JPH10263911A

JPH10263911A - 深溝加工用カッター

Info

Publication number: JPH10263911A
Application number: JP7127497A
Authority: JP
Inventors: Kouji Umeo; 幸治梅尾; Takeji Shiokawa; 武次塩川; Manabu Sawa; 学沢; Kuninori Imai; 邦典今井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 1998-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】金属の細深溝加工が円滑に行え、加工時のカッ
ターと被加工物とのすき間に生じる切粉詰まりを防止
し、カッターと切粉との摩擦熱による被加工物の熱変形
をなくして、特に細密フィン加工等に好適なカッターを
提供することにある。【解決手段】カッター本体１は外周に刃部を備え、刃部
は切れ刃２から切削方向後方に逃げ面３を有し、それが
ヒール４とつながり、そこからすくい面７と溝底の丸み
６によってつながる構成となっている。そして、ヒール
４と溝底の丸み６とすくい面７との接続線により、チッ
プポケット５が構成されている。上記構成により、金属
の深溝加工が効率良く行え、特に細密フィン等は加工時
の熱変形が起きることなく、高精度加工が行える。ま
た、従来行われていた被加工物の変形修正（熱処理等）
作業が省略でき、大幅な工数短縮が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は金属の深溝加工、特
に細密フィン加工などに好適なカッターに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の技術としては、例えば日
本規格協会発行「ＪＩＳハンドブック工具」（１９８９
年４月１２日第１版第１刷発行）に示されるメタルソー
（Ｐ２９８〜Ｐ３０２）が知られている。

【０００３】このメタルソーは図２に示されるように円
盤形状をしており、メタルソー本体９の円周に刃部１０
を備えている。厚さｔは円周先端から中心に向かって一
定であり、平らな形状をしている。外径寸法Ｄは３２〜
３１５ｍｍであり、中心にボス穴１１が設けられてい
る。また、刃数は、外径寸法Ｄ≧φ１００ｍｍで厚さｔ
＝１．６ｍｍのものについては４８〜８０枚の範囲であ
る。

【０００４】メタルソーを用いた溝加工の様子を図３に
示す。加工機の主軸１２に、メタルソー９がボス穴を介
して取り付けられ、カラー１３及びナット１４により固
定される。加工機の主軸１２の回転に伴ってメタルソー
９も回軸する。その状態で加工機の主軸１２が移動する
ことによりメタルソー９が被加工物１５を切削し、溝加
工が行われる。このとき、上述した通りメタルソーの厚
さが一定であるため、図４に示されるよう、溝加工時、
メタルソー９の側面と被加工物１５とが常に接触してい
る状態となるため、切削抵抗が大きくなり、円滑な加工
が困難であった。また、切削抵抗が溝の深さに比例する
ため深い溝が加工できないという不具合もあった。

【０００５】この対策として、図５に示されるようなバ
ックテーパを設けたメタルソー１６がある。このメタル
ソーは、厚さｔが外周部から中心部に向かって減少する
（バックテーパ）形状となっており、中心部は外周に比
べ、片側Ｃｍｍ薄くなっている。

【０００６】バックテーパ付きメタルソーによる溝加工
の様子を図６に示す。バックテーパが設けられたことに
よってメタルソー１７の側面と被加工物１５との接触面
積は小さくなり、深い溝の加工も可能になる。しかし、
この場合、切削時のメタルソー１７の回転による遠心力
ｄで、切粉１６がメタルソー１７の外周部に飛ばされ、
メタルソー１７の側面と被加工物１５とのすき間の小さ
い部分（メタルソーの外周部近く）に詰まり、それが回
転するメタルソー１７にこすられて摩擦熱を発生する。

【０００７】その結果、図７に示されるように、被加工
物１５を、フィン１８を残しながら溝加工した場合、上
述した摩擦熱によって、フィン１８が変形する（倒れ
る）という問題があった。（本現象は、溝の深さに比例
して顕著である。また、この影響は、特に、薄いフィン
を残しながら溝加工する場合に大きく現われる。その場
合、切粉のくさび効果もあってフィンは大きく湾曲する
ことが分かった。）以上述べた切粉詰まりの対策とし
て、図８に示される千鳥刃を備えたメタルソーや、図９
に示す側刃（サイドカッター）付きメタルソーがある。

【０００８】図８の千鳥刃メタルソー１９は、刃厚ｔ１
のメタルソーの刃を、順に互い違いの向きとさせ、全厚
（＝加工溝幅）ｔ２の構造になっている。このｔ２とｔ
１の寸法差から生じるすき間により切粉の排出性を高め
ている。しかし、千鳥刃メタルソー１９により溝加工さ
れた被加工物は、精度や面粗さが悪いという問題があっ
た。

【０００９】図９の側刃（サイドカッター）付きメタル
ソー２０は、側刃部２１と無刃部２２を設けることによ
り、それらの段差から生じるすき間により切粉の排出性
を高めている。しかし、側刃付きメタルソー２０は段付
き形状のため刃幅が厚くなり、細溝加工には適さないと
いう問題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上述べた通り、従来
の技術では、細深溝加工、特に細密フィン加工等に適し
たカッターがないという課題があった。

【００１１】本発明はこの問題点を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、細深溝（溝幅１〜２ｍ
ｍ、溝深さ１０〜４０ｍｍ）加工が円滑に行え、加工時
のカッターと被加工物とのすき間に生じる切粉詰まりを
防止し、カッターと切粉との摩擦熱による被加工物の熱
変形をなくして、特に細密フィン加工等に好適なカッタ
ーを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、細密フ
ィン加工等に用いられるカッターにおいて、切れ刃から
切削方向後方に逃げ面を有し、ヒール部からチップポケ
ット、すくい面の間に２ｍｍ以下の半径を設けてつない
だ形状を有するカッター、また、上記カッターにおい
て、チップポケットより浅い範囲の刃幅を、それより内
側（無刃部）の厚さより片側０．０２〜０．３ｍｍ厚く
したことを特徴とするカッター、更に、上記カッターに
おいて、切れ刃の厚さが、円周に沿って切れ刃部先端か
ら後方にテーパ状に減少する形状を有することを特徴と
するカッター、更に、上記カッターで外径寸法φ１００
ｍｍ以上のカッターにおいて、切れ刃数が２０〜４０枚
の範囲にあることを特徴とするカッターによって達成さ
れる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１４】図１は、本発明の一実施例による深溝加工
用カッターを示す。

【００１５】カッター本体１は、切れ刃２から切削方向
後方に逃げ面を有し、ヒール４からチップポケット５と
すくい面７の間を、溝底の丸み６でつないだ形状となっ
ている。溝底の丸み６は半径２ｍｍ以下の円弧であり、
このように半径の値を小さくすることで刃部の体積を大
きくし、カッターの剛性を高めている。

【００１６】また、切れ刃厚さｔ（本発明では１．５ｍ
ｍ）に対し、無刃部の厚さを片側ｂ（本発明では０．０
２〜０．３ｍｍ）薄くしている。これにより、従来のバ
ックテーパ形状メタルソーのように、メタルソーと被加
工物との間のすき間の不均一性による溝加工時の切粉詰
まりが防止できる。

【００１７】更に、切れ刃高さｈは本発明では３〜４ｍ
ｍとなっている。これはチップポケット深さＨが本発明
では５〜６ｍｍであることから、切れ刃高さｈをチップ
ポケット深さＨより小さい値にすることで、切削時の切
粉の除去性を向上させるのがねらいである。

【００１８】更に、切れ刃厚さｔは、円周に沿って切れ
刃２から後方にテーパ状（本発明ではテーパ角３°）に
減少する形状になっており、切れ刃の側面部逃げａ（本
発明では０．２ｍｍ）を有する。これは、カッター側面
と被加工物との接触面積を小さくし、溝加工時の切削抵
抗を低減させるのがねらいである。

【００１９】更に、カッター本体１は、外径寸法φ１０
０ｍｍ以上のものにおいて、切れ刃数が２０〜４０枚の
範囲となっている。（本発明ではφ１８５ｍｍ、切れ刃
数３０枚）これは、切れ刃数を従来のメタルソーの４８〜８０枚に
対して大幅に少なくすることでチップポケット深さＨを
大きくすることができ、切削時の切粉の除去性を高めて
いる。加えて、上述した溝底の丸み６を半径２ｍｍ以下
と小さくしたことと相俟って、切れ刃の腰が強くなり、
カッターの剛性を高めている。

【００２０】図１０に本発明の深溝加工用カッターによ
る加工例を示す。

【００２１】被加工物１５に食い込んだ深溝加工用カッ
ター１による溝加工が進むにつれ発生する切粉１６は、
回転するカッターの遠心力ｄにより円周部へ飛ばされ
る。本発明によるカッターは、切れ刃厚さｔに対し、無
刃部の切れ刃に対する逃げｂのすき間を両側面にそれぞ
れ有する。カッターの円周部に飛ばされた切粉１６はそ
のすき間に沿って移動し、その後図１１に示されるよ
う、切れ刃とチップポケットとのすき間２３からカッタ
ー１の外へ排出される。

【００２２】以上述べた機能により、切粉詰まりのない
良好な溝加工が行える。

【００２３】更に、本発明によるカッターは、図１に示
されるよう、切れ刃厚が円周に沿って切れ刃２から後方
にテーパ状に減少する形状をしていることより、切れ刃
の側面部逃げａを両側面に有しているので、溝加工時の
切削抵抗が小さくなり、加工性を向上させている。

【００２４】更に、切れ刃数を２０〜４０枚と、従来の
４８〜８０枚より少なくしたことによりチップポケット
深さＨを大きくすることができ、カッターの剛性を高
め、かつ切粉の排出性を向上させている。

【００２５】以上により、溝加工時に切粉がカッターと
被加工物との間に詰まることなく、従って、切粉とカッ
ターとの摩擦熱による被加工物の熱変形を誘発すること
もなく、適切な深溝加工が行える。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、深溝加工における切粉
の除去性が大幅に向上され、カッターと残留切粉との摩
擦による被加工物の熱変形が防止できる。

【００２７】以上の効果から、本発明は、特に自動加工
機による量産細密フィン加工作業性等に適する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による深溝加工用カッターの
正面図及び側面図である。

【図２】従来のメタルソーを示す正面図及び側面図であ
る。

【図３】従来のメタルソーを用いた溝加工の様子を示す
正面図及び側面図である。

【図４】溝加工時のメタルソーと被加工物との接触状態
を示す正面図である。

【図５】バックテーパを設けたメタルソーの正面図であ
る。

【図６】バックテーパ付きメタルソーによる溝加工の様
子を示した正面図及び側面図である。

【図７】溝加工時の被加工物の変形（フィン倒れ）の様
子を示す正面図である。

【図８】千鳥刃メタルソーの正面図及び側面図である。

【図９】側刃（サイドカッター）付きメタルソーの正面
図及び側面図である。

【図１０】深溝加工用カッターによる加工例を示す正面
図及び側面図である。

【図１１】切粉の排出の様子を示す正面図である。

【符号の説明】

１…カッター本体、２…切れ刃、３…
逃げ面、４…ヒール、５…チップポケッ
ト、６…溝底の丸み、７…すくい面、
８…ボス穴、ａ…切れ刃の側面部逃げ、ｂ…無刃部の
切れ刃に対する逃げ、ｔ…切れ刃厚さ、ｈ…
切れ刃高さ、Ｈ…チップポケット深さ、９…メタルソ
ー本体、１０…刃部、１１…ボス穴、
θ…外径寸法、１２…加工機の主軸、１３
…カラー、１４…ナット、１５…被加工物、
１６…バックテーパ付きメタルソー、Ｃ…バック
テーパ、ｄ…遠心力、１７…切粉、１８
…フィン、１９…千鳥刃メタルソー、ｔ１
…メタルソー刃厚、ｔ２…全厚（＝加工溝幅）、２
０…側刃（サイドカッター）付きメタルソー、２１…側
刃部、２２…無刃部、２３…切れ刃とチッ
プポケットのすき間。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今井邦典神奈川県秦野市堀山下１番地株式会社日立製作所汎用コンピュータ事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】切れ刃から切削方向後方に逃げ面を有し、
ヒール部からチップポケット、すくい面の間に２ｍｍ以
下の半径を設けてつないだ形状のカッターにおいて、チ
ップポケットより浅い範囲の刃幅を、それより内側（無
刃部）の厚さより片側０．０２〜０．３ｍｍ厚くしたこ
とを特徴とするカッター。
【請求項２】上記カッターにおいて、切れ刃の厚さが、
円周に沿って切れ刃部先端から後方にテーパ状に減少す
る形状を有することを特徴とするカッター。
【請求項３】上記カッターで外径寸法φ１００ｍｍ以上
のカッターにおいて、切れ刃数が２０〜４０枚の範囲に
あることを特徴とするカッター。