JP5953632B2 - Cutting insert and gear cutting tool - Google Patents
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Description
本発明は、切削用インサート及び歯切り用工具に関するものである。 The present invention relates to a cutting insert and a gear cutting tool.
特許文献1には、インボリュート歯車の歯切りに用いられる切削用インサートが記載されている。この切削用インサートは、平板状のインサート本体を備えており、その2つの辺に切刃を有する。また、非特許文献1には、インボリュート歯車の歯切りに用いられる切削用インサートが記載されている。この切削用インサートは、平板状のインサート本体を備えており、その4つの辺に切刃を有する。 Patent Document 1 describes a cutting insert used for gear cutting of an involute gear. This cutting insert includes a flat insert body, and has cutting edges on two sides thereof. Non-Patent Document 1 describes a cutting insert used for gear cutting of an involute gear. This cutting insert has a flat insert body and has cutting edges on its four sides.
インボリュート歯車の歯を切削加工するための工具として、インボリュート曲線状の切刃を有する切削用インサート(スローアウェイチップとも呼ばれる)を取り付けて使用する刃先交換式工具が知られている。このような刃先交換式工具に使用される切削用インサートは、典型的には略四角形平板状を呈しており、その一辺が切刃として使用され、該一辺に隣接する2つの面が逃げ面及びすくい面として用いられる。 As a tool for cutting the teeth of the involute gear, there is known an edge-changeable tool that is used with a cutting insert (also called a throw-away tip) having an involute curved cutting edge. The cutting insert used in such a blade edge replaceable tool typically has a substantially rectangular flat plate shape, one side of which is used as a cutting blade, and two surfaces adjacent to the one side are a flank and a flank. Used as a rake face.
このような刃先交換式工具では、省資源化及びコスト低減のため、一個の切削用インサートを出来るだけ多くの回数にわたり使用し得ることが望まれる。例えば、上述した特許文献1に記載された切削用インサートは、略四角形平板状のインサート本体における上面の対向する2辺を切刃としており、一方の切刃が摩耗して使用できなくなった後も、他方の切刃に付け替えて使用し続けることができる。 In such an edge-changeable tool, it is desired that one cutting insert can be used as many times as possible in order to save resources and reduce costs. For example, the cutting insert described in Patent Document 1 described above has two opposing edges on the upper surface of the substantially rectangular flat plate-shaped insert body, and even after one of the cutting edges is worn and cannot be used. The other cutting blade can be replaced and used continuously.
図8は、2つの切刃を有する切削用インサートの形状の一例を示す斜視図である。図8に示されるように、この切削用インサート100は、平板状のインサート本体110を備えている。インサート本体110の上面は逃げ面112となっており、一対の側面のそれぞれはすくい面114,116となっている。そして、一方のすくい面114と逃げ面112との交差稜線部には一本の切刃122が設けられており、他方のすくい面116と逃げ面112との交差稜線部には別の一本の切刃124が設けられている。これらの切刃122,124の形状は、インサート本体110の側面視においてインボリュート曲線を成している。なお、インサート本体110の底面118は平坦に形成されており、この底面118は工具本体の取付面に当接する。インサート本体110の中央部には、取付面にネジ止めされるための貫通孔130が形成されている。
FIG. 8 is a perspective view showing an example of the shape of a cutting insert having two cutting edges. As shown in FIG. 8, the
しかしながら、このような切削用インサートでは、略四角形平板状のインサート本体が有する辺のうち2辺しか使用されていないので、より多くの辺を切刃として使用し得る切削用インサートが望まれる。その点、上述した非特許文献1に記載された切削用インサートは、略四角形平板状のインサート本体における4辺を切刃としており、これらの切刃を順に使用することで、より多くの回数にわたって使用し続けることができる。しかし、非特許文献1に記載された切削用インサートでは、切刃の再研磨を行うと切刃の形状が徐々に変化してしまうため、再研磨によって4つの切刃それぞれの寿命を延ばすことができないという問題がある。 However, in such a cutting insert, only two of the sides of the substantially rectangular flat plate-shaped insert body are used, so a cutting insert that can use more sides as a cutting blade is desired. In that respect, the cutting insert described in Non-Patent Document 1 described above has cutting edges on the four sides of the substantially rectangular flat plate-shaped insert body, and by using these cutting blades in order, the cutting insert can be performed more times. Can continue to use. However, in the cutting insert described in Non-Patent Document 1, since the shape of the cutting blade gradually changes when the cutting blade is re-polished, the life of each of the four cutting blades can be extended by re-polishing. There is a problem that you can not.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、平板状のインサート本体の4辺を切刃として使用でき、且つ、これらの切刃の再研磨が可能な切削用インサート及び歯切り用工具を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and a cutting insert and a tooth that can use four sides of a flat-plate-like insert body as cutting blades and can re-grind these cutting blades. An object is to provide a cutting tool.
上述した課題を解決するために、本発明による切削用インサートは、インボリュート歯車の歯切りに使用される歯切り用工具の本体に着脱可能に取り付けられる切削用インサートであって、上面及び下面、並びに一対の側面を有する平板状のインサート本体を備え、インサート本体が、一対の側面のうち一方の側面と上面とが交差する稜線に設けられた第1の切刃、一方の側面と下面とが交差する稜線に設けられた第2の切刃、一対の側面のうち他方の側面と上面とが交差する稜線に設けられた第3の切刃、及び、他方の側面と下面とが交差する稜線に設けられた第4の切刃と、第1の切刃に隣接して上面に設けられた第1の逃げ面、第2の切刃に隣接して下面に設けられた第2の逃げ面、第3の切刃に隣接して上面に設けられた第3の逃げ面、及び、第4の切刃に隣接して下面に設けられた第4の逃げ面と、第1の切刃に隣接して一方の側面に設けられた第1のすくい面、第2の切刃に隣接して一方の側面に設けられた第2のすくい面、第3の切刃に隣接して他方の側面に設けられた第3のすくい面、及び、第4の切刃に隣接して他方の側面に設けられた第4のすくい面とを有し、一対の側面の法線方向から見た第1乃至第4の切刃の形状が、インサート本体に対して外側に膨れたインボリュート曲線を成しており、第1乃至第4の逃げ面の一対の側面に沿った断面形状が、第1乃至第4の切刃の形状と同一であり、インサート本体が、上面において第1の逃げ面と第3の逃げ面との間に形成された凹部の底面を成す第1の平坦面、及び、下面において第2の逃げ面と第4の逃げ面との間に形成された凹部の底面を成し、第1の平坦面に対して平行な第2の平坦面を更に有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a cutting insert according to the present invention is a cutting insert that is detachably attached to a main body of a gear cutting tool used for gear cutting of an involute gear, and includes an upper surface, a lower surface, and A flat insert body having a pair of side surfaces, the insert body having a first cutting edge provided on a ridge line where one side surface and the upper surface intersect, and one side surface and the lower surface intersect. The second cutting edge provided on the ridge line, the third cutting edge provided on the ridge line where the other side surface and the upper surface of the pair of side surfaces intersect, and the ridge line where the other side surface and the lower surface intersect. A fourth cutting edge provided, a first flank face provided on the upper surface adjacent to the first cutting edge, a second flank face provided on the lower face adjacent to the second cutting edge, Third relief provided on the upper surface adjacent to the third cutting edge And a fourth flank face provided on the lower surface adjacent to the fourth cutting edge, a first rake face provided on one side face adjacent to the first cutting edge, and a second cutting edge. A second rake face provided on one side surface adjacent to the blade, a third rake face provided on the other side surface adjacent to the third cutting edge, and a fourth cutting edge. An involute having a fourth rake face provided on the other side surface, and the shape of the first to fourth cutting blades seen from the normal direction of the pair of side faces bulges outward from the insert body The cross-sectional shape along the pair of side surfaces of the first to fourth flank surfaces is the same as the shape of the first to fourth cutting blades, and the insert body has a first shape on the upper surface. A first flat surface that forms the bottom surface of a recess formed between the flank and the third flank, and a second flank and a fourth flank on the bottom surface It forms a bottom surface of the recess formed between, and further comprising a second flat surface parallel to the first flat surface.
この切削用インサートは、平板状のインサート本体の4辺に設けられた4つの切刃を有する。そして、上面に第1の平坦面が形成され、下面に第2の平坦面が形成されているので、これらの平坦面の一方を歯切り用工具の本体の取付面に当接させつつ、インサート本体の向きを調整することにより、これら4つの切刃を選択的に使用することができる。したがって、上記の切削用インサートによれば、特許文献1に記載された切削用インサートと比較して、1個の切削用インサートの使用回数を格段に増加させることができる。 This cutting insert has four cutting edges provided on four sides of a flat insert body. Since the first flat surface is formed on the upper surface and the second flat surface is formed on the lower surface, one of these flat surfaces is brought into contact with the mounting surface of the main body of the gear cutting tool. By adjusting the orientation of the main body, these four cutting blades can be selectively used. Therefore, according to said cutting insert, compared with the cutting insert described in patent document 1, the frequency | count of use of one cutting insert can be increased markedly.
また、上記の切削用インサートでは、インサート本体の一対の側面に沿った、第1〜第4の逃げ面の断面形状が、第1〜第4の切刃の形状と同一となっている。これにより、各側面から第1〜第4の切刃を再研磨した場合でも切刃の形状が変化せず、一定のインボリュート曲線形状を維持することができる。したがって、上記の切削用インサートによれば、4つの切刃の再研磨が可能になるので、再研磨によって4つの切刃それぞれの寿命を延ばすことができる。 Moreover, in said cutting insert, the cross-sectional shape of the 1st-4th flank along the pair of side surface of the insert main body is the same as the shape of the 1st-4th cutting blade. Thereby, even when the 1st-4th cutting blade is re-polished from each side surface, the shape of a cutting blade does not change and a fixed involute curve shape can be maintained. Therefore, according to the cutting insert described above, the four cutting edges can be re-polished, so that the life of each of the four cutting edges can be extended by the re-polishing.
以上に説明したように、本発明に係る切削用インサートによれば、平板状のインサート本体の4辺を切刃として使用でき、且つ、これらの切刃の再研磨を可能にできる。 As described above, according to the cutting insert according to the present invention, the four sides of the flat insert body can be used as cutting edges, and re-polishing of these cutting edges can be enabled.
また、切削用インサートは、一方の側面が、第1のすくい面から第2のすくい面にわたって平坦であり、他方の側面が、第3のすくい面から第4のすくい面にわたって平坦であることを特徴としてもよい。これにより、第1〜第4の切刃を容易に再研磨することができる。 The cutting insert has one side surface that is flat from the first rake face to the second rake face, and the other side face that is flat from the third rake face to the fourth rake face. It may be a feature. Thereby, the first to fourth cutting edges can be easily re-polished.
また、切削用インサートは、上面及び下面のそれぞれにおいて、凹部が第1乃至第4の切刃の延伸方向を長手方向として形成されていることを特徴としてもよい。これにより、凹部の底面(すなわち第1及び第2の平坦面)を広く形成することができるので、これらの平坦面を歯切り用工具の本体に当接させて切削用インサートを該本体に取り付ける際の取付安定性を高めることが可能であり、また切削時の負荷に対しても工具を有効に保持することが可能である。 Further, the cutting insert may be characterized in that a recess is formed in each of the upper surface and the lower surface with the extending direction of the first to fourth cutting edges as the longitudinal direction. Thereby, since the bottom face (namely, the 1st and 2nd flat surfaces) of a crevice can be formed widely, these cutting surfaces are made to contact the main part of a gear cutting tool, and a cutting insert is attached to the main part. It is possible to improve the mounting stability at the time, and it is possible to hold the tool effectively against the load during cutting.
また、切削用インサートは、該切削用インサートが歯切り用工具の本体に取り付けられる際に、該本体に当接する上面又は下面の凹部の内壁面が該本体に接しないことを特徴としてもよい。また、切削用インサートは、上面及び下面のそれぞれにおいて、凹部の内壁面が第1及び第2の平坦面の法線に対して傾斜していることを特徴としてもよく、凹部の内壁面と凹部の底面(第1及び第2の平坦面)との境界部分が曲面(R面)で繋がれていてもよい。 The cutting insert may be characterized in that when the cutting insert is attached to the main body of the gear cutting tool, the inner wall surface of the concave portion on the upper surface or the lower surface that contacts the main body does not contact the main body. Further, the cutting insert may be characterized in that the inner wall surface of the recess is inclined with respect to the normal line of the first and second flat surfaces on each of the upper surface and the lower surface. The boundary part with the bottom face (the 1st and 2nd flat surfaces) may be connected by the curved surface (R surface).
また、切削用インサートは、インサート本体が、第1の平坦面と第2の平坦面とを貫通するネジ挿入孔を更に有し、ネジ挿入孔の中心軸方向が、第1及び第2の平坦面に対して垂直か、又は第1及び第2の平坦面の法線方向に対して傾斜していてもよい。 In the cutting insert, the insert body further includes a screw insertion hole that penetrates the first flat surface and the second flat surface, and the central axis direction of the screw insertion hole is the first and second flat surfaces. The surface may be perpendicular to the surface or inclined with respect to the normal direction of the first and second flat surfaces.
また、本発明による歯切り用工具は、インボリュート歯車の歯切りに使用される歯切り用工具であって、軸線回りに回転する略円盤状の工具本体と、上記何れかの複数の切削用インサートとを備え、工具本体が、該工具本体の外周部において周方向に並んで形成された複数のインサート取付面を有し、複数の切削用インサートは、第1及び第2の平坦面の何れかとインサート取付面とが互いに接するように工具本体に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする。この歯切り用工具によれば、上記いずれかの切削用インサートを備えることによって、平板状のインサート本体の4辺を切刃として使用でき、且つ、これらの切刃の研磨を可能にできる。 A gear cutting tool according to the present invention is a gear cutting tool used for gear cutting of an involute gear, and is a substantially disc-shaped tool body that rotates around an axis, and any one of the plurality of cutting inserts described above. The tool body has a plurality of insert mounting surfaces formed side by side in the circumferential direction on the outer peripheral portion of the tool body, and the plurality of cutting inserts are either the first flat surface or the second flat surface. It is characterized in that it is detachably attached to the tool body so that the insert attachment surfaces are in contact with each other. According to this gear cutting tool, by providing any of the cutting inserts described above, the four sides of the plate-like insert body can be used as cutting blades, and the cutting blades can be polished.
本発明による切削用インサート及び歯切り用工具によれば、平板状のインサート本体の4辺を切刃として使用でき、且つ、これらの切刃の研磨を可能にできる。 According to the cutting insert and the gear cutting tool according to the present invention, the four sides of the flat insert body can be used as the cutting blades, and the cutting blades can be polished.
以下、添付図面を参照しながら本発明による切削用インサート及び歯切り用工具の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of a cutting insert and a gear cutting tool according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1〜図3は、本発明の一実施形態に係る歯切り用工具10の構造を示す図である。図1は、歯切り用工具10の部分的な側面図であって、歯切り用工具10の回転中心である軸線A1の方向から見た歯切り用工具10の外観を示している。図2は、歯切り用工具10の部分的な上面図であって、歯切り用工具10の軸線A1に対して垂直な方向から見た歯切り用工具10の外観を示している。図3は、軸線A1を含む断面で切断したときの歯切り用工具10の部分的な断面図である。
1-3 is a figure which shows the structure of the
本実施形態の歯切り用工具10は、インボリュート歯車の歯切りに使用されるものである。図1〜図3に示されるように、歯切り用工具10は、略円盤状の工具本体12と、工具本体12に取り付けられた複数の切削用インサート20と、工具本体12に取り付けられた複数の切削用インサート30とを備えている。工具本体12は、工作機械において、その円盤形状の中心軸線と一致する軸線A1の回りに回転可能に支持される部材である。工具本体12は、軸線A1の方向から見て略円形の形状を有する表裏一対の盤面12a及び12bを有する。
The
工具本体12は、例えば鋼材によって構成されており、複数の切りくずポケット14と、複数の切りくずポケット15と、複数のインサート取付面16と、複数のインサート取付面17と、貫通孔18とを有する。
The
切りくずポケット14及び15は、切削中の切りくずの生成、収容及び排出を容易にするためのポケットである。切りくずポケット14の形状と切りくずポケット15の形状とは互いに異なる。これらの切りくずポケット14及び15は、工具本体12の外周部において、周方向に任意の配列でもって並んで形成されている。一例では、図2に示されるように、複数の切りくずポケット14が周方向に並んで形成されており、更に、これらの切りくずポケット14の各間隙に、一つの間隙につき2つの切りくずポケット15が周方向に並んで形成されている。また、複数の切りくずポケット14は、工具本体12の一方の盤面12aと他方の盤面12bとに交互に形成されており、同様に、複数の切りくずポケット15は、一方の盤面12aと他方の盤面12bとに交互に形成されている。
Chip pockets 14 and 15 are pockets for facilitating the generation, storage and discharge of chips during cutting. The shape of the
複数のインサート取付面16は、複数の切りくずポケット14それぞれの内面のうち工具本体12の回転方向(図1の矢印A2)を向く壁面を穿って形成されており、回転方向A2に対して僅かに傾斜している。同様に、複数のインサート取付面17は、複数の切りくずポケット15それぞれの内面のうち工具本体12の回転方向A2を向く壁面を穿って形成されており、回転方向A2に対して僅かに傾斜している。インサート取付面16とインサート取付面17とでは大きさ及び縦横比が互いに異なっており、インサート取付面16には切削用インサート20が取り付けられ、インサート取付面17には切削用インサート20とは大きさ及び縦横比が異なる切削用インサート30が取り付けられる。
The plurality of
貫通孔18は、工具本体12を工作機械の回転軸に取り付けるための孔である。貫通孔18は、図3に示されるように、工具本体12の中央部を軸線A1の方向に貫通して形成されている。
The through
複数の切削用インサート20それぞれは、複数のインサート取付面16それぞれに着脱可能に取り付けられる。同様に、複数の切削用インサート30それぞれは、複数のインサート取付面17それぞれに着脱可能に取り付けられる。一例では、図1及び図2に示されるように、切削用インサート20,30は、取付ネジ41によってインサート取付面16,17にねじ止めされる。
Each of the plurality of cutting inserts 20 is detachably attached to each of the plurality of insert attachment surfaces 16. Similarly, each of the plurality of cutting inserts 30 is detachably attached to each of the plurality of insert attachment surfaces 17. In one example, as shown in FIGS. 1 and 2, the cutting inserts 20 and 30 are screwed to the
図3には、工具本体12の回転時における、一方の盤面12aに取り付けられる切削用インサート20の通過領域B1と、他方の盤面12bに取り付けられる切削用インサート20の通過領域B2と、二つの切削用インサート30,30の通過領域B3、B4とが、仮想線によって示されている。図3に示されるように、切削用インサート20は、軸線A1に垂直な平面に対して傾斜して取り付けられる。そして、一方の盤面12aに取り付けられる切削用インサート20の切刃と他方の盤面12bに取り付けられる切削用インサート20の切刃と、二つの切削用インサート30,30の切刃とによって、歯切り用工具の回転の際に連続する一連の切刃が形成される。歯車の歯溝を切削形成する際に、この一連の切刃が描くインボリュート曲線が被加工物に転写され、インボリュート歯形が切り出される。
In FIG. 3, when the
図4は、本実施形態における切削用インサート20の外観を示す斜視図である。また、図5は切削用インサート20の平面図であり、図6(a)は切削用インサート20の側面図であり、図6(b)は図5に示されたVIb−VIb線に沿った切削用インサート20の断面図であり、図6(c)は図5に示されたVIc−VIc線に沿った切削用インサート20の断面図である。
FIG. 4 is a perspective view showing an appearance of the cutting
図4〜図6に示されるように、切削用インサート20は、平板状のインサート本体21を備えている。インサート本体21は、例えば高速度鋼、超硬合金、サーメット、セラミック、超高圧焼結体等によって構成される。インサート本体21は、上面21a、下面21b、一対の側面21c及び21d、並びに一対の端面21e及び21fを有しており、その厚さ方向から見て所定方向(図中の矢印A3)を長手方向とする長方形状を呈している。図5に示されるように、一対の側面21c,21dは、互いに平行であり、上面21a及び下面21bと交差する方向と所定方向A3とが成す平面に沿って延びている。また、一対の端面21e,21fは、互いに平行であり、上面21a及び下面21bと交差する方向と所定方向A3と交差する方向とが成す平面に沿って延びている。
As shown in FIGS. 4 to 6, the cutting
更に、インサート本体21は、所定方向A3に沿って設けられた、第1の切刃22a、第2の切刃22b、第3の切刃22c、及び第4の切刃22dといった4つの切刃を有している。第1の切刃22aは、一対の側面21c,21dのうち一方の側面21cと上面21aとが交差する稜線に設けられている。第2の切刃22bは、一方の側面21cと下面21bとが交差する稜線に設けられている。第3の切刃22cは、一対の側面21c,21dのうち他方の側面21dと上面21aとが交差する稜線に設けられている。第4の切刃22dは、他方の側面21dと下面21bとが交差する稜線に設けられている。そして、図6(a)に示されるように、切刃22a及び22bの形状は、側面21cの法線方向から見て、インサート本体21に対して外側に膨れたインボリュート曲線を成している。同様に、切刃22c及び22dの形状は、側面21dの法線方向から見て、インサート本体21に対して外側に膨れたインボリュート曲線を成している。
Further, the insert
また、インサート本体21は、所定方向A3に沿って延設された、第1の逃げ面23a、第2の逃げ面23b、第3の逃げ面23c、及び第4の逃げ面23dといった4つの逃げ面を有している。第1の逃げ面23aは第1の切刃22aに隣接して上面21aに設けられており、第2の逃げ面23bは第2の切刃22bに隣接して下面21bに設けられている。また、第3の逃げ面23cは第3の切刃22cに隣接して上面21aに設けられており、第4の逃げ面23dは第4の切刃22dに隣接して下面21bに設けられている。
Further, the
また、インサート本体21は、所定方向A3に沿って延設された、第1のすくい面24a、第2のすくい面24b、第3のすくい面24c、及び第4のすくい面24dといった4つのすくい面を有している。第1のすくい面24aは第1の切刃22aに隣接して側面21cに設けられており、第2のすくい面24bは第2の切刃22bに隣接して側面21cに設けられている。また、第3のすくい面24cは第3の切刃22cに隣接して側面21dに設けられており、第4のすくい面24dは第4の切刃22dに隣接して側面21dに設けられている。
The insert
なお、本実施形態では、側面21cが第1のすくい面24aから第2のすくい面24bにわたって平坦に形成されており、実質的には、側面21cが第1のすくい面24a及び第2のすくい面24bを包含する単一のすくい面を成している。同様に、側面21dが第3のすくい面24cから第4のすくい面24dにわたって平坦に形成されており、実質的には、側面21dが第3のすくい面24c及び第4のすくい面24dを包含する単一のすくい面を成している。
In the present embodiment, the
また、図6(c)に示されるように、第1の逃げ面23a及び第2の逃げ面23bは、その所定方向A3に垂直な断面において、側面21c(すくい面24a,24b)に対して直角を成すように形成されている。同様に、第3の逃げ面23c及び第4の逃げ面23dは、その所定方向A3に垂直な断面において、側面21d(すくい面24c,24d)に対して直角を成すように形成されている。したがって、逃げ面23a,23bの側面21cに沿った断面の形状は、側面21cから所定の奥行きに亘って、どの切断位置においても側面21cの法線方向から見た切刃22a,22bの形状と同一となっている。同様に、逃げ面23c,23dの側面21dに沿った断面の形状は、側面21dから所定の奥行きに亘って、どの切断位置においても側面21dの法線方向から見た切刃22c,22dの形状と同一となっている。
Further, as shown in FIG. 6C, the
また、インサート本体21は、上面21aに設けられた第1の平坦面25aと、下面21bに設けられた第2の平坦面25bとを更に有している。これら第1及び第2の平坦面25a,25bは、当該切削用インサート20が上述した工具本体12に取り付けられる際に、インサート取付面16(図2を参照)に当接する面である。図6(b)に示されるように、これら第1及び第2の平坦面25a,25bは互いに平行であり、また側面21c,21dに対して垂直である。
The
一例では、平坦面25a,25bは凹部の底面を成す。すなわち、平坦面25aは、上面21aに形成された凹部26aの底面を成しており、平坦面25bは、下面21bに形成された凹部26bの底面を成している。凹部26aは、第1の逃げ面23aと第3の逃げ面23cとの間に形成されており、第1の切刃22a及び第3の切刃22cの延伸方向(所定方向A3)を長手方向として形成されている。凹部26bは、第2の逃げ面23bと第4の逃げ面23dとの間に形成されており、第2の切刃22b及び第4の切刃22dの延伸方向(所定方向A3)を長手方向として形成されている。
In one example, the
インサート本体21は、ネジ挿入孔27を更に有している。ネジ挿入孔27は、当該切削用インサート20が上述した工具本体12に取り付けられる際に、取付ネジ41(図1、図2を参照)が挿入される孔であって、平坦面25aと平坦面25bとの間をインサート本体21の厚さ方向に貫通している。平坦面25aの法線方向から見たネジ挿入孔27の平面形状は、好ましくは円形である。また、ネジ挿入孔27の中心軸線(図6(b)及び図6(c)に示される軸線A4)の方向は、平坦面25a,25bに対して垂直であることが好ましいが、必要に応じて、平坦面25a,25bの法線方向に対して傾斜していてもよい。
The
図7は、工具本体12に形成された切りくずポケット14及びインサート取付面16の付近を拡大して示す斜視図である。図7に示されるように、切りくずポケット14は工具本体12の径方向に沿って延びており、盤面12a(又は盤面12b)を穿って凹状に形成されている。インサート取付面16は、切りくずポケット14の内壁面のうち、工具本体12の回転方向A2を向く壁面を穿って形成されており、切りくずポケット14の延伸方向を長手方向として延びている。なお、このインサート取付面16の長手方向は、前述した切削用インサート20の長手方向(図4に示された所定方向A3)と一致する。したがって、切削用インサート20の切刃22a〜22dが、工具本体12の径方向に沿って(回転方向A2と交差して)配置されることとなる。
FIG. 7 is an enlarged perspective view showing the vicinity of the
インサート取付面16には、取付ネジ41と螺合するネジ穴42が穿設されている。また、インサート取付面16は、一方の盤面12aに取り付けられる切削用インサート20の切刃と、他方の盤面12bに取り付けられる切削用インサート20の切刃と、二つの切削用インサート30,30の切刃とが図3に示された歯形を成すように、軸線A1(図1,図3を参照)に垂直な平面に対して径方向に傾斜して形成されている。また、切削用インサート20の凹部26a,26bの底面である平坦面25a,25bとインサート取付面16とが互いに当接し得るように、インサート取付面16は、その短手方向の両側に隣接する面に対してやや凸となっている。
A
但し、本実施形態では、インサート取付面16の短手方向の幅が切削用インサート20の凹部26a,26bの幅よりも十分に短くなっており、インサート取付面16の凸形状は切削用インサート20の位置決めには寄与しない。すなわち、切削用インサート20が工具本体12に取り付けられる際、図6(c)に示される凹部26a,26bの側壁(内壁面)28a,28bは、工具本体12に接しない。したがって、側壁28a,28bは、例えば図6(c)に示されるように、平坦面25a,25bの法線に対して傾斜していてもよい。また、凹部26a,26bの側壁28a,28bと凹部26a,26bの底面(平坦面25a,25b)との境界部分は、曲面(R面)で繋がれていてもよい。
However, in the present embodiment, the width in the short direction of the
インサート取付面16の周囲には、切削用インサート20の側面21c又は21dが当接する壁面19aと、切削用インサート20の端面21e又は21fが当接する壁面19bとが設けられている。これらの壁面19a及び19bは、切削用インサート20の位置決めを行うために設けられている。
Around the
なお、工具本体12に形成された切りくずポケット15は、上述した切りくずポケット14とは大きさ及び縦横比が異なるが、切りくずポケット14と同様の特徴を有している。また、工具本体12に形成されたインサート取付面17は、上述したインサート取付面16とは大きさ及び縦横比が異なるが、周囲に壁面19a,19bが設けられている点などは、インサート取付面16と同様である。
The
切削用インサート30,30は、盤面12aに取り付けられる切削用インサート20および盤面12bに取り付けられる切削用インサート20によりそれぞれ被加工物に転写される二つのインボリュート曲線を繋ぐための曲線を被加工物に転写する。これら四つの切削用インサート20,20,30,30により被加工物に転写される曲線は、一つのインボリュート曲線を成す。切削用インサート30は平板状のインサート本体を備えており、インサート本体は、一方の面側の四隅に設けられた4つの切刃を有している。そして、インサート本体の側面の法線方向から見た切刃の形状がインボリュート曲線を成しており、インサート本体の側面に沿った逃げ面の断面形状が切刃の形状と同一となっている。更に、インサート本体の両側面は平坦に形成されている。更に、インサート本体は、上面の平坦面と下面の平坦面とを貫通するネジ挿入孔を更に有している。
The cutting inserts 30 and 30 each have a curve for connecting two involute curves transferred to the workpiece by the cutting
以上の構成を備える切削用インサート20及び30、並びに歯切り用工具10によって得られる効果について説明する。
The effects obtained by the cutting inserts 20 and 30 having the above configuration and the
本実施形態の切削用インサート20は、平板状のインサート本体21の4辺に設けられた4つの切刃22a〜22dを有する。そして、上面21aに平坦面25aが形成され、下面21bに平坦面25bが形成されているので、これらの平坦面25a,25bの何れか一方を工具本体12のインサート取付面16に当接させつつ、インサート本体21の向きを調整することにより、これら4つの切刃22a〜22dを選択的に使用することができる。具体的には、平坦面25a(又は25b)をインサート取付面16に当接させつつ側面21cが回転方向を向くようにインサート本体21の向きを調整することにより、切刃22a(又は22b)を使用することができる。また、平坦面25a(又は25b)をインサート取付面16に当接させつつ側面21dが回転方向を向くようにインサート本体21の向きを調整することにより、切刃22c(又は22d)を使用することができる。したがって、本実施形態の切削用インサート20によれば、特許文献1に記載された切削用インサートと比較して、1個の切削用インサートの使用回数を格段に増加させることができる。
The cutting
また、本実施形態の切削用インサート20では、インサート本体21の一対の側面21c,21dに沿った逃げ面23a〜23dの断面形状が、切刃22a〜22dの形状と同一となっている。換言すれば、逃げ面23a〜23dに沿った方向における、インサート本体21の切刃22a〜22d近傍の断面形状が一定となっている。これにより、各側面21c,21dから切刃22a〜22dを再研磨した場合においても切刃22a〜22dの形状が変化せず、一定のインボリュート曲線形状を維持することができる。したがって、この切削用インサート20によれば、4つの切刃22a〜22dの再研磨が可能になるので、再研磨によって4つの切刃22a〜22dそれぞれの寿命を延ばすことができる。
Moreover, in the cutting
以上に説明したように、本実施形態の切削用インサート20によれば、平板状のインサート本体21の4辺を切刃22a〜22dとして好適に使用でき、且つ、これらの切刃22a〜22dの再研磨を可能にできる。
As described above, according to the cutting
また、本実施形態の歯切り用工具10によれば、切削用インサート20を備えることによって、平板状のインサート本体21の4辺を切刃22a〜22dとして使用でき、且つ、これらの切刃22a〜22dの研磨を可能にできる。
Moreover, according to the
また、本実施形態のように、インサート本体21の一方の側面21cはすくい面24aからすくい面24bにわたって平坦であり、他方の側面21dはすくい面24cからすくい面24dにわたって平坦であることが好ましい。これにより、切刃22a〜22dを容易に再研磨することができる。
Moreover, it is preferable that one
また、本実施形態のように、インサート本体21の上面21a及び下面21bのそれぞれにおいて、凹部26a及び26bが、切刃22a〜22dの延伸方向を長手方向として形成されていることが好ましい。これにより、凹部26a及び26bが切刃と交わることがないので、凹部26a及び26bの底面(すなわち平坦面25a,25b)を広く形成することができる。したがって、これらの平坦面25a,25bをインサート取付面16に当接させて切削用インサート20を工具本体12に取り付ける際の取付安定性を高めることが可能であり、また切削時の負荷に対しても工具を有効に保持することが可能である。また、この場合、一回の研磨で平坦面を形成することができるので、平坦面25a,25bの加工が容易となる。
Moreover, it is preferable that the recessed
以上、本発明に係る切削用インサート及び歯切り用工具の好適な実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上記各実施形態に限られず、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。 The preferred embodiments of the cutting insert and the gear cutting tool according to the present invention have been described above. However, the present invention is not necessarily limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. .
本実施形態では四つの切削用インサート20,20,30,30により一つのインボリュート曲線を被加工物に転写し、インボリュート歯車が切り出されるが、本発明はこれに限定されない。例えば、図9に示される切削用インサート50を用いた場合、二つの切削用インサート50,50により一つのインボリュート曲線を被加工物に転写し、インボリュート歯車を切り出すことが可能である。なお、切削用インサート50は基本的には切削用インサート20と同様の形態的特徴を備えているが(4つの切刃52a〜52d、逃げ面53a〜53d、平坦面55a、及びネジ挿入孔57は、上記実施形態の切刃22a〜22d、逃げ面23a〜23d、平坦面25a、及びネジ挿入孔27と同様の構成を有する)、一対の側面51c,51dの両側端部が切削用インサート20に比べて尖っている点が切削用インサート20と異なっている。当該尖っている部分が切削用インサート30,30に対応する部分を切削することにより、切削用インサート30,30を省略することができる。
In this embodiment, one involute curve is transferred to the workpiece by the four cutting inserts 20, 20, 30, and 30, and the involute gear is cut out. However, the present invention is not limited to this. For example, when the cutting
また、図7では工具本体12に形成された切りくずポケット14の壁面から突出する凸状の頂面としてインサート取付面16が形成されているが、本発明のインサート取付面はこのような形態に限定されない。例えば、図10に示されるように、切りくずポケット14の壁面を平坦に形成し、図7における「切りくずポケット14の壁面から突出する凸状の部分」に対応する別部材として、プレート58を設けてもよい。インサート取付面をこのように構成する場合には、切りくずポケット14の壁面に切削加工によって凸部を形成する場合と比較して、加工コストを抑えることが可能である。
Moreover, in FIG. 7, although the
10…歯切り用工具、12…工具本体、14,15…切りくずポケット、16,17…インサート取付面、18…貫通孔、19a,19b…壁面、20,30,50…切削用インサート、21…インサート本体、21a…上面、21b…下面、21c,21d…側面、21e,21f…端面、22a…第1の切刃、22b…第2の切刃、22c…第3の切刃、22d…第4の切刃、23a…第1の逃げ面、23b…第2の逃げ面、23c…第3の逃げ面、23d…第4の逃げ面、24a…第1のすくい面、24b…第2のすくい面、24c…第3のすくい面、24d…第4のすくい面、25a…第1の平坦面、25b…第2の平坦面、26a,26b…凹部、27…ネジ挿入孔、28a,28b…側壁、41…取付ネジ、42…ネジ穴。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上面及び下面、並びに一対の側面を有する平板状のインサート本体を備え、
前記インサート本体が、
前記一対の側面のうち一方の前記側面と前記上面とが交差する稜線に設けられた第1の切刃、前記一方の側面と前記下面とが交差する稜線に設けられた第2の切刃、前記一対の側面のうち他方の前記側面と前記上面とが交差する稜線に設けられた第3の切刃、及び、前記他方の側面と前記下面とが交差する稜線に設けられた第4の切刃と、
前記第1の切刃に隣接して前記上面に設けられた第1の逃げ面、前記第2の切刃に隣接して前記下面に設けられた第2の逃げ面、前記第3の切刃に隣接して前記上面に設けられた第3の逃げ面、及び、前記第4の切刃に隣接して前記下面に設けられた第4の逃げ面と、
前記第1の切刃に隣接して前記一方の側面に設けられた第1のすくい面、前記第2の切刃に隣接して前記一方の側面に設けられた第2のすくい面、前記第3の切刃に隣接して前記他方の側面に設けられた第3のすくい面、及び、前記第4の切刃に隣接して前記他方の側面に設けられた第4のすくい面とを有し、
前記一対の側面の法線方向から見た前記第1乃至第4の切刃の形状が、前記インサート本体に対して外側に膨れたインボリュート曲線を成しており、
前記第1乃至第4の逃げ面の前記一対の側面に沿った断面形状が、前記第1乃至第4の切刃の前記形状と同一であり、
前記インサート本体が、前記上面において前記第1の逃げ面と前記第3の逃げ面との間に形成された凹部の底面を成す第1の平坦面、及び、前記下面において前記第2の逃げ面と前記第4の逃げ面との間に形成された凹部の底面を成し、前記第1の平坦面に対して平行な第2の平坦面を更に有し、
前記上面及び前記下面のそれぞれにおいて、前記凹部が前記第1乃至第4の切刃の延伸方向を長手方向として形成されていることを特徴とする、切削用インサート。 A cutting insert detachably attached to a main body of a gear cutting tool used for gear cutting of an involute gear,
A flat insert body having an upper surface and a lower surface, and a pair of side surfaces,
The insert body is
A first cutting edge provided on a ridge line intersecting one of the side surfaces and the upper surface, a second cutting edge provided on a ridge line intersecting the one side surface and the lower surface, Of the pair of side surfaces, a third cutting edge provided at a ridge line where the other side surface and the upper surface intersect, and a fourth cutting edge provided at a ridge line where the other side surface and the lower surface intersect. A blade,
A first flank surface provided on the upper surface adjacent to the first cutting blade; a second flank surface provided on the lower surface adjacent to the second cutting blade; and the third cutting blade. A third flank provided on the upper surface adjacent to the fourth flank, and a fourth flank provided on the lower surface adjacent to the fourth cutting edge;
A first rake face provided on the one side surface adjacent to the first cutting edge; a second rake face provided on the one side face adjacent to the second cutting edge; And a third rake face provided on the other side surface adjacent to the third cutting edge and a fourth rake face provided on the other side surface adjacent to the fourth cutting edge. And
The shape of the first to fourth cutting blades seen from the normal direction of the pair of side surfaces forms an involute curve that swells outward with respect to the insert body,
The cross-sectional shape along the pair of side surfaces of the first to fourth flank surfaces is the same as the shape of the first to fourth cutting edges,
The insert main body has a first flat surface that forms a bottom surface of a recess formed between the first flank and the third flank on the upper surface, and the second flank on the lower surface. forms a bottom surface of the recess formed between the fourth flank and, further have a second flat surface parallel to said first flat surface,
The cutting insert according to claim 1, wherein the recess is formed in each of the upper surface and the lower surface with the extending direction of the first to fourth cutting edges as a longitudinal direction .
前記他方の側面が、前記第3のすくい面から前記第4のすくい面にわたって平坦であることを特徴とする、請求項1に記載の切削用インサート。 The one side surface is flat from the first rake face to the second rake face;
The cutting insert according to claim 1, wherein the other side surface is flat from the third rake surface to the fourth rake surface.
前記ネジ挿入孔の中心軸方向が、前記第1及び第2の平坦面に対して垂直か、又は前記第1及び第2の平坦面の法線方向に対して傾斜していることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の切削用インサート。 The insert body further includes a screw insertion hole penetrating the first flat surface and the second flat surface;
A central axis direction of the screw insertion hole is perpendicular to the first and second flat surfaces, or is inclined with respect to a normal direction of the first and second flat surfaces. The cutting insert according to any one of claims 1 to 4 .
軸線回りに回転する略円盤状の工具本体と、
請求項1〜5のいずれか一項に記載された複数の切削用インサートとを備え、
前記工具本体が、該工具本体の外周部において周方向に並んで形成された複数のインサート取付面を有し、
前記複数の切削用インサートは、前記第1及び第2の平坦面の何れかと前記インサート取付面とが互いに接するように前記工具本体に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする、歯切り用工具。 A gear cutting tool used for gear cutting of involute gears,
A substantially disk-shaped tool body that rotates about an axis;
A plurality of cutting inserts according to any one of claims 1 to 5 ,
The tool body has a plurality of insert mounting surfaces formed side by side in the circumferential direction on the outer periphery of the tool body,
The plurality of cutting inserts are detachably attached to the tool body so that one of the first and second flat surfaces and the insert mounting surface are in contact with each other. tool.
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