(57)【要約】【解決手段】  本発明は改善された主切削刃を有する切削インサート及び該切削インサートが適用されたフライスカッターに関するものである。本発明による切削インサートは、厚さ方向に前面及び背面を有し、上記前面及び背面の周辺に沿って上面、下面、左側面及び右側面を有する方体形状であり、前背面を貫通するように形成される締結孔を有し、上記前面の各両方長手方向境界部に主切削刃を有する切削インサートにおいて、上記前面の両方長手方向境界部に位置する主切削刃は凹凸形状からなり、その凹凸形状が千鳥状で、互いに非対称形であることを特徴とする。本発明に係るフライスカッターは、カッター本体の側面に形成された各ポケットに互いに隣接する切削インサートの作動主切削刃の凹凸が千鳥状に取り付けられたことを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ方向に前面及び背面を有し、上記前面及び背面の周辺に沿って上面、下面、左側面及び右側面を有する方体形状であり、前背面を貫通するように形成される締結孔を有し、上記前面の各両方長手方向境界部に主切削刃を有する切削インサートにおいて、
上記前面の両方長手方向境界部に位置する主切削刃は凹凸形状からなり、その凹凸形状が千鳥状で、互いに非対称形であることを特徴とする切削インサート。
【請求項２】
上記背面の両方長手方向境界部に位置する主切削刃を更に含み、上記前面の主切削刃をインサート本体の縦中心軸を中心に１８０゜回転対称させた形態で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
【請求項３】
上記凹凸形状は、波形状または矩形波形状であることを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
【請求項４】
上記凹凸形状は、インサート本体の幅方向または厚さ方向に形成されたことを特徴とする請求項３に記載の切削インサート。
【請求項５】
上記締結孔は、インサート本体の中心から長手方向に偏心するように位置することを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
【請求項６】
上記左側面及び右側面上には、インサート本体の中心から長手方向に偏心する位置に取付誤差防止用凹部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の切削インサート。
【請求項７】
カッター本体の側面に形成された各ポケットに、請求項１〜６のいずれかに記載の切削インサートがその主切削刃の凹凸形状が、上下千鳥状に配列されたことを特徴とするフライスカッター。
【請求項８】
上記切削インサートが固定されるポケットのネジ結束溝の位置が上下千鳥上に配列されたことを特徴とする請求項７に記載のフライスカッター。
【請求項９】
上記切削インサートの取付誤差防止用凹部に対応される凸部が上下千鳥状に配列されたことを特徴とする請求項７に記載のフライスカッター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改善された主切削刃を有する切削インサート及び該切削インサートが適用されたフライスカッターに関するものである。特に、主切削刃を凹凸形状であり、且つ非対称形で構成されたことと、一種類の切削インサートで設置方向を異にして主切削刃の凹凸パターンを千鳥状に取り付けることができることに特徴を有する切削インサート及び該切削インサートが適用されたフライスカッターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フライス加工は、通常、多数の切削刃がフライスカッターの側面に組み立てられ、加工しようとする被削材を加工するので、切削深さと切削インサートの形状によってその切削性に顕著な差がある。
【０００３】
最近のフライス加工は工作機械の発達によって高速加工、高移送加工が可能になり、生産性向上を目的としてこのような装備の導入だけでなく切削深さを深くすることによって、チップ（chip）を一挙に除去する普遍的な方法も幅広く使われている。
【０００４】
従来の切削インサート１は図１に示されるように、その厚さ方向に前面２及び背面３が構成され、この前・背面２、３の周辺に沿って上面４、下面５、左側面６及び右側面７など総６面から構成されている。そして、上記切削インサート１は、その両側面に形成された４個の長手方向境界線を刃先とする主切削刃８と、上下面に形成された４個の厚さ方向側面境界線を刃先とする副切削刃９を構成している。
【０００５】
このような切削インサート１を用いて被削材を切削する時、切削面積を大きくするために主切削刃の刃先全部を使用して切削すると、切削抵抗が大きくなり、切削インサートの寿命が短縮される問題点と、大きな切削抵抗に比例して振動及び騷音が増加するようになるので、被削材の加工程度を低下させる問題点が発生された。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は上記のような従来の問題点を解消するために提案されたものであり、本発明の目的は、凹凸形状であり、且つ非対称形の主切削刃を構成して切削抵抗を小さくすることができる切削インサートを提供することにある。
また、本発明の別の目的は、設置方向を異にして一種類の切削インサートで主切削刃の凹凸パターンを千鳥状に取り付けることができるので、経済的で、取付の便宜を図ることができるフライスカッターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するための本発明の第１態様によると、
厚さ方向に前面及び背面を有し、上記前面及び背面の周辺に沿って上面、下面、左側面及び右側面を有する方体形状であり、前背面を貫通するように形成される締結孔を有し、上記前面の各両方長手方向境界部に主切削刃を有する切削インサートにおいて、上記前面の両方長手方向境界部に位置する主切削刃は凹凸形状からなり、その凹凸形状が千鳥状で、互いに非対称形であることを特徴とする切削インサートである。
【０００８】
また、本発明の第２態様によると、
カッター本体の側面に形成された各ポケットに、上記第１態様の切削インサートが取り付けられ、上記切削インサートの主切削刃の凹凸形状が上下千鳥状に取り付けられたことを特徴とするフライスカッターである。
【発明の効果】
【０００９】
以上で説明された主切削刃を凹凸形であり、且つ非対称形に構成することによって刃先の拡大をもたらしており、１種類の切削インサートで設置方向を異にすると、主切削刃の凹凸パターンを千鳥状に取り付けることができ、２種類の切削インサートを取り付けた効果が得られる。
【００１０】
また、取付誤差防止部をおいて、各切削インサートの主切削刃を千鳥状に取り付け、取付誤差を防止することができるようにすることによって、使用者に便宜を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来切削インサートの一例を示した斜視図である。
【図２】本発明に係る切削インサートの斜視図である。
【図３】本発明に係る切削インサートを前面または背面方向から見た図である。
【図４】本発明に係るフライスカッターと本発明に係る切削インサートの組立図である。
【図５】本発明に係るフライスカッターと本発明に係る切削インサートの組立前の図である。
【図６】本発明に係る切削インサートを千鳥状に取り付けた後、切削が行われる状態図である。
【図７】本発明に係る切削インサートをポケットに正常に配置されたことを示した図である。
【図８】本発明に係る切削インサートがポケットに非正常的に配置されたことを示した図である。
【図９】本発明に係る切削インサートの別の実施例を示した図である。
【図１０】本発明に係る切削インサートのさらに別の実施例を示した図である。
【図１１】本発明に係る切削インサートのさらに別の実施例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る切削インサート及びフライスカッターに対する技術内容を添付図面と共に、後述される実施例を参照して詳細に説明する。
【００１３】
添付された図２は、本発明に係る切削インサートの斜視図であり、図３は本発明に係る切削インサートを前面または背面方向から見た図である。
【００１４】
上記図面に示されるように、本発明に係る切削インサート１０は、その厚さ方向に前面１１と背面１２を有し、この前・背面の周辺を取り囲む上下面１３、１４及び左右側面１５、１６を有する直方体形状を有している。
【００１５】
また、本発明に係る切削インサート１０は、前・背面１１、１２に締結ネジＳが貫通されるように締結孔１７が形成される。
【００１６】
また、本発明に係る切削インサート１０は、被削材の切削面を切削する２個または４個の主切削刃と、切削面と隣接する直角面を切削する２個または４個の副切削刃とを有する。
【００１７】
上記主切削刃１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは、上記切削インサート１０の前面１１に形成される２個の長手方向境界線を刃先とする第１、２主切削刃１８ａ、１８ｂで構成され、さらに、上記背面１２に形成される２個の長手方向境界線を刃先とする第３、４主切削刃１８ｃ、１８ｄが形成されていても良い。
【００１８】
本発明によると、上記主切削刃１８ａ〜１８ｄは波形状の凹凸を有する。図２及び図３に示されるように、上記主切削刃１８ａ〜１８ｄはインサート本体の厚さ方向ｔから見ると波形状であり、幅方向ｂ視線から見ると直線形状であることが好ましい。
【００１９】
また、このような波形状は同じ大きさと形状で周期的に繰り返されて形成されることが好ましいが、場合に応じて、周期的に繰り返されていなくもよく、直線と曲線が混合された波形状であっても良い。このような波形状は直線形状に比べて切削刃先が長くなる効果がある。
【００２０】
好ましい態様として、上記した第１、２主切削刃１８ａ、１８ｂは、その凹凸形態が千鳥状（staggered）で、互いに非対称形で構成され、上記第３、４主切削刃１８ｃ、１８ｄは上記第１、２主切削刃１８ａ、１８ｂをインサート本体の縦中心軸ＶＳを中心に１８０゜回転対称させた形態で構成される。言い換えれば、上記前面１１と背面１２は縦中心軸ＶＳを中心にひっくり返して配置された形態になる。
【００２１】
図４は本発明に係るフライスカッターと本発明に係る切削インサートの組立図であり、図５は本発明に係るフライスカッターのポケットに、本発明に係る切削インサートを組立する前の図である。
【００２２】
図４及び５に示されるように、本発明に係る切削インサート１０のカッター本体２０への取付において、第１主切削刃１８ａを作動主切削刃にすれば、これと隣接する他の切削インサートはインサート本体の前・背面中心を軸に１８０゜反転させて第２主切削刃１８ｂが作動主切削刃になるように取り付けることによって、隣接する切削インサートの作動主切削刃の凹凸を千鳥状に取り付けることが可能になる。
【００２３】
図６は、本発明に係る切削インサートを千鳥状に取り付けた後、切削が行われる状態図である。
【００２４】
図６によると、上記した取付方法により、ある切削インサートは、主切削刃の尾根部分によって主に切削が行われ、谷部分は相対的に微弱な切削が行われるようになる。しかし、次ぎの切削インサートは先の切削インサートに対して、尾根と谷が千鳥状に取り付けられることによって、先の切削インサートで不十分な切削部位を尾根部分により補完切削を行うことによって、全般的に均一な精密切削が可能になった。
【００２５】
図６のブラックラインは被削材の切削された部分を示したものである。
本発明によると、上記切削インサート１０は、図５と同様に、その締結孔１７をインサート本体の中心から長手方向に偏心するように構成して、上述した各切削インサートの作動主切削刃が千鳥状に取り付けられる時、取付誤差を防止することができる。
【００２６】
即ち、上記切削インサート１０の締結孔１７を長手方向に偏心するように構成すると、切削インサートを正常取付と反転取付を交互にした場合、各切削インサートの締結孔１７の位置が上下に交互に変わる形態になる。
【００２７】
それに応じて、本発明に係るカッター本体２０の各ポケット２１に形成されるネジ結束溝２２の位置を上記締結孔１７の位置に合うように設計すると、切削インサート１０をポケット２１に取り付ける時、締結孔１７とネジ結束溝２２の位置が一致すれば、正確な取付が可能になるので、取付誤差を防止することができる。
【００２８】
しかし、締結孔１７とネジ結束溝２２の配列だけでは、取付誤差を完全に防止することは困難なため、その補完策としてカッター本体２０と切削インサート１０に、凸部２３と凹部１９とで構成された取付誤差防止構造をさらに設けることが好ましい。
【００２９】
このような取付誤差防止構造は図７と８から明らかになる。
正常方向に取り付けられた切削インサートを、作動主切削刃を第１主切削刃１８ａに設定したとき、反転方向に取り付けられる切削インサートの作動主切削刃は第２主切削刃１８ｂでなければならないが、上記のように、締結孔１７とネジ結束溝２２の偏心構造だけでは第３主切削刃１８ｃを作動主切削刃にして、取り付ける誤差を完全に防止することは困難である。
【００３０】
従って、本発明に係る切削インサート１０の左右側面１５から長手方向に偏重した位置に凹部１９を設け、これに対向されるポケット２１の取付面には凸部２３を設け、正常な取付時には図７のように凸部２３と凹部１９が一致されている反面、非正常的な取付時には図８のように互いにずれて円滑な取付が行われないようにすることで、取付誤差を完全に防止できるようにした。
【００３１】
図９、１０、１１は、本発明に切削インサートの別の実施例を示した図である。
上記図によると、本発明に係る切削インサート１０は、主切削刃を波形状ではないインサート本体の幅方向に形成される矩形波（Square-wave type）凹凸形状であっても良く、また、図９、１０のように、に主切削刃を前・背１１、１２の両方に形成してもよく、図１１のように、前・背面１１、１２のいずれか片面にだけ形成しても良い。
【００３２】
主切削刃１８ａ〜１８ｄが矩形波凹凸形状からなる第１態様として、図９に示されるように、インサート本体の前・背面１１、１２に締結孔１７の両方に非対称形の溝ｈを形成しており、この溝は締結孔１７から前・背面の幅方向ｂの境界部に向かって溝の深さを徐々に深くなるように形成することによって、前・背面１１、１２の各幅方向境界部に凹凸形状の刃先が形成されたものである。
【００３３】
主切削刃１８ａ〜１８ｄが矩形波凹凸形状からなる第２態様として、図１０に示されるように、インサート本体の左・右側面１５、１６に、左・右側面の縦中心軸を基準に両方に非対称型の溝ｈを形成しており、この溝は縦中心軸から厚さ方向エッジ部に向かって溝の深さを徐々深くなるように形成することによって、左・右側面の各厚さ方向境界部に凹凸形状の刃先が形成されたものである。
【００３４】
主切削刃１８ａ、１８ｂが矩形波凹凸形状からなる第３態様として、図１１に示されるように、インサート本体の左・右側面１５、１６を一方向に先細状に形成し、この左・右側面の縦中心軸を基準に一側に溝ｈを形成しており、この溝は縦中心軸から長手方向境界部に向かって溝の深さを徐々に深くなるように形成することによって、左右側面の片側境界に凹凸形状の刃先が形成されたものである。
【００３５】
上記のような矩形波凹凸は、溝と突起部を穏やかに曲面化することで、波形状凹凸に変換することが可能である。
【００３６】
上述した実施例は例示の目的のために開示されている。本発明に対する通常の知識を有する当業者であれば、本発明の思想と範囲内で様々な修正、変更、付加が可能であり、このような修正、変更及び付加は本発明の特許請求の範囲に属するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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