HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug, das beispielsweise für ein unterbrochenes Schneiden genutzt wird.The present invention relates to a cutting tool which is used, for example, for intermittent cutting.
BESCHREIBUNG DES VERWANDTEN STANDS DER TECHNIKDESCRIPTION OF THE RELATED ART
Wie in „Transient Cutting Force at Tool Engagement in Interrupted Cutting: Fundamental Study of Interrupted Cutting (1st report)“ Precision Machine, Band 39, Nummer 9, „Tool Wear in Interrupted Cutting: Fundamental Study of Interrupted Cutting (2nd Report)“ Precision Machine, Band 39, Nummer 11, „Improvement of Dynamic Rigidity of Complex Tool Shank by Using High-damping Alloy“ Journal of Japan Society for Precision Engineering, Band 53, Nummer 10, „Improvement of Dynamic Rigidity of Tool Holder by Applying High-damping Material“ Precision Machine, Band 48, Nummer 12, „Suppression of Chatter Vibration with Tool Using High-damping Alloy“ Precision Machine, Band 50, Nummer 5, „Suppression of Tool Shank Vibration by Electrorheological Fluid Dampers“ Transactions of the JSME, Band 64, Nummer 622, und „Prevention of Chatter Vibration with Use of Damped Goose-Neck Tool“ Precision Machine, Band 36, Nummer 12, beschrieben, wurden Gegenmaßnahmen gegen ein Absplittern und einen Bruch eines Werkzeugs und zur Unterdrückung einer Rattervibration durch eine einwirkende Schneidkraft beim unterbrochenen Schneiden erprobt.As in "Transient Cutting Force at Tool Engagement in Interrupted Cutting: Fundamental Study of Interrupted Cutting (1st report)" Precision Machine, Volume 39 , Number 9 , "Tool Wear in Interrupted Cutting: Fundamental Study of Interrupted Cutting (2nd Report)," Precision Machine, Volume 39 , Number 11 , "Improvement of Dynamic Rigidity of Complex Tool Shank by Using High-damping Alloy," Journal of Japan Society for Precision Engineering, Vol 53 , Number 10 , "Improvement of Dynamic Rigidity of Tool Holder by Applying High-damping Material," Precision Machine, Volume 48 , Number 12 , "Suppression of Chatter Vibration with Tool Using High-damping Alloy," Precision Machine, Volume 50 , Number 5 , "Suppression of Tool Shank Vibration by Electrorheological Fluid Dampers," Transactions of the JSME, Vol 64 , Number 622 , and "Prevention of Chatter Vibration with Use of Damped Goose-Neck Tool," Precision Machine, Volume 36 , Number 12 , described, countermeasures against chipping and breakage of a tool and for suppressing chatter vibration by an applied cutting force during interrupted cutting were tried.
Das heißt, um das Absplittern und den Bruch des Werkzeugs zu reduzieren, wird ein Werkzeug, dessen Materialart eine hohe Zähigkeit aufweist, ausgewählt.That is, in order to reduce the chipping and breakage of the tool, a tool whose material type has high toughness is selected.
Alternativ sinkt zumindest eine Schneidgeschwindigkeit oder Vorschubgeschwindigkeit, um die einwirkende Schneidkraft zu reduzieren. Alternatively, at least one cutting speed or feed speed decreases in order to reduce the cutting force acting.
Zudem wird ein hochdämpfendes Material gewählt und das Werkzeug wird über einen Öldämpfer zur Unterdrückung der Rattervibration gehalten.In addition, a highly damping material is selected and the tool is held by an oil damper to suppress the chatter vibration.
Wenn das Werkzeug, dessen Materialart eine hohe Zähigkeit aufweist, ausgewählt wird, verringert sich jedoch die Härte und somit reduziert sich ein Verschleißwiderstand, was in einem frühen Verschleiß des Werkzeugs resultiert.However, if the tool whose kind of material has high toughness is selected, the hardness lowers and thus wear resistance lowers, resulting in early wear of the tool.
Wenn zumindest die Schneidgeschwindigkeit oder die Vorschubgeschwindigkeit verringert wird, vermindert sich zudem die Bearbeitungseffizienz um den Betrag.In addition, if at least one of the cutting speed and the feed speed is decreased, the machining efficiency decreases by the amount.
Wenn das hochdämpfende Material verwendet wird, besteht darüber hinaus eine Schwierigkeit in der Auswahl eines Materials, und wenn der Öldämpfer verwendet wird, besteht eine Schwierigkeit in dessen Anordnung und Befestigung, und dergleichen. Eine solche Situation verursacht steigende Kosten.In addition, when the high damping material is used, there is a difficulty in selecting a material, and when the oil damper is used, there is a difficulty in arranging and fixing it, and the like. Such a situation causes increasing costs.
Daher ist es schwierig, einen ausreichenden Unterdrückungseffekt gegen die Rattervibration zu erzielen.Therefore, it is difficult to obtain a sufficient suppressing effect against the chatter vibration.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schneidwerkzeug bereitzustellen. Mit dem Schneidwerkzeug wird eine einwirkende Schneidkraft durch eine Kollision des Werkzeugs mit einem Werkstück, beispielsweise, während des Schneidens durch das Werkzeug beim unterbrochenen Schneiden mit einer weiteren einfachen Struktur effektiv reduziert und ein Absplittern und ein Bruch werden verringert.Therefore, it is an object of the present invention to provide a cutting tool. With the cutting tool, with another simple structure, with another simple structure, an applied cutting force is effectively reduced by collision of the tool with a workpiece, for example, while cutting by the tool, and chipping and breakage are reduced.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um ein Schneidwerkzeug, das wie folgt konfiguriert ist. Das Schneidwerkzeug umfasst einen Rumpfabschnitt oder einen Schaft, einen Schneidabschnitt und einen elastischen Abschnitt. Der Rumpfabschnitt oder der Schaft ist an einer Werkzeugmaschine zu montieren. An dem Schneidabschnitt ist eine Schneidkante montiert oder ausgebildet. Der elastische Abschnitt, der eine Elastizität aufweist, ist zwischen dem Rumpfabschnitt oder dem Schaft und dem Schneidabschnitt angeordnet.In order to achieve the above-described object, the present invention is a cutting tool configured as follows. The cutting tool comprises a body section or a shaft, a cutting section and an elastic section. The body section or the shaft is to be mounted on a machine tool. A cutting edge is mounted or formed on the cutting section. The elastic section, which has elasticity, is arranged between the body section or the shaft and the cutting section.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Schneidwerkzeug bereit, dass eine einwirkende Schneidkraft durch eine Kollision des Werkzeugs mit dem Werkstück mit einer weiteren einfachen Struktur effektiv reduziert und ein Absplittern und einen Bruch verringert.The present invention provides a cutting tool that effectively reduces an applied cutting force by collision of the tool with the workpiece with another simple structure, and reduces chipping and breakage.
FigurenlisteFigure list
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1A ist eine Vorderansicht eines Schneidwerkzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1A Fig. 3 is a front view of a cutting tool according to a first embodiment of the present invention.
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1 B ist eine linke Seitenansicht des Schneidwerkzeugs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 B Fig. 3 is a left side view of the cutting tool according to the first embodiment of the present invention.
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2 ist ein Diagramm, das Änderungen der Schneidkraft des Schneidwerkzeugs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und der eines Vergleichsbeispiels, das nicht zur vorliegenden Erfindung gehört, im zeitlichen Verlauf darstellt. 2 Fig. 13 is a graph showing changes with time in cutting force of the cutting tool according to the first embodiment of the present invention and that of a comparative example not belonging to the present invention.
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3 ist ein Diagramm, das Änderungen der Beträge des Verschleißes des Schneidwerkzeugs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und der eines Vergleichsbeispiels, das nicht zur vorliegenden Erfindung gehört, im zeitlichen Verlauf darstellt. 3 Fig. 13 is a graph showing changes with time in the amounts of wear of the cutting tool according to the first embodiment of the present invention and that of a comparative example not belonging to the present invention.
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4 ist eine Aufnahme einer Schneidkante nach einem vorbestimmten Schneiden gemäß dem Vergleichsbeispiel. 4th Fig. 13 is a photograph of a cutting edge after predetermined cutting according to the comparative example.
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5 ist eine erläuternde Darstellung der 4. 5 is an explanatory diagram of FIG 4th .
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6 ist eine Aufnahme einer Schneidkante nach einem vorbestimmten Schneiden des Schneidwerkzeugs gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6th Fig. 13 is a recording of a cutting edge after a predetermined cutting of the cutting tool according to the first embodiment of the present invention.
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7 ist eine erläuternde Darstellung der 6. 7th is an explanatory diagram of FIG 6th .
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8A ist eine linke Seitenansicht eines Schneidwerkzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8A Fig. 13 is a left side view of a cutting tool according to a second embodiment of the present invention.
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8B ist eine Unteransicht des Schneidwerkzeugs gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8B Figure 13 is a bottom view of the cutting tool according to the second embodiment of the present invention.
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9A ist eine Draufsicht eines Schneidwerkzeugs gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 9A Fig. 3 is a plan view of a cutting tool according to a third embodiment of the present invention.
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9B ist eine Vorderansicht des Schneidwerkzeugs gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung. 9B Fig. 3 is a front view of the cutting tool according to the third embodiment of the invention.
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10A ist eine Draufsicht eines Schneidwerkzeugs gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 10A Fig. 3 is a plan view of a cutting tool according to a fourth embodiment of the present invention.
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10B ist eine Vorderansicht des Schneidwerkzeugs gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung. 10B Fig. 13 is a front view of the cutting tool according to the fourth embodiment of the invention.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Das Folgende beschreibt Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung und ihrer Modifikationsbeispiele anhand der entsprechenden Zeichnungen.The following describes embodiments according to the present invention and its modification examples with reference to the corresponding drawings.
Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Ausführungsformen und Modifikationsbeispiele beschränkt ist. Entsprechende Richtungen von vorne und hinten, oben und unten sowie rechts und links sind zur Erleichterung der Erläuterung definiert. Die Richtungen können sich aufgrund zumindest eines Aspekts eines Haltens eines Schneidwerkzeugs, einer Relativpositionsbeziehung zwischen dem Schneidwerkzeug und einem Werkstück sowie eines Betriebs, wie einer Drehung, verändern.It should be noted that the present invention is not limited to the following embodiments and modification examples. Corresponding directions from front and back, up and down, and right and left are defined for ease of explanation. The directions may change due to at least one aspect of holding a cutting tool, a relative positional relationship between the cutting tool and a workpiece, and an operation such as rotation.
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird folgend beschrieben.A first embodiment of the present invention is described below.
1A ist eine Vorderansicht eines Schneidwerkzeugs 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 1B ist eine linke Seitenansicht des Schneidwerkzeugs 1. 1A Fig. 3 is a front view of a cutting tool 1 according to the first embodiment of the present invention, and 1B Fig. 3 is a left side view of the cutting tool 1 .
Das Schneidwerkzeug 1 ist ein Schaftfräser und umfasst einen Schaft 2, einen Schneidabschnitt 4 und einen Blattfederabschnitt 6 als einen elastischen Abschnitt, der zwischen dem Schaft 2 und dem Schneidabschnitt 4 angeordnet ist.The cutting tool 1 is an end mill and includes a shank 2 , a cutting section 4th and a leaf spring portion 6th as an elastic section between the shaft 2 and the cutting section 4th is arranged.
Der Schaft 2 besteht aus Metall und weist eine zylindrische Form auf. Der Schaft 2 ist ein Abschnitt zur Montage an eine Werkzeugmaschine, indem er durch ein Spannfutter einer Hauptspindel der Werkzeugmaschine erfasst wird.The shaft 2 is made of metal and has a cylindrical shape. The shaft 2 is a section for mounting on a machine tool by being gripped by a chuck of a main spindle of the machine tool.
Der Schneidabschnitt 4 umfasst einen Spitzenmontageabschnitt 10 und eine Vielzahl (zwei) Spitzen 12. Der Spitzenmontageabschnitt 10 weist einen zu dem des Schafts 2 identischen Durchmesser und eine zylindrische Form, die kürzer als die des Schafts 2 ist, auf. Die Spitzen 12 sind an einer gekrümmten Oberfläche des Spitzenmontageabschnitts 10 in regulären Abständen in Umfangsrichtung montiert. Jede Spitze umfasst eine Schneidkante 14, um das Werkstück zu schneiden, und ist so angeordnet, dass eine Erstreckungsrichtung der Schneidkante 14 in eine longitudinale Richtung des Schneidwerkzeugs 1 (Oben-Unten-Richtung) und eine Wirkungsrichtung in eine Umfangsrichtung (von einer unteren Seite, das heißt, einer Endabschnittsseite der Seite des Schneidabschnitts 4, aus gesehen entgegen dem Uhrzeigersinn) orientiert ist. Des Weiteren ist eine Neigungsfläche R1 des Schneidwerkzeugs 1 eine Fläche auf einer von einer unteren Seite in Richtung jeder Spitze 12 gesehen rechtsläufigen Seite und erstreckt sich radial und vertikal. Der Schneidabschnitt 4 kann der integrierte Spitzenmontageabschnitt 10 und die entsprechenden Spitzen 12 sein, das heißt, die entsprechenden Schneidkanten 14 können an einem unteren Endabschnitt eines zylindrischen Kantengrundabschnitts ausgebildet sein.The cutting section 4th includes a tip mounting portion 10 and a plurality (two) peaks 12 . The top mounting section 10 has one to that of the shaft 2 identical diameter and a cylindrical shape that is shorter than that of the shaft 2 is on. The tips 12 are on a curved surface of the tip mounting portion 10 mounted at regular intervals in the circumferential direction. Each point includes a cutting edge 14th to cut the workpiece, and is arranged so that an extension direction of the cutting edge 14th in a longitudinal direction of the cutting tool 1 (Up-down direction) and an action direction in a circumferential direction (from a lower side, that is, an end portion side of the side of the cutting portion 4th , as seen counterclockwise) is oriented. There is also a slope surface R1 of the cutting tool 1 a face on one of a lower side toward each tip 12 seen clockwise side and extends radially and vertically. The cutting section 4th can the integrated top mounting section 10 and the corresponding tips 12 be, that is, the corresponding cutting edges 14th may be formed at a lower end portion of a cylindrical edge base portion.
Der Blattfederabschnitt 6 umfasst eine Vielzahl (zwei) Blattfedern 16, die sich im Zustand der 1A und 1B nach oben und unten und links und rechts ausdehnen. Jede Blattfeder 16 erstreckt sich in eine Oben-Unten-Richtung mit ihrer Breitenrichtung in der Rechts-Links-Richtung. Ein Endabschnitt (unter Endabschnitt) auf der Seite des Schneidabschnitts 4, gesehen vom Schaft 2, jeder Blattfeder 16 biegt sich, um nach hinten und vorne zu schwingen, um eine elastische Wirkung auf jede Spitze 12 über den Spitzenmontageabschnitt 10 bereitzustellen. Formen (einschließlich geeigneter Dimensionen, wie Wandstärken) und Orientierungen der jeweiligen Blattfedern 16 sind hier gleich ausgebildet. Jede Spitze 12 ist unterhalb zwischen dem Paar der Blattfedern 16 angeordnet. Zumindest eine der Formen und Orientierungen der jeweiligen Blattfedern 16 kann dazu konfiguriert sein, voneinander unterschiedlich zu sein. Zudem können eine oder drei oder mehr Blattfedern 16 angeordnet sein.The leaf spring section 6th comprises a plurality (two) of leaf springs 16 who are in the state of 1A and 1B stretch up and down and left and right. Every leaf spring 16 extends in an up-down direction with its width direction in the right-left direction. An end portion (under end portion) on the side of the cutting portion 4th seen from the shaft 2 , every leaf spring 16 bends to swing back and forth to produce a resilient effect on each tip 12 over the top mounting section 10 to provide. Shapes (including suitable dimensions such as wall thicknesses) and orientations of the respective leaf springs 16 are trained the same here. Every tip 12 is below between the pair of leaf springs 16 arranged. At least one of the Shapes and orientations of the respective leaf springs 16 can be configured to be different from each other. You can also use one or three or more leaf springs 16 be arranged.
Jede Blattfeder 16 weist eine Breitenrichtung in der Rechts-Links-Richtung (einer Richtung parallel zur Neigungsfläche R1 der Spitze 12) in 1A auf, und der Blattfederabschnitt 6 verformt sich leicht in einer Umfangsrichtung (einer Neigungsflächenorthogonalrichtung, die Vorne-Hinten-Richtung in 1A und 1 B), einer Richtung senkrecht zur Neigungsfläche R1.Every leaf spring 16 has a width direction in the right-left direction (a direction parallel to the slope surface R1 the top 12 ) in 1A on, and the leaf spring section 6th deforms easily in a circumferential direction (a slant surface orthogonal direction, the front-back direction in 1A and 1 B) , a direction perpendicular to the slope surface R1 .
Das Schneidwerkzeug 1 ist beispielsweise wie folgt ausgebildet. Das heißt, eine rechteckig-parallelepipedisch geformte Durchgangsöffnung 18, die sich in der Rechts-Links-Richtung erstreckt, und Nuten 19 sind in der Mitte nahe des Spitzenmontageabschnitts 10 in einem zylindrischen Material, das sich von dem als Schaft 2 dienenden Abschnitt zum als Spitzenmontageabschnitt 10 dienenden Abschnitt erstreckt, ausgebildet. Die jeweiligen Nuten 19 sind auf beiden Seiten der Durchgangsöffnung 18 angeordnet. Die Blattfedern 16 sind zwischen der Durchgangsöffnung 18 und den jeweiligen Nuten 19 angeordnet.The cutting tool 1 is designed as follows, for example. That is, a rectangular-parallelepiped-shaped through opening 18th extending in the right-left direction, and grooves 19th are in the center near the top mounting section 10 in a cylindrical material that differs from the shaft 2 section serving as a tip mounting section 10 serving portion extends formed. The respective grooves 19th are on both sides of the through opening 18th arranged. The leaf springs 16 are between the passage opening 18th and the respective grooves 19th arranged.
Die Durchgangsöffnung 18 kann eine Öffnung mit von einer Seite oder von beiden Seiten geschlossenem Boden sein oder kann weggelassen werden.The passage opening 18th can be an opening with the bottom closed on one or both sides or can be omitted.
Mit dem Schneidwerkzeug 1 gemäß der ersten Ausführungsform wird durch den Blattfederabschnitt 6 eine Anstiegszeit einer Schneidkraft während einer Kollision durch einen Betrag äquivalent zu einem Betrag der Verformung jeder Blattfeder 16 verzögert, so dass eine Aufprallkraft reduziert wird. Die Reduzierung der Aufprallkraft verbessert einen Absplitterwiderstand des Schneidwerkzeugs 1 und ein Absplittern und ein Bruch am Schneidwerkzeug 1 treten weniger wahrscheinlich auf, wodurch eine Betriebsdauer des Schneidwerkzeugs 1 verlängert wird.With the cutting tool 1 according to the first embodiment is through the leaf spring section 6th a rise time of a cutting force during a collision by an amount equivalent to an amount of deformation of each leaf spring 16 decelerated so that an impact force is reduced. The reduction in the impact force improves chipping resistance of the cutting tool 1 and chipping and breakage on the cutting tool 1 are less likely to occur, increasing the life of the cutting tool 1 is extended.
Der Aspekt wird insbesondere durch später beschriebene Versuche offensichtlich.The aspect becomes particularly apparent through experiments described later.
Das heißt, die Schneidkräfte des Schneidwerkzeugs 1 und die eines nicht zur vorliegenden Erfindung gehörenden Vergleichsbeispiels wurden gemessen.That is, the cutting forces of the cutting tool 1 and those of a comparative example not belonging to the present invention were measured.
Hinsichtlich des Schneidwerkzeugs 1 im Versuch bestand ein Material der Teile außer jeder Spitze 12 aus Metall, bestand ein Material jeder Spitze 12 aus Hartmetall, war eine vertikale Länge des Schafts 2 100 mm (Millimeter), war ein Durchmesser des Schafts 2 20 mm, war eine vertikale Länge des Spitzenmontageabschnitts 10 30 mm, war eine vertikale Länge jeder Blattfeder 16 25 mm, war eine Breite jeder Blattfeder 16 16 bis 19.1 mm und war eine Wandstärke jeder Blattfeder 16 3 mm.Regarding the cutting tool 1 in the test, a material of the parts except each tip passed 12 made of metal, one material of each tip was made up 12 made of cemented carbide, was a vertical length of the shaft 2 100 mm (millimeters) was a diameter of the shaft 2 20 mm, was a vertical length of the tip mounting portion 10 30 mm was a vertical length of each leaf spring 16 25 mm was a width of each leaf spring 16 16 up to 19.1 mm and was a wall thickness of each leaf spring 16 3 mm.
Hinsichtlich des Vergleichsbeispiels, obwohl ähnlich zum Schneidwerkzeug 1, wurden die Durchgangsöffnung 18 und jede Nut 19 nicht in einem anderen Teil als zwei Spitzen 12 ausgebildet und der Blattfederabschnitt 6 wurde weggelassen. Zudem war das Teil als ein zylindrisches Material (aus einem identischen Material und mit einem identischen Durchmesser zu einem anderen Teil als dem Blattfederabschnitt 6 des Schneidwerkzeugs 1) vom Schaft 2 zum Spitzenmontageabschnitt 10 ausgebildet.Regarding the comparative example, although similar to the cutting tool 1 , became the through hole 18th and every groove 19th not in any part other than two peaks 12 formed and the leaf spring portion 6th was omitted. In addition, the part was as a cylindrical material (made of an identical material and with an identical diameter to a part other than the leaf spring portion 6th of the cutting tool 1 ) from the shaft 2 to the top mounting section 10 educated.
Das Schneidwerkzeug 1 oder das Vergleichsbeispiel wurde an einer Hauptspindel in der Werkzeugmaschine montiert. Ein Werkstück (ein Block aus einer Titanlegierung mit einer rechteckig-parallelepipedischen Form, bei dem eine Länge von oben nach unten 35 mm war, eine Länge von rechts nach links 60 mm war und eine Länge von vorne nach hinten 60 mm war), das jeweils auf einem ein Dynamometer umfassenden Tisch vorbereitet wurde, wurde unter identischen Bedingungen (ein Einschnitt in einer axialen Richtung war 1.0 mm, ein Einschnitt in einer radialen Richtung war 5.0 mm, eine Vorschubgeschwindigkeit war 0.115 mm/Zahn, nämlich 146.42 mm/Minute) geschnitten. Ein Ausgangswert des Dynamometers wurde in eine Schneidkraft [N (Newton)] konvertiert.The cutting tool 1 or the comparative example was mounted on a main spindle in the machine tool. A workpiece (a block made of a titanium alloy having a rectangular-parallelepiped shape in which a length from top to bottom was 35 mm, a length from right to left was 60 mm, and a length from front to back was 60 mm) each was prepared on a table including a dynamometer, was cut under identical conditions (a cut in an axial direction was 1.0 mm, a cut in a radial direction was 5.0 mm, a feed rate was 0.115 mm / tooth, namely 146.42 mm / minute). An output value of the dynamometer was converted into a cutting force [N (Newtons)].
2 ist ein Diagramm, in dem eine von Beginn des Schneidens abgelaufene Zeit (Zeit) [ms (msec)] auf der horizontalen Achse und die Schneidkraft (Schneidkraft) [N] auf der vertikalen Achse aufgetragen sind. 2 Fig. 13 is a graph in which an elapsed time (time) [ms (msec)] from the start of cutting is shown on the horizontal axis and the cutting force (cutting force) [N] is shown on the vertical axis.
In 2 ist die maximale Schneidkraft des Schneidwerkzeugs 1 kleiner als die des Vergleichsbeispiels und die Anstiegszeit als eine Zeit zur Erreichung der maximalen Schneidkraft ist länger als die des Vergleichsbeispiels. Das heißt, bei dem Schneidwerkzeug 1 ist die Aufprallkraft im Vergleich mit der des Vergleichsbeispiels reduziert.In 2 is the maximum cutting force of the cutting tool 1 smaller than that of the comparative example, and the rise time as a time to reach the maximum cutting force is longer than that of the comparative example. That is, the cutting tool 1 the impact force is reduced compared with that of the comparative example.
Während ein Schneiden mit einer Schneidlänge von 60 mm als eine Bearbeitung (Durchgang) einer Einheit festgesetzt wurde, wurde darüber hinaus die Bearbeitung jeweils wiederholt, um den Verschleiß nach jedem Prozess am Schneidwerkzeug 1 und am Vergleichsbeispiel zu messen. Die erste Bearbeitung wurde als 1 nummeriert und Bearbeitungsnummern (Durchgangsnummern) wurden den Bearbeitungen in der Reihenfolge gegeben.In addition, while cutting with a cutting length of 60 mm was set as one processing (pass) of a unit, the processing was repeated each time to remove the wear on the cutting tool after each process 1 and to measure on the comparative example. The first processing was numbered as 1 and processing numbers (pass numbers) were given to the processing in order.
3 ist ein Diagramm, in dem die Bearbeitungsnummer auf der horizontalen Achse und ein Betrag des Verschleißes (Flankenverschleißbreite) [mm] auf der vertikalen Achse aufgetragen sind. 3 Fig. 13 is a diagram in which the machining number is plotted on the horizontal axis and an amount of wear (flank wear width) [mm] is plotted on the vertical axis.
Es ist aus 3 ersichtlich, dass bei dem Vergleichsbeispiel der Betrag des Verschleißes nach Beendigung der Bearbeitung mit der Bearbeitungsnummer 7 stark ansteigt und 0.3 mm erreicht und der Betrag des Verschleißes bei Bearbeitungsnummer 8 0.5 mm erreicht. Ein Absplittern wurde bei dem Vergleichsbeispiel bei Bearbeitungsnummer 8 beobachtet. 4 veranschaulicht eine vergrößerte Aufnahme der Schneidkante 14 nach Beendigung der Bearbeitung mit der Bearbeitungsnummer 8. Die obere Hälfte der 4 ist eine Aufnahme der Schneidkante 14 auf der Neigungsflächenseite und die untere Hälfte ist eine Aufnahme der Schneidkante auf der Flankenseite. Des Weiteren ist 5 eine erläuternde Darstellung der 4. Wie in 4 und 5 veranschaulicht, tritt der Bruch (Absplittern) auf der Flankenseite auf.It's over 3 it can be seen that in the comparative example the amount of wear after finishing the machining with the machining number 7th increases sharply and reaches 0.3 mm and the amount of wear in the case of the processing number 8th 0.5 mm reached. Chipping was observed in the comparative example at batch number 8th observed. 4th illustrates an enlarged view of the cutting edge 14th after finishing the processing with the processing number 8th . The top half of the 4th is a recording of the cutting edge 14th on the sloping surface side and the lower half is a recording of the cutting edge on the flank side. Furthermore is 5 an explanatory representation of the 4th . As in 4th and 5 illustrated, the breakage (chipping) occurs on the flank side.
Währenddessen zeigt sich mit dem Schneidwerkzeug 1 der Betrag des Verschleißes ähnlich zu dem bei der Bearbeitungsnummer 6 des Vergleichsbeispiels bei Bearbeitungsnummer 13. Obwohl der Betrag des Verschleißes auf etwa 0.32 mm bei Bearbeitungsnummer 14 stark ansteigt, tritt ein Absplittern der Schneidkante 14 bislang nicht auf. 6 veranschaulicht eine vergrößerte Aufnahme der Schneidkante 14 des Schneidwerkzeugs 1 nach Beendigung der Bearbeitung mit der Bearbeitungsnummer 8, bei der das Absplittern beim Vergleichsbeispiel aufgetreten ist. Die obere Hälfte der 6 ist eine Aufnahme der Schneidkante 14 auf der Neigungsflächenseite und die untere Hälfte ist eine Aufnahme der Schneidkante 14 auf der Flankenseite. Des Weiteren ist 7 eine erläuternde Darstellung der 6. Es ist von 6 und 7 (Schneidwerkzeug 1) ersichtlich, dass der Grad des Verschleißes verglichen mit dem der 4 und 5 (Vergleichsbeispiel) unterdrückt wird und kein Bruch auftritt.Meanwhile, shows up with the cutting tool 1 the amount of wear similar to that in the case of the processing number 6th of the comparative example with batch number 13 . Although the amount of wear to about 0.32 mm in case of batch number 14th increases sharply, chipping of the cutting edge occurs 14th not yet on. 6th illustrates an enlarged view of the cutting edge 14th of the cutting tool 1 after finishing the processing with the processing number 8th in which chipping occurred in the comparative example. The top half of the 6th is a recording of the cutting edge 14th on the sloping surface side and the lower half is a recording of the cutting edge 14th on the flank side. Furthermore is 7th an explanatory representation of the 6th . It's from 6th and 7th (Cutting tool 1 ) it can be seen that the degree of wear compared with that of the 4th and 5 (Comparative Example) is suppressed and no breakage occurs.
Demnach umfasst das Schneidwerkzeug 1 den Schaft 2 zur Montage in der Werkzeugmaschine, den Schneidabschnitt 4, an den jede Spitze 12 mit der Schneidkante 14 montiert wird, und den Blattfederabschnitt 6 mit einer Elastizität, der zwischen dem Schaft 2 und dem Schneidabschnitt 4 angeordnet ist. Demzufolge wird eine Aufprallkraft bei dem Schneidwerkzeug 1 verringert, der Absplitterwiderstand wird verbessert, das Absplittern und der Bruch treten weniger wahrscheinlich auf, ein Fortgang des Verschleißes wird unterdrückt und folglich die Betriebsdauer des Schneidwerkzeugs 1 verlängert.Accordingly, the cutting tool comprises 1 the shaft 2 for assembly in the machine tool, the cutting section 4th to which each tip 12 with the cutting edge 14th is mounted, and the leaf spring section 6th with an elasticity that is between the shaft 2 and the cutting section 4th is arranged. As a result, an impact force is applied to the cutting tool 1 is decreased, the chipping resistance is improved, chipping and breakage are less likely to occur, progress of wear is suppressed, and hence the service life of the cutting tool 1 extended.
Zudem umfasst der Blattfederabschnitt 6 die Blattfedern 16. Dementsprechend wird der Abschnitt mit der Elastizität einfach erreicht.The leaf spring section also includes 6th the leaf springs 16 . Accordingly, the portion with the elasticity is easily reached.
Darüber hinaus sind zwei Blattfedern 16 angeordnet. Demzufolge gewährleistet der Blattfederabschnitt 6 eine Steifheit bei gleichzeitiger Elastizität verglichen mit einem Fall einer Blattfeder 16, und eine Rattervibration und ein Betrag der Biegung des Werkzeugs werden weiter reduziert.In addition, there are two leaf springs 16 arranged. Accordingly, the leaf spring portion ensures 6th a stiffness with simultaneous elasticity compared to a case of a leaf spring 16 , and chatter vibration and an amount of bending of the tool are further reduced.
Des Weiteren verformt sich der Blattfederabschnitt 6 leicht in der Richtung senkrecht zur Neigungsfläche R1. Daher verformt sich der Blattfederabschnitt 6 des Schneidwerkzeugs 1 leicht in der Richtung entlang der Richtung der von dem Werkstück aufgenommenen Kraft, kann entsprechend die elastische Kraft dem Schneidabschnitt 4 bereitstellen und somit die Betriebsdauer des Schneidwerkzeugs 1 weiter verlängern.In addition, the leaf spring section is deformed 6th slightly in the direction perpendicular to the slope surface R1 . Therefore, the leaf spring portion is deformed 6th of the cutting tool 1 slightly in the direction along the direction of the force received by the workpiece, the elastic force can correspond to the cutting portion 4th and thus the service life of the cutting tool 1 extend further.
Das Schneidwerkzeug 1 der ersten Ausführungsform weist neben den vorstehend beschriebenen Modifikationsbeispielen entsprechend die folgenden Modifikationsbeispiele auf.The cutting tool 1 The first embodiment has the following modification examples in addition to the modification examples described above.
Ein Dämpfkörper, um eine äußere Kraft zu dämpfen, wie ein Block aus Harz (beispielsweise ein Gummiblock aus Silikonharz), kann zwischen den jeweiligen Blattfedern 16 (in der Durchgangsöffnung 18) angeordnet sein. In dem Fall wird neben der elastischen Wirkung durch die jeweiligen Blattfedern 16 eine dämpfende Wirkung durch den Dämpfkörper bereitgestellt, und die Aufprallkraft wird weiter reduziert, um den Absplitterwiderstand zu verbessern. Das Absplittern und der Bruch treten weniger wahrscheinlich auf, der Fortgang des Verschleißes wird unterdrückt und folglich die Betriebsdauer des Schneidwerkzeugs 1 verlängert.A damping body for damping an external force, such as a block made of resin (for example, a rubber block made of silicone resin), can be placed between the respective leaf springs 16 (in the through opening 18th ) be arranged. In this case, in addition to the elastic effect, the respective leaf springs 16 a cushioning effect is provided by the cushioning body, and the impact force is further reduced to improve the chipping resistance. The chipping and breakage are less likely to occur, the progress of wear is suppressed, and hence the service life of the cutting tool is suppressed 1 extended.
Zumindest eine der Blattfedern 16 kann als ein anderer elastischer Körper, wie eine Spiralfeder, ausgebildet sein.At least one of the leaf springs 16 can be designed as another elastic body, such as a coil spring.
Eine Querschnittsfläche zumindest einer der Blattfedern 16 ist nicht auf eine limitiert, bei der die Abmessung in der Breitenrichtung größer als die Abmessung in der Wandstärkenrichtung ist. Die Querschnittsfläche kann beispielsweise eine sein, bei der die Abmessung in der Breitenrichtung identisch zu der Abmessung in der Wandstärkenrichtung ist (quadratische Form).A cross-sectional area of at least one of the leaf springs 16 is not limited to one in which the dimension in the width direction is larger than the dimension in the wall thickness direction. For example, the cross-sectional area may be one in which the dimension in the width direction is identical to the dimension in the wall thickness direction (square shape).
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird folgend beschrieben.A second embodiment of the present invention is described below.
8A ist eine linke Seitenansicht eines Schneidwerkzeugs 101 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 8B ist eine Unteransicht des Schneidwerkzeugs 101. 8A Fig. 3 is a left side view of a cutting tool 101 according to the second embodiment of the present invention and 8B Figure 3 is a bottom plan view of the cutting tool 101 .
Das Schneidwerkzeug 101 ist ein Drehmeißeleinsatz und umfasst einen Schaft 102, einen Schneidabschnitt 104 und einen Blattfederabschnitt 106 als einen elastischen Abschnitt, der zwischen dem Schaft 102 und dem Schneidabschnitt 104 angeordnet ist.The cutting tool 101 is a lathe bit insert and includes a shank 102 , a cutting section 104 and a leaf spring portion 106 as an elastic section between the shaft 102 and the cutting section 104 is arranged.
Der Schaft 102 besteht aus Metall und weist eine viereckige Prismenform auf.The shaft 102 is made of metal and has a square prism shape.
Der Schneidabschnitt 104 umfasst einen Spitzenmontageabschnitt 110 und eine Spitze 112. Der Spitzenmontageabschnitt 110 hat eine zu der des Schafts 102 identische Form, und ein Verdickungsabschnitt 108 in Richtung der unteren Seite wird einem unteren Abschnitt eines viereckigen prismenförmigen Basisabschnitts 107, der kürzer als der Schaft 102 ist, hinzugefügt. Die Spitze 112 wird an den Verdickungsabschnitt 108 des Spitzenmontageabschnitts 10 montiert. Die Spitze 112 weist eine Schneidkante 114 auf, um ein Werkstück zu schneiden. Die Spitze 112 ist derart angeordnet, dass eine Wirkrichtung der Schneidkante 114 die linke wird, die eine Tangentialrichtung eines oberen Abschnitts des Werkstücks durch Drehung um eine Achse in der Vorne-Hinten-Richtung des Werkstücks (entgegen dem Uhrzeigeersinn gesehen von der Vorderseite) ist. Darüber hinaus ist eine Neigungsfläche R2 des Schneidwerkzeugs 101 eine linke Fläche der Spitze 112 und dehnt sich nach vorne und hinten und oben und unten aus.The cutting section 104 includes a tip mounting portion 110 and a tip 112 . The top mounting section 110 has one to that of the shaft 102 identical shape, and a thickened portion 108 toward the lower side becomes a lower portion of a square prismatic base portion 107 that is shorter than the shaft 102 is added. The summit 112 is attached to the thickened section 108 of the top mounting section 10 assembled. The summit 112 has a cutting edge 114 to cut a workpiece. The summit 112 is arranged such that an effective direction of the cutting edge 114 becomes the left one which is a tangential direction of an upper portion of the workpiece by rotating around an axis in the front-rear direction of the workpiece (counterclockwise viewed from the front side). In addition, there is a slope surface R2 of the cutting tool 101 a left face of the tip 112 and expands front and back and up and down.
Der Blattfederabschnitt 106 umfasst eine Vielzahl (zwei) Blattfedern 116, die sich nach vorne und hinten und oben und unten im Zustand der 8A und 8B ausdehnen. Jede Blattfeder 116 erstreckt sich in die Vorne-Hinten-Richtung mit ihrer Breitenrichtung in der Oben-Unten-Richtung. Ein Endabschnitt (vorderer Endabschnitt) an der Seite der Schneidkante 104 vom Schaft 102 aus gesehen biegt sich, um nach rechts und links zu schwingen, um eine elastische Wirkung auf die Spitze 112 über den Spitzenmontageabschnitt 110 bereitzustellen. Hier sind die Formen und Orientierungen der jeweiligen Blattfedern 116 identisch ausgebildet.The leaf spring section 106 comprises a plurality (two) of leaf springs 116 that move back and forth and up and down in the state of 8A and 8B expand. Every leaf spring 116 extends in the front-back direction with its width direction in the top-bottom direction. An end portion (front end portion) on the side of the cutting edge 104 from the shaft 102 as seen it bends to swing left and right to have an elastic effect on the tip 112 over the top mounting section 110 to provide. Here are the shapes and orientations of the respective leaf springs 116 designed identically.
Jede Blattfeder 116 weist eine Breitenrichtung in der Oben-Unten-Richtung (eine Richtung parallel zur Neigungsfläche R2 der Spitze 112) in 8A auf, und der Blattfederabschnitt 106 verformt sich leicht in der Rechts-Links-Richtung (Neigungsflächenorthogonalrichtung), einer Richtung senkrecht zur Neigungsfläche R2 der Spitze 112.Every leaf spring 116 has a width direction in the up-and-down direction (a direction parallel to the slope surface R2 the top 112 ) in 8A on, and the leaf spring section 106 deforms easily in the right-left direction (inclined surface orthogonal direction), a direction perpendicular to the inclined surface R2 the top 112 .
Das Schneidwerkzeug 101 ist beispielsweise wie folgt ausgebildet. Das heißt, eine rechteckig-parallelepipedisch geformte Durchgangsöffnung 118, die sich in der Oben-Unten-Richtung erstreckt, wird in der Mitte nahe dem Spitzenmontageabschnitt 110 in einem quadratischen Prismenmaterial ausgebildet. Das quadratische Prismenmaterial weist den Verdickungsabschnitt 108 auf und erstreckt sich von dem als Schaft 102 dienenden Abschnitt zu dem als Spitzenmontageabschnitt 110 dienenden Abschnitt. Die Blattfedern 116 sind auf beiden Außenseiten der Durchgangsöffnung 118 angeordnet.The cutting tool 101 is designed as follows, for example. That is, a rectangular-parallelepiped-shaped through opening 118 , which extends in the up-down direction, becomes in the center near the tip mounting portion 110 formed in a square prism material. The square prism material has the thickened portion 108 on and extends from that as a shaft 102 serving section to that as a tip mounting section 110 serving section. The leaf springs 116 are on both outer sides of the through opening 118 arranged.
Die Nut ähnlich der Nut 19 der ersten Ausführungsform kann auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Durchgangsöffnung 118 angeordnet sein.The groove similar to the groove 19th the first embodiment can be on one side or on both sides of the through opening 118 be arranged.
Somit umfasst das Schneidwerkzeug 101 gemäß der zweiten Ausführungsform den Schaft 102 zur Montage an der Werkzeugmaschine, den Schneidabschnitt 104, an den die Spitze 112 mit der Schneidkante 114 montiert wird, und den Blattfederabschnitt 106 mit der Elastizität, der zwischen dem Schaft 102 und dem Schneidabschnitt 104 angeordnet ist. Demnach, ähnlich zur ersten Ausführungsform, wird bei dem Schneidwerkzeug 101 die Anstiegszeit der Schneidkraft während einer Kollision um einen Betrag äquivalent zu einem Betrag der Verformung des Blattfederabschnitts 106 verzögert, wodurch eine Aufprallkraft vermindert wird. Die Reduzierung der Aufprallkraft verbessert den Absplitterwiderstand des Schneidwerkzeugs 101, das Absplittern und der Bruch treten bei dem Schneidwerkzeug 101 weniger wahrscheinlich auf und der Verschleiß wird unterdrückt, wodurch die Betriebsdauer des Schneidwerkzeugs 101 verlängert wird.Thus the cutting tool comprises 101 according to the second embodiment, the shaft 102 for mounting on the machine tool, the cutting section 104 to which the top 112 with the cutting edge 114 is mounted, and the leaf spring section 106 with the elasticity that exists between the shaft 102 and the cutting section 104 is arranged. Accordingly, similar to the first embodiment, the cutting tool 101 the rise time of the cutting force during a collision by an amount equivalent to an amount of deformation of the leaf spring portion 106 decelerates, thereby reducing an impact force. Reducing the impact force improves the chipping resistance of the cutting tool 101 , chipping and breakage occur in the cutting tool 101 less likely to occur and wear is suppressed, thereby extending the service life of the cutting tool 101 is extended.
Zudem umfasst der Blattfederabschnitt 106 die Blattfedern 116. Folglich wird der Abschnitt mit der Elastizität einfach erreicht.The leaf spring section also includes 106 the leaf springs 116 . As a result, the portion with elasticity is easily reached.
Des Weiteren sind zwei Blattfedern 116 angeordnet. Demnach gewährleistet der Blattfederabschnitt 106 eine Steifigkeit bei gleichzeitiger Elastizität verglichen mit einem Fall von einer Blattfeder 116, und eine Rattervibration und ein Betrag der Biegung des Werkzeugs werden weiter verringert.There are also two leaf springs 116 arranged. Accordingly, the leaf spring section ensures 106 a stiffness with simultaneous elasticity compared to a case of a leaf spring 116 , and chatter vibration and an amount of bending of the tool are further reduced.
Außerdem verformt sich der Blattfederabschnitt 106 leicht in der Richtung senkrecht zur Neigungsfläche R2. Daher verformt sich der Blattfederabschnitt 106 des Schneidwerkzeugs 101 leicht in der Richtung entlang der Richtung der von dem Werkstück aufgenommenen Kraft, kann dem Schneidabschnitt 104 entsprechend die elastische Kraft bereitstellen und somit die Lebensdauer des Schneidwerkzeugs 101 verlängern.In addition, the leaf spring section is deformed 106 slightly in the direction perpendicular to the slope surface R2 . Therefore, the leaf spring portion is deformed 106 of the cutting tool 101 slightly in the direction along the direction of the force received by the workpiece, the cutting portion can 104 accordingly provide the elastic force and thus the service life of the cutting tool 101 extend.
Das Schneidwerkzeug 101 der zweiten Ausführungsform weist neben den vorstehend beschriebenen Modifikationsbeispielen entsprechend die Modifikationsbeispiele ähnlich denen der ersten Ausführungsform auf.The cutting tool 101 The second embodiment has the modification examples similar to those of the first embodiment in addition to the modification examples described above.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird folgend beschrieben.A third embodiment of the present invention will be described below.
9A ist eine Draufsicht eine Schneidwerkzeugs 201 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 9B ist eine Vorderansicht des Schneidwerkzeugs 201. 9A Fig. 3 is a plan view of a cutting tool 201 according to the third embodiment of the present invention, and 9B Fig. 3 is a front view of the cutting tool 201 .
Das Schneidwerkzeug 201 ist ein Fräser und umfasst einen Rumpfabschnitt 202, eine Vielzahl (vier Positionen) von Schneidabschnitten 204 und Blattfederabschnitte 206 als elastische Abschnitte, die zwischen dem Rumpfabschnitt 202 und den Schneidabschnitten 204 angeordnet sind.The cutting tool 201 is a milling cutter and includes a fuselage section 202 , a plurality (four positions) of cutting sections 204 and leaf spring sections 206 as elastic sections between the torso section 202 and the cutting sections 204 are arranged.
Es ist anzumerken, dass, während das Vorne und Hinten, das Rechts und Links und das Oben und Unten des Schneidwerkzeugs 201 gemäß der dritten Ausführungsform mit einem Fall einer Montage an einer vertikalen Fräsmaschine übereinstimmen, das Schneidwerkzeug 201 an eine andere Werkzeugmaschine, wie ein horizontale Fräsmaschine, montiert werden kann.It should be noted that while the front and back, the right and left and the top and bottom of the cutting tool 201 according to the third embodiment coincide with a case of mounting on a vertical milling machine, the cutting tool 201 can be mounted on another machine tool such as a horizontal milling machine.
Der Rumpfabschnitt 202 besteht aus Metall und umfasst einen zylindrischen Schaftabschnitt 207, der sich nach oben und unten erstreckt, und einen Ringabschnitt 208, der von einem unteren Abschnitt des Schaftabschnitts 207 radial nach außen ragt.The trunk section 202 is made of metal and includes a cylindrical shaft section 207 extending up and down and a ring portion 208 from a lower portion of the shaft portion 207 protrudes radially outward.
Die Schneidabschnitte 204 umfassen eine Vielzahl (vier Positionen) von Spitzenmontageabschnitten 210, die in regelmäßigen Abständen in einer Umfangsrichtung von dem Ringabschnitt 208 radial nach außen ragen, und Spitzen 212, die an den jeweiligen Spitzenmontageabschnitten 210 montiert sind. Jede Spitze 212 weist eine Schneidkante 214 auf, um ein Werkstück zu schneiden. Jede Schneidkante 214 wirkt auf das Werkstück ähnlich der Schneidkante 14 der ersten Ausführungsform. Eine Neigungsfläche R3 des Schneidwerkzeugs 201 ist eine Fläche auf einer rechtsläufigen Seite von der unteren Seite aus gesehen in jeder Spitze 212 und ist in radialer Richtung orientiert. Die Anzahl der Spitzenmontageabschnitte 210 kann drei Positionen oder weniger sein oder kann fünf Positionen oder mehr sein.The cutting sections 204 include a plurality (four positions) of tip mounting portions 210 at regular intervals in a circumferential direction from the ring portion 208 protrude radially outward, and tips 212 attached to the respective tip mounting sections 210 are mounted. Every tip 212 has a cutting edge 214 to cut a workpiece. Any cutting edge 214 acts on the workpiece in a similar way to the cutting edge 14th the first embodiment. A slope surface R3 of the cutting tool 201 is an area on a right-hand side as viewed from the lower side in each vertex 212 and is oriented in the radial direction. The number of tip mounting sections 210 can be three positions or less, or can be five positions or more.
Jeder Blattfederabschnitt 206 umfasst eine Vielzahl (zwei) Blattfedern 116 zur Überbrückung zwischen dem Ringabschnitt 208 und den Spitzenmontageabschnitten 210. Jede Blattfeder 216 erstreckt sich radial mit ihrer Breitenrichtung in der Oben-Unten-Richtung. Ein Endabschnitt auf der Seite des Schneidabschnitts 204 gesehen vom Ringabschnitt 208 biegt sich, um in der Umfangsrichtung zu schwingen, um der Spitze 212 über den Spitzenmontageabschnitt 210 eine elastische Kraft bereitzustellen. Hier sind die Formen und Orientierungen der jeweiligen Blattfedern 216 identisch in jedem Blattfederabschnitt 206 ausgebildet. Des Weiteren sind die Formen aller Blattfedern 216 identisch ausgebildet. Formen der Blattfedern 216 können in Abhängigkeit der jeweiligen Blattfeder 216 oder des jeweiligen Blattfederabschnitts 206 unterschiedlich sein. Darüber hinaus können Orientierungen des Paars der Blattfedern 216 im Blattfederabschnitt 206 voneinander unterschiedlich sein.Each leaf spring section 206 comprises a plurality (two) of leaf springs 116 for bridging between the ring section 208 and the tip mounting sections 210 . Every leaf spring 216 extends radially with its width direction in the up-down direction. An end portion on the side of the cutting portion 204 seen from the ring section 208 bends to swing in the circumferential direction around the tip 212 over the top mounting section 210 to provide an elastic force. Here are the shapes and orientations of the respective leaf springs 216 identical in each leaf spring section 206 educated. Furthermore are the shapes of all leaf springs 216 designed identically. Forms of leaf springs 216 can depending on the respective leaf spring 216 or the respective leaf spring section 206 be different. It also allows orientations of the pair of leaf springs 216 in the leaf spring section 206 be different from each other.
Jede Blattfeder 216 weist eine Breitenrichtung in der Oben-Unten-Richtung (einer Richtung parallel zur Neigungsfläche R3 der Spitze 212) in 9B auf, und jeder Blattfederabschnitt 206 verformt sich leicht in der Umfangsrichtung (Tangentialrichtung, Neigungsflächenorthogonalrichtung), einer Richtung senkrecht zur Neigungsfläche R3 der entsprechenden Spitze 212 ähnlich zur zweiten Ausführungsform.Every leaf spring 216 has a width direction in the up-and-down direction (a direction parallel to the slope surface R3 the top 212 ) in 9B on, and each leaf spring section 206 deforms easily in the circumferential direction (tangential direction, inclined surface orthogonal direction), a direction perpendicular to the inclined surface R3 the corresponding tip 212 similar to the second embodiment.
Das Schneidwerkzeug 201 ist beispielsweise wie folgt ausgebildet. Das heißt, rechteckig-parallelepipedisch geformte Durchgangsöffnungen 218, die sich in der Oben-Unten-Richtung erstrecken, werden zwischen den jeweiligen Spitzenmontageabschnitten 210 und dem Ringabschnitt 208 in einem Blockmaterial ausgebildet. Das Blockmaterial weist eine Windrad-Form mit vier Flügeln auf und weist den Schaft 207 auf. Das Blockmaterial erstreckt sich von einem als Rumpfabschnitt 202 dienenden Abschnitt zu den als Spitzenmontageabschnitten 210 dienenden Abschnitten. Die Blattfedern 216 sind auf beiden Außenseiten jeder Durchgangsöffnung 218 angeordnet.The cutting tool 201 is designed as follows, for example. That is, rectangular-parallelepiped shaped through openings 218 extending in the up-and-down direction are set between the respective tip mounting portions 210 and the ring section 208 formed in a block material. The block material has a windmill shape with four blades and has the shaft 207 on. The block material extends from a fuselage section 202 serving section to the tip mounting sections 210 serving sections. The leaf springs 216 are on both outer sides of each through hole 218 arranged.
Das Schneidwerkzeug 201 gemäß der dritten Ausführungsform umfasst den Rumpfabschnitt 202 zur Montage an der Werkzeugmaschine, die vier Schneidabschnitte 204, an die die jeweiligen Spitzen 212 mit den Schneidkanten 214 montiert werden, und die Blattfederabschnitte 206 mit der Elastizität, die zwischen dem Rumpfabschnitt 202 und den jeweiligen Schneidabschnitten 204 angeordnet sind. Demnach, ähnlich zur ersten Ausführungsform und zur zweiten Ausführungsform, wird bei dem Schneidwerkzeug 201 die Anstiegszeit der Schneidkraft während einer Kollision um einen Betrag äquivalent zu einem Betrag der Verformung des Blattfederabschnitts 206 verzögert, wodurch die Aufprallkraft reduziert wird. Die Reduzierung der Aufprallkraft verbessert den Absplitterwiderstand des Schneidwerkzeugs, das Absplittern und der Bruch am Schneidwerkzeug 201 treten weniger wahrscheinlich auf und der Verschleiß wird unterdrückt, wodurch die Betriebsdauer des Schneidwerkzeugs 201 verlängert wird.The cutting tool 201 according to the third embodiment comprises the body portion 202 for mounting on the machine tool, the four cutting sections 204 to which the respective tips 212 with the cutting edges 214 be mounted, and the leaf spring sections 206 with the elasticity that exists between the trunk section 202 and the respective cutting sections 204 are arranged. Accordingly, similar to the first embodiment and the second embodiment, the cutting tool 201 the rise time of the cutting force during a collision by an amount equivalent to an amount of deformation of the leaf spring portion 206 decelerates, which reduces the force of impact. The reduction of the impact force improves the chipping resistance of the cutting tool, chipping and breaking on the cutting tool 201 are less likely to occur and wear is suppressed, thereby extending the service life of the cutting tool 201 is extended.
Zudem umfasst der Blattfederabschnitt 206 die Blattfedern 216. Demnach wird der Abschnitt mit der Elastizität einfach erreicht. The leaf spring section also includes 206 the leaf springs 216 . Accordingly, the portion with the elasticity is easily reached.
Des Weiteren sind zwei Blattfedern 216 an jedem Schneidabschnitt 204 angeordnet. Folglich gewährleistet der Blattfederabschnitt 206 Steifheit bei gleichzeitiger Elastizität verglichen mit einem Fall von einer Blattfeder 216 an jedem Schneidabschnitt 204, und eine Rattervibration und ein Betrag der Biegung des Werkzeugs werden weiter verringert.There are also two leaf springs 216 at each cutting section 204 arranged. Consequently, the leaf spring portion ensures 206 Stiffness with simultaneous elasticity compared to a case of a leaf spring 216 at each cutting section 204 , and chatter vibration and an amount of bending of the tool are further reduced.
Außerdem verformt sich der Blattfederabschnitt 206 leicht in der Richtung senkrecht zur Neigungsfläche R3. Daher verformt sich der Blattfederabschnitt 206 des Schneidwerkzeugs 201 leicht in die Richtung entlang der Richtung der von dem Werkstück aufgenommenen Kraft, kann dem Schneidabschnitt 204 entsprechend die elastische Kraft bereitstellen und verlängert dadurch weiter die Betriebsdauer des Schneidwerkzeugs 201.In addition, the leaf spring section is deformed 206 slightly in the direction perpendicular to the Slope surface R3 . Therefore, the leaf spring portion is deformed 206 of the cutting tool 201 slightly in the direction along the direction of the force absorbed by the workpiece, the cutting portion can 204 accordingly provide the elastic force and thereby further extends the service life of the cutting tool 201 .
Das Schneidwerkzeug 201 der dritten Ausführungsform weist neben den vorstehend beschriebenen Modifikationsbeispielen entsprechend die Modifikationsbeispiele ähnlich denen der ersten und der zweiten Ausführungsform auf.The cutting tool 201 The third embodiment has the modification examples similar to those of the first and second embodiments in addition to the modification examples described above.
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird folgend beschrieben.A fourth embodiment of the present invention will be described below.
10A ist eine Draufsicht eines Schneidwerkzeugs 301 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 10B ist eine Vorderansicht des Schneidwerkzeugs 301. 10A Figure 3 is a top plan view of a cutting tool 301 according to the fourth embodiment of the present invention, and 10B Fig. 3 is a front view of the cutting tool 301 .
Das Schneidwerkzeug 301 ist ein Fräser und umfasst einen Rumpfabschnitt 302, einen ringförmigen Schneidabschnitt 304 und Blattfederabschnitte 306 als elastische Abschnitte, die zwischen dem Rumpfabschnitt 302 und dem Schneidabschnitt 304 angeordnet sind.The cutting tool 301 is a milling cutter and includes a fuselage section 302 , an annular cutting portion 304 and leaf spring sections 306 as elastic sections between the torso section 302 and the cutting section 304 are arranged.
Es ist anzumerken, dass, während das Vorne und Hinten, das Rechts und Links und das Oben und Unten des Schneidwerkzeugs 301 gemäß der vierten Ausführungsform mit einem Fall einer Montage an einer vertikalen Fräsmaschine übereinstimmen, das Schneidwerkzeug 301 an eine andere Werkzeugmaschine, wie ein horizontale Fräsmaschine, montiert werden kann.It should be noted that while the front and back, the right and left and the top and bottom of the cutting tool 301 according to the fourth embodiment coincide with a case of mounting on a vertical milling machine, the cutting tool 301 can be mounted on another machine tool such as a horizontal milling machine.
Der Rumpfabschnitt 302 besteht aus Metall und umfasst einen zylindrischen Schaftabschnitt 307, der sich nach oben und unten erstreckt, und einen Ringabschnitt 308, der von einem unteren Abschnitt des Schaftabschnitts 307 radial nach außen ragt.The trunk section 302 is made of metal and includes a cylindrical shaft section 307 extending up and down and a ring portion 308 from a lower portion of the shaft portion 307 protrudes radially outward.
Der Schneidabschnitt 304 ist radial äußerlich des Ringabschnitts 308 angeordnet und umfasst eine Vielzahl (vier Positionen) von Spitzenmontageabschnitten 310, die in regelmäßigen Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und Spitzen 312, die an den jeweiligen Spitzenmontageabschnitten montiert sind. Jede Spitze 312 weist eine Schneidkante 314 auf, um ein Werkstück zu schneiden. Jede Schneidkante 314 wirkt auf das Werkstück ähnlich den Schneidkanten 214 der dritten Ausführungsform. Eine Neigungsfläche R4 des Schneidwerkzeugs 301 ist eine Fläche auf einer rechtsläufigen Seite gesehen von der unteren Seite an jeder Spitze 312 und ist in der radialen Richtung orientiert. Die Anzahl der jeweiligen Spitzen 312 kann drei Positionen oder weniger sein oder kann fünf Positionen oder mehr sein.The cutting section 304 is radially outward of the ring section 308 and includes a plurality (four positions) of tip mounting portions 310 that are arranged at regular intervals in a circumferential direction, and peaks 312 mounted on the respective tip mounting sections. Every tip 312 has a cutting edge 314 to cut a workpiece. Any cutting edge 314 acts on the workpiece similar to the cutting edges 214 the third embodiment. A slope surface R4 of the cutting tool 301 is a face on a clockwise side viewed from the lower side at each apex 312 and is oriented in the radial direction. The number of respective peaks 312 can be three positions or less, or can be five positions or more.
Jeder Blattfederabschnitt 306 umfasst eine Blattfeder 316 zur Überbrückung zwischen dem Ringabschnitt 308 und dem Spitzenmontageabschnitt 310. Die Blattfeder 316 erstreckt sich radial mit ihrer Breitenrichtung in der Oben-Unten-Richtung. Ein Endabschnitt auf der Seite des Schneidabschnitts 304 gesehen vom Ringabschnitt 308 biegt sich, um in der Umfangsrichtung zu schwingen, um der Spitze 312 über den Spitzenmontageabschnitt 310 eine elastische Wirkung bereitzustellen. Hier sind die Formen der Blattfedern 316 identisch zueinander ausgebildet.Each leaf spring section 306 includes a leaf spring 316 for bridging between the ring section 308 and the tip mounting section 310 . The leaf spring 316 extends radially with its width direction in the up-down direction. An end portion on the side of the cutting portion 304 seen from the ring section 308 bends to swing in the circumferential direction around the tip 312 over the top mounting section 310 to provide an elastic effect. Here are the shapes of the leaf springs 316 designed identically to each other.
Jede Blattfeder 316 weist eine Breitenrichtung in der Oben-Unten-Richtung (eine Richtung parallel zur Neigungsfläche R4 der Spitze 312) in 10B auf, und jeder Blattfederabschnitt 306 verformt sich leicht in der Umfangsrichtung (Tangentialrichtung, Neigungsflächenorthogonalrichtung), einer Richtung senkrecht zur Neigungsfläche R4 der entsprechenden Spitze 312, ähnlich zur zweiten Ausführungsform und zur dritten Ausführungsform.Every leaf spring 316 has a width direction in the up-and-down direction (a direction parallel to the slope surface R4 the top 312 ) in 10B on, and each leaf spring section 306 deforms easily in the circumferential direction (tangential direction, inclined surface orthogonal direction), a direction perpendicular to the inclined surface R4 the corresponding tip 312 , similar to the second embodiment and the third embodiment.
Das Schneidwerkzeug 301 ist beispielsweise wie folgt ausgebildet. Das heißt, vier Durchgangsöffnungen 318, die eine dicke Viertelzylinder-Fläche aufweisen, die sich in der Oben-Unten-Richtung erstreckt, werden ausgebildet, um in Abständen in der Umfangsrichtung zwischen dem Schneidabschnitt 304 und dem Ringabschnitt 308 in einem Blockmaterial angeordnet zu werden. Das Blockmaterial hat eine Scheibenform mit dem Schaftabschnitt 307 und erstreckt sich von einem als Rumpfabschnitt 302 dienenden Abschnitt zu einem als ringförmiger Schneidabschnitt 304 dienenden Abschnitt. Die Blattfedern 316, die in Richtung der entsprechenden Spitzenmontageabschnitte 310 gehen, sind zwischen den jeweiligen Durchgangsöffnungen 318 angeordnet.The cutting tool 301 is designed as follows, for example. That is, four through holes 318 having a thick quarter cylinder face extending in the up-and-down direction are formed to be spaced apart in the circumferential direction between the cutting portion 304 and the ring section 308 to be arranged in a block material. The block material has a disc shape with the shaft portion 307 and extends from a fuselage section 302 Serving section to a ring-shaped cutting section 304 serving section. The leaf springs 316 pointing towards the corresponding tip mounting sections 310 go are between the respective through openings 318 arranged.
Es ist anzumerken, dass rechteckig-parallelepipedisch geformte Durchgangsöffnungen, die sich nach oben und unten erstrecken, zudem zwischen den jeweiligen Durchgangsöffnungen 318 ausgebildet sein können, und die Vielzahl der Blattfedern 316 in jedem Spitzenmontageabschnitt 310 im ringförmigen Schneidabschnitt 304 angeordnet sein können.It should be noted that rectangular-parallelepiped-shaped through-holes that extend upward and downward are also located between the respective through-holes 318 can be formed, and the plurality of leaf springs 316 in each top mounting section 310 in the annular cutting section 304 can be arranged.
Somit umfasst das Schneidwerkzeug 301 gemäß der vierten Ausführungsform den Rumpfabschnitt 302 zur Montage an die Werkzeugmaschine, die vier Schneidabschnitte 304, an die die Spitzen 312 mit den Schneidkanten 314 in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung montiert werden, und die Blattfederabschnitte 306 mit der Elastizität, die zwischen dem Rumpfabschnitt 302 und dem Schneidabschnitt 304 angeordnet sind. Ähnlich zu der ersten Ausführungsform bis dritten Ausführungsform verzögert sich folglich beim Schneidwerkzeug 301 die Anstiegszeit der Schneidkraft während einer Kollision um einen Betrag äquivalent zu einem Betrag der Verformung des Blattfederabschnitts 306, wodurch die Aufprallkraft reduziert wird. Die Reduzierung der Aufprallkraft verbessert den Absplitterwiderstand des Schneidwerkzeugs 301, das Absplittern und der Bruch am Schneidwerkzeug 301 tritt weniger wahrscheinlich auf und der Verschleiß wird unterdrückt, wodurch die Betriebsdauer des Schneidwerkzeugs 301 verlängert wird.Thus the cutting tool comprises 301 according to the fourth embodiment, the fuselage section 302 for mounting on the machine tool, the four cutting sections 304 to which the tips 312 with the cutting edges 314 are mounted at regular intervals in the circumferential direction, and the leaf spring sections 306 with the elasticity that exists between the trunk section 302 and the cutting section 304 are arranged. Accordingly, similar to the first embodiment to the third embodiment, the cutting tool is delayed 301 the rise time of the cutting force during a collision by an amount equivalent to an amount of deformation of the leaf spring portion 306 which reduces the impact force. Reducing the impact force improves the chipping resistance of the cutting tool 301 , chipping and breaking on the cutting tool 301 is less likely to occur and wear is suppressed, thereby extending the service life of the cutting tool 301 is extended.
Des Weiteren umfassen die Blattfederabschnitte 306 die Blattfedern 316. Demnach wird der Abschnitt mit Elastizität einfach erreicht.The leaf spring sections also comprise 306 the leaf springs 316 . Accordingly, the portion with elasticity is easily reached.
Zudem verformt sich der Blattfederabschnitt 306 leicht in der Richtung senkrecht zur Neigungsfläche R4 an der entsprechenden Schneidkante 314. Daher verformt sich der Blattfederabschnitt 306 des Schneidwerkzeugs 301 leicht in der Richtung entlang der Richtung der durch das Werkstück aufgenommen Kraft, kann dem Schneidabschnitt 304 entsprechend die elastische Kraft bereitstellen und verlängert somit weiter die Betriebsdauer des Schneidwerkzeugs 301.In addition, the leaf spring section is deformed 306 slightly in the direction perpendicular to the slope surface R4 at the corresponding cutting edge 314 . Therefore, the leaf spring portion is deformed 306 of the cutting tool 301 slightly in the direction along the direction of the force absorbed by the workpiece, the cutting portion can 304 provide the elastic force accordingly and thus further extend the service life of the cutting tool 301 .
Das Schneidwerkzeug 301 der vierten Ausführungsform weist neben den vorstehend beschriebenen Modifikationsbeispielen entsprechend die Modifikationsbeispiele ähnlich denen der ersten bis dritten Ausführungsform auf. The cutting tool 301 The fourth embodiment has the modification examples similar to those of the first to third embodiments in addition to the modification examples described above.
Es wird explizit erklärt, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale dazu gedacht sind, zum Zwecke der ursprünglichen Offenbarung als auch zum Zwecke der Beschränkung der beanspruchten Erfindung einzeln und unabhängig voneinander offenbart zu sein, unabhängig von der Zusammenstellung der Merkmale in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen. Es wird explizit erklärt, dass alle Wertebereiche oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder jede mögliche Zwischeneinheit zum Zwecke der ursprünglichen Offenbarung sowie zum Zwecke der Beschränkung der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere als Beschränkungen der Wertebereiche.It is explicitly stated that all features disclosed in the description and / or the claims are intended to be disclosed individually and independently of one another for the purpose of the original disclosure as well as for the purpose of limiting the claimed invention, regardless of the combination of the features in the embodiments and / or the claims. It is explicitly stated that all value ranges or indications of groups of units disclose every possible intermediate value or every possible intermediate unit for the purpose of the original disclosure and for the purpose of restricting the claimed invention, in particular as restrictions on the value ranges.