JP2000005903A - 切削チップ - Google Patents

切削チップ

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JP2000005903A JP11159849A JP15984999A JP2000005903A JP 2000005903 A JP2000005903 A JP 2000005903A JP 11159849 A JP11159849 A JP 11159849A JP 15984999 A JP15984999 A JP 15984999A JP 2000005903 A JP2000005903 A JP 2000005903A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 新規の割出可能な倣い旋削加工用切削チップ
を提供すること。 【解決手段】 上面１１、下面１２、上面と下面を連結
する側面１３、１４、１５を含み、前記側面と上面との
間の交線が少なくとも１つの主切刃１７、副切刃１８、
および、コーナ切刃を形成する、ノーズ部の角度が６０
°よりも小さな角度を有する菱形の倣い旋削加工用割出
可能な切削チップ１０において、 長軸Ｄ1 が、対設さ
れた鈍角のコーナ間に延びる軸Ｄ2 に対して鋭角に延び
ており、切削チップの鋭角のコーナが非対称形状に湾曲
しており、この湾曲面３７が複数の円弧部分から成り、
この複数の円弧部分と前記上面１１との交線が、異なる
半径の複数の切刃部３８、３９、４０、４１、４２を形
成しており、隣接する円弧の半径が常に異なっているこ
とを特徴とする切削チップ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、６０°よりも小さ
なノーズ部を有する倣い旋削加工用の割出可能なスロー
アウェイチップ（以下、切削チップと記載する）に関す
る。この切削チップは、上面と下面およびこれらを結合
する側面を含み全体として概ね菱形を呈し、側面と上面
との間の交線の少なくとも一部が、少なくとも１つの主
切刃、副切刃、および主切刃と副切刃の間の湾曲コーナ
とを形成する。
【０００２】
【従来の技術】今日の倣い旋削加工では多くの切削チッ
プが用いられている。この種の切削チップでは、そのノ
ーズ部の角度が６０°より小い角度、平均的には５５°
となっており、これにより様々な適用が可能となる。ノ
ーズ部の角度が５５°の種々の切削チップが市販されて
いるが、そうした長斜方形、菱形、正三角形の切削チッ
プが本願発明の対象となる。
【０００３】倣い旋削加工では、特徴および経済性に関
して以下の特性が望ましい。 (1) 良好な切屑のコントロール、つまり、切屑の望まし
い案内と破断。 (2) 切削力を受けたときに切削チップが移動しないこ
と。 (3) 内面倣いを実施する際３０°の角度を以て係合でき
ること。
【０００４】ある材料つまり薄物のワークにおいて、非
定常加工で、かつ、低切削力にて金属の内倣い旋削加工
を行う場合には、切削チップはポジティブ形状が望まし
い。同時に近時の工作機械の倣い旋削加工用切削チップ
には、ワークの加工面が可能な限り良好になることが望
まれている。切削速度を高めたり、すくい角を中立また
はポジティブにすることにより改善可能な場合がある。
然しながら、設定角度の調節に対する敏感性の問題が残
っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
問題を解消または緩和する新規の割出可能な倣い旋削加
工用切削チップを提供することを目的としている。この
切削チップは、送りを著しく高めながら、既述した望ま
しい全ての特性を同時に達成可能である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上面、下面、
上面と下面を連結する側面を含み、前記側面と上面との
間の交線が少なくとも１つの主切刃、副切刃、および、
コーナ切刃を形成する、ノーズ部の角度が６０°よりも
小さな角度を有する菱形の倣い旋削加工用割出可能な切
削チップにおいて、長軸が、対設された鈍角のコーナ間
に延びる短軸に対して鋭角に延びており、切削チップの
鋭角のコーナが非対称形状に湾曲しており、この湾曲面
が複数の円弧部分から成り、この複数の円弧部分と前記
上面との交線が異なる半径の複数の切刃部を形成してお
り、隣接する円弧の半径が常に異なっていることを特徴
とする切削チップを要旨とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１から図３に、本発明による倣
い旋削加工用切削チップ１０を示す。切削チップ１０は
概ね菱形を呈し、６０°よりも小さな角度のノーズ部を
有している。切削チップ１０は一般的に超硬合金(cemen
ted carbide)から形成されるが、他のセラミック材料か
ら形成してもよい。このチップ１０は、互いに平行な２
つの平坦な上下面１１、１２を具備している。上下面１
１、１２は、該上下面を連結する複数の側面に対して垂
直をなす。図２を参照すると、前記複数の側面のうち３
つの側面１３、１４、１５が図示されている。第１の対
の切刃１７、１８がコーナに向けて収斂するように設け
られ、かつ、第２の対の切刃１９、２０が反対側のコー
ナに向けて収斂するように設けられており、これらの対
をなす切刃は、該切削チップの平面図に関して平行に設
けられた切刃部２１、２２により互いに離間している。
然しながら、該切削チップは、直線的な切刃部２１、２
２に代えて凸形に湾曲した側面を設けてもよい。また、
該切削チップは、側面が上面１１に鋭角に交差するポジ
ティブ形とすることもできる。第１の対の切刃１７、１
８は、第２の対の切刃１９、２０に対して各々所定の鈍
角を以て交差するように、鋭角のコーナに向けて延設さ
れている。
【０００８】図３に、２つの側面１５、１６が鋭角のコ
ーナに向けてどのように延設されているかが図示されて
いる。図４に示すように、該切削チップがクランプされ
た位置にあるとき、切刃１７が主切刃を、そして切刃１
８が副切刃を形成する。主切刃１７に連結された切刃部
２１、主切刃１７および副切刃１８が工具ホルダ２３の
支持面の外側に配置され、これらの切刃がワークＡと係
合可能となる。主切刃１７および副切刃１８および切刃
部２１に沿って充分な逃げ角が形成されるように、前記
切削チップは、工具ホルダ２３の中心軸線Ｏ（図５）に
関して角度調節しなければならない。こうして切刃部２
１は、９０°の外倣い旋削加工を行うとき、つまり、例
えば図５の切削面Ｓw1を矢印Ｐ1 で示す方向に旋削加工
するとき、長い切刃１７、１８、１９、２０を用いる必
要がない効果的な外倣い切刃として作用する。こうし
て、従来技術では問題となる、９０°の外倣い旋削加工
の際に発生する切屑の破断と案内が良好に行われる。
【０００９】前記切削チップは、均一の幅のランド２４
が切刃の全周に沿って設けられている。該ランドは、切
削チップの切刃面に対して概ね垂直となっている。前記
ランドは全ての切刃を含む面に平行な１つの面内におい
て前記切削チップに沿って延設されている。ランド２４
は切刃を補強する。ランド２４は、主切刃および副切刃
に沿って切削チップ向かって斜め下方に傾斜した斜面２
５、２６に接続している。アウトフェィシング用の切刃
部２１、２２と同じ高さにおいて、ランド２４から切削
チップの中心方向に所定の距離の位置に、ランド２４か
ら突出した半円形の第１の膨出部２７、２８が設けられ
ており、該膨出部２７、２８の傾斜した側壁が切屑破断
壁（ブレーカ）として作用する。
【００１０】このようにして、外倣い加工における切屑
の破断と案内が更に改善される。また、鋭角のコーナか
ら内方へ所定距離のコーナ領域には、概ね楔形の第２の
膨出部３１、３２が設けられており、その側壁３３、３
４が切屑破断壁（ブレーカ）として作用する。斜面２
５、２６と第２の膨出部３１、３２の側壁３３、３４の
間には凹所３５が形成されている。凹所３５の底面はラ
ンド２４を含む平面に対して面平行となっている。切削
チップの中心には中心穴３６が形成されており、該中心
穴に切削チップを対応する工具ホルダ２３にクランプす
るための適当なタップまたは中心ネジ（図示せず）が挿
通される。
【００１１】図４を参照すると、切削チップは工具ホル
ダ２３にクランプされており、長手方向の切削加工に用
いられている。図４においてワークＡに対する加工方向
が矢印Ｐにて指示されている。図５を参照すると、面Ｓ
w0に沿った内倣い旋削加工が矢印Ｐ0 にて指示され、面
Ｓw1に沿った外倣い旋削加工が矢印Ｐ1 にて指示されて
いる。つまり、ワークＡの中心軸線に向かう倣い旋削加
工が内倣い旋削加工であり、中心軸線から離反する方向
に向かう倣い旋削加工が外倣い旋削加工である。そし
て、中心軸線に対して垂直な面ＳW1に沿って矢印Ｐ1 の
方向に加工する場合が９０°の外倣い旋削加工である。
【００１２】本発明によれば、切削チップの平面１１、
１２内の線分のうち最も長い線分を含む軸線Ｄ1 （以
下、長軸と記載する：図３参照）は、切刃部２１、２２
に対して鋭角の角度を以て延びている。つまり、切刃部
２１、２２間に延びる短軸Ｄ2に対して（９０°―α）
の角度を以て延設されている。前述した鋭角のコーナは
非対称形状を呈している。隣接する２つの側面１５、１
６は、湾曲したノーズ部を形成している。ノーズ部３７
に設けられたコーナ切刃は、異なる半径の複数の円弧部
分から成り、隣接する各対の円弧部分は常に異なる半径
を有している。側面１５に最も近い円弧部分は、上面１
１との交線において半径Ｒ1 のコーナ切刃部３８を形成
する。半径Ｒ1 は、コーナ切刃部３８に隣接するコーナ
切刃部３９の半径Ｒ2 よりも大きな半径となっている。
然しながら、半径Ｒ1 のコーナ切刃部３８は必須の構成
ではない。コーナ切刃部３９に隣接するコーナ切刃部４
０は、コーナ切刃部３９の半径Ｒ2 よりも大きな半径Ｒ
3 を有している。コーナ切刃部４０に隣接するコーナ切
刃部４１は、コーナ切刃部４０の半径Ｒ3 よりも実質的
に小さな半径Ｒ4 を有している。コーナ切刃部４１に隣
接するコーナ切刃部４２は、コーナ切刃部４１の半径Ｒ
4 よりも実質的に大きな半径Ｒ5 を有している。然しな
がら、半径Ｒ5 、Ｒ3 は同じ値とすることもできる。コ
ーナ切刃部４０、４２は、常に中心角が約９０°の相対
位置にある。
【００１３】コーナ切刃部３８、３９、４０は軸線Ｄ1
の一側に配置され、かつ、コーナ切刃部４２は軸線Ｄ1
の反対側に配置される。これは、軸線Ｄ１は常にコーナ
切刃部４１を通過することを意味している。コーナ切刃
部３８、３９は、図５に示すように内倣い旋削加工を実
施している間は主切刃の一部を構成し、コーナ切刃部４
２は副切刃の一部を構成する。図４に示すように軸方向
Ｐに倣い旋削加工する間は、切刃１７が主切刃となり、
切刃１８が副切刃となる。既述したように、ノーズ部の
コーナ切刃の半径が異なっているために、半径が一定の
切削チップと比較して本実施形態による切削チップで
は、切削面の面粗度が改善される。更に、前記切削チッ
プは、切削角を調節する必要がある場合に鈍感である
（敏感ではない）。同時に従来の切削チップよりも送り
を３０〜５０％高めることができる。
【００１４】図７に示す実施形態では、切刃１７の一部
を形成している既述の第３のコーナ切刃部４２が、半径
Ｒ5 、Ｒ6 の２つのコーナ切刃部４２、４３から成る。
半径Ｒ6 は半径Ｒ5 よりも常に小さくなっている。ま
た、半径Ｒ6 は常に半径Ｒ4 よりも小さくなっている。
この実施形態では、設定角度の調節に関してより鈍感と
なる。
【００１５】切屑をよりよくコントロールするために、
既述した半径Ｒ1 〜Ｒ6 の好ましい値は以下の通りであ
る。 Ｒ1 ：０〜１２ｍｍ、好ましくは１〜８ｍｍ Ｒ2 ：０〜５ｍｍ、好ましくは０．２〜８ｍｍ Ｒ3 ：０〜１５ｍｍ、好ましくは５〜１２ｍｍ Ｒ4 ：０．２〜３．２ｍｍ、好ましくは０．４〜２．４
ｍｍ Ｒ5 ：１．２〜１５ｍｍ、好ましくは３〜１０ｍｍ Ｒ6 ：０．１〜３ｍｍ、好ましくは０．２〜０．８ｍｍ
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による割出可能な倣い旋削加工用切削チ
ップの平面図である。
【図２】図１の切削チップの側面図である。
【図３】図１、２の切削チップの斜視図である。
【図４】ワークを軸方向に切削加工している切削チップ
を示す図である。
【図５】内倣いおよび外倣い旋削加工を説明するための
図である。
【図６】図１から図３の切削チップのコーナの拡大図で
ある。
【図７】他の実施形態によるコーナの拡大図である。
【符号の説明】
１０…切削チップ １１…上面 １２…下面 １３…側面 １４…側面 １５…側面 １７…主切刃 １８…副切刃 ３８…コーナの切刃部 ３９…コーナの切刃部 ４０…コーナの切刃部 ４１…コーナの切刃部 ４２…コーナの切刃部

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上面（１１）、下面（１２）、上面と下
    面を連結する側面（１３、１４、１５）を含み、前記側
    面と上面との間の交線が少なくとも１つの主切刃（１
    ７）、副切刃（１８）、および、コーナ切刃を形成す
    る、ノーズ部の角度が６０°よりも小さな角度を有する
    菱形の倣い旋削加工用割出可能な切削チップ（１０）に
    おいて、 長軸（Ｄ1 ）が、対向する鈍角のコーナ間に延びる軸
    （Ｄ2 ）に対して鋭角に延びており、 切削チップの鋭角のコーナが非対称形状に湾曲してお
    り、この湾曲面（３７）が複数の円弧部分から成り、こ
    の複数の円弧部分と前記上面（１１）との交線が、異な
    る半径の複数の切刃部（３８、３９、４０、４１、４
    ２）を形成しており、隣り合う円弧の半径が常に異なっ
    ていることを特徴とする切削チップ。
  2. 【請求項２】 前記切削チップの中心から最も遠位にあ
    る湾曲した切刃部（４１）が、常に前記長軸（Ｄ1 ）と
    交差していることを特徴とする請求項１に記載の切削チ
    ップ。
  3. 【請求項３】 前記湾曲面（３７）と前記上面（１１）
    との交線がコーナ切刃を形成し、前記コーナ切刃が少な
    くとも２つの湾曲した切刃部（４０、４１）を含み、切
    刃部（４１）の半径（Ｒ4 ）よりも大きな半径（Ｒ5 ）
    を有する第３の切刃部（４２）が前記切刃部（４０）に
    対して約９０°の位置にあることを特徴とする請求項１
    に記載の切削チップ。
  4. 【請求項４】 内倣い旋削加工における主切刃（１８）
    とコーナ切刃（４０、４１）との間に２つの切刃部（３
    ８、３９）が配設されており、そのうち主切刃（１８）
    に隣接する直近の切刃部（３８）が、前記２つの切刃部
    のうち前記コーナ切刃の直近の切刃部（３９）の半径
    （Ｒ2 ）よりも大きな半径（Ｒ1 ）を有していることを
    特徴とする請求項３に記載の切削チップ。
  5. 【請求項５】 前記切削チップの周縁に沿って均一の幅
    の補強ランド（２４）が設けられている請求項１から４
    の何れか１項に記載の切削チップ。
  6. 【請求項６】 前記切削チップは、前記側面（１３、１
    ４、１５）に対して前記上面および下面（１１、１２）
    が概ね直角となるネガティブ形状を呈し、前記切削チッ
    プの両側の鋭角のコーナに膨出部（３１、３２）が設け
    られており、該棒述部の側壁（３３、３４）が切屑を破
    断する切屑破断壁として作用することを特徴とする請求
    項１に記載の切削チップ。
  7. 【請求項７】 前記膨出部（３１、３２）の各々が、前
    記コーナに向けた前記楔形を呈し、前記膨出部の先端部
    の角度が前記コーナの先端の角度よりも小さくなってお
    り、前記短軸（Ｄ2 ）に対して垂直に前記切削チップの
    中心を通過する直線が、前記膨出部（３１、３２）の頂
    点を通過することを特徴とする請求項６に記載の切削チ
    ップ。
  8. 【請求項８】 前記第３の切刃部（４２）が２つの切刃
    部を含み、前記コーナ切刃部（４０、４１）から遠位に
    設けられた切刃部が近位の切刃部の半径（Ｒ6 ）よりも
    大きな半径（Ｒ5 ）を有していることを特徴とする請求
    項３に記載の切削チップ。
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