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技術 切削インサート及び回転切削工具

出願人 株式会社タンガロイ
発明者 新城裕二
出願日 2018年10月18日 (2年3ヶ月経過) 出願番号 2018-196740
公開日 2019年10月24日 (1年3ヶ月経過) 公開番号 2019-181681
状態 特許登録済
技術分野 フライス加工
主要キーワード クランプ部品 左右ねじ 進行量 ボデー先端 刃先チップ 所定断面 回り止め構造 クランプ式
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年10月24日)のものです。
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図面 (11)

課題

回転軸方向にも径方向にも、ボデーに対して押し付けさせることが可能となる切削インサートを提供すること

解決手段

回転する方向を向き、ボデー50に当接する第1クランプ面を備える第1面14と、第1面14と反対方向を向き、ボデー50に当接する第2クランプ面を備える第2面18とを備え、回転軸AXに垂直な断面において、第1クランプ面と第2クランプ面の距離は、切れ刃24Aから離れるほど大きくなるように、第1クランプ面に対して第2クランプ面は傾斜し、かつ、回転軸AXに対向する面は、ボデー50の基端側に進行するほど回転軸AXに近づくように傾斜している。

概要

背景

切削インサートボデーに取り付けるために、切削インサートにテーパ面を設け、このテーパ面をボデーのクランプ部と当接させることは、知られている。

例えば、特許文献1には、刃先チップ3が貼りつけられた台金2の端部を、回転中心に近づくほど厚みが大きくなるように構成するとともに、この台金2の端部をクランプ機構14でクランプすることにより、切削インサートをフライスカッターに固定する技術が記載されている。

また、特許文献2には、回転軸方向中間部に、軸方向に所定間隔で複数の周面チップAが取り付けられたセルフクランプ式エンドミルが記載されている。このエンドミルは、周面チップAを好適に固定するために、周面チップAを取り付けるための係合溝10に、係合溝10の開口縁13の溝幅より広くなるようなアリ溝を設けるとともに、開口縁13の始端部よりも、終端部が幅狭となるように係合溝10を形成した。そして、この係合溝10に係合するように周面チップAを台形にすることにより、周面チップAをエンドミルの側面に固定することが記載されている。

概要

回転軸方向にも径方向にも、ボデーに対して押し付けさせることが可能となる切削インサートを提供すること回転する方向を向き、ボデー50に当接する第1クランプ面を備える第1面14と、第1面14と反対方向を向き、ボデー50に当接する第2クランプ面を備える第2面18とを備え、回転軸AXに垂直な断面において、第1クランプ面と第2クランプ面の距離は、切れ刃24Aから離れるほど大きくなるように、第1クランプ面に対して第2クランプ面は傾斜し、かつ、回転軸AXに対向する面は、ボデー50の基端側に進行するほど回転軸AXに近づくように傾斜している。

目的

本発明は、回転切削工具のボデーの先端に取り付けることが可能であり、かつ、回転方向、回転軸方向及び径方向のいずれにも、ボデーに対して押し付けさせることが可能となる切削インサート及びこのような切削インサートを備えた回転切削工具を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

回転軸を中心に回転するボデーに取り付けられる切削インサートであって、前記回転する方向を向き、前記ボデーに当接する第1クランプ面を備える第1面と、前記第1面と反対方向を向き、前記ボデーに当接する第2クランプ面を備える第2面と、前記回転軸の径方向外側を向いた第3面と、前記回転軸の径方向内側を向いた第4面と、前記回転軸方向であって、前記ボデー先端側を向いた第5面と、前記回転軸方向であって、前記ボデー基端側を向いた第6面と、前記第1面と前記第3面とを接続する接続部に少なくとも設けられた切れ刃と、を備える切削インサートであって、前記回転軸に垂直な断面において、前記第1クランプ面と前記第2クランプ面の距離は、前記切れ刃から離れるほど大きくなるように、前記第1クランプ面に対して前記第2クランプ面は傾斜し、かつ、前記第4面は、前記ボデー基端側に進行するほど前記回転軸との距離が小さくなる傾斜面を備える切削インサート。

請求項2

前記回転軸に平行で前記第1クランプ面と前記第2クランプ面を通過する断面において、前記第1クランプ面と前記第2クランプ面の距離は、前記回転軸上の位置に応じて変化するように、前記第1クランプ面に対して前記第2クランプ面は傾斜していることを特徴とする請求項1に切削インサート。

請求項3

前記回転軸に平行で前記第1クランプ面と前記第2クランプ面を通過する断面において、前記第1クランプ面と前記第2クランプ面の距離は、前記ボデー基端側に進行するほど大きくなることを特徴とする請求項1又は2に記載の切削インサート。

請求項4

前記第1クランプ面は、前記回転軸と平行であることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の切削インサート。

請求項5

前記第1クランプ面は、前記ボデー先端側に進行するほど前記回転する方向に進行するように、前記回転軸に対して傾斜することを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の切削インサート。

請求項6

前記第1クランプ面は、前記ボデー基端側に進行するほど前記回転する方向に進行するように、前記回転軸に対して傾斜することを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の切削インサート。

請求項7

ボデーにクランプされる切削インサートであって、第1クランプ面を備える第1面と、前記第1面と反対方向を向き、第2クランプ面を備える第2面と、前記第1クランプ面と前記第2クランプ面とを接続する第3面と、前記第3面と反対方向を向き、前記第1クランプ面と前記第2クランプ面とを接続する第4面と、前記第1クランプ面と、前記第2クランプ面と、前記第3クランプ面と、前記第4クランプ面とを接続し、前記ボデーにクランプされるときに前記ボデー先端側を向く第5面と、前記第5面と反対方向を向き、前記第1クランプ面と、前記第2クランプ面と、前記第3クランプ面と、前記第4クランプ面とを接続し、前記ボデーにクランプされるときに前記ボデー基端側を向く第6面と、前記第1面と前記第3面とを接続する接続部に少なくとも設けられた切れ刃と、を備える切削インサートであって、前記切れ刃に垂直な断面において、前記第1クランプ面と前記第2クランプ面との距離は、前記切れ刃から離れるほど大きくなるように、前記第1クランプ面に対して前記第2クランプ面は傾斜し、かつ、前記第4面は、前記ボデー基端側に進行するほど前記ボデーの回転軸との距離が小さくなる傾斜面を備える切削インサート。

請求項8

前記第1クランプ面と、前記第2クランプ面と、前記第5面と、前記第6面を通過する断面において、前記第1クランプ面は、前記第2クランプ面に対して傾斜していることを特徴とする請求項7に記載の切削インサート。

請求項9

回転軸を中心に回転するボデーと、前記ボデーに取り付けられた切削インサートであって、前記回転する方向を向き、前記ボデーに当接する第1クランプ面を備える第1面と、前記第1面と反対方向を向き、前記ボデーに当接する第2クランプ面を備える第2面と、前記回転軸の径方向外側を向いた第3面と、前記回転軸の径方向内側を向いた第4面と、前記回転軸方向であって、前記ボデー先端側を向いた第5面と、前記回転軸方向であって、前記ボデー基端側を向いた第6面と、前記第1面と前記第3面とを接続する接続部に少なくとも設けられた切れ刃と、を備え、前記回転軸に垂直な断面において、前記第1クランプ面と前記第2クランプ面の距離は、前記切れ刃から離れるほど大きくなるように、前記第1クランプ面に対して前記第2クランプ面は傾斜し、かつ、かつ、前記第4面は、前記ボデー基端側に進行するほど前記回転軸との距離が小さくなる傾斜面を備える切削インサートと、を備える回転切削工具

請求項10

前記切削インサートは、前記回転軸に平行で、前記第1クランプ面と前記第2クランプ面を通過する断面において、前記第1クランプ面と前記第2クランプ面の距離は、前記回転軸上の位置に応じて変化するように、前記第1クランプ面に対して前記第2クランプ面は傾斜していることを特徴とする請求項9に記載の回転切削工具。

請求項11

前記回転軸に平行で、前記第1クランプ面と前記第2クランプ面を通過する断面において、前記第1クランプ面と前記第2クランプ面の距離は、前記ボデー基端側に進行するほど大きくなることを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の回転切削工具。

請求項12

前記第1クランプ面は、前記回転軸と平行であることを特徴とする請求項9から11の何れか一項に記載の回転切削工具。

請求項13

前記第1クランプ面は、前記ボデー基端側に進行するほど前記回転する方向に進行するように、前記回転軸に対して傾斜することを特徴とする請求項9から11の何れか一項に記載の回転切削工具。

請求項14

前記第1クランプ面は、前記ボデー先端側に進行するほど前記回転する方向に進行するように、前記回転軸に対して傾斜することを特徴とする請求項9から11の何れか一項に記載の回転切削工具。

請求項15

前記ボデーの先端側には、前記回転軸を軸とする雌ねじが形成され、前記切削インサートの傾斜面は、前記雌ねじと螺合し、前記回転軸を軸とする側面が設けられた雄ねじの前記側面と当接するように構成されていることを特徴とする請求項9から14のいずれか一項に記載の回転切削工具。

請求項16

請求項15に係る切削インサートと同一構造の第2切削インサートを更に備え、前記第2切削インサートは、前記雄ねじの側面と前記傾斜面において当接するように構成されていることを特徴とする請求項15に記載の回転切削工具。

技術分野

0001

本発明は、切削インサート及び回転切削工具に関する。

背景技術

0002

切削インサートをボデーに取り付けるために、切削インサートにテーパ面を設け、このテーパ面をボデーのクランプ部と当接させることは、知られている。

0003

例えば、特許文献1には、刃先チップ3が貼りつけられた台金2の端部を、回転中心に近づくほど厚みが大きくなるように構成するとともに、この台金2の端部をクランプ機構14でクランプすることにより、切削インサートをフライスカッターに固定する技術が記載されている。

0004

また、特許文献2には、回転軸方向中間部に、軸方向に所定間隔で複数の周面チップAが取り付けられたセルフクランプ式エンドミルが記載されている。このエンドミルは、周面チップAを好適に固定するために、周面チップAを取り付けるための係合溝10に、係合溝10の開口縁13の溝幅より広くなるようなアリ溝を設けるとともに、開口縁13の始端部よりも、終端部が幅狭となるように係合溝10を形成した。そして、この係合溝10に係合するように周面チップAを台形にすることにより、周面チップAをエンドミルの側面に固定することが記載されている。

先行技術

0005

特開2016−7663号公報
特開2011−20235号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、特許文献1に記載されているフライスカッターは、クランプ機構14aを用いて、切削インサートを回転方向押し付けるものに過ぎない。このため、回転軸方向についても切削インサートを固定するためには、クランプ機構14aを大型にする必要がある。この文献には、大型のクランプ機構14aを、切削インサートと共に、外周部に設けた構成が記載されている。しかしながら、外周部の領域が限られている小径のエンドミルや、刃数が多い等の理由で、切削インサート同士の周方向の間隔が限られる大径のカッタ等に、この文献に記載されたような技術を適用することは困難である。

0007

また、特許文献2に記載されているエンドミルは、周面チップAを固定するための係合溝10に、アリ溝を設けなければならない。このため、この文献に記載されている技術を、回転切削工具の先端に取り付けられる切削インサートを固定するために適用することは困難である。

0008

そこで本発明は、回転切削工具のボデーの先端に取り付けることが可能であり、かつ、回転方向、回転軸方向及び径方向のいずれにも、ボデーに対して押し付けさせることが可能となる切削インサート及びこのような切削インサートを備えた回転切削工具を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

本発明の一態様に係る切削インサートは、回転軸を中心に回転するボデーに取り付けられる。そして、回転する方向を向き、ボデーに当接する第1クランプ面を備える第1面と、第1面と反対方向を向き、ボデーに当接する第2クランプ面を備える第2面と、回転軸の径方向外側を向いた第3面と、回転軸の径方向内側を向いた第4面と、回転軸方向であって、ボデー先端側を向いた第5面と、回転軸方向であって、ボデー基端側を向いた第6面と、第1面と第3面とを接続する接続部に少なくとも設けられた切れ刃と、を備える。そして、回転軸に垂直な断面において、第1クランプ面と第2クランプ面の距離は、切れ刃から離れるほど大きくなるように、第1クランプ面に対して第2クランプ面は傾斜し、かつ、かつ、前記第4面は、前記ボデー基端側に進行するほど前記回転軸との距離が小さくなる傾斜面を備えている。

0010

また、本発明の一態様に係る回転切削工具は、回転軸を中心に回転するボデーと、ボデーに取り付けられた切削インサートを備える。切削インサートは、回転する方向を向き、ボデーに当接する第1クランプ面を備える第1面と、第1面と反対方向を向き、ボデーに当接する第2クランプ面を備える第2面と、回転軸の径方向外側を向いた第3面と、回転軸の径方向内側を向いた第4面と、回転軸方向であって、ボデー先端側を向いた第5面と、回転軸方向であって、ボデー基端側を向いた第6面と、第1面と第3面とを接続する接続部に少なくとも設けられた切れ刃と、を備え、回転軸に垂直な断面において、第1クランプ面と第2クランプ面の距離は、切れ刃から離れるほど大きくなるように、第1クランプ面に対して第2クランプ面は傾斜する。また、第4面は、ボデー基端側に進行するほど回転軸に近づく。また、回転軸に平行な断面において、第1クランプ面と第2クランプ面の距離は、回転軸上の位置に応じて変化するように、第1クランプ面に対して第2クランプ面は傾斜してもよい。

0011

また、本発明の一態様に係る切削インサートは、回転軸を中心に回転するボデーの先端に取り付けられる。そして、この切削インサートの回転軸に対向する面は、ボデーの基端側に向かうほど回転軸に近づく様に傾斜する。また、この切削インサートは、ボデーに当接し、回転方向を向くクランプ面と、ボデーに当接し、回転方向と反対を向くクランプ面を有する。そして、この二つのクランプ面は、回転軸に平行でこれら二つの面を通過する断面で傾斜してもよい。回転軸に垂直でこれら二つの面を通過する断面においては、傾斜している関係を有する。一方のクランプ面は、回転軸に平行であっても傾斜してもよい。回転軸に平行でこれら二つの面を通過する断面においては、ボデーの基端側に向かうほどクランプ面同士の距離が小さくなり、回転軸に垂直でこれら二つの面を通過する断面においては、回転軸から離れるほどクランプ面同士の距離が小さくなることが好ましい。

0012

また、本発明の一態様に係る切削インサートは、ボデーにクランプされることができる。そして、第1クランプ面を備える第1面と、第1面と反対方向を向き、第2クランプ面を備える第2面と、第1クランプ面と第2クランプ面とを接続する第3面と、第3面と反対方向を向き、第1クランプ面と第2クランプ面とを接続する第4面と、第1クランプ面と、第2クランプ面と、第3クランプ面と、第4クランプ面とを接続し、前記ボデーにクランプされるときに前記ボデー先端側を向く第5面と、第5面と反対方向を向き、第1クランプ面と、第2クランプ面と、第3クランプ面と、第4クランプ面とを接続し、前記ボデーにクランプされるときに前記ボデー基端側を向く第6面と、第1面と第3面とを接続する接続部に少なくとも設けられた切れ刃と、を備える。また、第1クランプ面と第2クランプ面との距離は、切れ刃から離れるほど大きくなるように、切れ刃に垂直な断面において、第1クランプ面に対して第2クランプ面は傾斜する。また、第4面は、ボデー基端側に進行するほど回転軸との距離が小さくなる傾斜面を備える。また、第1クランプ面、第2クランプ面、第5面、第6面を通過する断面において、第1クランプ面に対して第2クランプ面は傾斜してもよい。

0013

ここで、切れ刃とは、切削可能な刃が形成されている部分のうち、概ね直線状に設けられている部分のことをいう。ただし、微細なレベルで、切れ刃が曲線的に形成されていてもよい。切れ刃に垂直な断面とは、切れ刃が形成されている部分を近似する直線に垂直な断面をいう。また、切れ刃を含む断面とは、切れ刃が形成されている部分を近似する直線を含む断面をいう。このような断面のうち、第1クランプ面と第2クランプ面を通過するような断面において、第1クランプ面と、第2クランプ面をそれぞれ示す直線または曲線間の距離が有意に変化していれば、両者は傾斜している。

0014

更に、このような切削インサートがボデーに取り付けられる際は、ボデーの基端側に向かうほど回転軸に近づく様に傾斜する面を、ボデーの回転軸を軸とするねじや、などの部材により、回転軸の基端方向かつ径方向に押圧することが望ましい。このとき、ボデーの基端側に向かうほど回転軸に近づく様に傾斜する面は平面でもよいが、回転軸を中心とする円を断面に備える曲面であってもよい。

0015

さらに、同一構造の切削インサートをボデーの周方向において異なる位置に設けることにより、同時に複数の切削インサートを、回転軸に設けられた一つの部材で押圧してもよい。

図面の簡単な説明

0016

切削インサート10の斜視図、正面図及び右側面図
切削インサート10の平面図、底面図、左側面図及び背面図
エンドミル100の斜視図
雄ねじ60の斜視図
エンドミル100を回転軸AXの先端方向から見た図
左右ねじ67を用いた変形例の斜視図
変形例に係る切削インサート70の斜視図、正面図及び右側面図
切削インサート70の平面図、底面図、左側面図及び背面図
変形例に係る切削インサート90の斜視図、正面図及び右側面図
切削インサート90の平面図、底面図、左側面図及び背面図

実施例

0017

[第1実施形態]
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、同一または同等の機能や構造を備える要素については、重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。さらに、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。

0018

図1(a)は、本実施形態に係る切削インサート10の斜視図である。また、図1(b)及び(c)は、それぞれ、切削インサート10を、カッターボデー50に取り付けられたとき(図3)に回転軸AXの方向であるカッターボデー50の先端方向を向く第5面12に対向する方向から見たときの正面図、及び、径方向外側を向く第3面16に対向する方向から見たときの右側面図である。更に、図2(a)、(b)、(c)及び(d)は、それぞれ、切削インサート10を、回転方向を向く第1面14に対向する方向から見たときの平面図、回転方向と反対側を向く第2面18に対向する方向から見たときの底面図、径方向内側を向く第4面20に対向する方向から見たときの左側面図、及び、回転軸AXと反対方向であるカッターボデー50の基端側を向く第6面22に対向する方向から見たときの背面図である。また、図3は、このような切削インサート10と共に、切削インサート10と同一構造の切削インサート10'及び切削インサート10''が、カッターボデー50に取り付けられたエンドミル100の斜視図である。

0019

図1及び図2に示されるように、切削インサート10は、第2面18と、この第2面18と接続する第3面16、第4面20、第5面12、第6面22を備え、また、第2面18と反対方向を向いた第1面14を備えている。

0020

また、例えば図1(a)に示されるように、第1面14と第3面16とを接続する交差稜線部には、主切れ刃24Aが形成され、第1面14と第5面12とを接続する交差稜線部には、副切れ刃24Bが形成される。また、主切れ刃24A並びに副切れ刃24Bとそれぞれ滑らかに接続するように円弧状に形成されたコーナ刃24Cが形成されている。

0021

図3に示されるように、切削インサート10がカッターボデー50の先端に取り付けられたときに、第5面12は、カッターボデー50の回転軸AXの方向であって、カッターボデー50の先端側を向く。また、第5面12の反対方向を向いた第6面22(図2(d))は、回転軸AXの方向であって、カッターボデー50の基端側を向く。また、例えば図1(b)に示される第1面14は、カッターボデー50が回転する方向を向き、第2面18は、概ね、第1面14の反対方向を向く。さらに、第3面16は、カッターボデー50の回転軸AXを中心とする円の径方向外側を向き、第4面20は、径方向内側を向く。第3面16、第4面20、第5面12及び第6面22は、第2面18と第1面14の間に設けられ、第2面18と第1面14を接続する周側面を構成するが、これら面同士は、必ずしも、直接的に接続されている必要はない。例えば、図1(a)には、第5面12と第3面16とが、他の曲面を介して接続されていることが示される。また、これら面同士を滑らかに接続し、連続的な一つの面となるように構成してもよい。さらに、第1面14に示されるように、所定方向を向く面として一つの符号が付された面を、複数の不連続な平面または曲面から構成するようにしてもよい。

0022

第2面18は、カッターボデー50に切削インサート10が取り付けられたときに、カッターボデー50の回転方向と反対側を向く面である。図2(b)に示されるように、第2面18は、これに対向する方向から見たときに、第5面12側の一辺の長さよりも、第6面22側の一辺の長さの方がやや大きくなる略台形に形成されている。第2面18は、回転軸AXと平行又は略平行な平面からなるクランプ面(「第2クランプ面」の一例)を含んでおり、カッターボデー50に切削インサート10が取り付けられたときに、このクランプ面が、カッターボデー50のホルダ部52''(図3)の回転方向を向いた面と当接する。

0023

一方で、第2面18と反対の方向を向いた第1面14は、カッターボデー50に切削インサート10が取り付けられたときに、カッターボデー50の回転方向を向く面である。このため、第1面14は、主切れ刃24A、副切れ刃24B及びコーナ刃24Cに対するすくい面として機能する面を含む。図2(a)に示されるように、第1面14は、4つの辺で規定される平面又は平面状に構成され、また、第5面12側の一辺の長さより、第6面22側の一辺長さの方が大きくなるように、第6面22側に向かうほど広がって形成されている。第1面14は、カッターボデー50に切削インサート10が取り付けられたときに、カッターボデー50のホルダ部52(図3)の回転方向の反対方向を向いた面と当接するクランプ面(「第1クランプ面」の一例)を含んでいる。

0024

そして、カッターボデー50に切削インサート10が取り付けられたときに、ホルダ部52の回転方向と反対方向を向いた面が、第1面14のクランプ面と当接し、ホルダ部52''の回転方向を向いた面が、第2面18のクランプ面と当接することにより、回転方向について、切削インサート10をカッターボデー50に対して好適に固定支持することが可能になる。

0025

本実施形態においては、第1面14のうち、すくい面を除くほとんどの領域が、カッターボデー50のホルダ部52に当接するクランプ面に相当し、第2面18のうち、カッターボデー50の先端側の領域のほとんどの領域(例えば、半分以上の領域)が、カッターボデー50のホルダ部52''に当接するクランプ面に相当する。このようにカッターボデー50と当接する領域(領域内の複数点点接触する場合も含む)の面積が大きくなるようにすることで、切削インサート10を安定的に支持することができる。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、第2面18又は第1面14の一部の領域(例えば、半分以下の領域)のみが、カッターボデー50と当接するように構成してもよい。

0026

本実施形態に係る切削インサート10においては、更に、第1面14ならびにこれに含まれるクランプ面は、第2面18ならびにこれに含まれるクランプ面に対し、回転軸AXと垂直な断面においても、回転軸AXに平行な断面においても、傾斜する。以下、このような構成について説明する。

0027

まず、図1(b)に示されるように、第1面14は、主切れ刃24Aならびに第3面16から離れ、回転軸AXに対向する第4面20に近づくほど、第2面18との距離が大きくなるように(又は、第1面14と第2面18との間隔として規定される切削インサート10の厚さが大きくなるように)、第2面18に対して傾斜している。

0028

換言すると、カッターボデー50によって回転方向に把持される切削インサート10の2つのクランプ面の間隔は、回転軸AXからの距離が大きくなるほど小さくなるように設けられている。

0029

図1(b)に示される正面図のみならず、回転軸AXと垂直で第1面14と第2面18を通過する断面においても、同様の関係を有し、第1面14ならびにこれに含まれるクランプ面は、第2面18ならびにこれに含まれるクランプ面に対して傾斜している。ただし、クランプ面を含まない部分では、このような傾斜した関係を有する必要はない。

0030

ここで、第2面18並びに第1面14は、必ずしも平面である必要はなく、曲面から構成してもよい。例えば、回転軸AXと垂直で第1面14のクランプ面と第2面18のクランプ面を通過する断面において、回転軸AXから離れるほど、両者の距離が小さくなるような曲線となるように、第2面18並びに第1面14を構成してもよい。

0031

また、第2面18に対する第1面14の傾斜角は、回転軸AX上の位置によらず一定である必要はない。たとえば、カッターボデー50の基端に近づくほど、第2面18に対する第1面14の傾斜角が小さく、平行に近づくようにしてもよい。

0032

一方で、回転軸AXに平行な方向、すなわち、第1面14、第2面18、第5面12及び第6面22を通過する断面においても、第1面14ならびにこれに含まれるクランプ面は、第2面18ならびにこれに含まれるクランプ面に対して傾斜している。このため、回転軸AXに平行で、第1面14及び第2面18を通過する断面において、第1面14を構成する直線は、第2面18を構成する直線と平行にならない。ここで、回転軸AXの基端方向に向かうほど、第1面14と第2面18の間隔が大きくなるように傾斜させてもよいし、小さくなるように傾斜させてもよい。第1実施形態に係る切削インサート10の場合は、図2(d)において、第1面14の第5面12側の一辺よりも、第6面22側の一辺が、第2面18に近づいていることからも示されるように、回転軸AXの基端方向に向か
うほど、第1面14と第2面18の間隔が小さくなるように、第1面14は傾いている。このように、回転軸AXの基端方向に向かうほど、第1面14と第2面18の間隔が小さくなるようにすると、軸方向すくい角を大きくつけたい加工をする場合に、切削インサート10に、カッターボデー50から引き抜こうとする力が加わるため、逆の場合よりも、カッターボデー50は、切削インサート10を好適に固定支持することができる。ただしこれに限られるものではなく、例えば、第1面14と第2面18の間隔が、回転軸AX上の位置によらず一定となるようにしてもよい。

0033

このような切削インサート10によれば、カッターボデー50に取り付けられたときに、ホルダ部52の回転方向と反対方向を向いた面に当接する第1面14のクランプ面と、ホルダ部52''の回転方向を向いた面に当接する第2面18のクランプ面が、主切れ刃24Aから離れる方向においても、主切れ刃24Aが形成される方向においても、傾斜しているから、カッターボデー50の回転方向、回転軸AXの方向及び回転軸AXに垂直な径方向のいずれの方向においても、切削インサート10をカッターボデー50に向けて押圧することができる。このため、カッターボデー50は、切削インサート10を好適に固定支持することが可能になる。

0034

なお、各クランプ面は、製造コストの面からは、平面であることが好ましいが、これに限られるものではなく、上述したような関係を有する曲面から構成してもよい。また、第2面18は、カッターボデー50に取り付けられたときに、回転軸AXに平行な平面であってもよいが、後述するように、回転軸AXに対して傾斜させてもよい。

0035

次いで、切削インサート10の第4面20について説明する。上述したとおり、第4面20は、カッターボデー50に取り付けられたときに、径方向内側、すなわち、回転軸AXに対向する面である。図2(c)に示されるように、第4面20は、これに対向する方向から見たときに、第5面12から第6面22に向かって、ほぼ平行に同一の幅を維持し、第6面22との接続部付近において、幅が小さくなるように面取りされている。また、図1(b)、図2(a)及び図2(b)に示されるとおり、第4面20は、第5面12から第6面22に近づくほど、すなわち、カッターボデー50の基端側に進行するほど、回転軸AXとの距離が小さくなるように、回転軸AXに対してなだらかに傾斜している。

0036

また、第5面12及び第3面16は、それぞれ、副切れ刃24B及び主切れ刃24Aに対する逃げ面として機能する面である。平面状に構成する必要はなく、例えば、曲面や階段状(ステップ状)の逃げ面が設けられてもよい。

0037

以下、図3図4及び図5を用いて、切削インサート10及びこれと同一構造の切削インサート10'及び切削インサート10''を、カッターボデー50に取り付けるための構成について説明する。図4は、このような切削インサート10、10'及び10''をカッターボデー50に固定するための雄ねじ60の斜視図である。図5は、回転軸AXの方向からエンドミル100を見た先端視である。

0038

図4に示されるように、雄ねじ60は、ねじ部62と、頭部64とを備えている。また、頭部64のうち、ねじ部62との接続部に設けられた部分を、本実施形態では、首部66(テーパ座面部と呼ぶこともできる)と呼ぶ。ねじ部62は、雌ねじ螺合するためのねじが、軸AX2を中心軸として、形成されている。頭部64には、レンチで雄ねじ60を回転させるための穴が形成されている。首部66には、径大の頭部64から、径小のねじ部62にかけてなだらかに傾斜し、軸AX2を軸としてねじ部62側を向いた円錐の側面が設けられている。ここで、回転軸AXに対する第4面20の傾斜角とほぼ同じとなるように、円錐の傾斜角は、設定されている。雄ねじ60が、回転軸AXを中心軸としてカッターボデー50に形成される雌ねじと螺合し、カッターボデー50の基端方向に進行したときに、首部66に設けられた側面が、切削インサート10の第4面20並びに切削インサート10'及び10''の対応する面とそれぞれ当接することによって、切削インサート10、10'及び10''は、カッターボデー50に対して固定される。

0039

図3に示されるように、カッターボデー50の回転軸AX方向先端には、回転方向に対し等間隔に形成された同一構造からなる3つのホルダ部52、52'及び52''が設けられている。

0040

各ホルダ部52、52'及び52''は、カッターボデー50の回転方向を向いた面及び反対方向を向いた面を備えている。

0041

図3及び図5に示されるように、ホルダ部52の回転方向と反対方向を向いた面は、切削インサート10の第1面14に含まれるクランプ面(「第1クランプ面」の一例)と当接し、ホルダ部52''の回転方向を向いた面は、切削インサート10の第2面18に含まれるクランプ面(「第2クランプ面」の一例)と当接する。切削インサート10がカッターボデー50に取り付けられたときに、第1面14に含まれる第1クランプ面と略平行となるように、ホルダ部52の回転方向と反対方向を向いた面は、第1面14と同様に、回転軸AXに平行で第1面14に含まれるクランプ面と、第2面18に含まれるクランプ面を通過する断面においても、回転軸AXに垂直な断面においても傾斜するテーパ面となる。また、第2面18に含まれる第2クランプ面と略平行となるように、ホルダ部52''の回転方向を向いた面は、回転軸AXを含む面と平行に設けられる。

0042

このようにして、切削インサート10、10'及び10''を、それぞれホルダ部52、52'及び52''の間の領域に挿入した後に、雄ねじ60を、回転軸AXを中心軸としてカッターボデー50に形成される雌ねじと螺合させる。切削インサート10の第4面20及び切削インサート10'及び10''の対応する面と、雄ねじ60の首部66に設けられた円錐の側面は、回転軸AXを含む断面において、ほぼ平行である。このため、雄ねじ60が回転軸AX上を進行するにつれて、首部66に設けられた円錐の側面と、切削インサート10の第4面20及び切削インサート10'及び10''の対応する面は、ほぼ平行を保ちながら近づいていく。

0043

そして、十分な力で、首部66に設けられた円錐の側面と、切削インサート10の第4面20及び切削インサート10'及び10''の対応する面が当接されることにより、切削インサート10、10'及び10''は、カッターボデー50に対し固定される。このとき、切削インサート10、10'及び10''には、回転軸AX方向の反対方向に向かう力とともに、径方向外側に向かう力が作用する。一方で、ホルダ部52の傾斜面は、隣接するホルダ部52''との間隔が、径方向外側に向かうほど狭くなり、かつ、回転軸AXと反対方向である基端側に向かうほど狭くなるように傾斜するから、切削インサート10の第1面14がホルダ部52に対して好適に押し付けられる。切削インサート10'及び10''も同様に、カッターボデー50に対し固定される。

0044

以上述べたようなエンドミル等の回転工具によれば、切削インサートの回転方向を向いた面に対し、その反対方向に設けられた面を二つの方向に傾斜させているから、これら二つの面をボデーに当接させることにより、より安定的に切削インサートを固定支持することが可能になる。特に、例えば、8mmの工具径からなる小径エンドミルは、切削速度を向上させるために、高速回転に基づく大きな遠心力が作用するため、このような小径エンドミルに、好適に適用させることができる。ただし、フライス等の回転工具に本発明を適用することもできる。

0045

また、ボデーの回転軸上に雌ねじを設け、これに螺合する雄ねじの側面を、径方向外側に設けられた2又は3以上の切削インサートに同時に当接させて、これら切削インサートを固定することが可能になる。このため、工具の外周側にクランプ部品を必要とする従来の同径の回転工具と比較して、より多数の切削インサートを固定することが可能になる。その結果、刃数を増やすことが可能となり、高能率な回転工具を提供することや、切削インサートを保持するためのホルダ部の回転方向の厚みを大きくして工具剛性を向上させることが可能になる。

0046

さらに、工具の外周側にクランプ部品を必要とする従来の回転工具と比較して、構造が単純であるから、製造コストを低減することが可能になる。

0047

なお、第2面18は、カッターボデー50に取り付けられたときに、回転軸AXに平行な平面であってもよいが、回転軸AXに対して傾斜させてもよい。例えば、第2面18を、第4面20に向かって回転軸AXに対して僅かに傾斜させ、回転軸AXの基端に近づくほど、回転軸AXに近づくように構成してもよい。このように、構成することによって、雄ねじ66をわずかに緩めることによって、切削インサート10を取り出すことが可能になる。また、所定断面において、ある面と別の面の距離が所定方向への進行に応じて変化するという表現は、その一部について、距離が一定の領域が存在する場合も含む。

0048

また、第1面14及びそこに含まれるクランプ面は、回転軸AXと平行となるように、カッターボデー50に対して取り付けられてもよい。この場合は、クランプ時の剛性が、平行でない場合と比較して高くなる。ただし、第1面14及びそこに含まれるクランプ面は、回転軸AXと平行でなくてもよい。

0049

たとえば、正のアキシャルレーキを持たせる場合は、第1面14及びそこに含まれるクランプ面は、カッターボデー50の先端側に進行するほど回転方向に進行するように、回転軸に対して傾斜するように取り付けられる。この場合は、切削抵抗を低減することが可能になる。

0050

一方で、負のアキシャルレーキを持たせる場合は、第1面14及びそこに含まれるクランプ面は、カッターボデー50の基端側に進行するほど回転方向に進行するように、回転軸に対して傾斜するように取り付けられる。この場合は、切削抵抗を低減するとともに、切削インサート10の先端が欠けにくくなる。

0051

[変形例1]
以下、雄ねじ60の替りに、左右ねじ67と楔68を用いて切削インサート10、10'及び10''をカッターボデー50に固定する変形例について説明する。図6は、このようなエンドミル100'を示す斜視図である。なお、同一又は同様の構成又は機能を呈する要素については、説明を省略する。

0052

図6に示されるように、左右ねじ67は、右ねじが形成される右ねじ部67Bと、左ねじが形成される左ねじ部67Aを両端に備える。また、楔68は、回転軸AXの基端方向に狭くなる円錐面68Aと、回り止めのための平面68Bが設けられている。平面68Bの数は、適宜設定することができるが、例えば、3つの平面68Bを周方向に等間隔に形成することができる。

0053

そして、右ねじ部67Bを、カッターボデー50の回転軸AXを軸として形成される雌ねじに螺合させるとともに、楔68を左ねじ部67Aに螺合させた状態で、左右ねじ67を回転させることにより、楔68を、通常のねじを用いた場合よりも、回転軸AXの基端方向に大きく進行させることが可能になる。仮に、右ねじ部67Bのねじのピッチと、左ねじ部67Aのねじのピッチが同一とすると、左右ねじ67を用いることにより、通常のねじの場合と比較して、同一の回転量に対する進行量を2倍にすることができる。このため、切削インサート10の交換時間を短縮することができる。なお、楔68には、緩んだ際に、左右ねじ67と一体に回転することを防止するための図示しない回り止め構造が設けられている。

0054

このように、楔68を回転軸AXの基端方向に進行させることにより、楔68の3つの平面68Bを切削インサート10の第4面20並びに切削インサート10'及び切削インサート10''の第4面20に相当する面にそれぞれ当接させて、これら切削インサート10、10'及び10''をカッターボデー50に固定支持させることができる。このとき、回り止め用の平面68Bと、切削インサート10の第4面20等との面接触が可能となるため、クランプ剛性を高めることが可能になる。

0055

このような変形例によれば、楔68と左ねじ部67Aの螺合により、少ない回転数で、切削インサート10等を同時に固定することができる。

0056

なお、切削インサートをカッターボデーに押し付ける方法は、様々な方法を適用することが可能である。たとえば、円錐状の楔などを用いてもよい。また、円錐面で押し付ける場合に限らず、その他の曲面(例えば、回転軸に垂直な断面において円となる曲面を一部に設けたもの)や、又は、カッターボデーの回転軸方向またはその回転方向に段差を有する面を備える固定部材を回転軸の基端方向に前進させて、切削インサートを固定するようにしてもよい。

0057

[変形例2]
以下、図面を用いて切削インサート10の変形例である切削インサート70について説明する。なお、切削インサート10及びカッターボデー50に対応する構成要素であって、同様の機能又は構成を有する部分については、説明を省略、又は、簡略化し、異なる部分を中心に説明する。

0058

図7及び図8は、図1及び図2に対応している。すなわち、図7(a)、(b)及び(c)は、それぞれ、切削インサート70の斜視図、正面図、及び、右側面図である。更に、図8(a)、(b)、(c)及び(d)は、それぞれ、切削インサート70の平面図、底面図、左側面図、及び、背面図である。

0059

これら図面において、第1面74、第2面78、第3面76、第4面80、第5面72、第6面82は、それぞれ、切削インサート10の第1面14、第2面18、第3面16、第4面20、第5面12、第6面22に相当する。

0060

そして、すくい面として機能する面を含む第1面74と、逃げ面として機能する第5面72との接続部に副切れ刃84Bが形成され、第1面74と第3面76との接続部に主切れ刃84Aが形成され、両者を接続するようにコーナ切れ刃84Cが形成される。

0061

第7図(b)及び第8図(d)の両図において、第1面74及び第2面78が線分で示されるとおり、切削インサート70の第1面74及び第2面78は、平行な平面から形成されており、かつ、回転軸AXに平行にカッターボデー50に取り付けられる。

0062

切削インサート10と切削インサート70を比較すると、例えば、回転軸AXの先端側から見た先端視を示す図1(b)及び図7(b)に示されるとおり、両者とも、回転軸AXに近づくほど切削インサート10及び切削インサート70の厚みが大きくなるように、第1面14(又は第1面74)に対する第2面18(又は第2面78)が傾斜している点は共通する。また、第4面20(又は第4面80)が、回転軸AXの基端側に向かうほど、回転軸AXに近づく点も共通している。

0063

一方で、切削インサート70において、第1面74及び第2面78は平行に設けられているから、回転軸AX方向の位置によらず、両者の間隔は一定である。

0064

また、図7(b)に示されるように、先端視において、切削インサート70は、回転軸AXと主切れ刃84Aを結ぶ線と比較して、第1面74はほぼ平行であるのに対し、第2面78は傾斜している点で、切削インサート10とは異なる。

0065

このような切削インサート70であっても、回転方向及び径方向のいずれの方向にも、カッターボデー50に向けて押しつける力を切削インサート70に作用させることが可能となる。また、雄ねじ60のような円錐面を備える部材を、第4面80に押し付けることにより、一又は複数の切削インサート70を、同時にカッターボデー50等のボデーに対して支持固定することが可能になる。

0066

[変形例3]
図9及び図10は、図1及び図2に対応している。すなわち、図9(a)、(b)及び(c)は、それぞれ、切削インサート90の斜視図、正面図、及び、右側面図である。更に、図10(a)、(b)、(c)及び(d)は、それぞれ、切削インサート90の平面図、底面図、左側面図、及び、背面図である。

0067

これら図面において、第1面94、第2面98、第3面96、第4面100、第5面92、第6面102は、それぞれ、切削インサート10の第1面、第2面18、第3面16、第4面20、第5面12、第6面22に相当する。

0068

そして、すくい面として機能する面を含む第1面94と、逃げ面として機能する第5面92との接続部に副切れ刃104Bが形成され、第1面94と第3面96との接続部に主切れ刃104Aが形成され、両者を接続するようにコーナ切れ刃104Cが形成される。

0069

第9図(b)及び第9図(d)の両図において、第1面94及び第2面98が線分で示されるとおり、切削インサート90の第1面94及び第2面98は、平行な平面から形成されており、かつ、回転軸AXに平行にカッターボデー50に取り付けられる。

0070

切削インサート10と切削インサート90を比較すると、例えば、回転軸AXの先端側から見た先端視を示す図1(b)及び図9(b)に示されるとおり、両者とも、回転軸AXに近づくほど切削インサート10及び切削インサート90の厚みが大きくなるように、第1面14(又は94)に対する第2面18(又は98)が傾斜している点は共通する。また、第4面20(又は第4面100)が、回転軸AXの基端側に向かうほど、回転軸AXに近づく点も共通している。

0071

一方で、切削インサート90において、第1面94及び第2面98は平行に設けられているから、回転軸AX方向の位置によらず、両者の間隔は一定である。また、図9(b)に示されるように、先端視において、切削インサート90は、回転軸AXと主切れ刃104Aを結ぶ線と比較して、第1面94及び第2面98とも非平行に形成されている点で、切削インサート10とは異なる。

0072

このような切削インサート90であっても、回転方向に加えて、径方向にも、ボデーに対して固定させることが可能となる。また、雄ねじ60のような円錐面を備える部材を、第4面100に押し付けることにより、一又は複数の切削インサート90を、同時にカッターボデー50等のボデーに対して支持固定することが可能になる。

0073

なお、回転軸AXに対して垂直な方向から見たときに、第1面94と第2面98の間隔は一定となるように構成してもよい。

0074

10、70、90…切削インサート、12、72、92…第5面、14、74、94…第1面、16、76、96…第3面、18、78、98…第2面、20、80、100…第4面、22、82、102…第6面、24A、84A、104A…主切れ刃、24B、84B、104B…副切れ刃、24C、84C、104C…コーナ刃、50…カッターボデー、52…ホルダ部、60…雄ねじ、62…ねじ部、64…頭部、66…首部、68…楔、AX…回転軸、AX2…軸

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