JP2001150219A

JP2001150219A - スローアウェイ回転切削工具

Info

Publication number: JP2001150219A
Application number: JP33368299A
Authority: JP
Inventors: Shusuke Toyose; 秀典豊瀬
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1999-11-25
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2001-06-05

Abstract

(57)【要約】【課題】１つの回転切削工具で、平削り加工だけでな
く、下穴加工なしで座面が回転軸と垂直になる座ぐり加
工もできる回転切削工具を提供する。【解決手段】２のスローアウェイチップ２１のなす底
切れ刃２７と、回転軸Ｊとのなす角度θ３が９０度で、
２つの底切れ刃２７ｔが回転軸Ｊに垂直な一平面に沿っ
て延びている。底切れ刃２７の一方が先端面側からみて
その中心を越えて反対側にも延びている。したがって下
穴なしで座ぐり加工した際でも、被削材の座ぐり面の中
心に未加工部を発生させない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンドミルやフラ
イスカッターなどのスローアウェイ回転切削工具に関
し、詳しくは、ホルダの先端の凹部に形成されたチップ
取付け座に、板状で角型のスローアウェイチップ（以
下、単にチップともいう）を固定（クランプ）したスロ
ーアウェイ回転切削工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、この種の回転切削工具（以下、
切削工具又は単に工具ともいう）１の１例を示したもの
であり、固定されたチップ２１の外周切れ刃２９と底切
れ刃２７で切削を受け持つようになっている。そして、
このような回転切削工具１の切れ刃のうち、底切れ刃２
７は工具の端面側（図下側）において回転軸Ｊの中心に
向かうに従い控えるように傾斜して固定されるのが普通
である。この傾斜角つまり回転軸Ｊと底切れ刃２７のな
す底切れ刃角θ３は通常８０〜８７度に設定されてい
る。したがって、この工具１で座ぐり加工など回転軸Ｊ
の軸線方向に工具を送る突き加工をした場合には、底切
れ刃２７で加工された座面は中央寄り部位が***するよ
うな形となる。これは、底切れ刃２７と回転軸Ｊとのな
す底切れ刃角θ３が垂直であれば、平削りや溝加工な
ど、被削材（被加工物）を回転軸Ｊと垂直な方向に横送
りさせる加工において底切れ刃２７が加工面を常時擦る
ことになり、摩耗しやすくチッピングを起こしやすいた
めである。

【０００３】また、この種の回転切削工具の底切れ刃
は、工具の正面（先端面）のうち外周寄り部位にのみ存
在するのが普通であるため、座ぐりや穴あけ加工に用い
る場合には、予め下穴をあけてから加工することにな
る。一方、この種の座ぐり加工に使用する回転切削工具
は、加工後の座ぐり面に着座するボルトの頭部の安定性
確保の点から、底切れ刃角（底切れ刃と回転軸のなす角
度）が９０度のものが使用され、ボルト穴などの穴の軸
に対する座面の直角が得られるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
回転切削工具では、平削りや溝加工など回転軸と垂直方
向への送りとなる横送り加工と、回転軸方向への縦送り
となる座ぐり加工に兼用できるものはなく、それぞれ別
の工具を使用していた。したがって、同一被削材におい
て平削りと座ぐり加工を要する場合には、少なくとも2
種類の回転切削工具を用意し、しかも加工に応じてその
交換を要していた。その上に、座ぐり加工箇所には、予
め下穴を穿孔しておく必要があるなどより極めてその加
工効率が悪いものであった。

【０００５】ところで本願発明者によれば、鉄鋼材料で
なくアルミニウムや銅などの比較的軟質の金属、或いは
カーボンや樹脂などの非金属からなる被削材において
は、底切れ刃が回転軸と垂直のものを用いて平削りや溝
加工（以下、横送り加工ともいう）をしても摩耗の問題
は殆ど問題とならないことを知るに至った。したがっ
て、このような素材からなる同一被削材において横送り
加工と共に、下穴加工なしで座ぐり加工に使用できる工
具があれば、１つの工具ですむ上にその取り替え手間も
なくなり、加工効率が飛躍的に向上する。

【０００６】本発明は従来の回転切削工具におけるこう
した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、
ひとつの回転切削工具で、平削り加工だけでなく、下穴
加工なしで座面が回転軸と垂直になる座ぐり加工もでき
る回転切削工具を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、１又は複数のスローアウェイチップが固定さ
れたスローアウェイ回転切削工具において、前記１又は
複数のスローアウェイチップのなす底切れ刃が、回転軸
に垂直な一平面に沿って延びているとともに、下穴なし
で座ぐり加工した際に、該底切れ刃の少なくとも１が被
削材の座ぐり面の中心に未加工部を発生させない長さを
備えていることを特徴とする。

【０００８】本発明の回転切削工具によれば、横送りに
よる平削りができるだけでなく、下穴なしで回転軸に垂
直な座面の座ぐり加工もできる。したがって、これら２
つの加工形態を要する被削材の加工においては、座ぐり
の径に合う外周切れ刃をもつ工具を１つ用意すればよい
ことになる。なお、前記手段においては、スローアウェ
イチップの底切れ刃が、回転軸を通る直線に沿って延び
ているとよい。また、本発明において回転軸に垂直と
は、図２における底切れ刃角θ３が８９〜９０度の範囲
にあることをいう。

【０００９】そして、前記手段において前記スローアウ
ェイチップは、その底切れ刃が、チップ本体とは別素材
である超高圧焼結体からなるものであるとよい。前記底
切れ刃は超硬合金やハイス或いはサーメットなどの普通
のチップ素材からなる場合でも、アルミニウムや銅など
の比較的軟質の金属、或いはカーボンや樹脂などの非金
属からなる被削材においては、平削りや溝加工をしても
摩耗の問題は殆ど生じない。しかし、このように底切れ
刃を超高圧焼結体によって形成しておけば、耐摩耗性が
高いため難削材の加工にも向き、その長寿命化が図られ
る。

【００１０】前記超高圧焼結体は、被削材に応じダイヤ
モンドを主成分とするもの（ダイヤモンド焼結体）や、
立方晶窒化ほう素を主成分とするもの（以下、ＣＢＮ焼
結体ともいう）などから選択すればよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１ないし図７を参照しながら、
本発明を具体化した実施形態例について詳細に説明す
る。図中、１は、本例のスローアウェイ回転切削工具で
あり、ホルダ２及び後述するスローアウェイチップ２１
を主体として次のように構成されている。ホルダ２は、
略円軸状をなすホルダ軸（シャンク）２ａの先端寄り部
位に同軸（同心）で大径に膨拡されたホルダ先端部２ｂ
を備えている。このホルダ先端部２ｂに、刃先側の先端
面３側から見て、略Ｌ形に切り欠いてなる凹部（ポケッ
ト）４、４を２つ、ホルダ２の回転軸（軸線）Ｊに関し
略点対称的に備えている。そして、各凹部４のホルダ２
の先端面３寄り部位にはチップ取付け座５を備えてい
る。本形態では２枚刃をなすように２つのチップ２１を
スクリューオン（ねじ止め）方式で固定するように構成
されているが、両方のチップ取付け座５及びチップ２１
等については、底切れ刃の長さなど、その大きさがやや
異なる点を除けば同様の構成のため、以下の説明では相
違点を除き、その一方についてのみ説明する。

【００１２】チップ取付け座５は、板状で略三角のチッ
プ２１の下面２２を拘束する略三角形で平坦な座面（底
面）６と、その座面６の周囲から立ち上がる２つの壁面
７、８からなっている。ただし、本形態では、座面６は
例えば６度のアキシャルレーキがつくように回転軸Ｊに
対して傾斜して設けられ（図７参照）、その座面６を上
からみると、２つの壁面７、８の交差する角の角度θ１
は６０度とされ、その交差する部位には円弧状をなす逃
げ（空所）６ａが設けられている。また、座面６の上か
らみてホルダ２の軸線Ｊと、同軸線Ｊ寄り部位にある壁
面７とのなす角θ２は例えば３０度に設定されている。
なお、装着されるチップ２１は、本例ではネガタイプの
ものであり、壁面７、８は座面６と直角に交差するよう
形成されている。また、チップ取付け座５の座面６の略
中央にはチップ固定用のねじ孔９が貫通状に設けられ、
チップ２１がねじ止めされるように形成されている。な
お、図２において右側にあるチップ取付け座５及びチッ
プ２１が大きいものとされている。

【００１３】なおチップ２１はその２つの側面２３、２
４がすくい面側からみて６０度で交差するように形成さ
れており、またすくい面２８側からみて、側面２３と底
切れ刃２７に沿う逃げ面も６０度で交差するように形成
されている。しかして、ホルダ２の軸線Ｊと壁面７との
なす角度θ２が３０度をなすように形成されているた
め、２つの側面２３、２４をチップ取付け座５の壁面
７、８に当接（拘束）して固定すると、軸線Ｊとチップ
２１の底切れ刃２７とのなす角（底切れ刃角）θ３が９
０度となるように形成されている。なおチップの両側面
２３、２４の底切れ刃２７寄り部位は、すくい面２８側
からみて軸線Ｊに略平行にカットされており、それぞれ
外周切れ刃２９が回転軸Ｊと平行となるように構成され
ている。

【００１４】このように形成された本形態では、ホルダ
２のチップ取付け座５の座面６に前記した略三角で板状
をなす穴付きチップ２１（図１、６参照）を着座させ、
２つの側面２３、２４をチップ取付け座５の壁面７、８
に当接し、クランプスクリュー３１をその貫通穴２６に
通し、ねじ孔９にねじ込むことで、チップ２１はチップ
取付け座５に、軸線Ｊとチップ２１の底切れ刃２７との
なす角θ３を９０度として固定される。

【００１５】なお、チップ２１は、本形態ではその本体
（母体）２０は超硬合金製からなるとともに底切れ刃２
７はダイヤモンドを主成分とする焼結体で構成されてい
る。すなわち、底切れ刃２７はダイヤモンド焼結体２７
ａからなり、本形態では超硬合金焼結体２７ｂとの二層
で一体焼結されてなる複合体（チップ）として形成した
後、チップ本体２０に設けられた凹部２５に、超硬合金
焼結体２７ｂを介してロウ付けにより固定されている
（図８参照）。

【００１６】また、本形態では底切れ刃２７は、ラジア
ルレーキが０度をなすように、先端面（正面）３側から
見て回転軸Ｊを通る一直線に沿って形成され、しかも、
回転軸Ｊに垂直な１平面に存在するように設けられてい
る。そして、一方のチップ（図２右側）２１が他方のチ
ップ２１より大きく形成され、その一方のチップ２１の
底切れ刃２７が回転軸Ｊを超えて反対側に幾分延びて配
置されている（図２、３参照）。こうして、下穴なしで
座ぐりなどの突き加工をしても、回転軸Ｊの中心位置に
未加工部を発生させないようにされている。

【００１７】しかしてこのような回転切削工具１におい
ては、特定被削材の加工において、横送り加工すること
で平削りができる。この際、底切れ刃２７は加工面を擦
ることになるが、本形態ではダイアモンド燒結体製のた
め例えばアルミニウムなどの切削に適するが、その際で
も摩耗の問題はない。そして、このような素材からなる
同一被削材に座ぐり加工をする場合でも、回転軸部位は
長い底切れ刃２７にて切削されるため、下穴を要するこ
となく加工できる。さらに、このように形成された座ぐ
り穴の座面は平面となる。このように本形態の回転切削
工具１によれば、１つの工具によって平削りに加えて座
ぐり加工も問題なくできるため、外周切れ刃の径を座ぐ
りの穴径にあわせた回転切削工具としておくことで、平
削り及び座ぐり加工を要する同一被削材について極めて
効率的な加工ができる。

【００１８】前記形態では、チップ本体２０を超硬合金
とし、底切れ刃２７をダイアモンド焼結体としたため、
被削材がアルミニウムや銅などの比較的軟質の金属、或
いはカーボンや樹脂などの非金属からなる被削材の加工
に好適である。また、被削材が焼き入れ鋼やチルド鋳鉄
などのように高硬度のものにおいては、底切れ刃２７を
ＣＢＮ焼結体とするのが好ましい。すなわち、底切れ刃
は被削材に応じ、超硬合金、セラミック或いはサーメッ
トなどの通常のチップ素材であってもよいが、被削材に
あわせて超高圧焼結体とするとよい。

【００１９】また、切れ刃の寿命延長のため、材質にか
かわらず、切れ刃の逃げ面又はすくい面或いはその両面
に窒化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）又
は窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）等のセラミッ
クのコーティング処理をしたものとしてもよい。

【００２０】なお、前記形態ではアキシャルレーキが６
度でラジアルレーキが０度のものにおいて具体化したが
これらの角度は適宜のものとして具体化できる。

【００２１】上記実施形態例では、チップがネガタイプ
の工具において具体化した場合を説明したが、本発明の
工具は当然のことながらポジタイプのチップを固定した
ものとしても具体化できる。またチップが略三角形のも
ので例示したが、本発明ではこのようなチップ形状に限
定されるものではない。すなわち、切削工具において１
又は複数のスローアウェイチップのなす底切れ刃が、回
転軸に垂直な一平面に沿って延びているとともに、下穴
なしで座ぐり加工した際に、その底切れ刃の少なくとも
１が被削材の座ぐり面の中心に未加工部を発生させない
長さを備えていればよい。

【００２２】さらに上記実施形態例では、２枚刃のフラ
イスカッターにおいて具体化した場合を例示したが、本
発明の切削工具は、ボーリングバーなど１枚刃のものに
おいてもまったく同様に適用できるし、多数の刃をもつ
フライスカッタにおいても適用できる。すなわち、本発
明は、刃の数や回転切削工具の種類に関係なく、本発明
の要旨を逸脱しない限り、エンドミルやフライスカッタ
ー或いはこれらに類似のドリルなどにおいて適宜に設計
変更して具体化できる。なお、１枚刃のものにおいて
は、そのチップの底切れ刃自体を、下穴なしで座ぐり加
工した際に、被削材の座ぐり面の中心に未加工部を発生
させない長さとしておくことになる。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のスローアウェイ回転切削工具によれば、1つの回転切
削工具で、平削り加工だけでなく、下穴加工なしで座面
が回転軸と垂直になる座ぐり加工もすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスローアウェイ回転切削工具の要部の
一実施形態例を先端側からみた一部分解斜視図。

【図２】図１の切削工具を長い底切れ刃をもつスローア
ウェイチップ側からみた拡大側面図。

【図３】図１の切削工具を短い底切れ刃をもつスローア
ウェイチップ側からみた拡大側面図。

【図４】図２及び図３におけるＡ−Ａ線断面図。

【図５】図２及び図３におけるＢ−Ｂ線断面図。

【図６】図１の切削工具を正面（先端面）側からみた
図。

【図７】図２の右側面図。

【図８】スローアウェイチップの拡大斜視図。

【図９】従来の切削工具の要部を説明する側面図。

【符号の説明】

１スローアウェイ回転切削工具２ホルダ２ａホルダ軸３ホルダの先端面４ホルダの先端の凹部５チップ取付け座６チップ取付け座の座面７、８チップ取付け座の周囲の壁面９座面のねじ孔２０チップ本体２１スローアウェイチップ２３、２４スローアウェイチップの側面２７底切れ刃２７ａ超高圧焼結体（ダイアモンド焼結体）２８チップのすくい面２９外周切れ刃 θ３切れ刃角Ｊ回転軸（軸線）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１又は複数のスローアウェイチップが固
定されたスローアウェイ回転切削工具において、前記１又は複数のスローアウェイチップのなす底切れ刃
が、回転軸に垂直な一平面に沿って延びているととも
に、下穴なしで座ぐり加工した際に、該底切れ刃の少な
くとも１が被削材の座ぐり面の中心に未加工部を発生さ
せない長さを備えていることを特徴とするスローアウェ
イ回転切削工具。
【請求項２】前記スローアウェイチップの底切れ刃
が、回転軸を通る直線に沿って延びている請求項１記載
のスローアウェイ回転切削工具。
【請求項３】前記スローアウェイチップの底切れ刃
が、チップ本体とは別素材である超高圧焼結体からなる
請求項１又は２記載のスローアウェイ回転切削工具。
【請求項４】前記超高圧焼結体がダイヤモンドを主
成分とするものである請求項３記載のスローアウェイ回
転切削工具。
【請求項５】前記超高圧焼結体が立方晶窒化ほう素
を主成分とするものである請求項３記載のスローアウェ
イ回転切削工具。スローアウェイ回転切削工具。