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転削工具用ホルダおよびそれを備えた転削工具 - 特開2008−80437 | j-tokkyo
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【発明の名称】 転削工具用ホルダおよびそれを備えた転削工具
【発明者】 【氏名】古賀 健一郎

【要約】 【課題】ホルダ肉厚部を確保してホルダ強度を向上しつつ、ホルダのインサート装着部の前記交差部の前記ホルダ軸線方向基端側における応力集中を緩和し、前記ホルダ軸線方向基端側のクラックを抑制することができる転削工具用ホルダを提供する。

【解決手段】ホルダに形成されたインサート装着部が、装着底面と、装着側面と、ポケット面と、前記装着底面と前記装着側面との交差部に形成された交差溝部と、を有し、前記複数のインサート装着部のうち、周方向他方に隣接するインサート装着部との距離がAである第一インサート装着部が、最大溝深さがRである前記交差溝部を有し、前記第一インサート装着部の軸線方向基端側に隣接するとともに周方向他方に隣接するインサート装着部との距離がBであるインサート装着部である第二インサート装着部が、最大溝深さがRである前記交差溝部を有し、A>BかつR<Rとなる関係にあることを特徴としている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
円柱状をなす本体部と、前記本体部の軸線方向に沿って、前記本体部の外周面に対して凹状をなすよう形成された複数のポケット部と、を備え、
前記複数のポケット部には、切削インサートが装着されるインサート装着部が軸線方向に隣接して複数形成され、
前記複数のインサート装着部は、各々、前記本体部の外周面と交差するとともに周方向一方に向かって形成され且つ前記切削インサートの底面と当接する装着底面と、該装着底面と交差するとともに径方向外方に向かって形成され且つ切削インサートの側面と当接する装着側面と、前記本体部の外周面と交差するとともに少なくとも一部が前記装着底面に対向するよう周方向他方に向かって形成されるポケット面と、前記装着底面と前記装着側面との交差部に前記装着底面および前記装着側面に対して凹曲面状をなすよう形成された交差溝部と、を有しており、
前記複数のインサート装着部のうち、
周方向他方に隣接するインサート装着部と距離Aだけ隔てて形成されるとともに、前記交差溝部の半径:Rが交差溝部の最大溝深さ:D以上である第一インサート装着部と、周方向に隣接するインサート装着部と距離Bだけ隔てて形成されるとともに、前記交差溝部の半径:Rが交差溝部の最大溝深さ:D以上である第二インサート装着部とが、
A>BかつR<Rとなる関係にあることを特徴とした転削工具用ホルダ。
【請求項2】
前記第一インサート装着部の最大溝深さ:Dと前記第二インサート装着部の最大溝深さ:Dとが、D>Dであることを特徴とする請求項1記載の転削工具用ホルダ。
【請求項3】
前記複数のインサート装着部のうち、前記第一インサート装着部が、軸線方向において、最も先端側に位置することを特徴とする請求項1または2記載の転削工具用ホルダ。
【請求項4】
前記複数のインサート装着部のうち、前記第二インサート装着部が形成される前記ポケット部において、前記第二インサート装着部より軸線方向基端側に位置するインサート装着部は、前記第二インサート装着部と同一の形状を有してなることを特徴とする請求項1乃至3いずれか記載の転削工具用ホルダ。
【請求項5】
前記複数のポケット部は、同一の形状を有してなることを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載の転削工具用ホルダ。
【請求項6】
前記複数のインサート装着部のうち、少なくとも一のインサート装着部の前記ポケット面と前記本体部の外周面との交差領域に、前記ポケット面と前記本体部の外周面とを接続するよう形成されたポケット補助面を有してなることを特徴とする請求項1乃至5いずれか記載の転削工具用ホルダ。
【請求項7】
前記一のインサート装着部の前記装着底面は、軸線方向基端側に隣接するインサート装着部の装着底面と、軸線方向基端側において、周方向他方に屈折するとともに前記装着底面に連設して形成される接続面を介して接続していることを特徴とする請求項1乃至6いずれか記載の転削工具用ホルダ。
【請求項8】
前記一のインサート装着部の装着底面は、前記軸線方向先端側に隣接するインサート装着部に形成された接続面と、軸線方向先端側で接続しているとともに、
前記一のインサート装着部の前記交差溝部は、軸線方向基端側から軸線方向先端側に向かって、前記溝深さが漸減するよう形成されることを特徴とする請求項7記載の転削工具用ホルダ。
【請求項9】
前記一のインサート装着部の交差溝部は、軸線方向基端側において、前記交差溝部の半径より大きな半径を有して形成された球状凹部と接続されることを特徴とする請求項7または8記載の転削工具用ホルダ。
【請求項10】
請求項1乃至9いずれか記載の転削工具用ホルダと、
前記複数のインサート装着部に、各々、装着された複数の切削インサートと、を備えた転削工具。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、転削工具を構成する転削工具用ホルダに関し、特に、ヘリカルエンドミルなどのように、切削インサートをホルダの周方向および軸線方向に複数装着してなる転削工具用ホルダに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、金属材料を加工する転削工具として、切削インサートをホルダに着脱可能に装着して用いるスローアウェイ式転削工具が多用されている。このような転削工具では、切削加工の際に、ホルダ本体に形成されたインサート装着部の底面と側面とが交差する部分に応力が集中してクラックが生じやすいという問題があった。特に、昨今の切削加工の高効率化に伴い、周方向に多数のインサートが装着された切削工具が多用されているが、このような、いわゆる周方向に多刃に設計された切削工具は、ホルダ肉厚部分が薄くなる傾向にある。このような傾向は、とりわけ、小径の転削工具において顕著なものである。
【0003】
そこで、特許文献1には、周方向に2つの切削インサートが装着された転削工具用ホルダで、インサート装着部の底面と側面との間の隅角に面取を施し、該面取が、前記隅角に沿う方向に直角の面で切った場合の断面において、前記底面と前記側面とに接する半径0.15mmの円弧より大きい凹状の丸みを有した転削工具用ホルダが開示されている。このような構成により、隅角に発生する応力集中を低減することができ、ホルダーの亀裂や破損の発生を未然に防止するのに有効である。
【0004】
また、ホルダに1つの切削インサートが装着されてなる転削工具については、特許文献2に開示されているように、インサート装着部の底面と2つの側面との交差部に、各々、前記交差部に沿って、ホルダ本体の内方へ延びる切欠溝が形成され、該切欠溝の前記底面からの深さおよび前記側面からの深さが、ホルダ本体の内方に向かうに従い、漸次減少しているホルダが提案されている。このような構成により、前記交差部に生じる応力を緩和することができるとともに、前記交差部の背後のバックメタル量が増加する。
【特許文献1】特開平07−251302号公報
【特許文献2】実開平05−070820号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、びびり振動の抑制のために周方向に複数の切削インサートが不等間隔に配置されたものや、ヘリカルエンドミルのように軸線方向に複数の切削インサートが装着され基端側の切り屑ポケット部の形状が先端側と異なるもののように、ホルダ肉厚部が一部薄くなってしまう転削工具用ホルダにおいて、特許文献1や特許文献2に記載された面取や切欠溝を、全てのインサート装着部に、同一形状で均等に施しても、前記ホルダ肉厚部が薄くなる部分では、応力集中の緩和が不十分となり、該部分でクラックが生じやすいという問題があった。また、このようなクラックを起点として、ホルダが短期に破損してしまうという問題もあった。
【0006】
また、前記軸線方向に複数の切削インサートが装着される転削工具用ホルダには、切り屑の排出性を考慮して、切削インサートの軸線方向基端側の側面を拘束せずに、インサート装着部に側面を1面しか形成しないものが多い。このような構成の転削工具用ホルダは、前記底面と前記側面との交差部が、軸線方向基端側に向かって開口した形状を有しているため、特許文献2に記載されているような切欠溝を各インサート装着部に施しても、前述したホルダ肉厚部が薄い部分におけるクラックの生じやすさに加えて、前記交差部の軸線方向基端側に大きな応力が集中するため、とりわけ前記交差部の軸線方向基端側においてクラックが生じやすいという問題があった。
【0007】
したがって本発明は、ホルダの軸線方向および周方向に複数の切削インサートが装着されてなる転削工具に用いられる転削工具用ホルダで、ホルダ肉厚部が小さい部分においても応力集中を緩和して、前記交差部でのクラックの発生を抑制することができる、高効率で長寿命なホルダ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】
【0008】
本発明における転削工具用ホルダは、円柱状をなす本体部と、前記本体部の軸線方向に沿って、前記本体部の外周面に対して凹状をなすよう形成された複数のポケット部と、を備え、
前記複数のポケット部には、切削インサートが装着されるインサート装着部が軸線方向に隣接して複数形成され、
前記複数のインサート装着部は、各々、前記本体部の外周面と交差するとともに周方向一方に向かって形成され且つ前記切削インサートの底面と当接する装着底面と、該装着底面と交差するとともに径方向外方に向かって形成され且つ切削インサートの側面と当接する装着側面と、前記本体部の外周面と交差するとともに少なくとも一部が前記装着底面に対向するよう周方向他方に向かって形成されるポケット面と、前記装着底面と前記装着側面との交差部に前記装着底面および前記装着側面に対して凹曲面状をなすよう形成された交差溝部と、を有しており、
前記複数のインサート装着部のうち、
周方向他方に隣接するインサート装着部と距離Aだけ隔てて形成されるとともに、前記交差溝部の半径:Rが交差溝部の最大溝深さ:D以上である第一インサート装着部と、周方向に隣接するインサート装着部と距離Bだけ隔てて形成されるとともに、前記交差溝部の半径:Rが交差溝部の最大溝深さ:D以上である第二インサート装着部とが、
A>BかつR<Rとなる関係にあることを特徴としている。
【0009】
このような構成により、周方向他方に隣接するインサート装着部との距離、すなわち、ホルダ肉厚部の大きさに応じた半径を有して交差溝部が形成されるため、複数の切削インサートを装着してなる転削工具用ホルダのように切削加工時に大きな応力がかかる場合においても、ホルダ肉厚部が小さい部分において、前記交差部における応力集中の緩和が図れ、前記交差部でのクラックを効果的に抑制することができる。その結果、仕上げ面精度の低下を抑制するとともに、ホルダ寿命を向上させることができる。
【0010】
さらに、前記第一インサート装着部の最大溝深さ:Dと前記第二インサート装着部の最大溝深さ:Dとが、D>Dであることが、前記第二インサート装着部のホルダ強度を向上させることができ、更なるホルダ寿命の向上が図れるため望ましい。
【0011】
またさらに、上記発明において、前記複数のインサート装着部のうち、前記第一インサート装着部が、前記本体部の軸線方向において、最も先端側に位置することが、ホルダの軸線方向において最も先端側のホルダ肉厚部を大きくすることができるので、転削加工で最初に切れ刃が被削材に当接し最も大きな衝撃がかかるホルダ先端側の強度を大きくすることができ、更なるホルダ寿命の向上が図れるため望ましい。
【0012】
さらに、上記発明において、前記複数のインサート装着部のうち、前記第二インサート装着部が形成される前記ポケット部において、前記第二インサート装着部より軸線方向基端側に位置するインサート装着部は、前記第二インサート装着部と同一の形状を有してなることが、ホルダ先端側のホルダ肉厚部を大きくするとともに、ホルダ基端側においては、形成される切り屑ポケットが略等しい幅で一定して形成されることで、ホルダ寿命および切り屑排出性を向上することができるため望ましい。
【0013】
またさらに、前記複数のインサート装着部のうち、少なくとも一のインサート装着部の前記ポケット面と前記本体部の外周面との交差領域に、前記ポケット面と前記本体部の外周面とを接続するよう形成されたポケット補助面を有してなることが、生成された切り屑がスムーズにホルダの径方向外方へ排出されるため望ましい。
【0014】
さらに、上記発明において、前記複数のポケット部は、同一の形状を有してなることが、同一円周上において、各ポケット部の間に相当するホルダ肉厚部が略均一に形成されるため、ホルダ強度を大きくすることができるため望ましい。
【0015】
またさらに、上記発明において、前記一のインサート装着部の前記装着底面は、軸線方向基端側に隣接するインサート装着部の装着底面と、軸線方向基端側において、周方向他方に屈折するとともに前記装着底面に連設して形成される接続面を介して接続していることが、前記交差部を軸線方向基端側に向かって開口した形状として、各切削インサートの切れ刃を連続して配置することができ、切削効率を向上させることができるため望ましい。
【0016】
さらに、上記発明において、前記一のインサート装着部の前記装着底面は、軸線方向先端側に隣接する前記インサート装着部に形成された前記接続面と軸線方向先端側で接続しているとともに、前記一のインサート装着部の前記交差溝部は、軸線方向基端側から軸線方向先端側に向かって、前記溝深さが漸減するよう形成されることが、前記装着底面と前記装着側面との交差部が、軸線方向基端側に向かって開口するため応力が集中しやすい交差部の軸線方向基端側に大きな溝深さを有して、且つ、接続面と接続される軸線方向先端側に小さな溝深さを有するので、効果的に応力集中の緩和およびホルダ強度の向上が図れるのに加えて、ホルダの加工時間を削減でき低コスト化も図れるため望ましい。
【0017】
またさらに、上記発明において、前記一のインサート装着部の交差溝部は、軸線方向基端側において、前記交差溝部の半径より大きな半径を有して形成された球状凹部と接続されることが、軸線方向基端側における応力集中の緩和がより一層図れるため望ましい。
【0018】
本発明における転削工具は、上記発明における転削工具用ホルダと、
前記複数のインサート装着部に各々、装着された複数の切削インサートと、を備えたことを特徴とする。
【0019】
このような構成により、ホルダ寿命を向上させることができ、高精度で高効率な切削加工が可能である転削工具が実現できる。
【発明の効果】
【0020】
本発明の転削工具用ホルダによれば、周方向他方に隣接するインサート装着部との距離、すなわち、ホルダ肉厚部の大きさに応じた溝深さを有して交差溝部が形成されるため、複数の切削インサートを装着してなる転削工具用ホルダのように切削加工時に大きな応力がかかる場合においても、ホルダ肉厚部が小さい部分において、前記交差部における応力集中の緩和が図れ、前記交差部でのクラックを効果的に抑制することができる。その結果、仕上げ面精度の低下を抑制するとともに、ホルダ寿命を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
図1は、本発明の第1の実施形態である転削工具用ホルダ1(以下、ホルダ1と略す。)を示す全体斜視図であり、図2は、図1に示すホルダ1の要部拡大斜視図、図3は、図2の(a)X−X断面拡大図、(b)Y−Y断面拡大図である。また、図4は、ホルダ1に、複数の切削インサート2(以下、インサート2と略す。)が装着されてなる本発明の実施形態である転削工具3の全体斜視図である。さらに、図5は、本発明の第二の実施形態である転削工具用ホルダ1’の要部拡大斜視図、図6は、本発明の第三の実施形態である転削工具用ホルダ1”の要部拡大斜視図である。またさらに、図7は、図2の(a)X−X断面図、(b)Y−Y断面図である。
【0022】
以下、図1乃至図3を用いて、第1の実施形態であるホルダ1について、詳細に説明する。
【0023】
図1乃至図3および図7に示す本発明の第一の実施形態であるホルダ1は、略円柱状をなす本体部11と、本体部11の軸線方向に沿って、本体部11の外周面に対して凹状をなすよう形成された複数のポケット部12と、を備えている。図1に図示するように、ポケット部12には、軸線方向に沿って螺旋状に形成される。そして、ポケット部12には軸線方向に沿って複数のインサート装着部13が配置され、この複数のインサート装着部13にはインサート2が各々装着される。本実施形態のホルダ1は、4つのポケット部12を有し、各々のポケット部12にはインサート装着部13が5つ配置され、各々のインサート装着部13にインサート2が装着される。
【0024】
インサート装着部13は、図2に図示するように、本体部11の外周面と交差するとともに周方向一方に向かって形成され、且つ、インサート2の底面と当接する装着底面131と、装着底面131と交差するとともに径方向外方に向かって形成され、且つ、インサート2の側面と当接する装着側面132と、本体部11の外周面と交差するとともに少なくとも一部が装着底面131に対向するよう周方向他方に向かって形成されるポケット面133と、装着底面131と装着側面132との交差部に装着底面131および装着側面132に対して凹曲面状をなすよう形成された交差溝部134と、を有している。装着底面131には、略中央部分にインサート2をネジ止めするための、ネジ穴が形成されている。
【0025】
図7(a)に図示するように、第一インサート装着部13Aは、周方向他方に隣接するインサート装着部と距離Aだけ隔てて配置される。ここでいう、距離Aとは、装着底面131Aと第一インサート装着部13Aの周方向他方に隣接するインサート装着部のポケット面133との、最短の距離のことである。具体的には、図2に図示するように、第一インサート装着部の前記最短の距離Aは、装着底面131Aの軸線方向基端側端部における、第一インサート装着部13Aの装着底面131Aと第一インサート装着部13Aの周方向他方に隣接するインサート装着部のポケット面133との距離となる。したがって、図2および図7(a)に図示するように、距離Aは、装着底面131Aの軸線方向基端側端部を通るホルダ軸線に垂直な断面において測定することができる。
【0026】
また、図7(b)に図示するように、第一インサート装着部13Aの軸線方向基端側に隣接する第二インサート装着部13Bは、周方向他方に隣接するインサート装着部と距離Bだけ隔てて配置される。ここでいう距離Bも、上記の距離Aと同様、装着底面131Bと第一インサート装着部13Bの周方向他方に隣接するインサート装着部のポケット面133との、最短の距離のことである。具体的には、図2に図示するように、第二インサート装着部13Bの前記最短の距離Bは、第一インサート装着部13Aの場合と異なり、装着底面131Bの軸線方向先端側端部における、第二インサート装着部13Bの装着底面131Bと第二インサート装着部13Bの周方向他方に隣接するインサート装着部のポケット面133との距離となる。したがって、図2および図7(b)に図示するように、距離Bは、装着底面131Bの軸線方向先端側端部を通るホルダ軸線に垂直な断面において測定することができる。
【0027】
さらに、第一インサート装着部13Aは、交差溝部134Aの半径をR、最大溝深さをDとし、第二インサート装着部13Bは、交差溝部134Bの半径をR、最大溝深さをDとする。これら交差溝部134の半径:Rおよび最大溝深さ:Dは各々、R≧D、R≧Dとなるよう形成される。なお、ここでいう交差溝部134の半径:Rおよび最大溝深さ:Dについて、図3(a)に図示した交差溝部134Aを用いて、以下に詳細に説明する。
【0028】
交差溝部134Aは、図3(a)に図示するように、装着底面131Aおよび装着側面132Aに垂直な面における断面形状が半径Rの円弧の一部となるよう形成される。この半径Rが、交差溝部134Aの半径となる。また、交差溝部134Aの最大溝深さDは、図3(a)に図示するように、装着底面側の最大溝深さである装着底面溝深さD131と装着側面側の最大溝深さである装着側面溝深さDA132のうち、より大きい値のことである。ここで、装着底面溝深さDA131は、装着底面131Aに対して垂直な方向における寸法のことで、装着底面131Aの仮想延長面から交差溝部134Aまでの最長距離のことである。装着側面側溝深さDA132も、同様に、装着側面132Aに対して垂直な方向における寸法のことで、装着側面132Aの仮想延長面と交差溝部134Aまでの最長距離のことである。このとき、交差溝部134Aの半径:Rと最大溝深さD:Dは、R≧Dとなるよう形成される。すなわち、前記断面形状において、図3(a)に図示するように、前記半径の円弧の中心Oは、交差溝部134Aの外側に位置する。換言すれば、交差溝部134Aの前記断面形状は、半径Rの円弧の4分の3以下の部分からなる。特に、交差溝部134Aの前記断面形状は、半径Rの円弧の略半分以下の部分からなることが、応力集中の緩和およびホルダ強度の向上のいずれにおいても、効果的に機能することができるため望ましい。なお、これら交差溝部134Aの半径および最大溝深さは、図3(a)に図示するように、前記断面において測定することができる。図3(b)に図示するように、第二インサート装着部13Bについても、第一インサート装着部13Aと同様に、交差溝部134Bの半径Rおよび最大溝深さDを求めることが出来る。
【0029】
さらに、本実施形態のホルダ1においては、図2乃至図3に図示するように、インサート装着部13に形成される交差溝部134は、軸線方向先端側から基端側に向かって一定の半径および溝深さを有して形成される。そして、交差溝部134の前記断面形状は、装着底面側溝深さD131および装着側面側溝深さD132が等しい円弧の一部となるよう形成される。このような構成により、交差溝部134の加工が容易であるとともに、交差溝部134における応力分散のバランスがよくなりホルダ寿命の向上が図れる。
【0030】
本発明にかかるホルダは、A>Bであり、且つ、R<Rであることを特徴としている。このような構成により、周方向他方に隣接するインサート装着部との距離がより大きい第一インサート装着部13Aに、より小さな最大溝深さRを有した交差溝部134Aが形成され、周方向他方に隣接するインサート装着部との距離がより小さい第二インサート装着部13Bに、より大きな最大溝深さRを有した交差溝部134Bが形成される。すなわち、装着底面に隣接するホルダ肉厚部がより小さい第二インサート装着部13Bに、より大きな最大溝深さRを有した交差溝部が形成される。このため、ホルダ肉厚部が小さい部分においても、応力集中を緩和することができ、交差部でのクラックの発生を抑制することができる。そのため、ホルダ1のように、軸線方向および周方向に沿って、複数のインサート2が装着され、一部ホルダ肉厚部が小さくなり、一部の交差部に応力が集中してクラックが発生しやすい転削工具用ホルダであっても、交差部におけるクラックを効果的に抑制することができ、ホルダ寿命を向上させることができる。また、重切削加工など、より切削条件の厳しい切削加工も可能となるため、切削加工の高効率化が図れる。
【0031】
このとき、交差溝部134は凹曲面状を有して形成されるため、応力分散効果に優れ、応力集中の緩和が効果的に図れる。
【0032】
さらに、第一インサート装着部13Aの最大溝深さDと第二インサート装着部13Bの最大溝深さDとが、D>Dであることが、望ましい。このような構成により、ホルダ肉厚部が薄いホルダ本体部分には、大きな半径を有して効果的に応力集中の緩和を図るとともに、最大溝深さDは小さくすることでホルダ強度を向上させることができる。結果として、更なるホルダ寿命の向上が図れる。
【0033】
またさらに、図1および図2に図示するように、複数のインサート装着部13のうち、第一インサート装着部13Aが、軸線方向において、最も先端側に位置することが望ましい。このような構成により、転削加工で最初に切れ刃が被削材に当接し最も大きな衝撃がかかるホルダ先端側において、ホルダ肉厚部を大きくすることができる。したがって、より一層ホルダ寿命を向上させることができる。
【0034】
さらに、図1および図2に図示するように、複数のインサート装着部13のうち、第二インサート装着部13Bが形成されるポケット部12において、第二インサート装着部13Bより軸線方向基端側に位置するインサート装着部13Cは、第二インサート装着部13Bと同一の形状を有してなることが望ましい。すなわち、ホルダの先端側のホルダ肉厚部を大きくするとともに、ホルダの基端側においては、形成される切り屑ポケット部分がホルダ先端側より大きな幅で等しく形成されるのが望ましい。このような構成により、ホルダ先端側のホルダ強度を確保しつつ、切り屑排出性を向上させることができる。このとき、各インサート装着部13のポケット面133は、各々連続して形成されるのが望ましい。さらには、第二インサート装着部13Bと第二インサート装着部13Bより軸線方向基端側に位置するインサート装着部13Cに形成される各ポケット面133は、同一面を有して一体的に形成されるのが望ましい。これにより、各インサート装着部13に装着されたインサート2で生成された切り屑が、切り屑ポケット部分に詰まらずに、スムーズに排出されやすくなる。
【0035】
またさらに、複数のインサート装着部13のうち、少なくとも一のインサート装着部のポケット面133と本体部11の外周面との交差領域に、ポケット面133と本体部11の外周面とを接続するよう形成されたポケット補助面136を有してなることが望ましい。本実施形態のホルダ1は、図2に図示するように、ポケット補助面136は、第二インサート装着部13Bと第二インサート装着部13Bより軸線方向基端側に位置するインサート装着部13Cに形成され、各々、一体的に形成された同一面として形成されている。そして、この同一面で形成されたポケット補助面136は、径方向内方において、曲面で形成されるポケット面133と接続する。このような構成により、より一層切り屑排出性の向上が図れる。すなわち、ポケット補助面136が、径方向外方に向かって形成されるため、切り屑ガイドの働きをして、生成された切り屑がスムーズにホルダの径方向外方へ排出される。
【0036】
さらに、ホルダ1は、図1に図示するように、複数のポケット部は、同一の形状を有してなることが望ましい。このような構成により、同一円周上において、各ポケット部12の間に相当する前記ホルダ肉厚部が略均一となるよう形成されるため、ホルダ1全体の周方向における強度バランスが安定し、ホルダ強度を向上させることができる。なお、ここでいう同一の形状とは、複数のポケット部12が、各構成を各々有しており、それら各構成が同様の効果を有するものであればよい。
【0037】
またさらに、複数のインサート装着部13のうち、少なくとも一のインサート装着部13の装着底面131は、軸線方向基端側に隣接するインサート装着部の装着底面131と、軸線方向基端側において、周方向他方に屈折するとともに前記装着底面131に連設して形成される接続面135を介して接続していることが望ましい。第一インサート装着部13Aを用いて説明すると、図2に図示するように、装着底面131Aは、軸線方向基端側において接続面135が連設して形成される。そして、この接続面135は、第二インサート装着部13Bの装着底面131Bの軸線方向先端側に連設して形成される。したがって、第一インサート装着部13Aの装着底面131Aは、装着側面132Aのみ周方向一方、すなわち、回転方向に起立して形成される。これにより、装着底面131Aと装着側面132Aとの交差部は、軸線方向基端側に開放された形状を有している。このような構成により、本発明特有の交差溝部を有することで、軸線方向基端側における応力集中の緩和が図れるので、装着底面131Aと装着側面132Aとの交差部が、軸線方向基端側に向かって開口した形状とし、各インサートの切れ刃を連続して配置することができ、切削効率を向上させることができる。また、応力集中の緩和に加えて、切り屑の排出方向となる軸線方向基端側に、切り屑の排出スペースを広く確保することも可能となる。したがって、切り屑が詰まりにくく、ポケット面133などを傷付けることを抑制することができるため、より一層、ホルダ寿命の向上が図れる。
【0038】
次に、図4を用いて、本発明の一実施形態である転削工具3について、詳細に説明する。図4に図示するように、転削工具3は、ホルダ1に軸線方向および周方向に沿って、複数のインサート2が装着されてなる。本実施形態の転削工具3は、ホルダ1に、複数のインサート2がヘリカル状に配置、装着されたエンドミルである。具体的には、1つのポケット部12に形成される複数のインサート装着部13は、最も軸線方向先端側に位置するインサート装着部13が最も周方向一方側に配置される。換言すれば、最も軸線方向先端側に位置するインサート装着部13(13A)が回転方向に対して最も前方に配置され、軸線方向基端側に向かって、順次回転方向後方に複数のインサート装着部13(13B、13C…)が配置され、各々にインサート2が装着される。このように上述した転削工具用ホルダを用いた構成により、ホルダでクラックが生じにくいため切れ味の低下を抑制し、加工面粗度の向上が図れる。さらに、局所的にホルダ肉厚部が薄くなるホルダであっても、各インサート装着部で同様に応力集中の緩和が図れるため、寸法精度の向上が図れる。また、ホルダにクラックが生じにくいことから、切削時の送り量や切込み量を増大させることができるため、切削加工の高効率化が図れる。すなわち、本願発明の転削工具により、、高精度で高効率な切削加工が可能となる。
【0039】
さらに、本発明にかかる他の実施形態、第二、第三の実施形態について、図5および図6を用いて詳細に説明する。なお、第二、第三の実施形態において、上述した第一の実施形態のホルダ1と略同一の構成については、ホルダ1と同一の符号を付し、説明を省略する。
【0040】
図5に図示した本発明にかかる第二の実施形態のホルダ1’は、インサート装着部13の装着底面131は、軸線方向先端側に隣接するインサート装着部13に形成された接続面135と軸線方向先端側で接続しているとともに、インサート装着部13の交差溝部134’は、軸線方向基端側から軸線方向先端側に向かって、前記溝深さが漸減するよう形成されることを特徴とする。このような構成により、装着底面131と装着側面132との交差部が、軸線方向基端側に向かって開口するため応力が集中しやすいホルダ軸線方向基端側に大きな溝深さを有して、且つ、接続面と接続される軸線方向先端側に小さな溝深さを有するので、効果的に、応力集中の緩和およびホルダ強度の向上が図れる。
【0041】
さらに、図6に図示した本発明にかかる第三の実施形態のホルダ1”は、インサート装着部13の交差溝部134”は、軸線方向基端側において、交差溝部134”の半径より大きな半径を有して形成された球状凹部137と接続されることを特徴とする。このような構成により、軸線方向基端側における応力集中の緩和がより一層図れるとともに、ホルダの加工時間を削減でき低コスト化が図れる。
【0042】
以上のような本実施の形態は、発明の例示に過ぎず発明の範囲内で構成を変更することができる。たとえば転削工具として、エンドミルについて説明したが、他の転削用工具であっても同様の効果を得ることができる。また、図4では、略平行四辺形板状を有したインサート2が装着されてなる転作工具を例示したが、本発明の他の実施形態として、ホルダ1形状に対応して略正方形板状および略菱形板状など略多角形板状で形成されインサート2であっても、同様の効果が得られることはいうまでもない。
【0043】
さらに、図1乃至図7においては、ホルダ1に形成されるインサート装着部13の装着側面132が1つの面の実施形態を例示したが、これに限らず、装着側面132は、前述のような様々なインサート2の形状に応じて、複数の面を有して構成されても良い。いずれの装着底面の形状においても、上述の半径の関係を有した交差溝部が形成されていることにより、ホルダ肉厚部の薄い交差部においても、応力集中を緩和しクラックの発生を抑制することができるという本願発明の効果を得ることができる。また、前述のような最大溝深さの関係を有することで、ホルダ強度の向上も図れるとともに、装着底面131が、軸線方向基端側において周方向他方側に屈折して延びる接続面135と連設しており、軸線方向に沿った交差溝部134が形成されていることで、応力集中の緩和およびホルダ強度が向上できるとともに、切り屑排出性も向上できるという本願特有の効果を得ることができる。
【0044】
以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、発明の目的を逸脱しない限り任意のものとすることができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】本発明の第1の実施形態である、転削工具用ホルダ1を示す全体斜視図である。
【図2】転削工具用ホルダ1の要部拡大斜視図である。
【図3】図2の(a)X−X断面拡大図であり、(b)Y−Y断面拡大図である。
【図4】転削工具用ホルダ1に、複数の切削インサート2が装着されてなる本発明の実施形態である転削工具3の全体斜視図である。
【図5】本発明の第二の実施形態である転削工具用ホルダ1’の要部拡大斜視図である。
【図6】本発明の第三の実施形態である転削工具用ホルダ1”の要部拡大斜視図である。
【図7】図2の(a)X−X断面図であり、(b)Y−Y断面図である。
【符号の説明】
【0046】
1 転削工具用ホルダ
11 本体部
12 ポケット部
13 インサート装着部
13A:第一インサート装着部
13B:第二インサート装着部
131 装着底面
132 装着側面
133 ポケット面
134 交差溝部
135 接続面
136 ポケット補助面
137 球状凹部
2 インサート
3 転削工具
A:第一インサート装着部と第一インサート装着部の周方向他方に隣接するインサート装着部との距離
B:第二インサート装着部と第一インサート装着部の周方向他方に隣接するインサート装着部との距離
D:第一インサート装着部に形成された交差溝部の最大溝深さ
D:第二インサート装着部に形成された交差溝部の最大溝深さ
:第一インサート装着部に形成された交差溝部の半径
:第二インサート装着部に形成された交差溝部の半径
【出願人】 【識別番号】000006633
【氏名又は名称】京セラ株式会社
【出願日】 平成18年9月27日(2006.9.27)
【代理人】
【公開番号】 特開2008−80437(P2008−80437A)
【公開日】 平成20年4月10日(2008.4.10)
【出願番号】 特願2006−262488(P2006−262488)