JP2003334716A - スローアウェイチップ及び切削工具 - Google Patents

スローアウェイチップ及び切削工具

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 切屑処理性が高く、特にアルミニウム等の延
性の高い金属を高速で切削し、面品位の高い垂直加工面
を切削することのできるスローアウェイチップ及び切削
工具を提供する。 【解決手段】 スローアウェイチップ１において、ノー
ズ部４０の切刃４１の一端につなげられたテーパ切刃６
１と、このテーパ切刃６１の一端の接合点Ｐにつなげら
れた湾曲切刃６２とを有する主切刃６０を設けた。そし
て、工具本体２００の回転軸線を中心軸線とする所定の
円筒面上に含まれるように湾曲切刃６２を形成するとと
もに、湾曲切刃６２からノーズ部４０に向かうにしたが
って前記円筒面から前記円筒面の内側に向かうようにテ
ーパ切刃６１を形成した。このスローアウェイチップ１
を、先端部分の表面が面粗度Ｒｙ３．２μｍ以下に加工
された工具本体に装着して切削工具を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばエンドミル
等の各種のスローアウェイ式転削工具に装着されるスロ
ーアウェイチップ、及びスローアウェイチップが装着さ
れてなる切削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、航空機産業の発達とともに、アル
ミニウム、ならびにジュラルミン等のアルミニウム合金
といった軽量の金属材料を切削する必要性がますます高
まりつつある。飛行機に用いられる部材は、残留応力の
影響を無くすために、金属の角材から削り出す必要があ
る。このため、このような切削加工に用いられるスロー
アウェイチップは、切り込みが比較的大きくなるよう形
成されており、その最大切り込み深さは、１６ｍｍを下
回らない２０ｍｍ前後のものになることもある。また、
特に垂直壁面の切削加工を行なう場合には、工具に装着
された状態で、ちょうど外周側の主切刃が円筒面上に位
置するように構成されたスローアウェイチップがよく用
いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、アルミニウ
ムは、延性に富むため、特に垂直壁面の切削加工を行な
う場合に、切削工具に装着されるスローアウェイチップ
先端のノーズ部に対して外周側に位置する材料が、他の
切屑の排出に伴って引っ張られるように毟り取られ、チ
ップの先端部分が外周側に食い込むようにして切削され
る傾向がある。この傾向は、用いられる転削工具に装着
されるスローアウェイチップの先端のノーズ部の径が小
さくなるほど大きい。こうして、スローアウェイチップ
先端外周における食い込みのために、切削加工された垂
直壁面に段差が生じるという問題があった。また、角材
から部材を削り出すため、生産効率を高めようとすれば
必然的に切屑排出量を高める必要が生じ、最近では、切
屑排出の速度として５０００ｃｃ／ｍｉｎ以上もの値が
要求されるような場合もある。しかしながら、とりわけ
アルミニウムのような延性の高い金属に対しては、切屑
離れが悪いことから切屑が主切刃に噛み込んで溶着し、
面品位の悪化等招いてしまう等の問題があった。
【０００４】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、特にアルミニウム等の延性の高い金属を高
速で切削し、切屑処理性に優れたスローアウェイチップ
及び切削工具を提供することにある。また、本発明の他
の目的は、面品位の高い垂直加工面を切削することので
きるスローアウェイチップを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、本発
明は、略多角形板状をなし、すくい面とされる上面と工
具本体への取付面とされる下面との間の側面に逃げ面が
形成され、このすくい面の角部に切刃が略円弧状をなす
ノーズ部が形成され、該ノーズ部の切刃の一端につなが
るように、前記すくい面と前記逃げ面との交差稜線に主
切刃が形成されてなるスローアウェイチップにおいて、
前記主切刃は、前記ノーズ部の切刃につなげられたテー
パ切刃と、該テーパ切刃の前記ノーズ部と反対側の一端
の接合点につなげられた湾曲切刃とを有し、前記湾曲切
刃は、前記ノーズ部を先端外側に位置させるようにして
前記工具本体に装着された状態で前記工具本体の回転軸
線を中心軸線とする所定の円筒面上に含まれるように形
成されているとともに、前記テーパ切刃は、前記湾曲切
刃から前記ノーズ部に向かうにしたがって前記円筒面か
ら前記円筒面の内側に向かうように形成されていること
を特徴としている。
【０００６】本発明においては、スローアウェイチップ
が工具本体に装着された状態で、湾曲切刃が工具本体の
回転軸線を中心軸線とする所定の円筒面上に含まれるよ
うに形成されているので、工具本体が回転すると、前記
円筒面上に位置する材料を湾曲切刃により切削すること
ができる。このとき、前記円筒面の母線が前記中心軸線
に平行なことから、垂直壁面が切削加工される。湾曲切
刃のノーズ部側には、この湾曲切刃の回転投影上に乗ら
ないテーパ切刃が形成されている。テーパ切刃は、湾曲
切刃からノーズ部に向かうにしたがって前記円筒面から
前記円筒面の内側に向かうように形成されているので、
スローアウェイチップ先端のノーズ部に対して外周側に
位置する材料が、他の切屑の排出に伴って引っ張られる
ように毟り取られ、チップの先端部分が外周側に食い込
むようにして切削される傾向が抑えられる。
【０００７】また、本発明は、前記主切刃のテーパ切刃
と湾曲切刃とは、前記接合点におけるそれぞれの接線が
所定の角度をなすようにしてつなげられていることを特
徴としている。
【０００８】このように、主切刃が、テーパ切刃と湾曲
切刃とからなり、これらテーパ切刃と湾曲切刃とが接合
点でつなげられ、このとき、接合点におけるテーパ切刃
の接線と、接合点における湾曲切刃の接線とが互いに角
度をなすので、湾曲切刃で形成された切屑の流れと、テ
ーパ切刃で形成された切屑の流れとが、前記接合点を境
に不連続的に変えられることとなり、湾曲切刃で形成さ
れた切屑とテーパ切刃で形成された切屑とが、接合点を
境に異なる方向に成長して互いに分離され易くすること
ができる。これにより、湾曲切刃で形成される切屑によ
って、ノーズ部外周側に位置する材料が引張られないよ
うにすることができ、したがって、チップの先端部分が
外周側に食い込むようにして切削される傾向を効果的に
抑えることができる。また、接合点での湾曲切刃の接線
と、接合点でのテーパ切刃の接線とは、回転投影上にお
いて、およそ０°１５´〜５°の角度を有していること
が好ましい。この範囲より小さいと、テーパ切刃による
切屑と湾曲切刃による切屑との間の切屑流れに有意な差
が生じず、またこの範囲より大きいと、垂直加工面に不
要なテーパ面が形成されて好ましくない。なお、テーパ
切刃は、接合点での接線が、湾曲切刃の接合点での接線
に対して所定の角度を有していれば、直線で形成されて
いても、曲線で形成されていても構わない。とくに、テ
ーパ切刃が外側に向かって緩やかな凸となるように形成
されていると、テーパ切刃が直線状に形成されている場
合に比べ、ノーズ部に近い部分での前記円筒面からの切
刃の距離を大きくとることができるばかりでなく、より
滑らかにノーズ部の切刃につなげることができて、先端
部分が外周側に食い込むようにして切削される傾向を抑
えるのに効果的となる。
【０００９】また、本発明は、前記湾曲切刃は、前記工
具本体の回転方向に向かって凸とされながら、前記ノー
ズ部から離れるにしたがって前記取付面との距離が次第
に小さくなるように形成されていることを特徴としてい
る。
【００１０】このような構成としたことにより、アルミ
ニウムのような延性の高い金属に対して切屑離れをよく
して高速切削を行なうことができる。すなわち、湾曲切
刃のアキシャルレーキ角は、湾曲切刃がノーズ部から離
れるにしたがって取付面との距離が次第に小さくなるこ
とから、取付面の傾斜角より大きな正角となって切削抵
抗を小さくできることに加え、湾曲切刃が工具本体の回
転方向に向かって凸とされているので、湾曲切刃につな
がるすくい面も回転方向に向かって凸となり、湾曲切刃
の代わりに直線的に傾斜される切刃、ならびに平坦なす
くい面を用いる場合に比べて切屑離れが良くなる。一
方、テーパ切刃によって、チップの先端部分が外周側に
食い込むようにして切削される傾向を効果的に抑えて、
湾曲切刃で生成される切屑からチップ先端で生成される
切屑を分離しやすくすることができるから、湾曲切刃で
生成される切屑がチップ先端で形成される切屑に引っ張
られることが防止されて、工具本体の回転方向に向かっ
て凸とされた湾曲切刃、ならびにすくい面の形状が湾曲
切刃で生成される切屑の切屑離れを良くするのに効果的
に寄与させることができる。
【００１１】なお、前記ノーズ部の切刃と前記テーパ切
刃とは、同一平面上に形成されていることが好ましい。
【００１２】これにより、所定のアキシャルレーキ角を
有するよう形成された湾曲切刃に対して、湾曲切刃の接
線とテーパ切刃の接線とが接合点においてなす角度が、
工具本体の回転方向に関して最大となるようにすること
ができる。こうして、テーパ切刃で生成される切屑と湾
曲切刃で生成される切屑とがさらに分離しやすくなる。
【００１３】また、本発明は、すくい面とされる上面と
工具本体への取付面とされる下面との間の側面に逃げ面
が形成され、前記すくい面と前記逃げ面との交差稜線に
主切刃が形成されてなるスローアウェイチップにおい
て、前記主切刃は、湾曲切刃を有し、該湾曲切刃は、前
記工具本体に装着された状態で前記工具本体の回転軸線
を中心軸線とする所定の円筒面上に含まれるように形成
されているとともに、前記工具本体の回転方向に向かっ
て凸とされながら、前記工具本体の基端側に向かうにし
たがって前記取付面との距離が次第に小さくなるように
形成されていることを特徴としている。
【００１４】このような構成としたことにより、アルミ
ニウムのような延性の高い金属に対して切屑離れをよく
して高速切削を行なうことができる。すなわち、湾曲切
刃が工具本体の回転方向に向かって凸とされているの
で、湾曲切刃につながるすくい面も回転方向に向かって
凸となり、湾曲切刃の代わりに直線的な切刃、ならびに
平坦なすくい面を用いる場合に比べて切屑離れが良くな
る。
【００１５】なお、本発明において、前記主切刃につな
がる前記すくい面がなすすくい角は、前記ノーズ部に向
かうにしたがって増加する一方、前記主切刃につながる
前記逃げ面がなす逃げ角は、前記ノーズ部に向かって減
少するよう構成されていることが好ましい。
【００１６】これにより、スローアウェイチップを、そ
の主切刃に正の軸方向すくい角が与えられるようにして
工具本体に取り付けた場合に、径方向すくい角および逃
げ角が切刃先端から切刃後端に向かって極端に変化する
のを抑えることができ、主切刃の全長に亙って適当なす
くい角と十分な逃げ量を与えることが可能となる。ま
た、上記構成のスローアウェイチップによれば、すくい
面とされる上面と逃げ面とによって画定される主切刃の
刃物角を、切刃先端から切刃後端に向けて角度の変化を
抑えることができ、主切刃の全長に亙って刃先強度を維
持することができる。このため、刃先強度の劣化から切
削中にびびりを発生したり刃先の欠損を招くことなく、
切削抵抗の低減化等の優れた切削性能を得ることができ
る。
【００１７】また、本発明において、前記主切刃につな
がる前記逃げ面がなす逃げ角は、前記主切刃から前記取
付面に向かうにしたがって次第に増加するよう構成され
ていることが好ましい。
【００１８】このような構成により、切刃の逃げ角の変
化を抑えることで、切刃の剛性を維持し、切刃の信頼性
を高めることができる。
【００１９】また、本発明において、前記主切刃は、対
向する側に二つ形成され、前記二つの主切刃につながる
それぞれの前記逃げ面の前記取付面に近い側には、逃げ
角を増加させるようにして第２逃げ面がそれぞれ形成さ
れ、これらの第２逃げ面は、前記工具本体へ装着されて
前記対向する一対の主切刃のうち一方の前記主切刃が外
側にあるとき、他方の前記主切刃の該第２逃げ面が前記
工具本体に面接触するように形成されていることが好ま
しい。
【００２０】これにより、切屑離れがさらに向上してす
きとり摩耗の発生を効果的に抑えることができるだけで
なく、スローアウェイチップの工具本体への着脱ならび
に調整が容易になり、かつ、面接触によって工具本体に
安定に取り付けることが可能となる。
【００２１】また、本発明において、少なくとも前記す
くい面は、ラップ仕上げされていることが好ましい。
【００２２】これにより、アルミニウム等の延性の高い
金属材料の切削時の溶着を防いで高速切削を行なうこと
が可能となる。
【００２３】また、本発明による切削工具は、工具本体
の先端部分に請求項１から９のいずれか１項に記載のス
ローアウェイチップが装着されてなる。
【００２４】さらに、本発明による切削工具は、ラップ
仕上げ等により、少なくとも前記工具本体の先端部分の
表面の面粗度がＲｙ３．２μｍ以下とされている。
【００２５】これにより、アルミニウム等の延性の高い
金属を溶着を防いで高速で切削することができ、切屑処
理性を向上することができる。
【００２６】このとき、前記工具本体の先端部分の表面
は、Ｎｉ等によってめっきされ、及び／又は、ＤＬＣ
（Diamond−Like Carbon；ダイヤモンドライクカーボ
ン）、ＷＣ／Ｃ（タングステンカーバイド／カーボ
ン），ＭｏＳ2、ＣｒＮ、ＴｉＮ、Ａｌ2Ｏ3等の潤滑性
のあるコーティングが施されていることが好ましい。
【００２７】とりわけ、前記工具本体が略円柱形状とさ
れるとともに、前記スローアウェイチップが装着される
側の先端部分に突き出し部が設けられ、この突き出し部
に前記スローアウェイチップが装着されるポケット部が
切り欠かれて形成されるとき、これらの突き出し部、及
び／又はポケット部の表面の面粗度がＲｙ３．２μｍ以
下とされていることが好ましく、さらにその表面に、め
っき、及び／又はコーティングが施されていることが好
ましい。
【００２８】さらにまた、本発明による切削工具は、前
記工具本体に、前記円筒面の径が表示されていることを
特徴とする。従って、これにより、当該切削工具をＮＣ
工作機械に用いて切削加工を行ったりする場合に、個々
の工具本体の成形誤差に伴う前記円筒面の径すなわち切
刃外径の誤差によって生じる加工誤差を補正するための
切削プログラム補正を、使用される切削工具の切刃外径
を加工前にいちいち実測せずとも簡単に行うことができ
る。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるスローアウェ
イチップを図面に基づき説明する。
【００３０】図１〜図４に示すスローアウェイチップ１
は、例えば超硬合金等からなり、略多角形板状、特に略
四角形板状、図では略平行四辺形板状とされたチップ本
体１００の厚さ方向に対向する上面がすくい面１０に、
下面がエンドミル等の工具本体２００（図５参照）への
取付面２０とされている。このすくい面１０の前記平行
四辺形の対角方向の対向する角部３０，３０に、ノーズ
部４０，４０が形成されている。このノーズ部４０，４
０のすくい面１０との交差稜線に略円弧状の切刃４１，
４１が形成されている。なお、このスローアウェイチッ
プ１は、角部３０の頂角が例えば略６０°といったかな
り急な角度となるように形成されており、横送りだけで
はなく、斜めに送り込む際のランピング角がかせげるよ
うになっている。また、すくい面１０と取付面２０との
間の、ノーズ部４０，４０に隣接する側面に、互いに対
向するようにして逃げ面５０，５０が形成され、これら
逃げ面５０，５０とすくい面１０との交差稜線に、主切
刃６０，６０が互いに対向する側にそれぞれ形成され、
ノーズ部４０，４０の切刃４１，４１の一端につなげら
れている。一方、ノーズ部４０，４０の切刃４１，４１
の主切刃６０と反対側の一端には、被削材表面仕上げ用
の副切刃８０，８０がそれぞれ形成されており、平面視
して主切刃６０と略直角、より正確には、後述する主切
刃６０が乗る仮想的な円筒面の母線に対して直角となる
ように設けられている。
【００３１】以下、主切刃６０について詳しく述べる
と、主切刃６０は、ノーズ部４０の切刃４１につなげら
れたテーパ切刃６１と、このテーパ切刃６１のノーズ部
４０と反対側にある一端の接合点Ｐにつなげられた湾曲
切刃６２とを有して構成されている。
【００３２】先ず、図５に示すように、スローアウェイ
チップ１が、略円柱形状とされた工具本体２００の先端
に設けられた突き出し部２０１が切り欠かれて形成され
たポケット部２０２（図５、図１３参照）に、すくい面
１０を工具本体２００の回転方向（図５、図６中矢印参
照）に向けてノーズ部４０を先端外周側に位置させるよ
うにして装着されると、湾曲切刃６２は、図６に示すよ
うに、工具本体２００の回転軸線Ｘを中心軸線とする或
る仮想の円筒面Ｓ上に含まれるように形成され、すくい
面側から見ると、概ね楕円の輪郭を描くようにして外側
に凸となるように湾曲して形成されている。図７は、こ
のように形成された湾曲切刃６２が描く曲線を分かりや
すく説明するための図である。この図７には、上記円筒
面Ｓと、回転軸線Ｘに対して傾きを有する、工具本体２
００の回転方向に向かって僅かに凸とされた曲面Ｑとの
交線Ｔが示されており、上記湾曲切刃６２は、この交線
Ｔ上に形成される。したがって、湾曲切刃６２は、この
曲面Ｑに略垂直な方向から見ると、円筒面Ｓの概略楕円
形の切り口の一部を形成するような湾曲を有して形成さ
れることになる。また、図７を回転軸線Ｘに垂直な方向
から見た図８からも分かるように、交線Ｔが工具本体２
００の回転方向（図８中矢印参照）に向かって曲率半径
Ｒを有した凸とされ、かつ、回転軸線Ｘに対して、基端
側に向かうに従って回転方向と逆方向に向かって傾斜さ
れているのにともない、湾曲切刃６２も、逃げ面５０側
から見て、すくい面１０側に向かって、すなわち工具本
体２００の回転方向に向かって凸とされながら、ノーズ
部４０から離れるにしたがって取付面２０との距離が次
第に小さくなるように形成されている。また、この凸形
状とされた湾曲切刃６２から中心に向かって延びるすく
い面の部分は、湾曲切刃６２と同じように工具本体２０
０の回転方向に向かって凸とされた凸面１１として形成
されている。
【００３３】次いで、テーパ切刃６１は、湾曲切刃６２
からノーズ４０に向かうにしたがって湾曲切刃６２が乗
っている前記円筒面から直線的にこの円筒面の内側に向
かうように形成されており、さらにこのとき、テーパ切
刃６１と湾曲切刃６２とは滑らかにつながらず、接合点
Ｐにおけるそれぞれの接線が、互いに所定の角度を有す
るように形成されている。例えば図９は、スローアウェ
イチップ１の接合点Ｐ付近を工具本体２００の回転方向
に投影して示す部分拡大図であり、この図９に示すよう
に、テーパ切刃６１と湾曲切刃６２とは、回転投影上に
おいて、それぞれの接合点Ｐにおける接線がおよそ１５
〜３０分の角度θを有するように形成されている。ま
た、テーパ切刃６１とノーズ部４０の切刃４１とは同一
平面上に乗るように形成され、テーパ切刃６１と湾曲切
刃６２のそれぞれの接合点Ｐにおける接線が回転投影方
向だけでなく工具本体２００の回転方向に関しても大き
くなるようになっている。
【００３４】また、主切刃６０につながるすくい面１０
の部分がなすすくい角α（図１１参照、なお、図中矢印
は、スローアウェイチップに対して被削材が相対的に動
く方向を示す）は、スローアウェイチップ１が工具本体
２００に装着された状態で、工具本体２００の基端側か
らノーズ部４０に向かうにしたがって増加する一方、主
切刃６０につながる逃げ面５０がなす逃げ角β（図１１
参照）は、工具本体２００の基端側からノーズ部４０に
向かって減少するよう構成されている。
【００３５】さらに、二つの主切刃６０，６０につなが
るそれぞれの逃げ面５０，５０の取付面２０に近い側に
は、逃げ角を増加させるようにして平坦な第２逃げ面５
１，５１がそれぞれ形成されている。これらの第２逃げ
面５１，５１は、スローアウェイチップ１が図５に示す
ように工具本体２００へ装着されて一対の主切刃６０，
６０のうち一方の主切刃６０が外側にあるとき、他方の
主切刃６０の該第２逃げ面５１が工具本体２００に面接
触してスローアウェイチップ１を工具本体２００にぐら
つき無く固定するよう形成されている。
【００３６】以上述べてきた点の他にも、チップ本体１
００の中央には、すくい面１０側にボス１２が設けられ
るとともに、すくい面１０と取付面２０を貫通してネジ
挿通穴９０が形成されている。また、アルミニウム等の
切削の際に溶着を防ぐため、少なくともすくい面１０が
ラップ仕上げされている。
【００３７】また、工具本体２００の先端部分の突き出
し部２０１とポケット部２０２の外側の面は、旋盤、研
磨、及びラッピングにより表面粗度がＲｙ３．２μｍ以
下に加工されており、表面にＮｉ等のめっき、及び／又
はＤＬＣ、ＷＣＣ、ＭｏＳ2、ＣｒＮ、ＴｉＮ、Ａｌ2Ｏ
3等の潤滑性のあるコーティングが施されている。さら
に、この工具本体２００には、当該切削工具の切刃外径
すなわち前記回転軸線Ｘを中心軸線とする円筒面Ｓの直
径を示す表示２０３が示されている。この表示２０３に
よって示される切刃外径は、例えば前記工具本体２００
に、スローアウェイチップ１の基準となるマスターチッ
プを装着した状態で前記円筒面Ｓの直径を実測したもの
が表示され、図示の例では基準外径が４０mmであるのに
対し、実際の切刃外径は３９．９５２mmであることが示
されている。なお、表示の方法は、レーザーマーキング
等のマーキングや刻印等による。
【００３８】このような構成を有するスローアウェイチ
ップ１は、工具本体２００に装着された状態で、ノーズ
部４０が先端外周側に位置せられ、一対の主切刃６０，
６０のうち、一方の主切刃６０が外周刃とされ、かつ、
先端側のノーズ部４０につながる副切刃８０が正面刃と
されて、工具本体２００の取付座に取付面２０を当接さ
せるようにして工具本体２００にネジ止めされている。
このとき、一対の主切刃６０，６０のうち、内周側に位
置する主切刃６０につながる逃げ面５０に形成された第
２逃げ面５１が、工具本体２００に面接触するようにし
て当接され、スローアウェイチップ１が安定化し、調整
が容易になる。
【００３９】スローアウェイチップ１が工具本体２００
に装着された状態で、主切刃６０は、側面視して、すな
わち工具本体２００の回転軸線に垂直な方向で取付面２
０に平行な方向から見て、工具本体２００の回転軸に対
して、正角のアキシャルレーキ角を有するように傾斜さ
れている。テーパ切刃６１は、ノーズ部４０の切刃４１
と同一平面上にあるので、アキシャルレーキ角は、先端
のノーズ部４０側で最も小さく、湾曲切刃６２に接続さ
れる接合点Ｐでアキシャルレーキ角が不連続に変化さ
れ、このときテーパ切刃６１と湾曲切刃６２が受ける切
削抵抗も不連続に変化する。湾曲切刃６２のアキシャル
レーキ角は、湾曲切刃６２が先端のノーズ部４０から離
れるにしたがって取付面２０との距離が次第に小さくな
ることから、取付面２０の傾斜角より大きな正角とな
り、切削抵抗が小さくなり、高速切削が可能となる。そ
して、湾曲切刃６２が工具本体の回転方向に向かって凸
とされているので、湾曲切刃６２につながるすくい面で
ある凸面１１も回転方向に向かって凸となり、湾曲切刃
６２の代わりに直線的に傾斜される切刃、ならびに平坦
なすくい面を用いる場合に比べて切屑離れが良い。
【００４０】また、スローアウェイチップ１が工具本体
２００に装着された状態で、湾曲切刃６２が工具本体２
００の回転軸線を中心軸線とする所定の円筒面上に含ま
れるように形成されているので、工具本体２００が回転
すると、前記円筒面上に位置する材料を湾曲切刃６２に
より切削することができる。このとき、前記円筒面の母
線が前記中心軸線に平行なことから、垂直壁面が切削加
工される。工具本体２００を回転させながら横送りして
切削を行なうと、副切刃８０によって、垂直壁面に垂直
な面が仕上げられることになる。ところで、湾曲切刃６
２のノーズ部４０側には、この湾曲切刃６２の回転投影
上に乗らないテーパ切刃６１が形成されている。このテ
ーパ切刃６１は、湾曲切刃６２からノーズ部４０に向か
うにしたがって前記円筒面から前記円筒面の内側に向か
うように形成されているので、スローアウェイチップ１
先端のノーズ部４０に対して外周側に位置する材料が、
他の切屑の排出に伴って引っ張られるように毟り取られ
て、チップの先端部分が外周側に食い込むようにして切
削される傾向が抑えられる。こうして、面品位の高い垂
直壁面を切削加工することができるとともに、切削抵抗
が低減されて高速切削が可能となる。
【００４１】このとき、テーパ切刃６１と湾曲切刃６２
とが接合点Ｐでつなげられ、このとき、接合点Ｐにおけ
るテーパ切刃６１の接線と、接合点Ｐにおける湾曲切刃
６２の接線とが、互いに回転投影上においておよそ０°
１５´〜５°、より好ましくは０°１５´〜０°３０´
の角度を有するように角度をなすので、湾曲切刃６２で
形成された切屑の流れと、テーパ切刃６１で形成された
切屑の流れとが、前記接合点Ｐを境に不連続的に変えら
れることとなり、湾曲切刃６２で形成された切屑とテー
パ切刃６１で形成された切屑とが、接合点Ｐを境に異な
る方向に成長して互いに分離され易くすることができ
る。これにより、湾曲切刃６２で形成される切屑によっ
て、ノーズ部４０外周側に位置する材料が引張られない
ようにすることができ、したがって、チップの先端部分
が外周側に食い込むようにして切削される傾向をさらに
効果的に抑えることができる。こうして、湾曲切刃６２
で生成される切屑とテーパ切刃６１で生成される切屑と
が互いに作用し合い難いようにしながら、凸形状とされ
た湾曲切刃６２で切屑処理性を向上させることにより高
速切削が可能となる。
【００４２】また、すくい角αがノーズ部４０に向かう
にしたがって増加する一方、逃げ角βが、ノーズ部４０
に向かって減少するよう構成されていることにより、ス
ローアウェイチップ１を、本実施形態の如く、その主切
刃６０に正の軸方向すくい角が与えられるようにして工
具本体２００に取り付けた場合に、径方向すくい角およ
び逃げ角が切刃先端から切刃後端に向かって変化するの
を抑えることができ、主切刃６０の全長に亙って適当な
すくい角と十分な逃げ量を与えることが可能となる。ま
た、本実施形態のスローアウェイチップ１によれば、す
くい面１０とされる上面と逃げ面５０とによって画定さ
れる主切刃６０の刃物角を、切刃先端から切刃後端に向
けて角度変化を抑えることができ、主切刃６０の全長に
亙って刃先強度を維持することができる。このため、刃
先強度の劣化から切削中にびびりを発生したり刃先の欠
損を招くことなく、切削抵抗の低減化等の優れた切削性
能を得ることができる。
【００４３】上述のように本実施の形態のスローアウェ
イチップ１によれば、切屑処理性を向上して、特にアル
ミニウム等の延性の高い金属を高速で切削することがで
きる。そして、面品位の高い垂直加工面を切削すること
ができる。
【００４４】また、図１３に示すように、本実施形態に
よるスローアウェイチップ１が装着された本発明に係る
切削工具は、スローアウェイチップ１がラップ処理され
るとともに、少なくとも工具本体２００の先端部分の突
き出し部２０１及びポケット部２０２の表面が表面粗度
Ｒｙ３．２μｍ以下に加工され、かつ、この表面にめっ
き及び／又はコーティングが施されている。このため、
アルミニウム等の延性の高い金属の溶着を効果的に防ぐ
ことができ、高速切削が可能になるばかりでなく、面品
位の高い垂直加工面を切削することができる。さらに、
本実施形態の切削工具では、図１３に示したように、工
具本体２００に、前記円筒面Ｓの径が表示２０３によっ
て表示されており、これにより、例えば当該切削工具を
ＮＣ工作機械に用いて切削加工を行ったりする場合に、
個々の工具本体２００の成形誤差に伴う前記円筒面Ｓの
径の誤差によって生じる加工誤差を補正するための切削
プログラム補正を加工前に行うとき、この加工に使用さ
れる切削工具の切刃外径をいちいち実測してそのつど入
力したりせずとも、前記表示２０３に基づいてプログラ
ミング補正を行うことができて、作業を極めて簡単に行
うことができる。なお、図示の例では表示２０３が前記
突き出し部２０１の根元のシャンク部先端に示されてい
るが、このように表示２０３は、切削加工時に工具本体
２００を工作機械の主軸等に取り付けた際に隠れない部
分に付けられるのが望ましい。また、例えば工具本体２
００のシャンク部をホルダに取り付けたままマガジンに
収納して保管したりする場合には、表示２０３が工具本
体２００の外周面にあると見え難いので、工具本体２０
０の先端面に表示するようにしてもよい。
【００４５】なお、上記の実施形態では、テーパ切刃６
１は、直線で形成される構成とされていたが、接合点Ｐ
での接線が、湾曲切刃６２の接合点Ｐでの接線に対して
所定の角度を有していれば、曲線で形成される構成でも
構わない。とくに、図１０に示すように、テーパ切刃６
１ｂが外側に向かって緩やかな凸となるように形成され
ていると、直線で形成されているテーパ切刃６１を用い
る場合に比べ、ノーズ部４０に近い部分での前記円筒面
からの切刃までの距離を大きくとることができるばかり
でなく、より滑らかにノーズ部４０の切刃４１につなげ
ることができて、先端部分が外周側に食い込むようにし
て切削される傾向をより効果的に抑えることができる。
また、主切刃６０につながる逃げ面５０がなす逃げ角
は、図１２に示すように、主切刃６０から取付面２０に
向かうにしたがって（図中矢印参照）次第に増加するよ
う構成されていてもよい。このような構成により、切刃
強度を落とさず、逃げ角を確保することができる。加え
て、上記実施形態では、テーパ切刃６１がノーズ部４０
の切刃４１と同一平面にある構成とされたが、必ずしも
同一平面上にある必要はない。ただし、テーパ切刃とノ
ーズ部の切刃が同一平面にあると、所定のアキシャルレ
ーキ角を有するよう形成された湾曲切刃に対して、湾曲
切刃の接線とテーパ切刃の接線とが接合点においてなす
角度が、工具本体の回転方向に関して最大となるように
することができるから、テーパ切刃と湾曲切刃が受ける
切削抵抗が不連続に変化することを最大限活かして、テ
ーパ切刃で生成される切屑と湾曲切刃で生成される切屑
とがさらに分離しやすくなり、先端部分が外周側に食い
込むようにして切削される傾向をより効果的に抑えるこ
とができ、高速切削が可能となる。これまで、好ましい
一実施形態を参照しながら本発明を説明してきたが、こ
こに開示された内容は、本発明を制限するものでないこ
とは言うまでもない。従って、当業者であれば、本実施
形態から思いつくことのできる種々の変更および修正
は、本発明の範疇に含まれるものである。例えば、本発
明による切削工具は、本発明によるスローアウェイチッ
プが装着されたものであるが、工具本体の先端部分の表
面の面粗度がＲｙ３．２μｍ以下とされていれば、従来
のスローアウェイチップが装着されたとしても、アルミ
ニウム等の延性の高い金属を溶着を防いで高速で切削す
ることができ、切屑処理性を向上することができる。そ
して、面品位の高い垂直加工面を切削することができ
る。したがって、工具本体の先端部分の表面の面粗度が
Ｒｙ３．２μｍ以下とされた切削工具、さらに、先端部
分の表面がめっきされ、及び／又は潤滑性のあるコーテ
ィングされた切削工具もまた本発明の範疇に含まれるも
のである。
【００４６】
【発明の効果】本発明は、以下に記載されるような効果
を奏する。本発明によれば、スローアウェイチップにお
いて、主切刃がテーパ切刃と、湾曲切刃とを有し、この
湾曲切刃が、工具本体の回転軸線を中心軸線とする所定
の円筒面上に含まれるように形成されているとともに、
上記テーパ切刃が上記湾曲切刃から先端に向かって上記
円筒面から上記円筒面の内側に向かうように形成されて
いるので、面品位の高い垂直壁面を加工することができ
るとともに、高速に切削することが可能となる。
【００４７】また、本発明によれば、スローアウェイチ
ップにおいて、主切刃がテーパ切刃と、湾曲切刃とを有
し、この湾曲切刃が、工具本体の回転軸線を中心軸線と
する所定の円筒面上に含まれるように形成されていると
ともに、上記テーパ切刃が上記湾曲切刃から先端に向か
って上記円筒面から上記円筒面の内側に向かうように形
成され、上記テーパ切刃と上記湾曲切刃の接合点におけ
るそれぞれの接線が、互いに角度を有しているので、面
品位の高い垂直壁面を加工することができるとともに、
高速に切削することが可能となる。
【００４８】また、本発明によれば、スローアウェイチ
ップにおいて、主切刃がテーパ切刃と、湾曲切刃とを有
し、この湾曲切刃が、工具本体の回転軸線を中心軸線と
する所定の円筒面上に含まれるように形成されていると
ともに、上記テーパ切刃が上記湾曲切刃から先端に向か
って上記円筒面から上記円筒面の内側に向かうように形
成され、上記テーパ切刃と上記湾曲切刃の接合点におけ
るそれぞれの接線が、互いに角度を有しており、上記湾
曲切刃が、工具本体の回転方向に向かって凸とされなが
ら、先端から離れるにしたがって工具本体への取付面と
の距離が次第に小さくなるように形成されているので、
面品位の高い垂直壁面を加工することができるととも
に、切屑離れを向上させて、高速に切削できる。
【００４９】また、本発明によれば、スローアウェイチ
ップにおいて、主切刃が湾曲切刃を有し、この湾曲切刃
が、工具本体に装着された状態で工具本体の回転軸線を
中心軸線とする所定の円筒面上に含まれるように形成さ
れているとともに、工具本体の回転方向に向かって凸と
されながら、工具本体の基端側に向かうにしたがって工
具本体への取付面との距離が次第に小さくなるように形
成されているので、切屑離れを向上させて、高速に切削
できる。
【００５０】また、本発明によれば、工具本体の先端部
分に本発明に係るスローアウェイチップが装着されてな
る切削工具において、少なくとも前記工具本体の先端部
分の表面の面粗度は、Ｒｙ３．２μｍ以下とされている
ので、アルミニウム等の延性の高い金属を溶着を防いで
高速で切削することができ、切屑処理性を向上すること
ができることに加え、面品位の高い垂直加工面を切削す
ることができる。また、工具本体に、前記湾曲切刃がこ
の工具本体の回転軸線を中心軸線としてなす前記円筒面
の径を表示することにより、加工前の切削プログラム補
正を簡単に行うことができて、作業効率の向上を図るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る一実施の形態を示す図であっ
て、スローアウェイチップの一例を示す斜視図である。
【図２】 本発明に係る一実施の形態を示す図であっ
て、スローアウェイチップの一例を示す平面図である。
【図３】 本発明に係る一実施の形態を示す図であっ
て、スローアウェイチップの一例を示す側面図である。
【図４】 本発明に係る一実施の形態を示す図であっ
て、スローアウェイチップの一例を示す正面図である。
【図５】 本発明の実施の形態によるスローアウェイチ
ップが工具本体に装着された様子を示す斜視図である。
【図６】 スローアウェイチップが工具本体に装着され
た状態での湾曲切刃による切削面が円筒面になることを
説明するための図である。
【図７】 湾曲切刃の曲線形状を説明するための図であ
る。
【図８】 図７を回転軸線に垂直な方向から見たときの
図である。
【図９】 本発明の実施の形態によるスローアウェイチ
ップの接合点付近を工具本体の回転方向に投影して示す
部分拡大図である。
【図１０】 本発明の他の実施の形態によるスローアウ
ェイチップの接合点付近を工具本体の回転方向に投影し
て示す部分拡大図である。
【図１１】 本発明の実施の形態によるスローアウェイ
チップの主切刃の部分断面図である。
【図１２】 本発明の他の実施の形態によるスローアウ
ェイチップの主切刃の部分断面図である。
【図１３】 本発明に係る切削工具を示す正面図であ
る。
【符号の説明】
１・・・スローアウェイチップ １０・・・すくい面 ４０・・・ノーズ部 ２０・・・取付面 ５０・・・逃げ面 ４１・・・切刃 ６０・・・主切刃 ６２・・・湾曲切刃 ６１・・・テーパ切刃 ２００・・・工具本体 ２０３・・・表示
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C022 KK03 KK06 KK12 KK16 KK23 KK25 LL01 LL02 LL05 3C046 CC01 CC06

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 略多角形板状をなし、すくい面とされる
    上面と工具本体への取付面とされる下面との間の側面に
    逃げ面が形成され、このすくい面の角部に切刃が略円弧
    状をなすノーズ部が形成され、該ノーズ部の切刃の一端
    につながるように、前記すくい面と前記逃げ面との交差
    稜線に主切刃が形成されてなるスローアウェイチップに
    おいて、 前記主切刃は、前記ノーズ部の切刃につなげられたテー
    パ切刃と、該テーパ切刃の前記ノーズ部と反対側の一端
    の接合点につなげられた湾曲切刃とを有し、 前記湾曲切刃は、前記ノーズ部を先端外側に位置させる
    ようにして前記工具本体に装着された状態で前記工具本
    体の回転軸線を中心軸線とする所定の円筒面上に含まれ
    るように形成されているとともに、前記テーパ切刃は、
    前記湾曲切刃から前記ノーズ部に向かうにしたがって前
    記円筒面から前記円筒面の内側に向かうように形成され
    ていることを特徴とするスローアウェイチップ。
  2. 【請求項２】 略多角形板状をなし、すくい面とされる
    上面と工具本体への取付面とされる下面との間の側面に
    逃げ面が形成され、このすくい面の角部に切刃が略円弧
    状をなすノーズ部が形成され、該ノーズ部の切刃の一端
    につながるように、前記すくい面と前記逃げ面との交差
    稜線に主切刃が形成されてなるスローアウェイチップに
    おいて、 前記主切刃は、前記ノーズ部の切刃につなげられたテー
    パ切刃と、該テーパ切刃の前記ノーズ部と反対側の一端
    の接合点につなげられた、前記テーパ切刃の該接合点で
    の接線に対して前記接合点での接線が所定の角度をなす
    湾曲切刃とを有し、 前記湾曲切刃は、前記ノーズ部を先端外側に位置させる
    ようにして前記工具本体に装着された状態で前記工具本
    体の回転軸線を中心軸線とする所定の円筒面上に含まれ
    るように形成されているとともに、前記テーパ切刃は、
    前記湾曲切刃から前記ノーズ部に向かうにしたがって前
    記円筒面から前記円筒面の内側に向かうように形成され
    ていることを特徴とするスローアウェイチップ。
  3. 【請求項３】 略多角形板状をなし、すくい面とされる
    上面と工具本体への取付面とされる下面との間の側面に
    逃げ面が形成され、このすくい面の角部に切刃が略円弧
    状をなすノーズ部が形成され、該ノーズ部の切刃の一端
    につながるように、前記すくい面と前記逃げ面との交差
    稜線に主切刃が形成されてなるスローアウェイチップに
    おいて、 前記主切刃は、前記ノーズ部の切刃につなげられたテー
    パ切刃と、該テーパ切刃の前記ノーズ部と反対側の一端
    の接合点につなげられた、前記テーパ切刃の該接合点で
    の接線に対して前記接合点での接線が所定の角度をなす
    湾曲切刃とを有し、 前記湾曲切刃は、前記ノーズ部を先端外側に位置させる
    ようにして前記工具本体に装着された状態で前記工具本
    体の回転軸線を中心軸線とする所定の円筒面上に含まれ
    るように形成されているとともに、前記テーパ切刃は、
    前記湾曲切刃から前記ノーズ部に向かうにしたがって前
    記円筒面から前記円筒面の内側に向かうように形成さ
    れ、 かつ、前記湾曲切刃は、前記工具本体の回転方向に向か
    って凸とされながら、前記ノーズ部から離れるにしたが
    って前記取付面との距離が次第に小さくなるように形成
    されていることを特徴とするスローアウェイチップ。
  4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれか１項に
    記載のスローアウェイチップにおいて、 前記ノーズ部の切刃と前記テーパ切刃とは、同一平面上
    に形成されていることを特徴とするスローアウェイチッ
    プ。
  5. 【請求項５】 すくい面とされる上面と工具本体への取
    付面とされる下面との間の側面に逃げ面が形成され、前
    記すくい面と前記逃げ面との交差稜線に主切刃が形成さ
    れてなるスローアウェイチップにおいて、 前記主切刃は、湾曲切刃を有し、 該湾曲切刃は、前記工具本体に装着された状態で前記工
    具本体の回転軸線を中心軸線とする所定の円筒面上に含
    まれるように形成されているとともに、前記工具本体の
    回転方向に向かって凸とされながら、前記工具本体の基
    端側に向かうにしたがって前記取付面との距離が次第に
    小さくなるように形成されていることを特徴とするスロ
    ーアウェイチップ。
  6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれか１項に記載の
    スローアウェイチップにおいて、 前記主切刃につながる前記すくい面がなすすくい角は、
    前記ノーズ部に向かうにしたがって増加する一方、 前記主切刃につながる前記逃げ面がなす逃げ角は、前記
    ノーズ部に向かって減少するよう構成されていることを
    特徴とするスローアウェイチップ。
  7. 【請求項７】 請求項１から６のいずれか１項に記載の
    スローアウェイチップにおいて、 前記主切刃につながる前記逃げ面がなす逃げ角は、前記
    主切刃から前記取付面に向かうにしたがって次第に増加
    するよう構成されていることを特徴とするスローアウェ
    イチップ。
  8. 【請求項８】 請求項１から７のいずれか１項に記載の
    スローアウェイチップにおいて、 前記主切刃は、対向する側に二つ形成され、 前記二つの主切刃につながるそれぞれの前記逃げ面の前
    記取付面に近い側には、逃げ角を増加させるようにして
    第２逃げ面がそれぞれ形成され、これらの第２逃げ面
    は、前記工具本体へ装着されて前記対向する一対の主切
    刃のうち一方の前記主切刃が外側にあるとき、他方の前
    記主切刃の該第２逃げ面が前記工具本体に面接触するよ
    うに形成されていることを特徴とするスローアウェイチ
    ップ。
  9. 【請求項９】 請求項１から８のいずれか１項に記載の
    スローアウェイチップにおいて、 少なくとも前記すくい面は、ラップ仕上げされているこ
    とを特徴とするスローアウェイチップ。
  10. 【請求項１０】 工具本体の先端部分に請求項１から９
    のいずれか１項に記載のスローアウェイチップが装着さ
    れてなる切削工具。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の切削工具におい
    て、 少なくとも前記工具本体の先端部分の表面の面粗度は、
    Ｒｙ３．２μｍ以下とされていることを特徴とする切削
    工具。
  12. 【請求項１２】 請求項１０または請求項１１に記載の
    切削工具において、前記工具本体には、前記円筒面の径
    が表示されていることを特徴とする切削工具。
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