JP2012232368A

JP2012232368A - 突切りバイト

Info

Publication number: JP2012232368A
Application number: JP2011101211A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Ishikura; 弘光石倉
Original assignee: Tanitec Corp
Current assignee: Tanitec Corp
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2012-11-29

Abstract

【課題】鋼管等の切断時におけるチップの刃先部分にかかる負荷を軽減すると共に、切粉の排出が容易に行えるようにする。
【解決手段】台金２の先端部２ａに硬質チップ３が一体に固定された突切りバイト１であって、前記チップ３の先端逃げ面３ａに、チップ３の刃幅方向において左右いずれか一方に寄った位置にワーク切削時に発生する切粉を分割するための切粉分割用溝５Ａ・５Ｂが形成されており、使用にあたっては、一方の突切りバイト１のチップ逃げ面３ａにおける切粉分割用溝５Ａがチップ３の刃幅方向Ｓにおいて左右いずれか一方へ寄った位置に形成され、他方の突切りバイト１では切粉分割溝５Ｂが前記一方の突切りバイトにおける切粉分割用溝と左右対称位置に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、旋盤等の切削機械に装着されてシームレス鋼管等の鋼管類の切断や各種棒材の切断、或いは溝切り加工等に用いられる突切りバイトに関する。

図１１に示すように、突切りバイト５１は、所定長の板状の台金（シャンク）５２の先端部５２ａに硬質チップ５３がロウ付け等によって接合されたものであり、図１２に示すように、硬質チップ５３の両側面５６（横逃げ面）には、その先端部５６ａから基部５６ｂに向かって幅が徐々に狭くなるように傾斜α１（ラジアル角）が付され、また図１３に示すように、硬質チップ５３の両側面５６には、その前部５５ａから後部５５ｂに向かって幅が徐々に狭くなるように傾斜α２（タンジェンシャル角）が付されており、また硬質チップ５３の刃幅Ｓは台金５２の厚みｔよりも厚くなっており、そして、台金５２の厚みｔはその全長にわたって同一となっていた。

そして、前述した突切りバイト５１で鋼管の切断を行う場合、図１４に示すように、旋盤等の切削機械のチャック（図示せず）に前記突切りバイト５１をセットした上、鋼管Ｗをクランプ５７で固定した後、鋼管Ｗをその円周方向に回転させつつ、その外周面ＷＦに直角方向から前記突切りバイト５１における硬質チップ５３の刃先５３aを当接させて、最終的に突切りバイト５１の刃先５３ａが鋼管Ｗの全厚を切削することで切断が完了し、切断面Ｃ１およびＣ２が形成されていた。

特開２００１−１５０２０５号公報

しかしながら、前述した構造の突切りバイトでは、鋼管Ｗの切削時において、硬質チップ５３の刃先全体に大きな負荷がかかり、更に比較的径の大きい鋼管を切削したり、或いは幅広の溝加工やフランジ加工を行う場合には、切削抵抗が更に大きくなり、また切粉の処理も難しくなる他、チップ自体の磨耗や欠損が激しくなるという問題があった。

本発明は、鋼管等の切削時において、チップの刃先にかかる負荷を軽減し、また比較的径の大きい鋼管を切削したり、或いは幅広の溝加工やフランジ加工を行う場合にも、切削抵抗を軽減し、且つ切粉の処理も促進することができる突切りバイトを提供することにある。

請求項１記載の本発明は、台金の先端部にチップが固定された突切りバイトにおいて、チップの先端逃げ面に切粉を分割するための切粉分割用溝が形成されたことを技術的特徴とするものである。

請求項２記載の本発明は、前記請求項１記載の突切りバイトについて、チップの切粉分割用溝がチップの刃幅方向において左右いずれか一方に寄った位置に形成されていることにより、該チップが左右非対称となされているものである。

請求項３記載の本発明は、前記請求項１または請求項２記載の突切りバイトについて、チップにおける面取り幅が左右で互いに異なることにより、該チップが更に左右非対称となされているものである。

請求項４記載の本発明は、前記請求項１または請求項２記載の突切りバイトについて、チップにおける面取り角度が左右で互いに異なることにより、該チップが更に左右非対称となされているものである。

請求項５記載の突切りバイトは、前記請求項３または請求項４記載の突切りバイトについて、チップにおける逃げ面が左右いずれか一側から他側へ傾斜した傾斜面となされているものである。

請求項６記載の本発明は、前記請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項記載の突切りバイトを用いたワークの切削方法であって、ワークの両側からそれぞれ突切りバイトを当接させるにあたり、一方の突切りバイトのチップ逃げ面における切粉分割用溝がチップの刃幅方向において左右いずれか一方へ寄った位置に形成され、他方の突切りバイトのチップ逃げ面における切粉分割用溝が前記一方の突切りバイトにおける切粉分割用溝と左右対称位置に形成されており、両方の突切りバイトをワークに当接させることにより、該ワークの切粉をワーク両側で左右対称に分割せしめることを特徴とするものである。

なお、本発明に係る各突切りバイトには、チップが台金（シャンク）に一体にロウ付けされているものの他、チップが台金にビスで固定されたり、或いは嵌め入れられている所謂、スローアウェイ方式のものも含まれる。

本発明の突切りバイトによれば、鋼管等のワークの切削時において、チップの刃先部分にかかる負荷が軽減されるため、該チップの磨耗や欠損を有効に抑制することができ、また更に比較的径の大きい鋼管を切削したり、或いは幅広の溝加工やフランジ加工を行う場合でも、切削抵抗を低減し、また切粉の処理も容易に行えることから、チップ自体の磨耗や欠損が激しくなることもない。

また、請求項３〜請求項５記載の本発明に係る突切りバイトは、更に、チップの面取り幅や面取り角度を左右非対称とし、或いは更にチップの逃げ面を傾斜面としたものであるため、例えば鋼管等を切断する場合に、そのクロップ側（切り落とし側）よりも先にクランプ側（製品側）を選択的に突き切って、バリが必ずクロップ側の切断端面に発生するようにすることで、該バリがチップに接触することによる該チップの欠損を有効に防止することができる。

本発明の実施形態に係る突切りバイトの全体構成を示す図であって、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。実施形態１に係る突切りバイトの刃先部分の図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。実施形態２に係る突切りバイトの刃先部分の図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。実施形態２の突切りバイトによる切粉の発生状態を示す断面図である。実施形態３に係る突切りバイトの刃先部分の図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。実施形態４に係る突切りバイトの刃先部分の図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。実施形態に係る突切りバイトによる鋼管の切削状態を示す側面図である。図６と同様、鋼管の切削状態を示す平面図である。図７における鋼管切削部分の拡大平面図である。図８における切粉発生状況を示す拡大平面図である。一般的な突切りバイトを示す側面図である。図１０に示した突切りバイトの正面図である。図１０に示した突切りバイトの平面図である。図１1に示した突切りバイトによる鋼管の切断状態を示す断面図である。

次に、本発明の実施形態を図面にしたがって説明するが、突切りバイトはワークや切削条件等によって種々の形態があり、本発明は、本実施形態に限定されるものではない。

（実施形態１）

図１および図２に示すように、突切りバイト１は、板状の台金２と、台金２の先端部２ａにロウ付け等によって接合された硬質チップ３とを有し、また台金２の先端部２ａから台金２の基端部２ｂ方向に所定長だけ薄肉部４が形成されており、該薄肉部４はその厚さが前側部４ａから後側４ｂに向かって徐々に肉厚が薄くなるように傾斜面４ｃが付されている。

そして、図１に示すように、チップ３は、側面から見て略縦長方形であって、その先端の逃げ面３ａが台金２の先端部２ａに連なる傾斜面となっており、該逃げ面３ａには当該チップ３の刃幅方向Ｓにおいて左右いずれか一方へ寄った位置にワークの切粉を分割するための切粉分割用溝５Ａ・５Ｂが形成されている。

また、本実施形態では、図２（ａ）（ｂ）に示すように、チップ３は左右の面取り部６Ａ・６Ｂを有し、刃幅Ｓ方向において、面取り角度α並びに面取り幅ｅが左右同一となされ、また前記左右の切粉分割用溝５Ａ・５Ｂは互いに所定ピッチｐで左右いずれか一方に寄った位置に形成されており、更に、硬質チップ３の逃げ面３ａは図２（ｂ）に示すように、水平となされている。

次に、図７〜図１０に示すように、本実施形態に係る突切りバイト１を用いて鋼管Ｗを切削する場合の切削方法について説明すると、予め硬質チップ３の切粉分割用溝５Ａ・５Ｂが逃げ面３ａにおいて右側寄りに形成された突切りバイト１Ａと左側寄りに形成された突切りバイト１Ｂとを用意し、図７および図８に示すように、矢印Ａ方向に回転する鋼管Ｗに対して、その両側から前記突切りバイト１Ａ・１Ｂを当接させるのである。そして、この際、図９に示すように、突切りバイト１Ａ・１Ｂのチップ３における互いに対称位置にある切粉分割用溝５Ａ・５Ｂによって、図１０に示すように、切粉Ｄ１・Ｄ２が分割される。このとき切粉Ｄ１・Ｄ２は互いに左右交互に対称位置で分割されることとなるため、切粉Ｄ１・Ｄ２は細かく発生すると共に、チップ３において互いに負荷が分散された状態で切削され、その結果、チップ３の磨耗や欠損が有効に抑制され、優れた切削特性が得られる。

次に、本実施形態に係る突切りバイト１Ａ・１Ｂとこれら突切りバイト１Ａ・１Ｂにおけるチップ３の切粉分割用溝５Ａ・５Ｂを省略した通常の突切りバイトとを比較するために行った切断試験について説明する。

切断試験では、突切りバイト１Ａ・１Ｂは、全長が２１５ｍｍ、幅が５０ｍｍ、台金２自体の厚みが９ｍｍ、台金２先端の薄肉部４の厚みが７．５ｍとされ、また硬質チップ３は長さが１６ｍｍ、刃幅Ｓが９．５ｍｍ、タンジェンシャル角が４°、ラジアル角２°としたものである。そして、突切りバイト１Ａ・１Ｂについて、切粉分割用溝５Ａ・５Ｂの溝ピッチｐを３．７ｍｍとした。また、比較用の突切りバイトは、本実施形態に係る突切りバイト１Ａ・１Ｂにおいて、切粉分割用溝５Ａ・５Ｂだけを設けず、他はすべて同一の寸法形状で同一の切断条件とした。

ワークとなる鋼管は、外径１９４．５ｍｍ、肉厚２１．７ｍｍ（＝合金鋼管１）、外径４０６．４ｍｍ、肉厚２５．４ｍｍ（＝炭素鋼管２）、外径１８５．０ｍｍ、肉厚２５．０ｍｍ（＝炭素鋼管３）、外径１９８．２ｍｍ、肉厚２１．７ｍｍ（＝合金鋼管４）の４種類とした。また、前記各鋼管の切断時における回転数は７５ｒｐｍ、一刃切込量は０．６０ｍｍとした。試験結果を下表に示す。

上記表１に見られる通り、本発明に係る実施形態１の突切りバイト１Ａ・１Ｂでは、比較例の突切りバイトと比較して約四倍のカット数が得られ、本発明に係る突切りバイト１Ａ・１Ｂの切削性能の高さが実証された。

（実施形態２）

図３に示すように、本実施形態の突切りバイト２１は、全体構成が前記実施形態１と同様であるが、硬質チップ２３の切粉分割用溝５Ａ・５Ｂ以外の部分においても左右非対称となされている。すなわち、本実施形態では、硬質チップ２３の面取り部２６Ａ・２６Ｂにおいて、左右の面取り角度αが実施形態１と同様に左右同一であり、また逃げ面２３ａも実施形態１と同様に水平であるが、面取り幅ｅにおいて、左側ｅＬを右側ｅＲよりも広幅とすることで左右非対称となされている。

本実施形態に係る突切りバイト２１による鋼管の切削方法も前記実施形態１と同様であるが、本実施形態の突切りバイト２１の場合、前述した通り、面取り幅ｅにおいて、左側ｅＬを右側ｅＲよりも広幅とすることで左右非対称となされているため、図４に示すように、例えば鋼管Ｗにおける突切りバイト２１の左側がクロップ側（切り落とし側）Ｗ１であり、同右側がクランプ側（製品側）Ｗ２である場合においては、パイプＷにおけるクランプ側Ｗ２の切断面Ｃ２がクロップ側Ｗ１の切断面Ｃ１よりも早く切断され、その結果、略Ｃ形のバリＷＢは必ずクロップ側Ｗ１の切断面Ｃ１に発生し、そのためバリＷＢは鋼管Ｗのクロップ側Ｗ１と共に落下することとなり、そのためバリＷＢが突切りバイト２１のチップ２３に接触することがなく、その結果、チップ２３の欠損が確実に防止される。

（実施形態３）

図５に示すように、本実施形態の突切りバイト３１は、全体構成が前記実施形態１と同様であるが、硬質チップ３３における面取り部３６Ａ・３６Ｂで切粉分割用溝５Ａ・５Ｂ以外の部分においても左右非対称となされている。すなわち、本実施形態では、左右の面取り幅ｅは実施形態１と同様に左右同一であり、また逃げ面３３ａも実施形態１と同様に水平であるが、面取り角度αにおいて、左側αＬを右側αＲよりも大きくすることで左右非対称となされている。

本実施形態に係る突切りバイト３１も前記実施形態１に係る突切りバイト１と同様に使用することによって、切粉が分割されると共に鋼管Ｗにおいて、実施形態２の突切りバイト２１と同様に、クランプ側をクロップ側よりも先に切り落とすことができ、そのため実施形態２と同様の複合的な作用効果が得られる。

（実施形態４）

図６に示すように、本実施形態の突切りバイト４１は、前記実施形態３の変形例であって、実施形態３と同様、硬質チップ４３の左右の面取り部４６Ａ・４６Ｂにおける左右の面取り幅ｅは左右同一であり、面取り角度αにおいて、左側αＬを右側αＲよりも大きくすることで左右非対称となされているが、本実施形態では更に逃げ面４３ａに図６（ｂ）に示すように、チップ４３の刃幅Ｓ方向において左側から右側へ下がった傾斜ｆが付されている。

本実施形態の突切りバイト４１についても、前記実施形態１に係る突切りバイト１と同様に使用することによって、切粉が分割されると共に鋼管Ｗにおいて、実施形態２の突切りバイト２１と同様に、クランプ側をクロップ側よりも先に切り落とすことができ、そのため実施形態２と同様の複合的な作用効果が得られる。

なお、本実施形態では、前記実施形態３記載の突切りバイトについて、そのチップの先端逃げ面に傾斜を付したが、前記実施形態２に係る突切りバイトについてもそのチップの先端逃げ面に傾斜を付すようにしても良い。

本発明の突切りバイトは、鋼管等の切断時において切粉が適切に分割されると共に、発生するバリによってチップの欠損が確実に防止され、従来の突切りバイトに比べて寿命を大幅に延ばすことができるため、この種バイトの分野において幅広い利用が期待できる。

１突切りバイト
２台金
２ａ台金先端部
３硬質チップ
３ａチップ先端逃げ面
５Ａ・５Ｂ切粉分割用溝

Claims

台金の先端部にチップが接合された突切りバイトにおいて、チップの先端逃げ面に切粉を分割するための切粉分割用溝が形成された、突切りバイト。
チップの切粉分割用溝がチップの刃幅方向において左右いずれか一方に寄った位置に形成されていることにより、該チップが左右非対称となされている、請求項１記載の突切りバイト。
チップにおける面取り幅が左右で互いに異なることにより、該チップが更に左右非対称となされている、請求項１または請求項２記載の突切りバイト。
チップにおける面取り角度が左右で互いに異なることにより、該チップが更に左右非対称となされている、請求項２記載の突切りバイト。
チップにおける逃げ面が左右いずれか一側から他側へ傾斜した傾斜面となされている、請求項３または請求項４記載の突切りバイト。
請求項１〜請求項５記載のうちのいずれか一項記載の突切りバイトを用いたワークの切削方法であって、ワークの両側からそれぞれ突切りバイトを当接させるにあたり、一方の突切りバイトのチップ逃げ面における切粉分割用溝がチップの刃幅方向において左右いずれか一方へ寄った位置に形成され、他方の突切りバイトのチップ逃げ面における切粉分割用溝が前記一方の突切りバイトにおける切粉分割用溝と左右対称位置に形成されており、両方の突切りバイトをワークに当接させることにより、該ワークの切粉をその両側で左右対称に分割せしめることを特徴とする、突切りバイトを用いたワークの切削方法。