JP2000000714A - 不等分割カッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切刃を完全不等分割配置して切削抵抗を低減
させてバランスをとる。 【解決手段】 カッタ本体１１の外周面に配置するｎ
（≧５）枚のチップ１３について、ｎ個の分割角θｉの
うち、（ｎ−３）個の分割角θiを任意の異なる値に設
定する。他の２個の分割角θｉは下記（１）式及び
（２）式によって設定する。 【数１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カッタ本体の各切
刃を周方向に不等分割角を以て配置して、切削時に切刃
にかかる切削抵抗を低減できるようにした不等分割カッ
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば正面フライスやエンドミル
などのように略円筒状または円柱状のカッタ本体の外周
面に複数の切刃が適宜の間隔を以て配設されたカッタが
ある。この場合、カッタ本体の中心軸線から外周面の周
方向に隣接する２枚の切刃までの２本の線分の狭角であ
る分割角がそれぞれ互いに等しい等分割角で、刃数がｎ
個とされた等分割カッタでは、カッタ本体を回転させて
切削する場合、カッタの回転数のｎ倍の周期で切削力が
かかり、この周期の周波数で共振が起こり、びびり振動
を生じるおそれがある。これを防ぐために、切刃の分割
角を異ならせて、切削力の周期を一定にしないようにし
た不等分割カッタが提案されている。このような不等分
割カッタの一例として、例えば図１０に示すような不等
分割カッタがある。

【０００３】このカッタ１は、例えば正面フライスであ
り、そのカッタ本体２の外周面から先端面２Ａにかけて
複数のスローアウェイチップ３…が配設され、各切刃３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅが周方向に不等ピッチで配
設されている。そして、これらの切刃３ａ〜３ｅは、カ
ッタ本体２において、中心軸線Ｏを含む半円の外周面に
不等分割角、すなわち、各隣接する二つの切刃３ａ〜３
ｅと回転中心Ｏを結ぶ２本の線で挟む角度α１，α２，
α３，α４，α５が不等となるように不等ピッチで配設
されている（α１＋α２＋α３＋α４＋α５＝π）。そ
して、カッタ本体２において、他方の半円の外周面にも
同一の分割角α１〜α５を以て切刃３ａ〜３ｅが回転方
向に配設されている。そのため、この不等分割カッタ１
では、中心軸線Ｏを挟んで回転対称をなすように一対の
各切刃３ａ〜３ｅが配設され、各切刃間の分割角α１〜
α５は回転対称位置で同一とされている。また。次式
（１３）を満足している。

【０００４】

【数４】 但し、切刃の刃数ｎ＝２ｍ（ｍ＝１，２，…）、ｊ＝
１，２，…，ｍ＋１とする。

【０００５】そのため、回転切削時に各切刃３ａ〜３ｅ
に与えられる送り切り込み量（１刃当たりの送り量）が
異なり衝撃時間がずれることによって振動の共鳴を防止
し、これによってカッタ本体２のびびり振動を防止しよ
うとするものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
不等分割カッタでは、刃数ｎが偶数であり切刃３ａ〜３
ｅと分割角α１〜α５が回転軸線Ｏに回転対称にそれぞ
れ一対配置されているためにこの部分で切削抵抗による
振動が共鳴し、切削抵抗の分散効果が十分でなかった。
またこのような構成で、切刃の刃数ｎを奇数にした場
合、回転切削時のバランスがとれないという欠点があ
る。また別の不等分割カッタでは、カッタの重心が回転
中心と一致していないように構成したものもあるが、こ
の場合、カッタ本体の質量分布を調整すれば回転切削時
の全体のバランスを保つことは可能であるが、切刃チッ
プの材質を例えば超硬チップからサーメットチップに交
換すると、切刃チップの質量が異なるので、バランスが
崩れてしまうという欠点がある。上述のような不等分割
カッタの場合、高速で回転切削させると、バランスが悪
いために振動が発生して切削精度が低下する等のおそれ
があり、そのために許容回転数を低減させなければなら
ないという問題が生じる。

【０００７】本発明は、このような課題に鑑みて、各切
刃の切削抵抗を十分に分散できて回転切削バランスをと
れる不等分割カッタを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る不等分割カ
ッタは、軸線回りに回転するカッタ本体に適宜間隔で切
刃が設けられてなるカッタにおいて、切刃がｎ枚（ｎ≧
５）配設され、ｎが奇数で、隣接する二つの切刃間の分
割角をθｉ（ｉ＝１，２，…ｎ）とした時、分割角θｉ
は同一でない角度を含むと共に、以下の（１）式と
（２）式が成立するようにしたことを特徴とする。

【数５】

【０００９】本発明では、刃数ｎが奇数であるため、
（１）式と（２）式を満足するように分割角θｉをそれ
ぞれ設定することで、各切刃の切削力のかかる周期を一
定にすることなく低減して共振や振動を抑制でき、しか
も回転切削時に全体のバランスをとれるから、高速回転
切削させた場合でも、切削時のバランスがよくて切削精
度が高く、カッタが飛ぶおそれもない。そのため、許容
回転数を高速に設定できる。

【００１０】また本発明による不等分割カッタは、軸線
回りに回転するカッタ本体に適宜間隔で切刃が設けられ
てなるカッタにおいて、切刃がｎ枚（ｎ≧５）配設さ
れ、ｎが偶数（ｎ＝２ｍ；ｍ＝１，２，… ）で、隣接
する二つの切刃間の分割角をθｉ（ｉ＝１，２，…ｎ）
とした時、分割角θｉは同一でない角度を含み、以下の
（１）式と（２）式が成立すると共に、更にｊが１〜ｍ
＋１の少なくともいずれかの値において、以下の（１
２）式を満たすことを特徴とする。

【数６】

【数７】 但し、（１２）式において、ｊ＝１，２，…，ｍ＋１。

【００１１】また刃数ｎが偶数の場合には、（１），
（２）式に加えて、更に（３）式を満たすことで、分割
角θｉをカッタ本体の回転方向またはその逆方向にｉ＝
１，２，…，２ｍとして設定した場合、その半分の刃数
ｎ／２＝ｍの各分割角θｉについて周方向に分割角θｉ
を１つづずらせてそれぞれｎ／２の分割角θｉの和をと
ると、少なくともいずれかの和がπにならないから、中
心軸線Ｏを挟んで対向する二つの分割角θｉについて、
その全てについて等しい分割角θになるものではなく、
各切刃の切削力のかかる周期を一定にしないで共振や振
動を抑制でき、しかも回転切削時に全体のバランスをと
れるから、高速回転切削させた場合でも、切削時のバラ
ンスがよくて切削精度が高く、カッタが飛ぶおそれもな
い。また、カッタ本体の中心軸線を挟んで略対称となる
２つの分割角θｉは同一の角度でなくてもよい。切刃は
１８０°間隔で共振することがなく、共振の可能性が低
減する。

【００１２】また、各分割角θｉは全て互いに異なるよ
うにしてもよい。本発明では、互いに異なる分割角θｉ
をそれぞれ設定することで、各切刃の切削力のかかる周
期を一定にさせないで共振や振動を抑制でき、しかも回
転切削時に全体のバランスをとれるから、高速回転切削
させた場合でも、切削時のバランスがよくて切削精度が
高く、カッタが飛ぶおそれもない。そのため、許容回転
数を高速に設定できる。

【００１３】また、本発明では、ｎ個の分割角θｉのう
ち、（ｎ−３）個の分割角θiは任意に設定されると共
に、他の２個の分割角θｉは（１）式及び（２）式によ
って設定されるようにしてもよい。（ｎ−３）個の分割
角θｉを任意の適宜角度に設定して、残りの２個の分割
角θｉを（１）式及び（２）式によって設定すること
で、先に任意に設定した（ｎ−３）個の分割角θｉを含
めて各切刃の全体のバランスをとることができる。尚、
任意に設定する（ｎ−３）個の分割角θｉは、２πを切
刃の数ｎで等分割した角度（３６０°／ｎ）に近接する
値にすることが好ましい。このような分割角θｉを設定
すれば、残りの分割角を含めて回転時及び切削時のバラ
ンスをとるのが容易になる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
乃至図３により説明する。図１は実施の形態による正面
フライスの正面図、図２は図１に示す正面フライスの中
央縦断面図、図３は図１に示す正面フライスの正面図に
対応する切刃配置構成を示す図である。図１及び図２に
示す正面フライス１０において、略円筒状のカッタ本体
１１の先端外周面には後述の複数のスローアウェイチッ
プの配置間隔に対応して不等の適宜間隔で凹溝１２…が
５個以上、例えば６個形成されており、各凹溝１２に
は、スローアウェイチップ１３が先端に装着されたカー
トリッジ１４が嵌合されて締結ボルト１５でカッタ本体
１１に固定されている。各スローアウェイチップ１３は
同形同大で同一材質のもの（例えば超硬合金）とし、カ
ッタ本体１１の先端面１１ａと外周面１１ｂからそれぞ
れ正面切刃１３ａ（副切刃）と外周切刃１３ｂ（主切
刃）が突出している。

【００１５】そして、図１に示すカートリッジ１４の基
端には正面切刃１３ａの突出量を増減調整する調整ネジ
１６がカートリッジ１４の基端面に当接状態で進退可能
に装着されている。またカッタ本体１１の外周面には、
切刃１３ａ，１３ｂによりチップ１３の回転方向前方側
に生成する切屑を処理させるためのチップポケット１７
が形成されている。カッタ本体１１に装着される各スロ
ーアウェイチップ１３の周方向の位置は、例えばカッタ
本体１１に装着するチップ１３の数をｎ個（実施の形態
では６個）とした場合に、図３に示すように各チップ１
３の特に正面切刃１３ａと外周切刃１３ｂの交差する先
端角部をＰｉ（ｉ＝１，２，…ｎ）として、中心軸線Ｏ
から周方向に隣接する二つのチップ１３，１３の先端角
部Ｐｉ，Ｐｉ＋１まで延びる２本の線分がなす挟角を分
割角θｉとすると、ｎ個のチップ１３…（Ｐ１，Ｐ２，
…Ｐｎ）はそれぞれ互いに異なる分割角θｉ（ｉ＝１，
２，…ｎ）を以て周方向に配設されている。

【００１６】ここで、ｎ個のチップ１３…はカッタ本体
１１の中心軸線Ｏを中心として同心円上に配列されてお
り、これらチップ１３…の重心が中心軸線Ｏと一致して
いる。ｎ個のチップ１３…を互いに不等の分割角θｉを
以て配置するとして、中心軸線Ｏを中心とするカッタ本
体１１の回転切削時に全体のバランスがとれている必要
がある。このバランスの取り方について説明する。図３
において、カッタ本体１１の先端面１１ａに対して、直
交するＸ軸とＹ軸の交差点が中心軸線Ｏを通過するよう
にＸ軸とＹ軸の座標をとってカッタ本体１１を四分円と
した場合、第１象限と第３象限が正とされ、第２象限と
第４象限が負とされる。そして、仮に正のＸ軸を基準と
してこのＸ軸上に１つのチップ１３の先端角部Ｐ１を位
置決めした場合、各チップ１３の先端角部ＰｉのＸ軸
上，Ｙ軸上の座標の和は、それぞれ次式で表される。

【００１７】

【数８】

【００１８】そして、

【数９】 となるから、（３）式は、

【００１９】

【数１０】 となる。

【００２０】ここで、ｎ≧５とする。チップ１３だけで
バランスをとる場合、チップ１３が３枚以下では不等分
割配置にするとバランスはとれず、チップ１３が４枚の
場合には、中心軸線Ｏを挟んで対向する分割角θｉが一
致することが要求される。ｎ≧５の場合にチップ１３の
全ての分割角θｉが不等となってバランスさせることが
可能になる。この場合、カッタ本体１１に配設されるチ
ップ１３の数がｎ（≧５）枚の場合、（ｎ−３）個の分
割角θｉを任意の異なる角度に設定しておき、残る３枚
のチップ１３の３個の分割角θｉのうち、２個の分割角
θｉについて、上式（１）、（２）から導き出すことが
でき、最後の１個の分割角θｎは（４）式から次のよう
に求められる。

【００２１】

【数１１】

【００２２】ここで、適宜定める（ｎ−３）の分割角θ
ｉは好ましくは、それぞれ（３６０°／ｎ）に近い値で
それぞれ互いに相違する値であることが回転バランスを
とりやすく、好ましい。そして他の２つの分割角θｉを
上記（１）式、（２）式で設定することで、全ての分割
角θｉについて（１）式と（２）式を満たすことにな
り、（ｎ−３）個の分割角θｉとの関係で全体のバラン
スをとることができる。

【００２３】本実施の形態は上述のような構成を備えて
いるから、カッタ本体１１にｎ枚のスローアウェイチッ
プ１３を周方向に分散配置すると共に各分割角θｉをそ
れぞれ異なる値に設定する完全不等分割のカッタ１０を
製作する方法として、まず、（ｎ−２）枚のチップ１３
に関して、これらのチップ１３…で挟まれる（ｎ−３）
個の分割角θｉ…をそれぞれ等分割の角度（３６０°／
ｎ）に比較的近くしかも互いに異なる角度に任意に設定
する。そして残りの３つの分割角θｉのうち２つについ
て、上記（１）式及び（２）式で設定することとすれ
ば、２つの未知数の分割角θｉをそれぞれ導き出すこと
ができる。そして、残りの１つの分割角θｉは（５）式
によって設定できる。

【００２４】このようにして得られたｎ枚のスローアウ
ェイチップ１３…の各分割角θｉ…に基づいてそれぞれ
凹溝１２…を形成して、スローアウェイチップ１３が装
着されたカートリッジ１４をそれぞれ固定すればよい。
これによって、カッタ本体１１に装着された各チップ１
３は、中心軸線Ｏを中心とする回転切削時に各スローア
ウェイチップ１３…について回転及び切削バランスがと
れ、しかも切削力による共振がなく切削力を低減できる
ことになる。尚、このようにして決定されたｎ個の分割
角θｉについて、工具本体１１の周方向のその配列順序
は任意であり、予め設定した（ｎ−３）の分割角θｉと
（１）式及び（２）式で求めた２つの分割角θｉと残り
の１つの分割角θｉは任意の順番で周方向に配列でき、
その配列を任意に変えてもよい。

【００２５】上述のように本実施の形態によれば、各チ
ップ１３の分割角θｉをそれぞれ互いに異なる大きさに
設定できて完全不等分割配置することができ、切削力の
周期が一定とされず、しかも回転切削時のバランスがと
れる。そのため、１刃当たりの送り量が異なって衝撃時
間がずれ、共振や振動を防止して切削抵抗を低減でき
る。またスローアウェイチップ１３の材質を別のものに
代えたとしても、同様に回転切削時のバランスがとれ
る。

【００２６】以下、本発明の第１実施例について説明す
る。カッタ本体１１に装着するスローアウェイチップ１
３…の数を６枚として、予め設定される３つ（＝６−
３）の分割角θｉについて、等分割の角度３６０°／６
＝６０°としてそれぞれ６０°に近い互いに異なる以下
の分割角θｉ（例えばｉ＝１，２，３）を設定する。 θ１＝５７°、θ２＝６０°、θ３＝６２° そして、残りの未知の３つの分割角θｉのうち２つをθ
ａ、θｂとすると、未知の分割角θａ、θｂについて、
上記（１）式と（２）式から次のように求まる。 θａ＝５９．０３９６° θｂ＝５７．９７０７° また最後の未知の分割角θｃは（５）式により θｃ＝２π−（θ１＋θ２＋θ３＋θａ＋θｂ）＝６
３．９８９７° で求まる。

【００２７】次に６枚のチップ１３がカッタ本体１１の
先端外周面に上述した不等分割角θ１、θ２、θ３、θ
ａ、θｂ、θｃを以て配置された実施例と、６枚のチッ
プ１３が等分割角６０°を以て配置された比較例とにつ
いて、切削力の周波数成分を比較した。すなわち、ある
周期Ｔで繰り返す運動はＴ，Ｔ／２，Ｔ／３…の周期、
すなわち角振動数ω，２ω，３ω…をもつ調和振動に分
解することができ、切削力の関数ｆ（ωｔ）は次式のフ
ーリエ級数で表すことができる。 ｆ（ωｔ）＝ａｏ＋Ｃ１cos（ωｔ＋ψ1）＋Ｃ２cos（２ωｔ＋ψ2）＋Ｃ３cos （３ωｔ＋ψ3）＋…＋Ｃｉcos（ｉωｔ＋ψｉ）＋… …（７） ここで、ａｏは定数、Ｃｉ（ｉ＝１，２，…）は振幅、
ψ1，ψ2，…ψｉは初位相（定数）である。

【００２８】（７）式において、３項目以降を高調波と
いい、この時のｉを高調波の次数という。（７）式に関
して高調波の次数ｉを横軸に、振幅Ｃｉを縦軸にとった
場合の周波数成分が図５及び図６に示されている。図５
は実施例の周波数成分であり、図６は比較例の周波数成
分である。尚、回転するカッタ本体１１の各チップ１３
の切刃による切削力については、複数枚の切刃で同時切
削しないで１枚の切刃のみで順次被削材を切削するもの
として、図４に示すように被削材に対して回転するカッ
タ本体１１の１枚の切刃による切削力の働く範囲は１回
転当たり３０°と仮定した。ここで、図５及び図６に関
して、（７）式から振幅を示すＣｉを求めるには、以下
のように式を変形する。すなわち、（７）式から ｆ（ωｔ）＝ａｏ＋ａ１cosωｔ＋ａ２cos２ωｔ＋…＋ａｉcosｉωｔ＋… ＋ｂ１sinωｔ＋ｂ２sin２ωｔ＋…＋ｂｉsinｉωｔ＋… …（８） とすることができる。更に次のように変形できる。

【００２９】

【数１２】

【００３０】

【数１３】

【００３１】ここで、切削力ｆ（ωｔ）＝１とし、カッ
タ本体１１の１回転につき、１刃当たり３０°分の切削
力が働くので、Ｔ＝π／６となる。これらを上記（９）
式と（１０）式にそれぞれ代入すると、次式が得られ
る。

【００３２】

【数１４】

【００３３】

【数１５】

【００３４】そして、（９）式と（１０）式から、 Ｃｉ＝√（ａｉ²＋ｂｉ²） …（１１） が得られる。

【００３５】（１１）式に基づいて、実施例と比較例に
ついて、それぞれの角振動数ωに基づく高調波の次数ｉ
と振幅Ｃｉとの関係を演算してプロットしたのが図５及
び図６に示すグラフである。チップ１３が上述の分割角
θｉ（ｉ＝１，２，…６）を以て不等分割配置された実
施例については、図５に示すように振幅Ｃｉは高調波の
次数ｉに関わらず０．１以下のほぼ一様な値が得られ、
切削力の分散効果が大きく回転切削時のバランスがよい
ことを理解できる。また、チップ１３が等分割角６０°
を以て等分割配置された比較例については、図６に示す
ように振幅Ｃｉは高調波の次数ｉが６の奇数倍（ｉ＝
６，１８，３０，４２，…）の値の時にピークが表れる
と共にそれ以外の値は０に近くほぼ横軸上にプロットさ
れるという波形を呈する。そのため、比較例では切削力
の大きさが変動する波形を呈し、バランスが悪いことを
認識できる。

【００３６】尚、上述の実施例では６枚刃のスローアウ
ェイチップ１３を配設した正面フライスについて説明し
たが、スローアウェイチップ１３の数を例えば５枚にし
て５枚刃の配置とすれば、各分割角θｉ（ｉ＝１，２，
…５）は例えば、等分割の角度が３６０°／５＝７２°
からして、２つの分割角θ１、θ２を任意に設定して、
他の２つの分割角θａ、θｂを（１）式及び（２）式で
求めて全体のバランスを調整し、（５）式から残りの分
割角θｃを求めればよい。従って、例えばθ１＝７０
°、θ２＝７２°、θａ＝７４．０３７４°、θｂ＝６
８．７１３８°、θｃ＝７５．２４８７°となる。

【００３７】次に本発明の第二の実施の形態について説
明する。上述の実施の形態では全ての分割角θｉが異な
る角度になるように設定したが、必ずしも全ての分割角
θｉについて異なる必要はない。この場合、切刃の刃数
ｎが奇数の時には、（ｎ−３）個の分割角θｉについて
任意に定め、他の３個の分割角θｉ（θａ、θｂ、θ
ｃ）について、上記（１）式及び（２）式でθａとθｂ
を算出することで、回転切削時のバランスをとると共
に、最後のθｃを（５）式で導き出せばよいことは上述
した通りであり、その際、任意に定める（ｎ−３）個の
分割角θｉの２個またはそれ以上が同一の角度であって
も、（１）式及び（２）式、そして（５）式で算出する
他の３個の分割角θｉ（θａ、θｂ、θｃ）がそれらと
異なる角度であればよい。

【００３８】また、切刃の刃数ｎが偶数（ｎ＝２ｍ；ｍ
＝１，２，…）の時には、分割角θｉについて上記
（１）式及び（２）式を満たすことに加えて、次式

【数１６】 但し、ｊ＝１，２，…，ｍ＋１。 を満たすものであればよい。

【００３９】しかも（１２）式はｊが１〜（ｍ＋１）ま
での少なくともいずれかの値の時に（１２）式が成立す
ればよい。この（１２）式を満たすことで、各分割角θ
ｉについて、カッタ本体１１に配置されたｎ枚のチップ
１３…の各切刃について、中心軸線Ｏを挟んで略対向す
る少なくともいずれかの２つの分割角θｉが互いに異な
る角度に設定されることになり、ある切刃１３について
中心軸線Ｏを挟んで１８０°対向する位置に他の切刃１
３が配設されていないことになる。これによって、これ
ら略対向して分割角θｉの異なる２枚の切刃１３の回転
切削時の切削力による共振を防止できる。尚、ｊが１〜
（ｍ＋１）の全ての値において（１２）式が成立するも
のとすれば完全不等分割カッタとなり、他の切刃の切削
力による共振をも防止でき、一層好ましい。

【００４０】次に第二の実施の形態についての実施例に
ついて説明する。図７は本発明の第２実施例を示すもの
である。カッタ本体１１に装着するスローアウェイチッ
プ１３…の数ｎを１０枚として、予め設定される７つ
（＝１０−３）の分割角θｉについて、等分割の角度３
６０°／１０＝３６°としてそれぞれ３６°に近い互い
に異なる以下の分割角θｉ（例えばｉ＝１，２，３，
…，７）を設定する。 θ１＝３６°、θ２＝４０°、θ３＝３４°、θ４＝３
８°、θ５＝３２°、θ６＝３６°、θ７＝３７° そして、残りの未知の３つの分割角θｉのうち２つをθ
ａ、θｂとすると、未知の分割角θａ、θｂについて、
上記（１）式と（２）式から次のように求まる。 θａ＝４２．１２９° θｂ＝２９．５４３５° また最後の未知の分割角θｃは（５）式により θｃ＝３５．３２７５° で求まる。

【００４１】この実施例では、１０枚のチップ１３のう
ちの第一のチップ１３の切刃の先端角度Ｐ１と第六のチ
ップ１３の切刃の先端角部Ｐ６とが、中心軸線Ｏを挟ん
で１８０°対向する位置にあり、この二枚の切刃で共振
するが他の８枚の切刃は不等分割角が設定されているか
ら、切削において共振することはない。従って、切削力
による共振を従来のカッタよりも低減できる。

【００４２】図８は第３実施例を示すものである。カッ
タ本体１１に装着するスローアウェイチップ１３…の数
ｎを１０枚として、予め設定される７つ（＝１０−３）
の分割角θｉについて、等分割の角度３６°に近い互い
に異なる以下の分割角θｉ（例えばｉ＝１，２，３，
…，７）を設定する。 θ１＝３６°、θ２＝４０°、θ３＝３４°、θ４＝３
８°、θ５＝３６°、θ６＝３２°、θ７＝３７° そして、残りの未知の３つの分割角θｉのうち２つをθ
ａ、θｂとすると、未知の分割角θａ、θｂについて、
上記（１）式と（２）式から次のように求まる。 θａ＝３８．２０１９° θｂ＝４０．０１２５° また最後の未知の分割角θｃは（５）式により θｃ＝２８．７８５８° で求まる。

【００４３】この実施例では、１０枚のチップ１３のう
ちの第一のチップ１３の切刃の先端角度Ｐ１と第五のチ
ップ１３の切刃の先端角部Ｐ５とが、中心軸線Ｏを挟ん
で対向しない位置にあり、この二枚の切刃で共振するが
他の８枚の切刃は不等分割角が設定されているから、切
削において共振することはない。

【００４４】図９は第４実施例を示すものである。カッ
タ本体１１に装着するスローアウェイチップ１３…の数
ｎを１０枚として、予め設定される７つ（＝１０−３）
の分割角θｉについて、等分割の角度３６°に近い互い
に異なる以下の分割角θｉ（例えばｉ＝１，２，３，
…，７）を設定する。 θ１＝３６°、θ２＝３６°、θ３＝３５°、θ４＝３
８°、θ５＝４０°、θ６＝３２°、θ７＝３７° そして、残りの未知の３つの分割角θｉのうち２つの分
割角θａ、θｂについて、上記（１）式と（２）式から
次のように求まる。 θａ＝２５．３１９２° θｂ＝５５．１０６° また最後の未知の分割角θｃは（５）式により θｃ＝２５．５７４８° で求まる。

【００４５】この実施例では、１０枚のチップ１３のう
ちの第一のチップ１３の切刃の先端角度Ｐ１と第二のチ
ップ１３の切刃の先端角部Ｐ２とが、カッタ本体１１の
回転方向に連続して配設されており、この二枚の切刃で
共振するが他の８枚の切刃は不等分割角が設定されてい
るから、切削において共振することはない。

【００４６】尚、上述の各実施の形態では、スローアウ
ェイチップ１３はカートリッジ１４に装着された状態で
工具本体１１に取り付けられているが、スローアウェイ
チップ１３が直接工具本体１１に装着されていてもよ
い。或いはソリッドエンドミルのように、工具本体に切
刃が形成されたソリッドタイプの転削工具のカッタにも
本発明を採用できる。尚、上述の実施の形態などでは正
面フライスを例にとって説明したが、本発明は、エンド
ミルなど５枚以上の切刃を分散配置する各種の転削工具
のカッタに採用できる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る不等
分割カッタは、切刃がｎ枚（ｎ≧５）配設され、ｎが奇
数とされ、隣接する二つの切刃間の分割角をθｉ（ｉ＝
１，２，…ｎ）とした時、上述の（１）式と（２）式が
成立するようにしたから、（１）式と（２）式を満足す
るように分割角θｉをそれぞれ設定することで、各切刃
の切削力の周期を一定にせず共振と振動を抑制でき、し
かも回転切削時に全体のバランスをとれ、高速回転切削
させた場合でも、切削時のバランスがよくて切削精度が
高く、カッタが飛ぶおそれもない。そのため、許容回転
数を高速に設定できる。

【００４８】また刃数ｎが偶数の場合には、更に（３）
式を満たすことで、その半分の刃数ｎ／２＝ｍの各分割
角θｉについて周方向に分割角θｉを１つづずらせてそ
れぞれｎ／２の分割角θｉの和をとると、少なくともい
ずれかの和がπにならないから、中心軸線Ｏを挟んで対
向する二つの分割角θｉについて、その全てについて等
しい分割角θになるものではない。

【００４９】また、各分割角θｉは全て異なるようにし
たから、回転切削時に各切刃の切削力の周期を一定にし
ないで全体のバランスをとることができて、共振や振動
を抑制して高速回転切削させた場合でも切削時のバラン
スがよくて切削精度が高く、カッタが振動したり飛ぶお
それもない。そのため、許容回転数を高速に設定でき
る。

【００５０】また、本発明では、ｎ個の分割角θｉのう
ち、（ｎ−３）個の分割角θiは任意に設定されると共
に、他の２個の分割角θｉは（１）式及び（２）式によ
って設定されるから、（ｎ−３）個の分割角θｉを任意
の角度に設定して、残りの２個の分割角θｉを（１）式
及び（２）式によって設定することで、先に任意に設定
した（ｎ−３）個の分割角θｉを含めて各切刃の全体の
回転切削バランスをとることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態による正面フライスの正
面図である。

【図２】 図１に示す正面フライスの中央縦断面図であ
る。

【図３】 図１に示す正面フライスの各切刃の周方向位
置と分割角の配置構成図である。

【図４】 本発明の第１実施例を示すもので、１枚の切
刃による被削材の切削範囲を示す図である。

【図５】 第１実施例による不等分割式の正面フライス
による振幅と高周波の次数との関係を示す図である。

【図６】 比較例による等分割式の正面フライスによる
振幅と高周波の次数との関係を示す図である。

【図７】 本発明の第二の実施の形態による正面フライ
スの各切刃の周方向位置と分割角の配置構成に関する第
２実施例を示す図である。

【図８】 第二の実施の形態による正面フライスの各切
刃の周方向位置と分割角の配置構成に関する第３実施例
を示す図である。

【図９】 第二の実施の形態による正面フライスの各切
刃の周方向位置と分割角の配置構成に関する第４実施例
を示す図である。

【図１０】 従来の不等分割式の正面フライスの偶数刃
によるスローアウェイチップの配置構成を示す正面図で
ある。

【符号の説明】

１０ 正面フライス １１ カッタ本体 １３ スローアウェイチップ １３ａ 正面刃 １３ｂ 外周刃 Ｐｉ 先端角部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大宮司 久 茨城県結城郡石下町大字古間木1511番地 三菱マテリアル株式会社筑波製作所内 Ｆターム(参考） 3C022 GG05 HH15 QQ03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線回りに回転するカッタ本体に適宜間
   隔で切刃が設けられてなるカッタにおいて、 切刃がｎ枚（ｎ≧５）配設され、ｎが奇数で、隣接する
   二つの切刃間の分割角をθｉ（ｉ＝１，２，…ｎ）とし
   た時、分割角θｉは同一でない角度を含むと共に、以下
   の（１）式と（２）式が成立するようにしたことを特徴
   とする不等分割カッタ。 【数１】
2. 【請求項２】 軸線回りに回転するカッタ本体に適宜間
   隔で切刃が設けられてなるカッタにおいて、 切刃がｎ枚（ｎ≧５）配設され、ｎが偶数（ｎ＝２ｍ；
   ｍ＝１，２，… ）で、隣接する二つの切刃間の分割角
   をθｉ（ｉ＝１，２，…ｎ）とした時、分割角θｉは同
   一でない角度を含み、以下の（１）式と（２）式が成立
   すると共に、更にｊが１〜ｍ＋１の少なくともいずれか
   の値において、以下の（１２）式を満たすことを特徴と
   する不等分割カッタ。 【数２】 【数３】 但し、（１２）式において、ｊ＝１，２，…，ｍ＋１。
3. 【請求項３】 前記カッタ本体の中心軸線を挟んで略対
   称となる２つの分割角θｉは同一の角度でないことを特
   徴とする請求項２記載の不等分割カッタ。
4. 【請求項４】 前記各分割角θｉは全て互いに異なるこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の不等分
   割カッタ。
5. 【請求項５】 前記ｎ個の分割角θｉのうち、（ｎ−
   ３）個の分割角θiは任意に設定されると共に、他の２
   個の分割角θｉは上記（１）式及び（２）式によって設
   定されるようにしたことを特徴とする請求項１乃至４の
   いずれか記載の不等分割カッタ。