JP2001315003A - Cutting tool - Google Patents
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- JP2001315003A JP2001315003A JP2000133442A JP2000133442A JP2001315003A JP 2001315003 A JP2001315003 A JP 2001315003A JP 2000133442 A JP2000133442 A JP 2000133442A JP 2000133442 A JP2000133442 A JP 2000133442A JP 2001315003 A JP2001315003 A JP 2001315003A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、回折レンズの成型
用金型を加工するためのバイトに、関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutting tool for processing a mold for forming a diffractive lens.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、光磁気ディスクの対物レンズや眼
視光学系などの多くの分野に亘って回折レンズが応用さ
れている。これら回折レンズは、光軸を共通の中心とす
る複数の輪帯（以下、輪帯群という）が形成された回折
レンズ面を有し、波長フィルター機能や色収差補正機能
などの特性を有する。2. Description of the Related Art In recent years, diffractive lenses have been applied to many fields such as objective lenses for magneto-optical disks and visual optical systems. These diffractive lenses have a diffractive lens surface formed with a plurality of orbicular zones (hereinafter, referred to as an orbicular zone group) having the optical axis as a common center, and have characteristics such as a wavelength filter function and a chromatic aberration correction function.
【０００３】回折レンズ面に刻まれる輪帯群は、そのレ
ンズ面において、光軸から離れる方向に沿って階段状に
形成され、各輪帯の表面は、ベースとなるレンズ面が球
面状であった場合には、夫々球面状に湾曲している。A group of orbs engraved on a diffractive lens surface is formed in a step shape along the direction away from the optical axis on the lens surface, and the surface of each orbicular zone has a spherical base lens surface. In this case, each of them is spherically curved.
【０００４】このような輪帯群を備えた回折レンズにお
いては、隣接する輪帯の間の境界部を光軸と平行な円柱
面状に形成することが理論的に好ましいと、されてい
る。しかし、回折レンズの回折レンズ面は金型を用いて
モールド成型されるのが一般的であるので、レンズの素
材を金型の隅々まで充填させるために、或いは、抜き勾
配を設けることを目的として、当該境界部を光軸を中心
軸とする円錐面状に形成しても良いことが知られてい
る。[0004] In a diffractive lens having such an annular zone group, it is theoretically preferable to form a boundary between adjacent annular zones in a cylindrical shape parallel to the optical axis. However, since the diffraction lens surface of the diffraction lens is generally molded using a mold, the purpose is to fill the material of the lens into every corner of the mold or to provide a draft angle. It is known that the boundary may be formed in a conical shape with the optical axis as the central axis.
【０００５】上述した回折レンズ面を成型するための金
型としては、先端面に回折レンズ面の反転形状が粗加工
された円柱形の金属が、用いられる。この円柱形の金属
（以下、ワークという）は、旋盤上において加工される
際、旋盤に備えられる主軸台の主軸スピンドルに、取り
付けられる。旋盤の主軸台は、主軸スピンドルを回転駆
動することができ、このワークは、輪帯の中心軸が主軸
スピンドルの回転軸と同軸となるように、固定される。
また、このワークを切削加工するために、金属切削用の
刃物であるバイトが、用いられる。このバイトは、旋盤
に備えられる往復台の最上部に設置された刃物台に、取
り付けられる。旋盤の往復台は、バイトを水平方向に移
動させることができ、このバイトを刃物台に取り付ける
ときには、その切っ先（エッジコーナ，ノーズとも言
う）が主軸スピンドルの回転軸を含む水平面に沿って平
行移動できるように、バイトの高さが調整される。As a mold for molding the above-mentioned diffractive lens surface, a cylindrical metal whose tip surface is roughly processed with an inverted shape of the diffractive lens surface is used. When this cylindrical metal (hereinafter, referred to as a workpiece) is processed on a lathe, it is attached to a spindle spindle of a headstock provided in the lathe. The headstock of the lathe can rotationally drive the spindle spindle, and the work is fixed so that the center axis of the annular zone is coaxial with the rotation axis of the spindle spindle.
In addition, a cutting tool, which is a cutting tool for metal cutting, is used for cutting the work. The cutting tool is mounted on a tool post installed at the top of a carriage provided on a lathe. The turning carriage of the lathe can move the cutting tool in the horizontal direction. When this cutting tool is mounted on the tool post, its cutting edge (also called edge corner or nose) is translated along the horizontal plane including the rotation axis of the main spindle. The height of the cutting tool is adjusted to allow it.
【０００６】そして、ワークが加工される際、主軸台に
よってワークが回転駆動されるとともに、バイトを取り
付けた往復台がコンピュータの自動制御又は作業者によ
って操作されることにより、ワークの先端面（切削対象
面）上に形成される各輪帯面及び円錐面が、夫々できる
だけ滑らかな面となるように、切削される。When the work is machined, the work is driven to rotate by the headstock, and the carriage on which the cutting tool is mounted is automatically controlled by a computer or operated by an operator, so that the front end face (cutting) of the work is cut. Each annular surface and conical surface formed on the (target surface) are cut so as to be as smooth as possible.
【０００７】従来より、このワークの切削対象面を加工
するために、単結晶ダイヤモンドの材質からなるバイト
が、用いられている。このバイトは、図６に示すよう
に、全体として略三角柱状に、形成され、略楔形状のシ
ャンク３０の先端に固着された状態で、使用される。Conventionally, a cutting tool made of a single crystal diamond material has been used for processing the surface to be cut of the work. As shown in FIG. 6, the cutting tool is formed in a substantially triangular prism shape as a whole, and is used in a state of being fixed to the tip of a shank 30 having a substantially wedge shape.
【０００８】略三角柱状のバイト３１は、図８に示すよ
うに、略三角形の上面における２つ直線辺縁３２，３５
がなす角度が約４０度から約５５度となるように、形成
されている。その一方の直線辺縁３２は、直線状の刃先
として鋭利に研がれることにより、主切れ刃（主刃，横
切刃とも言う）を、構成している。ここで、もう一方の
直線辺縁３５を、便宜上、「直線辺部」と称することに
する。As shown in FIG. 8, two substantially straight edges 32, 35 on the upper surface of a substantially triangular prism are formed.
Are formed so that the angle between them is about 40 degrees to about 55 degrees. One of the straight edges 32 is sharply sharpened as a straight cutting edge, thereby forming a main cutting edge (also referred to as a main cutting edge or a horizontal cutting edge). Here, the other straight edge 35 is referred to as a “straight edge” for convenience.
【０００９】この主切れ刃３２において上面３６に接す
る一側面３７は、主切れ刃３２がワークと接している時
にワークに対して干渉することを防ぐために、上面３６
に対して直角より若干鋭角な角度を有した状態で接する
ことにより、主逃げ面を、構成している。なお、バイト
３１の上面３６は、金属を切削した際に切りくずが削り
出されていくすくい面を、構成している。The one side surface 37 of the main cutting edge 32 which is in contact with the upper surface 36 is provided on the upper cutting surface 32 in order to prevent the main cutting edge 32 from interfering with the work when in contact with the work.
The main flank is formed by contacting at a slightly more acute angle than the right angle. The upper surface 36 of the cutting tool 31 forms a rake face from which chips are cut out when cutting metal.
【００１０】また、図７に示すように、このバイト３１
のすくい面３６において、主切れ刃３２と直線辺部３５
とがなす頂角が、すくい面３６及び主切れ刃３２に対し
て略直角な方向に、切り落とされている。その頂角が切
り落とされることによってすくい面３６上に形成された
直線辺縁３４は、約３μｍの長さを有し、直線状の刃先
として鋭利に研がれることにより、副切れ刃（副刃，前
切刃とも言う）を、構成している。[0010] As shown in FIG.
In the rake face 36, the main cutting edge 32 and the straight side portion 35
The vertical angle formed by the rake face 36 and the main cutting edge 32 is cut off in a direction substantially perpendicular to the rake face 36 and the main cutting edge 32. The straight edge 34 formed on the rake face 36 by cutting off the apex angle has a length of about 3 μm, and is sharpened sharply as a straight cutting edge, so that the sub cutting edge (sub cutting edge) is formed. , Also referred to as a front cutting edge).
【００１１】この副切れ刃３４においてすくい面３６に
接する側面（切り落とされてできた平坦面）３８は、副
切れ刃３４がワークと接している時にワークに対して干
渉することを防ぐために、すくい面３６に対して直角よ
り若干鋭角な角度を有した状態で接することにより、副
逃げ面を、構成している。ここで、主切れ刃３２及び副
切れ刃３４が接する頂角の先端３３が、バイト３１の
「切っ先」である。A side surface (flat surface formed by cutting) 38 of the sub cutting edge 34 that contacts the rake face 36 is raked in order to prevent the sub cutting edge 34 from interfering with the work when the sub cutting edge 34 is in contact with the work. By making contact with the surface 36 at a slightly more acute angle than the right angle, a sub flank is formed. Here, the tip 33 of the apex angle where the main cutting edge 32 and the sub cutting edge 34 are in contact is the “cutting edge” of the cutting tool 31.
【００１２】このような形状に形成されているバイト３
１によって、輪帯面及び円錐面を備えた回折レンズ面の
反転形状を工作物の先端面に切削する際には、回折レン
ズの回折効率を向上させるために、各輪帯の表面の粗さ
を低減することと境界部の形状の精度を高めることと
が、要求される。The cutting tool 3 formed in such a shape
According to 1, when the inverted shape of the diffractive lens surface having the annular surface and the conical surface is cut on the front end surface of the workpiece, the surface roughness of each annular zone is improved in order to improve the diffraction efficiency of the diffractive lens. And the accuracy of the shape of the boundary portion is required to be reduced.
【００１３】このような要求を満たすために本願出願人
が先に出願した特願平１０−７５７０１号の「輪帯レン
ズ成形用金型の加工方法及びそのバイト」では、バイト
３１の主副切れ刃３２，３４をワークの回転軸を含む水
平面に沿って回転軸に近づく方向に平行移動させながら
ワークの切削対象面を加工する際に、回転軸から離れる
ほど回転軸に対して主切れ刃３２を傾かせながら各輪帯
面及び円錐面を形成する方法が、示されている。[0013] In order to satisfy such a demand, Japanese Patent Application No. 10-75701 filed by the applicant of the present invention, entitled "Processing method of die for forming annular lens and its bite" describes the main and sub cutting of bite 31. When machining the surface to be cut of the work while moving the blades 32 and 34 in a direction approaching the rotation axis along a horizontal plane including the rotation axis of the work, the main cutting edge 32 is moved away from the rotation axis as the distance from the rotation axis increases. The method of forming each annular zone surface and conical surface while tilting is shown.
【００１４】この方法によると、夫々球面の一部をなす
輪帯の表面を副切れ刃３４によって削る場合、回転軸に
対して輪帯面の法線が傾く角度に応じて、切っ先３３を
通って水平面に垂直な軸周りにバイト３１を回転させる
ことにより、直線状の短い刃先からなる副切れ刃３４を
輪帯面の各接平面に対して常に平行となる向きに向ける
ことができるので、各輪帯の表面の粗さをより小さくす
ることができると、されている。According to this method, when the surfaces of the orbicular zones, each of which forms a part of the spherical surface, are shaved by the sub-cutting edge 34, they pass through the cutting edge 33 in accordance with the angle of inclination of the normal to the orbicular zone surface with respect to the rotation axis. By rotating the cutting tool 31 about an axis perpendicular to the horizontal plane, the sub cutting edge 34 composed of a short straight cutting edge can be oriented in a direction that is always parallel to each tangent plane of the annular surface. It is stated that the surface roughness of each annular zone can be made smaller.
【００１５】[0015]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６乃
至図８に示すような従来のバイト３１は、主切れ刃３２
と直線辺部３５とがなす角度を４０度以上の角度にした
場合でも、その先端部分の副切れ刃３４の幅が約３μｍ
と細いために、輪帯面や円錐面を形成している途中で破
損（いわゆるチッピング）が生じ易い。However, the conventional cutting tool 31 as shown in FIGS.
Even when the angle between the straight side portion 35 and the straight side portion 35 is set to an angle of 40 degrees or more, the width of the sub cutting edge 34 at the tip portion is about 3 μm.
Therefore, breakage (so-called chipping) is likely to occur during the formation of the annular surface or the conical surface.
【００１６】然も、切削対象面の表面粗さを低減するた
めに、送りピッチ（工作物が一回転する間にバイト３１
が回転軸に向かって削り進む距離）を小さくする必要が
あり、且つ、副切れ刃３４の幅が極めて小さいことに因
り、単位長さ当たりの刃先が受け持つ切削量がかなり多
く、バイト３１の寿命が極端に短い。Of course, in order to reduce the surface roughness of the surface to be cut, the feed pitch (the cutting tool 31 during one rotation of the workpiece) is used.
It is necessary to reduce the cutting distance of the cutting edge per unit length, and the width of the sub-cutting edge 34 is extremely small. Is extremely short.
【００１７】また、主副切れ刃３２，３４の刃先を研い
でバイト３１を再利用しようとしても、バイト３１のす
くい面３６や主副逃げ面３７，３８等の多くの面を再研
磨しなければならない。特に、副切れ刃３４は、その幅
が大きすぎると輪帯の表面の粗さが大きくなり、その幅
が小さすぎるとバイト３１の先端が欠け易くなるので、
再研磨の度に主副両逃げ面３７，３８を必ず研磨して、
副切れ刃３８の幅を毎回一定に保たなければならない。
ところが、バイト３１は単結晶ダイヤモンドの材質から
なるので、このような再研磨には、時間もコストも掛か
ってしまう。Even if the cutting tool 31 is reused by sharpening the cutting edges of the main and sub cutting edges 32 and 34, many surfaces such as the rake face 36 and the main and sub flank faces 37 and 38 of the cutting tool 31 must be polished again. Must. In particular, as for the minor cutting edge 34, if the width is too large, the surface roughness of the annular zone becomes large, and if the width is too small, the tip of the cutting tool 31 is easily chipped.
The main and sub flank surfaces 37 and 38 must be polished every time
The width of the minor cutting edge 38 must be kept constant each time.
However, since the cutting tool 31 is made of a single-crystal diamond material, such re-polishing requires both time and cost.
【００１８】そこで、本発明の課題は、従来よりも強い
強度の先端部分を有し、送りピッチを大きく取っても加
工対象としての輪帯面の表面粗さを増大させることな
く、然も、摩耗した場合でも再研磨を容易に行うことが
できる回折レンズ金型加工用のバイトを、提供すること
にある。[0018] Therefore, an object of the present invention is to provide a tip portion having a stronger strength than before, and even if the feed pitch is set large, without increasing the surface roughness of the annular surface as a processing object, It is an object of the present invention to provide a tool for machining a diffraction lens mold that can easily be re-polished even when worn.
【００１９】[0019]
【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
めに構成された本発明であるバイトは、直線状の刃先か
らなる主切れ刃と前記主切れ刃に対して切っ先で接する
弧状の刃先からなる副切れ刃とをすくい面の側縁に備
え、前記切っ先における前記主切れ刃と前記副切れ刃と
がなす角度が６０度以上９０度以下であるとともに、前
記副切れ刃が凸状に湾曲していることを、特徴とする。According to the present invention, there is provided a cutting tool comprising a main cutting edge having a straight cutting edge and an arc-shaped cutting edge contacting the main cutting edge at the cutting end. A sub-cutting edge comprising a rake face is provided at a side edge of the rake face, and the angle between the main cutting edge and the sub-cutting edge at the cutting edge is not less than 60 degrees and not more than 90 degrees, and the sub-cutting edge is convex. It is characterized by being curved.
【００２０】このように構成されると、球面状に湾曲す
る切削対象面を副切れ刃によって切削する際、副切れ刃
の切っ先における接線が切削対象面の接平面と平行な状
態に保たれた場合、副切れ刃の刃先は、この切削対象面
に接した切っ先から離れる側に行くに従って切削対象面
から徐々に離れる。このため、副切れ刃の幅を大きく形
成しても、副切れ刃における切っ先から離れる側の刃先
が、切っ先が接する箇所以外の切削対象面に対して、干
渉することがない。With this configuration, when the surface to be cut that is curved in a spherical shape is cut by the sub-cutting edge, the tangent at the cutting edge of the sub-cutting edge is kept parallel to the tangent plane of the cutting target surface. In this case, the cutting edge of the sub-cutting edge gradually separates from the cutting target surface as it goes away from the cutting edge in contact with the cutting target surface. Therefore, even if the width of the sub-cutting edge is increased, the cutting edge of the sub-cutting edge that is away from the cutting edge does not interfere with the cutting target surface other than the portion where the cutting edge contacts.
【００２１】さらに、このように副切れ刃の幅を大きく
形成することにより、副切れ刃を含むバイトの先端部分
の強度が増すので、切削加工中にその先端部分が損傷し
にくくなる。Further, by making the width of the sub-cutting edge large as described above, the strength of the tip portion of the cutting tool including the sub-cutting edge is increased, so that the tip portion is hardly damaged during cutting.
【００２２】また、湾曲状の副切れ刃は、広い区域に亘
って球面状の切削対象面に、接することができるので、
バイトによって切削対象面加工する際には、表面粗さを
大きくすることなく、送りピッチを大きくすることがで
きる。Further, since the curved secondary cutting edge can contact the spherical surface to be cut over a wide area,
When machining the surface to be cut with a cutting tool, the feed pitch can be increased without increasing the surface roughness.
【００２３】そして、主副切れ刃が摩耗したときには、
すくい面のみを研磨するだけで再研磨を完了することが
できる。各面を研磨する必要がないので、簡単に、且
つ、短時間に再生することができる。When the main and sub cutting edges are worn,
Repolishing can be completed only by polishing only the rake face. Since it is not necessary to polish each surface, it is possible to easily and quickly regenerate.
【００２４】本発明によるバイトでは、切っ先において
主切れ刃と副切れ刃とがなす角度が、９０度未満に形成
されても良いし、９０度に形成されても良い。前者の場
合には、６０度以上に形成されていることが好ましく、
７５度以上に形成されていると、より望ましい。後者の
場合には、切削対象面において隣接する輪帯の境界部に
は、輪帯面に対して９０度をなす円錐面が、形成され
る。In the cutting tool according to the present invention, the angle between the main cutting edge and the sub cutting edge at the cutting edge may be formed to be less than 90 degrees, or may be formed to be 90 degrees. In the case of the former, it is preferable to be formed at 60 degrees or more,
It is more preferable that the angle is formed at 75 degrees or more. In the latter case, a conical surface that forms 90 degrees with the annular surface is formed at the boundary between the adjacent annular zones on the cutting target surface.
【００２５】また、本発明によるバイトでは、副切れ刃
の刃先の形状を弧状としても良いし、円弧状としても良
い。後者の場合には、その曲率半径を約０．１ｍｍ〜約
０．５ｍｍに設定することができる。In the cutting tool according to the present invention, the shape of the cutting edge of the sub-cutting edge may be an arc shape or an arc shape. In the latter case, the radius of curvature can be set to about 0.1 mm to about 0.5 mm.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るバイトの実施
形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a cutting tool according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００２７】図１は、本発明の実施形態によるバイト１
の全体斜視図である。また、図２は、本例のバイト１に
おける切っ先３を含む先端部分を拡大した平面図であ
る。FIG. 1 shows byte 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. FIG. 2 is an enlarged plan view of a tip portion including a cutting edge 3 in the cutting tool 1 of the present embodiment.
【００２８】本実施形態のバイト１は、金属を切削加工
するための刃物である。また、このバイト１は、図１に
示すように、全体として略三角柱状に形成されており、
単結晶ダイヤモンドの材質からなる。The cutting tool 1 of the present embodiment is a cutting tool for cutting metal. As shown in FIG. 1, the cutting tool 1 is formed in a substantially triangular prism shape as a whole.
Made of single crystal diamond.
【００２９】先ず、本例のバイトの各部分の形状及び構
成について説明する。First, the shape and configuration of each part of the cutting tool of this embodiment will be described.
【００３０】略三角柱のバイト１は、略三角形の上面６
における２つの直線辺縁２，５に挟まれた角度が約４０
度から約５５度となるように、形成されている。その一
方の直線辺縁２は、直線状の刃先として鋭利に研がれる
ことにより、主切れ刃を構成している。ここで、もう一
方の直線辺縁５を、便宜上、「直線辺部」と称すること
にする。The approximately triangular-shaped cutting tool 1 has a substantially triangular upper surface 6.
The angle between the two straight edges 2 and 5 is about 40
It is formed so as to be about 55 degrees from the degree. One of the straight edges 2 is sharpened sharply as a straight edge, thereby forming a main cutting edge. Here, the other straight edge 5 is referred to as a “straight side portion” for convenience.
【００３１】この主切れ刃２において上面６に接する一
側面７は、主切れ刃２が切削対象物と接している時に切
削対象物に対して干渉することを防ぐために、上面６に
対して直角より若干鋭角な角度を有した状態で接するこ
とにより、主逃げ面を、構成している。なお、バイト１
の上面６は、金属を切削した際に切りくずが削り出され
ていくすくい面を、構成している。One side surface 7 of the main cutting edge 2 which is in contact with the upper surface 6 is perpendicular to the upper surface 6 in order to prevent the main cutting edge 2 from interfering with the cutting object when in contact with the cutting object. The main flank is formed by contacting with a slightly more acute angle. In addition, byte 1
Upper surface 6 constitutes a rake surface from which chips are cut out when cutting metal.
【００３２】そして、略三角形のすくい面６において主
切れ刃２と直線辺部５とがなす頂角が、すくい面６に対
して略直角な方向に、且つ、主切れ刃２に対して直角
に、切り落とされている。これにより、バイト１には、
側面８が形成されている。但し、この側面８は、すくい
面６に対して略垂直な中心軸を持つ円柱面の一部をなし
ている。The apex angle formed by the main cutting edge 2 and the straight side portion 5 on the substantially triangular rake face 6 is substantially perpendicular to the rake face 6 and at a right angle to the main cutting edge 2. In addition, it has been cut off. Thus, byte 1 contains
A side surface 8 is formed. However, the side surface 8 forms a part of a cylindrical surface having a center axis substantially perpendicular to the rake surface 6.
【００３３】この円柱面状の側面８とすくい面６との稜
線は、円弧状の辺縁４をなしている。円弧状の辺縁４
は、図２に示すように、すくい面６上において主切れ刃
２と接する交点（以下、「切っ先」という）３における
円弧の接線（図示せず）が主切れ刃２に対して直角に交
差するように、形成されており、切っ先３から離れる側
に行くに従ってその接線から遠ざかるように、湾曲して
いる。また、この辺縁４は、すくい面６上において、主
切れ刃２に対して垂直な方向における長さが約０．１ｍ
ｍとなるように、形成されている。そして、この辺縁４
は、円弧状の刃先として鋭利に研がれることにより、副
切れ刃を、構成している。The ridge line between the cylindrical side surface 8 and the rake face 6 forms an arc-shaped edge 4. Arc-shaped margin 4
As shown in FIG. 2, a tangent line (not shown) of an arc at an intersection (hereinafter referred to as a “cutting edge”) 3 on the rake face 6 that makes contact with the main cutting edge 2 intersects the main cutting edge 2 at a right angle. And is curved so as to move away from the tangent line toward the side away from the cutting edge 3. The edge 4 has a length of about 0.1 m in the direction perpendicular to the main cutting edge 2 on the rake face 6.
m. And this margin 4
Constitutes a minor cutting edge by being sharply sharpened as an arc-shaped cutting edge.
【００３４】この副切れ刃４においてすくい面６に接す
る上記側面（切り落とされてできた円柱面）８は、副切
れ刃４が切削対象物と接している時に切削対象物に対し
て干渉することを防ぐために、実際には、すくい面６に
対して直角よりも若干鋭角な角度を有した状態で接して
いる。これにより、この側面８は、副逃げ面を構成して
いる。The side surface (the cut-out cylindrical surface) 8 contacting the rake face 6 in the sub cutting edge 4 interferes with the cutting object when the sub cutting edge 4 is in contact with the cutting object. In practice, in order to prevent this, the rake face 6 is in contact with the rake face 6 at a slightly more acute angle than a right angle. Thus, the side surface 8 constitutes a sub flank.
【００３５】図３は、バイト１をシャンク１０に取り付
けた状態を示す斜視図である。また、図４は、本例のバ
イト１を実装する旋盤２０の概略構成を示す側面図であ
る。FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the cutting tool 1 is attached to the shank 10. FIG. 4 is a side view showing a schematic configuration of a lathe 20 on which the cutting tool 1 of this example is mounted.
【００３６】上述した形状からなるバイト１は、図３に
示すように、略楔形状のシャンク１０の先端に固着され
た状態で、使用される。そして、バイト１は、図４に示
すように、このシャンク１０を介して旋盤２０に取り付
けらる。As shown in FIG. 3, the cutting tool 1 having the above-mentioned shape is used while being fixed to the tip of a shank 10 having a substantially wedge shape. Then, the cutting tool 1 is attached to the lathe 20 via the shank 10 as shown in FIG.
【００３７】旋盤２０は、主軸スピンドル２１ａを回転
駆動する主軸台２１と，水平方向に移動可能な往復台２
２とから、主に構成されている。往復台２２の最上部に
は、シャンク１０を取り付け固定するための刃物台２２
ａが、備えられている。The lathe 20 comprises a headstock 21 for rotating and driving a spindle spindle 21a, and a carriage 2 movable in the horizontal direction.
2 mainly. A tool post 22 for mounting and fixing the shank 10 is provided at the top of the carriage 22.
a is provided.
【００３８】そして、旋盤２０の主軸スピンドル２１ａ
には、切削対象物である円柱形の金属（以下、ワークと
いう）１５が、固定される。このワーク１５は、その中
心軸が主軸スピンドル２１ａの回転軸Ａｘと同軸となる
ように、取り付けられる。Then, the spindle spindle 21a of the lathe 20
A cylindrical metal (hereinafter, referred to as a work) 15 which is an object to be cut is fixed to the workpiece. The work 15 is mounted so that its central axis is coaxial with the rotation axis Ax of the main spindle 21a.
【００３９】また、本例のバイト１が、シャンク１０を
介して刃物台２２ａに固定される。シャンク１０を刃物
台２２ａに取り付ける際には、往復台２２を水平方向に
スライドさせたときに、主軸スピンドル２１ａの回転軸
Ａｘを含む水平面（回転軸Ａｘに沿って紙面に垂直な平
面）に沿って主副切れ刃２，４が平行移動するように、
バイト１の高さが調整される。Further, the cutting tool 1 of this embodiment is fixed to the tool rest 22a via the shank 10. When the shank 10 is attached to the tool rest 22a, when the carriage 22 is slid in the horizontal direction, along the horizontal plane including the rotation axis Ax of the main spindle 21a (a plane perpendicular to the paper surface along the rotation axis Ax). So that the main and sub cutting edges 2 and 4 move in parallel,
The height of the cutting tool 1 is adjusted.
【００４０】図５は、ワーク１５の切削対象面がバイト
１の先端部分によって加工されている状態を水平面に対
して垂直な方向（図４の矢印ａ）から見たときの断面図
を、示している。また、この図５においては、比較のた
めに、二点差線にて従来のバイト３１を示し、図６乃至
図８に示したものと同じ符号を付している。FIG. 5 is a sectional view of a state in which the surface to be cut of the work 15 is machined by the tip of the cutting tool 1 when viewed from a direction perpendicular to the horizontal plane (arrow a in FIG. 4). ing. In FIG. 5, the conventional byte 31 is indicated by a two-dot line for comparison, and the same reference numerals as those shown in FIGS. 6 to 8 are assigned.
【００４１】この図５に示すように、ワーク１５の切削
対象面（輪帯形成面１６）上には、光軸を共通の中心と
する複数の輪帯を備えた回折レンズ面の反転形状、即
ち、ワーク１５の中心軸（回転軸Ａｘ）を共通の中心と
する複数の輪帯面１６ａと，各輪帯面１６ａ間に形成さ
れるとともに夫々回転軸Ａｘを中心軸とした複数の円錐
面１６ｂとが、予め粗加工されている。ここで、輪帯形
成面１６に形成される回折レンズ面のベースとなるレン
ズ面は、球面に形成されているので、各輪帯面１６ａ
は、夫々球面の一部をなす湾曲面として形成されてい
る。As shown in FIG. 5, on the surface to be cut of the workpiece 15 (the annular zone forming surface 16), the inverted shape of the diffraction lens surface having a plurality of annular zones having the optical axis as a common center, That is, a plurality of orbicular planes 16a having the central axis (rotation axis Ax) of the work 15 as a common center, and a plurality of conical surfaces formed between the orbicular planes 16a and each having the rotational axis Ax as the central axis. 16b is roughly processed in advance. Here, since the lens surface serving as the base of the diffractive lens surface formed on the orbicular zone forming surface 16 is formed as a spherical surface, each orbicular zone surface 16a
Are each formed as a curved surface that forms part of a spherical surface.
【００４２】そして、ワーク１５が加工される際、主軸
台２１によってワーク１５が回転駆動されるとともに、
バイト１を取り付けた往復台２２がコンピュータ制御に
よって自動的に操作されることにより、ワーク１５の輪
帯形成面１６上に形成されている各輪帯面１６ａ及び円
錐面１６ｂが、夫々滑らかな面となるように、切削され
る。When the work 15 is machined, the work head 15 is driven to rotate by the headstock 21.
When the carriage 22 to which the cutting tool 1 is attached is automatically operated by computer control, each of the orbicular surfaces 16a and the conical surface 16b formed on the orbicular forming surface 16 of the work 15 are smooth surfaces. It is cut so that
【００４３】また、この旋盤２０の往復台２２には、バ
イト１を水平方向に縦横に平行移動させる機能の他に、
切っ先３を通って水平面に垂直な回転軸（図示せず）を
中心としてバイト１を回転させる機能が、備えられてい
る。そして、バイト１の切っ先３を図５の矢印ｂに示す
ように移動させて輪帯形成面１６を加工する際には、球
面の一部をなす輪帯面１６ａにおける切っ先３が接する
箇所の法線方向に対して直線状の主切れ刃２が常に一致
するように、バイト１が操作される。The carriage 22 of the lathe 20 has a function of moving the cutting tool 1 horizontally and vertically and horizontally.
A function is provided for rotating the cutting tool 1 about a rotation axis (not shown) perpendicular to the horizontal plane through the cutting edge 3. Then, when the cutting edge 3 of the cutting tool 1 is moved as shown by the arrow b in FIG. 5 to process the orbicular zone forming surface 16, the method of the portion where the cutting end 3 contacts the orbicular zone surface 16 a forming a part of the spherical surface is used. The cutting tool 1 is operated so that the linear main cutting edge 2 always coincides with the line direction.
【００４４】このようにバイト１が操作されると、主切
れ刃２が各輪帯面１６ａに対して必ず９０度を保ったま
ま円錐面１６ｂを加工するので、主切れ刃２によって滑
らかな面に削られる円錐面１６ｂは、夫々隣接する輪帯
面１６ａに対して垂直となる。また、球面の一部をなす
輪帯面１６ａが円弧状の副切れ刃４によって削られるた
めに、この輪帯面１６ａは、滑らかな湾曲面（球面）と
して加工される。When the cutting tool 1 is operated in this manner, the main cutting edge 2 always processes the conical surface 16b while maintaining 90 degrees with respect to each annular surface 16a. The conical surfaces 16b which are cut in the vertical direction are perpendicular to the respective adjacent annular surfaces 16a. Further, since the annular surface 16a forming a part of the spherical surface is cut by the arc-shaped sub-cutting edge 4, the annular surface 16a is machined as a smooth curved surface (spherical surface).
【００４５】このとき、副切れ刃４における円弧が、回
転軸から離れる方向に沿って湾曲する輪帯面１６ａの曲
率半径と同程度の半径に、形成されていると、副切れ刃
４は、より大きい区域に亘って輪帯面１６ａに接するこ
とができる。これにより、輪帯面１６ａをより滑らかな
湾曲面状に加工することができ、表面粗さ（表面の凹凸
の幅）を低減することができる。但し、副切れ刃４にお
ける円弧の半径は、どの輪帯面１６ａの曲率半径よりも
若干小さく設定されている。このため、切っ先３が輪帯
面１６ａに接した状態（表面を浚っている状態）では、
副切れ刃４は、切っ先３から離れる側に行くに従って輪
帯面１６ａから徐々に離れていく。従って、副切れ刃４
における切っ先３から離れる側が、切っ先３及びその近
傍が接する箇所以外の輪帯面１６ａに、干渉することが
ない。At this time, if the arc of the sub-cutting edge 4 is formed to have a radius substantially equal to the radius of curvature of the orbicular zone surface 16a curved along the direction away from the rotation axis, the sub-cutting edge 4 becomes It can contact the orbicular zone surface 16a over a larger area. Thereby, the orbicular zone surface 16a can be processed into a smoother curved surface shape, and the surface roughness (width of unevenness on the surface) can be reduced. However, the radius of the arc of the sub cutting edge 4 is set to be slightly smaller than the radius of curvature of any orbicular zone surface 16a. Therefore, in a state where the cutting edge 3 is in contact with the annular surface 16a (a state where the surface is drooped),
The minor cutting edge 4 gradually separates from the annular surface 16a as it goes away from the cutting edge 3. Therefore, the minor cutting edge 4
Does not interfere with the orbicular zone surface 16a other than where the cutting edge 3 and its vicinity are in contact.
【００４６】一方、従来のバイト３１においても、輪帯
面１６ａの法線方向に主切れ刃３２を一致させて輪帯形
成面１６を加工すると、表面粗さが低減できるとされて
いた。しかし、図５に示すように、副切れ刃３４は極め
て小さい幅（図８では約３μｍ）ではあるが直線状の刃
先であるために、微視的には副切れ刃２４の両端の角が
輪帯面１６ａに主に接するだけであるので、輪帯面１６
ａには、その副切れ刃３４における両端の角の形状（回
転軸を中心として螺旋状に広がる筋）が、形成されてし
まう。On the other hand, in the conventional cutting tool 31 as well, it has been described that the surface roughness can be reduced by machining the ring forming surface 16 by making the main cutting edges 32 coincide with the normal direction of the ring surface 16a. However, as shown in FIG. 5, although the minor cutting edge 34 has a very small width (about 3 μm in FIG. 8), it has a linear cutting edge. Since it only touches the annular surface 16a, the annular surface 16a
In a, the shapes of the corners at both ends of the sub-cutting edge 34 (striations extending spirally around the rotation axis) are formed.
【００４７】従って、本例のバイト１のように球面の一
部をなす輪帯面１６ａを円弧状の副切れ刃４によって削
るほうが、従来のバイト３１のように球面の一部をなす
輪帯面１６ａを直線状の副切れ刃３４によって削るより
も、刃先の形状が輪帯面１６ａに転写されることが少な
くなり、表面粗さを低減することができる。Therefore, it is better to cut the annular surface 16a, which forms a part of the spherical surface, with the arc-shaped sub-cutting edge 4 as in the cutting tool 1 of the present embodiment, as in the conventional cutting tool 31. The shape of the cutting edge is less likely to be transferred to the annular surface 16a than when the surface 16a is shaved by the linear sub-cutting edge 34, and the surface roughness can be reduced.
【００４８】以上に説明したように、本例のバイト１
は、主切れ刃２に対して直角に接する副切れ刃４を円弧
状に形成した構成であるから、副切れ刃４の幅は、大き
く設けられ得る。これは、副切れ刃４の幅を大きく設け
たとしても、円弧の半径を輪帯面１６ａの曲率半径より
も小さく設けているのであれば、切っ先３が輪帯面１６
ａに接しているとき、副切れ刃４における切っ先３から
離れる側の部分が輪帯面１６ａに干渉することがないか
らである。As described above, byte 1 of this example
Has a configuration in which the sub-cutting edge 4 that is in contact with the main cutting edge 2 at right angles is formed in an arc shape, so that the width of the sub-cutting edge 4 can be made large. This is because even if the width of the sub-cutting edge 4 is set to be large, if the radius of the circular arc is set to be smaller than the radius of curvature of the orbicular surface 16a, the cutting edge 3 becomes the orbicular surface 16a.
This is because, when in contact with a, the part of the sub cutting edge 4 away from the cutting edge 3 does not interfere with the annular surface 16a.
【００４９】このような理由により、本例のバイト１の
副切れ刃４は、従来のバイト３１の副切れ刃３４の幅
（約３μｍ）よりも大きな幅（約０．１ｍｍ）に、形成
されている。ここで、上記の説明において、副切れ刃４
の幅を約０．１ｍｍに設定しているとしたが、これに制
限されるものではなく、当該副切れ刃４の幅を、０．１
ｍｍ以下に、例えば０．０５ｍｍに設定しても良く、そ
れ以下であっても良い。さらに、周囲に干渉しない範囲
であれば、０．１ｍｍよりも大きく設定することも可能
である。For this reason, the sub-cutting edge 4 of the cutting tool 1 of this embodiment is formed to have a width (about 0.1 mm) larger than the width (about 3 μm) of the sub-cutting edge 34 of the conventional cutting tool 31. ing. Here, in the above description, the secondary cutting edge 4
Is set to about 0.1 mm, but is not limited to this, and the width of the sub-cutting edge 4 is set to 0.1 mm.
mm or less, for example, may be set to 0.05 mm or less. Further, the distance can be set to be larger than 0.1 mm as long as it does not interfere with the surroundings.
【００５０】また、このように副切れ刃４の幅が大きく
形成される（上記の例で言えば、副切れ刃４は、従来の
副切れ刃３４の幅に対して約３３倍の大きさの幅を有す
る）ことにより、すくい面６における副切れ刃４を含む
先端部分が、図５に示す従来のバイト３１の先端部分の
ような尖った形状とはならない。このように、副切れ刃
４を含む先端部分が尖った形状に形成されていないの
で、バイト１によって輪帯形成面１６を加工する際に、
副切れ刃４を含む先端部分には、チッピング等の損傷
が、従来のバイト３１よりも生じにくくなる。Further, the width of the sub-cutting edge 4 is formed large as described above (in the above example, the sub-cutting edge 4 is about 33 times as large as the width of the conventional sub-cutting edge 34). Of the rake face 6 including the sub cutting edge 4 does not have a sharp shape like the tip of the conventional cutting tool 31 shown in FIG. As described above, since the tip portion including the sub cutting edge 4 is not formed in a sharp shape, when the annular zone forming surface 16 is processed by the cutting tool 1,
Damage such as chipping is less likely to occur in the tip portion including the sub cutting edge 4 than in the conventional cutting tool 31.
【００５１】さらに、上述したように、副切れ刃４が広
い区域に亘って輪帯面１６ａに接することができるの
で、表面粗さを大きくすることなく送りピッチを大きく
取ることが可能となり、輪帯形成面１６を加工する時間
を短縮することができる。従来のバイト３１は、送りピ
ッチが約１μｍ（〜約０．１μｍ）ぐらいまでの大きさ
に設定されていたが、本例のバイト１において、例え
ば、送りピッチを２μｍにすることが可能であるので、
この場合、輪帯形成面１６を加工するのに要する時間は
約半分となる。Further, as described above, since the sub cutting edge 4 can contact the annular surface 16a over a wide area, it is possible to increase the feed pitch without increasing the surface roughness. The time for processing the band forming surface 16 can be reduced. The conventional cutting tool 31 has a feed pitch set to a size of about 1 μm (about 0.1 μm). However, in the cutting tool 1 of the present embodiment, for example, the feed pitch can be set to 2 μm. So
In this case, the time required to process the annular zone forming surface 16 is about half.
【００５２】さらに、副切れ刃４が広い区域に亘って輪
帯面１６ａに接することができ、且つ、送りピッチを大
きくすることができるために、バイト１の寿命が長くな
る。これは、副切れ刃４における単位長さ当たりの刃先
が受け持つ切削量が少なくなるためである。Further, the auxiliary cutting edge 4 can contact the annular surface 16a over a wide area and the feed pitch can be increased, so that the life of the cutting tool 1 is prolonged. This is because the cutting amount of the cutting edge per unit length of the sub cutting edge 4 is reduced.
【００５３】そして、本例のバイト１は、主副切れ刃
２，４が鋭利でなくなった場合に、再研磨することがで
きる。本例のバイト１では、副切れ刃４の幅がかなり大
きく設定されているので、その幅に精度を求める必要が
無く、再研磨の際には、すくい面６のみが研磨されれば
良い。The cutting tool 1 of this embodiment can be polished again when the main and sub cutting edges 2 and 4 are no longer sharp. In the cutting tool 1 of this example, since the width of the sub-cutting edge 4 is set to be considerably large, it is not necessary to determine the accuracy of the width, and only the rake face 6 needs to be polished when re-polishing.
【００５４】バイト１の主副逃げ面７，８は、上述した
ように、夫々すくい面６に対して若干鋭角な角度を有し
た状態で接している。また、直線辺部５においてすくい
面６と接する側面は、実際には、すくい面６に対して直
角か又は若干鋭角な角度を有した状態で接している。こ
れにより、すくい面６と平行な方向における副逃げ面８
の幅は、すくい面６から離れるに従って徐々に狭くなっ
ていく。The main and sub flank surfaces 7 and 8 of the cutting tool 1 are in contact with the rake surface 6 at a slightly acute angle as described above. In addition, the side surface that is in contact with the rake face 6 in the straight side portion 5 is actually in contact with the rake face 6 at a right angle or at a slightly acute angle. Thereby, the sub flank 8 in the direction parallel to the rake face 6
Is gradually reduced as the distance from the rake face 6 increases.
【００５５】このため、すくい面６のみを何度も再研磨
していくと、副切れ刃４の幅が研磨毎に徐々に小さくな
っていく。しかし、切っ先３における主副切れ刃２，４
の間の角度が再研磨毎に一定に保たれていれば、即ち、
主逃げ面７と副逃げ面８とが直角に接していれば、多少
副切れ刃４の幅が狭くなったとしても問題ない。For this reason, if only the rake face 6 is re-polished many times, the width of the sub-cutting edge 4 gradually decreases with each polishing. However, the main and sub cutting edges 2 and 4 at the cutting edge 3
If the angle between is kept constant with each regrind, ie
As long as the main flank 7 and the sub flank 8 are in contact at right angles, there is no problem even if the width of the sub cutting edge 4 is slightly reduced.
【００５６】なお、本例のバイト１では、すくい面６上
において切っ先３での主切れ刃２と副切れ刃４とがなす
角度が、９０度に形成されているとしたが、９０度に形
成されてなくても良い。輪帯形成面１６において互いに
隣接する輪帯の境界部が、輪帯面１６ａに対して直角に
形成される場合に限り、当該角度が９０度であることが
要請される。一方、隣接する輪帯の境界部が、例えば、
回転軸Ａｘを中心軸とする円柱面状に形成される場合に
は、当該角度が９０度より小さく設定されても良い。In the cutting tool 1 of this example, the angle formed by the main cutting edge 2 and the sub cutting edge 4 at the cutting edge 3 on the rake face 6 is set to 90 degrees. It does not have to be formed. The angle is required to be 90 degrees only when the boundary between the adjacent annular zones on the annular zone forming surface 16 is formed at a right angle to the annular zone surface 16a. On the other hand, the boundary between adjacent zones is, for example,
In the case of being formed in a cylindrical shape with the rotation axis Ax as the central axis, the angle may be set smaller than 90 degrees.
【００５７】但し、当該角度を極端に小さい角度に設定
すると、切っ先３を含む先端部分の強度が落ちる。例え
ば、副切れ刃４の切っ先３における接線と主切れ刃２と
のなす角度が５５度以下であると、バイト１の先端部分
は尖った形状となってしまうために、従来のバイト３１
の先端部分と実質的に同形状となってしまう。このた
め、輪帯形成面１６を加工する際に、副切れ刃４を含む
先端部分が、欠け易くなる。従って、切っ先３において
主切れ刃２と副切れ刃４とがなす角度は、バイト１の先
端部分が高強度を有するためには、９０度近傍に設定さ
れることが好ましい。However, if the angle is set to an extremely small angle, the strength of the tip portion including the cutting edge 3 decreases. For example, if the angle between the tangent at the cutting edge 3 of the sub-cutting edge 4 and the main cutting edge 2 is 55 degrees or less, the tip of the cutting tool 1 has a sharpened shape.
Will have substantially the same shape as the tip portion of. For this reason, when processing the annular zone forming surface 16, the tip portion including the sub cutting edge 4 is easily chipped. Therefore, the angle formed by the main cutting edge 2 and the sub cutting edge 4 at the cutting edge 3 is preferably set to be close to 90 degrees in order for the tip portion of the cutting tool 1 to have high strength.
【００５８】[0058]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のバイト
によると、従来よりも強い強度の先端部分を有し、送り
ピッチを大きく取っても加工対象としての輪帯面の表面
粗さを増大させることなく、然も、摩耗した場合でも再
研磨を容易に行うことができる。As described above, according to the cutting tool of the present invention, the tool has a front end portion having a stronger strength than the conventional one, and even if the feed pitch is set to be large, the surface roughness of the annular surface as a processing object is reduced. Re-polishing can be easily performed even if worn, without increasing the size.
【図１】 本発明の実施形態によるバイトの全体斜視図FIG. 1 is an overall perspective view of a cutting tool according to an embodiment of the present invention.
【図２】 本例のバイトにおける切っ先を含む先端部分
を拡大した平面図FIG. 2 is an enlarged plan view of a tip portion including a cutting edge of the cutting tool of the present embodiment.
【図３】 本例のバイトをシャンクに取り付けた状態を
示す斜視図FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the cutting tool according to the present embodiment is attached to a shank.
【図４】 本例のバイトを実装する旋盤の概略構成を示
す側面図FIG. 4 is a side view showing a schematic configuration of a lathe on which the cutting tool according to the present embodiment is mounted.
【図５】 本例のバイトによって切削対象面が加工され
ている状態を図４の矢印ａ方向から見たときの断面図5 is a cross-sectional view of a state in which a cutting target surface is processed by the cutting tool according to the present embodiment when viewed from the direction of arrow a in FIG. 4;
【図６】 従来のバイト及びシャンクの斜視図FIG. 6 is a perspective view of a conventional cutting tool and shank.
【図７】 従来のバイトの斜視図FIG. 7 is a perspective view of a conventional cutting tool.
【図８】 従来のバイトにおける切っ先を含む先端部分
を拡大した平面図FIG. 8 is an enlarged plan view of a tip including a cutting edge of a conventional cutting tool.
１ バイト ２ 主切れ刃 ３ 切っ先 ４ 副切れ刃 ５ 直線辺部 ６ すくい面 ７ 主逃げ面 ８ 副逃げ面 １０ シャンク １５ ワーク １６ 輪帯形成面 １６ａ 輪帯面 １６ｂ 円錐面 ２０ 旋盤 Reference Signs List 1 tool 2 main cutting edge 3 cutting edge 4 sub cutting edge 5 straight side portion 6 rake face 7 main flank face 8 sub flank face 10 shank 15 work 16 orbit forming face 16a orbital face 16b conical face 20 lathe
Claims (3)
れ刃に対して切っ先で接する弧状の刃先からなる副切れ
刃とをすくい面の側縁に備え、前記切っ先における前記
主切れ刃と前記副切れ刃とがなす角度が６０度以上９０
度以下であるとともに、前記副切れ刃が凸状に湾曲して
いることを特徴とするバイト。1. A main cutting edge comprising a straight cutting edge and a sub cutting edge formed by an arc-shaped cutting edge contacting the main cutting edge at the cutting edge are provided on the side edge of the rake face, and the main cutting edge at the cutting edge is provided. And the angle formed by the sub-cutting edge is 60 degrees or more and 90 degrees.
A cutting tool, wherein the cutting edge is not more than a degree and the sub-cutting edge is convexly curved.
主切れ刃に対して直角に接することを特徴とする請求項
１記載のバイト。2. The cutting tool according to claim 1, wherein the sub cutting edge is in contact with the main cutting edge at a right angle at the cutting edge.
とを特徴とする請求項１又は２記載のバイト。3. The cutting tool according to claim 1, wherein the sub-cutting edge has an arc-shaped cutting edge.
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