JP2546130Y2 - スローアウェイ式スカラップカッタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、Ｈ形鋼接続端部に形成されるスカラップを
切削加工するスローアウェイ式スカラップカッタに関
し、特に、チップの形状と配列を改良して切削性能を向
上させるものである。

従来の技術 従来より、鉄骨柱や梁仕口等と接続するＨ形鋼の接続
端に形成するスカラップを切削加工するスローアウェイ
式スカラップカッタとして、略半球状の工具本体（カッ
タボディ）の周囲に、コーナー部アール加工用のチップ
及び凸曲面加工用のチップを分散的に配置して取付けた
構造のものが提供されている。

しかし、この種のスカラップカッタでは、上記工具本
体及び被削材であるＨ形鋼の剛性が低く、かつ、各チッ
プの切削抵抗の大きさ及び向きが変化するため、切削加
工時に衝撃が生じ、切削音や振動が発生する問題があっ
た。

また、通常、スローアウェイ式スカラップカッタの外
径はφ100mm〜φ160mmに限定されるため、工具本体に組
込むことができるスローアウェイチップの数に限界があ
り、そのため、各チップにかかる荷重が大きくなり、チ
ップの摩耗が速く、寿命が短くなる問題もあった。

これらの問題を解決するために、本出願人は第14図に
示すような、工具本体１の周面上に、コーナー部アール
加工用のチップＡ′と、逃げ面２が略四角形であり、外
縁部から上方に向けてわずかに突出した円錘面３を備え
た凸曲面加工用のチップＢ′、Ｃ′、Ｄ′、Ｅ′、Ｆ′
を着脱自在に取付け、上記チップＡ′、Ｂ′、Ｃ′、
Ｅ′からなる４枚一組の第一チップ群（Ｉ′）と、上記
チップＡ′、Ｂ′、Ｄ′、Ｆ′からなる４枚一組の第二
チップ群（II′）とを、それぞれ工具本体１の回転軌跡
に沿って渦巻き状に配列したタイプのものを提供してい
る。

このタイプのスローアウェイ式スカラップカッタで
は、各チップにかかる負荷変動のバラツキを低減して、
切削加工時の振動及び切削音を低減すると共に、チップ
数の増加により各チップの負荷を減少することができ
る。（実開平１−087818号公報参照）。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、上記のタイプのスローアウェイ式スカ
ラップカッタでは、凸曲面加工用のチップＢ′〜Ｆ′の
切刃部そのものの形状は加工されるスカラップの曲面形
状に正確に適合していない。そのため、各チップを工具
本体１の回転軌跡に対して相当大きな角度で傾斜した状
態で配置する必要があると共に、切刃部の長さを余り長
くすることができず、スカラップの凸曲面形状を形成す
るためには、多数のチップが必要であり、かつ、上記曲
面形状を精密に近似するのは困難である。

また、上記のように凸曲面加工用のチップＢ′〜Ｆ′
の切刃部がスカラップの曲面形状を正確に近似していな
いため、近似曲線を出すのに逃げ面の角度を相当大きく
するため、すくい面の角度が大きな負の角度となり切削
抵抗が大きく、円滑な切削を行うことができない。

本考案は、上記のような従来のスカラップカッタにお
ける問題を解決するためになされたもので、チップの形
状及び配列を改良して、切刃部の長さを長くし、よっ
て、スカラップの曲面形状を構成するのに必要なチップ
の枚数を低減し、かつ、所望の曲面形状に近似するよう
にして、円滑な切削を可能とすると共に加工されるスカ
ラップの曲面の精度を向上することを目的とするもので
ある。

課題を解決するための手段 従って、本考案は、中心取付孔を穿設した略半球状の
工具本体の周面上に分散して、チップを着脱自在に取付
けるものであって、上記チップとして、すくい面を円弧
状としたコーナー部アール加工用チップと凸曲面加工用
チップの２種類のチップを備え、上記凸曲面加工用チッ
プは、互いに対向する一対のすくい面と、互いに対向す
る一対の逃げ面とを備える略直方体状であり、各すくい
面の上記一対の逃げ面との接続部分に、チップ厚み方向
の形状をスカラップの曲面形状と適合する曲線状とした
切刃部を設け、全体として４個の切刃部を設け、かつ、
上記逃げ面は切刃部に沿った曲線状としたものであり、
上記コーナー部アール加工用チップ１枚と凸曲面加工用
チップ４枚からなる５枚一組の第一チップ群と、上記コ
ーナー部アール加工用チップ１枚と凸曲面加工用チップ
２枚からなる３枚一組の第二チップ群とをそれぞれ複数
組設け、これら第一及び第二チップ群のチップをそれぞ
れ周方向に等しいピッチで、最大円縁側から周面に沿っ
て中心側に向かう渦巻き状に径方向に連続的に配置した
ことを特徴とするスローアウェイ式スカラップカッタを
提供するものである。

また、上記第１及び第２チップ群のコーナー部アール
加工用チップを最も最大円縁側に配置し、かつ、該最大
円縁側から中心側へ上記コーナー部アール加工用チップ
を含めて３枚目までのチップを互いに同じ径方向の位置
に配置して、工具本体の最大円縁側に中心側よりも多数
のチップを配列する構成としてもよい。上記第１及び第
２チップ群の渦巻きの曲がりの角度は同じであっても良
く、また、異なっていてもよい。

具体的には、例えば、上記第１チップ群及び第２チッ
プ群を夫々３組づつ設け、かつ、各群のチップを20°間
隔で配置し、最大縁から工具本体の中心側に向って渦巻
き状になるように配置する。

また、上記コーナー部アール加工用チップは、押さえ
金とロケータ及びダブルネジにより工具本体に固定して
いる。

一方、上記凸曲面加工用チップは、工具本体に設けた
チップ座に配置して、逃げ面に貫通して設けた取付孔に
挿通したネジにより取付けている。

作用 上記のように、本考案に係るスローアウェイ式スカラ
ップカッタは、各チップの切刃部自体の形状をスカラッ
プの曲面形状と適合させているため、チップを回転軌跡
に対して最小限に傾斜角度を与えればよく、かつ、切刃
部の長さを長くすることができるため少ないチップ数で
スカラップの曲面形状に精密に近似した切削を行うこと
ができると共に、切削加工が円滑に行なわれ、振動騒音
を低減することができる。また、凸曲面加工用チップ
は、一対の逃げ面のうちいずれを着座面として工具本体
に当接させて取付けてもよく、４個の切刃部のいずれを
工具本体から突出させて加工のために使用することもで
きる。すなわち、本考案における凸曲面加工用チップは
取付向きに制限がない。

更に、本考案のスカラップカッタでは、例えば、上記
のように第一及び第二チップ群の最大円縁側（外縁部）
から３枚のチップの径方向の位置を等しく設定して、仕
事量が多い最大円縁近傍に配置するチップの数を多くす
ると共に、仕事量が少なくなる最大円縁近傍（中心取付
孔外周の内縁部近傍）ではチップの数を少なくし、各チ
ップにかかる負荷を減少している。

実施例 次に、本考案を図面に示す実施例により詳細に説明す
る。

第１図から第４図に示すように、略半球状の工具本体
11の中心部には回転軸（図示せず）取付用の中心取付穴
12を穿設しており、該工具本体11の周面部には、コーナ
ー部アール加工用チップＡとR35のスカラップの曲面形
状を得るための凸曲面加工用チップＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅの２
種類を着脱可能に取付けており、上記コーナー部アール
加工用チップＡを６枚、凸曲面加工用チップＢ〜Ｅを18
枚として総計24枚のチップを工具本体11に取付けてい
る。

上記コーナー部アール加工用チップＡ（以下、チップ
Ａと略称する。）は、その切刃部18aを設けたすくい面
Ａ−１を円弧状としており、工具本体11の最大円縁部
（外縁部）に60°間隔をあけて形成した切屑ポケット溝
13に面して、押さえ金14、ロケータ15およびダブルネジ
16を用いて固定している。

上記凸曲面加工用チップＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅ（以下、チッ
プＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅと略称する。）は、第５図から第８図
に示すように略直方体状である。ここでチップＢ〜Ｅは
同形であるので、以下チップＢのみについて説明し、チ
ップＣ、Ｄ、Ｅについては同様の符号を付して説明を省
略する。

略直方体のチップＢは、対向して配置した一対のすく
い面Ｂ−１を備え、該すくい面Ｂ−１は略長方形状で、
第７図中左右に対向して配置した一対の切刃部18bを設
けている。従って、一つのチップＢは、計４つの切刃部
18bを備えている。該切刃部18bはすくい面Ｂ−１側から
見た形状（チップ厚み方向の形状）が曲線状であって、
第４図に示すように、上記スカラップの凸曲面形状の曲
率半径R35（矢印17で図示）に対応して曲率半径を35mm
に設定している。また、上記チップＢのすくい面Ｂ−１
は切刃部18bから中心線19に向って内方へ傾斜した面で
あり、チップＢはポジティブ・タイプのチップである。

また、チップＢでは、上記したように切刃部18bをス
カラップの凸曲面の曲率半径R35と等しく設定している
ため、すくい面Ｂ−１と工具本体11の回転軌跡の為す角
度は、チップと回転軌跡が最小限の傾斜角度を有するよ
うに設定すればよい。また、切刃部18bを上記のような
形状としているため、該切刃部18b自体の長さを長く設
定することができる。

対向して配置したチップＢの一対の逃げ面Ｂ−２は、
略四角形状で、中央部にわずかに陥没した四角形状の平
坦部20を設け、該平坦部20の中央部分に締付ねじ21を挿
入するテーパ孔22を設けている。該テーパ孔22は孔23を
介して反対側の逃げ面Ｂ−１に設けたテーパ孔22まで貫
通している。

上記のように略直方体状のチップＢは一対のすくい面
Ｂ−１及び一対の逃げ面Ｂ−２を備え、残りの一対の面
を略四角形状の平坦面Ｂ−３としている。

チップＢ〜Ｅは、工具本体11の表面上の切屑ポケット
24に面して形成したチップ座25に、上記切刃部18bが切
屑ポケット24の部分に位置する状態で配置し、上記テー
パ孔22及び孔23に挿入した取付ねじ21により固定してい
る。チップ座25は、第４図に示すように、上記チップＢ
〜Ｅの平坦面Ｂ−３〜Ｅ−３と当接する側面25aを平坦
とすると共に逃げ面Ｂ−２〜Ｅ−２と当接する底面を該
逃げ面Ｂ−２〜Ｅ−２と同形状に形成している。そのた
め、チップＢ〜Ｅはチップ座25に安定して取付けること
が可能であり、特に、平坦面Ｂ−３〜Ｅ−３を同じく平
坦な側面25aと当接する構成としているため、切削加工
時にもチップは非常に安定している。

上記チップＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの配列は、各１枚のコ
ーナー部アール加工用チップと凸曲面加工用チップＢ、
Ｃ、Ｄ、Ｅからなる５枚一組の第一チップ群（Ｉ）と、
各１枚のコーナー部アール加工用のチップＡと凸曲面加
工用のチップＢ、Ｃからなる３枚一組の第二チップ群
（II）を夫々３群設け、第一チップ群（Ｉ）と第二チッ
プ群（II）を図示の如く交互に渦巻き状に配列してい
る。

即ち、上記第一チップ群（Ｉ）では、チップの切刃部
18a、18bを、その回転軌跡で、最大円縁側からスカラッ
プの曲面形状であるR35に沿って中心に向って、チップ
Ａ→チップＢ→チップＣ→チップＤ→チップＥの順序
で、また、第二チップ群（II）についても同様に、チッ
プＡ→チップＢ→チップＣの順序で、夫々径方向に連続
的な渦巻き状に配置している。本実施例では、第一及び
第二チップ（Ｉ）（II）の渦巻きの曲がりの角度は等し
く設定している。

また、これらの第一チップ群（Ｉ）のチップＡ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｅ及び第二チップ群（II）のチップＡ、Ｂ、Ｃ
は周方向に20°間隔をあけた等ピッチで配列すると共
に、第９図に示すように、工具本体11の最大円縁側から
中心側にかけてチップＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅが順次並ぶよ
うに設定している。

更に、上記したように、第一及び第二チップ群（Ｉ）
（II）の構成する渦巻きの角度を等しく設定しているた
め、各チップ群は曲がる角度が等しく長さが異なる２種
類の渦巻きを構成する。

このように、２種類の渦巻きを交互に３列、計６列の
チップ群を60°間隔で工具本体11の周面上に外縁から内
縁に向けて渦巻き状に配列し、総計24枚の多数のチップ
を取り付けている。しかも、仕事量の多い外縁部近傍に
はチップＡ、Ｂ、Ｃを夫々工具本体11の同一周上に各６
枚、合計18枚を集中的に配置する一方、比較的仕事量が
少なくなる内周部にはチップＤ、Ｅを各３枚、合計６枚
のチップを平均的に分散的し、かつ、径方向には連続的
に配置している。チップＡ〜Ｅを上記配列とすることに
より、各チップＡ〜Ｅにほぼ同等の負荷がかかるように
している。

尚、本考案は、上記した実施例に限定されるものでは
なく、例えば、上記凸曲面形成用チップＢ〜Ｅとして、
第10図から第13図に示すようなネガティブ・タイプのチ
ップ27を使用してもよい。

上記チップ27はすくい面Ｂ′−１が平坦であることを
除けば、上記したポジティブ・タイプの凸曲面加工用チ
ップＢ〜Ｅと同様の構成であるので、上記第５図から第
８図に示すチップＢと同様の符号を付して説明を省略す
る。

また、チップの配列も上記の例に限定されるものでは
なく、例えば、第一チップ群と第二チップ群で渦巻きの
曲がる角度を異ならせてもよく、第一チップ群と第二チ
ップ群の渦巻きの長さを等しくしてもよい。

効果 以上の説明より明らかなように、本考案に係るスロー
アウェイ式スカラップカッタは凸曲面加工用チップの切
刃部の形状が加工するスカラップの曲面形状に適する形
状としているため、チップを回転軌跡に対して最小限の
傾斜角を与えることですみ、また、切刃部自体の長さを
長く設定することができる。そのため、少ない数のチッ
プでスカラップの曲面形状に精密に近似することが可能
となる共に、低い切削抵抗で円滑な切削加工を行うこと
が可能となり、振動や騒音を低減して切削性能を向上す
ることができる。

また、上記のように、チップ逃げ面と回転軌跡のなす
角度は、チップの工具本体の回転軌跡に対する傾斜角度
が最小限となるように設定すればよい。

本考案では、夫々コーナー部アール加工用チップ１枚
と切刃部の長い凸曲面加工用チップが４枚又は２枚から
なる第一及び第二チップ群の最大縁側の３枚のチップを
互いに同じ径方向の位置とすることにより、仕事量の多
い部位にはチップの設置数を多く、仕事量の少ない部位
にはチップを平均的に分散して配置し、各チップにほぼ
均等の荷重がかかるようにし、よって、切削加工時に発
生する衝撃を多分割、平均化することができるため、こ
の点からも上記加工時の振動や騒音を低減することがで
きる等の種々の利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るスローアウェイ式スカラップカッ
タの正面図、第２図は第１図の平面図、第３図は第１図
の一部斜視図、第４図は第２図のIV−IV線断面図、第５
図はポジティブ・タイプのチップを示す斜視図、第６図
は第５図の右側面図、第７図は第５図の正面図、第８図
は第５図の平面図、第９図はチップの回転軌跡を説明す
る概略図、第10図はネガテイブ・タイプのチップを示す
斜視図、第11図は第10図の右側面図、第12図は第10図の
正面図、第13図は第10図の平面図、第14図は従来のスロ
ーアウェイ式スカラップカッタを示す平面図である。 11…工具本体、12…中心孔、18a,18b…切刃部、Ａ…コ
ーナー部アール加工用チップ、B,C,D,E…凸曲面加工用
チップ、Ｂ−１〜Ｅ−１…すくい面、Ｂ−２〜Ｅ−２…
逃げ面、Ｂ−３〜Ｅ−３…平坦面 （Ｉ）…第一チップ群、（II）…第二チップ群。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】中心取付孔を穿設した略半球状の工具本体
   の周面上に分散して、チップを着脱自在に取付けるもの
   であって、 上記チップとして、すくい面を円弧状としたコーナー部
   アール加工用チップと凸曲面加工用チップの２種類のチ
   ップを備え、 上記凸曲面加工用チップは、互いに対向する一対のすく
   い面と、互いに対向する一対の逃げ面とを備える略直方
   体状であり、各すくい面の上記一対の逃げ面との接続部
   分に、チップ厚み方向の形状をスカラップの曲面形状と
   適合する曲線状とした切刃部を設け、全体として４個の
   切刃部を設け、かつ、上記逃げ面は切刃部に沿った曲線
   状としたものであり、 上記コーナー部アール加工用チップ１枚と凸曲面加工用
   チップ４枚からなる５枚一組の第一チップ群と、上記コ
   ーナー部アール加工用チップ１枚と凸曲面加工用チップ
   ２枚からなる３枚一組の第二チップ群とをそれぞれ複数
   組設け、 これら第一及び第二チップ群のチップをそれぞれ周方向
   に等しいピッチで、最大円縁側から周面に沿って中心側
   に向かう渦巻き状に径方向に連続的に配置したことを特
   徴とするスローアウェイ式スカラップカッタ。
2. 【請求項２】上記第１及び第２チップ群のコーナー部ア
   ール加工用チップを最も最大円縁側に配置し、かつ、該
   最大円縁側から中心側へ上記コーナー部アール加工用チ
   ップを最も最大円縁側に配置し、かつ、該最大円縁側か
   ら中心側へ上記コーナー部アール加工用チップを含めて
   ３枚目までのチップを互いに同じ径方向の位置に配置し
   て、工具本体の最大円縁側に中心側よりも多数のチップ
   を配置していることを特徴とする請求項１に記載のスロ
   ーアウェイ式スカラップカッタ。