JP2002307228A - インターナルピンミラー用のチップおよびカッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】竪インサート形のチップを利用し、切削のすく
い角を正角に設定することによって、すぐれた切削性能
をもつインターナルピンミラー用のチップおよびカッタ
を提供する。 【解決手段】チップ１の上面２より、平行四辺形の短辺
７１に沿って半径Ｒ１なる円弧状の面取り８１を付設
し、さらに鈍角のコーナ９には、この鈍角のコーナ９よ
り大きな鈍角のコーナを有する仮想の平行四辺形の短辺
７２に沿って、半径Ｒ２なる円弧状の面取り８２を付設
する。また、長辺３の側は逃げ角θをもつ側面５とす
る。勝手の異なる２種類のチップ１を使用し、半径Ｒ１
のコーナがピン部のコーナ、半径Ｒ２のコーナがショル
ダ部のコーナとなるようにカッタ１０に装着することに
より、クランクシャフト切削の切刃が形成されるように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、いわゆる竪イン
サート形のチップによって構成されるインターナルピン
ミラー用のチップおよびカッタに関する。

【０００２】

【従来の技術】クランクシャフトの切削加工に使用され
るピンミラーカッタは、切削部の形状に合わせてチップ
形状を総形切刃に形成するものと、チップの組み合わせ
により回転軌跡にける切刃形状が切削部の形状に創成さ
れるようにするものとに大別される。後者は、四角形平
板状をなすチップ本体の側面をすくい面とするいわゆる
竪インサートによって構成されることが多く、この場
合、チップは平板面を貫通する締付穴を利用してカッタ
本体にねじ止め固定される。そして、利用可能な切刃数
をできる限り多くとるために、従来では、チップは逃げ
角を有しないネガチップに設定されるので、カッタへの
取付角度は、切削時における逃げを確保するために、必
然的に軸方向すくい角・半径方向すくい角がともに負角
に設定されてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記のようにチップ取
付けの諸角度が負角に設定された従来のピンミラーカッ
タは、殊に、剛性の低いクランクシャフトの加工や、切
削幅の狭い鋼製のクランクシャフトの加工において、以
下のような問題が起きることがあった。すなわち、生成
される切屑が加工物の側面方向に流れて擦過しやすい角
度設定となっているので、加工面を傷付けやすく、面あ
らさを悪くする要因となっていた。また、加工物の側面
と強力に接触することでもって切屑が強制カールするこ
とから、過大な切削負荷が切刃にかかってチッピング損
傷を招いたり、切削熱が高温となることからサーマルク
ラックが起きやすくなっていた。さらに、切削抵抗が高
いことや、負角であることに起因する加工物への食付き
性の悪さが、びびりなどの異常振動を誘発していた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、以上のよう
な課題を解決するためになされたもので、平行四辺形平
板状をなすチップ本体の上面には、短辺に沿って半径Ｒ
１なる円弧状の面取りが付設され、長辺側については上
面より下面に向かって逃げ角θをもつ側面が形成され、
さらに鈍角のコーナには、この鈍角のコーナより大きな
鈍角のコーナを有する仮想の平行四辺形の短辺に沿って
半径Ｒ２なる円弧状の面取りが付設されたインターナル
ピンミラー用のチップであることを特徴とするものであ
る。

【０００５】そしてインターナルピンミラー用のカッタ
については、前記チップの長辺側の側面がすくい面とな
るようにカッタ本体に装着されるとともに、前記半径Ｒ
１なるコーナがクランクシャフトのピン部コーナと一致
し、前記Ｒ２なるコーナがクランクシャフトのショルダ
部のコーナと一致するように配設されることを特徴と
し、加えて、ピン部の加工に関しては、軸方向すくい角
および半径方向すくい角がともに正角であり、ショルダ
部の加工に関しては、軸方向すくい角が正角となり、半
径方向すくい角が負角となるよう構成されていることを
特徴とする。

【０００６】この発明は、切刃の加工物への食付き性の
向上、切屑離れ・切屑排出性の改善、切削抵抗の低減化
による切れ味向上・振動抑制などを狙いとして、切削の
すくい角を正角に設定するようにしたものである。この
とき、独特のチップ形状としたことにより、正のすくい
角をいわゆる竪インサート形のチップでもって実現して
いる。これにより、チップクランプを構成する部品点数
が少ないためにカッタ本体を削り取る量も少なく、もっ
てカッタ本体の剛性低下が防げるといった竪インサート
形の特長が生かされる。しかも、ポジチップでありなが
ら、ピン部とショルダ部との間でコーナチェンジするこ
とで、一つのチップで４コーナ利用できるようになって
いる。カッタ全体でみても、勝手違いの２種類のチップ
でもって、切刃が構成できるようになっている。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の一形態に
ついて、図を参照しながら説明する。図１および図２
は、本発明チップの一形態であって、勝手が右勝手のも
のを示している。チップ１は、上面２を正面としたとき
に平行四辺形状の平板形状であり、平行四辺形の長辺３
に隣接する側面は、上面２から下面４に向かって逃げ角
θを有する側面５となっている。また、チップ１の中央
部には、上面２から下面４まで貫通する皿穴が穿設され
て、チップ装着時の取付穴６となっている。

【０００８】チップ１の上面２には、平行四辺形の短辺
７１に沿って半径Ｒ１なる円弧状の面取り８１が付設さ
れる。さらに平行四辺形の鈍角コーナ９には、この鈍角
コーナ９より大きな鈍角のコーナを有する仮想の平行四
辺形の短辺７２に沿って、半径Ｒ２なる円弧状の面取り
８２が付設される。このときの短辺７２の方向、すなわ
ち面取り８２の付設方向は、後述するショルダ部の加工
用としてカッタ本体に装着されたときに、その半径方向
すくい角との関連のなかで適宜決められるものである。

【０００９】図３は、インターナル形のピンミラーカッ
タ１０を示したものである。中空円板をなすカッタ本体
の中空内周面およびこれに隣接する両側面には切屑ポケ
ット１１が凹設される。切屑ポケット１１を回転方向前
方となるようにチップ座が切欠きされ、このチップ座に
チップ１が締付ねじ１２によって竪インサート形に締付
固定される。したがって、チップ１の両側面５の一方が
切削時のすくい面となる。このとき、内周面に装着され
るチップ１は、両側面に装着されるチップ１よりカッタ
本体の中心方向にやや突出して配設され、両側面のチッ
プ１は、内周面のチップ１よりカッタ本体の側面方向に
やや突出して配設される。そして、回転軌跡においてク
ランクシャフト切削の切刃を創成するようにし、内周面
に装着されたチップ１がピン部の加工を、両側面に装着
されたチップ１がショルダ部の加工を行うようにする。

【００１０】ピン部加工用のチップ１は、内周面に沿っ
て千鳥状に配設されるので、チップ１の片側がカッタ本
体部分として残る。この実施形態において、当該部分に
ショルダ部加工用のチップ１が配設されて、ピン切削と
ショルダ切削のチップ１がペアとなって装着されてい
る。よって、ピンとショルダとは同時に切削されること
になり、切削力の左右のバランスがとれた構成となる。

【００１１】チップ１は、詳しくは図４に示すように、
最小限勝手の異なる２種類の形状でもって賄うことがで
きる。すなわち、同図において、向かって右側の２つは
右勝手、左側の２つは左勝手のチップ１が使用される。
そして、チップ１のそれぞれのコーナが、クランクシャ
フトのピン部の半径Ｒ１なるコーナ、およびショルダ部
の半径Ｒ２なるコーナと一致して装着される。具体的な
数値としては、たとえば、Ｒ１＝２．５ｍｍ、Ｒ２＝
３．０ｍｍといった大きさとなる。

【００１２】チップ１は、同一チップ座内で反転するこ
とにより、２つの側面５のそれぞれをすくい面として利
用できる。また同一勝手のチップ同士で、ピン部とショ
ルダ部とを入れ替えてコーナチェンジすることにより、
未使用コーナを利用できるようになる。一つのチップ１
で都合４回使用できることとなる。

【００１３】次にチップ１の取付け角度に関してである
が、図３に示すように、ピン部の加工では、軸方向すく
い角α１と半径方向すくい角β１がともに正角であり、
ショルダ部の加工では、軸方向すくい角α２が正角、半
径方向すくい角β２が負角となるよう構成する。半径方
向すくい角β１と軸方向すくい角α２が切削時の実質的
なすくい角であり、ともに正角なので、切削の食付き性
や切れ味、切削抵抗などに好影響を及ぼす。また、軸方
向すくい角α１と半径方向すくい角β２は、実質的に切
屑の流出方向を左右する因子であって、軸方向すくい角
α１はピン部より生成される切屑を抱き込むようにして
切屑がショルダと接触するのを防ぎ、半径方向すくい角
β２についても、ショルダ部から生成される切屑を障害
のない中空部方向に押しやる作用を有している。

【００１４】上記のような構成が可能であって、その
上、上記のごとき作用が効果的に現れるようにするに
は、平行四辺形状をなすチップ１の鋭角のコーナが７０
゜〜８０゜、側面５の逃げ角θが７゜〜２０゜であっ
て、軸方向すくい角α１＝５゜〜１５゜、半径方向すく
い角β１＝３゜〜１５゜、軸方向すくい角α２＝３゜〜
１５゜、半径方向すくい角β２＝−１５゜〜−３０゜で
あることが好ましい。

【００１５】

【発明の効果】実質ポジチップである竪インサート形の
チップでもって、クランクシャフトのピン部およびジャ
ーナル部の切削切刃を創成することにより、ピン部およ
びジャーナル部を正のすくい角でもって切削することの
できるピンミラーカッタが提供できるようになる。その
結果、切刃の加工物への食付き性や切れ味が良好とな
り、切削抵抗も減少するので、びびりなどの振動が抑制
できるとともに、チップのサーマルクラックも防げるよ
うになる。さらに、切屑を巻き込まない角度設定となっ
ているので、切屑の噛み込みに原因する切刃のチッピン
グ損傷が防止される。しかも、独特なチップ形状の採用
によって、一つのチップで４回使用できるようになって
おり、経済的である。加えて、チップの入れ替えが、従
来のピンミラーカッタにありがちな交錯する入れ替えが
ないので、チップの付け間違いが起きにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態であるチップを示し、
（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＡ矢視図、
（ｄ）はＢ矢視図である。

【図２】図１のチップの斜視図である。

【図３】この発明の実施の一形態であるピンミラーカッ
タ全体の略１／４部分を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）
は側面断面図（ただしチップは回転軌跡の図）、（ｃ）
は底面図である。

【図４】図３（ｂ）に相当する図で、チップの位置関係
を説明するための図である。

【符号の説明】

１ チップ ２ 上面 ５ 側面 ８１，８２ 面取り １０ ピンミラーカッタ Ｒ１ （面取り８１の）半径 Ｒ２ （面取り８２の）半径 α１ （ピン部の）軸方向すくい角 α２ （ショルダ部の）軸方向すくい角 β１ （ピン部の）半径方向すくい角 β２ （ショルダ部の）半径方向すくい角

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平行四辺形平板状をなすチップ本体の上
   面には、短辺に沿って半径Ｒ１なる円弧状の面取りが付
   設され、長辺側については上面より下面に向かって逃げ
   角θをもつ側面が形成され、さらに鈍角のコーナには、
   この鈍角のコーナより大きな鈍角のコーナを有する仮想
   の平行四辺形の短辺に沿って半径Ｒ２なる円弧状の面取
   りが付設されていることを特徴とするインターナルピン
   ミラー用のチップ。
2. 【請求項２】 前記チップの長辺側の側面がすくい面と
   なるようにカッタ本体に装着されるとともに、前記半径
   Ｒ１なるコーナがクランクシャフトのピン部コーナと一
   致し、前記Ｒ２なるコーナがクランクシャフトのショル
   ダ部のコーナと一致するように配設されることを特徴と
   するインターナルピンミラー用のカッタ。
3. 【請求項３】 ピン部の加工に関しては、軸方向すくい
   角および半径方向すくい角がともに正角であり、ショル
   ダ部の加工に関しては、軸方向すくい角が正角となり、
   半径方向すくい角が負角となるよう構成されていること
   を特徴とする請求項２に記載のインターナルピンミラー
   用のカッタ。