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発明の名称 切削インサートおよび切削工具
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−100013
公開日 平成10年(1998)4月21日
出願番号 特願平8−258145
出願日 平成8年(1996)9月30日
代理人
発明者 石田 琢也
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】上面各辺の稜線部分にそれぞれ切刃が形成された多角形板状をなし、上記各切刃は全長が凹状であり、かつその最下点が遠い方の端部から切刃長さの3/5〜9/10の位置にあることを特徴とする切削インサート。
【請求項2】円筒状をなす工具本体の先端部分に、上面各辺の稜線部分に切刃が形成された多角形板状体の切削インサートを固定保持した切削工具において、該工具本体の先端側に向けられた凹状の底切刃がその最下点より間隙おいた部分で上記工具本体の中心軸と交差あるいは近接することを特徴とする切削工具。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料などを加工するのに用いられる多角形状の切削インサートおよび切削インサートを先端部に装着した切削工具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】金属材料などを切削加工するために、上面稜辺に切刃が形成された切削インサートを円筒状をした工具本体の先端に着取自在に装着した切削工具が用いられてきた。
【0003】このような切削工具cでは、図6の先端面図に示すように切削インサートdの底面下の肉厚tを十分確保して工具本体c1の先端部の強度を確保するため、従来より切削インサートdの固定位置を若干高めにし、芯高とすることが行われてきた。
【0004】しかしながら、切削インサートdを芯高で取り付けた場合、以下のような問題点があった。すなわち、芯高とした場合、底切刃d1と工具本体c1の中心軸c2の距離が離れる。底切刃d1も使用しての加工の場合、工具本体c1の中心軸cの極近傍には底切刃d1そのものでは切削できない領域Sができ、結果的にこの領域は底切刃d1の逃げ面d2と被削材との間で大きな摩擦力が発生する特開平6−155127は、上記問題点を解決すべく、図7の先端面図に示すような切刃D1のごく巾狭い範囲に凹部D3を形成したインサートDを使用したもので、該凹部D3付きの切刃D1を底刃D1として配置し且つ凹部D3の最下点と工具本体C1の中心軸C2を交差あるいは近接させることによって、芯高にしつつも上記問題が発生し難いようにしたものである。そして、この切削インサートDは、図8の上面図に示すように長辺、短辺による平行四辺形状であり、そのうち短辺2辺のみが上記凹部D3を形成した底刃専用の底切刃D1で、長辺D4は、図9の側面図に示すように片下り直線状で側刃専用の切刃D4であることから、側切刃として使用できる切刃が2つ(D4,D4)のみの2コーナー使いのものであった。
【0005】
【従来技術の課題】しかしながら、上記従来技術には以下のような問題点があった。まず、上記切刃D1に凹部D3を設けた切削インサートDは、使用コーナー数が2と少なく経済的でないという問題があった。
【0006】また、底刃専用の底切刃D1,D1においてごく巾狭い範囲に凹部D3を形成しているが、小さな曲率半径(方向変化が急)の曲線状となっているので、強度が低くく、また切屑の排出が不規則になったり詰まったりする恐れがあった。
【0007】
【発明の目的】上記従来技術の課題に鑑みて、本発明は、芯高で用いても切削工具の中心軸付近も良好に切削することができ、かつ3コーナー以上の使用が可能で経済的な切削インサートおよび切削工具を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため本発明は、多角形状インサートの各切刃の全長を凹状とし、かつその最下点を遠い方の端部から切刃長さの3/5〜9/10の位置とした。また、切削インサートの先端側に向けられた底切刃がその最下点より間隙おいた部分で上記工具本体の中心軸と交差あるいは近接するように、切削インサートを工具本体に取りつけた。
【0009】
【作用】本発明の多角形状インサートは、各切刃が凹状である。したがって、その切刃を底刃として使用する場合に、切刃がノーズ部より低い位置で工具本体の中心軸と交差あるいは近接するように設置することにより、芯高で用いても切削工具の中心軸付近も切刃で良好に切削する。
【0010】そのうえ、上記各切刃は、その全長が凹状となっていて小さな曲率半径(方向変化が急)の曲線部を持たないので、底切刃として使用した場合でも刃先強度が大きい。
【0011】また、全体的になだらかなこの同一切刃が側面切刃としても用いることができるので3コーナー以上の使用が可能で経済的である。なお、切削抵抗の低いハイレーキ部は、切刃のいずれか一方端のノーズ部から最下点までの間隔分である。
【0012】したがって、切刃の最下点が一方端のノーズ部からなるべく遠く、他方端からなるべく近いのが良いが、底切刃として使用した場合に、切刃の形状や方向の急激な変化で刃先強度が低下したり切屑の排出方向が不安定にならないために、上記最下点が切刃の全長の遠い方の端部から3/5〜9/10の位置にあることが好ましい。
【0013】さらに、上記全長が凹状となった切刃は上面視においてもノーズ部から前記最下点まで漸次内側に凹んだ形状となり、インサートを芯高でアキシャルレーキ付で設置した場合、垂直度が極めて高く加工する。
【0014】次に、本発明の切削工具は、底切刃がその最下点より間隔おいた部分で工具本体の中心軸と交差あるいは近接するように切削インサートを取りつけたものであり、工具本体の中心軸近傍で、底切刃が該中心軸に対してほぼ点対称状となる。
【0015】このような切刃配置は、バランスが良く、切削抵抗の方向が偏らず、また切屑も幅方向に無理に湾曲させずスムーズに排出するので、切屑の排出性が高い。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図によって説明する。図1乃至図2に、本実施形態の切削インサート(以下インサートと略称する)1の平面図を示し、この多角形状のインサート1は上面稜辺に切刃2が形成され、かつ図2の側面図に示すように各切刃2が凹状に形成されたものである。
【0017】これら各切刃2は、切刃2の両端のノーズ部3、3の高さが等しく、これらノーズ部3、3の間にある最下点4に向かって各ノーズ部3から漸次下がるように形成され、且つ、その最下点が遠い方のノーズ部3から切刃長さの3/5〜9/10(y/x)に位置する。なお、このインサート1は各側面の平面図が図2の側面図と全く同一に現れるよう構成されている。また、図1に示すように上記切刃2は、上面図においても上記最下点4が最も内側となる凹状として現れるものである。
【0018】次に、図3乃至図4は、上記インサート1を装着した切削工具10を示し、図3は先端面図、図4は側面図である。
【0019】図3に示すように、工具本体11の中心軸12に対してインサート1の底切刃2が、その最下点4より間隔をおいた部分で交差あるいは極近接するように芯高で、インサート1が取りつけられている。また、図4の側面図に示すように、インサート1はアクシャルレーキ付で取り付けられているが、上記最下点4を最内側とした凹状の切刃2により(図1参照)、図5の加工面略図に示すように高い垂直度の加工が可能である。
【0020】上記切削工具10において、底切刃2がノーズ部3より低い位置で工具本体11の中心軸12と交差あるいは近接するように設置したので、芯高で用いても工具本体11の中心軸12付近も底切刃で良好に切削する。しかも、中心軸12付近で底切刃2が中心軸12に対してほぼ点対称状となり、また切刃2の急激な湾曲がないので、この部分の切削抵抗が小さく且つ切屑の流れが良いので強度も大きい。
【0021】また、上記各切刃2は、その全長が凹状となっていて小さな曲率半径(方向変化が急)の曲線部を持たないので、底切刃2として用いても刃先強度が大きい。
【0022】さらに、各切刃2は同一形状であって、底切刃としても側面切刃としても用いられる。したがって、3コーナー以上が側面切刃として使用でき経済的である。
【0023】なお、切削抵抗の低いハイレーキ部nの最大は、先端(底側)ノーズ部3から最下点4までの間隔分である。したがって、切刃2の最下点4が遠い方のノーズ部3からなるべく遠く、他方のノーズ部3になるべく近いのが良いが、底切刃として使用した場合に、形状や方向の急激な変化がある切刃では刃先強度が低下したり切屑の排出方向が不安定になることを考慮に入れて、上記最下点4が切刃2の遠い方のノーズ部3から全長の3/5〜9/10の位置とした。
【0024】なお、切刃2の最下点4が遠い方のノーズ部3から全長の3/5より近い位置にある場合、ハイレーキ部nが小さくなってしまうので加工効率が悪くなり、これに対して9/10より離れた位置にある場合、他方のノーズ部3に近づきすぎて、最下点付近に急激湾曲部を設ける必要があり、また切刃2の方向変化量が大きいので底切刃として用いた場合の刃先強度が低下し、あるいは切屑の排出方向が不安定となる恐れがある。
【0025】
【発明の効果】叙上のように、本発明によれば、多角形状インサートは各切刃を急激湾曲部のない全長が凹状の同一形状としたので、その切刃を底切刃として用いらても、工具本体の中心軸付近も良好に加工し、刃先強度が大きく、切屑排出性が良く、さらに構成刃先を生じにくい。また、この切刃は側面切刃としても使用できるので底面の切削を伴った加工に対処できるとともに、側面切刃として3コーナー以上使用でき経済的である。さらに、本発明のインサートは垂直度を極めて高く加工できるものである。
【0026】次に、本発明の切削工具は、凹状の底切刃の最下点より間隔おいた部分で工具本体の中心軸と交差あるいは近接するようにしたので、バランスが良く、切削抵抗の方向が偏らず、また切屑も幅方向に無理に湾曲させずスムーズに排出するので、切屑の排出性も良い。
【0027】以上のように、本発明は極めて優れた効果を奏するものである。




 

 


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