JP2003062703A

JP2003062703A - 制振工具

Info

Publication number: JP2003062703A
Application number: JP2001250580A
Authority: JP
Inventors: Hideshi Takahashi; 秀史高橋; Yoichi Ishikawa; 陽一石川
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2001-08-21
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2003-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】工具本体の剛性を確保しつつ、びびり振動を
効果的に抑制する。【解決手段】切刃をなすスローアウェイチップ２と、
略長方形平板形状をなしその長手方向及び厚み方向に略
平行な面の長手方向の端部にスローアウェイチップ２が
装着される工具本体３とを設ける。工具本体３を、一般
的な切削工具の工具本体と同様にして鋼等の剛性の高い
材質によって構成する。工具本体３に、スローアウェイ
チップ２の下方に位置して、長手方向及び幅方向に略平
行な面Ｓ３に開口する穴４を設け、この穴４内に、工具
本体３に生じた振動エネルギーを吸収する制振材５を装
着する。制振材５は、例えばヤング率が３０ＧＰａから
１８０ＧＰａの範囲内にあり、かつ振動減衰性能が対数
減衰率で０．１から０．７の範囲内にある制振材を用い
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、切削加工中に発生
する振動が抑制される制振工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、切削工具では、切削工具を保持す
る刃物台からの突き出し長さを大きくとったり、負荷の
大きい切削条件下で被削材の切削を行うと、切削抵抗に
起因するびびり振動が切削工具に発生し、得られる加工
品の寸法精度が低下する。一方で、切削条件を負荷の小
さい切削条件にしてびびり振動の発生を回避した場合に
は加工能率が低下してしまうので、びびり振動が抑制さ
れる切削工具が求められている。びびり振動が抑制され
る切削工具としては、実開昭６１−２０５７０４号公報
に示されるクランプバイトのように、切刃をなすスロー
アウェイチップを保持する工具本体においてスローアウ
ェイチップを受けるチップ座近傍の部分以外の部分に非
鉄系金属の防振材からなる振動吸収部を設けたものがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、制振材の剛性
は、工具本体に一般的に使用されている鋼の剛性の半分
以下であり、また制振材は、それ自体が歪む（弾性変形
する）ことで振動エネルギーを吸収して減衰効果を発揮
するものである。このため、工具本体において制振材の
使用量が多くなると、工具本体の剛性が低下してたわみ
が生じやすくなり、刃先位置が適正位置から変位するこ
ととなって切削加工によって得られる加工品の寸法精度
が低下してしまう。特に、工具本体において刃物台によ
る支点の近傍には切削抵抗を受けた際に生じる曲げ応力
が集中するので、制振部材の近傍を刃物台によって支持
すると工具本体のたわみ量の増加が顕著となる。そし
て、工具本体において制振材よりも先端側を刃物台によ
って支持しても、制振材によるびびり振動の抑制効果を
得ることはできないので、従来の制振工具では、刃物台
からの突き出し長さの調整範囲も狭かった。また、制振
材は表面硬度が低いため、工具本体の表面に露出される
制振材の面積が多くなると、切削加工時に発生した切り
屑と接触することによる損傷や摩耗が生じやすくなって
しまう。加えて、制振材料は一般的に高価であるため、
使用量が多いと切削工具の製造コストが高くなってしま
う。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、工具本体の剛性を確保しつつ、びびり振動が効果的
に抑制される制振工具を提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかかる制振工具においては、切刃をなすス
ローアウェイチップと、スローアウェイチップが先端上
面側に装着される工具本体とを有し、工具本体に、スロ
ーアウェイチップの下方に位置して少なくとも一側面に
開口する穴が設けられ、穴内には工具本体に生じた振動
エネルギーを吸収する制振材が装着されていることを特
徴としている。

【０００６】このように構成される制振工具において
は、工具本体を、例えば一般的な切削工具の工具本体と
同様にして鋼等の剛性の高い材質によって構成すること
で工具本体の剛性を確保しつつ、工具本体に形成される
穴内に装着される制振材によって切削加工時に発生する
振動エネルギーが吸収されて切刃のびびり振動が抑制さ
れる。工具本体自体は剛性の高い材質によって構成され
るので、工具本体自体のたわみが生じにくいが、工具本
体においてスローアウェイチップの下方位置では、切削
抵抗が主に圧縮力として作用するので、この部分に設け
られた制振材が十分歪められることとなり、制振材に振
動エネルギーの吸収を十分に行わせて、減衰効果を発揮
することができる。また、制振材が工具本体の先端にお
いてスローアウェイチップの下方に位置して設けられて
いるので、刃物台からの制振工具の突き出し長さを短く
するために刃物台によって工具本体の先端近傍を支持し
ても、スローアウェイチップの下方に設けた制振材によ
るびびり振動の抑制効果は低下しないので、刃物台から
の制振工具の突き出し長さの調整範囲を広くとることが
できる。さらに、工具本体を例えば安価な鋼等によって
構成することができ、高価な制振材の使用量を抑えるこ
とができるので、制振工具の製造コストを低減すること
ができる。ここで、工具本体に形成される穴を、例えば
丸穴、楕円穴、三角形以上の多角形穴やその他の任意の
形状として、穴内に設けられる制振材の形状を、円形、
楕円形、三角形以上の多角形やその他の任意の形状とす
ることができる。また、工具本体において、制振材を複
数箇所に設けてもよく、少なくとも一つの制振材がスロ
ーアウェイチップの下方に位置して設けられていれば、
他の制振材は、工具本体の剛性を著しく低下させない位
置であれば任意の位置に配置することができる。

【０００７】また、本発明にかかる制振工具において
は、工具本体において、穴は、工具本体の先端との間の
距離Ｌが切刃の刃先高さＡ以下となる位置に設けられて
いてもよい。この場合には、穴に設けられる制振材が、
切刃の受けた切削抵抗を曲げモーメントとしてよりも圧
縮力としてより強く受ける位置に設けられることとな
り、工具本体のたわみ量をより抑えつつ制振材に歪みを
生じやすくして振動エネルギーの吸収を行うことができ
る。

【０００８】また、本発明にかかる制振工具において
は、工具本体には、制振工具の勝手方向を向く側面側か
ら他方の側面側に向かうにつれて工具先端側に向けて傾
斜して前記穴が設けられていてもよい。この場合には、
穴に設けられる制振材は切削抵抗の主分力、背分力及び
送り分力のそれぞれに対して交差する向きに設けられる
ので、制振材には切削抵抗の主分力と背分力と送り分力
との合成力が圧縮力として作用することとなり、制振材
によって主分力、背分力、送り分力のそれぞれを由来と
する振動エネルギーを効果的に吸収させることができ
る。

【０００９】また、本発明にかかる制振工具において
は、穴の最大外径Ｄが、刃先高さＡの３０％から７０％
の範囲内とされていてもよい。穴の最大外径が刃先高さ
Ａの３０％よりも小さいと、穴内に装着される制振材の
量が少なくなって振動エネルギーを吸収、減衰させる能
力が不十分となる。また穴の最大外径が刃先高さＡの７
０％よりも大きいと、工具本体において剛性の低い制振
材が占める割合が多くなり工具本体の剛性が低下してし
まう。このため、穴の最大外径Ｄは、例えば刃先高さＡ
の３０％から７０％の範囲内とされる。また、本発明に
かかる制振工具においては、工具本体において、工具本
体の底面と前記穴の内面との間に位置する部分の肉厚、
及びスローアウェイチップの刃先を受ける端部と前記穴
の内面との間に位置する部分の肉厚は、１ｍｍと前記刃
先高さＡの５％とのうち大きい方以上に確保されていて
もよい。工具本体において、工具本体の底面と前記穴の
内面との間に位置する部分、及びスローアウェイチップ
の刃先を受ける端部と前記穴の内面との間に位置する部
分は、穴内に装着された制振材が圧縮力を受けて歪めら
れた際に、その応力によって穴の外方に向けて押圧され
る。そして、上記のようにしてこの部分の肉厚を確保し
て強度を持たせることで、制振材から受ける応力を逃が
さずに受け止めて制振材を十分に圧縮することができる
ので、振動減衰性能を向上させることができる。ここ
で、工具本体においてスローアウェイチップの刃先を受
ける端部とは、制振工具が勝手のない切削工具である場
合には工具本体の先端部を指しており、制振工具が勝手
を有する切削工具である場合には、工具本体の先端部に
おいて勝手方向のコーナー部を指している。

【００１０】また、本発明にかかる制振工具において
は、制振材として、ヤング率が３０ＧＰａから１８０Ｇ
Ｐａの範囲内にあり、かつ振動減衰性能が対数減衰率で
０．１から０．７の範囲内にある制振材が用いられても
よい。制振材のヤング率が３０ＧＰａよりも小さい場合
には、制振材の剛性が低すぎて工具本体の構造部材とし
ては機能しないので、工具本体の剛性が低下してしま
う。制振材のヤング率が１８０ＧＰａよりも大きい場合
には、剛性は高いものの、歪みが生じにくくなるために
振動減衰性能が低くなってしまう。これにより、制振材
のヤング率は３０ＧＰａから１８０ＧＰａの範囲内にあ
ることが望ましい。そして、制振材の振動減衰性能は、
対数減衰率で０．１よりも低い場合には、振動減衰性能
が低すぎて工具本体のびびり振動を十分抑えることがで
きなくなる。また、制振材において、振動減衰性能が対
数減衰率で０．７よりも大きいものは、金属系の制振材
に比べて剛性の低いゴムや樹脂等の制振材に限られてお
り、振動減衰性能は高いものの、剛性が低すぎて工具本
体の構造部材としては機能しないので、工具本体の剛性
が低下してしまう。これにより、制振材の振動減衰性能
は、対数減衰率で０．１から０．７の範囲内にあること
が望ましい。このような条件を満たす制振材としては、
例えば鋳鉄やＭｎ−Ｃｕ系制振合金等の金属系の制振材
がある。

【００１１】

【発明の実施の形態】〔第一の実施の形態〕以下、本発
明の第一の実施の形態にかかる制振工具について、図１
を用いて説明する。図１は、本実施形態にかかる制振工
具の形状を示す側面図である。

【００１２】本実施の形態では、本発明を突き切りバイ
トに適用した例について説明する。本実施形態にかかる
制振工具１は、切刃をなすスローアウェイチップ２と、
略長方形平板形状をなしその長手方向及び厚み方向に略
平行な面の長手方向の端部にスローアウェイチップ２が
装着される工具本体３とを有している。この制振工具１
は、工具本体３において長手方向及び厚み方向に略平行
な面のうち切削に使用するスローアウェイチップ２が装
着される面を上面とし、他方を下面として、切削に使用
するスローアウェイチップ２が設けられる端部を先端と
して被削材の切削に使用されるものである。ここで、工
具本体３は、一般的な切削工具の工具本体と同様にして
鋼等の剛性の高い材質によって構成されている。

【００１３】本実施の形態では、工具本体３は、前記長
手方向及び厚み方向に略平行な面Ｓ１、Ｓ２の長手方向
の各一端部が切り欠かれてチップ取付座３ａが形成され
ていて、長手方向の両端にそれぞれスローアウェイチッ
プ２が装着可能とされている。チップ取付座３ａは、長
手方向反対側で１８０度異なる向きに形成されていて、
工具本体３は長手方向及び幅方向の中央に対して回転対
称に形成されている。

【００１４】工具本体３には、スローアウェイチップ２
の下方に位置して、長手方向及び幅方向に略平行な面Ｓ
３、Ｓ４（図１では面Ｓ３のみ図示）のうち少なくとも
一方に開口する穴４が設けられており、この穴４内に
は、工具本体３に生じた振動エネルギーを吸収する制振
材５が装着されている。

【００１５】工具本体３において、穴４は、工具本体３
の先端との間の距離Ｌがスローアウェイチップ２の切刃
の刃先高さＡ以下となる位置に設けられている。この位
置は、工具本体３において、切刃が受けた切削抵抗を曲
げモーメントとしてよりも圧縮力としてより強く受ける
位置である。ここで、図１では、参考のために、工具本
体３においてＬが最大値Ｌ_Mとなる位置（Ｌ_M＝Ａ）を二
点鎖線で示している。この穴４は、工具本体３の厚み方
向に貫通する貫通孔としてもよく、また前記面Ｓ３、Ｓ
４のうちの一方にのみ開口する止まり穴としてもよく、
その形状は、制振材５の外形状に準じて、例えば丸穴、
楕円穴、三角形以上の多角形穴やその他の任意の形状と
することができる。また、穴４の最大外径Ｄは、刃先高
さＡの３０％から７０％の範囲内とされている。本実施
の形態では、穴４は工具本体３の厚み方向に貫通する丸
穴としている。さらに、工具本体３において、工具本体
３の底面と穴４の内面との間に位置する部分の肉厚ｄ
１、及びスローアウェイチップ２の刃先を受ける端部
（本実施形態では先端部）と穴４の内面との間に位置す
る部分の肉厚ｄ２（本実施の形態ではｄ２＝Ｌ）は、１
ｍｍと刃先高さＡの５％とのうち大きい方以上に確保さ
れている。

【００１６】上記の穴４内に装着される制振材５は、工
具本体３の穴４に対して、焼きばめや冷やしばめ、ろう
付け等によって密着状態にして取り付けられるものであ
って、その外形状は例えば円形状、楕円形状、三角形以
上の多角形状やその他の任意の形状とすることができ
る。本実施の形態では、制振材５の外形状を丸形状に形
成している。制振材５は、例えばヤング率が３０ＧＰａ
から１８０ＧＰａの範囲内にあり、かつ振動減衰性能が
対数減衰率で０．１から０．７の範囲内にある制振材が
用いられる。このような条件を満たす制振材としては、
例えば鋳鉄やＭｎ−Ｃｕ系制振合金等がある。本実施の
形態では、制振材５として、Ｍｎ−Ｃｕ系制振合金を用
いている。

【００１７】Ｍｎ−Ｃｕ系制振合金の組成は、Ｍｎを主
成分とし、１０ａｔｍ％〜３０ａｔｍ％のＣｕと３ａｔ
ｍ％〜１０ａｔｍ％のＮｉ、０．１ａｔｍ％〜５ａｔｍ
％のＦｅ及び不可避不純物からなるものである。また、
そのヤング率は３０ＧＰａ、振動減衰性能は、製造工程
中の熱処理条件によって左右されるものであるが、対数
減衰率で０．２以上である。ここで、鋳鉄のヤング率は
１８０ＧＰａ、振動減衰性能は対数減衰率で約０．１で
ある。

【００１８】このように構成される制振工具１は、工具
本体３において長手方向及び厚み方向に略平行な面Ｓ
１、Ｓ２のうち、切削に使用するスローアウェイチップ
２が装着されるチップ取付座３ａが設けられる側の面を
上面とし、他方を下面として、切削に使用するスローア
ウェイチップ２が設けられる端部を先端として他端側を
刃物台６によって保持されることで被削材の切削に用い
られる。ここで、制振工具１は、工具本体３において刃
物台６によって支持される位置を変えることで、刃物台
６からの突き出し長さを調整することができるようにな
っている。

【００１９】この制振工具１によって被削材を切削する
と、工具本体３自体は剛性の高い材質によって構成され
るので、切削抵抗が加わっても工具本体３自体のたわみ
は少なく、切削加工によって得られる加工品の寸法精度
は維持される。そして、被削材の切削時には、切刃をな
すスローアウェイチップ２の直下には切削抵抗が主に圧
縮力として作用することとなる。ここで、図１におい
て、制振工具１が切削抵抗を受けた際に最大の応力が発
生する最大主応力面Ｆを二点鎖線で示す。穴４は、この
最大主応力面Ｆに少なくとも一部がかかるように形成し
て、穴４内に装着される制振材５がより大きい応力を受
けてより大きな歪みを生じるようにすることが望まし
い。そして、このように圧縮力によって制振材５が弾性
変形させられることで、制振材５によって振動エネルギ
ーの吸収が行われて減衰効果が得られるので、工具本体
３に発生するびびり振動を減衰させることができる。ま
た、工具本体３において、工具本体３の底面と穴４の内
面との間に位置する部分、及びスローアウェイチップ２
の刃先を受ける端部と穴４の内面との間に位置する部分
は、穴４内に装着された制振材５が圧縮力を受けて歪め
られた際に、その応力によって穴４の外方に向けて押圧
されるものであり、本実施の形態ではこの部分の肉厚を
確保して強度を持たせているので、制振材５から受ける
応力を逃がさずに受け止めて、制振材５を十分に圧縮し
て振動減衰性能を向上させることができる。

【００２０】また、本実施の形態では、工具本体３にお
いて制振材５をスローアウェイチップ２の下方にのみ設
けているので、従来の制振工具よりも刃物台６による支
持位置を先端側に移動させて刃物台６からの突き出し量
を従来の制振工具よりも小さくしても、制振材５による
振動減衰性能を損なわずに済む。

【００２１】ここで、穴４の最大外径が刃先高さＡの３
０％よりも小さいと、穴４内に装着される制振材５の量
が少なくなって振動エネルギーを吸収、減衰させる能力
が不十分となる。また穴４の最大外径が刃先高さＡの７
０％よりも大きいと、工具本体３において剛性の低い制
振材５が占める割合が多くなるので、工具本体３の剛性
が低下してしまう。このため、穴４の最大外径Ｄ、すな
わち制振材５の最大外径は、例えば刃先高さＡの３０％
から７０％の範囲内とされる。

【００２２】ここで、制振材のヤング率が３０ＧＰａよ
りも小さい場合には、制振材の剛性が低すぎて工具本体
の構造部材としては機能しないので、工具本体の剛性が
低下してしまう。制振材のヤング率が１８０ＧＰａより
も大きい場合には、剛性は高いものの、歪みが生じにく
くなるために振動減衰性能が低くなってしまう。これに
より、制振材のヤング率は３０ＧＰａから１８０ＧＰａ
の範囲内にあることが望ましい。そして、制振材の振動
減衰性能は、対数減衰率で０．１よりも低い場合には、
振動減衰性能が低すぎて工具本体のびびり振動を十分抑
えることができなくなる。また、制振材において、振動
減衰性能が対数減衰率で０．７よりも大きいものは、ゴ
ムや樹脂等、金属系の制振材に比べて剛性の低いものに
限られており、振動減衰性能は高いものの、剛性が低す
ぎて工具本体の構造部材としては機能しないので、工具
本体の剛性が低下してしまう。これにより、制振材の振
動減衰性能は、対数減衰率で０．１から０．７の範囲内
にあることが望ましい。

【００２３】このように構成される制振工具１によれ
ば、工具本体３を、例えば一般的な切削工具の工具本体
と同様にして鋼等の剛性の高い材質によって構成するこ
とで工具本体３の剛性を確保しつつ、工具本体３に形成
される穴４内に装着される制振材５によって切削加工時
に発生する振動エネルギーを吸収させて切刃のびびり振
動を抑制することができ、これによって加工能率を低下
させずに加工品の寸法精度を向上させることができる。
さらに、工具本体３を例えば安価な鋼等によって構成す
ることができ、高価な制振材５の使用量を抑えることが
できるので、比較的安価に制振工具１を提供することが
できる。また、制振材５が穴４内に装着されていて外部
に露出される面積が小さいので、切削加工時に発生した
切り屑と接触することによる制振材５の損傷や摩耗が生
じにくくなり、工具寿命を延ばすことができる。そし
て、制振材５として剛性の高い金属系のものを用いてい
るので、制振材５に損傷や摩耗が生じにくく、さらに制
振材５自体が構造部材として機能するので工具本体３の
剛性を確保することができる。

【００２４】ここで、上記実施の形態では、工具本体３
を略長方形平板形状としたが、図２に示すように、工具
本体３は、底面の先端側で角部が面取りされた形状とし
てもよい。また、上記実施の形態では、制振工具１の工
具本体３を一枚の板状部材によって構成した例を示した
が、これに限られることなく、図３に示す制振工具１１
のように、工具本体を複数の部材によって構成してもよ
い。図３に示す制振工具１１では、工具本体は、略棒状
をなす第一の工具本体１３と、上面にチップ取付座１４
ａが形成され先端を第一の工具本体１３の先端から突出
させた状態でボルト止め等によって第一の工具本体１３
に装着される板状の第二の工具本体１４と、第一の工具
本体１３にボルト止め等によって装着されて第二の工具
本体１４のチップ取付座１４ａ上に載置されるスローア
ウェイチップ１２を第二の工具本体１４に押し付けて固
定するクランプ部材１５とが設けられたものである。こ
の場合には、工具本体の底面とは、スローアウェイチッ
プ１２が装着される第二の工具本体１４の底面Ｓ５を指
し、スローアウェイチップ１２の刃先高さＡとは、第二
の工具本体１４の底面Ｓ５を基準としたものである。

【００２５】〔第二の実施の形態〕以下、本発明の第二
の実施の形態にかかる制振工具について、図４を用いて
説明する。ここで、図４は本実施形態にかかる制振工具
の形状を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側
面図である。本実施形態にかかる制振工具２１は、略角
棒状をなす工具本体２３の先端上面に、先端面Ｓ６及び
一方の側面Ｓ７に開口する切り欠きが形成されてチップ
取付座２３ａとされ、このチップ取付座２３ａに、先端
面Ｓ６側及び一側面Ｓ７側に切刃を突出させてスローア
ウェイチップ２２を装着して切刃に勝手をもたせたもの
である。ここで、図４に示す制振工具２１は右勝手とし
ているが、これに限らず左勝手としてもよい。

【００２６】工具本体２３には、スローアウェイチップ
２２の下方に位置して、勝手方向を向く側面Ｓ７から対
向する他方の側面Ｓ８側に向かうにつれて先端面Ｓ６側
に向けて傾斜させて穴２４が形成されており、この穴２
４内には、工具本体２３に生じた振動エネルギーを吸収
する制振材５が穴２４の全長にわたって装着されてい
る。工具本体２３において、穴２４は、工具本体２３の
先端との間の距離Ｌがスローアウェイチップ２２の切刃
の刃先高さＡ以下となる位置に設けられている。この位
置は、工具本体２３において、切刃が受けた切削抵抗を
曲げモーメントとしてよりも圧縮力としてより強く受け
る位置であり、これによって工具本体２３のたわみ量を
より抑えつつ制振材５に歪みを生じやすくして振動エネ
ルギーの吸収を行うことができるようになっている。こ
こで、図４では、参考のために、工具本体３においてＬ
が最大値Ｌ_Mとなる位置（Ｌ_M＝Ａ）を二点鎖線で示して
いる。

【００２７】この穴２４は、工具本体２３の厚み方向に
貫通する貫通孔としてもよく、一側面Ｓ７にのみ開口す
る止まり穴としてもよく、その形状は、その形状は、制
振材５の外形状に準じて、例えば丸穴、楕円穴、三角形
以上の多角形穴やその他の任意の形状とすることができ
る。また、穴２４の最大外径Ｄは、刃先高さＡの３０％
から７０％の範囲内とされていて、制振材５の使用量を
十分に確保して振動吸収性能を確保するとともに、工具
本体２３の強度を確保している。本実施の形態では、穴
２４は丸穴であって、工具本体２３の先端面Ｓ６近傍ま
で達する止まり穴である（穴２４を、先端面Ｓ６または
他方の側面に開口させてもよい）。さらに、工具本体２
３において、工具本体２３の底面と穴２４の内面との間
に位置する部分の肉厚ｄ３、及びスローアウェイチップ
２２の刃先を受ける端部（本実施形態では先端部）と穴
２４の内面との間に位置する部分の肉厚ｄ４は、１ｍｍ
と刃先高さＡの５％とのうち大きい方以上に確保されて
いてその強度を確保している。本実施の形態では、スロ
ーアウェイチップ２２の刃先を受ける端部とは、工具本
体２３の先端部において勝手方向のコーナー部Ｃを指し
ている。このように、工具本体２３において、工具本体
２３の底面と穴２４の内面との間に位置する部分、及び
スローアウェイチップ２２の刃先を受ける端部と穴２４
の内面との間に位置する部分に強度を持たせることで、
制振材５から受ける応力を逃がさずに受け止めて、制振
材５を十分に圧縮して振動減衰性能を向上させることが
できるようになっている。

【００２８】このように構成される制振工具２１では、
穴２４に設けられる制振材５は、被削材を切削する際に
生じる切削抵抗の主分力、背分力及び送り分力のそれぞ
れに対して交差する向きに設けられるので、制振材５に
は切削抵抗の主分力と背分力と送り分力との合成力が圧
縮力として作用することとなり、制振材５によって主分
力、背分力、送り分力のそれぞれを由来とする振動エネ
ルギーを効果的に吸収させることができる。

【００２９】なお、上記各実施の形態では、制振材の外
形状を円形状とし、工具本体に設けられる穴も制振材の
外形状に準じて丸穴とした例を示したが、これに限られ
ることなく、例えば図５から図９に示すように、これら
を他の形状に形成してもよい。ここで、図５から図９で
は、第一の実施の形態において穴４及び制振材５の形状
を変えた例を示すが、第二の実施の形態についても同様
に穴と制振材の形状を変えることができる。図５に示す
例では、制振材５の外形状及び穴４の形状を、長軸が工
具本体３の長手方向に略平行となる楕円形状に形成して
いる。この場合には、切削抵抗が圧縮力として制振材５
に加わった際に、曲率の高い箇所、すなわち外形状が楕
円形をなす制振材５の長軸側の端部が圧縮されてこの部
分により強い歪みが生じることとなり、単に制振材５の
外形状を円形状にした場合よりも制振材５の歪み量を大
きくして、振動減衰性能をさらに高めることができる。
なお、穴４及び制振材５を長軸が工具本体３の高さ方向
に略平行となる楕円形状に形成することもできるが、こ
の場合には圧縮力が加わることで制振材５が短軸方向に
拡張する向きに変形することとなるために制振材５が圧
縮される量が少なく、あまり制振材５の歪み量を大きく
することができない。

【００３０】また、図６に示すように、制振材５の外形
状及び穴４の形状を三角形以上の多角形状に形成した場
合には、制振材５に切削抵抗が圧縮力として加わると、
制振材５において角部がより強く歪むこととなり、やは
り単に制振材５を円形状に形成した場合よりも振動減衰
性能を向上させることができる。そして、制振材５の角
の数を多くすることで、強く歪む部分を多くすることが
でき、より振動減衰性能を向上させることができる。

【００３１】また、図７に示すように、制振材５の外形
状及び穴４の形状を、曲線状の凹凸を連ねた波形状に形
成した場合には、制振材５の外郭表面積が増加して工具
本体３から圧縮力を受ける面積が大きくなるので、より
効果的に制振材５に歪みを生じさせることができる。そ
して、制振材５に切削抵抗が圧縮力として加わると、制
振材５において凹凸を構成する曲線部分がより強く歪む
こととなり、やはり単に制振材５を円形状に形成した場
合よりも振動減衰性能を向上させることができる。そし
て、制振材５において凹凸の数を多くすることで、強く
歪む部分を多くすることができ、より振動減衰性能を向
上させることができる。

【００３２】また、図８に示すように、制振材５の外形
状を一部にくびれが設けられた略ひょうたん形状に形成
し、穴４も一部にくびれが設けられた略ひょうたん形状
とすることで、制振材５の外郭表面積が増加して工具本
体３から圧縮力を受ける面積が大きくなるので、より効
果的に制振材５に歪みを生じさせることができる。そし
て、制振材５に切削抵抗が圧縮力として加わると、制振
材５においてくびれ部分にせん断変形が生じて大きな歪
みが生じるので、やはり単に制振材５を円形状に形成し
た場合よりも振動減衰性能を向上させることができる。

【００３３】また、図９に示すように、制振材５を薄板
状に形成し、これに合わせて穴４を幅の狭いスリット状
に形成することで、制振材５に切削抵抗が圧縮力として
加わると、制振材５に滑り変形が生じて大きな歪みが生
じるので、やはり単に制振材５を円形状に形成した場合
よりも振動減衰性能を向上させることができる。

【００３４】また、上記各実施の形態では、工具本体に
は、スローアウェイチップの下部にのみ穴を形成してこ
の穴に制振材を装着した例を示したが、これに限られる
ことなく、例えば図１０に示すように、さらに他の部分
にも第二の穴４ａを形成して、この第二の穴４ａに第二
の制振材５ａを装着するようにしてもよい。ここで、図
１０では、第一の実施の形態において第二の穴４ａ及び
第二の制振材５ａを設けた例を示すが、第二の実施の形
態についても同様に第二の穴４ａと第二の制振材５ａを
設けてもよい。この場合には、第二の穴４ａに装着した
第二の制振材５ａによってもびびり振動の減衰が行われ
るので、特に制振工具１を刃物台からの突き出し長さを
大きくした状態で切削に使用した場合に効果的にびびり
振動を減衰させることができる。また、穴及び制振材
は、工具本体３の強度が著しく低下しない範囲内であれ
ば、さらに多く設けてもよい。

【００３５】

【発明の効果】本発明にかかる制振工具によれば、工具
本体を例えば一般的な切削工具の工具本体と同様にして
鋼等の剛性の高い材質によって構成することで工具本体
の剛性を確保しつつ、工具本体に形成される穴内に装着
される制振材によって切削加工時に発生する振動エネル
ギーを吸収させて切刃のびびり振動を効果的に抑制する
ことができ、これによって加工能率を低下させずに加工
品の寸法精度を向上させることができる。また、制振材
が工具本体の先端においてスローアウェイチップの下方
に位置して設けられており、刃物台からの制振工具の突
き出し長さを短くするために刃物台によって工具本体の
先端近傍を支持しても、スローアウェイチップの下方に
設けた制振材によるびびり振動の抑制効果は低下しない
ので、刃物台からの制振工具の突き出し長さの調整範囲
を広くとることができる。さらに、工具本体を例えば安
価な鋼等によって構成することができ、高価な制振材の
使用量を抑えることができるので、比較的安価に制振工
具を提供することができる。また、制振材が穴内に装着
されていて外部に露出される面積が小さいので、切削加
工時に発生した切り屑と接触することによる制振材の損
傷や摩耗が生じにくくなり、工具寿命を延ばすことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態にかかる制振工具
の形状を示す側面図である。

【図２】本発明の第一の実施の形態にかかる制振工具
の他の形状の例を示す側面図である。

【図３】本発明の第一の実施の形態にかかる制振工具
の他の形状の例を示す図であって、（ａ）は平面図、
（ｂ）は側面図である。

【図４】本発明の第二の実施の形態にかかる制振工具
の形状を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側
面図である。

【図５】本発明にかかる制振工具の形状の他の例を示
す側面図である。

【図６】本発明にかかる制振工具の形状の他の例を示
す側面図である。

【図７】本発明にかかる制振工具の形状の他の例を示
す側面図である。

【図８】本発明にかかる制振工具の形状の他の例を示
す側面図である。

【図９】本発明にかかる制振工具の形状の他の例を示
す側面図である。

【図１０】本発明にかかる制振工具の形状の他の例を
示す側面図である。

【符号の説明】

１、１１、２１制振工具２、２２スローア
ウェイチップ３、２３工具本体４、２４穴４ａ第二の穴５制振材５ａ第二の制振材１３第一の工具本
体１４第二の工具本体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】切刃をなすスローアウェイチップと、該
スローアウェイチップが先端上面側に装着される工具本
体とを有し、該工具本体に、前記スローアウェイチップの下方に位置
して少なくとも一側面に開口する穴が設けられ、該穴内には前記工具本体に生じた振動エネルギーを吸収
する制振材が装着されていることを特徴とする制振工
具。
【請求項２】前記工具本体において、前記穴は、前記
工具本体の先端との間の距離Ｌが前記切刃の刃先高さＡ
以下となる位置に設けられていることを特徴とする請求
項１記載の制振工具。
【請求項３】前記工具本体には、前記制振工具の勝手
方向を向く側面側から他方の側面側に向かうにつれて工
具先端側に向けて傾斜して前記穴が設けられていること
を特徴とする請求項１または２に記載の制振工具。
【請求項４】前記穴の最大外径Ｄが、前記刃先高さＡ
の３０％から７０％の範囲内とされていることを特徴と
する請求項１から３のいずれかに記載の制振工具。
【請求項５】前記工具本体において、前記工具本体の
底面と前記穴の内面との間に位置する部分の肉厚、及び
前記スローアウェイチップの刃先を受ける端部と前記穴
の内面との間に位置する部分の肉厚は、１ｍｍと前記刃
先高さＡの５％とのうち大きい方以上に確保されている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の制
振工具。
【請求項６】前記制振材として、ヤング率が３０ＧＰ
ａから１８０ＧＰａの範囲内にあり、かつ振動減衰性能
が対数減衰率で０．１から０．７の範囲内にある制振材
が用いられることを特徴とする請求項１から５のいずれ
かに記載の制振工具。