JP2008260090A - スローアウェイチップおよびこれを用いたスローアウェイ式旋削工具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】平面視において略菱形の多面体をなし、その上面とこれに交差する側面との交差稜線部に主切れ刃5aを有し、バイト本体の先端部11に設けられたチップ取付座12に着脱自在に装着されるスローアウェイチップ1において、チップ取付座12の底面に当接する着座面6を備え、この着座面6にチップ取付座12の底面に突設された凸部13と係合する凹部7が形成され、この凹部7に凸部13の側壁14と係合する被拘束面8が備えられるとともに、主切れ刃8aに対向する被拘束面8aに平行な線L2と主切れ刃8aに平行な線L1とが互いに交差することを特徴とするスローアウェイチップ1を提供する。
【選択図】 図1
Description
外径倣い加工においては、規定の製品形状に沿って加工を行うため、加工物との干渉を回避しつつ食い込み加工が可能なチップ形状が必要とされる。この場合には、一般的に刃先角の小さいスローアウェイチップ、例えば、頂角が55°や35°の菱形のチップが使用されている。
本発明は、平面視において略菱形の多面体をなし、その上面に形成されたすくい面と、該すくい面と交差する側面に形成された逃げ面と、該逃げ面と前記すくい面との交差稜線部に形成された主切れ刃とを有し、旋削工具本体の先端部に設けられたチップ取付座に着脱自在に装着されるスローアウェイチップであって、前記上面に対向する下面に、前記チップ取付座の底面に当接する着座面を備え、該着座面に、前記チップ取付座の底面に突設された凸部と係合する凹部が形成され、該凹部に、前記凸部の側壁と係合する被拘束面が備えられるとともに、前記主切れ刃に対向する前記被拘束面に平行な線と前記主切れ刃に平行な線とが互いに交差するスローアウェイチップを提供する。
このように構成することで、前記スローアウェイチップの工具本体へのクランプ力を維持しつつ、前記チップ取付座近傍の前記旋削工具本体の先端部における余肉を削ぎ落とすことが可能となる。したがって、倣い加工時に加工物に干渉するおそれのある先端部における前記旋削工具本体の幅寸法を小さく設定することで、加工領域を広げることができる。
これにより、送り分力を受けることとなる凸部の剛性が確保されるので、切削に伴って凸部が折損してしまう等の問題が生じることもない。
このように構成することで、前記チップ着座面に前記凹部を形成しても、前記スローアウェイチップ自体は十分な厚みを有するためチップ剛性を維持することができ、前記被拘束面の面積を大きく設定することができる。これにより、前記スローアウェイチップの前記旋削工具本体へのクランプ力が向上し、安定したクランプ状態を得ることができる。
4.76mm < C < 20.0mm (1)
ここで、Cは前記スローアウェイチップの厚さ寸法である。
前記スローアウェイチップの厚さ寸法(C)が4.76mm以下であると、前記凹部深さを十分に確保することができず、前記スーアウェイチップの工具本体へのクランプ力が低下するおそれがあるからである。また、前記スローアウェイチップの厚さ寸法(C)が20.0mm以上であると、前記旋削工具本体の前記チップ取付座が設けられた先端部における高さ寸法が小さくなり、工具剛性が低下するからである。
1.0mm ≦ h < C/2 (2)
ここで、hは前記凹部の深さ寸法である。
前記凹部の深さ寸法(h)が、1.0mmより小さいと、送り分力を受けることとなる前記凸部の側壁と係合する前記被拘束面の面積を十分に確保することができず、期待するような効果が得られないからである。一方、スローアウェイチップの厚さ寸法(C)の半分以上であるとチップ自体の剛性を維持できないからである。
このように構成することで、前記スローアウェイチップの工具本体へのクランプ力を維持しつつ、前記チップ取付座近傍の前記旋削工具本体の先端部における余肉を削ぎ落とすことが可能となる。したがって、倣い加工時に加工物に干渉するおそれのある先端部における前記旋削工具本体の幅寸法を小さく設定することで、加工領域を広げることができる。
これにより、送り分力を受けることとなる前記凸部の剛性が確保されて、切削に伴って前記凸部が折損してしまう等の問題が生じることもない。
ε ≦ α < 180° (3)
前記2つの被拘束面がなす角度(α)が前記刃先角(ε)より小さいと、前記凸部の横方向における幅寸法を十分に確保することができず剛性に劣り、切削に伴って前記凸部が折損してしまう等のおそれがあるからである。また、前記2つの被拘束面がなす角度(α)が180°以上であると、これに係合する凸部の側壁において送り分力を受けることができない。つまり、従来技術のように主切れ刃となる切れ刃に対向するチップ取付座の壁面で送り分力を受けることとなり、前記スローアウェイチップの着座面に前記チップ取付座の底面に突設された凸部と係合する凹部を設け、これら凹凸部が係合した状態でスローアウェイチップが工具本体に装着されるように構成する意味がないからである。
また、上記発明においては、以下の条件式(1)を満足することとしてもよい。
4.76mm < C < 20.0mm (1)
ここで、Cは前記スローアウェイチップの厚さ寸法である。
また、上記発明においては、以下の条件式(2)を満足することとしてもよい。
1.0mm ≦ h < C/2 (2)
ここで、hは前記凹部の深さ寸法である。
本実施形態に係るスローアウェイチップ1は、超硬合金、サーメット、セラミックス等から構成され、図1(a)(b)に示されるように、平面視において刃先角εが35°である菱形の多面体からなり、この上下面に形成されたすくい面2と、これらすくい面2に交差する側面に形成された逃げ面3と、各すくい面2と逃げ面3との交差稜線部に各鋭角コーナ部4に対し対称に延びる4対の切れ刃5,5とを有し、チップの厚さ寸法Cが内接円の直径Aよりも大きい、いわゆる縦型のネガティブチップからなる。
この凹部7の底面9は略蝶形状をなし、この凹部7の底面9に直交して2対のV字形状の被拘束面8,8が備えられている。
したがって、以下の条件式(1)および(2)を満足する。
4.76mm < C < 20.0mm (1)
1.0mm ≦ h < C/2 (2)
したがって、以下の条件式(3)を満足する。
ε ≦ α < 180° (3)
そのため、使用時において主に旋削作用に関与する切れ刃である主切れ刃5aに平行な線L1と、この主切れ刃5aに対向する被拘束面8aに平行な線L2とが、互いに平行ではなく交差するような構成となっている。
このチップ取付座12は、平面視においてこれに装着されるスローアウェイチップ1の着座面6の形状と略同一形状をなし、ボデーの長手方向の中心軸線に平行な平坦面をなす底面とこれに交差する壁面とからなり、この底面に直交して凸部13が突設されている。
この凸部13は、図3(b)に示されるように、略三角柱をなし、チップ装着時において主切れ刃5aに対向する側には、凹部7と係合して送り分力を受けることとなる側壁14が備えられている。
本実施形態に係るスローアウェイバイト10によれば、装着されたスローアウェイチップ1の刃先角εが35°と小さいので、加工物との干渉を回避しつつ製品形状に沿って倣い加工を行うことができる。
また、鋭角コーナ部4に対し対称に延びる1対の切れ刃5,5を有していることから、このスローアウェイチップ1を、本実施形態に係るスローアウェイバイト10とはボデーの先端部11の構成が左右逆になるように設計した右勝手のスローアウェイバイトに取り付けて使用することにより、左勝手のスローアウェイバイト10による取り残し部分を加工することができる。
また、このスローアウェイチップ1には、上下面あわせて全部で4つの鋭角コーナ部4に対し対称に延びる4対の切れ刃5,5が設けられていることから、向きを変えて配置することにより複数の切れ刃により旋削加工を行うことができ経済的である。
したがって、スローアウェイチップ1のバイト本体へのクランプ力を維持しつつ、加工物への干渉の原因となるチップ取付座12近傍のボデーの先端部11における余肉を削ぎ落とすことができる(図2(b)参照)。その結果、倣い加工できる加工領域が拡大される。
したがって、スローアウェイチップ1自体が十分な厚みを有するので、凹部7の深さ寸法hをある程度深く設定してもチップ剛性が低下することがない。つまり、チップ剛性を維持しつつ、凹部7の被拘束面8と送り分力を受けることとなる凸部13の側壁14との接触面積を十分に確保することができる程度に、凹部7を深く形成できる。その結果、クランプ力に優れる。そのため、旋削加工に伴いスローアウェイチップ1が浮き上がってしまいびびり振動を誘発したり、刃先が損傷したりするおそれがない。
したがって、刃先角εの小さいスローアウェイチップ1と平面視においてほぼ同様の形状をなすチップ取付座12に凸部13を形成するときでも、凸部13の工具長手方向に直角に測った横方向における幅寸法を、十分に確保することができる。これにより、旋削加工時の送り分力を受けることとなる凸部13の剛性を確保できるので、切削に伴い凸部13が折損してしまうおそれ等がない。
ここで、凹凸部7,13の形状を互いに嵌合するような同形状の円柱形状とした場合、凸部の直径が凹部の直径よりも小さいため、送り分力を1点(線)で受けることとなる。これに対し、本実施形態によれば、凹部7のV字形状の被拘束面8,8(図4参照)と円柱状の凸部13の外周面が接触する2点(線)で、倣い加工時の様々な方向の送り分力を受けることとなるので、安定したクランプ剛性を得ることができる。
また、本実施形態においては、スローアウェイチップ1の厚さ寸法Cを10.0mmとしたが、これに限定されるものではなく、他の任意の厚さにすることもできる。この厚さ寸法Cは、4.76mmより大きく20.0mmより小さい範囲で設定することが好ましい。4.76mm以下だと凹部7の深さを十分に確保することができないことからクランプ力に劣り、20.0mm以上だとチップ取付座12が設けられるバイト本体の先端部11における長さ方向に垂直に測った高さ寸法が小さくなり、工具剛性が低下するからである。
また、本実施形態においてはネガティブチップ1としたが、ポジティブチップにも適用可能である。ポジティブチップの場合には、チップ下面のみに凹部が形成されることとなる。
4 鋭角コーナ部
5 切れ刃
5a 主切れ刃
6 着座面
7 凹部
8 被拘束面
8a 主切れ刃に対向する被拘束面
10 スローアウェイバイト(スローアウェイ式旋削工具)
12 チップ取付座
13 凸部
14 凸部の側壁
C チップの厚さ寸法
h 凹部の深さ寸法
α 2つの被拘束面がなす角度
ε 刃先角
Claims (10)
- 平面視において略菱形の多面体をなし、その上面に形成されたすくい面と、該すくい面と交差する側面に形成された逃げ面と、該逃げ面と前記すくい面との交差稜線部に形成された主切れ刃とを有し、旋削工具本体の先端部に設けられたチップ取付座に着脱自在に装着されるスローアウェイチップであって、
前記上面に対向する下面に、前記チップ取付座の底面に当接する着座面を備え、
該着座面に、前記チップ取付座の底面に突設された凸部と係合する凹部が形成され、
該凹部に、前記凸部の側壁と係合する被拘束面が備えられるとともに、
前記主切れ刃に対向する前記被拘束面に平行な線と前記主切れ刃に平行な線とが互いに交差する
ことを特徴とするスローアウェイチップ。 - 前記すくい面に交差する方向における前記スローアウェイチップの厚さ寸法が、前記スローアウェイチップに内接する円の直径よりも大きい
ことを特徴とする請求項1に記載のスローアウェイチップ。 - 以下の条件式(1)を満足する請求項1に記載のスローアウェイチップ。
4.76mm < C < 20.0mm (1)
ここで、Cは前記スローアウェイチップの厚さ寸法である。 - 以下の条件式(2)を満足する請求項1に記載のスローアウェイチップ。
1.0mm ≦ h < C/2 (2)
ここで、hは前記凹部の深さ寸法である。 - 平面視において略菱形の多面体をなし、その上面に形成されたすくい面と、該すくい面と交差する側面に形成された逃げ面と、該逃げ面と前記すくい面との交差稜線部に形成された鋭角コーナ部に対して対称に延びる一対の切れ刃とを有し、旋削工具本体の先端部に設けられたチップ取付座に着脱自在に装着されるスローアウェイチップであって、
前記上面に対向する下面に、前記チップ取付座の底面に当接する着座面を備え、
該着座面に、前記チップ取付座の底面に突設された凸部と係合する凹部が形成され、
該凹部に、前記切れ刃の夫々に対向する2つの被拘束面が備えられるとともに、
前記2つの被拘束面がなす角度(α)が、前記一対の切れ刃がなす刃先角(ε)以上である
ことを特徴とするスローアウェイチップ。 - 以下の条件式(3)を満足する請求項5に記載のスローアウェイチップ。
ε ≦ α < 180° (3) - 前記すくい面に交差する方向における前記スローアウェイチップの厚さ寸法が、前記スローアウェイチップに内接する円の直径よりも大きい
ことを特徴とする請求項5に記載のスローアウェイチップ。 - 以下の条件式(1)を満足する請求項5に記載のスローアウェイチップ。
4.76mm < C < 20.0mm (1)
ここで、Cは前記スローアウェイチップの厚さ寸法である。 - 以下の条件式(2)を満足する請求項5に記載のスローアウェイチップ。
1.0mm ≦ h < C/2 (2)
ここで、hは前記凹部の深さ寸法である。 - 請求項1乃至9のいずれか一項に記載のスローアウェイチップを着脱自在に装着してなるスローアウェイ式旋削工具。
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