JP4741194B2 - Throw-away tip for face milling - Google Patents
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Description
本発明は、マシニングセンター等の工作機械で回転工具として用いられるスローアウェイ式の正面フライスカッターに装着されるスローアウェイチップに関する。 The present invention relates to a throw-away tip attached to a throw-away type front milling cutter used as a rotary tool in a machine tool such as a machining center.
従来、マシニングセンター等の工作機械で回転工具として用いられるスローアウェイ式の正面フライスカッターに装着されるスローアウェイチップとして、例えば図6に示すようなすくい面上に全周ブレーカ溝22を形成したスローアウェイチップ21が知られている(特許文献1参照)。このようなスローアウェイチップにおいては、ブレーカ溝から切れ刃にかけて正のすくい角が付されていることにより、フライス加工時における切削抵抗が軽減されている。
一般に、正面フライス加工においては、裏表両面が使用できるという経済的な観点や、強度に優れるという観点からネガティブレーキタイプのスローアウェイチップ(1998年 JIS B 0170。以下、ネガティブチップと略す。)が用いられる場合がある。しかし、このようなネガティブチップの使用に際しては、形状的な制約によりアキシャルレーキ、ラジアルレーキ(1998年 JIS B 0172)とも負の位置でフライスカッターに取付ける必要があることから、ポジティブタイプのスローアウェイチップ(1998年 JIS B 0170。以下、ポジティブチップと略す。)に比べ切削抵抗が大きくなる。 Generally, in front milling, a negative rake type throw-away tip (1998 JIS B 0170, hereinafter abbreviated as a negative tip) is used from the economical viewpoint that both front and back surfaces can be used and from the viewpoint of excellent strength. May be. However, when using such a negative tip, it is necessary to attach it to the milling cutter at a negative position for both the axial rake and radial rake (1998 JIS B 0172) due to shape constraints. (1998 JIS B 0170; hereinafter, abbreviated as a positive tip), the cutting resistance becomes larger.
その結果として、特許文献1に開示されているようなブレーカ構成(全周ブレーカ)のネガティブチップを用いて正面フライス加工した場合には、切削抵抗が大きいために、マシンの主軸にたわみが生じてカッター後方がわずかに持ち上がったような状態で切削され、カッターが被削材から抜け出る位置では切削抵抗が急激に開放されるため、それまで持ち上がっていたカッター後方が元に戻ろうとすることにより、反動で被削材の加工表面に後刃のくい込みによる加工痕を生じるという問題があった。
As a result, when face milling is performed using a negative tip having a breaker configuration (all-round breaker) as disclosed in
特に、仕上げ加工においては、被削材の面粗度を上げるためにできるだけ副切込み角(1998年 JIS B 0172)を小さくし、アプローチ角(1998年 JIS B 0172)を小さくしなければならないが、その結果として主切刃として作用する外周側切刃の径方向すくい角(ラジアルレーキ)が負となることにより、切削抵抗が増大するため、上記現象がより顕著であった。 In particular, in finishing, in order to increase the surface roughness of the work material, the sub-cut angle (1998 JIS B 0172) must be made as small as possible, and the approach angle (1998 JIS B 0172) must be made small. As a result, since the radial rake angle (radial rake) of the outer peripheral cutting edge acting as the main cutting edge becomes negative, the cutting resistance increases, so the above phenomenon is more remarkable.
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、マシニングセンター等の工作機械で回転工具として用いられるスローアウェイ式の正面フライスカッターに装着されるスローアウェイチップにおいて、経済的で耐久性に優れるとともに、低抵抗で高品位の加工が可能なスローアウェイチップを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and in a throw-away tip attached to a throw-away type front milling cutter used as a rotary tool in a machine tool such as a machining center, It is an object of the present invention to provide a throw-away tip that is capable of high-quality processing with low resistance while being excellent in durability and durability.
前記課題を解決するため、本発明の正面フライス用スローアウェイチップは、主面が多角形状で略平板状をなし、どちらもすくい面となる二つの主面と逃げ面をなす側面とが交差する稜線部を切刃とし、該切刃が互いに交わる角部にコーナーR切刃を備えてなるネガティブスローアウェイチップにおいて、平面視において、前記多角形状のうち隣接する2辺に沿って延びる2つのブレーカ溝が、前記コーナーR切刃の近傍で互いに交差しつつ前記2辺のうち互いの辺にまで至ることによって2つの凹状切刃が形成されており、側面視
において、前記コーナーR切刃の全ての領域における高さを前記各ブレーカ溝に沿う前記切刃の他の部分よりも低くしたとともに、前記コーナーR切刃はその両側の前記2辺に位置する前記各凹状切刃の底からそれぞれ上方に傾斜して最も高位の中央領域に至るように形成されていることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the throwaway tip for front milling according to the present invention has a polygonal shape and a substantially flat plate shape, both of which are rake faces and a side face that forms a flank. Two breakers extending along two adjacent sides of the polygonal shape in a plan view in a negative throwaway tip having a ridge line portion as a cutting edge and a corner R cutting edge at a corner where the cutting blades intersect each other Two concave cutting blades are formed by the grooves reaching each other of the two sides while intersecting each other in the vicinity of the corner R cutting blade,
In, along with lower than other portions of said cutting edge along the height in all areas of the corner R cutting edge to the respective breaker groove, the corner R cutting edge located at the two sides of its both sides the It is characterized in that it is formed so as to incline upward from the bottom of each concave cutting blade to reach the highest central region .
かかる構成によれば、特にアプローチ角の小さい仕上げ加工においても、主切刃として作用する外周側切刃の径方向すくい角を、ブレーカ溝が形成されたコーナーR切刃領域において正の方向へ近づけることができるので、切削抵抗を低減し、高品位の加工を行うことができる。 According to such a configuration, even in finishing with a small approach angle, the radial rake angle of the outer peripheral cutting edge acting as the main cutting edge is brought closer to the positive direction in the corner R cutting edge region in which the breaker groove is formed. Therefore, cutting resistance can be reduced and high quality processing can be performed.
また、前記ブレーカ溝が前記切刃と平行に形成されているとともに、隣接する2つのコーナーR切刃いずれにおいても前記ブレーカ溝が延びている構成とすることが、高切込み加工時においても外周切刃の径方向すくい角を低減することができるとともに、逆勝手のカッターに取付けて使用する場合においても、同様の効果を得ることができる点で望ましい。 In addition, the breaker groove is formed in parallel with the cutting edge, and the breaker groove extends in any two adjacent corner R cutting edges. It is desirable in that the rake angle in the radial direction of the blade can be reduced and the same effect can be obtained when the blade is attached to a reverse-handed cutter.
また、前記切刃から前記ブレーカ溝の底にかけて正のすくい角で傾斜するすくい面が形成されていることが、副切刃として作用する正面側切刃の軸方向すくい角をより正の方向へ近づけることができるので正面切刃における切削抵抗をより低減することができる点で望ましい。 Further, the fact that a rake face inclined at a positive rake angle from the cutting edge to the bottom of the breaker groove is formed, the axial rake angle of the front side cutting edge acting as a secondary cutting edge in a more positive direction. Since it can approach, it is desirable at the point which can reduce the cutting resistance in a front cutting edge more.
また、少なくとも前記コーナーR切刃を除く前記切刃部にランドが形成されていることが、切削抵抗の変動に関わらず切刃損傷の発生を抑制し、切刃強度を維持できる点で望ましい。 In addition, it is desirable that lands are formed at least on the cutting edge portion excluding the corner R cutting edge from the viewpoint of suppressing the occurrence of cutting edge damage and maintaining the cutting edge strength regardless of variations in cutting resistance.
本発明の正面フライス用スローアウェイチップによれば、主面が多角形状で略平板状をなし、どちらもすくい面となる二つの主面と逃げ面をなす側面とが交差する稜線部を切刃とし、該切刃が互いに交わる角部にコーナーR切刃を備えてなるネガティブスローアウェイチップにおいて、平面視において、前記多角形状のうち隣接する2辺に沿って延びる2つのブレーカ溝が、前記コーナーR切刃の近傍で互いに交差しつつ前記2辺のうち互いの辺にまで至ることによって2つの凹状切刃が形成されており、側面視において、前記コーナーR切刃の全ての領域における高さを前記各ブレーカ溝に沿う前記切刃の他の部分よりも低くしたとともに、前記コーナーR切刃はその両側の前記2辺に位置する前記各凹状切刃の底からそれぞれ上方に傾斜して最も高位の中央領域に至るように形成されている構成とすることにより、主切刃として作用する外周側切刃の径方向すくい角を、ブレーカ溝が形成されたコーナーR部における領域において正の方向へ近づけることができるので、切削抵抗を低減し、経済的で強度に優れるとともに、加工痕を生じることのない高品位の加工を行うことができる。
According to the throw away tip for front milling of the present invention, the main surface is polygonal and has a substantially flat plate shape. In the negative throw-away tip provided with corner R cutting edges at the corners where the cutting edges intersect with each other, the two breaker grooves extending along two adjacent sides of the polygonal shape in plan view are the corners. Two concave cutting edges are formed by reaching each other of the two sides while intersecting each other in the vicinity of the R cutting edge, and the height in all regions of the corner R cutting edge in a side view. together were lower than other portions of said cutting edge along the each breaker groove, the corner R cutting edge is inclined upwardly respectively from the bottom of each concave cutting edge located at the two sides of its both sides Most by formed a structure are possible to reach the high-level of the central region, the radial rake angle of the outer peripheral cutting edge which acts as a main cutting edge, positive in the area at the corner R portion breaker groove is formed Te Therefore, it is possible to reduce cutting resistance, to achieve high-quality machining that is economical and excellent in strength, and that does not cause machining traces.
以下、本発明の実施形態を添付図面により説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の正面フライス用スローアウェイチップ(以下、チップと略す。)の第一の実施形態を示すものであり、(a)は平面図、(b)は(a)のB方向矢視側面図、(c)は(a)のC方向矢視側面図である。 1A and 1B show a first embodiment of a front milling throwaway tip (hereinafter abbreviated as a chip) according to the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a B direction of FIG. An arrow side view, (c) is a C direction arrow side view of (a).
図1(a)において、本発明の第一の実施形態によるチップ1は、どちらもすくい面となる主面2が四角形状で略平板状をなしており、互いに対向する二つの主面2(2´)と逃げ面となる側面3とが交差する稜線部に切刃4を備えている。ここで、チップ1は、主面2と逃げ面3とのなす角度が90°のネガティブチップであって、切刃4が互いに交わる角部にはコーナーR切刃5が形成されている。このようなネガティブチップは、主面2の片方のみをすくい面とし、該すくい面と逃げ面3との間の角度を90°未満としたポジティブチップが片面しか使用できないのに比べ、裏表両面が使用できるという点で経済的に優れるとともに、剛性に富み、切刃強度が高いという利点を有している。
In FIG. 1 (a), the
そして、図1によれば、主面2上にブレーカ溝8が切刃4と平行に且つ隣接して形成されているとともに、コーナーR切刃5まで延びるブレーカ溝8を形成している。すなわち、図1(b)および図1(c)に示すように、前記ブレーカ溝8と、該ブレーカ溝8と隣接するコーナーR切刃5との交差部は、前記ブレーカ溝8の断面形状に沿って切刃高さが徐変する凹状切刃12として形成されており、コーナーR切刃5の高さが他の切刃部分よりも低い構成となっている。
According to FIG. 1, the
通常、このようなネガティブチップを図4に示すような正面フライスカッター6に取付けて使用する場合には、ネガティブチップという形状の制約からアキシャルレーキ(α)、ラジアルレーキ(β)とも負の位置に配置する必要があり、切削抵抗が高くなってしまう。特に、被削材の面粗度を上げるために副切込み角γを小さくし、アプローチ角δを小さくして行う仕上げ加工においては、切削抵抗の増大がより顕著であった。
Normally, when such a negative tip is attached to a
しかしながら、本発明のチップ1を用いた場合には、図5(b)に示すように、前記凹状切刃12の配置により主切刃のコーナーR切刃における負の径方向すくい角を低減し、限りなくゼロに近づける、あるいは正の値へシフトすることができる。その結果、正面フライス加工時の切削抵抗が低減され、切刃部のチッピング等の損傷が抑制されるとともに、切削抵抗大によるカッターあるいはマシン主軸のたわみ等により被削材表面に加工痕が残るような不具合を生じることがなく、安定して高品位の加工面を得ることができる。なお、図5(a)は、図1のチップ1の矢印a1の切刃位置における径方向すくい角を示す模式図であり、図5(b)は、図1のチップ1の矢印a2の切刃位置における径方向すくい角を示す模式図である。ここで従来のチップではコーナーR切刃における切刃位置が図5(a)の位置にあり、すくい角がβAとなっていたのに対し、本発明によれば、コーナーR切刃が、前述したように切刃高さが低くなっている凹状切刃であることで、コーナーR切刃5でのすくい角βBを前記βAより小さくすることができるのである。
However, when the
また、図2には、本発明のチップ1の第二の実施形態を示しており、(a)は平面図、(b)は(a)のB方向矢視側面図、(c)は(a)のC方向矢視側面図をそれぞれ示している。
FIG. 2 shows a second embodiment of the
基本的には前述した第一の実施形態と同じ構成であるが、ブレーカ溝8の両端が隣り合うコーナー切刃5両方に延びており、コーナーR切刃5の両側がブレーカ溝8の断面形状に沿って切刃高さが徐変する凹状切刃12となった構成となっている。これにより高切込み加工時においても外周切刃の径方向すくい角を低減することができるとともに、逆勝手のカッターに取付けて使用する場合においても、同様の効果を得ることができるので、汎用性に優れたチップとすることができる。
The configuration is basically the same as that of the first embodiment described above, but both ends of the
また、図3は図1(a)のA−A断面図、および図2(a)のA−A断面図を示している。図1で示した第一の実施形態および図2で示した第二の実施形態ともに、図3に示すように、切刃4からブレーカ溝8の底9にかけてすくい角εで傾斜するすくい面10が形成された構成となっており、これにより副切刃4bとして作用する正面側切刃の軸方向すくい角(α−ε)をより正の方向へ近づけることができて切削抵抗をより低減することができる。
FIG. 3 shows a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1A and a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. In both the first embodiment shown in FIG. 1 and the second embodiment shown in FIG. 2, a
なお、切刃4と平行なブレーカ溝8の幅は、コーナーR切刃5の円弧をほぼ包含するように形成されているのが望ましい。このような構成とすることにより、外周側切刃4の切刃先端からブレーカ溝底9にいたる切刃の軸方向すくい角を低減し、限りなくゼロに近づける、あるいは正の値へシフトすることができるので、この領域を用いて仕上げ加工することにより、より切削抵抗の小さい高品位の加工が可能となる。
The width of the
また、図1のチップ1のA−A断面である図3に示すように、コーナーR切刃5を除く前記切刃部にランド11が形成されていることにより、切削抵抗の変動に関わらず切刃損傷の発生を抑制し、切刃強度を維持することができる。
Moreover, as shown in FIG. 3 which is an AA cross section of the
以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、発明の目的を逸脱しない限り任意のものとすることができることはいうまでもない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was illustrated, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It cannot be overemphasized that it can be made arbitrary, unless it deviates from the objective of invention.
例えば、本発明においては、上述した実施態様以外に、主面は四角形以外に三角形や菱形、平行四辺形等の形状であってもよい。さらに、ブレーカ溝8も実施態様のように略長方形形状をなすもの以外にも、コーナーR切刃が含まれていれば通常用いられる他の形状であっても適応可能である。
For example, in the present invention, in addition to the embodiment described above, the main surface may be a shape such as a triangle, a rhombus, or a parallelogram in addition to a quadrangle. Further, the
1 スローアウェイチップ(チップ)
2、2´ 主面
3 側面
4 切刃
5 コーナーR切刃
6 (正面フライス)カッター
8 ブレーカ溝
9 ブレーカ溝底
10 すくい面
11 ランド
12 凹状切刃
α アキシャルレーキ
β ラジアルレーキ
γ 副切込み角
δ アプローチ角
ε すくい角
1 Throw away tip (chip)
2, 2 '
11
Claims (4)
平面視において、前記多角形状のうち隣接する2辺に沿って延びる2つのブレーカ溝が、前記コーナーR切刃の近傍で互いに交差しつつ前記2辺のうち互いの辺にまで至ることによって2つの凹状切刃が形成されており、
側面視において、前記コーナーR切刃の全ての領域における高さを前記各ブレーカ溝に沿う前記切刃の他の部分よりも低くしたとともに、前記コーナーR切刃はその両側の前記2辺に位置する前記各凹状切刃の底からそれぞれ上方に傾斜して最も高い中央領域に至るように形成されていることを特徴とする正面フライス用スローアウェイチップ。 The main surface is polygonal and has a substantially flat plate shape. The ridgeline where the two main surfaces, which are both rake faces, and the side surface that forms the flank face is the cutting edge, and the corner R is at the corner where the cutting edges intersect In negative throw away inserts with cutting edges,
In plan view, two breaker grooves extending along two adjacent sides of the polygonal shape cross each other in the vicinity of the corner R cutting edge and reach each other out of the two sides. A concave cutting edge is formed,
In a side view, along with lower than other portions of said cutting edge along the height in all areas of the corner R cutting edge to the respective breaker groove, the corner R cutting edge is located on the two sides of its both sides A throwaway tip for front milling, wherein the throwaway tip is formed so as to incline upward from the bottom of each concave cutting blade to reach the highest central region .
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