JP3950380B2

JP3950380B2 - 精密加工用切削工具

Info

Publication number: JP3950380B2
Application number: JP2002216199A
Authority: JP
Inventors: 大介村上; 正信上田
Original assignee: Sumitomo Electric Hardmetal Corp
Current assignee: Sumitomo Electric Hardmetal Corp
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2022-07-25
Also published as: JP2004058168A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子機器部品などの高精度小物部品の精密加工を行う切削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
精密部品の仕上げ加工では、高加工精度が要求される。その要求に対し、加工の高能率化が図れる旋削加工で応えようとすると、刃先の工夫された切削工具が必要になる。
【０００３】
旋削加工において、加工面の面粗さを小さくするためには、刃先のノーズＲを大きくして幾何学的な関係から決定される理論面粗さを小さくすればよいことが知られているが、刃先のノーズＲを大きくすると切削背分力が増大する。
【０００４】
このため、精密部品の加工ではノーズＲ０．０３ｍｍ程度のチップが用いられ、また、それでもノーズＲが大きい場合にはノーズＲ０のチップが用いられている。
【０００５】
また、ノーズＲを小さくすることによる加工面の荒れを抑えるために、一般に、送り０．０２ｍｍ／ｒｅｖ以下、切り込み０．１ｍｍ以下の切削条件が採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の切削条件では切屑が薄くなって被削材が切れ難くなり、その状況でノーズＲが大きくて切削背分力が増大すると、加工面がうねったり、工具のいわゆるビビリ（振動）が発生して加工面の面粗さが悪化する。
【０００７】
また、この問題に対応するためにノーズＲを小さくしているが、ノーズＲを小さくすると刃先強度が低下して刃先に集中する応力により刃先が欠け易くなり、工具寿命が低下する。
【０００８】
なお、加工面の面粗さを小さくするために、横切れ刃角を定義する基準面に対して５°以下の角度をもつさらい刃をつけることもなされているが、これは、ノーズＲを大きくしたときと同様に切削背分力が増大して面粗さを悪化させる加工面のうねりや工具のビビリが発生する。
【０００９】
この発明は、上述した切削背分力の増加の問題と刃先強度低下の問題を併せて解決することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明においては、切れ刃部に、刃先先端の前切れ刃角を刃先後部の前切れ刃角よりも大、８４度よりも小となすチャンファを有し、刃先のノーズＲが０．０２ｍｍ以下に設定された精密加工用切削工具を提供する。
【００１１】
この工具のノーズＲのより好ましい値は、０．０１ｍｍ以下である。この工具は、穴径５ｍｍ以下、穴深さ５ｍｍ以上の穴の内径加工を行うボーリングバイトとして構成されている場合に特に顕著な効果が得られる。
【００１２】
【作用】
刃先のノーズＲを０．０２ｍｍ以下にしたので、ノーズＲを０．０３ｍｍ程度にした従来工具と比較すると切削抵抗が減少し、加工面のうねりや工具のビビリが無くなる。
【００１３】
また、チャンファをつけると、刃先形状をノーズＲの大きな刃先やさらい刃を形成した刃先の形状に近づけて理論面粗さを小さくすることができ、ノーズＲを小さくしたことによる加工面の荒れを妨げる。
【００１４】
さらに、チャンファの設置により刃先が強化されてノーズＲを小さくしたことによる刃先強度の低下も補われ、従って、この発明によれば高加工精度の確保と工具の寿命向上を両立させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１に、この発明の切削工具の実施形態を示す。この切削工具は、内径加工用のボーリングバイトであって、シャンク１の先端に切れ刃３を有する。２はシャンク１と一体に加工された工具ホルダへの取付部である。
【００１６】
切れ刃３は、シャンク１の先端に一体に形成されるもの、シャンク１の先端にチップを接合してそのチップに形成されるもののどちらであってもよい。
【００１７】
この切れ刃３の刃先形状の一例を図２、図３に示す。
図２の切れ刃３は、刃先先端部に、刃先先端の横切れ刃角αを６度を下限にして刃先後部の横切れ刃角α１よりも小さくするチャンファ４を設けている。また、横切れ刃３ａとチャンファ４との交差部に生じるノーズの曲率半径Ｒ（ノーズＲ）を０．０２ｍｍ以下にしている。
【００１８】
この切れ刃３は、チャンファ４を設けることでノーズＲを小さくすることによる刃先強度の低下を防ぎ、かつ、ノーズＲを小さくすることで切削抵抗を低減させている。
【００１９】
なお、チャンファ４は、横切れ刃角αをα１よりも小さくするものでなければ、チャンファ設置による刃先強化と理論面粗さの低減効果が得られない。また、角度αが６度以下のチャンファ４は、従来のさらい刃と機能上差の無いものになって切削抵抗を増大させ、加工面のうねりや工具のビビリを無くすことができない。
【００２０】
さら、ノーズＲは、工具を成形するときにどうしてもコーナに丸味が生じてしまうが、その値を０．０２ｍｍ以下にしないと切削抵抗が増大して加工面の面粗さが悪化する。そのノーズＲは、精密研磨などで０．０２ｍｍ以下にすることができる。
【００２１】
このノーズＲを０．０１ｍｍ以下にすれば、うねりの小さいより良い加工面が得られる。
【００２２】
図３の切れ刃３は、刃先先端部に、刃先先端の前切れ刃角βを８４度を上限にして刃先後部の前切れ刃角β１よりも増大させるチャンファ５を設け、さらに、前切れ刃３ｂとチャンファ５との交差部に生じるノーズの曲率半径Ｒを０．０２ｍｍ以下にしている。この図３の切れ刃３も、ノーズＲを小さくして切削抵抗を低減し、さらに、ノーズＲを小さくすることによる刃先強度の低下をチャンファ５を設けて防いでいる。
【００２３】
チャンファ５の前切れ刃角βは、８０度〜６０度で刃先後部の前切れ刃角β１よりも小に設定すると特に良い。
【００２４】
また、ノーズＲは、図２の切れ刃と同様、０．０１ｍｍ以下にすると切削抵抗がより減少して好ましい。
【００２５】
なお、図２の刃形は、前切れ刃角を小さく設定する工具に適し、一方、図３の刃形は、横切れ刃角を小さく設定する工具に適する。
【００２６】
また、図１の如きボーリングバイトが、穴径５ｍｍ以下、穴深さ５ｍｍ以上の穴の内径加工用として構成されている場合、シャンク１の剛性が低くなるため切削抵抗で刃先が逃げ易く、従って、このような工具に図２、図３の刃形を利用すると特に効果がある。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明の切削工具は、刃先のノーズＲを０．０２ｍｍ以下にして切削抵抗を低減し、また、ノーズＲを小さくすることによる刃先強度の低下、理論面粗さの荒れを、刃先先端の横切れ刃や前切れ刃にチャンファをつけて防ぐようにしたので、切削抵抗による加工面のうねり、工具のビビリを無くして加工面の面品位を向上させ、同時に刃先の欠損を減らして工具寿命を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の切削工具の実施形態を示す斜視図
【図２】刃先の刃形の一例を示す拡大平面図
【図３】刃先の刃形の他の例を示す拡大平面図
【符号の説明】
１シャンク
２取付部
３切れ刃
３ａ横切れ刃
３ｂ前切れ刃
α、α１横切れ刃角
β、β１前切れ刃角
Ｒノーズの曲率半径（ノーズＲ）

Claims

切れ刃部に、刃先先端の前切れ刃角を刃先後部の前切れ刃角よりも大、８４度よりも小となすチャンファを有し、刃先のノーズＲが０．０２ｍｍ以下に設定されている精密加工用切削工具。
穴径５ｍｍ以下、穴深さ５ｍｍ以上の穴の内径加工を行うボーリングバイトとして構成された請求項１に記載の精密加工用切削工具。