JP2001347414A - 切削体及び切削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 端面領域に４枚の超硬材料製の切削縁を備え
た工具ホルダへ良好な力伝達を可能にする切削体及びこ
の切削体を保持する切削工具を提供すること。 【解決手段】 回転軸Ｄに対して横断面が十字形で軸断
面が実質的に半円形の４個のブレード４１，４２，４
３，４４を超硬材料で一体に又は２枚の超硬材料の円盤
状の切削プレート１，１’を組付けて超硬材料製を形成
し、それらの外周面に半径方向最大直径部から回転軸Ｄ
の近傍まで切削縁１６，１７，１８，１９を形成して切
削体２７，２７Ａを構成する。切削工具２は、切削体受
け３１及び締付け部材３４を有し、これらにより切削体
２７，２７Ａを組合わせ保持及び摩擦係合保持して緊締
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数枚のブレードか
ら成る一体物の切削体、切削プレート、特にスロアウェ
イプレートタイプの切削プレート２個から成る切削体及
びこのような切削体を備えた切削工具、特にフライス工
具に関する。

【０００２】

【従来の技術】切削縁が工具外周領域から回転軸まで延
びる複数個の切削チップ又は切削プレート（以下、切削
プレート）を備えた回転切削工具が知られている。例え
ば、欧州特許第０６８３００２号明細書はこのようなフ
ライス工具を開示する。このフライス工具は球形の末端
区域を備えた工具ホルダを有する。この球形の末端区域
に切削縁が形成され、切削縁の間に溝が設けられる。切
削縁は工具ホルダに直接形成されている。切削縁が摩耗
すると、工具全体を交換するか、又は再研削が可能な場
合には再研削をしなければならない。

【０００３】このことが得策でない場合があり、しかも
切削縁に高い材料応力が生じるので、これに対処するた
めに、切削工具にしばしば超硬合金又はその他の超硬材
料から成る切削プレートが使用される。そして、この切
削プレートは工具ホルダに固定されるようになってい
る。

【０００４】このような切削工具として、工具ホルダに
２個の切削プレートを保持した球形エンドミルが欧州特
許第０５０２５４３号明細書に開示されている。工具ホ
ルダは半球形の端部区域を有し、ここに２個の切削体受
けが形成されている。それぞれ円弧状の切削縁を有する
２個の切削プレートこれらの切削体受けに固定するよう
になっている。切削縁は球形エンドミルの外周区域から
ほぼ回転軸まで延びている。

【０００５】この切削工具は球形フライスの頭部に多数
の切削縁を形成した上記の先行技術に比較して、２個の
切削縁しかない。ところが、切削能力を向上させるため
に、刃数をより多くすることが望ましい。そのために、
球形エンドミルの工具ホルダの当該の端部区域に４個の
切削体受けを設けたことがドイツ国特許第３９２２４６
３号明細書により開示されている。これでは、各切削体
受けに１個の切削プレートが保持され、そして各切削プ
レートは個別に緊締される。

【０００６】しかし、この球形エンドミルでは切削プレ
ートの切削縁を回転軸まで延ばすことができない。ま
た、直径が小さくなると、切削体受けが比較的弱くな
る。そのため、大きな力が現われるまさにその領域−即
ち切削体受けの領域−で切削体受けの部分で工具ホルダ
が総じて著しく弱くなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、端面
区域にも大きな刃数の超硬材料切削縁を備えた切削体及
びこの切削体を備えたフライス工具等の切削工具を提供
することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題は、回転切削工
具、特にフライス工具、特に球形エンドミル用の切削体
を、回転軸から離間して延びる４個の板状のブレード
と、これらのブレードそれぞれに逃げ面とすくい面との
間に、回転軸と同心の一つの回転面上にあるように形成
された切削縁とで構成し、かつ、切削体を超硬合金で形
成することによって達成される。

【０００９】本発明に係る切削体は、４個の切削縁を形
成する４枚のブレードから成り、回転軸の方から見て十
字形を成す。このことは、４個の切削縁がフライス工具
の先端面領域で集まる切削縁幾何学形状が基礎になって
いる。尤も、工具ホルダが工具端面まで延びる必要はな
い。それぞれ独自の切削体受けを有する複数個の切削プ
レートを使用する場合は、現われる力を各切削プレート
がそれぞれ別個に工具ホルダへ伝達しなければならない
が、４枚のブレードを有する切削体では１枚のブレード
に現われる力がすべてのブレードによって共同して工具
ホルダへ伝達される。こうすると、−別々の切削縁によ
る解決策と比較して−切削体が遙かに大きな剛性をもっ
て工具ホルダに支承されることになる。

【００１０】また保守が非常に容易である。切削体を工
具ホルダの正しい位置に取付けることによって、すべて
の切削縁が切削体固有の精度で互いに調整される。複数
個の切削プレートと複数個の切削体受けによる解決策に
比して、４個のブレードを１個の一体の超硬材料製切削
体として形成し、ただ１個の切削体受けで受けることに
よる本発明の解決策では、より高い精度が得られる。

【００１１】切削体を２個の部分で形成することもでき
る。その場合は、切削体が例えば２個の実質的に同様に
形成され互いにはめ合わせることができる板状乃至は円
盤状の切削プレートから成る。そのために、切削プレー
トはそれぞれ他方の切削プレートを受けるのに適したス
ロットを有する。２個の切削プレートを、互いに立体的
に交差して、相互に係合するように配設することができ
る。このことによって、一方では、切削縁が切削体の回
転軸又はその近傍で交わり、ここに複数（この場合は４
個）の刃が得られるようにし、他方では、切削プレート
を工具ホルダに簡単かつ確実に支承することができるよ
うにする。例えば、一方の切削プレートを固定手段によ
って工具ホルダに直接締め付け、他方に切削プレートを
上記の一方の切削プレートによって所定の場所に保持固
定することができる。こうして、単一の締付け又は固定
手段により２個の切削プレートを切削体受けに固定する
ことができる。

【００１２】切削プレートは、その形状が簡単でアンダ
ーカットがない場合は、超硬合金（焼結超硬合金）又は
必要ならば他の超硬材料で形成することができる。製造
は、例えば、超硬合金粉末をプレス加工して焼結するこ
とによって行なわれる。その場合、切削プレートは実質
的に同形の別の切削プレートを受けるためのスロットを
設けた構造にすることが望ましい。そのために、切削プ
レートのスロットは、差込み方向に沿って延び、切削プ
レートを互いに差し込むときに差込みの案内面を成す２
個の相対する位置決め面を有する。この場合、位置決め
面、即ち、案内面は、差し込まれる他方の実質的に同形
の切削プレートの対応する両側面と相補的な形状になっ
ている。例えば、これらの側面は平坦に形成されてい
る。これらの側面にリブ又はその他の突起を形成するこ
ともできる。この突起はみぞの側面に対応して形成され
た凹陥部に嵌合する。位置決め面（案内面）が他方の切
削プレートの当該の側面に接することによって、これら
の実質的に同形の切削プレートは互いに組み合わされて
整列される。

【００１３】差込み方向の切削プレートの相互の整列、
即ち、相対位置の確定のために、各切削プレートに差込
み方向を横切るように向いた別の位置決め面を使用する
ことが望ましい。この別の位置決め面は切削プレートを
それぞれ他方の切削プレートの当該のスロットに挿入す
ると、いわばストッパの働きをする。

【００１４】その場合、互いに差し込まれた切削プレー
トに軸方向のずれがないように、ストッパ面の役割をす
る上記の別の位置決め面をそれぞれ切削プレートの中心
に配置することが好ましい。好適な応用例の場合は差込
み方向が回転工具の回転軸と一致し、切削工具が回転軸
の周りに回転するときに、切削プレートの外形輪郭又は
切削縁が共通の面の上にあるようにする。

【００１５】切削プレートは挿入方向を横切って、従っ
て、スロットを横切る第１の対称線に関して対称に形成
されている。これによって、２個の実質的に同形の切削
プレートが互いに差し込まれて１個の切削体を形成し、
切削体が工具ホルダへの２つの取付け位置で使用できる
ようになる。第１の取付け位置は第１の切削プレートの
スロットに隣接する切削縁と、第２の切削プレートのス
ロットと反対側の切削縁を利用する。第２の取付け位置
ではこれが逆になる。即ち、差し込んで連結した２個の
切削プレートからなる切削体の向きを１８０°変える
（即ち、逆さまにする）ことができる。

【００１６】さらに第１の対称線のように切削プレート
の中心を通り、かつ挿入方向と一致する第２の対称線に
対して、切削プレートを線対称に形成することが好まし
い。それによって各切削プレートに２個の有効切削縁を
設け、それによって切削工具の外周区域から回転軸又は
少なくともその近傍まで延びる合計４個の切削縁を得る
ことが可能になる。即ち、刃数ｚ＝４になる。刃（即
ち、切削縁）は外周の最大径の部分から回転軸又はその
近傍まで切れ目なく延びて形成されているのが望まし
い。

【００１７】切削体（一体であれ２個組のものであれ）
の製造は、例えば金属射出成形法で行なうことができ
る。この場合、少量のプラスチック添加物により可塑化
された超硬合金粉末を射出成形法で予備成形し、こうし
て得た圧粉体を焼成又は焼結する。

【００１８】このような一体の切削体では１枚のブレー
ド又は１個の切削縁に作用する切削力がすべてのブレー
ドに配分され、従って工具ホルダに均一に掛かる。この
ことは、特に１個の締付け部材によって切削体を固定す
ることを可能にする。なお、締付け部材は切削体のすべ
てのブレードを緊締する訳でない。各ブレードの両側面
（前面及び背面）が平坦面になっていることが好まし
い。これは粉末冶金的製造と工具ホルダへの緊締を容易
にする。

【００１９】当該の切削工具はこれらの切削プレートに
１個の簡単な構造の切削体受けしか必要でない。切削体
受けは、切削プレートを互いに差し込んだ場合に切削プ
レートの少なくとも一方が、又は２枚のブレードが、切
削体受けに緊締されるように形成されている。

【００２０】２つの切削プレートから成る切削体の場合
は、スロットが切削工具の先端部と反対側に向いている
方の一方の切削プレートをただ一個の締付け部材で工具
ホルダに締付けるだけで切削体を十分に保持固定するこ
とができる。この切削プレートを緊締することによっ
て、他方の切削プレートを固定することができる。この
他方の切削プレートのストッパ面は、緊締された前記一
方の切削プレートのストッパ作用をする位置決め面に軸
方向に保持される。こうして前記他方の切削プレートは
組付け保持されるが、前記一方の切削プレートは工具ホ
ルダの軸方向の内の工具ホルダと反対方向には摩擦係合
保持が、そして工具ホルダ側の方向には摩擦係合保持が
行われるようになっている。しかし、切削プレートを摩
擦係合保持による緊締の代わりに他の固定方法を用いる
こともできる。２個の切削プレートを相互に差込んで合
わせて接続した切削体を単一の締付け部材で緊締するこ
とによる重要な利点は、切削体受けが構造的に簡単にな
り、かつ取扱いが簡単なことである。緊締には単一の止
めねじで十分であり、また、切削体受けを極めて剛性が
高く形成することができる。

【００２１】同じことが一体物の切削体にも当てはま
る。締付け部材は工具ホルダと別個にも一体にも形成す
ることができる。一体に形成することには、締付け部材
がトルク伝達によく寄与することができるという利点が
ある。

【００２２】本発明に係る切削工具は特に仕上げ工具に
適している。この場合は、切削体の個々の切削プレート
又はブレードに万一異なる応力が掛かっても害にならな
い。しかも、切削縁は切れ目のない構造になっているか
ら有利な影響を及ぼす。また、ブレードを、例えば、１
２０°又は９０°の等しい角間隔で配設すれば好都合で
ある。このことによって、工具を均一に使用することが
できる。一体の工具ホルダは半径方向に向いたブレード
を有することが望ましい。ここで、切削縁をブレードに
斜めに形成することによって、切削縁に軸方向すくい角
が形成される。必要ならば、一体の工具ホルダのブレー
ドに軸方向すくい角（必要ならば半径方向すくい角）を
形成することも可能である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明に基づ
く切削体及び切削工具を実施形態について説明する。

【００２４】図１乃至５に、切削工具、例えば、球形エ
ンドミル（Kugelstirnfraeser）に用いられる発明の切
削体の第１の実施形態を示し、図６にこの切削体（図４
乃至７では２７で示されている）を取付けるための工具
ホルダ２８を示す。図７は、この工具ホルダ２８を有す
る球形エンドミル（Kugelstirnfraeser）２を示す。切
削体２７は、後述のように、２個の切削プレート１，
１’を組み合わせて形成される。そして、両切削プレー
ト１，１’は後に述べる部分を除いて同一形状及び同一
寸法を有するから、双方の同一の構成要素及び同一の構
成部分に同一の参照番号を付けて示し、一方の切削プレ
ートで説明した構成要素及び部分については他方の切削
プレートでは繰り返えさない。

【００２５】図１及び２において、切削プレート１
（１’）は、実質的に円盤状に形成された基体部３を有
する。この基体部３は、例えば、図３の上方の切削プレ
ート１’に示すように、２つの相対する平坦面（端面）
４，５を有する。平坦面４，５は互いに平行になってお
り、以下に述べる部分を除けば、実質的に円形に形成さ
れている。しかし、別の幾何学的形状が必要な場合に
は、これに適応した別の形状にすることも可能である。

【００２６】以下、便宜上、切削プレート１を主体にし
て説明するが、この説明は、切削プレート１’を主体と
して述べる場合にも当てはまる。図１及び２に示すよう
に、切削プレート１の基体部３に、他の切削プレート
１’を受けるためのスロット６が設けられている。スロ
ット６は前後及び半径方向外側の三方に開放し、特に、
図２に示すように、切削プレート１の外周縁端から切削
プレート１の中心７まで半径方向内側へ延びている。ス
ロット６は、中心７を通る切削プレート１の半径方向の
直線１４を中心線として左右に振り分けられ互い間隔を
置いて形成された一対の第１の位置決め面８，９と、こ
れら第１の位置決め面８，９に直角で実質的に中心７を
通るように形成されたもう一つの第２の位置決め面１０
とによって形成される。スロット６の幅、即ち、第１の
位置決め面８，９間の間隔は、他方の切削プレート１’
の基体部３の厚さ、即ち、平坦面４，５間の間隔に等し
く形成されている。切削プレート１及び１’は、図３に
示すように、それらのスロット６を互いに向き合わせた
状態で互いに９０°交差させて配置し、例えば、切削プ
レート１’を矢印１５（切削プレートの差込み方向）で
示すように直線１４に平行に下降させて、両切削プレー
ト１，１’を組み合わせる。切削プレート１の第１の位
置決め面８，９に相当する切削プレート１’の位置決め
面は、切削プレート１の第２の位置決め面１０に続いて
その下方に平行に延びる支持面部１１（平坦面４，５と
の部位である）に隙間なく嵌合し、切削プレート１の第
１の位置決め面８，９は切削プレート１’の支持面部１
１に隙間なく嵌合する。ここで、両平坦面４，５上の支
持面部１１の間隔は第１の位置決め面８，９間の間隔に
等しい。両切削プレート１，１’の第２の位置決め面１
０は互いに当接する。第２の位置決め面１０は両切削プ
レート１，１’がそれらの当接を越えて移動するのを阻
止するストッパの役目をする。このようにすることによ
って、両切削プレート１，１’は相手方のスロット６に
引っかかることなく円滑に相互に組み合わせられ、しか
も、寸法も確定したものになる。

【００２７】切削プレート１は、以下に述べるように、
二重に線対称に形成されている。まず、中心７を通り、
第１の位置決め面８，９に直角で第２の位置決め面１０
に平行でこの上にある第１の対称線１２に関して対称で
ある。また、中心７を通り、第１の位置決め面８，９に
平行で差込み方向の矢印１５に平行な上述の直線１４で
ある第２の対称線（以下、第２の対称線１４という）に
関して対称である。

【００２８】切削プレート１の外周部に合計４つの切削
縁１６，１７，１８，１９が順次形成されている。即
ち、切れ刃の数はｚ＝４である。切削縁１６，１７は平
坦面４から出てその側にあり、切削縁１８，１９は他の
平坦面５から出てその側にある。図１及び図２から分か
るとおり、切削縁１６及び１８はスロット６の外端部に
連なる。しかし、切削縁１７及び１９は、切削プレート
１の、スロット６とは反対側にあるから、スロット６に
よって中断されることがない。各切削縁はすくい面２１
と逃げ面２２の間に形成される。例えば、切削プレート
１それ自体は軸方向すくい角も半径方向すくい角もない
状態で工具ホルダに保持した時に、切削縁が正のすくい
角と正の逃げ角とを持つようにすくい面２１及び逃げ面
２２を切削プレート１に形成する。必要ならば、すくい
角（軸方向すくい角も）を負にすることができる。切削
縁１６乃至１９は、それぞれ、基体部３の外周に沿って
その少なくとも４分の１延びている。図３から明らかな
ように、平坦面４の切削縁１６，１７は互いに対角線上
に、そして、平坦面５の切削縁１８，１９も互いに対角
線上に対応するように配設されている。第１の対称線１
２に関して、切削縁１６は切削縁１９と線対称に、切削
縁１７は切削縁１８に対して線対称になっている。そし
て、第２の対称線１４に関しては切削縁１６と１８とが
線対称に、切削縁１７と１９とが線対称になっている。
他方の切削プレート１’は、一方の切削プレート１と形
状及び寸法が次の点を除いて同じである。即ち、切削プ
レート１’は図１及び２に示すような、基体部３のスロ
ット６の開放端両側の切欠とスロット６と反対側の基体
部３の縁部の切欠を有さず、かつ、切削縁１７が図２中
中心７を通る縦に引かれた線（図３で線１４）まで延び
ている。なお、図３乃至図７では切削プレート１，１’
は図示の複雑さを避けるために主要線のみで簡潔に示さ
れている。

【００２９】特に図４から明らかなように、切削プレー
ト１，１’を相手方のスロット６に嵌め合わせることに
よって、組付け保存して緊締し合うコンパクトな切削体
２７が形成される。その場合、組立状態で、２つの切削
プレート１，１’の第２の位置決め面１０が相接する。
これらの２つの切削プレート１，１’の切削縁１６乃至
１９は同一の仮想の回転体、例えば、球体上にある。切
削縁１６，１７，１８，１９は回転軸即ち第２の対称軸
１４を中心にして順次に９０°の角度をなして配設され
ている。しかし、第１の位置決め面８，９を適宜に傾斜
させることと適宜な構造にすることによって別な分割を
行うことができる。

【００３０】図５に示すように、切削縁１７，１９は段
差や切れ目なしに相互に移行し、共通の平面上にある。
共通の平面は、第２の対称線１４を含み、実質的に第１
の対称線１２の高さで基体部３の縁と交差する。切削縁
１７及び１９のすくい面側は凹部２３，２４になってお
り、これら凹部２３，２４は縁２５，２６で終わってい
る。そして、これら縁２５，２６は鈍角を成して交わっ
ている。切削工具（例えば、切削工具がドリルであれば
ドリル、フライスであれはフライス−今の場合は、球形
エンドミル２）の回転軸と同一である対称線１４は、両
縁２５，２６の交点で切削縁１７，１９に交わってい
る。切削プレート１’，１の、互いに鈍角をなす縁２
５，２６は、それぞれ回転軸、即ち、第２の対称線１４
から出て平坦面４，５に達し、そこでそれぞれ他方の切
削プレート１，１’の切削縁１６，１８に接続する。ま
た、図５に示すように、切削プレート１，１’は平面図
で十字形を成し、切削プレート１の切削縁１６，１８の
ある側の部分及び切削プレート１’の切削縁１７，１９
のある側がそれぞれ板状のブレード４１，４３，４２，
４４になっている。そして、これらブレード４１，４
２，４３，４４は円周方向に実質的に等しい角度間隔
（本実施形態では９０°の間隔）になっている。

【００３１】このようにして形成された切削体２７は図
６に示す工具ホルダ２８に取付けられる。工具ホルダ２
８は概ね円筒形のシャンク２９を有する。シャンク２９
の末端部（図７中上端部）に、切削体２７用の受け３１
（以下、「切削体受け３１」という）が形成されてい
る。切削体受け３１は、シャンク２９側の胴部と、切削
体２７の仮想球の半径より小さな半径を有するほぼ四半
球の外周面と、シャンク２９の軸に平行な内側の平坦な
締付け面３２との間に胴部に一体に形成された頭部と、
締付け面３２のシャンク２９側に連続して形成され、例
えば、切削プレートの切削縁１６，１８と実質的に等し
い半径を有し断面がシャンク２９の方へ円弧状に湾曲し
た軸方向受け面３３とを有する。この軸方向受け面３３
の幅は切削プレートの基体部３の厚さに実質的に等しく
される。締付け面３２は後述のように、例えば、切削プ
レート１’の平坦面５を受ける半径方向受け面であり、
軸方向受け面３３は、例えば、切削プレート１’の切削
縁１６，１８を受ける受け面である。切削体受け３１
に、軸方向受け面３３の外側縁に続いて、シャンク２９
の方へ向けて締付け面３２に平行に延びる平坦面５３が
形成されている。また、締付け面３２のシャンク２９側
の端縁からシャンク２９の外周面に向けて後述の締付け
部材３４を軸方向に受ける受け面部３８が形成されてい
る。

【００３２】３４は切削体２７と共同する締付け部材で
あり、半円柱状の胴部と、その一端（図６で上端）に一
体に形成された頭部とを有する。締付け部材３４に、切
削体受け３１の締付け面３２に対向して後述のように切
削プレート１’を締付け面３２に平行に押圧する平坦な
締付け面３５が形成されている。締付け部材３４を、そ
の締付け面３５を工具ホルダ２８の締付け面３２に対面
させかつ締付け部材３４の他端（図６で下端）を工具ホ
ルダ２８の受け面部３８に載せて切削体受け３１に組み
合わせる。また、締付け部材３４の胴部に半径方向に例
えばざぐり部を有する固定孔３６を貫設し、切削体受け
３１の胴部にその平坦面５３に直角にねじ孔３７を設け
る。締付け部材３４を上記のように工具ホルダ２８に組
み合わせた場合、両方の孔３６，３７が整合するように
形成される。さらに、このような組み合わせ状態では互
いに整合して切削プレート１の基体部３の幅に実質的に
等しい幅を有する受入れスロット３９，４０を、後述の
締付け間隔５５（図７）を横切って切削体受け３１の頭
部及び締付け部材３４の頭部に締付け面３２，３５に直
角に形成しており、切削プレート１を組付け保持するよ
うになっている。

【００３３】次に、切削体２７の、工具ホルダ２８への
組立に付いて説明すると、まず、切削プレート１を切削
体受け３１の受入れスロット３９に挿入し、切削プレー
ト１’の平坦面５を締付け面３２に当てて切削体２７を
切削体受け３１に設置する。次いで、この切削体受け３
１に締付け部材３４をその受入れスロット４０に切削プ
レート１が挿入されるように設置して、止めねじ乃至ボ
ルト５４（図７）を、固定孔３６及びねじ孔３７にねじ
込む。そうすると、締付け部材３４により、切削プレー
ト１’の平坦面５が切削体受け３１の締付け面３２に押
圧されて、切削体２７は切削プレート１’で工具ホルダ
２８の切削体受け３１に摩擦係合保持される。この場
合、切削体２７の切削プレート１の切削縁１６，１８及
び切削プレート１’の切削縁１７及び１９は確実に切削
体受け３１の頭部及び締付け部材３４の頭部から工具ホ
ルダ２８の軸方向外側へ所定距離突出するように、受入
れスロット３９，４０が形成されている。以上から判る
ように、受入れスロット３９，４０は切削プレート１を
組み付け保持するのに使用される。この場合、締付け面
３２及び３５の間隔（締付け間隔）５５は、切削プレー
ト（例えば１’）の基体部３の厚さ及び軸方向受け面３
３の幅に実質的に等しくなる。また、受入れスロット３
９，４０及び軸方向受け面３３は切削プレート１，１’
の第２の対称線１４を工具ホルダ２８、即ち、球形エン
ドミル２の回転軸Ｄに一致させるように形成される。こ
れとは別に、切削体受けと締付け部材とを、上記の受け
面部３８に当たる部分を弾性的に連結する形式にするこ
ともできる。

【００３４】組立を完了した球形エンドミル２を図７に
示す。明らかに、切削プレート１’は締付け部材３４に
よって切削体受け３１に、又はその中に緊締されてい
る。切削プレート１’は切削プレート１に組付け保持さ
れる。切削プレート１，１’はそれらのスロット６によ
って互いに係合し、４枚のブレード４１，４２，４３，
４４から成る切削体２７を形成する。切削プレート１’
の軸方向の調整は、それが受け面３３に接することによ
って行なわれる。切削プレート１’は、締付け面３２に
締付けられることによって、さらに締付け面３２に垂直
な第１の半径方向にも調整される。他方、切削プレート
１’の、第１の半径方向と直角で平坦面３２と平行な第
２の半径方向の調整は、受入れスロット３９に挿入され
て装着された切削プレート１が受け持つ。

【００３５】これに対して、切削プレート１は第１の半
径方向に、即ち締付け面３２と直角に、切削プレート
１’によって保持される。切削プレート１’は締付け部
材３４と止めねじ５４によって摩擦係合保持されて軸方
向に緊締されるが、切削プレート１は軸方向には切削プ
レート１’により組付け保持される。かくして、切削体
２７乃至は切削プレート１，１’は組付け保持による支
承と摩擦係合保持による支承の混合支承が行われる。こ
のことによって、互いに組付け保持される２個の切削プ
レート１，１’から成る切削体２７を正確かつ確実に支
承することが可能になる。切削体受け３１は簡単で扱い
やすい構造になっているから、この場合、工具ホルダ２
８はあまり弱化されず、従って高い剛性を持つことがで
きる。切削プレート１，１’の交換は特に簡単である。
即ち、交換には、締付け部材３４を外して使用済みの切
削体２７を外し、新しい切削体２７を付けるだけでよ
い。また、切削体２７の向きを変えて（即ち、逆さにし
て）切削体受け３１内に隠れていた切削縁を先の切削縁
に続いて使用することができる。

【００３６】摩擦係合保持による支承の代わりに、切削
プレート１’を組付け保持することもできる。そのため
に、例えば切削プレート１’にくぼみを設け、切削体受
け３１及び締付け部材３４の双方又は片方に、該くぼみ
に対応する突起を設け、両者を係合させるようにする。
このことは後述の図８の実施形態にも当てはまる。

【００３７】上述の通り、４枚ブレードの切削体は２個
の簡単な板状乃至円盤状の切削プレート１，１’で構成
されている。これらの切削プレート１，１’は組み合わ
せのために適したスロット６を有し、スロット６を嵌め
合わせることによって互いに差し込まれる。必要ならば
例えば個々の切削プレートの交換のために、切削プレー
ト１，１’を互いから引き離すことによって、切削体２
７を解体することができる。このように、実質的に同じ
構造の２個の切削プレート１，１’を用いるだけで、こ
れを単一の止めねじ５４で工具ホルダ２８に保持するこ
とによって、４枚刃の切削工具が得られる。

【００３８】図８に他の実施形態の切削体２７Ａを示
す。この切削体２７Ａは外見上は実質的に図６に示さ
れ、切削プレート１，１’から成る切削体２７と同様で
あるが、一体に形成されているものである。この切削体
２７Ａは回転軸Ｄから半径方向外側へ延びる４個のブレ
ード４１，４２，４３，４４を有する。回転軸Ｄは切削
体２７Ａの対称線である。ほぼ板状のブレード４１，４
２，４３，４４は、４１と４３とが、また４２と４４と
がそれぞれ互いに対をなして一線に並び、円周方向に等
角度間隔（本実施形態では９０°の角度間隔）になって
いる。ブレード４１及び４３は互いに平行な平坦面（端
面）４５，４６及びブレード４２と４４も互いに平行な
平坦面（端面）４７，４８を有し、これらの平坦面（端
面）は切削体２７Ａを工具ホルダ２８に支承するための
締付け面として使用することができる。切削体２７Ａは
本例では４個の切削縁１６，１７，１８，１９を有す
る。これらの切削縁１６−１９は、切削体２７Ａが最大
直径になる外周部位から回転軸Ｄまで延びている。切削
体２７Ａは必要ならば向きを変えられる（即ち、逆さに
できる）ように形成することができる。その場合、切削
体２７Ａは、側面図が、図４に示した２個の互いに差し
込まれた切削プレート１，１’から成る切削体２７Ａの
側面図で示したものに相当している。ここで、切削体２
７Ａはスロアウェイタイプのものである。これは２倍に
使用できる点で有利であるが、必ず必要であるという訳
ではない。

【００３９】切削体２７Ａは、まず超硬金属の圧粉体を
プレスし、次にこれを焼結することにより、超硬合金粉
末から焼結冶金法で製造することができる。しかし、切
削体２７Ａを金属射出成形法で製造することの方が遙か
に有利である。そのために、例えば少量のプラスチック
添加物を加えた超硬合金粉末を射出成形法で型に圧入
し、それによって、こうして生じた圧粉体を焼結する。
互いに結合された４枚以上のブレードを持つ剛性の高い
切削体２７Ａが得られる。それらのブレードの内少なく
とも幾枚かは緊締される。その一例を図９に示す。ここ
で、切削体２７Ａを図６の工具ホルダ２８に設置して、
締付け部材３４で切削体受け３１に締付ける。締付け部
材３４が、その締付け面３５で切削体２７Ａのブレード
４２，４４の平坦な側面４８を締付け力Ｆ_ｋ で押圧す
ると、この締付け力Ｆ_ｋ に対応する反力Ｆ_ｗ が切削
体受け３１の取付け面３２から切削体２７Ａのブレード
４２，４４の他方の平坦面４７に作用する。こうして切
削体２７Ａのブレード４２，４４は平坦面４７，４８に
よって固定的に挟み込まれて締付け固定される。これに
対して、切削ブレード４１，４３はほとんど力を受けず
に受入れスロット３９，４０によって支承される。この
場合は締付け力が存在しない。回転軸Ｄの心合わせは、
切削体受け３１の締付け面３２と、切削体受けを貫通す
る受入れスロット３９によって行なわれる。ブレード４
１，４２，４３，４４の間のすみ肉（丸み）を受けるた
めに、受入れスロット３９，４０と締付け面３２，３５
の間の経過部にチャンファー（Abschraefung）、丸み又
は凹部（Ausnehmung）を設けることができる。切削体２
７Ａのブレードの間の隅角区域に形成されたこのような
すみ肉（丸み）は切削体２７Ａの安定性を向上させる。
４枚のすべてのブレードを相互に固定すれば、力の伝達
を一層改善することができる。

【００４０】使用時には、球形エンドミル２は、図９に
矢印５１で示すように回転軸Ｄを中心にして回転する。
それによって被加工物６０から切粉５２が離れる際に切
削中の切削縁（図９の場合は切削縁１８）に切削力F_s
が発生し、切削体２７Ａから工具ホルダ２８へ伝達され
る。この場合、駆動トルクの伝達は、切削体２７Ａのす
べてのブレード４１，４２，４３，４４に行なわれる。
こうして、切削力F_sは４枚のブレード４１乃至４４に部
分切削力F_Ｓ１、F_Ｓ2、F_Ｓ３、F_Ｓ４として実質的に均
等に配分される。その際、力の伝達は、ブレードの曲げ
応力によって回転軸Dの近傍で行なわれる。切削体２７
Ａがこの領域で最大の軸方向長さと最大の断面積を有す
るから、切削体２７Ａが比較的もろい材料で作られてい
ても、この場合は十分な強さを有する。１つの切削縁に
発生する力を４枚のすべてのブレードに配分し、それで
工具ホルダ２８へ力を大きな面積で伝達することによ
り、特に間欠的な切削の場合（フライス削りの場合）
に、刃先を高い精度で位置決めし、切削体２７Ａを高い
剛性で支承することができる。

【００４１】以上の通り、本発明においては、切削工具
（特に、球形エンドミル）に、超硬合金で形成され、切
削縁をもつ４枚のブレードを有する切削体が設けられて
いる。正面図で十字形をなす切削体は、工具ホルダの外
周区域から中心軸又は少なくともその近傍まで延びて工
具ホルダに外に露出する切削縁を有する。切削体を工具
ホルダに固定するには、簡単な締付け装置、例えば、締
付け部材で十分である。特に、切削体のすべての切削縁
が同時に工作物と接触しない間欠的切削の場合は、切削
体が単数個又は複数個のブレードに発生する力をすべて
のブレードに配分するから、工具ホルダへの良好な力伝
達が可能になる。

【００４２】また、上述の通り、切削体、互いに差込ま
れた別々の２個の切削プレートで構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る切削プレートの第１の実施形態の
概略斜視図である。

【図２】図１の切削プレートの側面図である。

【図３】図１及び２に示す切削プレートを２個を互いに
９０°交差させて組み合わせつつある側面図である。

【図４】図１及び２に示す切削プレートの一方を他方に
差込んで接続し組み立てて形成された切削体の側面図で
ある。

【図５】図４の切削体の正面図である。

【図６】図５の切削体を取付け用工具ホルダを分解し、
当該切削体と共に示す斜視図である。

【図７】図５の切削体を取付けて組み立てられた図６の
工具ホルダを有する球形エンドミルの斜視図である。

【図８】切削体の第２の実施形態の正面図である。

【図９】図８の切削体を備えた工具ホルダの操作を示す
平面図である。

【符号の説明】

１，１’ 切削プレート ２ 球形エンドミル ３ 基体部 ４，５ 平坦面（端面） ６ スロット ７ 中心 ８，９ 第１の位置決め面 １０ 第２の位置決め面 １１ 支持面部 １２ 第１の対称線 １４ 第２の対称線 １５ 矢印（切削プレートの差
込み方向） １６，１７，１８，１９ 切削縁 ２１ すくい面 ２２ 逃げ面 ２３，２４ 凹部 ２５，２６ 縁 ２７，２７Ａ 切削体 ２８ 工具ホルダ ２９ シャンク ３１ 切削体受け ３２ 締付け面 ３３ 軸方向受け面 ３４ 締付け部材 ３５ 締付け面 ３６ 固定孔 ３７ ねじ孔 ３８ 受け面部 ３９，４０ 受入れスロット ４１，４２，４３，４４ ブレード ４５，４６，４７，４８ 平坦面（端面） ５１ 矢印 ５２ 切粉 ５３ 平坦面 ５４ 止めねじ（ボルト） ５５ 締付け間隔 Ｄ 回転軸

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転切削工具用の切削体において、回転
   軸（Ｄ）から離間して延びる４個の板状のブレード（４
   １，４２，４３，４４）を備え、これらのブレードそれ
   ぞれが逃げ面（２２）とすくい面（２１）との間に、該
   回転軸（Ｄ）と同心の共通の回転面上にあるように形成
   された切削縁（１６，１７，１８，１９）を有し、か
   つ、該切削体（２７，２７Ａ）を超硬合金で形成したこ
   とを特徴とする切削体。
2. 【請求項２】 前記ブレード（４１，４２，４３，４
   ４）は、円周方向へ実質的に等しい角間隔で配設されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の切削体。
3. 【請求項３】 前記ブレード（４１，４２，４３，４
   ４）の端面（４，５；４５，４６，４７，４８）が平坦
   に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の切
   削体。
4. 【請求項４】 前記切削体（２７，２７Ａ）が回転軸
   （Ｄ）に関して線対称に形成されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の切削体。
5. 【請求項５】 前記切削体（２７）は、前記ブレード
   （４１，４２，４３，４４）を構成する２個の切削プレ
   ート（１，１’）から成り、各切削プレート（１，
   １’）はそれぞれ他方の切削プレート（１’，１）を受
   けるためのスロット（６）を有することを特徴とする請
   求項１に記載の切削体。
6. 【請求項６】 前記の２個の切削プレート（１，１’）
   は実質的に同形であり、該切削プレート（１，１’）の
   前記スロット（６）は、三側が解放して他方の切削プレ
   ート（１’，１）の差込み方向（１５）を確定し、相手
   方の切削プレート（１’，１）を支承することを特徴と
   する請求項５に記載の切削体。
7. 【請求項７】 前記切削プレート（１，１’）の前記ス
   ロット（６）は、それぞれが相手方の切削プレートを支
   承して互いに組み合わされる、相手方と同様の少なくと
   も１つの位置決め面（１０）を有することを特徴とする
   請求項５に記載の切削体。
8. 【請求項８】 前記スロット（６）は前記位置決め面
   （１０）と他の位置決め面（８，９）とによって規定さ
   れていることを特徴とする請求項７に記載の切削体。
9. 【請求項９】 前記の先の位置決め面（１０）及び前記
   他の位置決め面（８，９）は平坦面であることを特徴と
   する請求項８に記載の切削体。
10. 【請求項１０】 前記スロット（６）は、前記切削プレ
    ート（１，１’）の縁端部からその反対側の方向へ延び
    る長細のスロットであることを特徴とする請求項５乃至
    ８のいずれかの１に記載の切削体。
11. 【請求項１１】 前記スロット（６）は、前記切削プレ
    ート（１，１’）の中心（７）まで延びることを特徴と
    する請求項１０に記載の切削体。
12. 【請求項１２】 前記の先の位置決め面（１０）は前記
    切削プレート（１，１’）の該中心（７）で前記スロッ
    ト（６）を閉じる端面であることを特徴とする請求項１
    １に記載の切削体。
13. 【請求項１３】 前記切削プレート（１，１’）で前記
    の両方の位置決め面（８，９；１０）の内の２つの位置
    決め面（８，９）が互いに平行に形成されていることを
    特徴とする請求項８に記載の切削体。
14. 【請求項１４】 前記切削プレート（１，１’）は、前
    記スロット（６）を除き、他方の切削プレート（１’，
    １）の挿入方向（１５）を横切る第１の対称線（１２）
    に関して線対称に形成された基体部（３）を有すること
    を特徴とする請求項５乃至１３のいずれかの１に記載の
    切削体。
15. 【請求項１５】 前記切削プレート（１，１’）が、そ
    の中心（７）を通り、挿入方向（１５）と一致する第２
    の対称線（１４）に関して線対称に形成された基体部
    （３）を有することを特徴とする請求項５乃至１４のい
    ずれかの１に記載の切削体。
16. 【請求項１６】 前記切削プレート（１，１’）が、そ
    の中心（７）を通り、挿入方向と一致する第２の対称線
    （１４）に関して線対称に形成された基体部（３）を有
    することを特徴とする請求項１５に記載の切削体。
17. 【請求項１７】 前記基体部（３）は円盤状で、２つの
    互いに平行で平坦な端面（４，５）を有し、前記２個の
    切削プレート（１，１’）は実質的に同形に形成され、
    該２個の切削プレート（１，１’）は、それらのスロッ
    ト（６）で前記第１の対称線（１２）の周りに１８０°
    の角度差で、前記第２の対称線（１４）の周りに他の角
    度差で受けられて組み合わされるように該スロット
    （６）を形成したことを特徴とする請求項１６に記載の
    切削体。
18. 【請求項１８】 互いに差込んで連結した状態の前記切
    削プレート（１，１’）が前記第２の対称線（１４）の
    周りに回転するときに、該切削プレート（１，１’）の
    外形輪郭が共通の軌跡円上にあることを特徴とする請求
    項１５乃至１７のいずれかの１に記載の切削体。
19. 【請求項１９】 互いに差込んで連結した状態で前記切
    削プレート（１，１’）が互いに組み付け保持され、差
    込み方向（１５）に組み付け保持されることを特徴とす
    る請求項１７又は１８に記載の切削体。
20. 【請求項２０】 前記切削プレート（１，１’）のそれ
    ぞれが４個の切削縁（１６，１７，１８，１９）を有す
    ることを特徴とする請求項５乃至１９のいずれかの１に
    記載の切削体。
21. 【請求項２１】 切削体受け（３１）を有する工具ホル
    ダ（２８）と、該工具ホルダ（２８）と別体又は同体に
    形成され、該切削体受け（３１）と共に請求項１乃至１
    ９のいずれかの１に記載の切削体（２７，２７Ａ）を挟
    持して締付け固定をする締付け部材（３４）とから成る
    ことを特徴とする切削工具。
22. 【請求項２２】 前記切削体受け（３１）は前記締付け
    部材（３４）と共に前記切削体（２７，２７Ａ）の前記
    ブレード（４１，４２，４３，４４）の内の少なくとも
    １個を受ける締付け間隔（５５）を形成し、他のブレー
    ドを支承する受入れスロット（３９，４０）を該締付け
    間隔（５５）を横切って該切削体受け（３１）及び該締
    付け部材（３４）と交差させて設けたことを特徴とする
    請求項２１に記載の切削工具。
23. 【請求項２３】 前記切削プレート（１，１’）の一方
    の切削プレート（１’）が前記締付け間隔（５５）に摩
    擦係合保持され、該切削プレート（１，１’）の他方の
    切削プレート（１）は、該一方の切削プレート（１’）
    と前記切削体受け（３１）とによって該切削工具の軸方
    向に組み付け保持されることを特徴とする請求項２２に
    記載の切削工具。