JPH0811013A - フライス工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 交換式インサートの切刃稜線が５〜９°の横
すいく角でもって取りつけられ、さらに上記ブレーカ溝
が１２〜１７°のブレーカ角で、且つ該ブレーカ角が任
意の位置にてほぼ一定の角度となるように取りつけられ
るようフライス工具を構成した。 【効果】 切削精度が高く、さらに刃先強度と切屑処理
性能が飛躍的に向上した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属等の材料を切削加
工するべく、円筒形状をなすホルダーにブレーカー付交
換式インサートを交換自在に取りつけるフライス工具に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、金属等の材料の特定の切削加
工のために交換式インサート（以下、インサートと略称
する）を備えたフライス工具が用いられている。このよ
うなフライス工具１０は、図１４乃至図１５の略図に示
すようにラジアル角ｎおよびアキシャル角ｍの両方に傾
きを持った取付面１１にインサート１２を取付けた状態
で切削加工を行うよう構成されており、且つ、水平な主
切刃稜を持ったシンプルな形状の多角形プレート状のイ
ンサートや、特公平２−９５５０８号に示されるインサ
ートの如く、主切刃稜が水平方向に対し略２０°程で直
線的に傾いたインサートが用いられていた。

【０００３】しかしながら、これらのフライス工具の場
合、前記インサートをフライス工具のホルダーに取りつ
け切削加工を行う際、ラジアル方向およびアキシャル方
向の両方に傾きを持った取付面にインサートが取付けら
れていることにより、一般的に図１６に示す主切刃稜に
よる回転体ｏの模式図に示すように切削面がわずかに湾
曲してしまうという不具合があった。

【０００４】これに対し、特公平２ー９８４１５号の発
明のインサートの如く、図１７に示すような主切刃稜１
３を曲線状としたインサート１２を取りつけるフライス
工具が用いられ、このようなフライス工具ではその主切
刃稜１３を、図１７の主切刃稜による回転体ｑの模式図
に示すように切削面が直線状となるような曲線で構成
し、上記の問題を解決しようとしていた。

【０００５】

【従来技術の課題】しかしながら、上記主切刃稜を曲線
状としたインサートを取りつける従来のフライス工具
は、インサートの主切刃稜が曲線状なので強度が低く、
従って切屑処理範囲が非常に限定されるものであった。

【０００６】さらに、従来のインサートでは切刃稜の横
すくい角、及びブレーカ溝のすくい面のブレーカ角につ
いて最適な角度を設定するという工夫がなされていなか
ったため、ＳＵＳ材の切削時に、図１８に示すインサー
ト１２の主切刃稜１３の第１次境界線１４での欠損が顕
著であった。

【０００７】このように従来のフライス工具では、切削
精度、刃先強度および切屑処理性能の全ての面で満足い
くものではなかった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、円筒形状をな
すホルダーにブレーカー付交換式インサートを交換自在
に取りつけるフライス工具において、上記交換式インサ
ートは、主切刃稜線が直線的に傾くとともに、ホルダー
に形成したインサート取付面のアキシャルレーキ角度お
よびラジアルレーキ角度並びに上記インサートの主切刃
稜の水平方向に対する傾斜角度および前記ブレーカ溝の
すくい角をそれぞれ調整し、これにより該インサートの
主切刃稜が４〜１０°の横すいく角でもって取りつけら
れ、さらに上記ブレーカ溝が１２〜１７°のブレーカ角
で、且つ該ブレーカ角が任意の位置にてほぼ一定の角度
となるように取りつけられるよう構成したことによっ
て、切削精度を保ちつつ、刃先強度と切屑処理性能を向
上させたフライス工具を提供するものである。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。図１は本実施例のフライス工具１を破断して示し、
このフライス工具１はホルダー本体２の下端部に複数の
多角形プレート状のインサート３を装着した正面フライ
ス工具１で、図２乃至図３に示すようにインサート取付
面４がアキシャルレーキ角２０°、ラジアルレーキ角３
°でもって形成されている。

【００１０】図４は前記フライス工具１に装着するイン
サート３を示し、該インサート３は全周縁に切刃稜が形
成され、４つのコーナー角部がさらえ刃５、それ以外の
部分が主切刃稜６となっている。また、該主切刃稜６は
図５に示すようにＶ字状で直線的に形成され且つ水平方
向に対しα＝１°〜６°傾斜している。さらに、図６乃
至図７に示すように主切刃稜６の内側にはブレーカ溝７
が形成されているが、そのすくい面のすくい角βは隣接
するさらえ刃５の近傍では、図６に示すように大きく、
中間点Ｐの近傍では、図７に示すように小さくなるよう
漸次角度を変えた構成となっている。

【００１１】このように構成されるインサート３を装着
した前記フライス工具１では、前述のように主切刃稜６
が水平方向に対しα＝１°〜６°傾斜させることによっ
て、図８乃至図９に示す如く主切刃稜６の横すくい角ｘ
＝５°〜９°、アキシャルレーキ角ｙ＝２１°〜２６°
となる。

【００１２】ところで、前記インサート３のブレーカ溝
７のすくい角βを任意の位置で一定とした場合、これを
ホルダー本体２に取りつけた場合のブレーカ角ｚは図１
０乃至図１１に示すように切り込み位置にて変化し、一
例によると切り込みｄ＝０．５ｍｍとｄ＝２．０ｍｍで
約１．５°の差が生じた。そこで、前記インサート３は
フライス工具１の形状を考慮して３次元ＣＡＤを用いて
設計され、図１２乃至図１３に示すように前記ブレーカ
角ｚがほぼ一定で、且つブレーカ角ｚ＝１２°〜１７°
となるように設計されている。

【００１３】以上のように構成される本実施例のフライ
ス工具１は、以下のような特徴を有している。すなわ
ち、上記フライス工具１では、インサート３の主切刃稜
６の横すくい角ｘ＝５°〜９°となっているが、この範
囲であれば主切刃稜６が直線状であっても、切削面がほ
ぼ直線的となるとともに主切刃稜６が直線状であるので
耐欠損性に優れ、特にｘ＝６°〜８°であればより好ま
しいことが判った。さらに、前記ブレーカ角ｚ＝１２°
〜１７°となるように設計しているので耐欠損性に優れ
る上に切屑処理が良好である、そして、このブレーカ角
ｚをほぼ一定としているので主切刃稜６の部位によって
強度や切屑処理にバラツキが出ることもない。このブレ
ーカ角ｚとしては１３°〜１５°であればさらに好まし
いことが判った。

【００１４】なお、前記横すくい角ｘが５°より小さい
時には切削面が湾曲状となるとともに切削抵抗が大きく
切削面にブレが生じ易くなった。他方、上記前記ブレー
カ角ｚが９°より大きい時には切削面が湾曲状となると
ともに主切刃稜６に欠損が生じる事例があった。

【００１５】また、前記ブレーカ角ｚが１２°より小さ
い時、主切刃稜６の欠損がなかったが、切削抵抗が大き
く切削面にブレが生じ易くなるとともに切屑がゼンマイ
状にカールし難くなった。他方、前記ブレーカ角ｚが１
７°より大きい時、切削面は良好で切屑もゼンマイ状に
カールするが、主切刃稜６に欠損が生じる事例があっ
た。

【００１６】なお、本実施例では、フライス工具１のイ
ンサート取付面４のアキシャルレーキ角２０°、ラジア
ルレーキ角３°でもって形成されたものを示したが、こ
れらアキシャルレーキ角、ラジアルレーキ角は任意に設
定することができ、いずれにしてもホルダーに形成した
インサート取付面４のアキシャルレーキ角度およびジア
ルレーキ角度並びに上記インサート３の主切刃稜６の水
平方向に対する傾斜角度αおよび前記ブレーカ溝７のす
くい角βをそれぞれ調整し、これにより該インサート３
の主切刃稜６が４〜１０°の横すいく角ｘでもって取り
つけられ、さらに上記ブレーカ溝７が１２〜１７°のブ
レーカ角ｚで、且つ該ブレーカ角ｚが任意の位置にてほ
ぼ一定の角度となるように取りつけられるよう構成すれ
ば良い。

【００１７】実施例１ ホルダー本体２のインサート取付面４のアキシャルレー
キ角２０°、ラジアルレーキ角３°で前記主切刃稜６の
横すくい角ｘ＝７°、ブレーカ溝７のブレーカ角ｚ＝１
３°のインサート３と、比較例として波型状の主切刃稜
を有するインサートを同一のホルダー本体２に装着し、
本実施例のフライス工具１と比較例のフライス工具と
し、以下の条件でＳＵＳ３０４を切削加工した。

【００１８】Ｖ＝１６６、 ｄ＝２ ｆ＝０．２、 １パス切削長＝２００ｍｍ その結果、本実施例のフライス工具１では一次境界部の
損傷例がなかったが、比較例のインサートには一次境界
部の損傷例が発生した。また、本実施例のフライス工具
１では切屑がゼンマイ状に湾曲したが比較例のフライス
工具ではゼンマイ状に湾曲しなかった。さらに、チップ
摩耗状態、仕上げ面の評価でも本実施例のフライス工具
１の方が顕著に優れていた。

【００１９】実施例２ 実施例１のフライス工具１と比較例のフライス工具を用
い、以下の条件でＳ５０Ｃを加工した。

【００２０】Ｖ＝２０４、 ｄ＝２、 ｆ＝０．２、 １パス切削長＝２００ｍｍ その結果、本実施例のフライス工具１では切屑がゼンマ
イ状に湾曲したが比較例のフライス工具ではゼンマイ状
に湾曲しなかった。さらに、切削音、切屑飛散状態とも
に両者間に有意差は無かった。

【００２１】実施例３ ホルダー本体２のインサート取付面４のアキシャルレー
キ角１９°、ラジアルレーキ角２°、ブレーカ溝７のブ
レーカ角ｚ＝１３°で前記主切刃稜６の横すくい角ｘが
表１に示すようなインサート３を実施例１の条件でＳＵ
Ｓ３０４材を切削加工し、切削面の状態、インサート３
の摩耗状態や耐欠損性について観察した。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１に示すように、インサート３の主切刃
稜６の横すくい角ｘ＝５°〜９°の時には主切刃稜６が
直線状であっても、切削面がほぼ直線的となるとともに
主切刃稜６が直線状であるので耐欠損性に優れ、特にｘ
＝６°〜８°であればより好ましいことが判った。これ
に対して前記横すくい角ｘが５°より小さい時には切削
面が湾曲状となるとともに切削抵抗が大きく切削面にブ
レが生じ易くなり、他方、上記前記ブレーカ角ｚが９°
より大きい時には切削面が湾曲状となるとともに主切刃
稜６に欠損が生じる事例があった。

【００２４】実施例３ ホルダー本体２のインサート取付面４のアキシャルレー
キ角２０°、ラジアルレーキ角３°、前記主切刃稜６の
横すくい角ｘ＝７°、ブレーカ溝７のブレーカ角ｚが表
１に示すようなインサート３を実施例１の条件でＳＵＳ
３０４材を切削加工し、切屑の処理具合やインサート３
の耐欠損性などについて観察した。

【００２５】

【表２】

【００２６】表２に示すように、前記ブレーカ角ｚが１
２°〜１７°の時には、耐欠損性に優れる上に切屑処理
が良好であり、１３°〜１５°であればさらに好ましい
ことが判った。

【００２７】なお、前記ブレーカ角ｚが１２°より小さ
い時、主切刃稜６の欠損がなかったが、切削抵抗が大き
く切削面にブレが生じ易くなるとともに切屑がゼンマイ
状にカールし難くなった。他方、前記ブレーカ角ｚが１
７°より大きい時、切削面は良好で切屑もゼンマイ状に
カールするが、主切刃稜６に欠損が生じる事例があっ
た。

【００２８】

【発明の効果】叙上のように本発明は、フライス工具に
おいて、交換式インサートの切刃稜線が５〜９°の横す
いく角でもって取りつけられ、さらに上記ブレーカ溝が
１２〜１７°のブレーカ角で、且つ該ブレーカ角が任意
の位置にてほぼ一定の角度となるように取りつけられる
よう構成したことによって、切削精度が高く、さらに刃
先強度と切屑処理性能が飛躍的に向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のフライス工具の側面図である。

【図２】図１のＦ矢視図である。

【図３】図１のＧ矢視図である。

【図４】本発明実施例のフライス工具を構成する交換式
インサートの平面図である。

【図５】図４の交換式インサートの側面図である。

【図６】図４のＡーＡ線断面図である。

【図７】図４のＢーＢ線断面図である。

【図８】図１のＦ矢視図である。

【図９】図１のＧ矢視図である。

【図１０】図４の交換式インサートのブレーカ溝のすく
い角を任意の位置で一定とした場合の図２におけるＣー
Ｃ線断面図である。

【図１１】図４の交換式インサートのブレーカ溝のすく
い角を任意の位置で一定とした場合の図２におけるＤー
Ｄ線断面図である。

【図１２】図２におけるＣーＣ線断面図である。

【図１３】図２におけるＤーＤ線断面図である。

【図１４】フライス工具の側面の略図である。

【図１５】フライス工具の下面の略図である。

【図１６】主切刃稜による回転体の側面図である。

【図１７】（ａ）は主切刃稜を曲線状とした交換式イン
サートの斜視図であり、（ｂ）はその主切刃稜による回
転体の側面図である。

【図１８】第１次境界線を示す略図である。

【符号の説明】

１ フライス工具 ２ ホルダー本体 ３ （交換式）インサート ４ インサート取付面 ５ さらえ刃 ６ 主切刃稜 ７ ブレーカ溝 α 傾斜 β すくい角 ｐ 中心点 ｏ、ｑ 主切刃稜による回転体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒形状をなすホルダーにブレーカ溝付
   交換式インサートを交換自在に取りつけたフライス工具
   であって、 上記交換式インサートは、主切刃稜線が直線的に傾くと
   ともに、 ホルダーに形成したインサート取付面のアキシャルレー
   キ角度およびラジアルレーキ角度並びに上記インサート
   の主切刃稜の水平方向に対する傾斜角度および前記ブレ
   ーカ溝のすくい角をそれぞれ調整することによって該イ
   ンサートの主切刃稜が４〜１０°の横すいく角でもって
   取りつけられ、 さらに、上記ブレーカ溝が１２〜１７°のブレーカ角
   で、且つ該ブレーカ角が任意の位置にてほぼ一定の角度
   となるように取りつけられるよう、 構成されたフライス工具。