JP2001038518A - 刃先交換式回転切削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホルダ先端に一文字のスリットを設けてその
スリットに回転中心対称の切れ刃を有するチップを挟み
込む方式の切削工具の加工精度、製品精度、加工性能等
を高められるようにする。 【解決手段】 ホルダ１の顎部３の先端に、工具先端か
らチップ幅の１／３〜２／３相当量後退した位置で互い
に交差する斜め前向きの拘束面８を回転中心対称にして
設け、その拘束面８で、チップ５の長手途中に設けた後
ろ向きの被拘束面９を拘束して切れ刃６から拘束点まで
の距離を縮めたので、チップの振れが生じ難く、振れに
よる切れ刃の変位量も小さくなる。また、切屑ポケット
を大きくすることも可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、刃先交換式の回
転切削工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の刃先交換式回転切削工具に、図８
及び図９に示す如きものがある。この工具は、円柱状ホ
ルダ１の先端にホルダ中心を横切るスリット２を設けて
そのスリットに、回転中心対称の切れ刃６を有するチッ
プ５を挿入し、そのチップ５を、ホルダ先端の顎部３、
３で挾み付けて保持する。顎部３、３は、チップの孔に
貫通させたクランプねじ７で締め付ける。この種の工具
は、特公昭６４−１２４３号公報、実開平６−５３０１
２号公報、特開平８−２５２７１４号公報、特開平８−
２９４８１４号公報などに開示されている。なお、図
８、９の工具はボールエンドミルであるが、同様の構造
の各種エンドミル、ドリルも存在する。

【０００３】また、本出願人が、特願平９−２６９５１
３号で提案している切削工具もある。その工具は、チッ
プの両面に、平面投影図において刃先中心部からチップ
の先端近くで互いに交差して外周切れ刃側に延びる段差
を設けてその段差部をホルダ先端の顎部で拘束するよう
にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図８、図９に示す如き
従来工具は、チップ５の後部をホルダ１に設けた拘束面
（基準面）４で支えており、切れ刃６の位置から拘束面
４までの距離も遠い。そのため、切削時に拘束面との当
接点を支点にしてチップ５が振れ易く、しかもその振れ
による切れ刃の変位量が大きくなり易く、加工精度が悪
くなる。

【０００５】また、顎部３の必要剛性を確保するために
スリット２の開口寸法が規制され、そのために、チップ
厚みを厚くすることが難しく、その厚み規制により最適
形状の切れ刃（例えば、ボールエンドミルで好ましいと
される正面視Ｓ字刃形）を設定できず、殆どの切れ刃が
直線的形状になり、切れ刃数も２枚に制限されて切削性
能や加工能率の向上が図り難い。

【０００６】さらに、スリットの奥端の拘束面４をＶ
字、逆Ｖ字、円弧或は凹凸面にしているものが多く、そ
の拘束面の加工が非常に難しくて製品精度も高め難い。

【０００７】一方、本出願人が特願平９−２６９５１３
号で提案している工具は、ホルダの顎部の先端でチップ
両面の段差面を拘束するので、上記の不具合が解消され
るが、この工具は、切れ刃のすくい面上でチップの拘束
がなされるため、大きな切屑ポケットを設定することが
困難である。

【０００８】また、チップの段差面を刃先中心から切れ
刃外周側に向けて設けるため、切れ刃数を増加させて加
工能率を高めることもできない。

【０００９】さらに、チップの両面（上下面）の一部分
に段差があるので、チップを平面上に平行に安定して置
くことができず、そのため、被拘束面となる段差面を加
工するのも容易でない。

【００１０】この発明は、これ等の問題点を一掃できる
刃先交換式回転切削工具を提供することを課題としてい
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、ホルダの先端部にホルダ中心
を横切るスリットを設けてそのスリットに回転中心対称
の切れ刃を有するチップを挿入し、そのチップをスリッ
トを間にして対向するホルダの顎部で着脱自在に挟持す
る刃先交換式回転切削工具において、前記顎部の先端に
斜め前向きの拘束面を、前記チップの両面にチップ厚み
方向に突出する斜め後ろ向きの被拘束面を各々設け、前
記被拘束面を拘束面によって拘束するようにしたのであ
る。

【００１２】ホルダの片方の顎部と他方の顎部に設ける
拘束面は、ホルダの平面図において、工具先端からチッ
プ幅のほぼ１／２相当量後退した位置で互いに６０°〜
１２０°の範囲の交差角をもって交差する面とし、その
２つの拘束面でチップの両面に対応して設けた被拘束面
を拘束する構造にすると特に好ましく、また、被拘束面
を境にしてチップに厚み差をつけ、切れ刃が形成される
チップの前側の厚みをスリットへの挿入部の厚みよりも
大きくしたり、スリットに挿入される部分の少なくとも
一箇所にチップの前側と同じ高さをもつ部分（安定加工
部）を設けたりすることができ、それにより、最良の刃
形の切れ刃の設定、刃数増等が可能になる。

【００１３】

【作用】この発明の工具は、チップの拘束をチップの両
面部において行うので、チップの振れの支点（拘束面に
よる拘束部）が切れ刃に近づき、切削時にチップに加わ
る回転モーメントが小さくなってチップが振れ難くな
る。また、拘束部から切れ刃までの距離が非常に短いた
め、振れによる切れ刃の変位量も小さくなり、高精度加
工が可能になる。

【００１４】また、顎部の先端に拘束面を設けたので、
その拘束面の加工が簡単になり、製品精度を高めること
も可能になる。拘束面の位置を特願平９−２６９５１３
号の工具よりも後方に配置したので切屑ポケットを大き
く設定することも可能になる。

【００１５】さらに、相反する方向に傾く２つの拘束面
を顎部の両先端に回転中心対称に設けることにより、切
れ刃形成部のチップ厚みを自由に厚くすることができ、
それにより、切削性能に優れる刃形の設定が可能になる
ほか、チップにチップ厚み方向の突出部を設け、その突
出部に切れ刃を付けて刃数を増加させることも可能にな
る。また、２つの拘束面を相反する向きに傾けたことに
より、チップをセットするときの求心効果も生じる。

【００１６】このほか、チップに安定加工部を設けたも
のは、平面上にチップを安定して載置でき、チップの被
拘束面を安定して安価に高精度に加工することができ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１乃至図４にこの発明の回転切
削工具の実施例を示す。

【００１８】例示の工具はボールエンドミルであって、
円柱状のホルダ１、チップ５、及びクランプねじ７の３
者によって構成されている。

【００１９】ホルダ１は、先端部に中心を横切る一文字
のスリット２を有する。このスリット２は、底部２ａが
ストレートで加工し易い。

【００２０】３、３は、スリット２を間にして対向する
ホルダ先端の顎部である。この顎部３の先端を斜めにし
てカットしてホルダ１の最先端に斜め前向きの拘束面８
を形成している。

【００２１】その拘束面８は、顎部３、３の先端に各々
設けられている。その２つの拘束面８、８は、相反する
方向に傾いており、チップの求心効果が得られる。な
お、各拘束面８は、ホルダの平面図において、工具先端
から所定量後退した位置で互いに交差するようにしてい
る。このように、２つの拘束面８、８は相反する向きに
傾いているが、両面とも加工規制を全く受けないため、
簡単に旋削或いは研削加工することができる。この拘束
面８は、工具先端から２つの面の交差部までの距離（図
１及び図４のＳ）をチップ５の幅の１／２程度にするの
が好ましいが、交差部の位置はチップ幅の１／３〜２／
３ぐらいの範囲で変動してもよい。

【００２２】チップ５には、２枚の切れ刃６を回転中心
対称にして設けてある。また、このチップの両面には、
拘束面８、８に対応させた後ろ向きの被拘束面９を設け
てある。その被拘束面９は、チップ厚み方向に突出して
おり、その面９を境にしてチップ５の前側の厚みｔ（図
４参照）を、スリツト２に対する差込み部１０の厚みｔ
₁ よりも厚くし、さらに、切れ刃６に沿った部分のチッ
プ端面を落ち込ませてすくい面１１を形成している。図
４の１２は差込み部１０の部分に設けた貫通孔であり、
この孔１２にクランプねじ７が通される。

【００２３】このチップ５を、ホルダ１に装着すると、
被拘束面９がホルダ先端の拘束面８に当接してチップ５
が位置決めされる。そこでクランプねじ７を取り付けて
このねじ７で顎部３を締め付け、対向した顎部３、３で
チップを挟持して固定する。

【００２４】この状態でチップ５の後ろ縁はスリット２
の底部２ａから離れており、従って、切削時にチップ５
に働くスラスト力は全て切れ刃に近づいた面８によって
受け止められ、それにより、チップの振れ抑制、切れ刃
変位量の低減の効果が生じる。

【００２５】また、チップ５は（ｔ−ｔ₁ ）相当分前側
の厚みを従来品よりも厚くすることができ、ボールエン
ドミルで好ましいとされる２枚の刃が滑らかにつながっ
た正面視Ｓ字刃形の切れ刃を付すことも可能になる。

【００２６】なお、ホルダ先端の拘束面８は、チップ５
によって保護され、切屑等によって傷付けられることが
ない。

【００２７】図５〜図７は、チップの変形例である。図
５のチップ１５は、切れ刃６の刃形を変えたものであ
り、このチップ１５や切れ刃のコーナを角形にしたチッ
プを図１のホルダ１に装着するとラジアス、或はスクエ
アエンドミルができる。

【００２８】図６のチップ２５は、端面に厚み方向の突
出部１３を設け、その突出部１３にも切れ刃６を付して
おり、これを図１のホルダ１に装着すると、加工能率の
良い多刃ラジアスエンドミルができる。なお、この多刃
エンドミルも、ボール刃や角形コーナの刃をもつ形状に
することができる。

【００２９】図７のチップ３５は、先端を山形にして前
切れ刃角の付いた切れ刃６を回転中心対称に設けたもの
で、これを図１のホルダ１に装着すると、刃先交換式の
ドリルとなる。

【００３０】これ等のチップも、被拘束面９を設けて図
１のホルダ１と組合せるので、この発明の効果を生じ
る。

【００３１】このようにチップは、用途に応じた形状、
刃形を選択することが可能である。

【００３２】また、図６のように、刃数を増やしたもの
については、一部に超高圧焼結体などの高硬度材１４を
鑞付けし、その高硬度材で一部の切れ刃を形成して経済
性と加工能率に優れるハイブリッド型の工具となすこと
も可能である。

【００３３】このほか、例示の各チップには、ホルダの
スリットに挿入される部分に、前側と同じ高さをもつ安
定加工部１６を設けている。この安定加工部があると、
被拘束面９を加工するときにチップを支持面に対し平行
に安定してセットすることができ、加工が容易になるほ
か加工精度も高まる。なお、この安定加工部１６は、チ
ップの両面に設けてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように、この発明の回転切削
工具は、ホルダの最先端部（両顎部の先端）に工具先端
から所定量後退した位置で交差する斜め前向きの拘束面
を設け、その拘束面でチップの長手途中に設けた被拘束
面を拘束するので、加工中にチップの振れが生じ難く、
また、振れによる切れ刃の変位量も小さく抑えられ、加
工精度が向上する。

【００３５】また、拘束面の加工が制限なく行え、製品
精度も向上する。加えて、チップの拘束がすくい面から
外れた位置でなされるので切屑ポケットを大きく設定す
ることもできる。

【００３６】さらに、切れ刃を形成する先端側のチップ
厚みを自由に設定することができるので、理想的な刃形
の切れ刃を設定することができ、刃数増や工具のハイブ
リッド化も可能になって切削性能、加工能率の向上も図
れる。

【００３７】このほか、ホルダ先端の顎部に相反する向
きに傾いた拘束面を設けたことにより、チップの求心効
果も生じ、チップのセットもし易い。

【００３８】なお、チップに安定加工部を設けたもの
は、被拘束面の加工も容易になり、加工精度も高められ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用したボールエンドミルの平面図

【図２】同上のエンドミルの側面図

【図３】同上のエンドミルの正面図

【図４】（ａ）図１のエンドミルに装着したチップの平
面図 （ｂ）同上のチップの側面図 （ｃ）同上のチップの正面図 （ｄ）同上のチップの背面図

【図５】チップの変形例を示す平面図

【図６】（ａ）多刃エンドミル用ハイブリッドチップの
平面図 （ｂ）同上のチップの正面図

【図７】ドリル用チップの平面図

【図８】従来工具の平面図

【図９】同上の工具の側面図

【符号の説明】

１ ホルダ ２ スリット ２ａ 底部 ３ 顎部 ４ 拘束面 ５、１５、２５、３５ チップ ６ 切れ刃 ７ クランプねじ ８ 拘束面 ９ 被拘束面 １０ 差込み部 １１ すくい面 １２ 孔 １３ 突出部 １４ 高硬度材 １６ 安定加工部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホルダの先端部にホルダ中心を横切るス
   リットを設けてそのスリットに回転中心対称の切れ刃を
   有するチップを挿入し、そのチップがスリットを間にし
   て対向するホルダの顎部で着脱自在に挟持される刃先交
   換式回転切削工具において、前記顎部の両先端に、ホル
   ダの平面図において、工具先端からチップ幅のほぼ１／
   ３〜２／３相当量後退した位置で互いに交差する斜め前
   向きの拘束面を、前記チップの両面に、各拘束面に対応
   させてチップ厚み方向に突出させた斜め後ろ向きの被拘
   束面を各々設け、前記被拘束面を拘束面によって拘束す
   るようにしたことを特徴とする刃先交換式回転切削工
   具。
2. 【請求項２】 被拘束面を境にしてチップに厚み差をつ
   け、切れ刃が形成されるチップの前側の厚みをスリット
   への挿入部の厚みよりも大きくし、スリットに挿入され
   る部分の少なくとも一箇所にチップの前側と同じ高さを
   持つ部分を設けた請求項１記載の刃先交換式回転切削工
   具。
3. 【請求項３】 前記チップの被拘束面よりも前側部分に
   チップ厚み方向の突出部を設けてその突出部にも切れ刃
   を具備させた請求項１又は２に記載の刃先交換式回転切
   削工具。