JPS6212506Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、ワークにコーナーアールを切削・付
与する切削工具、例えばボールエンドミル、コー
ナーアールエンドミル（ラジアスボールエンドミ
ル）、アール付サイドカツタ、ブローチ等、に関
し、特にスローアウエイチツプ形式の切刃を有す
る切削工具に関する。[Detailed description of the invention] Technical field The present invention relates to cutting tools for cutting and imparting a corner radius to a workpiece, such as a ball end mill, a corner radius end mill (radius ball end mill), a side cutter with a radius, a broach, etc. The present invention relates to a cutting tool having a chip-type cutting edge.

従来技術 金属加工においてはワークにアールを付ける必
要の有る場合が頻繁にある。第１図はワーク１に
コーナーアールＲを付与する場合を示している。Prior Art In metal processing, it is often necessary to add a radius to a workpiece. FIG. 1 shows the case where a corner radius R is given to a workpiece 1.

ところで、この様にワーク１にコーナーアール
Ｒを付与する場合に重要なことは、コーナーアー
ルを正確な径寸法にすること、すなわち真円の1/
４の円弧を有するように形成することである。 By the way, when giving the corner radius R to the workpiece 1 in this way, what is important is to make the corner radius an accurate diameter, that is, 1/1 of a perfect circle.
4 arcs.

この様な観点より、従来は、精度のよいコーナ
ーアールを付与するために、スローアウエイチツ
プとして第２図に示した如き真円チツプ２が使用
されている。 From this point of view, conventionally, a perfectly circular chip 2 as shown in FIG. 2 has been used as a throwaway chip in order to provide a corner radius with high precision.

この真円チツプ２をエンドミル等の回転型切削
工具に適用して、そのラジアルレーキおよびアキ
シヤルレーキを共に０にしてワーク１のコーナ部
１ａを切削すれば、コーナーアールは非常に精度
よく加工される。 If this perfect circular chip 2 is applied to a rotary cutting tool such as an end mill and the corner portion 1a of the workpiece 1 is cut with both the radial rake and axial rake set to 0, the corner radius can be machined with very high accuracy.

ところが、ラジアルレーキやアキシヤルレーキ
を０の値にすることは切削性の点では好ましくな
い。チツプの切削性をよくするためには、一般
に、ラジアルレーキを−50゜〜20゜に、またアキ
シヤルレーキを０゜〜40゜に設定することが好ま
しい。 However, setting the radial rake or axial rake to a value of 0 is not preferable in terms of machinability. In order to improve the cutting properties of the chip, it is generally preferable to set the radial rake at -50° to 20° and the axial rake at 0° to 40°.

ところが、この様にラジアルレーキならびにア
キシヤルレーキを０゜以外の角度に設定すれば、
コーナーアールの加工精度が悪くなる。すなわ
ち、第２図中一点鎖線で示すように、適当なラジ
アルレーキを付ければ、チツプ２のワーク１に対
する切り刃稜の切削軌跡形状が、ラジアルレーキ
を０゜とした場合に比べて変形してくる。またラ
ジアルレーキを０゜とし、アキシヤルレーキを適
当な角度に設定すれば、第２図中二点鎖線で示す
如く、切り刃稜の切削軌跡形状がまたさらに異る
形状となる。したがつて、ラジアルレーキおよび
アキシヤルレーキを夫々適当な角度に設定すれ
ば、上記各変形切削軌跡の合成としてコーナーア
ール１ａの形状が決定されることになり、この切
削軌跡の形状は真円の形状とはかなり誤差があ
る。 However, if you set the radial rake and axial rake to angles other than 0° like this,
Corner radius machining accuracy deteriorates. In other words, as shown by the dashed line in Fig. 2, if an appropriate radial rake is attached, the shape of the cutting locus of the cutting edge of the chip 2 relative to the workpiece 1 will be deformed compared to when the radial rake is set to 0°. come. Further, if the radial rake is set at 0° and the axial rake is set at an appropriate angle, the shape of the cutting locus of the cutting edge becomes a further different shape, as shown by the two-dot chain line in FIG. Therefore, if the radial rake and axial rake are set at appropriate angles, the shape of the corner radius 1a will be determined as a composite of the above-mentioned deformed cutting trajectories, and the shape of this cutting path will be a perfect circle. has a considerable error.

上記の如く、従来の真円チツプを用いれば、コ
ーナーアールの高い加工精度を得るためには切削
性が悪くなり、一方切削性をよくしようとすれば
コーナーアールの加工精度が悪くなるという問題
があつた。 As mentioned above, if conventional perfectly round chips are used, there is a problem that machining performance becomes poor in order to obtain high machining accuracy of corner radius, and on the other hand, machining accuracy of corner radius deteriorates when trying to improve machinability. It was hot.

この様な問題を生ずる原因は、スローアウエイ
チツプとして真円チツプを用いることにあり、こ
の真円チツプに適当なラジアルレーキおよびアキ
シヤルレーキを与えて用いればその切り刃稜の切
削軌跡形状が真円からなり変形することにある。 The cause of this problem is that a perfectly round chip is used as the throw-away chip.If this perfectly round chip is used with an appropriate radial rake and axial rake, the shape of the cutting locus of the cutting edge will change from a perfect circle. It lies in becoming and transforming.

技術的課題 したがつて、本考案の解決すべき技術的課題
は、ラジアルレーキを０゜とする一方アキシヤル
レーキを０゜以外の適当な角度に設定しても、チ
ツプがワークのコーナー部に切削作用する際、チ
ツプの切り刃稜の切削軌跡形状が限りなく真円に
近付くようにすることにある。Technical Problem Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is that even if the radial rake is set at 0° and the axial rake is set at an appropriate angle other than 0°, the chip does not perform cutting action on the corner of the workpiece. When cutting, the aim is to make the shape of the cutting locus of the cutting edge of the chip as close to a perfect circle as possible.

本考案の構成 したがつて、上記技術的課題を達成するため
に、本考案は以下の如く構成した。Configuration of the present invention Therefore, in order to achieve the above technical problem, the present invention was configured as follows.

すなわち、長軸長さをＡ、短軸長さをＢする楕
円平板状スローアウエイチツプを、該チツプの短
軸が工具回転軸と直交しかつアキシヤルレーキ＝
cos^-1B／Ａ、ラジアルレーキθ＝０、となるよ
うに工具本体に装着し、チツプがワークのコーナ
ー部に切削作用する際、チツプの切り刃稜の切削
軌跡形状が限りなく真円に近付くようにし、もつ
てワークのコーナー部加工の精度を向上せしめる
と共に切削性をもよくしたものである。 In other words, an elliptical plate-shaped throw-away chip with a major axis length of A and a minor axis length of B is set such that the minor axis of the chip is orthogonal to the tool rotation axis and the axial rake =
It is attached to the tool body so that cos ^-1 B/A, radial rake θ = 0, and when the chip cuts the corner of the workpiece, the shape of the cutting trajectory of the cutting edge of the chip becomes an infinitely perfect circle. This improves the accuracy of corner machining of workpieces and also improves machinability.

本考案の特有の効果 本考案は、工具本体に取り付けられるスローア
ウエイチツプの形状を楕円にすること、ならびに
このチツプをラジアルレーキ０゜でアキシヤルレ
ーキを適度になるように工具に取り付けるだけの
きわめて簡単な構成により上記技術的課題を達成
して従来の問題を解決できるという利点を有す
る。Unique Effects of the Present Invention The present invention consists of making the shape of the throw-away tip attached to the tool body elliptical, and making it extremely easy to attach the tip to the tool so that the radial rake is 0° and the axial rake is moderate. The structure has the advantage of achieving the above technical problem and solving the conventional problems.

実施例 以下に、第３〜９図に示した本考案の実施例に
ついて本考案を具体的に説明する。Embodiments The present invention will be specifically described below with reference to embodiments of the present invention shown in FIGS. 3 to 9.

第３図，はエンドミル３に４つの楕円平板
状スローアウエイチツプ４を取り付けた状態を示
している。この各チツプ４は寸法Ａの長軸と寸法
Ｂの短軸を有しており、エンドミル本体に対して
は、短軸が工具回転軸０に対して直交しかつラジ
アルレーキが０゜でアキシヤルレーキがθとなる
ように装着している。このチツプ４は、エンドミ
ル３に取り付けた時、エンドミル３が図中矢印方
向に回転するとすれば、チツプ４の1/4の切り刃
部分ｐが切り刃として使用される。上記アキシヤ
ルレーキθは、θ＝cos^-1B／Ａとなるようにし
ている。換言すれば、予め定められた適当なラジ
アルレーキθになるように楕円チツプの長軸長さ
Ａと短軸長さＢを夫々寸法構成している。 FIG. 3 shows the end mill 3 with four elliptical and flat indexable tips 4 attached thereto. Each chip 4 has a long axis of dimension A and a short axis of dimension B. With respect to the end mill body, the short axis is perpendicular to the tool rotation axis 0, the radial rake is 0°, and the axial rake is 0°. It is attached so that the angle is θ. When this tip 4 is attached to the end mill 3, if the end mill 3 rotates in the direction of the arrow in the figure, a 1/4 cutting edge portion p of the tip 4 is used as a cutting edge. The axial rake θ is set to be θ=cos ⁻¹ B/A. In other words, the length A of the major axis and the length B of the minor axis of the elliptical chip are sized so as to obtain a predetermined appropriate radial rake θ.

この様にアキシヤルレーキθと長軸寸法Ａおよ
び短軸寸法Ｂを上記の関係式を満足するように設
定した理由は、第４図，，に図解した理由
に基づく。 The reason why the axial rake θ, the major axis dimension A, and the minor axis dimension B are set so as to satisfy the above relational expression is based on the reason illustrated in FIG. 4.

第４図は、エンドミル３に装着した４つのチ
ツプ４のちの１つの外端点E₁が、エンドミル３
の回転中心Ｏを通りかつワーク１の側面１ａに対
して直交する線Ｘ上に位置する状態を、また第４
図はこのチツプ４を第４図中矢印Y₁方向に
見た状態を、さらに第４図はこのチツプ４を第
４図，中矢印Y₂方向に見たチツプ形状を
夫々示している。このチツプ４は、前記したよう
に短軸寸法がＢであり、アキシヤルレーキθが上
記数式、θ＝cos^-1B／Ａとなるように定めてい
るため、矢印Y₂方向に見たチツプ４の形状は、
その横幅寸法がＢであることはもちろんのこと高
さ寸法もＢとなる。つまり矢印Ｙ方向に見たチツ
プ４の形状は真円となつている（第３図）。 Fig. 4 shows that the outer end point _E1 of one of the four chips 4 attached to the end mill 3 is
The state of being located on the line X passing through the rotation center O of
The figure shows the chip 4 as seen in the direction of arrow _Y1 in FIG. 4, and FIG. 4 shows the shape of the chip 4 as seen in the direction of arrow _Y2 in FIG. As mentioned above, this chip 4 has a minor axis dimension B, and the axial rake θ is determined to be _the above formula, θ=cos ^-1 B/A. The shape is
Not only its width dimension is B, but also its height dimension. In other words, the shape of the chip 4 when viewed in the direction of arrow Y is a perfect circle (FIG. 3).

本実施例は、第４図において矢印Y₂方向のチ
ツプ形状が真円になるようにすることをねらつて
おり、この様にすることにより、後述の実験例よ
りも明らかなようにチツプの切り刃稜の切削軌跡
形状は限りなく真円の円弧となる。 In this example, the aim is to make the chip shape in the _two directions of arrow Y in Fig. 4 a perfect circle. The cutting path shape of the edge of the blade becomes an infinitely perfect circular arc.

この楕円平板状チツプ４を用いかつアキシヤル
レーキθならびにラジアルレーキを上記の如く設
定してワーク１を切削する切削の進行は第５図に
示した如くとなる。 The progress of cutting the workpiece 1 using this elliptical plate-shaped tip 4 and setting the axial rake θ and the radial rake as described above is as shown in FIG.

第５図は平面的説明図であつて、ワーク１のコ
ーナ部の一部分すなわち符号a₁とa₃により結ばれ
る線Ｘ上の部分を切削する状態を示すものであ
る。チツプ４は符号４−，４−，４−と順
に回転変位していく。チツプ４−においてE₁
は前記した外端点であり、E₂は内端点、Ｃは切
削領域Ｐの一方の端つまりチツプの中点である。
中点Ｃはチツプ４−においては前記符号a₁に一
致している。ワーク１の切削領域a₁−a₃はチツプ
４が順に回転するに従いa₁，a₂，a₃の順序で順に
切削されて行く。 FIG. 5 is an explanatory plan view showing a state in which a part of the corner portion of the workpiece 1, that is, a part on the line X connected by symbols _a1 and _a3 , is cut. The chips 4 are rotationally displaced in the order of numbers 4-, 4-, 4-. E ₁ in chip 4-
is the aforementioned outer end point, _E2 is the inner end point, and C is one end of the cutting area P, that is, the midpoint of the chip.
The midpoint C coincides with the code _a1 in chip 4-. The cutting areas a ₁ -a ₃ of the workpiece 1 are sequentially cut in the order of a ₁ , a ₂ , and a ₃ as the chip 4 sequentially rotates.

第４図の説明においては、矢印Y₂方向に見た
チツプの形状が真円になる場合は第５図において
はチツプ４−についてであつて、チツプ４−
や４−について見れば、厳密な意味おいては矢
印Y₂方向に見れば真円をなしてはいない。した
がつて、本実施例によつても、ワーク１の点a₁〜
a₃の領域の切削形状を完全な真円の一部とするこ
とはできないが、従来の真円チツプを用いた場合
に比較すればその加工精度は飛躍的に向上するこ
とが実験により明らかとなつた。 In the explanation of FIG. 4, if the shape of the chip as viewed in the direction of the arrow _Y2 is a perfect circle, then in FIG.
If we look at 4- and 4-, in a strict sense, they do not form a perfect circle when viewed in the _two directions of arrow Y. Therefore, in this embodiment as well, the points a 1 to ₁ on the workpiece 1
Experiments have shown that although it is not possible to make the cutting shape in the area _a3 a part of a perfect circle, the machining accuracy is dramatically improved compared to when using a conventional perfectly round chip. Summer.

第９図に直径φ100mmのエンドミルによる比較
実験例を示している。第９図において横軸はワー
クの底面１ｂを示し、また縦軸はワーク１の側面
１ｃを示している。図において実線は理想のアー
ル形状線すなわち真円の一部を示しており、破線
は従来の真円チツプ（半径＝10mm；アキシヤルレ
ーキ30゜；ラジヤルレーキ０゜）による切削アー
ル形状を示している。○線は本考案の実施例によ
るチツプにより加工した切削アール形状を示し、
長軸Ａと短軸Ｂの関係は、Ａ＝1.154×Ｂであ
り、アキシヤルレーキθは30゜、ラジアルレーキ
は０゜である。 Fig. 9 shows an example of a comparative experiment using an end mill with a diameter of 100 mm. In FIG. 9, the horizontal axis indicates the bottom surface 1b of the workpiece, and the vertical axis indicates the side surface 1c of the workpiece 1. In the figure, the solid line shows an ideal radius shape line, that is, a part of a perfect circle, and the broken line shows the radius shape cut by a conventional perfect circle chip (radius = 10 mm; axial rake 30 degrees; radial rake 0 degrees). The ○ line indicates the cutting radius shape processed by the chip according to the embodiment of the present invention.
The relationship between the long axis A and the short axis B is A=1.154×B, the axial rake θ is 30°, and the radial rake is 0°.

第９図より明らかな如く、従来の真円チツプに
よる切削アール形状は理想のアール形状線よりも
大幅に内側に寄つており誤差が極めて大きく、一
方本考案による楕円チツプによれば、切削アール
形状が従来の真円チツプに比べれば理想のアール
形状線に飛躍的に近付いていることが明らかであ
る。 As is clear from Fig. 9, the cutting radius shape with the conventional true round chip is far inward from the ideal radius shape line and has an extremely large error, whereas the cutting radius shape with the elliptical chip according to the present invention is It is clear that the curve is much closer to the ideal curved line than the conventional perfectly round chip.

以上説明した平板状チツプは第６図，；第
７図，；第８図，に示した如き形状とす
ることができる。 The flat chip described above can have a shape as shown in FIGS. 6, 7, and 8.

第６図，に示したチツプ４は第３図におけ
るエンドミル３に適用したものであつて。その全
体形状が厚みｔを有しかつ楕円平板状であつて、
その両面Ｆ，Ｇが互いに変位しており、図中上下
に逃げ面４ａが形成されている。このチツプにお
いては、第３図に示した切削回転方向を有するエ
ンドミルに取り付けるとすれば、対角線上の1/4
切削領域P₁およびP₂の２つの部分が切削部として
利用される。 The tip 4 shown in FIG. 6 is applied to the end mill 3 shown in FIG. Its overall shape has a thickness t and is an elliptical plate shape,
Both surfaces F and G are displaced from each other, and flank surfaces 4a are formed at the top and bottom in the figure. If this chip is installed on an end mill with the cutting rotation direction shown in Figure 3, it will be 1/4
Two parts, cutting areas P ₁ and P ₂ , are used as cutting parts.

第７，に示したチツプ４′は第６図，
の変形例であつて、この変形例においては、片方
の面Ｆの大きさを他方の面Ｂより全体的に小さく
構成して、チツプ全周に楕円状の逃げ面４ａが形
成されるようにしている。 The chip 4' shown in Fig. 7 is shown in Fig. 6.
In this modification, the size of one surface F is made smaller overall than the other surface B, so that an elliptical flank surface 4a is formed around the entire circumference of the chip. ing.

第８図，に示したチツプ４″は第７図，
のチツプと同様にその全周に逃げ面４ａを有し
ており、さらに1/4の各円弧の間に直線部P₃，
P₄，P₅，P₆を有している。この様に各1/4円弧の
間に直線部P₃〜P₆を形成することにより、第８図
に示した如く、直線部P₅がワーク１の側面１ｃ
を切削する一方、直線部P₃は底面１ｂを切削す
る。したがつて、ワーク１のコーナー部１ａに連
なる側面の平面部１ｄならびに平面１ｂの平面部
１ｅが同時的に切削され、コーナー部１ａと平面
部１ｃ，１ｅの境界部を非常に美しく加工するこ
とが可能となる。 Chip 4'' shown in Fig. 8 is shown in Fig. 7,
Like the chip, it has a flank 4a around its entire circumference, and there is a straight part P ₃ , between each 1/4 arc.
It has P ₄ , P ₅ , and P ₆ . By forming the straight line parts _P3 to _P6 between each 1/4 arc in this way, the straight line part _P5 is connected to the side surface 1c of the workpiece 1, as shown in FIG.
On the other hand, the straight portion _P3 cuts the bottom surface 1b. Therefore, the flat portion 1d of the side surface connected to the corner portion 1a of the workpiece 1 and the flat portion 1e of the flat surface 1b are simultaneously cut, and the boundary portion between the corner portion 1a and the flat portions 1c and 1e is machined very beautifully. becomes possible.

上記した如く本実施例によればスローアウエイ
チツプとして楕円平板状のチツプを用いラジアル
レーキを０゜にまたアキシヤルレーキを適度の値
に設定することにより従来より飛躍的に高い精度
のコーナーアール切削を施すことが可能となり、
初期の目的を達成できる。 As described above, according to this embodiment, by using an elliptical plate-shaped chip as the throwaway chip and setting the radial rake to 0° and the axial rake to an appropriate value, corner radius cutting can be performed with dramatically higher precision than before. It becomes possible to
Initial objectives can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はコーナーアールを有するワークの斜視
図、第２図は従来の真円チツプを用いてワークの
コーナーアール部を切削する状態を示す説明図、
第３〜９図は本考案の実施例を示し、第３図，
は本実施例に係るチツプを取り付けたエンドミ
ルの正面図および底面図、第４図，，は本
実施例に係るチツプによる切削加工が精度のよい
コーナーアール部を加工できることを説明するた
めの説明図、第５図は本実施例に係るチツプによ
りワークのコーナー部が切削される進行状態を示
す説明図、第６図，第７図，第８図は夫々
チツプの変形例を示す正面図、第６図，第７図
，第８図は夫々第６図，第７図，第８図
夫々に示した各チツプの右側面図、第８図は
第８図，に示したチツプによりワーク１を切
削する状態を示す断面説明図、第９図は従来の真
円チツプによる切削と本考案の実施例に係る各チ
ツプによる切削とを比較的に示したグラフであ
る。 １……ワーク、１ａ……コーナー部、２……真
円チツプ、３……エンドミル、４，４′，４″……
楕円チツプ、Ａ……長軸、Ｂ……短軸、θ……ア
キシヤルレーキ。 FIG. 1 is a perspective view of a workpiece having a corner radius, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state in which the corner radius portion of the workpiece is cut using a conventional perfect round chip.
3 to 9 show embodiments of the present invention;
4 is a front view and a bottom view of an end mill equipped with a chip according to this embodiment, and FIG. , FIG. 5 is an explanatory diagram showing the progress state in which a corner portion of a workpiece is cut by the chip according to this embodiment, and FIGS. 6, 7, and 8 are front views and FIG. 6, 7, and 8 are right side views of each chip shown in FIGS. 6, 7, and 8, respectively, and FIG. FIG. 9 is a cross-sectional explanatory diagram showing the state of cutting, and is a graph comparatively showing cutting with a conventional perfectly round chip and cutting with each chip according to an embodiment of the present invention. 1... Workpiece, 1a... Corner part, 2... Perfect round chip, 3... End mill, 4, 4', 4''...
Elliptical chip, A...long axis, B...short axis, θ...axial rake.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 長軸長さをＡ、短軸長さをＢとする楕円平板状
スローアウエイチツプを、該チツプの短軸が工具
回転軸と直交しかつ、 アキシヤルレーキ＝cos^-1B／Ａ ラジアルレーキθ＝０となるように工具本体に
装着したことを特徴とするコーナーアール切削工
具。[Claims for Utility Model Registration] An elliptical flat throw-away chip with a major axis length of A and a minor axis length of B, the minor axis of the chip is orthogonal to the tool rotation axis, and the axial rake = cos ^-1 B/A Corner round cutting tool characterized by being attached to the tool body so that the radial rake θ=0.