JPH088011Y2 - スローアウエイ式転削工具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、エンドミル等のスローアウエイ式転削工
具に係り、詳しくは被削材の溝加工や側面加工を行う場
合に用いて好適なスローアウエイ式転削工具に関する。

［従来の技術］ 従来、この種のスローアウエイ式転削工具として、例
えば第７図ないし第９図に示すように、三角形平板状を
なす複数のチツプ１が、サポータ２のチツプ取付座３に
挿入された上で該サポータ２とともに工具本体４の溝部
５に挿入され、これらチツプ１及びサポータ２が前記溝
部５に挿入される楔部材６、７が押圧されて工具本体４
と一体化された構成のエンドミルが知られている。そし
て、かかる構成のエンドミルにおいては、前記工具本体
４がその軸線Ｏの回りに回転せしめられることにより、
工具外周から突出する前記チツプ１の主切刃８や工具先
端に突出する副切刃９が被削材に切り込まれて所定の切
削加工が行われる。

ところで、このような構成のエンドミルによって被削
材を平面に加工するには、前記主切刃８が工具軸線Ｏの
回りに円筒面状の回転軌跡を描くように、換言すれば、
チツプ１が工具本体４に装着された状態において、前記
一の主切刃８がその先端Ｐ₁から後端Ｐ₂に至るまで工具
軸線Ｏに対して等距離に位置するようにチツプ１を位置
決めした上で工具本体４に装着する必要がある。

そこで、前記工具本体４においては、サポータ２の側
面2aと溝部５の壁面5aとを密着させるとともにチツプ１
の側面1a、1bとチツプ取付座３の拘束面3a、3bとを当接
させた状態で、前記チツプ１の主切刃８の両端Ｐ₁、Ｐ₂
から工具軸線Ｏまでの距離ｒ₁、ｒ₂（以下、回転半径ｒ
₁、ｒ₂と称する。）が一致するように壁面5a及び拘束面
3a、3bの形状が決定されていた。

ところが、このようにチツプ１の回転半径ｒ₁、ｒ₂を
一致させるのみでは、被削材の加工面の平面度を向上さ
せる上でいまだ十分でない場合がある。

すなわち、第９図及び第10図に示すようにチツプ１を
工具軸線方向に対して所定のすくい面θで傾けて装着し
た場合、チツプ１の主切刃８が直線状をなす限り、前記
すくい面θに応じて主切刃８の中央部が両端Ｐ₁、Ｐ₂の
描く回転軌跡Ｒよりも工具中心側へ後退する。従って、
かかる場合には、主切刃８が工具軸線回りに描く回転軌
跡が鼓状をなし、主切刃８の中央部で切削される加工面
が両端Ｐ₁、Ｐ₂による加工面よりも突出して加工面の平
面度を劣化することがある。

そこで、このようにチツプ１を傾けて装着する場合に
は、第11図に示すように主切刃８が凸円弧状をなすチツ
プ10を使用し、主切刃８の中央部を相対的に工具外周側
へ突出させて主切刃８の回転軌跡を先端Ｐ₁から後端Ｐ₂
に至るまで一致させていた。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、上述した凸円弧状の主切刃８を有するチツ
プ10を用いたスローアウエイ式転削工具によれば、工具
本体４を工具軸線Ｏの回りに空転させた場合に主切刃８
が円筒面状の軌跡を描くので、第12図に示すように被削
材11に溝加工を施す場合において、壁面11aを溝部底面1
1bと直交する平面に加工することが理論的には可能であ
る。

しかしながら、実際の切削では、主切刃８に加わる切
削抵抗によって工具本体４の先端側が被削材11の壁面11
aから離間する方向へ撓み変形するため、第13図に示す
ように主切刃８の先端Ｐ₁の切込量が後端Ｐ₂に比して小
さくなる。このため、溝部壁面11aを底面11bに対して直
交する平面に加工することができないことがあった。

また、第14図に示すように、特に工具本体４をその軸
線方向に段階的に送り出して壁面11aを複数回に分けて
切削する場合には、先の切削工程で形成された壁面1a
が、次回の切削時に主切刃８の後端側の副切刃９で削り
取られ、この結果、壁面11aが鋸刃状に形成されて著し
く平面度が劣化することさえあった。

この考案は、このような背景の下になされたもので、
工具本体が切削抵抗で撓み変形した場合でも被削材を正
確に平面に加工できるスローアウエイ式転削工具を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するためにこの考案は、チツプの側面
と当接するチツプ取付座の拘束面を、前記一の主切刃の
工具基端側を向く後端が、工具先端側を向く前記一の主
切刃の先端よりも工具軸線回りに半径で0.03mm〜0.09mm
小さい円弧軌跡を描くように傾けたものである。

この場合、前記チツプ取付座は、工具本体の先端外周
部に一体形成されたものでも、あるいは前述した従来例
のように、工具本体の溝部に着脱自在に装着されるサポ
ータに形成されたものであっても良い。

［作用］ 上記構成によれば、チツプを工具本体に装着した状態
において、工具先端側を向く主切刃の先端が工具後端を
向く主切刃の後端側よりも工具外周側へ大きく突出する
ので、切削時に工具本体の先端部が撓み変形した場合に
は、前記突出量の差が吸収されて主切刃の両端の回転半
径が一致する。このため、チツプのすくい面に応じて主
切刃を湾曲させることで、実際の切削時における主切刃
各部の回転半半径を、その先端から後端まですべて一致
させることができる。

［実施例］ 以下、第１図ないし第６図を参照して、本考案の一実
施例を説明する。なお、上述した従来例と同様の構成要
素には同一符号を付し、その説明を省略する。

第１図ないし第３図に示すように、本実施例のエンド
ミルは、凸円弧状の主切刃８を有する三角形平板状のチ
ツプ10が、サポータ２のチツプ取付座３に挿入された上
で該サポータ２とともに工具本体20の溝部21に挿入さ
れ、これらチツプ10及びサポータ２が前記溝部21に挿入
される楔部材６、７で押圧されて工具本体20と一体化さ
れたものである。

ここで、前記溝部21は、サポータ２の側面2aと密着し
て前記サポータ２を工具径方向に位置決めする第１の壁
面21aと、サポータ２の後端面2bと密着して該サポータ
２を工具軸線方向に位置決めする第２の壁面21bと、サ
ポータ２の下面2cと密着する底面21cとを有してなるも
ので、底面21cは、前述した従来の工具本体４と同様
に、サポータ２に装着されるチツプ10に所定のすくい角
θを与えるべく、工具軸線方向に対して所定方向へ傾斜
する傾斜面状に形成されている。

また、前記第１の壁面21aは、その先端部23が後端部2
4よりも工具外周側に突出する傾斜面状に形成され、こ
れにより、チツプ10の側面10a、10bと当接する前記サポ
ータ２のチツプ取付座３は、その拘束面3a、3bが従来の
エンドミルに比して工具後端側（第１図において右方）
へ傾いた状態で位置決めされるようになっている。

この第１の壁面21aの工具軸線Ｏに対する傾斜角α
は、切削条件や工具の回転半径等に応じて適宜設定され
るものであるが、前記サポータ２を溝部21の壁面21a、2
1b及び底面21cに密着させて装着した場合において、チ
ツプ取付座３に装着されるチツプ10の主切刃８の後端Ｐ
₂が、主切刃８の先端Ｐ₁が工具軸線Ｏの回りに描く回転
軌跡Ｃよりも工具径方向中心側へ半径で0.03mm〜0.09mm
の範囲で後退するように、すなわち、主切刃８の両端Ｐ
₁、Ｐ₂における回転半径ｒ₁、ｒ₂の間に、 ｒ₁−ｒ₂＝0.03mm〜0.09mm なる関係が成立するように定められている（第４図参
照）。

しかして、以上のように構成されたエンドミルにおい
ては、工具本体20の無負荷状態で、第４図に示すように
主切刃８の後端Ｐ₂が先端Ｐ₁よりも工具径方向中心側へ
後退するので、かかる状態を保持したまま被削材の切削
加工を行った場合、理論的には、第５図（ａ）に示すよ
うに切刃８の後端Ｐ₂の切込量が先端Ｐ₁の切込量よりも
小さくなって被削材11の壁面11a（加工面）と溝部底面1
1bとのなす角βが90°よりも小さくなる。また、第５図
（ｂ）に示すように、工具本体20を工具軸線方向へ段階
的に送り出して壁面11aを複数回に分けて切削する場合
には、壁面11aが主として主切刃８の先端側で削り取ら
れて壁面11aが鋸刃状に形成されることとなる。

ところが、実際に主切刃８で加工を行う場合には、前
述したように工具本体20の先端側が壁面11aから離間す
る方向へ撓み変形して、主切刃８の先端Ｐ₁側の切込量
が相対的に減少するので、前記回転半径ｒ₁、ｒ₂の差が
吸収される。従って、回転半径ｒ₁、ｒ₂の差を、工具本
体20の撓み変形による主切刃８の両端Ｐ₁、Ｐ₂の撓み量
の差に等しく設定するとともに、主切刃８をチツプ10の
工具軸線方向におけるすくい面θに応じて湾曲させるこ
とにより、実際の切削時における主切刃８の回転半径
を、その先端Ｐ₁から後端Ｐ₂に至るまですべて一致させ
ることができ、これにより、第６図（ａ）に示すよう
に、被削材11の壁面11aを底面11bに対して正確に直交す
る平面に形成できる。また、第６図（ｂ）に示すよう
に、工具本体20を軸線方向へ段階的に送り出して壁面11
aを複数回に分けて切削する場合でも、主切刃８の後端
Ｐ₂側に連なる副切刃９と壁面11aとの干渉を防止して、
壁面11aを底面11bと直交する平面に加工できる。

さらに、本実施例によれば、第５図（ｂ）に示すよう
に、工具本体20の先端部の撓み変形が小さくて前記回転
半径ｒ₁、ｒ₂が吸収されないような場合であっても、主
切刃８の後端Ｐ₂に隣接する副切刃９、すなわち工具後
端側を向く主切刃8aと同時に使用されるべき副切刃９と
被削材11の壁面11bとの干渉が確実に回避されるので、
未使用の副切刃９の無駄な摩耗を防止してチツプ寿命を
向上させることができるという効果が得られる。

以上の実施例では特に三角形平板状をなすチツプ10を
装着するエンドミルについて説明したが、本考案はこれ
に限るものではなく、例えば正方形状のチツプ等、種々
の形状のチツプを使用できることは勿論である。また、
特に主切刃８の形状も凸円弧状のものに限るものではな
く、例えばチツプのすくい角θが０°の場合には直線状
の主切刃を有するチツプを使用すれば良い。

さらに、本実施例では、特にチツプ取付座３を傾ける
ために、工具本体20に形成される溝部21の第１の壁面21
aを工具軸線Ｏに対して特定方向へ傾斜する傾斜面に形
成しているが、本考案はこれに限るものではなく、溝部
21を従来と同様としても、サポータ２のチツプ取付座３
の拘束面3a、3bを傾けることによって同様の効果を得ら
れる。また、工具本体20の先端外周部にチツプ取付座３
を一体成形することにより、サポータ２を使用すること
なくチツプを装着するスローアウエイ式転削工具であっ
ても、チツプ取付座を従来よりも工具後端側へ傾けるこ
とで同様の効果を奏し得る。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案のスローアウエイ式転
削工具によれば、チツプの主切刃の先端側が、その後端
側よりも回転半径が大きくなるように位置決めされるか
ら、切削時に工具本体の先端側が撓み変形した場合に
は、前記回転半径の差が吸収されることになる。

従って、前記回転半径の差を、切削時の主切刃両端の
撓み変形量の差に等しく設定することにより、切削時に
おける主切刃両端の回転半径を一致させて、被削材の加
工面を所望の精度の平面に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本考案の一実施例を示すもので、
第１図は工具の平面図、第２図は第１図のII方向からの
矢視図、第３図は第２図のIII方向からの矢視図、第４
図はチツプを工具本体に装着したときの状態を工具先端
側から投影した図、 第５図（ａ）及び（ｂ）は前記実施例の工具で切削加工
をした場合の理論的な加工面の状態を示す図、第６図
（ａ）及び（ｂ）は前記実施例の工具で実際に切削加工
をした場合の加工面の状態を示す図、 第７図ないし第９図は従来例を示す図で、第７図は工具
の平面図、第８図は第７図のVIII方向からの矢視図、第
９図は第７図のIX方向からの矢視図、 第10図は従来の工具に直線状の主切刃を有するチツプを
装着したときの状態を工具先端側から投影した図、第11
図は従来の工具に凸円弧状の主切刃を有するチツプを装
着したときの状態を工具先端側から投影した図、第12図
は第11図に示すチツプで被削材を加工した場合の理論的
な加工面の状態を示す図、第13図及び第14図は第11図に
示すチツプで実際に被削材を加工した場合の加工面の状
態を示す図である。 ２……サポータ、３……チツプ取付座、3a・3b……拘束
面、８……主切刃、10……スローアウエイチツプ、20…
…工具本体、21……溝部。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸線回りに回転せしめられる工具本体の先
   端外周部に、該工具本体の先端及び外周に開口する溝部
   が形成され、この溝部内に、平板状をなすスローアウエ
   イチツプの側面と当接して該スローアウエイチツプを位
   置決めする拘束面を備えたチツプ取付座が形成され、こ
   のチツプ取付座に、スローアウエイチツプが、その稜線
   部に形成された一の主切刃を工具外周側へ突出させた状
   態で着脱自在に装着されてなるスローアウエイ式転削工
   具において、 前記チツプ取付座の前記拘束面を、前記一の主切刃の工
   具基端側を向く後端が、工具先端側を向く前記一の主切
   刃の先端よりも工具軸線回り半径で0.03mm〜0.09mm小さ
   い円弧軌跡を描くように傾けたことを特徴とするスロー
   アウエイ式転削工具。
2. 【請求項２】前記工具本体の前記溝部内にサポータが着
   脱自在に挿入され、このサポータの先端部に前記チツプ
   取付座が形成されていることを特徴とする請求項１記載
   のスローアウエイ転削工具。