WO2014181811A1 - 切削インサート、該切削インサートを装着可能な工具ボデー並びにこれらを備えた刃先交換式切削工具及びボールエンドミル - Google Patents

切削インサート、該切削インサートを装着可能な工具ボデー並びにこれらを備えた刃先交換式切削工具及びボールエンドミル Download PDF

Info

Publication number
WO2014181811A1
WO2014181811A1 PCT/JP2014/062298 JP2014062298W WO2014181811A1 WO 2014181811 A1 WO2014181811 A1 WO 2014181811A1 JP 2014062298 W JP2014062298 W JP 2014062298W WO 2014181811 A1 WO2014181811 A1 WO 2014181811A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cutting
insert
cutting edge
cutting insert
tool body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2014/062298
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
哲司 小宮山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tungaloy Corp
Original Assignee
Tungaloy Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tungaloy Corp filed Critical Tungaloy Corp
Priority to JP2015515886A priority Critical patent/JP6132264B2/ja
Priority to US14/890,074 priority patent/US10086448B2/en
Priority to EP14794222.1A priority patent/EP2995405A4/en
Publication of WO2014181811A1 publication Critical patent/WO2014181811A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • B23C5/1009—Ball nose end mills
    • B23C5/1027—Ball nose end mills with one or more removable cutting inserts
    • B23C5/1045—Ball nose end mills with one or more removable cutting inserts having a cutting insert, the cutting edge of which subtends substantially 90 degrees
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/16—Milling-cutters characterised by physical features other than shape
    • B23C5/20—Milling-cutters characterised by physical features other than shape with removable cutter bits or teeth or cutting inserts
    • B23C5/202—Plate-like cutting inserts with special form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/16—Milling-cutters characterised by physical features other than shape
    • B23C5/20—Milling-cutters characterised by physical features other than shape with removable cutter bits or teeth or cutting inserts
    • B23C5/22—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts
    • B23C5/2204—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped against the walls of the recess in the cutter body by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert
    • B23C5/2208—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped against the walls of the recess in the cutter body by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert for plate-like cutting inserts 
    • B23C5/2213—Securing arrangements for bits or teeth or cutting inserts with cutting inserts clamped against the walls of the recess in the cutter body by a clamping member acting upon the wall of a hole in the insert for plate-like cutting inserts  having a special shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/04—Overall shape
    • B23C2200/0416—Irregular
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/08—Rake or top surfaces
    • B23C2200/086—Rake or top surfaces with one or more grooves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/12—Side or flank surfaces
    • B23C2200/128—Side or flank surfaces with one or more grooves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/16—Supporting or bottom surfaces
    • B23C2200/164—Supporting or bottom surfaces discontinuous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/16—Supporting or bottom surfaces
    • B23C2200/165—Supporting or bottom surfaces with one or more grooves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/16—Supporting or bottom surfaces
    • B23C2200/168—Supporting or bottom surfaces with features related to indexing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/20—Top or side views of the cutting edge
    • B23C2200/203—Curved cutting edges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/20—Top or side views of the cutting edge
    • B23C2200/205—Discontinuous cutting edges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/32—Chip breaking or chip evacuation
    • B23C2200/326—Chip breaking or chip evacuation by chip-breaking grooves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2210/00—Details of milling cutters
    • B23C2210/16—Fixation of inserts or cutting bits in the tool
    • B23C2210/168—Seats for cutting inserts, supports for replacable cutting bits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2210/00—Details of milling cutters
    • B23C2210/20—Number of cutting edges
    • B23C2210/202—Number of cutting edges three
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
    • B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
    • B23C5/1009—Ball nose end mills
    • B23C5/1027—Ball nose end mills with one or more removable cutting inserts

Definitions

  • the present invention relates to a cutting insert, a tool body on which the cutting insert can be mounted, and a cutting edge exchangeable cutting tool and an end mill provided with these. More specifically, the present invention is suitable for application to the structure of a cutting insert and a tool body constituting a cutting edge exchangeable cutting tool and a ball end mill.
  • a two-blade type using two cutting inserts as disclosed in Patent Document 1 is generally used.
  • two types of cutting inserts are used: a cutting insert that functions as a center blade and a cutting insert that functions as an outer peripheral blade.
  • Both of these cutting inserts have an upper surface, a lower surface that sits on the insert seat of the tool body, and a side surface that connects these surfaces, and two cutting edges that face the intersecting ridge line portion between the upper surface and the side surface are provided.
  • the side surfaces (so-called flank surfaces) in contact with the respective cutting edges are so-called positive type having a positive clearance angle.
  • the cutting insert disclosed in Patent Document 1 can be mounted on the insert seat of the tool body by changing the position so that any one of the cutting edges is involved in cutting, and at this time, the side surface in contact with the other cutting edge However, it will be fixed in contact with the side surface of the insert seat of the corresponding tool body.
  • the contact portion between the cutting insert and the bottom surface of the insert seat is caused by the moment caused by the cutting resistance applied to one of the cutting edges involved in cutting.
  • a force for rotating the cutting insert works with a portion located in the vicinity immediately below the cutting edge as a fulcrum.
  • the side surface in contact with the other cutting edge that is in contact with the side surface of the insert seat forms an obtuse angle with respect to the lower surface and the bottom surface of the insert seat. For this reason, the cutting insert may be lifted off from the side surface of the insert seat and may float or move. Such movement of the cutting insert can lead to reduced cutting accuracy and breakage of the cutting edge. In order to make the cutting insert stationary, a large load is applied to the mounting screw for fixing the cutting insert to the tool body, and as a result, the mounting screw may be damaged.
  • the present invention solves the above-described problem, and has at least one cutting edge, the cutting edge is mounted so as to be involved in cutting, a surface including a rake face of the cutting edge, and the cutting edge of the cutting edge.
  • the side part of the cutting insert is peeled off from the side of the insert seat due to the cutting resistance applied to the cutting edge.
  • the purpose is to prevent inconveniences such as rising and shifting.
  • the present invention provides a first surface (2), a second surface (3) disposed to face the first surface (2), the first surface (2), and the second surface ( 3), a cutting insert (1) having a side surface (4) connecting the first surface (2) and the side surface (4), wherein a part of the intersecting ridge line functions as a cutting edge (8).
  • the side surface (4) the side surface portion (4b) in contact with the ridge line portion facing the cutting edge (8) on the first surface (2) is 90 with respect to the first surface (2).
  • An inclined surface (12) that intersects at an angle of less than 0 ° and gradually approaches the first surface (2) as at least part of the second surface (3) moves away from the side surface portion (4b). ) Is formed.
  • the present invention also provides a tool body (21) provided with an insert seat (22) to which the cutting insert (1) can be mounted, and a blade edge exchange provided with the tool body (21) and the cutting insert (1).
  • a tool body (21) provided with an insert seat (22) to which the cutting insert (1) can be mounted
  • a blade edge exchange provided with the tool body (21) and the cutting insert (1).
  • the first surface (2) and the second surface (3) have a shape of the intersecting portion obtained by partially intersecting two circles in plan view.
  • One side (2) and the second side (3) are the side surface (4b) that intersects the first surface (2) at an angle of less than 90 °, and the opposite side surface that faces the side surface portion It can be connected to the part (4a) by at least two side parts.
  • the opposing side surface portion (4a) intersects the first surface (2) at a substantially right angle, and intersects the ridge line between the first surface (2) and the side surface portion (4b).
  • the cutting insert can be configured as a form in which the first cutting edge (8) and the third cutting edge (9) which are 8) are formed.
  • this invention is equipped with three insert seats (22) which can mount
  • An insert seat, and the first cutting edge (8) is involved in the cutting in one of the outer peripheral insert seats, and the third outer insert is in the third outer insert.
  • the cutting edge on which the three cutting inserts are mounted so that the second cutting edge (10) is involved in the cutting so that the cutting edge (9) is involved in the cutting.
  • the cutting force applied to the cutting edge (8) is decomposed into a force perpendicular to the inclined surface (12) and a force parallel to the inclined surface (12), a part of the cutting force is reduced to the side surface (4b) of the cutting insert (1). ). Accordingly, the force acting perpendicularly to the side surface (4b) can be increased, and consequently the frictional resistance between the side surface 4b of the cutting insert (1) and the side surface 24 of the insert seat 22 can be increased. Undesirable movement of the cutting insert due to cutting resistance applied to the cutting edge even when the side surface (4b) forming an angle of 90 degrees or more with respect to the surface (3) is in contact with the side surface (24) of the insert seat (22) Can be suppressed.
  • FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the cutting insert of the present invention.
  • 2A is a top view of the cutting insert of FIG. 1 viewed from the IIA direction
  • FIG. 2B is a bottom view of the cutting insert of FIG. 1 viewed from the IIB direction
  • FIG. 2C is the cutting of FIG.
  • FIG.2 (d) shows the side view which looked at the cutting insert of FIG. 1 from the IID direction
  • FIG. 3 is a perspective view of the cutting insert of FIG. 1 viewed from the lower surface side.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of the cutting insert along the line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 (a) and 5 (b) show a perspective view and an end view, respectively, of a blade edge replaceable ball end mill equipped with the cutting insert of FIG.
  • tip part of the tool body shown by Fig.5 (a) is shown.
  • a schematic sectional view of a state in which a cutting insert is attached to an insert seat of a tool body is shown.
  • the cutting insert 1 of the present embodiment has the same center of less than 180 degrees in plan view (FIG. 2A) as described in FIGS. 1, 2A to 2D, and FIG. A shape in which two circular arcs having corners are connected at ends, that is, the intersection formed when two circles are partially intersected (hereinafter referred to as “intersection of two circles”) And a second surface (hereinafter referred to as a lower surface) 3 having a shape substantially the same as that of the upper surface 2 and provided substantially parallel to the upper surface 2. And a side surface 4 that connects the upper surface 2 and the lower surface 3. Further, a mounting hole 5 penetrating between the upper and lower surfaces 2 and 3 is provided at the approximate center between the upper surface 2 and the lower surface 3.
  • the side surface 4 is divided into a side surface 4a and a side surface 4b with a line connecting two top portions (corresponding to two points where the two circles intersect) 6 and 7 of the upper surface 2 and the lower surface 3 as boundaries.
  • the side surface 4 a is a side surface portion that intersects the upper surface 2 and the lower surface 3 substantially perpendicularly.
  • the side surface 4b is a side surface portion that intersects the upper surface 2 at an angle of less than 90 ° (at an acute angle), but intersects the lower surface 3 at an obtuse angle. That is, the side surface 4 a has a so-called negative relationship with respect to the upper surface 2 and the lower surface 3. Further, the side surface 4 b is in a so-called positive relationship with the upper surface 2.
  • the side surface 4a and the side surface 4b are directly connected to the top portions 6 and 7 of the upper surface 2 and the lower surface 3, respectively, but the present invention is limited to this configuration. There is no. That is, it may have a shape in which at least one of the top portions 6 and 7 of the upper surface 2 and the lower surface 3 is cut out by a straight line or a curve in a plan view. In this case, the side surface 4a and the side surface 4b are not directly connected.
  • the arcuate intersection ridgeline between the upper surface 2 and the side surface 4a functions as the main cutting edge 8 which is the first cutting edge.
  • the main cutting edge 8 functions as an outer peripheral edge in the ball end mill.
  • the outer peripheral edge is a cutting edge that is arranged so as not to cut the tool rotation axis when the cutting insert is mounted on a tool body of a ball end mill described later.
  • the arcuate intersection ridgeline between the lower surface 3 and the side surface 4a functions as a main cutting edge 9 which is a third cutting edge.
  • the main cutting edge 9 also functions as an outer peripheral edge in the ball end mill. That is, the intersecting ridgeline formed by the side surface 4a and the upper surface 2 or the lower surface 3 functions as an outer peripheral blade.
  • the arcuate intersection ridgeline between the side surface 4b and the upper surface 2 functions as the main cutting edge 10 which is the second cutting edge.
  • This functions as a center blade in a ball end mill.
  • the center blade is a cutting blade that is arranged so as to cut to the region on the tool rotation axis when the cutting insert is mounted on the ball end mill. Therefore, the cutting insert 1 of this embodiment has the two main cutting edges 8 and 9 as an outer peripheral blade, and has the one main cutting edge 10 as a center blade.
  • the upper surface 2 functions as a rake face when the two main cutting edges 8 and 10 act as cutting edges.
  • the lower surface 3 functions as an insert fixing surface that comes into contact with the tool body.
  • the side surface 4a functions as a clearance surface with a clearance angle of 0 °
  • the side surface 4b is an insert fixing surface that comes into contact with the tool body. Function as.
  • the side surface 4b having a positive clearance angle functions as a clearance surface
  • the side surface 4a functions as an insert fixing surface that comes into contact with the tool body.
  • the lower surface 3 also functions as a rake face when the main cutting edge 9 provided on the lower surface 3 side acts as a cutting edge.
  • the upper surface 2 functions as an insert fixing surface that comes into contact with the tool body.
  • the side surface 4a functions as a clearance surface with a clearance angle of 0 °, and the side surface 4b functions as an insert fixing surface that comes into contact with the tool body.
  • the “relief angle” here refers to an angle when the cutting insert is considered alone, that is, when the relationship with the workpiece is not considered.
  • the lower surface 3 is formed with an inclined surface 12 which is inclined so as to gradually approach the upper surface 2 from the side surface 4b side toward the side surface 4a side, as clearly shown in FIG.
  • the inclined surface 12 may be formed on the entire lower surface 3, but in the case of this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4A, a portion (for example, the top portion) separated from the side surface 4b by a certain distance. 6 to 7 and a portion before the cutting edge 9 of the side surface 4a (hereinafter referred to as an inclined surface end portion).
  • the region where the inclined surface 12 is formed is not limited to this, and may be formed at least in a part of the lower surface 3, but provided so that the inclined surface terminal portion is located closer to the side surface 4a than the side surface 4b.
  • FIG. 4 shows a cross section taken along line IV-IV in FIG. 2B, that is, a cross section perpendicular to the intersecting ridge line 11 between the lower surface 3 and the side surface 4b in plan view.
  • the intersection angle ⁇ in the present embodiment is 95 °.
  • the intersection angle ⁇ is not limited to this, and is preferably 115 ° or less.
  • the crossing angle ⁇ is more preferably 98 ° or less. The reason why these crossing angles are preferable will be described later.
  • a recessed portion 13 may be provided on the side surface 4b.
  • two concave portions 13 having a half-moon shape are arranged in parallel on the side surface 4b with the string portion facing the upper surface 2 side.
  • the recessed portion 13 is formed such that the recessed inner surface 13 a is substantially perpendicular to the upper surface 2 or the lower surface 3. That is, the recessed part 13 is provided so that it may become what is called a negative side. Therefore, the recessed portion 13 is inclined with respect to the side surface 4b so that the depth from the side surface 4b gradually increases from the lower surface 3 side toward the upper surface 2 side.
  • the shape and number of the recessed portions 13 are not limited to the illustrated embodiment, and can be appropriately changed in consideration of the situation in which the ball end mill to which the cutting insert is applied is used. .
  • the nick 14 may be formed on the side surface 4a.
  • the nick 14 is linearly formed on the side surface 4 a so as to intersect the main cutting edges 8 and 9 substantially perpendicularly between the upper surface 2 and the lower surface 3. Chips are finely divided by the nick 14, and effects such as reduction of cutting resistance and improvement of chip disposal are obtained.
  • the shape, number, or arrangement interval of the nicks 14 are not limited to those described above, and can be appropriately changed in view of the required cutting performance.
  • a recess 15 may be formed on the lower surface 3 along a part of the side surface 4 b.
  • the recess 15 is provided on the lower surface 3 with a width wider than the diameter of the mounting hole 5 from the mounting hole 5 to the side surface 4b. Therefore, as shown in FIG. 2C, when the cutting insert 1 of the present embodiment is viewed from the side, the intersecting ridge line 11 between the lower surface 3 and the side surface 4b has a shape in which a part is cut out in the vicinity of the approximate center. ing.
  • the concave portion 15 provided in the lower surface 3 functions as a detent mechanism and an attachment error prevention mechanism for the cutting insert 1 when the cutting insert 1 of the present embodiment is attached to the tool body.
  • the width, notch depth, and the like of the recess 15 can be appropriately changed as long as they function as a detent mechanism and an attachment error prevention mechanism.
  • the blade tip replaceable ball end mill 20 of this embodiment is a three-blade type, and the tip of the substantially cylindrical tool body 21 is Three insert seats 22 are provided. Further, three chip pockets 26 are provided adjacent to the three insert seats 22. As shown in FIG. 5B, the three insert seats 22 may be provided at substantially equal angles when the tip of the substantially cylindrical tool body 21 is viewed from the front, and the angle between them may be different. It may be provided evenly.
  • these insert seats 22 are composed of a bottom surface 23 shaped like the outline of the cutting insert 1 described above and a side surface 24 intersecting the bottom surface 23.
  • a screw hole 25 for attaching the cutting insert 1 is provided in the vicinity of the approximate center of the bottom surface 23 of the seat.
  • the cutting insert 1 is mounted such that the upper surface 2 or the lower surface 3 contacts the bottom surface 23 of the insert seat and the side surface 4a or the side surface 4b contacts the side surface 24 of the insert seat.
  • the three cutting inserts 1 can be mounted such that the three main cutting edges 8, 9, 10 are involved in the cutting.
  • the shape of the bottom surface 23 and the side surface 24 is different depending on each insert seat.
  • the upper surface 2 becomes a rake face and the side surface 4a becomes a flank surface, so that the lower surface 3 and the side surface 4b are respectively It functions as a contact surface that contacts the bottom surface 23 and the side surface 24 of the insert seat 22. Therefore, the bottom surface 23 and the side surface 24 of the insert seat 22 with which the cutting insert 1 comes into contact with each other have a shape suitable for the contact, and the side surface 24 has an inclination that intersects with the bottom surface 23 at an obtuse angle. Is done.
  • the lower surface 3 becomes a rake face and the side surface 4a becomes a flank surface, so that the upper surface 2 and the side surface 4b These function as contact surfaces that contact the bottom surface 23 and the side surface 24 of the insert seat 22, respectively. Therefore, the bottom surface 23 and the side surface 24 of the insert seat 22 with which the cutting insert 1 comes into contact with each other have a shape suitable for the contact, and the side surface 24 has an inclination that intersects the bottom surface 23 at an acute angle. Is done.
  • the upper surface 2 becomes a rake face and the side surface 4b becomes a flank surface, so the lower surface 3 and the side surface 4a.
  • each functions as a contact surface that contacts the bottom surface 23 and the side surface 24 of the insert seat 22. Accordingly, the bottom surface 23 and the side surface 24 of the insert seat 22 with which the cutting insert 1 comes into contact with each other have a shape suitable for the contact, and the side surface 24 intersects the bottom surface 23 substantially perpendicularly.
  • the cutting insert 1 of the present embodiment is separated from the side surface (positive side surface) 4b that intersects at least a part of the lower surface 3 at an angle of less than 90 ° with respect to the upper surface 2, An inclined surface 12 that is inclined so as to gradually approach the upper surface 2 is formed. Thereby, it becomes possible to largely suppress the floating (rolling) of the cutting insert 1 during cutting. The reason will be described below.
  • the side surface 24 of the insert seat 22 that abuts has an inclination that intersects the bottom surface 23 and an obtuse angle following the positive side surface 4b of the cutting insert 1. It is.
  • a frictional resistance is generated between the side surface of the insert seat and the side surface of the cutting insert that are in contact with each other.
  • the magnitude of this frictional resistance is determined by ⁇ (friction coefficient) ⁇ F (force perpendicular to the contact side surface of the cutting insert). Accordingly, the larger the value of F, the greater the frictional resistance between the cutting insert and the insert seat, so that the cutting insert becomes difficult to move.
  • ⁇ frequency coefficient
  • F force perpendicular to the contact side surface of the cutting insert
  • the inclined surface 12 described above is provided on the lower surface 3 of the cutting insert 1 as schematically shown in FIG. Since the insert seat 22 of the tool body 21 is provided with a bottom surface 23 having a shape similar to the shape of the inclined surface 12, the cutting resistance CF applied to the cutting edge 8 is a force parallel to the force VF perpendicular to the inclined surface 12. Decomposed into HF. That is, the component force HF that is a part of the cutting resistance CF can be directed to the side surface 4b side of the cutting insert 1.
  • the side surface 4b of the cutting insert 1 and the side surface 24 of the insert seat 22 that are in contact with the lower surface 3 and the bottom surface 23 at an angle of 90 degrees or more. It is possible to increase the frictional resistance between the two. That is, in this embodiment, the cutting resistance CF can be used for increasing the frictional resistance between the cutting insert 1 and the insert seat 22. As a result, the fixing property of the cutting insert 1 is greatly improved, and undesirable movements such as lifting and shifting of the cutting insert 1 during cutting can be greatly suppressed.
  • the fixing property of the cutting insert 1 can be further improved by providing the inclined surface 12 so that the inclined surface end portion is located closer to the side surface 4a. This is because the cutting edge 8 to which the cutting resistance CF is applied serves as a power point, and a moment that rotates the cutting insert 1 with the inclined surface end portion of the inclined surface 12 serving as a fulcrum acts. If the horizontal distance between the inclined surface end portion of the inclined surface 12 is made as small as possible, the force transmitted to the side surface 4a is reduced in accordance with the “lever principle” and the lift is more effectively suppressed. Because you can.
  • the intersection angle ⁇ between the extended line of the inclined surface 12 and the extended line of the side surface 4b is preferably 115 ° or less.
  • the crossing angle ⁇ is more preferably 98 ° or less.
  • the crossing angle ⁇ is 98 ° or less, it is confirmed that the vertical component force F with respect to the side surface 4b of the horizontal component force HF can be secured with a size sufficient to fix the cutting insert 1 stably. did. That is, it was confirmed that the necessary frictional resistance can be obtained when the intersection angle ⁇ is 115 ° or less, and sufficient frictional resistance can be obtained when the intersection angle ⁇ is 98 ° or less.
  • the fixing property of the cutting insert 1 can be further improved by providing the recessed portion 13 on the side surface 4b. This is because, when the side surface 24 of the insert seat 22 is engaged with the recessed portion 13, sliding up on the side surface of the insert seat 22 by the cutting insert 1 is suppressed.
  • the cutting insert 1 of the present embodiment has the main cutting edge 8 functioning as the outer peripheral edge and the main cutting edge 10 functioning as the central edge on the upper surface 2, and the outer peripheral edge on the lower surface 3. It has the main cutting edge 9 which functions as. Accordingly, in a three-blade type blade end replaceable ball end mill, all three cutting edges of the ball end mill can be obtained with one type of cutting insert 1 by appropriately reversing the mounting direction of the upper and lower surfaces and the mounting direction of the base end / terminal end. It is possible to cover these functions, and to allow the use of one type of cutting insert. At this time, it is preferable that the upper surface 2 and the side surface 4b have a positive relationship.
  • the cutting performance of the ball end mill can be further improved when the main cutting edge 10 that functions as a center cutting edge having a long cutting edge length is positive.
  • the side face 4a, the upper surface 2 and the lower surface 3 are set so that the two main cutting edges 8 and 9 functioning as outer peripheral cutting edges are negative. Crossing at substantially right angles.
  • one of the two main cutting edges 8, 9 functioning as the outer peripheral edge does not become a complete negative (that is, the clearance angle is less than 0 °), so that the three cutting edges 8, 9, 10 As a whole, the optimum cutting ability can be exhibited.
  • the outer peripheral edge is also a cutting edge responsible for rough machining, it is preferable that the outer peripheral edge is a negative having high cutting edge strength.
  • the inclined surface 12 is provided so that the inclined surface end portion is along the entire intersection ridge line (cutting edge 9) between the lower surface 3 and the side surface 4a. This is because, in a ball end mill, any part of the arcuate main cutting edge 8 on the upper surface 2 may be subjected to cutting resistance depending on the cutting situation. It is possible to improve the fixing force corresponding to the situation.
  • the present invention is not limited to the cutting insert for a blade end replaceable ball end mill having a shape like an intersection of two circles in plan view, and is applicable to a cutting insert having a polygonal shape such as a triangle or a quadrangle. It is also possible to do. Therefore, the cutting edge exchangeable cutting tool of the present invention is not limited to a ball end mill, and may be in the form of a cutting edge exchangeable cutting tool such as a face mill or other types of endmills.
  • the ball end mill includes a cutting insert in which three main cutting edges are formed and a tool body having three insert seats corresponding to the posture of the cutting insert.
  • the configuration capable of serving the functions of all three cutting edges is illustrated.
  • the present invention is not limited to such a ball end mill configuration. That is, in a cutting insert that has at least one cutting edge and is mounted so that the cutting edge is involved in cutting, the surface including the rake face of the cutting edge (first surface) and the opposite side of the cutting edge Cutting edge exchangeable cutting in which it is effective to prevent inconvenience that undesired movement of the cutting insert occurs due to cutting resistance applied to the cutting edge in a configuration in which a side surface portion intersects at an angle of less than 90 °.
  • the present invention provides a tool body having such an insert seat, and hence a tool tip replacement including the tool body and the cutting insert. This also exists in the type cutting tool.
  • the present invention is particularly effective when applied to a ball end mill.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Abstract

　対向する上面及び下面とこれらを接続する側面とを有し、上面と側面との交差稜線の一部が切れ刃として機能する切削インサートであって、側面のうち、切れ刃と対向する交差稜線部分に接する側面部分が上面に鋭角に交差している切削インサートにおいて、切れ刃に加わる切削抵抗によってもずれ動きが生じにくい構造を提供する。下面（３）の少なくとも一部に、切れ刃（８）の反対側にある側面部分（４ｂ）から離間するにしたがって漸次上面（２）に接近する傾斜面（１２）を形成する。切れ刃（８）にかかる切削抵抗は傾斜面（１２）に垂直な力と平行な力とに分解されるため、切削抵抗の一部は側面部分（４ｂ）に作用する。これにより、側面部分（４ｂ）とインサート座（２２）の側面（２４）との間の摩擦抵抗が大きくなる。

Description

切削インサート、該切削インサートを装着可能な工具ボデー並びにこれらを備えた刃先交換式切削工具及びボールエンドミル
　本発明は、切削インサート、該切削インサートを装着可能な工具ボデー並びにこれらを備えた刃先交換式切削工具及びエンドミルに関する。より詳細には、本発明は、刃先交換式切削工具及びボールエンドミルを構成する切削インサート及び工具ボデーの構造に適用して好適なものである。
　従来、刃先交換式ボールエンドミルとしては、特許文献１に開示されているような切削インサートを２つ用いた２枚刃タイプのものが一般的である。同文献記載のボールエンドミルでは、中心刃として機能する切削インサートと、外周刃として機能する切削インサートと、の２種類の切削インサートが使用されている。それらの切削インサートはともに、上面と、工具ボデーのインサート座に着座する下面と、これらの面を接続する側面と、を備え、上面と側面との交差稜線部に対向する２つの切れ刃が設けられており、それぞれの切れ刃に接する側面（いわゆる、逃げ面）は正の逃げ角を有した言わばポジ型のものとなっている。
特開２００３－３４０６３２号公報
　したがって、特許文献１に開示された切削インサートは、いずれか一方の切れ刃が切削に関与するよう位置を変換して工具ボデーのインサート座に装着可能であり、このとき他方の切れ刃に接する側面が、対応する工具ボデーのインサート座の側面に当接して固定されることになる。しかしながら、特許文献１のボールエンドミルでは切削インサートがポジ型であるため、切削に関与している一方の切れ刃にかかる切削抵抗に起因したモーメントによって、切削インサートとインサート座の底面との当接部分のうち、当該切れ刃の直下近傍に位置する部位を支点として、切削インサートを回転させる力が働く。一方、インサート座の側面に当接している他方の切れ刃に接する側面は下面及びインサート座の底面に対しては鈍角をなしている。このため、切削インサートはインサート座の側面から引きはがされて浮き上がったり、ずれ動いたりする可能性がある。そのような切削インサートの運動は、切削精度の低下や切れ刃の破損をもたらし得るものとなる。また、切削インサートを不動のものとするためには、切削インサートを工具ボデーに固定する取付ねじに大きな負荷がかかり、その結果、取付ねじの破損が生じる可能性もある。
　本発明は、以上の課題を解決するものであり、少なくとも１つの切れ刃を有し、その切れ刃が切削に関与するよう装着され、その切れ刃のすくい面を含む面と、その切れ刃の反対側にある側面部分とが９０°未満の角度で交差している切削インサートにおいて、切れ刃に加わる切削抵抗に起因して切削インサートの側面部分がインサート座の側面から引きはがされることで、浮き上ったりずれ動いたりしてしまうような不都合を防止することを目的とする。
　そのために、本発明は、第１面（２）と、該第１面（２）に対向して配置された第２面（３）と、前記第１面（２）と前記第２面（３）とを接続する側面（４）と、を有し、前記第１面（２）と前記側面（４）との交差稜線の一部が切れ刃（８）として機能する切削インサート（１）において、前記側面（４）のうち、前記第１面（２）上で前記切れ刃（８）と対向する稜線部分に接する側面部分（４ｂ）は、前記第１面（２）に対して９０°未満の角度で交差しており、前記第２面（３）の少なくとも一部には、前記側面部分（４ｂ）から離間するにしたがって漸次前記第１面（２）に接近する傾斜面（１２）が形成されていることを特徴とする。
　また、本発明は、上記切削インサート（１）を装着可能なインサート座（２２）を備えた工具ボデー（２１）、及び、工具ボデー（２１）と上記切削インサート（１）とを備えた刃先交換式切削工具（２０）に存する。
　さらに、上記切削インサートにおいて、前記第１面（２）及び第２面（３）は、平面視にて、２つの円を部分的に交わらせた当該交わり部形状を有しており、前記第１面（２）と前記第２面（３）とは、前記第１面（２）に対して９０°未満の角度で交差している前記側面部分（４ｂ）と、これに対向する対向側面部分（４ａ）との、少なくとも２つの側面部分によって接続されているものとすることができる。この場合において、前記対向側面部分（４ａ）は、前記第１面（２）に対して略直角に交差しており、前記第１面（２）と前記側面部分（４ｂ）との交差稜線には第２の切れ刃（１０）が形成されており、前記第１面（２）及び第２面（３）と前記対向側面部分（４ａ）との交差稜線には、それぞれ、前記切れ刃（８）である第１の切れ刃（８）及び第３の切れ刃（９）が形成されている形態として切削インサートを構成することができる。そして、本発明は、かかる切削インサート（１）を装着可能な３つのインサート座（２２）を備え、前記３つのインサート座（２２）は、２つの外周刃用インサート座と、１つの中心刃用インサート座と、を有し、前記外周刃用インサート座の一方には、前記第１の切れ刃（８）が切削に関与するように、前記外周刃用インサート座の他方には、前記第３の切れ刃（９）が切削に関与するように、前記中心刃用インサート座には、前記第２の切れ刃（１０）が切削に関与するように、３つの前記切削インサートが装着される刃先交換式ボールエンドミル（２０）の工具ボデー（２１）、ひいては、該ボデー（２１）とこれに上記形態の切削インサート（１）が３つ装着された刃先交換式ボールエンドミル（２０）にも存する。
　本発明によると、切れ刃（８）にかかる切削抵抗は傾斜面（１２）に垂直な力と平行な力とに分解されるため、切削抵抗の一部を切削インサート（１）の側面（４ｂ）に作用させることが可能となる。したがって、当該側面（４ｂ）に対して垂直に働く力を大きくし、ひいては切削インサート（１）の側面４ｂとインサート座２２の側面２４との間の摩擦抵抗を大きくすることができるので、第２面（３）に対し９０度以上の角度をなす側面（４ｂ）がインサート座（２２）の側面（２４）に当接している場合においても、切れ刃にかかる切削抵抗による切削インサートの好ましくない運動を抑制することができる。
図１は本発明の切削インサートの一実施形態の斜視図である。 図２（ａ）は図１の切削インサートをＩＩＡ方向から見た上面図、図２（ｂ）は図１の切削インサートをＩＩＢ方向から見た下面図、図２（ｃ）は図１の切削インサートをＩＩＣ方向から見た側面図、図２（ｄ）は図１の切削インサートをＩＩＤ方向から見た側面図を示す。 図３は図１の切削インサートを下面側から見た斜視図を示す。 図４は図２（ｂ）のＩＶ－ＩＶ線に沿った切削インサートの断面図を示す。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ、図１の切削インサートを装着した刃先交換式ボールエンドミルの斜視図及び端面図を示す。 図５（ａ）に示されている工具ボデーの先端部の拡大図を示す。 本発明の作用を説明するために、切削インサートを工具ボデーのインサート座に取り付けた状態の模式的な断面図を示す。
　これより、本発明の切削インサートの一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
　本実施形態の切削インサート１は、図１、図２（ａ）～図２（ｄ）及び図３に記載されているように、平面視（図２（ａ））において１８０度未満の同じ中心角をもつ２つの円弧を端部同士で接続させたような形状、すなわち２つの円を部分的に交わらせた場合に形成される当該交わり部（以下、「２つの円の交わり部」という）のような形状をした第１面（以下、上面という）２と、その上面２と略同一の形状を有し且つ上面２と略平行に設けられている第２面（以下、下面という）３と、上面２と下面３とを接続する側面４と、から基本的に構成されている。また、上面２と下面３との略中央には、上下面２，３間を貫通する取付穴５が設けられている。側面４は、上面２及び下面３の２つの頂部（上記２つの円が交差する２つの点に相当）６，７を結ぶ線を境に、側面４ａと側面４ｂとに分けられている。側面４ａは、上面２及び下面３に対して略垂直に交差している側面部分である。側面４ｂは、上面２に対しては９０゜未満の角度で（鋭角に）交差する一方、下面３に対しては鈍角に交差している側面部分である。すなわち、側面４ａは上面２及び下面３に対して、いわゆるネガの関係にある。また、側面４ｂは上面２に対して、いわゆるポジの関係にある。
　本実施形態の切削インサート１は、以上のように、側面４ａと側面４ｂとが上面２及び下面３それぞれの頂部６，７において直接接続されているが、本発明はこの構成に限定されることはない。すなわち、平面視にて、上面２及び下面３の少なくとも一方の頂部６，７の少なくとも一方が直線又は曲線等によって切り欠かれているような形状であっても構わない。この場合、側面４ａと側面４ｂとが直接接続されないものとなる。
　本実施形態において、上面２と側面４ａとの円弧状の交差稜線は第１の切れ刃である主切れ刃８として機能する。この主切れ刃８はボールエンドミルにおいて外周刃として機能する。外周刃とは、切削インサートが後述するボールエンドミルの工具ボデーに装着されたときに、工具回転軸上までは切削を行わないように配置される切れ刃のことである。また、下面３と側面４ａとの円弧状の交差稜線は第３の切れ刃である主切れ刃９として機能する。この主切れ刃９もボールエンドミルにおいて外周刃として機能する。すなわち、側面４ａと上面２又は下面３によって形成される交差稜線は双方とも外周刃として機能する。一方、側面４ｂと上面２との円弧状の交差稜線は第２の切れ刃である主切れ刃１０として機能する。これはボールエンドミルにおける中心刃として機能する。中心刃とは、切削インサートがボールエンドミルに装着されたときに、工具回転軸上の領域まで切削を行うように配置される切れ刃のことである。したがって、本実施形態の切削インサート１は、外周刃として２つの主切れ刃８，９を有し、中心刃として１つの主切れ刃１０を有している。
　上面２は、２つの主切れ刃８，１０が切れ刃として作用するときにすくい面として機能する。この場合、下面３は工具ボデーに当接するインサート固定面として機能する。また、上面２と側面４ａとで形成される主切れ刃８が切れ刃として作用するとき、側面４ａは逃げ角が０°の逃げ面として機能し、側面４ｂは工具ボデーと当接するインサート固定面として機能する。また、上面２と側面４ｂとによる主切れ刃１０が切れ刃として作用するとき、正の逃げ角を有する側面４ｂが逃げ面として機能し、側面４ａが工具ボデーと当接するインサート固定面として機能する。これに対し、下面３は、下面３側に設けられた主切れ刃９が切れ刃として作用するとき、そのすくい面としても機能する。この場合、上面２は工具ボデーに当接するインサート固定面として機能する。側面４ａは逃げ角が０°の逃げ面として機能し、側面４ｂは工具ボデーと当接するインサート固定面として機能する。ここで言う「逃げ角」とは、切削インサートを単体で考察した場合、すなわち被加工物との関係を考慮しない場合の角度を指すものとする。
　下面３には、特に図３に明確に示されているように、側面４ｂ側から側面４ａ側に向かうにしたがって上面２へ漸次接近するように傾斜した傾斜面１２が形成されている。傾斜面１２は下面３全体に形成されていてもよいが、本実施形態の場合は、図３及び図４（ａ）に示されるように、側面４ｂからある程度の距離だけ離れた部位（例えば頂部６および７を結ぶ線に沿った部位）から始まって側面４ａの切れ刃９の手前の部位（以下、傾斜面終端部位という）まで設けられている。傾斜面１２が形成される領域はこれに限定されることはなく、少なくとも下面３の一部分に形成されていればよいが、側面４ｂよりも側面４ａ寄りに傾斜面終端部位が位置するように設けられることが好ましい。さらには、側面４ａと下面３との交差稜線（切れ刃９）全体に沿うように設けられていることがより好ましい。また、図２（ｂ）のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面、すなわち、平面視にて下面３と側面４ｂとの交差稜線１１に対して垂直に交差する断面を示す図４に示されているように、傾斜面１２の延長線と側面４ｂの延長線との交差角度をαとするとき、本実施形態における交差角度αは９５°である。しかし、交差角度αはこれに限定されることはなく、１１５°以下であることが好ましい。さらには、交差角度αは９８°以下であることがより好ましい。これらの交差角度が好ましい理由については後述する。
　さらに、側面４ｂには、凹陥部１３が設けられていてもよい。本実施形態では、側面４ｂ上に、半月形状をした２つの凹陥部１３が弦部分を上面２側に向けて並列して配置されている。この凹陥部１３は、図３に最もよく示されているように、その窪んだ奥側の面１３ａが上面２又は下面３に対して略垂直になるように形成されている。すなわち、凹陥部１３は、いわゆるネガ状の側面となるように設けられている。そのため、凹陥部１３は、下面３側から上面２側に向かって側面４ｂ上からの深さが漸次大きくなるよう、側面４ｂに対して傾斜している。なお、この凹陥部１３の形状や数は図示の実施形態に限定されることはなく、切削インサートの適用対象となるボールエンドミルが使用される状況等を考慮して適宜変更することが可能である。
　また、側面４ａには、ニック１４が形成されていてもよい。本実施形態において、ニック１４は、側面４ａ上において上面２と下面３との間にわたって、主切れ刃８，９に対して略垂直に交差するように直線状に形成されている。ニック１４によって切りくずが細かく分断され、切削抵抗の軽減や切りくず処理性の向上といった効果が得られる。ニック１４の形状、数又は配置間隔は上記のものに限定されることはなく、求められる切削性能等に鑑みて適宜変更することが可能である。
　また、図２（ｃ）および図３に示されるように、下面３上には側面４ｂの一部に沿って凹部１５が形成されていてもよい。本実施形態の場合、この凹部１５は、下面３において、取付穴５から側面４ｂにわたって取付穴５の直径より広い幅で設けられている。したがって、本実施形態の切削インサート１を図２（ｃ）に示されるように、側面視したとき、下面３と側面４ｂとの交差稜線１１は略中央付近で一部分が切り欠かれた形状となっている。この下面３に設けられた凹部１５は、本実施形態の切削インサート１を工具ボデーに取り付けたときにおける、切削インサート１の回り止め機構及び取り付け間違い防止機構として機能する。この凹部１５の幅や切欠き深さ等は、回り止め機構及び取り付け間違い防止機構として機能を発揮する限りにおいて、適宜変更することが可能である。
　次に、上述の切削インサート１が装着される３枚刃の刃先交換式ボールエンドミル２０について、図面を参照しながら詳細に説明する。
　図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されているように、本実施形態の刃先交換式ボールエンドミル２０は３枚刃タイプであり、略円筒状の工具ボデー２１の先端部には、３つのインサート座２２が設けられている。そして、３つのインサート座２２に隣接して、３つの切りくずポケット２６が設けられている。３つのインサート座２２は、図５（ｂ）に示すように、略円筒状の工具ボデー２１を先端視した場合において、略等角度に設けられていてもよいし、それらの間の角度が不均等に設けられていてもよい。
　これらのインサート座２２は、図６に示されているように、前述した切削インサート１の外郭形状にならった形状の底面２３と、その底面２３と交差する側面２４と、から構成されているインサート座の底面２３の略中央付近には、切削インサート１を取り付けるためのねじ穴２５が設けられている。切削インサート１は、上面２又は下面３がインサート座の底面２３と当接し、側面４ａ又は側面４ｂがインサート座の側面２４と当接するように装着される。その際、３つの切削インサート１を、３つの主切れ刃８，９，１０がそれぞれ切削に関与するように装着することができる。
　底面２３及び側面２４の形状は、それぞれのインサート座によって異なっている。上面２側の外周刃として機能する主切れ刃８が切削に関与するように装着されるときは、上面２がすくい面となり、側面４ａが逃げ面となるので、下面３及び側面４ｂが、それぞれ、インサート座２２の底面２３及び側面２４と接触する当接面として機能する。したがって、切削インサート１がその姿勢で接触するインサート座２２の底面２３及び側面２４は当該接触に適合した形状を有するものとされ、また側面２４は底面２３と鈍角に交わるような傾斜を有するものとされる。また、下面３側の外周刃として機能する主切れ刃９が切削に関与するように装着されるときは、下面３がすくい面となり、側面４ａが逃げ面となるので、上面２及び側面４ｂが、それぞれ、インサート座２２の底面２３及び側面２４と接触する当接面として機能する。したがって、切削インサート１がその姿勢で接触するインサート座２２の底面２３及び側面２４は当該接触に適合した形状を有するものとされ、また側面２４は底面２３と鋭角に交わるような傾斜を有するものとされる。また、上面２側の中心刃として機能する主切れ刃１０が切削に関与するように装着されているときは、上面２がすくい面となり、側面４ｂが逃げ面となるので、下面３及び側面４ａが、それぞれ、インサート座２２の底面２３及び側面２４と接触する当接面として機能する。したがって、切削インサート１がその姿勢で接触するインサート座２２の底面２３及び側面２４は当該接触に適合した形状を有するものとされ、また側面２４は底面２３と略垂直に交わるものとされる。
　次に、本実施形態の切削インサート１及びそれを備えた刃先交換式ボールエンドミル２０について、その作用・効果を説明する。
　本実施形態の切削インサート１は、前述したように、下面３の少なくとも一部分に、上面２に対して９０°未満の角度で交差している側面（ポジ形状の側面）４ｂ側から離れるにしたがって、上面２へ漸次接近するように傾斜した傾斜面１２が形成されている。これによって、切削中における切削インサート１の浮き上がり（転がり）を大きく抑制することが可能となる。以下、その理由について説明する。
　切れ刃に加わる切削抵抗に起因したモーメントによって切削インサートがインサート座の側面から引きはがされ、浮き上ったりずれ動いたりしてしまうような好ましくない運動は、特に、上面２側の外周刃として機能する主切れ刃８が切削に関与するような姿勢で装着されている場合に生じる。切削インサート１がその姿勢で装着されるとき、当接するインサート座２２の側面２４は、切削インサート１のポジ形状の側面４ｂにならって、底面２３と鈍角に交わるような傾斜を有しているからである。一般的に、工具ボデーに切削インサートが装着されているとき、互いに接触するインサート座の側面と切削インサートの側面との間には摩擦抵抗が生じる。この摩擦抵抗の大きさは、μ（摩擦係数）×Ｆ（切削インサートの当接側面に対して垂直方向の力）によって決定される。したがって、このＦの値が大きければ大きいほど切削インサートとインサート座との間の摩擦抵抗が増大するために、切削インサートはずれ動きにくくなる。しかしながら、上面２に対して鋭角をなす（したがって下面３に対して鈍角をなす）側面を有する切削インサートではＦの値が小さく、摩擦抵抗が弱いため、切削インサートは簡単にずれ動いてしまうのである。
　これに対し、本実施形態の切削インサート１及び工具ボデー２１では、概略図である図７に模式的に示されているように、切削インサート１の下面３には前述した傾斜面１２を設ける一方、工具ボデー２１のインサート座２２には傾斜面１２の形状にならった形状の底面２３を設けていることによって、切れ刃８にかかる切削抵抗ＣＦは傾斜面１２に垂直な力ＶＦと平行な力ＨＦとに分解される。すなわち、切削抵抗ＣＦの一部である分力ＨＦを切削インサート１の側面４ｂ側に向けさせることが可能となる。したがって、前述したＦの値を大きくすることができるので、結果として、下面３及び底面２３に対し９０度以上の角度をなして当接している切削インサート１の側面４ｂとインサート座２２の側面２４との間の摩擦抵抗を大きくすることが可能となる。すなわち、本実施形態では、切削抵抗ＣＦを切削インサート１とインサート座２２との間の摩擦抵抗の増大に利用することができるのである。これによって、切削インサート１の固定性が大きく向上し、切削中における切削インサート１の浮き上がりやずれ動きなどの好ましくない運動を大幅に抑制することが可能となるのである。
　また、傾斜面１２を側面４ａ寄りに傾斜面終端部位が位置するように設けることによって、切削インサート１の固定性をさらに向上させることができる。なぜなら、切削抵抗ＣＦが加わる切れ刃８が力点となり、傾斜面１２の傾斜面終端部位が支点となって切削インサート１を回転させるようなモーメントが働くため、力点である切れ刃８と支点である傾斜面１２の傾斜面終端部位がとの水平方向距離をできるだけ小とすれば、「てこの原理」に従い、側面４ａ側に伝達される力を減少させて、浮き上がりをより効果的に抑制することができるからである。
　また、傾斜面１２の延長線と側面４ｂの延長線との交差角度αは１１５°以下であることが好ましい。本発明者は検証を通じ、交差角度αが１１５°よりも大きいと、水平分力ＨＦの側面４ｂに対する垂直方向の分力Ｆが比較的小さくなってしまい、必要な摩擦抵抗を得ることができない場合があることを確認したからである。さらには、この交差角度αは９８°以下であることがより好ましい。交差角度αが９８°以下になると、水平分力ＨＦの側面４ｂに対する垂直方向の分力Ｆを、切削インサート１を安定して固定するに足る大きさで確保することが可能になることを確認した。すなわち、この交差角度αは、１１５°以下でほぼ必要な摩擦抵抗を得られ、９８°以下で十分な摩擦抵抗を得られることを確認した。
　また、側面４ｂに凹陥部１３を設けることによって、切削インサート１の固定性をさらに向上させることができる。なぜなら、インサート座２２の側面２４が凹陥部１３に係合することによって、切削インサート１によるインサート座２２の側面上の滑り上がりが抑制されるからである。
　そして、本実施形態の切削インサート１は、前述したように、上面２において、外周刃として機能する主切れ刃８と中心刃として機能する主切れ刃１０とを有し、下面３において、外周刃として機能する主切れ刃９を有している。これによって、３枚刃タイプの刃先交換式ボールエンドミルにおいて、上下面の取り付け方向及び基端／末端の取り付け方向を適宜逆転させることで１種類の切削インサート１でボールエンドミルの３つ全ての切れ刃の機能をまかなうことが可能であり、１種類の切削インサートの使いまわしを許容するものである。このとき、上面２と側面４ｂとがポジの関係にあることが好ましい。切れ刃長が大きい中心刃として機能する主切れ刃１０がポジであることによって、ボールエンドミルの切削性能をより向上させることが可能となるからである。さらには、中心刃として機能する主切れ刃１０がポジであることに加えて、外周刃として機能する２つの主切れ刃８，９がそれぞれネガとなるように、側面４ａと上面２及び下面３とが略直角に交差していることが好ましい。これによって、外周刃として機能する２つの主切れ刃８，９のいずれかが完全なネガ（すなわち、逃げ角が０°未満）になることがないので、３つの切れ刃８，９，１０が全体として最適な切削能力を発揮することが可能となる。また、外周刃は粗加工を担当する切れ刃でもあるので、切れ刃強度の高いネガであることが好ましいのである。
　また、傾斜面１２は、傾斜面終端部位が下面３と側面４ａとの間の交差稜線（切れ刃９）全体に沿うように設けられていることがより好ましい。なぜなら、ボールエンドミルにおいては、切削状況に応じて上面２の円弧状の主切れ刃８のいずれの部分も切削抵抗を受ける可能性があるので、その全体に傾斜面を配置することによって、あらゆる切削状況にも対応して固定力を向上させることが可能となるのである。
　なお、本発明は、平面視において２つの円の交わり部のような形状を有する刃先交換式ボールエンドミル用の切削インサートに限定されることはなく、三角形や四角形といった多角形状を有する切削インサートに適用することも可能である。したがって、本発明刃先交換式切削工具は、ボールエンドミルに限定されることはなく、正面フライスや他の種類のエンドミルなどの刃先交換式切削工具の形態であってもよい。
　すなわち、上述の実施形態においては、３つの主切れ刃が形成された切削インサートと、切削インサートの姿勢に対応した３つのインサート座を有する工具ボデーとを含み、１種類の切削インサートのみでボールエンドミルの３つ全ての切れ刃の機能をまかなうことが可能な構成について例示した。しかしながら、本発明は、そのようなボールエンドミルの構成に限られるものではない。つまり、少なくとも１つの切れ刃を有し、その切れ刃が切削に関与するよう装着される切削インサートにおいて、その切れ刃のすくい面を含む面（第１面）と、その切れ刃の反対側にある側面部分とが９０°未満の角度で交差している構成において、切れ刃に加わる切削抵抗に起因して切削インサートの好ましくない運動が生じるという不都合を防止することが有効となる刃先交換式切削工具に広く適用できる。したがって、それに応じて切れ刃の数ないしは切削インサート及び工具ボデーのインサート座の構造は適宜定め得るものであり、本発明はかかるインサート座を有する工具ボデー、ひいてはその工具ボデーと切削インサートを備える刃先交換式切削工具にも存するものである。
　しかし、ボールエンドミルの場合、切れ刃の長さが長いので切れ刃にかかる切削抵抗が比較的大きく、切削インサートの好ましくない運動が生じやすい。したがって、本発明は、ボールエンドミルに適用した場合に特に有効である。
　本発明は、上述した代表的な実施形態及び変形例に限られることなく、種々の変更が可能であり、本願の請求の範囲によって定義される本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、置換、変更が可能である。

Claims (12)

  1. 　第１面（２）と、該第１面（２）に対向して配置された第２面（３）と、前記第１面（２）と前記第２面（３）とを接続する側面（４）と、を有し、前記第１面（２）と前記側面（４）との交差稜線の一部が切れ刃（８）として機能する切削インサート（１）において、
    　前記側面（４）のうち、前記第１面（２）上で前記切れ刃（８）と対向する稜線部分に接する側面部分（４ｂ）は、前記第１面（２）に対して９０°未満の角度で交差しており、
    　前記第２面（３）の少なくとも一部には、前記側面部分（４ｂ）から離間するにしたがって漸次前記第１面（２）に接近する傾斜面（１２）が形成されていることを特徴とする切削インサート（１）。
  2. 　前記傾斜面（１２）は、前記側面部分（４ｂ）に対向する側面（４ａ）寄りに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の切削インサート（１）。
  3. 　切削インサート（１）の縦断面視において、前記傾斜面（１２）の延長線と前記側面部分（４ｂ）の延長線とのなす交差角度αは、１１５°以下であ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（１）。
  4. 　前記交差角度αは、９８°以下であることを特徴とする請求項３に記載の切削インサート（１）。
  5. 　前記側面部分（４ｂ）には、少なくとも１つの凹陥部（１３）が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の切削インサート（１）。
  6. 　前記第１面（２）及び第２面（３）は、平面視にて、２つの円を部分的に交わらせた当該交わり部形状を有しており、
    　前記第１面（２）と前記第２面（３）とは、前記第１面（２）に対して９０°未満の角度で交差している前記側面部分（４ｂ）と、これに対向する対向側面部分（４ａ）との、少なくとも２つの側面部分によって接続されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の切削インサート（１）。
  7. 　前記傾斜面（１２）は、前記第２面（３）と前記対向側面部分（４ａ）との交差稜線に沿って形成されていることを特徴とする請求項６に記載の切削インサート（１）。
  8. 　請求項１ないし７のいずれかに記載の切削インサート（１）を装着可能なインサート座（２２）を備えたことを特徴とする工具ボデー（２１）。
  9. 　請求項１ないし７のいずれかに記載の切削インサート（１）と、請求項８に記載の工具ボデー（２１）と、を備えたことを特徴とする刃先交換式切削工具（２０）。
  10. 　前記対向側面部分（４ａ）は、前記第１面（２）に対して略直角に交差しており、
    　前記第１面（２）と前記側面部分（４ｂ）との交差稜線には第２の切れ刃（１０）が形成されており、
    　前記第１面（２）及び第２面（３）と前記対向側面部分（４ａ）との交差稜線には、それぞれ、前記切れ刃（８）である第１の切れ刃（８）及び第３の切れ刃（９）が形成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の切削インサート（１）。
  11. 　刃先交換式ボールエンドミル（２０）の略円筒形状の工具ボデー（２１）であって、先端部に設けられ、請求項１０に記載の切削インサート（１）を装着可能な３つのインサート座（２２）を備え、
    　前記３つのインサート座（２２）は、２つの外周刃用インサート座と、１つの中心刃用インサート座と、を有し、
    　前記外周刃用インサート座の一方には、前記第１の切れ刃（８）が切削に関与するように、
    　前記外周刃用インサート座の他方には、前記第３の切れ刃（９）が切削に関与するように、
    　前記中心刃用インサート座には、前記第２の切れ刃（１０）が切削に関与するように、
    ３つの前記切削インサートが装着されることを特徴とする刃先交換式ボールエンドミル（２０）の工具ボデー（２１）。
  12. 　請求項１１に記載の工具ボデー（２１）と、該工具ボデー（２１）に３つ装着された請求項１０に記載の切削インサート（１）と、を備えたことを特徴とする刃先交換式ボールエンドミル（２０）。
PCT/JP2014/062298 2013-05-10 2014-05-08 切削インサート、該切削インサートを装着可能な工具ボデー並びにこれらを備えた刃先交換式切削工具及びボールエンドミル Ceased WO2014181811A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015515886A JP6132264B2 (ja) 2013-05-10 2014-05-08 刃先交換式切削工具
US14/890,074 US10086448B2 (en) 2013-05-10 2014-05-08 Indexable cutting tool
EP14794222.1A EP2995405A4 (en) 2013-05-10 2014-05-08 Cutting insert, tool body on which said cutting insert can be mounted, and exchangeable edge cutting tool and ball end mill provided with same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013099843 2013-05-10
JP2013-099843 2013-05-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014181811A1 true WO2014181811A1 (ja) 2014-11-13

Family

ID=51867289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/062298 Ceased WO2014181811A1 (ja) 2013-05-10 2014-05-08 切削インサート、該切削インサートを装着可能な工具ボデー並びにこれらを備えた刃先交換式切削工具及びボールエンドミル

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10086448B2 (ja)
EP (1) EP2995405A4 (ja)
JP (1) JP6132264B2 (ja)
WO (1) WO2014181811A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016084898A1 (ja) * 2014-11-27 2016-06-02 株式会社タンガロイ 切削インサート、工具ボデーおよび切削工具
JPWO2022255296A1 (ja) * 2021-05-31 2022-12-08
JP2024524261A (ja) * 2021-07-13 2024-07-05 デグテック エルティーディー 切削インサート及びこれを含む回転切削工具

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108380952A (zh) * 2018-04-26 2018-08-10 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种狭窄空间转角和底角加工的球头立铣刀
JP7012949B1 (ja) 2021-07-15 2022-01-31 株式会社タンガロイ 切削インサートおよび刃先交換式回転切削工具とそのボデー
US11433460B1 (en) * 2021-10-26 2022-09-06 Prince Mohammad Bin Fahd University Cutting insert

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1170404A (ja) * 1996-11-01 1999-03-16 Sumitomo Electric Ind Ltd ボールエンドミル用スローアウェイチップ
US6149355A (en) * 1997-07-07 2000-11-21 Safety S.A. Ball nose end mill and a cutting insert for the ball nose end mill
JP2003340632A (ja) 2002-05-24 2003-12-02 Mitsubishi Materials Corp スローアウェイチップ
JP2012509200A (ja) * 2008-11-27 2012-04-19 デグテック エルティーディー 両面型切削インサート及びこれを備える切削工具
JP2012509196A (ja) * 2008-11-19 2012-04-19 ケンナメタル インコーポレイテッド 両面ボールエンドミル切削インサートおよび当該インサート用ツール

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19624342C1 (de) * 1996-06-19 1997-12-11 Walter Ag Schneidplatte und Fräser, insbesondere Kugelstirnfräser oder Kopierfräser
IL119113A (en) * 1996-08-22 2000-10-31 Iscar Ltd Cutting insert
TW363001B (en) * 1996-11-01 1999-07-01 Sumitomo Electric Industries Multi-blades of ball end milling cutter
JPH11156624A (ja) * 1997-11-21 1999-06-15 Mitsubishi Materials Corp スローアウェイ式ボールエンドミル
JPH11156625A (ja) * 1997-11-21 1999-06-15 Mitsubishi Materials Corp スローアウェイチップおよび該スローアウェイチップを装着したスローアウェイ式ボールエンドミル
DE19846060A1 (de) * 1998-10-07 2000-06-15 Hermann Oehler Fräswerkzeug
US6939090B1 (en) * 1999-08-17 2005-09-06 Mitsubishi Materials Corporation Throwaway tip and throwaway-type cutting tool
IL144154A0 (en) * 2001-07-05 2002-05-23 Iscar Ltd Cutting tool and cutting insert therefor
US6676359B2 (en) 2002-05-22 2004-01-13 Jeff Ganiere Lift and baggage ramp
SE526109C2 (sv) * 2003-03-17 2005-07-05 Seco Tools Ab Fräsverktyg och indexerbart skär med samverkande utsprång och urtagningar
SE532649C2 (sv) * 2008-07-07 2010-03-09 Sandvik Intellectual Property Indexerbart frässkär
WO2010067910A1 (en) * 2008-12-11 2010-06-17 Taegutec Ltd. Cutting tool
KR20120123463A (ko) * 2010-03-10 2012-11-08 가부시키가이샤 탕가로이 커팅 인서트 및 절삭 공구
IL208253A (en) * 2010-09-19 2015-01-29 Iscar Ltd Milling tools and cutting tool for it
AT12630U1 (de) * 2011-08-26 2012-09-15 Ceratizit Austria Gmbh Doppelseitiger schneideinsatz zum fräsen
WO2013191259A1 (ja) * 2012-06-21 2013-12-27 株式会社タンガロイ 切削インサート、該切削インサートを装着可能な工具本体及びこれらを備えた刃先交換式ボールエンドミル
KR101452073B1 (ko) 2012-12-24 2014-10-16 대구텍 유한회사 절삭 인서트 및 이를 구비한 밀링 커터

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1170404A (ja) * 1996-11-01 1999-03-16 Sumitomo Electric Ind Ltd ボールエンドミル用スローアウェイチップ
US6149355A (en) * 1997-07-07 2000-11-21 Safety S.A. Ball nose end mill and a cutting insert for the ball nose end mill
JP2003340632A (ja) 2002-05-24 2003-12-02 Mitsubishi Materials Corp スローアウェイチップ
JP2012509196A (ja) * 2008-11-19 2012-04-19 ケンナメタル インコーポレイテッド 両面ボールエンドミル切削インサートおよび当該インサート用ツール
JP2012509200A (ja) * 2008-11-27 2012-04-19 デグテック エルティーディー 両面型切削インサート及びこれを備える切削工具

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2995405A4

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016084898A1 (ja) * 2014-11-27 2016-06-02 株式会社タンガロイ 切削インサート、工具ボデーおよび切削工具
JP5991565B1 (ja) * 2014-11-27 2016-09-14 株式会社タンガロイ 切削インサート、工具ボデーおよび切削工具
CN107000081A (zh) * 2014-11-27 2017-08-01 株式会社泰珂洛 切削刀片、工具体及切削工具
JPWO2022255296A1 (ja) * 2021-05-31 2022-12-08
JP7633561B2 (ja) 2021-05-31 2025-02-20 株式会社Moldino エンドミル
JP2024524261A (ja) * 2021-07-13 2024-07-05 デグテック エルティーディー 切削インサート及びこれを含む回転切削工具
EP4370272A4 (en) * 2021-07-13 2025-06-11 Taegutec Ltd. CUTTING INSERT AND ROTATING CUTTING TOOL

Also Published As

Publication number Publication date
US20160082527A1 (en) 2016-03-24
JPWO2014181811A1 (ja) 2017-02-23
US10086448B2 (en) 2018-10-02
EP2995405A4 (en) 2017-01-04
JP6132264B2 (ja) 2017-05-24
EP2995405A1 (en) 2016-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6132264B2 (ja) 刃先交換式切削工具
JP5024483B2 (ja) 切削インサート
JP5206905B2 (ja) 切削インサート
JP6048863B2 (ja) 切削インサートおよび該切削インサート用の切削工具
JP6287197B2 (ja) ドリル用インサートおよび刃先交換式ドリル
US10315258B2 (en) Cutting insert and cutting tool
WO2012043822A1 (ja) 刃先交換式切削工具
EP3117938A1 (en) Cutting insert and cutting tool
JP2010528884A (ja) 削屑取除き式機械加工用のツール、及びその本体とインデックス可能な切削インサート
CN104349856A (zh) 切削刀片
US20220105577A1 (en) Cutting insert and cutting tool equipped therewith
WO2014156225A1 (ja) 切削インサートとそれを用いた正面フライスカッタ
WO2015002310A1 (ja) 切削インサート、工具ボデーおよび切削工具
JP2022044538A (ja) 切削インサート
JP5825435B2 (ja) 切削インサート、該切削インサートを装着可能な工具本体及びこれらを備えた刃先交換式ボールエンドミル
CN111670080A (zh) 用于台肩铣刀的切削刀片
JP2007021622A (ja) チップおよび転削工具
JP2006181702A (ja) 刃先交換式チップとそれを用いたエンドミル
JP4923569B2 (ja) スローアウェイチップ
JP4810902B2 (ja) チップおよび転削工具
JP2009066677A (ja) スローアウェイチップ
JP4821244B2 (ja) スローアウェイチップ及びスローアウェイ式エンドミル
CN108161041B (zh) 一种用于切削加工工程橡胶材料的可转位切削刀片
JP7778293B1 (ja) 切削インサート及び回転切削工具
CN111867767A (zh) 切削刀片和其上安装有该切削刀片的切削工具

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14794222

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015515886

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14890074

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014794222

Country of ref document: EP