JPH03136713A - 外周回転式フライス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、一つ又は複数の外周凹部が形成された実質的
に円筒形の保持器を具備する外周回転式フライスに関し
、対応する数の交換可能な超硬合金切削インサートが外
周凹部にそれぞれ解放可能に取り付けられ、各凹部は、
さらに各インサートの前方において削りくず空間を設け
る。

本発明を要約すれば、円筒形保持器と、切削すくい面と
側部逃げ面の間に規定された側部切削縁と、該側部逃げ
面と基部表面の間に規定された側部基部縁とを有する外
周回転式フライスにおいて使用される切削インサートで
あり、側部逃げ面は、インサートの前縁に隣接しかつ中
間位置にある第１位置から、該切削縁に交差しかつイン
サートの後縁に隣接する第２位置に側部逃げ面に沿って
延びている交差線において、交差する第１及び第２成分
の側部逃げ面を具備し、成分逃げ面は、実質的に平面で
あり、かつ互いに関して角度を為して配置され、その結
果前縁の領域における円筒形保持器に関して規定された
インサート側部逃げ角（γＡ）は、後縁の領域における
インサート側部逃げ角（γ、）に実質的に等しい。

発明の背景 フライスエ具において使用される切削インサートは、一
般に、上面−切削すくい面が交差した側面−逃げ面が延
びている平面基部を有するプリズム状本体から成る。切
削インサートは、少なくとも一つの切削縁を有し、切削
すくい面と逃げ面の交差部分によって生成された縁とし
て規定される。

インサートは、切削縁が工具の円形切削経路に位置し、
かつ軸すくい角と呼ばれる角度だけ回転軸に関して傾斜
される如く、工具において保持される。

軸すくい角の大きさは、動作中工具の安定性と、切削縁
の耐久性に直接的な影響を及ぼす。一般に、工具の構造
的な虚弱化の回避と両立される如く大きさの軸すくい角
においてインサートを配置させることが、都合が良い。

フライス工具のためのインサートでは、使用される逃げ
角は、定置切削工具で使用された角度に比較して比較的
大きいことが公知であり、そしてこれは、特に小直径切
削経路を有するプライス工具の場合にそうである。さら
に、工具が、例えばアルミニュームの如く高延性材料を
フライス削りする際に使用される場合に、例えば、鋼ワ
ークピースがフライス削りされる時示されるものに比較
して、ずっと大きな逃げ角が、必要とされる。しかし、
逃げ角の増大は、切削縁の虚弱化につながり、そして結
果として、逃げ角の大きさの制限がある。他方、逃げ角
の大きさの削減は、ワークピースに接触したインサート
の摩耗表面を増大させる傾向があり、そしてこれは、逃
げ角の大きさに下方制限を課する。一般に、逃げ角の大
きさは、ワークピースの材料、切削縁が形成される材料
、及び工具の切削経路直径により決定される。こうして
、堅くかつ強じんなワークピース材料では、逃げ角は、
一般に高速度鋼の工具に関して１２゜〜２０°であるよ
うに選ばれ、そしてカーバイド工具に関して８°〜１２
°に選ばれる。他方、軟鋼、鋳鉄等のワークピースでは
、逃げ角は、実際２０°の大きさである。

しかし、外周回転式フライスでは、インサートの位置が
カッターの縦軸に関して軸すくい角を呈示させる結果と
して、前縁において切削縁によって呈示された逃げ角は
、対向した後縁において切削縁によって呈示された逃げ
角よりもずっと大きいことが見いだされた。後縁におい
てインサートによって呈示された比較的小さな逃げ角が
、実際使用される最小逃げ角であることを仮定すると、
前縁における逃げ角は、不当に大きく、これによりこの
点における切削縁の虚弱化の危険の増大と、工具寿命の
結果の低下につながることが認識される。

発明の簡単な要約 上記の不都合の幾つか又はすべてが実質的に削減又は克
服される少なくとも一つの切削インサートを有する新し
くかつ改良された外周回転式フライスを設けることが、
本発明の目的である。

本発明により、円筒形保持器と、少なくとも一つの交換
可能な外周に配置された切削インサートとを有する外周
回転式フライスにおいて使用され、切削すくい面と側部
逃げ面の間に規定された側部切削縁と、該側部逃げ面と
基部表面の間に規定された側部基部縁とを有する切削イ
ンサートが設けられ、該側部逃げ面が、インサートの前
縁に隣接しかつ中間位置にある第１位置から、該切削縁
に交差しかつインサートの後縁に隣接する第２位置に側
部逃げ面に沿って延びている交差線において交差する第
１及び第２成分の側部逃げ面を具備し、該成分逃げ面は
、実質的に平面であり、かつ互いに関して角度を為して
配置され、その結果前縁の領域において円筒形保持器に
関して規定されたインサート側部逃げ角は、後縁の領域
におけるインサート側部逃げ角に実質的に等しいことを
特徴とする。

好ましくは、インサートが両頭である場合に、すなわち
、前方及び後方切削縁と共に対向した側部切削縁を形成
され、その結果工具保持器においてインサートの締め付
は位置を逆転させることにより、インサートの前の後縁
は、今前縁になり、そして逆にも為される場合に、各側
部逃げ面は、成分逃げ面を形成される（多対の逃げ面の
それぞれの交差線の傾斜は反対向きである）。

本発明によるインサート構造のために、インサートは、
切削縁を相応して虚弱化することなしに、比較的大きな
放射状すくい角を設けられることが保証される。これは
、インサートの前縁における逃げ角が不当に大きくない
ことを保証することにより達成される。このようにして
、側部切削縁は、最大の応力と切削力を受ける位置にお
いて正確に強化される。同時に、従来の傾斜と相対寸法
の（交差線と基部縁の間に規定された）最下方成分の逃
げ面を有することにより、インサートは、従来の工具保
持器において有効に保持されることが保証され、この場
合工具保持器支持表面は、これらの従来の方向と寸法の
成分逃げ面に係合する。

独国の実用新案意匠（Ｇｅｂｒａｕｃｈｓｍｕｓ　ｔ　
ｅ　ｒ）のＮｏ、Ｇ　　８９　１５　０８８．０（ＭＩ
ＮＡ）は、複数の角度を為して配置された成分側部逃げ
面ををする側部逃げ面を有するフライス・インサートを
開示する。Ｍ　ｉ　ｎ　ａは、この方法により逃げ面を
分割する目的が、比較的増大された軸及び放射状すくい
角（そのような増大した角度は、フライス削り効率の増
大につながると考えられる）を有するインサートを備え
たフライスエ具の使用を容易にすることであったと説明
する。軸すくい角が増大される時、インサートの基部縁
の後部分は、工具の円形切削経路にますます接近し、そ
してこのため、基部縁がワークピースに実際に接触し、
フライス削りプロセスに結果的に干渉するという危険が
生ずる。Ｍ　ｉ　ｎ　ａは、この危険を克復し、同時に
、切削縁に隣接する残余の側部逃げ面に関して角度を為
して配置されたインサートの基部縁に隣接する成分側部
逃げ面を、側部逃げ面に形成することにより、軸すくい
角の増大の利益を享受することを提案し、その結果イン
サートの基部縁は、工具の円形切削経路に関して内側に
間隔をあけられる。

しかし、本発明によるインサートでは、切削縁に隣接し
た成分側部逃げ面は、（円筒形保持器に関して規定され
た）側部逃げ角が、インサートの前縁と後縁の領域にお
いて実質的に等しい如く選ばれ、明細書において述べら
れたすべての利点を有する。Ｍ　＋　ｎ　ａは、これら
の必要事項に関与しない。インサートの基部縁に隣接し
た残余の側部逃げ面に関して、本発明は、形式を変更す
ることはないが、工具保持器に確実に取り付けられるこ
とができるようにすることを要求する。

本発明のより良い理解と、実際に行われる方法を示すた
めに、添付の図面が参照される。

好ましい実施態様の詳細な説明 第１図は、本発明が言及する種類の回転式フライスを示
す。見られた如く、カッターは、実質的に等角度で分布
された凹ＩＳ２が形成された円筒形保持器ｌを具備し、
各凹部は、交換可能な超硬合金切削インサート４が解放
可能に取り付けられるインサート支持基部３を含む。凹
部２の残部は、削りくず空間５を構成する。保持器は、
縦軸６の回りで回転可能に（図示されていない）機械工
具において適切に取り付けられる。

発明による好ましい実施態様の詳細な説明を進める前に
、従来の切削インサートを使用して、本発明が適用され
た種類のフライスの関連外形の幾つがが示される図面の
第１図、第２図と第３図を参照する。第２図に示された
概略的な側面図は、単一切削インサートの取り付けのみ
が示されることにおいて、説明の目的のために単純化さ
れている。

第２図に見られた如く、切削インサート１１は、円筒形
保持器ｌの適切な外周凹部において取り付けられ、切削
インサート１１は、インサート１１の基部の対応する縁
１３に平行な延びている切削縁１２を有する。切削縁１
２は、軸６に関して角度ａ０を規定する。

第３図と第４図を参照すると、（インサートの前部分と
後部分に対応する）線■−■とＩＶ−ＩＶに沿って取ら
れたインサー）１１の部分のそれぞれの断面図が見られ
、それぞれの切断線に位置する切削縁１２におけるそれ
ぞれの点が従う円形経路において重ね合わされて示され
る。第３図と第４図に見られた如く、インサート１１は
、逃げ面（ｆｌａｎｋ　５ｕｒｆａｃｅ）　ｌ　４と、
伸長チップ形成溝１６の一部を形成するすくい面（ｒａ
ｋｅ　５ｕｒｆａｃｅ）　ｌ　５とを形成される。切削
縁１２は、逃げ面１４とすくい面１５の交差部分におい
て規定され、そしてそれぞれの切断線■−■とＩＶ−Ｉ
Ｖは、図面の第３図と第４図にそれぞれ示された如く、
点１２″と１２″において切削縁１２に交差する。切削
工具の回転により、切削縁１２に沿った点１２’　は、
第３図に示された如く円形経路１７’　に従い、方、点
１２“は、第４図に示された如く経路１７パに従う。

第３図に見られた如く、逃げ角γ″は、逃げ面１４と、
点１２°における円１７″への接線との間に規定される
。図面の第４図に見られた如く、逃げ角γ”は、逃げ面
１４と接線１９″°の間に規定される。

最適な逃げ角に関する上記の考察を念頭に置き、図面の
第３図と第４図から、（第４図においてインサートの後
部分において呈示された）逃げ角γ”は、多分有効な最
適最小値であるが、（第３図においてインサートの前部
分において呈示された）対応する角度γ″は、過度に大
きな値であり、そしてこれは、最大の切削力を受けるイ
ンサートの位置である。そのような過大な逃げ角は、切
削縁の虚弱化を生み、重い切削負荷が適用される時、破
砕の危険を生ずる。

こうして本発明が適用される種類の回転式フライスにお
ける公知の切削インサートの外形と固有の不都合を記載
したが、今、本発明による好ましい実施態様の詳細な考
察に進み、そしてこの関連において、円筒形保持器２０
ａを具備する回転式フライス２０で使用される本発明に
よる切削インサートの構造と外形を示す、図面の第５〜
１３図を参照する。

図面の第５図、第６図と第７図に見られた如く、インサ
ート２１は、保持器２１ｃ内に位置する凹部２１ｂにお
いて形成された座２１ａにおいて取り付けられる。

インサー１−２１は、工具保持器の縦軸に関して軸すく
い角αに位置し、そして図面の第６図と第７図に詳細に
見られた如く、上方すくい面２２、下方基部表面２３、
前方及び後方逃げ面２４と２５と、側部逃げ面２６ａと
２６ｂを形成される。

側部切削縁２７ａと２７ｂは、それぞれ、側部逃げ面２
６ａと２６ｂと、上方すくい面２２との間に規定される
。側部逃げ面２６ａと２６ｂは、基部縁２３ａと２３ｂ
における基部表面２３においてそれぞれ終端する。前方
及び後方切削縁２８と２９は、それぞれ、前方及び後方
逃げ面２４と２５と、上方すくい面２２との間に規定さ
れる。中央穴３０は、工具保持器２１ｃへのインサート
２１のねじ留めのためにインサート２１において形成さ
れる。

側部逃げ面２６ａは、インサートの前縁に隣接する第１
位置３３′から、切削縁２７ａに交差しかつインサート
の後縁に隣接する第２位［３３”に側部逃げ面２６ａに
沿って延びている交差線３２ａにおいて交差する第１及
び第２成分逃げ面３１′ａと３１”ａを具備する。これ
らの成分逃げ面３１″ａと３１″ａは、両方共平面であ
り、かつ互いに関して角度を為して配置される。

同様の方式により、側部逃げ面２６ｂは、交差線３２ｂ
において交差する成分逃げ面３１’ｂと３１”ｂを形成
され、交差線３２ａと３２ｂの傾斜方向は反対である。

第９図は、切断線Ｉｆ−ＩＩに沿った成分逃げ面のそれ
ぞれ異なる傾斜を明確に示すが、第１θ図は、交差線３
２ａが切削縁２７ａに交差する位置３３”を通過する切
断線ｘ−Ｘに沿って取られ、今単体の逃げ面の傾斜を示
し、この傾斜は、全長に沿った成分逃げ面の傾斜に等し
い。

第７図と第９図は、成分逃げ面３１’ａの位置の決定の
モードの説明のために以下に再び参照される。

図面の第１１図、第１２図と第１３図を参照すると、第
５図の線ｎ−ｎ、１１１−ｎとｘ　ｍ　−ｘ　ｍ　ニ沿
って取られたインサート２１の部分のそれぞれの断面図
が示され、それぞれの切断線に位置する切削縁２５にお
けるそれぞれの点が従う円形経路において重ね合わされ
て示される。

第１１図に見られた如く、逃げ角γえは、成分逃げ面３
１’ａと、点３７ａにおける円形経路３６ａへの接線３
５ａとの間に規定される。この領域において、成分逃げ
面３１″　ａの高さり、は、最大である。同様に、切削
縁２５に沿った中間点３７ｂを参照する図面の第１２図
に見られた如く、逃げ角γ６は、成分逃げ面３１”ａと
接線３５ｂの間に規定される。この領域における成分逃
げ面３１″　ａの高さｈｌは、ｈ、よりも小さい。最後
に、切削縁２７ａの後縁における点３７ｃにおいて、逃
げ角γ。は、単体逃げ面３１″ａと接線３５ｃの間に規
定され、成分逃げ面３１’ａはもはやこの領域に現れな
い。

インサート２２の前縁における成分逃げ面３１’ａの逃
げ角γ、は、インサートの後縁における単体逃げ面の逃
げ角γ。に実質的に等しく選ばれ、そしてこのようにし
て、前縁における切削縁は、前縁において及ぼされた相
当な切削力を耐えるように適切に強化される。ｙ、＝ｙ
、であるが、切削縁の中間点におけるγ。は、γえ又は
γ８のいづれよりも小さいことが見られる。それにも拘
わらず、切削縁の後縁における逃げ角に実質的に等しい
ような最大切削力にさらされた切削縁の前部分における
逃げ角の選択は、切削縁の最も感応的な部分を強化し、
これにより工具寿命を延ばす際に有効であることが見い
だされる。

さらに、図面の第１１図、第１２図と第１３図から、上
方成分逃げ面３１’ａの準備のために、最大の応力と切
削力にさらされた前縁における切削縁を同時に危険なま
でに虚弱化することなしに、インサートに比較的高い放
射状すくい角（即ち、高い正切削縁）を設けることが可
能であることは明らかである。

上記の結果を達成するために、逃げ面と成分表面の設計
を支配するパラメータを決定する際に、次の所与の因子
が考慮されなければならない。

（ｉ）所定の平均切削直径ＤＡ （ｉｉ）所定の軸すくい角ａ０ （ｉ）（インサートとワークピース材料の摩耗特性によ
って決定された）最小逃げ角１つこれらの因子に基づい
て、最適逃げ角γ。が、決定され、そしてこれは、有効
に（本ケースγεにおいて）インサートの後縁の逃げ角
となる。

特定の実施例において、 ＤＡ＝４０ｍｍ ｇ−−７５゜ γ、−６゜ である。

図面の第６図に見られた如く、基部２３、前方及び後方
逃げ面２４と２５と、成分側部逃げ面３１′ａと３１″
ｂが本質的に対称形状を維持するならば、上方すくい面
２２、切削縁２７ａと２７ｂ１及び成分逃げ面３１’ａ
と３１’ｂは、基部２３に関して観念的に”ねじられ”
、その結果第７図に示された如く、基部２３の観念的な
原境界に対応する鎖線４１’ａは、破線４１”ａに変位
される。同様に、図面の第９図に示された如く、インサ
ートの観念的な遠側部逃げ面に対応する・破線４２は、
成分逃げ面３１”ａの平行表面と、今平行な成分逃げ面
３１’ａに変位される。

インサートの基部と下方成分逃げ面の原対称配置が維持
されるという事実のために、インサートは、従来の工具
保持器の従来の締め付は表面に対して保持される従来の
方法において、容易に締結される。

さらに、発明が、一対の側部切削縁と、前方及び後方切
削縁とを有する両頭切削インサートを参照して具体的に
記載されたが、発明は、単頭切削インサートに等しく適
用される。

本発明の主なる特徴及び態様は以下のとおりである。

１、円筒形保持器と、少なくとも一つの交換可能な外周
に配置された切削インサートとを有する外周回転式フラ
イスにおいて使用され、切削すくい面と側部逃げ面の間
に規定された側部切削縁と、該側部逃げ面と基部表面の
間に規定された側部基部縁とを有する切削インサートに
おいて、該側部逃げ面は、インサートの前縁に隣接しか
つ中間位置にある第１位置から、該切削縁に交差しかつ
インサートの後縁に隣接する第２位置に側部逃げ面に沿
って延びている交差線において交差する第１及び第２成
分の側部逃げ面を具備し、該成分逃げ面は、実質的に平
面であり、かつ互いに関して角度を為して配置され、そ
の結果前縁の領域において円筒形保持器に関して規定さ
れたインサート側部逃げ角は、後縁の領域におけるイン
サート側部逃げ角に実質的に等しい切削インサート。

２、実質的に平行六面体であり、そしてこの場合インサ
ートの対向側部において、かつそれぞれの側部逃げ面と
該切削すくい面の間に規定された一対の側部切削縁を設
けられ、各側部逃げ面は、反対方向の傾斜のそれぞれの
交差線を有するそれぞれの成分側部逃げ面を形成される
上記ｌに記載の切削インサート。

３、さらに該切削すくい面と前方及び後方逃げ面の間に
規定された前方及び後方切削縁を具備する上記２に記載
の切削インサート。

【図面の簡単な説明】

第１図は、発明が適用されたフライスの一つの公知な形
式の斜視図。 第２図は、フライス保持器における及び関する公知の切
削インサートの位置を示す、単純化されたフライスの部
分の概略側面図。 第３図は、関連した円形切削経路において重ね合わされ
た、第２図に示されたインサートの線■−■に沿って取
られた断面図。 第４図は、線ＩＶ−ＩＶに沿って取られた類似の断面図
。 第５図は、発明による切削インサートの取り付けを示す
、単純化されたフライスの概略側面図。 第６図は、発明による切削インサートの下から平面図。 第７図は、第６図に示された切削インサートの上からの
平面図。 第８図は、第６図と第７図に示された切削インサートの
側面図。 第９図と第１０図は、線ＩＩ−ＩＩとＸ−Ｘに沿ってそ
れぞれ取られた第８図に示された切削インサートの一つ
の側面のそれぞれ断面図。 第１１図、第１２図と第１３図は、関連した円形切削経
路において重ね合わされて示された、線ｎ−ｎ、ｌｌｌ
−ｆｆとｘｍ−ｘｍに沿って取られた第５図に示された
フライスと切削インサートのそれぞれ断面図。 ■・・・円筒形保持器 ２・・・凹部 １１・・・インサート １２・・・切削縁 １４・・・逃げ面 １５・・・すくい面 二Ｔｂｒノ 二正号ｒ２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、円筒形保持器と、少なくとも一つの交換可能な外周
   に配置された切削インサートとを有する外周回転式フラ
   イスにおいて使用される、切削すくい面と側部逃げ面の
   間に規定された側部切削縁と、該側部逃げ面と基部表面
   の間に規定された側部基部縁とを有する切削インサート
   において、該側部逃げ面は、インサートの前縁に隣接し
   かつ中間位置にある第１位置から、該切削縁に交差しか
   つインサートの後縁に隣接する第２位置に側部逃げ面に
   沿って延びている交差線において交差する第１及び第２
   成分の側部逃げ面を具備し、該成分逃げ面は、実質的に
   平面であり、かつ互いに関して角度を為して配置され、
   その結果前縁の領域において円筒形保持器に関して規定
   されたインサート側部逃げ角は、後縁の領域におけるイ
   ンサート側部逃げ角に実質的に等しいことを特徴とする
   切削インサート。