インサート本体１１が本実施形態のように超硬合金等の焼結材料により形成されている場合には、凹溝１５に常に高い成形精度を維持するのは困難である。

そこで、このような場合において、当接部６ａの断面は凹溝１５の断面がなす凹曲線よりも曲率半径の小さな凸曲線状として、当接部６ａにおける凸部６の突端が１点当たりで凹溝１５に当接するようにしてもよく、あるいは逆に当接部６ａの断面を凹溝１５の断面がなす凹曲線よりも曲率半径の大きな凸曲線状として、凸部６の突端から離れた２点で凹溝１５に当接部６ａが当接するようにしてもよい。

また、例えば凹溝１５が逃げ面１３から凹むに従って漸次幅狭となる断面凹等脚台形状に形成されていて、切刃１４に形成される凹部１６がニック状に形成されている場合などには、凸部６の当接部６ａの断面も壁面４ｂから突出するに従い幅狭となる凸等脚台形状として、ただしその突端部の幅は凹溝１５の溝底の幅よりも大きく、また当接部６ａの凸等脚台形の一対の斜辺の交差角は凹溝１５の凹等脚台形の一対の斜辺の交差角よりも小さくし、さらに斜辺と突端部との交差稜線部には丸みを付けるなどして、これら一対の斜辺と突端部との交差稜線部による２点当たりで当接部６ａが凹溝１５に当接するようにしてもよい。さらにまた、このような断面等脚台形状の当接部６ａを上述した断面凹曲線状の凹溝１５に２点当たりで当接させるようにしてもよい。

さらに、本実施形態では、本発明を刃先交換式のラジアスエンドミルであるラフィングエンドミルに適用した場合について説明したが、切刃の基本形状がエンドミル回転方向Ｔ側から見て軸線Ｏに略平行に延びる外周刃と軸線Ｏに略垂直に延びる底刃とを備えた刃先交換式のスクエアエンドミルや、切刃の基本形状が軸線Ｏ回りの回転軌跡において該軸線Ｏ上に中心を有する半球状をなす刃先交換式のボールエンドミルに本発明を適用することも可能である。

特に、この刃先交換式のボールエンドミルや本実施形態のラジアスエンドミルのように切削インサート１０の切刃１４が凸曲線状のコーナ刃１４ａ等を有していて、逃げ面１３の基本形状もこれに伴い周回り方向に湾曲する凸曲面部分を有している場合には、特許文献１のように逃げ面１３において凹溝１５の間の部分をインサート取付座４の壁面４ｂに当接させてインサート本体１１を取り付けようとすると、この凸曲面部分に沿ってインサート本体１１がずれ動いてしまうおそれがあるので、本発明のように逃げ面１３の凹溝１５に凸部６を当接させてインサート本体１１を拘束するのは有効である。

ところで、上記実施形態では、図５ないし図８に示すようにインサート取付座４の底面４ａが、壁面４ｂとは反対側のエンドミル本体１の刃部２外周面への開口縁において、それぞれのインサート取付座４に取り付けられる切削インサート１０のインサート本体１１における着座面１７の形状に合わせるようにして、エンドミル本体１の先端内周側から後端外周側に向けて凹凸しながら延びるように形成されている。そして、これに伴い上記開口縁に連なる刃部２の外周面にも、図１ないし図３に示したように切削に使用される切刃１４の逃げ面１３に形成された凹溝１５のエンドミル回転方向Ｔ後方側に連なる凹溝が形成されている。

従って、このような刃先交換式ラフィングエンドミルによれば、切削負荷が作用する切刃１４の凹部１６を除いた上記基本形状に沿う部分を、その直ぐエンドミル回転方向Ｔ後方側で確実に支持することができて切削インサート１０の取付剛性の向上を図ることができ、このような切削負荷によるインサート本体１１のがたつきなどを防止して、安定した切削加工を促すことが可能となる。その一方で、刃部２の外周面にはインサート本体１１の凹溝１５に連なる凹溝が形成されているので、凹部１６によって被削材の加工面に削り残された部分に刃部２外周面が干渉することはない。

ただし、このように刃部２の外周面にも凹溝を形成するのに代えて、図１０ないし図１４に示す上記実施形態の変形例の刃先交換式ラフィングエンドミルのように、インサート取付座４の底面４ａの刃部２外周面への開口縁が凹凸することなく、インサート本体１１の着座面１７における凹溝１５の溝底を結ぶような単一の凸曲線状に形成されていて、刃部２の外周面も上記開口縁に連なって、凹溝が形成されることのない形状とされていてもよい。

このような変形例の刃先交換式ラフィングエンドミルにおいては、切削インサート１０の取付剛性については、底面４ａへの着座面１７の着座面積が減るため、上記実施形態と比べて劣りはするものの、刃部２の外周面と切刃１４による被削材の加工面との間に大きなクリアラスを確保することができるため、切削に使用される切刃１４に上述のような欠損が生じたときに、インサート本体１１の欠片が加工面と刃部２外周面との間に噛み込まれてエンドミル本体１に損傷が生じたり加工面が大きく傷つけられたりするのを防ぐことができる。また、上記実施形態と比べて刃部２の形成が容易であるという利点も得ることができる。

１ エンドミル本体
２ 刃部
４ インサート取付座
４ａ インサート取付座４の底面
４ｂ インサート取付座４の壁面
４ｃ ネジ孔
４ｄ 壁面４ｂの曲折部
４ｅ バックアップ面
５ クランプネジ
６ 凸部
６ａ 当接部
６ｂ 補助当接部
１０ 切削インサート
１１ インサート本体
１２ すくい面
１３ 逃げ面
１３ａ 面取り部
１４ 切刃
１４ａ コーナ刃
１４ｂ 外周刃
１５ 凹溝
１６ 凹部
１７ 着座面
１８ 貫通孔
Ｏ エンドミル本体１の軸線
Ｔ エンドミル回転方向

Claims (4)

1. エンドミル本体に形成されたインサート取付座に、逃げ面に形成された凹溝がすくい面に達することによって凹部が形成された複数の切刃を備えた切削インサートが着脱可能に取り付けられており、上記切削インサートは、上記切刃に連なる上記逃げ面に形成された上記凹溝が、上記インサート取付座の壁面に形成された凸部に当接させられて該インサート取付座に取り付けられることを特徴とする刃先交換式ラフィングエンドミル。
2. 上記切削インサートには、１つの上記切刃に連なる上記逃げ面に複数の上記凹溝が形成されるとともに、上記インサート取付座の壁面には、これらの凹溝のうち少なくとも２つに当接可能な複数の上記凸部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の刃先交換式ラフィングエンドミル。
3. 上記インサート取付座の壁面には、該壁面の周回り方向の両端部のうち少なくとも一方の端部に、上記切削インサートの上記逃げ面に当接可能な補助当接部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の刃先交換式ラフィングエンドミル。
4. 上記インサート取付座の壁面には、上記切削インサートの上記逃げ面との間に０．１ｍｍ以下の間隔を有して対向するバックアップ面が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の刃先交換式ラフィングエンドミル。

Images