JP2000288823A

JP2000288823A - スローアウェイ式エンドミル

Info

Publication number: JP2000288823A
Application number: JP11097057A
Authority: JP
Inventors: Toshiyoshi Watabe; 俊賀渡部; Toru Kojima; 小嶋　　徹; Kenji Takahira; 憲次高比良; Hidehiro Suga; 英博菅
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp; Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp; Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 1999-04-02
Publication date: 2000-10-17

Abstract

(57)【要約】【課題】スローアウェイチップ４に取付孔を貫設する
ことなくその強度を確保して破損を防ぎつつ、工具先端
側に向けてのチップ取付剛性をも十分に確保して優れた
切削精度を得る。【解決手段】軸線Ｏ回りに回転される工具本体１の先
端外周部に、工具先端側を向く壁面３ｂと工具外周側を
向く壁面３ｃとを備えたチップ取付座３を形成し、この
チップ取付座３に、略正八角形平板状をなすスローアウ
ェイチップ４を、そのすくい面４ａを工具回転方向Ｔに
向けるとともにその周面８ｂを壁面３ｂ，３ｃにそれぞ
れ当接させて着座させて、工具本体１にネジ止めされる
クサビ部材６により着脱可能に取り付け、このクサビ部
材６のネジ止め方向を、工具先端外周側から工具内部側
に向かうに従い工具後端側に傾斜させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工具本体の先端外
周部に形成されたチップ取付座に略正八角形平板状をな
すスローアウェイチップ（以下、チップと称する。）が
着脱可能に装着されたスローアウェイ式エンドミルに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】このような平板状のチップが装着された
スローアウェイ式転削工具としては、例えば実開平１−
５２６１４号に、チップを取付ボルトによって直接的に
工具本体のチップ取付座に装着したものが、スローアウ
ェイ式正面フライスとして提案されている。すなわち、
このスローアウェイ式正面フライスにおいては、上記チ
ップのすくい面とされる正面視正八角形の面の中央に該
チップを貫通する取付孔が形成され、この取付孔に上記
取付ボルトを挿通してチップ取付座底面に形成されたネ
ジ孔にねじ込むことによってチップが固定されている。
また、このネジ孔の周囲には凸部が形成され、一方、チ
ップの着座面にはこの凸部と嵌合する凹部が形成され、
この凸部と凹部との凹凸嵌合によって、切削時のチップ
の移動（取付ボルトを中心とするチップの回転を含む）
を阻止するとともに取付ボルトの折曲を防止している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成の
スローアウェイ式転削工具では、特にチップが超硬合金
等の硬質材料によって形成されている場合、切削時に過
大な負荷が作用すると、取付ボルトが折曲する前に、上
記取付孔から亀裂が発生してチップ自体が破損するおそ
れがある。この問題は、同じスローアウェイ式転削工具
でも、チップによる切り込み量が大きく、従ってチップ
に作用する切削負荷も大きくなるスローアウェイ式エン
ドミルにおいて顕著となり、高速切削を行うことが困難
となったり、自動化による無人切削加工に使用すること
が不可能となったりするといった弊害を生じていた。

【０００４】また、例えば実開平１−１１４２２０号や
実開平１−１３２３１６号には、上記取付ボルトによっ
てチップを直接的に取り付けたものに加えて、チップに
取付孔を形成することなく、工具本体にネジ止めされる
クサビ部材によりチップをチップ取付座底面に押圧して
装着するようにしたものが、スローアウェイ式正面フラ
イスとして提案されている。しかしながら、これらのス
ローアウェイ式正面フライスにおいては、チップを押圧
するクサビ部材のネジ止め方向が、工具本体の中心軸線
に垂直な平面内において工具内部側に向かうように設定
されているため、工具先端側のチップの取付剛性が十分
ではなく、正面フライスのように専らチップの工具先端
側（正面側）に位置する切刃が切削に使用される場合は
まだしも、エンドミルのように工具外周側に位置する切
刃も切削に使用される場合には、特にこの工具外周側の
切刃に正のアキシャルレーキ角が与えられていたりし
て、切削時にチップを工具先端側に向けて押しやるよう
な負荷が作用すると、チップにがたつきが生じて切削精
度を損なうおそれがある。

【０００５】本発明は、このような背景の下になされた
もので、略正八角形平板状のチップを装着したスローア
ウェイ式エンドミルにおいて、チップに取付孔を貫設す
ることなくその強度を確保してチップの破損を防ぎつ
つ、工具先端側に向けてのチップ取付剛性をも十分に確
保して優れた切削精度を得ることが可能なスローアウェ
イ式エンドミルを提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、こ
のような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに
回転される工具本体の先端外周部に、工具外周側を向く
壁面と工具先端側を向く壁面とを備えたチップ取付座を
形成し、このチップ取付座に、略正八角形平板状をなす
チップを、そのすくい面側を工具回転方向前方に向ける
とともにその周面を上記壁面にそれぞれ当接させて着座
させて、上記工具本体にネジ止めされるクサビ部材によ
り着脱可能に取り付け、このクサビ部材のネジ止め方向
を、工具先端外周側から工具内部側に向かうに従い工具
後端側に傾斜させたことを特徴とする。このように構成
されたスローアウェイ式エンドミルでは、チップをクサ
ビ部材によって固定するためチップに取付孔を貫設する
必要がなく、しかもこのクサビ部材の工具本体へのネジ
止め方向が工具先端外周側から工具後端内部側に向けて
傾斜して設定されているので、このクサビ部材のネジ止
めに伴いチップも工具後端内部側に引き込まれ、上記チ
ップ取付座の壁面に押し付けられて強固に固定されると
ともに、工具先端側でのチップ取付剛性も確保すること
ができる。

【０００７】ここで、上記クサビ部材のネジ止め方向
は、チップのすくい面に対向する方向から見て、上記チ
ップ取付座の壁面同士がなす挟角の二等分線に対し、４
５°より小さい角度の範囲で傾斜するように設定される
のが望ましい。これは、このクサビ部材のネジ止め方向
の傾斜が上記範囲を逸脱して工具本体の軸線に垂直な方
向や平行な方向に近くなると、上述したようなチップに
作用する工具先端側に向けての切削負荷や工具本体の回
転による工具外周側に向けての負荷に対するチップ取付
剛性を十分に確保することができなくなるおそれが生じ
るからである。なお、このようなスローアウェイ式エン
ドミルでは、工具本体にその後端側から先端側に向けて
クーラント孔を穿設して、切削部位や切刃の冷却、潤滑
や切屑の排出のために圧縮空気や切削油剤を供給するこ
とが望ましく、その際、より効率的な供給を図るには、
このクーラント孔は、上記チップ取付座の壁面の工具回
転方向前方側または工具本体の先端面の少なくとも一方
に開口するように形成するのが望ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１ないし図５は、本発明の第１
の実施形態を示すものである。本実施形態において工具
本体１は先端部が一段拡径した軸線Ｏを中心とする略円
柱状をなしていて、この拡径した先端部の外周部に３つ
の凹部２が周方向に等間隔に形成されている。これらの
凹部２における工具回転方向Ｔの後方側の部分がチップ
取付座３とされている。そして、このチップ取付座３に
はチップ４がシート５を介して着座させられるととも
に、該凹部２の工具回転方向Ｔの前方側の部分にはクサ
ビ部材６がクランプネジ７によってネジ止めされ、この
クサビ部材６によって上記チップ４が固定されている。

【０００９】上記チップ４は、超硬合金等の硬質材料に
よって略正八角形平板状に形成されたポジティブチップ
であって、取付孔は貫設されず、正面視正八角形の面が
すくい面４ａとされて工具回転方向前方に向けられて固
定される。このすくい面４ａの８つの辺稜部には切刃８
が形成されている。この切刃８を介してすくい面４ａに
交差して逃げ面４ｂとされる８つの周面は、すくい面４
ａ側から着座面４ｃとされる他の正八角形の面側に向か
って傾斜した傾斜面に形成されて逃げ角が付されてい
る。なお、上記すくい面４ａと着座面４ｃとは互いに平
行とされ、また隣接する切刃８，８同士が交差するコー
ナ部は凸円弧状に面取りされるとともに、各切刃８には
ホーニングが施されている。さらに、シート５は、鋼材
等から形成されてチップ４よりも一回り小さな正八角形
平板状をなしており、その周面はチップ４の逃げ面４ｂ
の逃げ角に合わせて傾斜させられるとともに、上下面は
互いに平行に形成されている。

【００１０】このようなチップ４およびシート５が装着
される上記チップ取付座３は、工具回転方向Ｔ側を向く
底面３ａと、この底面３ａから工具回転方向Ｔに屹立し
て工具外周側を向く壁面３ｂと工具先端側を向く壁面３
ｃとから画成されており、壁面３ｂは軸線Ｏと平行に形
成され、また壁面３ｃは軸線Ｏと直交する方向に形成さ
れている。従って、これらの壁面３ｂ，３ｃは、互いに
直交する方向に配置されるとともに、直交する壁面３
ｂ，３ｃがなす挟角の二等分線Ｌは、工具先端外周側か
ら後端内部側に向けて延びて、軸線Ｏに４５°の角度で
交差する方向に配置されることとなる。

【００１１】これらの壁面３ｂ，３ｃは、チップ４の逃
げ面４ｂの逃げ角やシート５の周面の傾斜に合わせて、
底面３ａ側から屹立するに従いそれぞれ傾斜させられて
いる。これら壁面３ｂ，３ｃが交差するコーナ部におい
て該壁面３ｂ，３ｃは、チップ４やシート５との干渉を
避けるために極僅かに一段後退して形成されている。さ
らに上記底面３ａも、チップ４のすくい面４ａに正のア
キシャルレーキ角が与えられるように、工具後端側に向
かうに従い工具回転方向Ｔの後方側に向かうように傾斜
させられている。また、上記工具本体１には、その後端
側から上記軸線Ｏに沿って工具先端側に向かうクーラン
ト孔９が穿設されており、本実施形態ではこのクーラン
ト孔９は工具先端側で３つに分岐して、それぞれ工具先
端外周側に向けて傾斜して延び、各チップ取付座３の上
記壁面３ｂ近傍の工具回転方向Ｔの前方側に開口させら
れている。

【００１２】上記凹部２のチップ取付座３よりも工具回
転方向Ｔの前方側の部分には、チップ取付座３の底面３
ａに対向する方向から見て上記二等分線Ｌに沿うように
工具先端側（図５において右側）から後端側（図５にお
いて左側）に向けて、この二等分線Ｌに直交する断面が
チップ取付座３側に開口した略「コ」字状をなす凹溝１
０が形成されており、この凹溝１０に上記クサビ部材６
が装着されている。ここで、この凹溝１０の工具回転方
向Ｔの前方側の壁面１０ａは、上記二等分線Ｌに沿って
工具後端側に向かうに従いチップ取付座３の底面３ａ側
に向かうように傾斜させられるとともに、この凹溝１０
の工具後端側の底面１０ｂには、上記二等分線Ｌ方向に
沿って上記壁面１０ａに平行に、上記クランプネジ７が
ねじ込まれるネジ孔１０ｃが形成されている。

【００１３】また、上記クサビ部材６は上記凹溝１０に
嵌挿可能な断面略方形状に形成されていて、クサビ部材
６を凹溝１０に嵌挿した状態において、凹溝１０の壁面
１０ａに密着するクサビ部材６の側面６ａは、反対側の
側面６ｂに対して壁面１０ａのチップ取付座３の底面３
ａに対する傾斜角と等しい角度で傾斜するように形成さ
れ、また工具先端外周側を向く側面６ｃはこれら側面６
ａ，６ｂ間で凹曲するように形成され、さらにこの側面
６ｃからは上記二等分線Ｌ方向に沿って上記ネジ孔１０
ｃと同軸となるようにネジ孔６ｄが貫設されている。な
お、上記クランプネジ７は、これらのネジ孔１０ｃ，６
ｄにそれぞれ螺合するネジ部７ａ，７ｂが両端部に形成
されたものであるが、これらのネジ部７ａ，７ｂの捩れ
の向きは互いに逆向きとされており、従って上記ネジ孔
１０ｃ，６ｄの捩れの向きも互いに逆向きとされてい
る。

【００１４】このように構成されたスローアウェイ式エ
ンドミルにおいて、上記チップ４は、まずシート５がチ
ップ取付座３の底面３ａに着座させられて止めネジ１１
により固定された上で、このシート５の上面に上記着座
面４ｃを密着させるとともに、すくい面４ａ側を工具回
転方向Ｔ前方に向け、８つの逃げ面４ｂのうち一の逃げ
面４ｂを間にしてその両側に位置する２つの逃げ面４
ｂ，４ｂを上記壁面３ｂ，３ｃにそれぞれ当接させて、
チップ取付座３に着座させられる。そして、クランプネ
ジ７をねじ込み、クサビ部材６を工具先端外周側から後
端内部側に向けて上記二等分線Ｌ方向に沿って押し込ん
でネジ止めすることにより、このクサビ部材６の上記側
面６ｂによって上記すくい面４ａが押し付けられてチッ
プ４はチップ取付座３の底面３ａ側に押圧され、工具本
体１に固定される。なお、チップ取付座３に取り付けら
れた状態で、チップ４のすくい面４ａには上述のように
正のアキシャルレーキ角が与えられるとともに、このす
くい面４ａに対向する方向から見て、工具外周側に位置
する切刃８は軸線Ｏに略平行に配置され、また工具先端
側に位置する切刃８は軸線Ｏに略直交する方向に配置さ
れる。

【００１５】しかして、上記構成のスローアウェイ式エ
ンドミルにおいては、まずチップ４がクサビ部材６によ
ってチップ取付座３に取り付けられており、チップ４に
取付ボルトを挿通するための取付孔を貫設する必要がな
いので、チップ４の強度を確保することができる。この
ため、切り込み量が大きくなるために切削時に過大な負
荷や衝撃的負荷が作用し易いエンドミルにあっても、チ
ップ４に亀裂が生じて破損するような事態を防ぐことが
できる。また、上記スローアウェイ式エンドミルによれ
ば、より高い切削速度での加工を可能としたり、あるい
は自動化による夜間等の長時間の無人切削加工を支障な
く行うことができ、切削作業の効率化や省人化を図るこ
とが可能となる。

【００１６】そして、さらに上記スローアウェイ式エン
ドミルでは、このチップ４を固定するクサビ部材６が工
具本体１にネジ止めされるネジ止め方向が、工具先端外
周側から工具内部側に向かうに従い工具後端側に傾斜さ
せられて、チップ取付座３の壁面３ｂ，３ｃがなす挟角
の二等分線Ｌの方向と一致させられており、クランプネ
ジ７をねじ込むことによってクサビ部材６が上記ネジ止
め方向に押し込まれるのに伴い、チップ４も同方向に引
き込まれてチップ取付座３の上記壁面３ｂ，３ｃに押し
付けられて固定される。従って、上記構成のスローアウ
ェイ式エンドミルによれば、チップ４をチップ取付座３
により強固に固定することが可能となり、特に工具先端
側の負荷に対するチップ取付剛性の向上が図られること
から、上述のようにすくい面４ａに正のアキシャルレー
キ角を与えた場合において、外周刃とされる上記切刃８
に作用する切削抵抗により、チップ４を工具先端側に押
しやる方向に負荷が作用しても、かかる負荷に十分に抗
してチップ４のがたつきなどを防止し、優れた加工精度
を得ることが可能となる。

【００１７】本実施形態では、上述のようにクサビ部材
６のネジ止め方向が、チップ取付座３の底面３ａに対向
する方向から見て、チップ取付座３の壁面３ｂ，３ｃが
なす挟角の二等分線Ｌの方向と一致させられ、すなわち
工具本体１の軸線Ｏに対して４５°で交差する方向に傾
斜させられていたが、工具先端外周側から後端内部側に
向けて傾斜させられていれば、必ずしも上記二等分線Ｌ
方向と一致していなくても、チップ４がチップ取付座３
の壁面３ｂ，３ｃに押し付けられるので、上述の効果を
奏することは可能である。しかしながら、この二等分線
Ｌ方向からの傾斜のずれがあまり大きくなりすぎて、例
えば上記ネジ止め方向が工具本体１の軸線Ｏに平行な方
向に近づくと、工具外周側への負荷に対するチップ４の
取付剛性が損なわれて高速切削が困難となったりするお
それがある一方、逆に上記ネジ止め方向が軸線Ｏに直交
する方向に近づきすぎると、工具先端側への負荷に対す
る取付剛性が損なわれて上記効果を確実に奏功すること
ができなくなるおそれが生じる。そこで、上記クランプ
ネジ７によるこのクサビ部材６のネジ止め方向、すなわ
ちクランプネジ７がねじ込まれるネジ孔１０ｃ，６ｄの
中心軸方向は、チップ４を取り付けた状態においてその
すくい面４ａに対向する方向から見て、図１に示すよう
にチップ取付座３の工具外周側を向く壁面３ｂと工具先
端側を向く壁面３ｃとの挟角の二等分線Ｌの方向に対
し、傾斜角θが４５°より小さい角度となる傾斜の範囲
内に配置されるのが望ましい。

【００１８】また、本実施形態では、工具本体１にその
軸線Ｏに沿ってクーラント孔９が形成されており、この
クーラント孔９は工具先端側で分岐して各チップ取付座
３の工具外周側を向く壁面３ｂの工具回転方向Ｔの前方
側に開口させられている。そして、乾式切削の場合には
切削時にこのクーラント孔９から圧縮空気を噴出させる
ことにより、切刃８や加工物の切削部位の冷却を図るこ
とができるとともに、切刃８によって生成された切屑を
加工溝内などから吹き飛ばして排出し、かかる切屑の噛
み込みによる加工面の損傷などを防止することができ
る。また、湿式切削の場合には、このクーラント孔９か
ら切削油剤を噴出させることにより、切刃８や切削部位
の冷却は勿論、これら切刃８や切削部位を潤滑して切削
抵抗の低減を促すことができる。しかも、本実施形態で
はクーラント孔９がチップ取付座３の壁面３ｂの僅かに
工具回転方向Ｔの前方側に開口していて、噴出された圧
縮空気や切削油剤をチップ４のすくい面４ａに沿って切
刃８や切削部位に確実に供給することができるので、一
層効率的な冷却や潤滑、あるいは切屑の排出を図ること
ができるという利点も得られる。

【００１９】上記第１の実施形態では、このようにクー
ラント孔９を工具先端側で分岐させて、凹部２において
チップ取付座３の壁面３ｂよりも工具回転方向Ｔ側に開
口するように形成しているが、例えばこれを図６に先端
部を示す本発明の第２の実施形態のように、クーラント
孔９を分岐させることなく、工具本体１の軸線Ｏに沿っ
て該工具本体１の先端面に開口させるようにしてもよ
い。なお、この図６において図１ないし図５に示した第
１の実施形態と共通する部分には、同一の符号を配して
説明を省略する。このスローアウェイ式エンドミルで
も、工具本体１の先端面から噴出された圧縮空気や切削
油剤は、加工溝の底面等を通って切刃８や加工物の切削
部位に供給されるので、これら切刃８や切削部位の確実
な冷却や潤滑、切屑の排出を図ることができる。また、
これら第１、第２の実施形態を組み合わせて、クーラン
ト孔９を軸線Ｏに沿って工具本体１の先端面に開口させ
るとともに、途中で分岐させてチップ取付座３の壁面３
ｂの工具回転方向Ｔの前方側にも開口させるようにして
もよい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
工具先端外周側から後端内部側に向けて傾斜した方向に
ネジ止めされるクサビ部材によってチップを取り付ける
ことにより、チップに取付孔等を貫設することなく、チ
ップ強度を維持したままチップを取付可能であるととも
に、チップ取付剛性の向上を図ることができる。従っ
て、大きな切削負荷が作用するスローアウェイ式のエン
ドミルにおいて、チップの破損を防止して効率的な切削
加工を図ることができるとともに、特に工具先端側に向
けてチップを押しやるような負荷が作用する場合でも、
チップのがたつきを防いで切削精度の向上を促すことが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す一部破断側面
図である。

【図２】図１に示す実施形態の正面図である。

【図３】図１および図２におけるＸ方向視の図であ
る。

【図４】図３におけるＹ方向視の図である。

【図５】図１におけるＺＺ断面図である。

【図６】本発明の第２の実施形態を示す一部破断側面
図である。

【符号の説明】

１工具本体３チップ取付座３ａチップ取付座３の底面３ｂ，３ｃチップ取付座３の壁面４スローアウェイチップ４ａスローアウェイチップ４のすくい面４ｂスローアウェイチップ４の逃げ面５シート６クサビ部材７クランプネジ８切刃９クーラント孔Ｏ工具本体１の軸線Ｔ工具回転方向Ｌチップ取付座３の壁面３ｂ，３ｃがなす挟角の二等
分線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小嶋徹愛知県名古屋市中区錦２−４−３錦パークビル11階三菱マテリアル株式会社名古屋支店内 (72)発明者高比良憲次愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (72)発明者菅英博愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内Ｆターム(参考） 3C022 KK03 KK06 KK12 KK14 LL02 MM02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸線回りに回転される工具本体の先端外
周部に、工具外周側を向く壁面と工具先端側を向く壁面
とを備えたチップ取付座が形成され、このチップ取付座
に、略正八角形平板状をなすスローアウェイチップが、
そのすくい面側を工具回転方向前方に向けるとともにそ
の周面を上記壁面にそれぞれ当接させて着座させられ、
上記工具本体にネジ止めされるクサビ部材により着脱可
能に取り付けられており、このクサビ部材のネジ止め方
向を、工具先端外周側から工具内部側に向かうに従い工
具後端側に傾斜させたことを特徴とするスローアウェイ
式エンドミル。
【請求項２】上記クサビ部材のネジ止め方向が、上記
スローアウェイチップのすくい面に対向する方向から見
て、上記チップ取付座の壁面同士がなす挟角の二等分線
に対し、４５°より小さい角度の範囲で傾斜しているこ
とを特徴とする請求項１に記載のスローアウェイ式エン
ドミル。
【請求項３】上記工具本体には工具先端側に向けてク
ーラント孔が穿設されており、このクーラント孔は、上
記チップ取付座の壁面よりも工具回転方向前方側または
上記工具本体の先端面の少なくとも一方に開口している
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスロ
ーアウェイ式エンドミル。