JP4653300B2

JP4653300B2 - 転削工具

Info

Publication number: JP4653300B2
Application number: JP2000362867A
Authority: JP
Inventors: 克敏山根; 光昭野田
Original assignee: Sumitomo Electric Hardmetal Corp
Current assignee: Sumitomo Electric Hardmetal Corp
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2020-11-29
Also published as: JP2002166318A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属ワークの溝加工に利用するスローアウェイ式スロットミルなどの転削工具に関する。なお、この発明は、インターナルピンミラーカッタやエクスターナルピンミラーカッタなどにも適用できるが、以下の説明はスロットミルを例に挙げて行う。
【０００２】
【従来の技術】
スロットミルを用いて金属のワークに深溝を加工する場合、送りをかけて溝深さを段々と深くしていく。その加工を、図９に示すように、平行四辺形のネガティブスローアウェイチップＴを採用し、そのチップＴを、矩形をなす側面３が外周刃７のすくい面、平行四辺形の上面１が外周刃７の逃げ面となり、かつ、いわゆるネガ、ポジ刃形（ラジアルレーキＲ、Ｒが負、アキシャルレーキＡ、Ｒが正）となる向きに装着したカッタを用いて行う場合、外周刃の他端Ｂを一端Ａが位置するカッタの外径円Ｄ上（Ｂ’点）に移して外周刃７の軌跡を加工溝の溝底と平行（溝側面に対して直角）となすために、チップＴをΔθ（３０’〜１°程度）傾ける。
【０００３】
その傾きの影響で、側刃８も傾いて側刃８にΔθのバックテーパがつき、図１０に示すように、送りｆをかけた加工では溝の側面に送りマークＭが付く。この場合の溝側面の面粗さは、送りマークが図の幾何学形状であるとすると、Ｒｍａｘ≒ｆｔａｎΔθ’で表され、粗いものになる。
【０００４】
そこで、高面粗度が要求されるときには、仕上げ加工を行って送りマークを除去したり、溝加工用のカッタにワイパーチップ（さらい刃チップ）を別途含ませてそのワイパーチップで送りマークを除去することがなされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
送りマークの除去を別工程で行うと生産性が悪化する。また、ワイパーチップを設けて溝加工と同時に送りマークを除去するものは、ワイパーチップの追加により、同一カッタに装着する溝加工用チップの総数が少なくなって加工能率が低下する。
【０００６】
そこで、この発明は、専用のワイパーチップを用いずに加工溝の溝側面の面粗度を高められるようにすることを課題としている。
【０００７】
【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、平行四辺形を基本形とするネガティブ型スローアウェイチップを、矩形の側面が主刃のすくい面、略平行四辺形の上面が主刃の逃げ面となり、さらに、ラジアルレーキが負、アキシャルレーキが正で主刃の両端がカッタの外径又は内径上にある向きにしてカッタボディに装着する。また、そのスローアウェイチップを、カッタの回転方向前方におかれる鋭角コーナ部に、上面と直角な線に対してθ傾き、かつ、すくい面となる側面に対してβ傾く面取り部を有するものにし、そのチップの面取り部と側刃の逃げ面となす側面との間の稜線が、カッタの軸心とほぼ直角な側刃を形成するようにしたのである。
【０００８】
かかる工具は、面取り部の面を曲面にして緩やかな創成円弧の側刃を生じさせると好ましい。この発明で云うカッタの軸心とほぼ直角な側刃にはこの創成円弧の側刃も含まれる。
【０００９】
また、面取り部を、スローアウェイチップの厚み中心を基準にして対称状態に形成するのも好ましい。
【００１０】
なお、ここで云う主刃とは、側フライスやエクスターナルピンミラーカッタなどの外周刃や、インターナルピンミラーカッタなどの内周刃を指す。
【００１１】
【作用】
平行四辺形のスローアウェイチップの鋭角コーナ部に上述した面取り部を施すと、図９においてΔθ’傾いた側刃８が除去され、代わりに、図７に示すように、面取り部１０と側刃の逃げ面となす側面５との間に、除去された側刃（Ａ、Ｃ点間にあった刃）に対してその側刃とは反対向きにΔθ₁傾いた稜線（新たな側刃８’）が生じる。この稜線の傾きΔθ₁は、面取り部の面取り角θ、βの合成角であり、従って、θ、βの値を適切に設定することによって、チップＴをΔθ傾けたことによる側刃の傾きを補正することができる。Δθ₁＝Δθ’となせば補正後の側刃の傾きがゼロとなり、側刃がさらい刃の機能を併せ持つものになって加工後の溝側面に送りマークが付かない（図８参照）。なお、溝側面に送りマークがつかないようにするために、加工時の送りｆは、当然のことながら、側刃８’の有効長さ（図はＡ’、Ｃ間の長さ）よりも小さくする。
【００１２】
なお、カッタの軸心に対する側刃８’の直角度は、チップの寸法誤差や取付け誤差などによって変化し、その側刃８’が直線刃の場合、加工した溝側面の面粗さが不安定になる。従って、側刃８’は緩い円弧の刃にしておくのが望ましく、その円弧の側刃を設けると角度変化の影響が現れず、安定した面粗さが得られる。
【００１３】
また、側刃の傾きを補正する面取り部を、チップの厚み方向中心線を基準にして対称状態に形成したものは、上面を主刃の逃げ面にしたスローアウェイチップと、下面を主刃の逃げ面にしたスローアウェイチップをカッタボディの両側に千鳥状態に装着してそれ等のチップの側刃で溝の対向した側面を加工することができ、同一チップを右勝手用、左勝手用として兼用できる利点が生じる。
【００１４】
このほか、側刃の逃げ面となるチップの側面と上下面との稜線部に丸味を付けておくと、コーナ部がＲ面でつながる溝を加工することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１に、この発明の工具に採用するスローアウェイチップの一例を示す。このスローアウェイチップＴは、平行四辺形を基本形とする穴付きネガティブチップであって、上面１、下面２、平行な２側面３、４、側面３に対して鋭角、側面４に対して鈍角をなす側面５、側面３に対して鈍角、側面４に対して鋭角をなす側面６を有している。また、側面５、６と上面１、２間の稜線部を円弧面９となしてある。
【００１６】
このチップには実際には上下の関係はないが、ここでは説明の便宜上、１を上面、２を下面とした。
【００１７】
このスローアウェイチップＴは、側面３又は４をすくい面にし、その側面３又は４と上下面１、２との間の稜線を外周刃７（又は内周刃）として使用する。このチップＴの２箇所の鋭角コーナ部に各々面取り部１０が設けられている。その面取り部１０は、側面３（又は４）を正面から直視した状態で上下面１、２と直角な線に対してθ（図のそれは約３０°）傾き、さらに、側面３（又は４）に対してβ（図のそれは約８°）傾いており、これにより、角度補正がなされたθ、βの合成角をもつ稜線（側刃８’）が面取り部１０と側面５（又は６）との間に生じている。なお、図１のαはここでは８０°にしている。
【００１８】
なお、面取り部１０は、同一コーナ部に、チップＴの厚み中心を基準にして対称状態に設けられており、上面１を外周刃７の逃げ面となしたチップと、下面２を外周刃７の逃げ面となしたチップを用いて左右の勝手が異なる切れ刃を作り出すことができる。
【００１９】
図２は、図１のスローアウェイチップＴを、側面３が外周刃７のすくい面、上面１が外周刃７の逃げ面、側面５が側刃８’の逃げ面となる向きにして皿ねじ１１でホルダ１２に取り付けた刃具ユニット１３を示している。
【００２０】
図３〜図５は、右勝手用の刃具ユニット１３Ｒと、左勝手用の刃具ユニット１３Ｌを、カッタボディ１４の両側外周にクランプ駒１５とボルト１６を用いて千鳥状に取り付けて構成されるスロットミルの実施形態を示している。取付け状態では、外周刃７の両端がカッタの外径円Ｄ上に置かれ、ラジアルレーキＲ、Ｒが負、アキシャルレーキＡ、Ｒが正のネガ、ポジ刃形が作り出される。
【００２１】
また、側刃８’は、図５に示すように、カッタの軸心に対して直角になっており、この側刃８’の有効長さよりも送りを小さくして加工した溝の側面に送りマークが付かないようにする。
【００２２】
図３、図４のスロットミルは、刃具ユニット１３Ｒ、１３Ｌ間に、溝底の中央部を切削する中間チップＴ’をロケータ１７にセットして設けている。その中間チップＴ’は、図１のスローアウェイチップＴの下面２と側面３間の稜線、及び、上面１と側面４との間の稜線を外周刃として利用するようにしており、そのため、図４の▲１▼〜▲４▼の位置でチップのローテーションを行って図１のチップの４つの切れ刃稜を外周刃として無駄なく利用することができる。
【００２３】
なお、中間チップＴ’は、加工溝の幅に応じて設けられるものであり、それを省くこともある。
【００２４】
図６は、チップの側面３（又は４）に対してβの傾きをもつ面取り部１０を、側面５（又は６）の側から見た状態で図６（ｂ）に示すように半径Ｒの曲面にしたものである。これにより、図６（ｃ）に示すように、側刃８’が相当大きな半径Ｒ’をもつ創成円弧の刃になって側刃による加工面の面粗さが安定する。この場合の面粗さは、Ｒｍａｘ≒ｆ²／８Ｒ’の式で求まり、側刃の傾きの影響がでない。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明の転削工具は、側面を主刃のすくい面、上面を主刃の逃げ面にしてネガ、ポジ刃形となるように配置される平行四辺形を基本形としたネガティブチップの鋭角コーナ部に、側面間の稜線の傾きを補正する面取り部を設けてさらい刃としての機能を併せ持つ側刃を作り出したので、専用のワイパーチップを設けずに側刃による加工面の面粗さを向上させ、さらに、チップの有効刃数を増やして加工能率を高めることができる。
【００２６】
また、側刃を円弧にしたものは直線の側刃を有するものと違って工具精度に左右されずに安定した面粗さを得ることができる。
【００２７】
さらに、面取り部を、チップの厚み中心を基準にして対称状態に形成したものは、同一チップで勝手違いの主刃を形成でき、経済的に有利になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）この発明の工具に用いるスローアウェイチップの一例を示す平面図
（ｂ）同上のチップの正面図
（ｃ）同じく側面図
（ｄ）面取り部の図１（ｂ）におけるイ方向視図
【図２】（ａ）図１のチップをホルダに装着して構成される刃具ユニットの正面図
（ｂ）同上の刃具ユニットの平面図
（ｃ）同上の刃具ユニットの左側面図
【図３】この発明の工具の実施形態（スロットミル）の一部を示す側面図
【図４】同上のスロットミルの外周の一部を示す側面図
【図５】図４のＸ−Ｘ線部の拡大断面図
【図６】（ａ）曲面の面取り部のβの傾きを示す図
（ｂ）同上の面取り部を図１（ａ）のロ方向から見た図
（ｃ）曲面の面取りによって生じた創成円弧の側刃を示す図
【図７】面取り部の作用説明図
【図８】図７のチップの側刃による加工状況を示す図
【図９】チップの傾きによって生じるバックテーパの解説図
【図１０】バックテーパの付いた側刃で送りをかけて加工した面を示す図
【符号の説明】
Ｔ、Ｔ’ スローアウェイチップ
１上面
２下面
３、４すくい面となす側面
５、６側刃の逃げ面となす側面
７外周刃
８、８’ 側刃
９円弧面
１０面取り部
１１皿ねじ
１２ホルダ
１３刃具ユニット
１３Ｒ右勝手用の刃具ユニット
１３Ｌ左勝手用の刃具ユニット
１４カッタボディ
１５クランプ駒
１６ボルト
１７ロケータ
Ａ、Ｒアキシャルレーキ
Ｒ、Ｒラジアルレーキ

Claims

平行四辺形を基本形とするネガティブ型スローアウェイチップを、矩形の側面が主刃のすくい面、略平行四辺形の上面が主刃の逃げ面となり、さらに、ラジアルレーキが負、アキシャルレーキが正で主刃の両端がカッタの外径又は内径上にある向きにしてカッタボディに装着し、そのスローアウェイチップがカッタの回転方向前方におかれる鋭角コーナ部に、上面と直角な線に対してθ傾き、かつ、すくい面となる側面に対してβ傾く面取り部を有し、その面取り部と側刃の逃げ面となす側面との間の稜線が、カッタの軸心とほぼ直角な側刃を形成している転削工具。
前記面取り部の面を曲面にして緩やかな創成円弧の側刃を生じさせた請求項１記載の転削工具。
前記面取り部を、スローアウェイチップの厚み中心を基準にして対称状態に形成し、上面を主刃の逃げ面にしたスローアウェイチップと、下面を主刃の逃げ面にしたスローアウェイチップをカッタボディの外周又は内周の両側に千鳥状態に装着した請求項１又は２記載の転削工具。
側刃の逃げ面となるチップの側面と上下面との稜線部に丸味を付けた請求項１乃至３のいずれかに記載の転削工具。