JP4810903B2 - 転削工具および高送り用チップ - Google Patents

Description

本発明は正面フライス、エンドミル等の転削工具およびそれに用いられるチップに関し、切刃形状が異なるチップを装着可能とした転削工具およびそのチップに関する。

切刃形状が異なるチップを装着可能とした転削工具を図１３〜図１６に示す。図１３〜図１５に図示する転削工具は、ポジの正八角形チップ５と円形チップ２２を同一のチップ座３３に選択的に装着するものである。すなわち、円形チップ２２の下面２５は正八角形チップ５と同一寸法の正八角形とし、その各辺から上面２３の切刃２４に向けて略山形の平面状の基準側面２７をそれぞれ設ける。基準側面２７は正八角形チップ５の側面９と同一角度とする。チップ座３３の底面３４に各チップ５、２２の下面８、２５を着座させ、突起３６をチップの孔１０、３１の凹部１０ｂ、３１ｂに嵌合させ、２つの側壁３８、３９に側面９、基準側面２７を当接してねじ止めするものである（例えば、特許文献１参照）。

図１６および図１７に図示する切削工具１０は、少なくとも１個のチップ座１４を有する工具本体１２、及びチップ座１４内に相互に交換可能に受入れ可能な少なくとも２個のチップ１６、１８、２０、２２を備える。チップ座１４は、チップ座１４軸線に垂直な平面内で測定されたとき第２の横方向支持壁面２８、３０と角度θを形成している第１の横方向支持壁面２６を持つ。チップ１６、１８、２０、２２の各は、横方向支持面２６、２８、３０と当るように位置決めするために適切な角度を付けられた複数の当り特徴部分を提供するような形状にされた周囲フランク面４２を持つ。一方のチップの周囲フランク面４２が、更に、第１のノーズ角度を有する少なくとも２個の切削点を提供するような形状にされ、そして他方のチップの周囲フランク面４２は、更に、第１のノーズ角度とは異なる第２のノーズ角度を有する少なくとも２個の切削点を提供するような形状にされる（例えば、特許文献２参照）。

これらの従来の転削工具および切削工具は、１つの工具本体にすくい面形状の異なる２種または２種以上のチップを装着可能とするものである。

特開平９−２９０３０６号公報 特表２００２−５０６７３８号公報

しかしながら、前述した従来の転削工具および切削工具は、切削条件、適用被削材等の使用条件の異なる２種以上のチップを装着可能であるものの、これらチップを位置決め、支持するチップ座の側壁（支持壁面）において、広い面積を確保することが困難であった。そのため、高送り加工を行った場合、チップ座の側壁（支持壁面）は、チップを介して作用する切削抵抗に耐えられずに、塑性変形し、チップの位置決め精度が悪化するおそれがあった。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、送りの適用条件の異なる汎用チップと高送り用チップを選択的に装着可能とし、且つチップの位置決め精度が良好な転削工具およびそれに装着する高送り用チップを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は、略円筒状をなす工具本体の先端外周部に切欠き形成された、１つまたは複数のチップ座には、略多角形板状をなし、着座面に対向する上面がすくい面とされ、前記上面の辺稜部に少なくとも１つの主切刃が形成されたチップが、それぞれ装着されてなる転削工具において、前記チップ座には、汎用チップと、この汎用チップとは前記主切刃の形状が異なる、少なくとも１種の高送り用チップとが装着可能とされ、前記汎用チップおよび前記高送り用チップの各々は、その着座面が前記チップ座の座面に当接するとともに、少なくとも１つの基準側面が当該チップ座の座面から立ち上がる支持壁面に当接して、当該チップ座に装着され、前記汎用チップの基準側面の幅Ｌ１と、前記高送り用チップの基準側面の幅Ｌ２との関係が、０．５Ｌ１≦Ｌ２≦０．９Ｌ１とされ、且つ当該転削工具における前記汎用チップの前記主切刃のアプローチ角δ１と、前記高送り用チップの前記主切刃のアプローチ角δ２との関係が、δ１＜δ２とされていることを特徴とする転削工具である。なお、前記汎用チップとは、切込み限界値が高送り用チップよりも大きく、低切込みから深切込みまで適用できる汎用性を備えたチップであり、具体的には、転削工具に装着したときのアプローチ角が１５°〜４５°の範囲にあるものをさす。一方、高送り用チップは、切込み限界値が汎用チップよりも小さい反面、高送りが可能であり且つ高送り時の高い切削性能を備えたチップであり、具体的には、転削工具に装着したときのアプローチ角が、前記汎用チップよりも大きくなるものをさす。

本発明の高送り用チップは、チップ座の座面に当接する着座面および当該チップ座の支持壁面に当接する基準側面が、汎用チップの着座面および基準側面の各々と同一の平面内に形成されていることを特徴とするものである。

本発明の転削工具によれば、汎用チップと、この汎用チップよりも高送り加工が可能な高送り用チップとが選択的に装着可能であるため、それぞれのチップごとに工具本体を用意する必要がなく経済的であるうえに、前記高送り用チップを装着することにより、汎用チップを装着したときよりも高能率な加工が可能となる。汎用チップ、本発明の高送り用チップの双方は、着座面および基準側面のそれぞれが同一の平面内に形成されていることから、１つの工具本体に装着可能とされる。

本発明の転削工具によれば、高送り用チップの基準側面の幅Ｌ２が、汎用チップの基準側面の幅Ｌ１の５０％〜９０％の範囲とされていることから、チップ座の支持壁面に支持された高送り用チップは、正確に位置決めされるとともに、高送り加工時においてもチップ座内で動くことがなくしっかりと支持固定される。さらに、チップ座の支持壁面の変形ならびに損傷が生じにくいため、高送り用チップならびに汎用チップの位置決め精度を長期間維持される。高送り用チップの基準側面の幅が、前記汎用チップの基準側面の幅の５０％未満になると、高送りチップの位置決め精度が悪化したりチップ座の支持壁面が変形もしくは損傷したりするおそれがあり、９０％を超えると高送り用チップの主切刃の形状に制約が生じるおそれがある。なお、前記の基準側面の幅とは、チップ座の支持壁面に接触する領域をチップの着座面に平行な方向に測定した幅の最大値である。

本発明の転削工具におけるアプローチ角は、汎用チップよりも高送り用チップの方が大きくなる。そのため、当該高送り用チップは、汎用チップとの比較において、主切刃の法線方向の正味切取り厚みが薄く前記主切刃への負荷が小さくなることに加え、切削抵抗における背分力の比率が高くなり当該切削抵抗の方向が工具軸心方向に近づくことによって工具びびりが抑制されることから高送り加工が可能となる。なお、高送り加工は、転削工具の全てのチップ座に高送り用チップが装着されることによって実現される。高送り用チップを装着した転削工具のアプローチ角δ２は５０°〜７５°の範囲とするのが好ましい。これは、５０°未満になると、高送り加工時において主切刃の損傷や工具びびりが発生しやすくなり、７５°を超えると、切込み限界値が小さすぎて実用性が低くなってしまうからである。

転削工具の工具本体に設けられたチップ座の座面および支持壁面は、汎用チップおよび高送り用チップにそれぞれ備えられた着座面および基準側面に当接可能とされることによって、汎用チップと高送り用チップが１つの工具本体に選択的に装着可能とされている。

本発明の高送り用チップにおいて、当該チップの厚さ方向からみた平面視で、上面の辺稜部に形成された主切刃の形状が、汎用チップの主切刃の形状とは異なっており、本発明の転削工具に装着されたとき、アプローチ角δ２が５０°〜７５°の範囲とされ、当該転削工具に汎用チップが装着されたときのアプローチ角δ１よりも大きくなっている。そのため、前述のとおり主切刃の負荷が小さくなることと、工具びびりが抑制されることから高送り加工が可能となる

前記の高送り用チップにおいて、主切刃の長さが３ｍｍ〜５ｍｍの範囲とされている。これは切削抵抗の増大による工具びびりを抑制するためである。この主切刃の長さが３ｍｍ未満になると、切込み限界値が小さすぎて実用性が失われるおそれがあり、５ｍｍを超えると切削抵抗が増大し工具びびりが生じるおそれがある。さらに、高送り用チップには、加工面を仕上げるための副切刃が形成され、当該副切刃の長さが１ｍｍ〜３ｍｍの範囲とされているので、高送り加工における加工面の面粗さが良好となる。この副切刃の長さが１ｍｍ未満になると高送り時において加工面の面粗さが悪化するおそれがあり、３ｍｍを超えると被削材に接触する切刃長さが長くなり、転削工具ならびに被削材にびびりが生じるおそれがある。

前記の高送り用チップの基準側面は、上面の辺稜部から延びる逃げ面の下方側領域に形成され、且つ前記逃げ面よりも内側に位置する平坦な平面から形成されている。そのため、当該高送り用チップの基準側面の幅は、汎用チップの基準側面の幅の５０％〜９０％の範囲の幅を確保できる。

図１〜図９は本発明を適用した高送り用チップおよびこのチップを装着した転削工具である正面フライスの一実施形態を示す図である。図１は高送り用チップをその厚さ方向からみた平面図である。図２は図１に示す高送り用チップの側面図である。図３は図１に示す高送り用チップの背面図である。図４は図１におけるＳ１−Ｓ１線切断部端面拡大図である。図５は汎用チップをその厚さ方向からみた平面図である。図６は図５に示す汎用チップの側面図である。図７は図５に示す汎用チップの背面図である。図８は図１に示す高送り用チップを装着した正面フライスを工具先端側からみた正面図である。図９は図８に示す正面フライスの軸心に直交する方向からみた側面図である。図１０は図８に示す正面フライスの一部断面側面図である。図１１は図５に示す汎用チップを装着した正面フライスの軸心に直交する方向からみた側面図である。図１２は図１１に示す正面フライスの一部断面側面図である。

まず、図５において、汎用チップ１Ａは、略正方形板状をなし、その上面がすくい面２とされるとともに、下面が当該チップ１Ａの厚さ方向に直交する方向に延びる実質的に平坦な平面からなる着座面３とされ、これら上面と下面との間の側面が逃げ面とされている。上面の略中央には上下面を貫通する取付け穴４が形成されている。この取付け穴４は、このチップ１Ａをチップ座１０５に固定するためのクランプねじ１０９を挿通するためのものである。すくい面２となる上面の辺稜部には、４箇所のコーナ部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにそれぞれ副切刃５が形成され、正面フライス１００におけるアプローチ角δ１を１５°〜４５°の範囲とするために、副切刃５と、この副切刃に交差する主切刃６とのなす角度は、鈍角とされ、１０５°〜１３５°の範囲とされている。この主切刃６は隣接する２つの副切刃５間にわたって形成されている。さらに、副切刃５と主切刃６の交差部には、双方を滑らかに接続する曲線状のコーナ刃７が形成されている。

図６および図７において、副切刃５、主切刃６およびコーナ刃７から延びる側面には、それぞれ副切刃逃げ面１５、主切刃逃げ面１６およびコーナ刃逃げ面１７が形成されている。主切刃逃げ面１６は、当該主切刃６側に形成された主切刃第１逃げ面１６ａと、この主切刃第１逃げ面１６ａの下方側領域に形成され着座面３に交差する主切刃第２逃げ面１６ｂとから構成される。これら主切刃逃げ面１６はともにポジ（正）の逃げ角が付されているが、主切刃第２逃げ面１６ｂは主切刃第１逃げ面１６ａよりも大きな逃げ角が付されている。１つのコーナ部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを挟んで隣り合う主切刃第２逃げ面１６ｂは、チップ座１０５の支持壁面１０５ｂ、１０５ｃにそれぞれ当接支持される基準面１６ｃとされる。副切刃逃げ面１６およびコーナ刃逃げ面１７においても、ポジの逃げ角が付されている。

一方、チップの厚さ方向からみた図１の平面図において、高送り用チップ１Ｂは、前記の汎用チップ１Ａと同様に略正方形板状を基本形状としており、その上面がすくい面２とされるとともに、下面が当該チップ１Ｂの厚さ方向に対して直交し実質的に平坦な平面からなる着座面３とされている。高送り用チップ１Ｂの上面の正方形面は、汎用チップ１Ａの上面の正方形面よりも内接円直径が若干大きくなるように形成されている。さらに、正方形面のコーナ部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄには、それぞれ副切刃５が形成され、これら副切刃５に隣接する主切刃６が当該正方形面の辺稜部を切欠くように形成されていて、汎用チップ１Ａの主切刃６の形状とは相違させている。正面フライス１００におけるアプローチ角δ２を５０°〜７５°の範囲とするために、主切刃６と副切刃５とのなす角度は、鈍角とされ、１４０°〜１６５°の範囲とされている。主切刃６に切欠かれた前記辺稜部の残部には、補助切刃８が形成されている。副切刃５と主切刃６の交差部には、双方を滑らかに接続する曲線状のコーナ刃７が形成されている。同様に主切刃６と補助切刃８との間にも、双方を滑らかに接続する曲線状の交差部が形成されている。

図２および図３において、副切刃５、主切刃６および補助切刃８から着座面３に延びる側面には、それぞれ副切刃逃げ面１５、主切刃逃げ面１６および補助切刃逃げ面１８ａが形成されている。補助切刃逃げ面１８ａの下方側領域には、チップ内方側に凹んだ湾曲部１８ｂを介して着座面３まで延びる基準側面１８ｃが形成される。この基準側面１８ｃは、平坦な平面で構成され、前記補助切刃逃げ面１８ａを延長した平面よりもチップ内方側に配置されていて、その一部が主切刃逃げ面１６に食い込むように形成されている。隣り合うコーナにそれぞれ形成され、直角な関係にある２つの基準側面１８ｃは、正面フライス１００の工具本体１０１に設けられたチップ座１０５の支持壁面１０５ｂ、１０５ｃに当接支持される。ここで、図４から理解されるように、実線で示した高送り用チップ１Ｂと、２点鎖線で示した汎用チップとは、チップ中心軸Ｐを含む平面で切断した断面において、それぞれの着座面３および基準側面１８ｃ、１６ｃが同一平面内に形成されている。したがって、汎用チップ１Ａおよび高送り用チップ１Ｂの双方は、１つの工具本体１０１のチップ座１０５に、双方のチップ中心軸の位置が一致するように、装着することができる。

図４において、２点鎖線で示した、チップ座１０５の支持壁面１０５ｂ、１０５ｃは、各チップ１Ａ、１Ｂの基準側面１６ｃ、１８ｃに面接触するか、もしくは前記基準側面１６ｃ、１８ｃの上方側領域に線接触するように、前記基準側面１６ｃ、１８ｃと同一か若干小さい傾斜角とされている。基準側面１６ｃ、１８ｃにおいて、支持壁面１０５ｂ、１０５ｃに接触する領域の着座面３に平行な方向の幅は、汎用チップ１ＡではＬ１、高送り用チップ１ＢではＬ２とされ（図２および図６参照）、０．５Ｌ１≦Ｌ２≦０．９Ｌ１の関係とされている。チップ座１０５の支持壁面１０５ｂ、１０５ｃが基準側面１６ｃ、１８ｃに線接触する場合には、図２および図６において２点鎖線で示した接触する線分の長さがそれぞれＬ１、Ｌ２とされ、面接触する場合には、着座面に平行な方向で測定した最大幅がそれぞれＬ１、Ｌ２とされる。

以上に説明した汎用チップ１Ａおよび高送り用チップ１Ｂが装着される正面フライス１００において、工具本体１０１は、図８および図９に示すように略円筒状をなし、その工具軸心ＣＬに沿って先端面１０２と後端面１０３とを貫通する取付け穴１０４が形成されている。この工具本体１０１は、その後端面１０３を図示しない工作機械の主軸またはアーバの端面に密着させるとともに、その取付け穴１０４に前記端面から突出する軸を挿入された状態で、図示しない取付けボルト等の固定手段により工作機械の主軸に取付けられ、軸心まわりに回転可能とされている。

工具本体１０１の先端外周部には、５つのチップ座１０５が円周方向に略等間隔に切欠き形成されている。これらチップ座１０５の座面１０５ａには、チップ１Ａ、１Ｂを着座させるための敷板１０６が図示しない六角穴付きボルトによって取付けられている。前記六角穴付きボルトには、その軸心に沿って、チップ１Ａ、１Ｂを固定するためのクランプねじが螺合する雌ねじ穴が形成されている。前記座面１０５ａから立ち上がる２つの壁面には、チップ１Ａ、１Ｂを位置決めするための拘束壁面１０５ｂ、１０５ｃがそれぞれ形成されている。さらに、各々のチップ座１０５に連なる工具回転方向Ｋ前方側の領域にはチップポケット１０７がそれぞれ形成され、このチップポケット１０７の壁面には、工具本体１０１の外部から供給された切削油等を流通し、切削点近傍に噴射するための流体供給穴１０８が開口している。

図９および図１１において、汎用チップ１Ａおよび高送り用チップ１Ｂは、それぞれの着座面３を敷板１０６の一端面である座面１０６ａに当接するとともに、工具後端側を向く２つの基準側面１８ｃ、１６ｃをチップ座１０５の拘束壁面１０５ｂ、１０５ｃにそれぞれ当接するように載置され、当該チップ１Ａ、１Ｂの取付け穴５に挿通されたクランプねじ１０９を、敷板固定用の六角穴付きボルトに設けた雌ねじ穴にねじ込むことにより工具本体１０１に固定される。正面フライス１００に装着された汎用チップ１Ａおよび高送り用チップ１Ｂにおいて、工具先端側に位置する副切刃５は、工具軸心ＣＬに対して直角とされる。工具外周側に位置し切削に供される主切刃６においては、工具軸心とのなす角度であるアプローチ角が付され、汎用チップ１Ａを装着したときのアプローチ角δ１は４５°とされ（図１２参照）、高送り用チップ１Ｂを装着したときのアプローチ角δ２は５０°〜７５°とされている（図１０参照）。さらに、高送り用１Ｂでは、主切刃６の工具後端側に補助切刃８が連設されており、この補助切刃８におけるアプローチ角δ３は４５°とされている（図１０参照）。

以上に説明した正面フライス（転削工具）１００および高送り用チップ１Ｂの作用効果について以下に説明する。本実施形態の正面フライス１００によれば、１つの工具本体１０１に、汎用チップ１Ａと、この汎用チップ１Ａよりも高送り加工が可能な高送り用チップ１Ｂが選択的に装着可能であるため、それぞれのチップ１Ａ、１Ｂごとに工具本体１０１を用意する必要がなく経済的であるうえに、送りの適用領域が広がり高能率な加工が可能となる。切削加工の適用条件において、汎用チップ１Ａは切込み限界値が高送り用チップよりも大きく、低切込みおよび深切込みに適用できる汎用性を備えたチップである。一方、高送り用チップ１Ｂは、切込み限界値が汎用チップ１Ａよりも小さい反面、高送りが可能であり且つ高送り時の高い切削性能を備えたチップである。

高送り用チップは、チップ座の支持壁面に当接する基準側面の幅Ｌ２が、汎用チップの基準側面の幅Ｌ１の５０％〜９０％の範囲の幅を確保するように形成されているため、正確に位置決めされるとともに、高送り加工時においてもチップ座１０５内で動くことがなくしっかりと支持固定される。さらに、チップ座１０５の支持壁面１０５ｂ、１０５ｃの変形ならびに損傷が生じにくいため、高送り用チップ１Ｂならびに汎用チップ１Ａの位置決め精度を長期間維持される。高送り用チップ１Ｂの基準側面１８ｃの幅Ｌ２が、汎用チップ１Ａの基準側面１６ｃの幅Ｌ１の５０％未満になると、高送りチップ１Ｂの位置決め精度が悪化したりチップ座１０５の支持壁面１０５ｂ、１０５ｃが変形もしくは損傷したりするおそれがあり、９０％を超えると高送り用チップ１Ｂの主切刃６の形状に制約が生じるおそれがある。さらに、図３において、高送り用チップ１Ｂは、切削に供されるコーナ部Ａの主切刃６に作用する切削抵抗によって、当該チップ１Ｂの中心軸を回転中心として図３の反時計回り方向に回転しようとするが、コーナ部Ｂおよびコーナ部Ｃの基準壁面１８ｃが、図３の時計回り方向の隣接コーナ部Ｃおよびコーナ部Ｄ側にそれぞれ偏倚して形成されチップ座１０５の支持壁面１０５ｂ、１０５ｃに支持されるため、前記反時計回り方向の回転を阻止される。図３に示すように隣接コーナ部ＡＢ、ＢＣ、ＣＤ、ＤＡ間に形成される基準側面１８ｃは、当該コーナ部間の中央部を含めてその両側に形成されるのが好ましい。そうすれば当該チップ１Ｂをチップ座１０５に装着する時のすわりが良くなる。

本実施形態の正面フライス１００において、高送り用チップ１Ｂが装着されたときのアプローチ角δ２は、汎用チップ１Ａが装着されたときのアプローチ角δ１よりも大きくしてあることによって、当該高送り用チップ１Ｂは、汎用チップ１Ａとの比較において、主切刃６の法線方向の正味切取り厚みが薄く当該主切刃６への負荷が小さくなることに加え、切削抵抗における背分力の比率が高くなり当該切削抵抗の方向が工具軸心ＣＬ方向に近づくことによって工具びびりが抑制されることになるので高送り加工が可能となる。なお、高送り加工は、正面フライス１００の全てのチップ座１０５に高送り用チップ１Ｂが装着されることによって実現される。高送り用チップ１Ｂを装着した正面フライス１００のアプローチ角δ２は５０°〜７５°の範囲とするのが好ましい。これは、５０°未満になると、高送り加工時において主切刃６の損傷や工具びびりが発生しやすくなり、７５°を超えると、切込み限界値が小さすぎて実用性が低くなってしまうからである。

正面フライス１００の工具本体１０１に設けられたチップ座１０５の座面１０５ａおよび支持壁面１０５ｂ、１０５ｃは、汎用チップ１Ａおよび高送り用チップ１Ｂに備えられた着座面３および基準側面１６ｃ、１８ｃにそれぞれ当接可能とされることによって、汎用チップ１Ａと高送り用チップ１Ｂが１つの工具本体１０１に選択的に装着可能とされている。

本実施形態の高送り用チップ１Ｂは、チップ座１０５の座面１０５ａに当接する着座面３および当該チップ座１０５の支持壁面１０５ｂ、１０５ｃに当接する基準側面１８ｃが、汎用チップ１Ａの着座面３および基準側面１６ｃの各々と同一の平面内に形成されていることから、双方のチップ１Ａ、１Ｂが１つの工具本体１０１に装着可能とされる。

高送り用チップ１Ｂにおいては、高送り性能の優位性が得られるように、当該チップ１Ｂの平面視における主切刃６の形状が汎用チップ１Ａとは相違している。すなわち、正面フライス１００におけるアプローチ角が大きくなるように、主切刃６と副切刃５とのなす角度が、汎用チップ１Ａでは１０５°〜１３５°の範囲とされるのに対し、高送り用チップ１Ｂでは１４０°〜１６５°の範囲とされている。

本実施形態の高送り用チップ１Ｂにおいては、切削抵抗の増大を防止するため、主切刃６の長さが３ｍｍ〜５ｍｍの範囲とされるのが好ましい。この主切刃６の長さが３ｍｍ未満になると切込みが制限されるため実用性が失われるおそれがあり、５ｍｍを超えると切削抵抗が増大しびびり振動が生じるおそれがある。さらに、副切刃５の長さが１ｍｍ〜３ｍｍの範囲とされるのが好ましい。これは、高送り加工における加工面の平坦度ならびに面粗さに配慮したものであり、この副切刃５の長さが１ｍｍ未満になると加工面の面粗さが悪化するおそれがあり、３ｍｍを超えると正面フライス１００や被削材にびびり振動が生じるおそれがある。

さらに、高送り用チップ１Ｂの基準側面１８ｃは、補助切刃逃げ面１８ａの下方側領域に、この補助切刃逃げ面１８ａを延長した平面よりも当該チップ内方側に配置されていることから、その一部が主切刃６の下方側領域に食い込むように形成されている。そのため、この基準側面１８ｃにおいて、チップ座１０５に当接する領域における着座面３に平行な方向の幅Ｌ２は、汎用チップ１Ａの基準側面１６ｃのチップ座１０５に当接する幅Ｌ１の５０％〜９０％相当の幅を確保することになり、チップ座１０５への取付け精度が良好であるとともに、高送り加工時の高い切削抵抗による支持壁面の変形が防止される。

主切刃６よりも工具後端側に形成された補助切刃８は、切込み量が主切刃６の切込み限界値を超過した場合、例えば、凹凸が大きい被加工部の表面を正面フライス加工するときのように、切込みが一様でなく突発的に大きくなる場合、前記超過した部分を切削することになり、チップ１ならびに工具本体１０１の損傷あるいは破損を防止する。

本実施形態の高送り用チップ１Ｂにおいて、高送り加工時の切刃５、６、７、８の耐欠損性を高めるため、すくい面２の辺稜部に連なる内側の領域には、当該辺稜部に沿って、略平坦なランド面が形成されてもよい。このランド面は少なくとも主切刃６に形成されていて、好ましくはすくい面の辺稜部全体にわたって形成される。より詳細には、前記ランド面の幅は、０．０５ｍｍ〜０．３０ｍｍの範囲とされるのが好ましい。これは、０．０５ｍｍ未満では切刃の耐欠損性が向上しないおそれがあり、０．３０ｍｍを超えると切削抵抗が増大し、びびり振動が発生するおそれがあるからである。前記ランド面と主切刃第１逃げ面１６ａとのなす角度は７０°〜８７°の範囲とされるとともに、前記ランド面と副切刃逃げ面１５とのなす角度は６０°〜８０°の範囲とされるのが好ましい。このように角度を限定した理由は、下限値を下回ると、切刃の耐欠損性を高める効果が得られないおそれがあり、上限値を超えると切削抵抗が増大してしまうためである。

さらに、高送り加工時の切削抵抗を低減させるために、前記ランド面に連なる内側の領域には、当該ランド面から内側にいくにしたがって着座面３へ漸次近づくように傾斜した、正のすくい角が付与されたすくい面２ａが形成されてもよい。前記すくい角は１０°〜３０°の範囲が好ましい。すくい面２を曲面でもって傾斜させた場合には、前記ランド面に交わる位置における接線のなす傾斜角がすくい角とされる。この正のすくい角が付与されたすくい面は、少なくとも主切刃６に形成されていればよい。また、前述した、正のすくい角を付与されたすくい面２ａは、ランド面を介さずに辺稜部の切刃５、６、７、８に連接されてもよい。傾斜したすくい面２ａの内側には、すくい面２の中央の取付け穴４を取り囲み、着座面３に平行な平坦面２ｂが形成される。すくい角を１０°〜３０°の範囲に限定したのは、１０°未満では切削抵抗を低減する効果が得られにくく、３０°を超えると切刃の刃先が鋭くなって耐欠損性が低下してしまうからである。

さらに、辺稜部に形成された切刃５、６、７、８には、当該切刃の耐欠損性を高めるためのホーニングが形成されてもよい。このホーニングは、辺稜部の全体にわたって形成されることによって耐欠損性を高める効果が大きくなる。このホーニングは、前記切刃５、６、７、８に直交する平面で切断した断面で、すくい面２またはランド面のいずれか一方と、逃げ面１５、１６、１７、１８ａとに滑らかに接する円弧状あるいは曲線状とされる。より詳細には、断面が円弧状をなすホーニングにおいて、前記円弧の曲率半径は０．０３ｍｍ〜０．１０ｍｍの範囲とされるのが好ましい。これは、０．０３ｍｍ未満では切刃の耐欠損性を高める効果が得られにくく、０．１０ｍｍを超えるホーニングは成形が困難であるとともに、切削抵抗を増大させてしまうおそれがあるからである。断面が曲線状をなすホーニングにおいて、前記曲線は、すくい面２またはランド面のいずれか一方に滑らかにつながる円弧と、逃げ面１５、１６、１７、１８ａに滑らかにつながる円弧とを互いに滑らかにつないだ曲線とされ、すくい面側の幅が０．０４ｍｍ〜０．１０ｍｍの範囲とされるとともに、逃げ面側の幅が０．０２ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲とされ、さらに、逃げ面１５、１６、１７、１８ａに滑らかにつながる円弧の曲率半径が０．０１５ｍｍ〜０．０４０ｍｍの範囲とされるのが好ましい。これは、前記のホーニングの幅および円弧の曲率半径の限定において、下限値を下回ると切刃の耐欠損性を高める効果が得られにくく、上限値を上回ると切削抵抗が増大してしまうからである。

チップ１Ｂの厚さ方向からみた平面視で、副切刃５は、直線状もしくは外側にわずかに突出した曲線状に形成されるのが望ましい。曲線状に形成された副切刃５は、当該副切刃５と正面フライス１００の軸心ＣＬとのなす角度が直角からわずかにずれたとしても、加工面の断面形状は前記曲線を連ねた波形形状を維持し、面粗さならびに加工面の外観品位を劣化させないことから特に望ましい。

以上、本発明の実施形態を図面に基づいて説明したが、これらはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。例えば、チップ１の平面視で、高送り用チップ１Ｂの主切刃６は直線状に限定されず、円弧状、曲線状または複数の直線から構成した近似曲線状に変更可能である。

本発明を適用した高送り用チップをその厚さ方向からみた平面図である。 図１に示す高送り用チップの側面図である。 図１に示す高送り用チップの背面図である。 図１におけるＳ１−Ｓ１線切断部端面拡大図である。 汎用チップをその厚さ方向からみた平面図である。 図５に示す汎用チップの側面図である。 図５に示す汎用チップの背面図である。 図１に示す高送り用チップを装着した正面フライスを工具先端側からみた正面図である。 図８に示す正面フライスの軸心に直交する方向からみた側面図である。 図８に示す正面フライスの一部断面側面図である。 図５に示す汎用チップを装着した正面フライスの軸心に直交する方向からみた側面図である。 図１１に示す正面フライスの一部断面側面図である。 従来の転削工具のチップ座の平面図である。 図１３に示すチップ座に装着されるチップの下面図である。 図１３に示すチップ座に装着される他のチップの下面図である。 工具本体と、この工具本体に装着可能な４種のチップとからなる従来の切削工具の分解斜視図である。 図１６に示す工具本体のチップ座の平面図である。

符号の説明

１Ａ 汎用チップ
１Ｂ 高送り用チップ
２ すくい面
２ａ すくい角を付与されたすくい面
３ 着座面
５ 副切刃
６ 主切刃
７ コーナ刃
８ 補助切刃
１５ 副切刃逃げ面
１６ 主切刃逃げ面
１７ コーナ刃逃げ面
１８ａ 補助切刃逃げ面
１８ｂ 湾曲部
１６ｃ、１８ｃ 基準側面
１００ 正面フライス（転削工具）
１０１ 工具本体
１０５ チップ座
１０５ａ チップ座の座面
１０５ｂ、１０５ｃ チップ座の支持壁面
１０６ 敷板
１０６ａ 敷板の座面
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ コーナ部
δ１ 汎用チップを装着した正面フライスのアプローチ角
δ２、δ３ 高送り用チップを装着した正面フライスのアプローチ角
Ｌ１、Ｌ２ 基準側面の幅

Claims (10)

1. 略円筒状をなす工具本体の先端外周部に切欠き形成された、１つまたは複数のチップ座には、略多角形板状をなし、着座面に対向する上面がすくい面とされ、前記上面の辺稜部に少なくとも１つの主切刃が形成されたチップが、それぞれ装着されてなる転削工具において、
   前記チップ座には、汎用チップと、この汎用チップとは前記主切刃の形状が異なる、少なくとも１種の高送り用チップとが装着可能とされ、
   前記汎用チップは、略正多角形板状、または略正多角形のコーナ部分に副切刃が形成された板状であり、
   前記高送り用チップは、略正多角形板状を基本形状とし、該略正多角形の辺稜を切欠くように主切刃が形成され、
   該転削工具に該汎用チップが装着されたときの前記主切刃のアプローチ角をδ１とし、前記高送り用チップが装着されたときの前記主切刃のアプローチ角をδ２とすると、δ１とδ２との関係が、δ１＜δ２とされ、
   前記汎用チップおよび前記高送り用チップの各々は、その着座面が前記チップ座の座面に当接するとともに、少なくとも１つの基準側面が当該チップ座の座面から立ち上がる支持壁面に当接して、当該チップ座に装着され、
   前記汎用チップの基準側面の幅Ｌ１と、前記高送り用チップの基準側面の幅Ｌ２との関係が、０．５Ｌ１≦Ｌ２≦０．９Ｌ１とされていることを特徴とする転削工具。
2. 前記転削工具における汎用チップの主切刃のアプローチ角δ１が１５°〜４５°とされ、前記高送り用チップの主切刃のアプローチ角δ２が５０°〜７５°とされていることを特徴とする請求項１記載の転削工具。
3. 前記チップ座の座面および支持壁面が、前記汎用チップおよび前記高送り用チップのそれぞれの着座面および基準側面に当接可能とされていることを特徴とする請求項１または２記載の転削工具。
4. 前記高送り用チップが全てのチップ座に装着されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の転削工具。
5. 請求項１〜４のいずれか１項記載の転削工具に装着される高送り用チップにおいて、
   当該高送り用チップの着座面および基準側面が、前記汎用チップの着座面および基準側面の各々と同一の平面内に形成され、
   当該高送り用チップの基準側面の幅Ｌ２と、前記汎用チップの基準側面の幅Ｌ１との関係が、０．５Ｌ１≦Ｌ２≦０．９Ｌ１とされていることを特徴とする高送り用チップ。
6. チップの厚さ方向からみた平面視で、上面の辺稜部に形成された主切刃の形状が、前記汎用チップの主切刃の形状とは異なることを特徴とする請求項５記載の高送り用チップ。
7. 請求項１〜４のいずれか１項記載の転削工具に装着される高送り用チップにおいて、当該高送り用チップを装着したときのアプローチ角が、汎用チップを装着したときのアプローチ角よりも大きく、且つ５０°〜７５°の範囲とされていることを特徴とする請求項５または６記載の高送り用チップ。
8. 主切刃の長さが３ｍｍ〜５ｍｍの範囲とされていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項記載の高送り用チップ。
9. 加工面を仕上げるための副切刃が形成され、当該副切刃の長さが１ｍｍ〜３ｍｍの範囲とされていることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項記載の高送り用チップ。
10. 前記基準側面は、上面の辺稜部から延びる逃げ面の下方側領域に形成され、且つ前記逃げ面よりも内側に位置する平坦な平面から形成されていることを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項記載の高送り用チップ。
    

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