JP5185322B2 - Cutting tools - Google Patents
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Description
この発明は、切削工具の交換式切れ刃として使用する基本形状が平面視円形のポジティブ型の切削インサート(以下では丸型切削インサートと言う)、詳しくは、所定角度の回転による切れ刃の割り出しがなされ、その割り出し点での固定の信頼性を高めた丸型切削インサートを用いた切削工具に関する。 The present invention relates to a positive type cutting insert (hereinafter referred to as a round type cutting insert) whose basic shape used as a replaceable cutting edge of a cutting tool is circular in plan view, and more specifically, the cutting edge is indexed by rotating at a predetermined angle. It made that relates to cutting tools with round cutting insert bets with improved fixation of reliability in its indexing point.
首記の丸型切削インサートの従来例として、例えば、下記特許文献1、2などに記載されたものがある。
As a conventional example of the round cutting insert mentioned above, for example, there are those described in
特許文献1の切削インサートは、側面の一部を周方向に定ピッチで除去して作り出された基準平面を有する。その基準平面は、側面よりも傾きの大きな面にして側面の高さ方向途中から底面に至る部分に形成しており、インサートの取付け座に設けられる複数の異方向の座側面にそれぞれ隣り合う2つの基準平面を押し当てることで、切れ刃の割り出し(切れ刃の使用位置の入れ替え)と、割り出し点での回転の防止を行うようにしている。
The cutting insert of
また、特許文献2の切削インサートは、側面(周面)に、前記基準平面に相当する切欠面とニック溝を設け、周方向に一定数おきに配置された複数の切欠面を拘束面にしてその拘束面をインサート取付け座に対応させて設けた取付け座壁面に当接させ、それにより、切れ刃の割り出しと、割り出し点での回転の防止を行うようにしている。
Moreover, the cutting insert of
そしてさらに、切削インサートが所定の姿勢にセットされたときにのみ、取付け座壁面に設けた突起と前記ニック溝の位置が対応して突起がニック溝に収容されるようにして切削インサートの誤装着が防止されるようにしている。 Further, only when the cutting insert is set in a predetermined posture, the cutting insert is mounted incorrectly so that the protrusion provided on the wall surface of the mounting seat corresponds to the position of the nick groove so that the protrusion is accommodated in the nick groove. Is to be prevented.
特許文献1の切削インサートは、彎曲した側面の一部を除去して側面に基準平面を生じさせる。そのために、基準平面の面積が制限され、インサートの拘束が面積の小さな基準平面によってなされるものになっており、工具本体(カッタボディやホルダ)による固定の信頼性、特に、インサートの回転防止の信頼性が十分でない。
The cutting insert of
特許文献2の切削インサートも、取付け座壁面の突起が側面のニック溝に収容されるが、ニック溝による突起収容部はインサートの回転防止に寄与するものではなく、割り出しと回転防止のための拘束が側面に設けた切欠面に依存してなされることから、特許文献1の切削インサートと同様に、回転防止の信頼性が十分でない。
Also in the cutting insert of
なお、特許文献2の切削インサートは、取付け座壁面の突起を側面のニック溝に適合して嵌る形状にすれば、両者の係合部を利用して回転防止の信頼性を高めることができる。しかしながら、この方法では、ニック溝に対応した形状の突起を工具本体に設ける必要があるため、工具本体の加工が煩雑になる。また、工具の使用に伴う突起の損傷が避けられず、その損傷が起こったときに、工具本体を交換することになって経済的なロスが発生する。
In addition, if the cutting insert of
この発明は、工具本体の加工の煩雑化や耐久性の低下を招かずにポジティブ丸型切削インサートの取付け座に対する固定の信頼性を高めることを課題としている。 This invention makes it a subject to raise the reliability of fixation with respect to the attachment seat of a positive circular cutting insert, without causing complication of a process of a tool main part, and a fall of durability.
上記の課題を解決するため、この発明においては、ポジティブ丸型切削インサートを用いた切削工具を提供する。 To solve the above problems, in this invention, there is provided a cutting tool with a positive round cutting insert and.
この発明で用いるポジティブ丸型切削インサートは、上面に対して鋭角に交差して交差部に円を基本形にした切れ刃を生じさせる切頭円錐状(倒立切頭円錐状)の彎曲した側面を有し、その彎曲した側面に、当該側面の高さ方向途中から底面に至る平面の割り出し面が周方向に定ピッチで複数設けられ、その割り出し面は傾斜角が前記彎曲した側面の傾斜角よりも大きく、その割り出し面の周方向中央部に、縦長の凸部が設けられて前記割り出し面が周方向に2分された構造を有する。 The positive round cutting insert used in the present invention has a truncated conical (inverted truncated conical) curved side surface that intersects at an acute angle with respect to the upper surface and generates a circular cutting edge at the intersection. The curved side surface is provided with a plurality of flat index surfaces at a constant pitch in the circumferential direction from the middle of the side surface in the height direction to the bottom surface, and the index surface has an inclination angle larger than the tilt angle of the curved side surface. It is large and has a structure in which a vertically long convex portion is provided at the center in the circumferential direction of the indexing surface and the indexing surface is divided into two in the circumferential direction.
側面には、周方向に定ピッチでニック溝が形成されていてもよく、そのニック溝と重ならない位置に前記凸部が配置される。 On the side surface, nick grooves may be formed at a constant pitch in the circumferential direction, and the convex portions are arranged at positions that do not overlap the nick grooves.
この切削インサートは、切れ刃の割り出し数を4に設定したものが好ましく、その切削インサートは、工具本体の取付け座に90°方向を異ならせた2つの座側面を形成し、その2つの座側面で隣り合う割り出し面を拘束することができる。 The cutting insert preferably has a cutting blade index number set to 4, and the cutting insert forms two seating sides with different 90 ° directions on the mounting seat of the tool body, and the two seating side surfaces. The adjacent indexing surfaces can be constrained with.
切れ刃の割り出し数(前記凸部とその凸部によって周方向に2分された割り出し面の総数)は3にすることもできるし、4以上に増加させることもできる。 The index number of the cutting edge (the total number of index surfaces divided into two in the circumferential direction by the convex portion and the convex portion) can be set to 3, or can be increased to 4 or more.
この発明の切削工具は、座底面と、各々が所定の角度で傾斜した複数の座側面と、各座側面の一部を窪ませて構成される凹部を備え、前記凹部が前記切削インサートの側面の凸部に対応させてその凸部を適合して受け入れるように構成された取付け座を工具本体に設け、
上面がすくい面、側面が逃げ面となる姿勢にした切削インサートの底面を前記取付け座の座底面で支え、前記凹部に前記凸部を係合させて前記複数の座側面に切削インサートの異なる位置の割り出し面をそれぞれ押し当て、この状態でクランプねじなどのクランプ手段で切削インサートを工具本体に固定するようにしている。
The cutting tool of the present invention includes a seat bottom surface, a plurality of seat side surfaces each inclined at a predetermined angle, and a recess formed by recessing a part of each seat side surface, and the recess is a side surface of the cutting insert. The tool body is provided with a mounting seat configured to fit and accept the convex portion corresponding to the convex portion of
The bottom surface of the cutting insert in a posture in which the top surface is a rake surface and the side surface is a flank surface is supported by the seat bottom surface of the mounting seat, and the projections are engaged with the recesses, so that the cutting inserts have different positions on the plurality of seat side surfaces In this state, the cutting insert is fixed to the tool body by a clamping means such as a clamping screw.
この切削工具の具体例として、例えば、フライスカッタが考えられる。そのフライスカッタは、工具本体(カッタボディ)の先端外周に周方向に所定の間隔をあけて取付け座を複数形成し、各取付け座にこの発明の切削インサートを装着して構成される。また、他の具体例としてバイトも考えられる。そのバイトは工具本体(ホルダ)の先端に取付け座を形成し、その取付け座にこの発明の切削インサートを装着して構成される。 As a specific example of this cutting tool, for example, a milling cutter can be considered. The milling cutter is formed by forming a plurality of mounting seats on the outer periphery of the tip of the tool body (cutter body) at predetermined intervals in the circumferential direction, and mounting the cutting insert of the present invention on each mounting seat. Another example is a byte. The cutting tool is formed by forming a mounting seat at the tip of a tool body (holder) and mounting the cutting insert of the present invention on the mounting seat.
工具本体に対する切削インサートの固定は、フライスカッタについては、切削インサートの上面の中央に底面に向けて貫通する取付け孔を設け、その取付け孔にクランプねじを通し、そのクランプねじを取付け座の座底面に開口させて工具本体に設けたねじ孔にねじ込む構造が適している。 For the milling cutter, the cutting insert is fixed to the tool body by providing a mounting hole that penetrates toward the bottom surface in the center of the top surface of the cutting insert, passing a clamp screw through the mounting hole, and inserting the clamp screw into the seat bottom of the mounting seat. A structure in which the screw is opened and screwed into a screw hole provided in the tool body is suitable.
適用対象がバイトの場合には、クランプねじによる固定のほかに、クランプ駒でクランプすることも考えられ、その場合には、切削インサートは、取付け孔のないものでよい。 When the application target is a cutting tool, in addition to fixing with a clamp screw, clamping with a clamp piece is also conceivable. In that case, the cutting insert may have no mounting hole.
なお、切れ刃の割り出し数は、切削インサートの大きさにもよるが、8以上は可能と思われる。その割り出し数を5以上にしたものは、取付け座に座側面を3つ以上形成して切削インサートの拘束を3あるいはそれ以上の箇所で行うことができる。 It should be noted that although the number of cutting blades indexed depends on the size of the cutting insert, 8 or more is considered possible. When the index number is 5 or more, three or more seating side surfaces can be formed on the mounting seat, and the cutting insert can be restrained at three or more locations.
この発明の切削工具に用いる切削インサートは、側面に設けた平面の割り出し面を取付け座に設けられる複数の向きの異なった座側面で拘束する。そして同時に、前記割り出し面を2分する位置に設けた凸部を座側面に形成された凹部に入り込ませてその凹部に係合させる。 In the cutting insert used in the cutting tool of the present invention, the flat indexing surface provided on the side surface is constrained by a plurality of seating side surfaces having different orientations provided on the mounting seat. At the same time, a convex portion provided at a position that bisects the indexing surface enters a concave portion formed on the seat side surface and engages with the concave portion.
これにより、切削インサートの回転防止が主として凸部と凹部の係合部によってなされ、特許文献1の基準平面(本願の割り出し面)のみを拘束する構造に比べて回転の防止が正確になってインサート固定の信頼性が高まる。
Accordingly, the rotation of the cutting insert is mainly prevented by the engaging portion of the convex portion and the concave portion, and the prevention of the rotation is more accurate than the structure in which only the reference plane (indexed surface of the present application) of
また、特許文献2と違って、回転防止用の凸部が切削インサートに形成されているので、凸部の損傷に起因した工具本体の寿命低下が起こらず、工具本体の長期使用が可能になって経済ロスも抑制される。
Further, unlike
なお、切れ刃の割り出し数を4にして、前記凸部とその凸部によって周方向に2分された割り出し面を周方向の等分点(回転の割り出し角が90°の位置)に設けた切削インサートは、工具本体に設ける取付け座の加工、前記凸部の高さの確保、前記割り出し面の面積の確保が容易になる。 In addition, the index number of the cutting edge was set to 4, and the index part which was divided into two in the circumferential direction by the convex part and the convex part was provided at the equally dividing point (position where the index angle of rotation is 90 °). The cutting insert facilitates processing of a mounting seat provided in the tool body, ensuring the height of the convex portion, and ensuring the area of the index surface.
以下、添付図面の図1〜図10に基づいて、この発明の切削工具の実施の形態を説明する。 Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 10 of the accompanying drawings, an embodiment of the switching cutting tool of the present invention.
図1〜図5は、回転の割り出し角を90°に設定したポジティブ丸型切削インサートを示している。この切削インサート1は、平行配置の上面2と底面3、上面2に対して鋭角に交差して交差部に切れ刃4を生じさせる一方向に彎曲した側面5を有する。また、上面2の中央に底面3に向けて貫通する取付け孔6を有する。上面2は平面視円形をなし、側面5は、倒立切頭円錐状をなす。
1 to 5 show a positive circular cutting insert in which the index angle of rotation is set to 90 °. The
これにより、上面2と側面5の交差稜で形成される切れ刃4は平面視円形又は円を基本形状にしたものになる。ここでいう「円を基本形状にした」の意味は、側面5に周方向に定ピッチでニック溝を形成した丸型切削インサートの場合、切れ刃4の平面視形状が波打つ円になり、そのような形状を指す。
Thereby, the cutting edge 4 formed by the crossing ridge of the
この切削インサート1は、さらに、側面5の途中に平面の割り出し面7とその割り出し面7を周方向に2分する凸部8を有する。割り出し面7は、周方向に定ピッチで複数設けられている。例示の切削インサート1は、割り出し角が90°であるので、割り出し面7が90°ピッチで計4面設けられている。
The
この割り出し面7は、図3に示したその面の傾斜角θ1が彎曲した側面5の傾斜角θ2よりも大きい。また、この割り出し面7は、側面5の高さ方向途中から底面3に至る位置に設けられている。そして、その割り出し面7の周方向中央部に、当該割り出し面7を周方向に2分する縦長の凸部8が設けられている。
The
凸部8は、彎曲した側面5を割り出し面7の周方向中央部に残存させてその彎曲した側面5で突端の面8aを形成しており、この構造は、凸部8の高さ寸法(=径方向突出量)を最大限に確保できて好ましい。ただし、突端の面8aが彎曲した側面5よりも内側に配置される凸部でも固定の信頼性向上の目的は達成される。
The
なお、例示の切削インサート1は、底面3と側面5が交差した部位のエッジと凸部8の底面側のエッジに強化用の面取り部9を設けているが、これは、必要に応じて設ければよく、必須ではない。
In addition, although the illustrated
また、切削インサート1の上面2は、ブレーカ溝やブレーカ突起が形成された面であっても構わない。
Further, the
次に、例示の切削インサートを採用した切削工具の具体例を図6〜図10に示す。例示の切削工具10は、フライスカッタである。このフライスカッタは、工具本体(カッタボディ)11の外周に、切屑ポケット12とそれぞれの切屑ポケットに臨む取付け座13を周方向に所定の間隔をあけて複数設け、各取付け座13に、先に説明した切削インサート1を装着して構成されている。
Next, specific examples of cutting tools employing the exemplified cutting insert are shown in FIGS. The
取付け座13は、工具本体11の先端外周に形成されている。図8〜図10に詳細を示したその取付け座13は、座底面14と、各々が所定の角度で傾斜した2つの互いの向きが90°異なる座側面15、15と、各座側面の一部を窪ませて構成される凹部16と、切削インサートの彎曲した側面5の干渉を避ける逃げ部17を備えたものになっている。
The mounting
凹部16は、上端が開放した縦長の凹部にしており、切削インサートの凸部8が適合して嵌り込む幅を有する。
The
このように構成した工具本体11の取付け座13に、割り出し角が90°に設定された切削インサート1を着座させる。このとき、切削インサート1は、上面2がすくい面、側面5が逃げ面となる姿勢にし、底面3を座底面14で支える。また、図9、図10に示すように、2箇所の取付け座13の各凹部16に凸部8を入り込ませ、この状態で切削インサート1の隣り合う位置の割り出し面7を、2箇所の取付け座の座側面15にそれぞれ当接させる。
The cutting
そして、取付け孔6にクランプねじ18を通し、そのクランプねじ18を、座底面14に開口させて工具本体11に形成されたねじ孔19にねじ込み、押圧力が働くところまで締め付けて切削インサート1を工具本体11に固定する。
Then, the
なお、凹部16の底面16aは、凸部8の突端の面8aに押圧力が働くように、面8aがテーパ嵌合する斜面にしている。これは好ましい構成であり、このようにすることで、クランプねじ18を締め付ける際に前記凸部8の突端の面8aが凹部16の底面に押し付けられて切削インサートのがたつきが確実に阻止されるようになる。
In addition, the
以上の説明は、割り出し数(割り出し面7と凸部8の数)を4に設定した切削インサートとそれを使用した刃数が5のフライスカッタを例に挙げて行ったが、この発明の適用対象は、割り出し数が3や4以上の切削インサートであってもよい。
In the above description, the cutting insert in which the number of indexes (number of
割り出し数を5あるいはそれより多くした切削インサートは、取付け座に向きの異なる座側面を3つ以上形成し、各座側面に異なる位置の割り出し面をそれぞれ当接させて切削インサートを拘束することができる。 Cutting inserts with an index number of 5 or more can constrain the cutting insert by forming three or more seat side surfaces with different orientations on the mounting seat, and contacting each seat side surface with index surfaces at different positions. it can.
この発明の切削工具は、彎曲した側面に周方向に定ピッチでニック溝を設けて切れ刃を波打った刃にしたニック溝付き切削インサートも利用することができる。 The cutting tool of the present invention can also use a cutting insert with a nick groove in which a nick groove is provided at a constant pitch in the circumferential direction on a curved side surface, and the cutting edge is waved.
さらに、この発明の切削工具は、旋削用のバイトであってもよい。そのバイトは、工具本体(ホルダ)の先端に取付け座を設けてそこにこの発明の切削インサートを装着する。この場合の切削インサートの固定は、既に述べたように、クランプねじのほかにクランプ駒による固定も可能である。 Further, the cutting tool of the present invention may be a turning tool. The cutting tool is provided with a mounting seat at the tip of the tool body (holder), and the cutting insert of the present invention is mounted thereon. In this case, as described above, the cutting insert can be fixed by a clamp piece in addition to the clamp screw.
1 切削インサート
2 上面
3 底面
4 切れ刃
5 側面
6 取付け孔
7 割り出し面
8 凸部
8a 突端の面
9 面取り部
θ1 割り出し面の傾斜角
θ2 側面の傾斜角
10 切削工具
11 工具本体
12 切屑ポケット
13 取付け座
14 座底面
15 座側面
16 凹部
16a 凹部の底面
17 逃げ部
18 クランプねじ
19 ねじ孔
DESCRIPTION OF
Claims (2)
座底面(14)と、各々が所定の角度で傾斜した複数の座側面(15)と、各座側面(15)の一部を窪ませて構成される凹部(16)を備え、前記凹部(16)が前記切削インサート(1)の側面の凸部(8)に対応させてその凸部(8)を適合して受け入れるように構成された取付け座(13)を設けた工具本体(11)を具備し、
上面(2)がすくい面、側面(5)が逃げ面となる姿勢にした前記切削インサート(1)の底面(3)を前記取付け座の座底面(14)で支え、前記凹部(16)に前記凸部(8)を係合させて前記複数の座側面(15)に前記切削インサート(1)の異なる位置の割り出し面(7)をそれぞれ押し当て、この状態でクランプねじなどのクランプ手段で前記切削インサート(1)を工具本体(11)に固定するようにした切削工具。 It has a frustoconical curved side surface (5) that intersects at an acute angle with respect to the upper surface (2) and produces a cutting edge (4) having a basic circle shape at the intersection, and the curved side surface (5) In addition, a plurality of flat indexing surfaces (7) from the middle of the side surface in the height direction to the bottom surface (3) are provided at a constant pitch in the circumferential direction, and the indexing surface (7) has an inclination angle (θ1) of the curvature. The side surface (5) is larger than the inclination angle (θ2), and a vertically long convex portion (8) is provided at the center in the circumferential direction of the index surface (7) so that the index surface (7) is 2 in the circumferential direction. A cutting insert (1) having a divided structure ;
A seat bottom surface (14), a plurality of seat side surfaces (15) each inclined at a predetermined angle, and a recess (16) configured by recessing a part of each seat side surface (15), 16) A tool body (11) provided with a mounting seat (13) adapted to receive the projection (8) in conformity with the projection (8) on the side surface of the cutting insert (1). Comprising
The bottom surface (3) of the cutting insert (1) in such a posture that the upper surface (2) is a rake face and the side surface (5) is a flank surface is supported by the seat bottom surface (14) of the mounting seat, and is formed in the recess (16). The projections (8) are engaged, and the indexing surfaces (7) at different positions of the cutting insert (1) are pressed against the plurality of seat side surfaces (15), and in this state, clamping means such as a clamping screw are used. A cutting tool in which the cutting insert (1) is fixed to a tool body (11).
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