JP2009142925A - スローアウェイ式正面フライス - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、工具本体の先端面側へ侵入した切屑による加工面の傷つきを防止することができるスローアウェイ式正面フライスを提供することを目的とする。
【解決手段】軸線まわりに回転させられる工具本体１０と、この工具本体１０の先端外周部に形成される凹部１１と、凹部１１内に着脱自在に装着されるスローアウェイチップ２０と、を備えてなるスローアウェイ式正面フライスであって、スローアウェイチップのすくい面２１となる主面を多角形とし、この主面を前記軸線に対して外周側に傾けることにより、該主面の先端外周部に位置する辺稜部に形成した切刃２２のコーナ角αを２５°〜６５°の範囲に設定する一方で、工具本体の先端面１３の外周部には、切刃２２の先端内周側に隣接する辺稜部に対して前記軸線に直交する平面に接近する外縁部１４を形成し、この外縁部１４を切欠いて開口するように凹部１１を形成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、正面フライスに関し、スローアウェイチップを着脱可能に装着するスローアウェイ式正面フライスである。

すくい面となる主面を多角形としたスローアウェイチップを工具本体に装着してなる従来のスローアウェイ式正面フライスでは、先端外周部に配される主切刃のコーナ角を２５°以上に設定した場合、主切刃の内周側に隣接する内周刃およびこの内周刃に沿って形成される工具本体の先端面は、該正面フライスの軸線に直交する平面に対して前記コーナ角とほぼ同じ角度で離間するように傾斜する。そのため、正面フライス加工時において、工具本体の先端面と加工面との間には、前記コーナ角に対応した隙間が生じる。

一方、スローアウェイ式正面フライスにおいては、スローアウェイチップおよび工具本体のチップ取付座を製造する過程で寸法誤差が生じる。そのため、複数のチップ取付座にスローアウェイをそれぞれ装着したとき、主切刃相互間で軸方向および径方向の振れが生じてしまう。この振れによって各主切刃の実質切取厚みに差が生じるため、各主切刃から生じる切屑の流出方向は不均一になる。特に仕上げ加工のような低切込みにおいては、該正面フライスの中心側に向かって伸びた切屑が生成してしまう。このような切屑は、上述した工具本体の先端面と加工面との隙間に侵入し、工具本体に連れ回されて加工面に擦過し傷をつけてしまう。

このように切屑の処理性に関するトラブルの改善を課題とした正面フライスは、例えば実開平７−２４５１１号公報に提案されている。この正面フライスは、前記公報の図１に例示されるように、主切刃に沿って工具本体の外周部に形成される切屑ポケットを該正面フライスの正面側で行き止まりにする障壁を有し、その障壁がサラエ刃のすくい面との間に切屑導入用の隙間をあけて工具本体に一体に加工されたものである。この正面フライスは、障壁が切屑ポケットの下方に落下しようとする切屑を受け止めることにより、切屑の回収率を高め得るようにするものである。さらに、障壁の先端部にはサラエ刃に削り取られた切屑をポケット４内に導くために、切欠きを設けてサラエ刃のすくい面との間に切屑導入用の隙間を生じさせてある（例えば、特許文献１参照）。
実開平７−２４５１１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された正面フライスにおいては、切屑ポケットをボールエンドミルやスクエアエンドミルを用いた切削加工により成形する場合、薄肉の障壁を工具本体と一体に成形することが難しい。さらに、正面フライス加工に継続使用すると、障壁および切屑導入溝が切屑の擦過により摩滅してその機能を果たさなくなり、切屑の回収率が低下するおそれがあった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、工具本体の先端面側へ侵入した切屑による加工面の傷つきを防止することができるスローアウェイ式正面フライスを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、軸線まわりに回転させられる工具本体と、この工具本体の先端外周部に形成される凹部と、前記凹部内に着脱自在に装着されるスローアウェイチップと、を備えてなるスローアウェイ式正面フライスであって、前記スローアウェイチップのすくい面となる主面を多角形とし、前記主面を前記軸線に対して外周側に傾けることにより、前記主面の先端外周部に位置する辺稜部に形成した切刃のコーナ角を２５°〜６５°の範囲に設定する一方で、前記工具本体の先端面の外周部には、前記切刃の先端内周側に隣接する辺稜部に対して前記軸線に直交する平面に接近する外縁部を形成し、前記外縁部を切欠いて開口するように前記凹部を形成したことを特徴とするスローアウェイ式正面フライスである。

本発明の正面フライスによれば、工具本体の先端面における外縁部の表面と加工面との隙間を小さくすることができるとともに、この外縁部の表面を切欠く凹部の開口部を加工面に近接して形成することができる。よって、工具本体の先端面側への切屑侵入および切屑による加工面の擦過を防止することができるため、高品位の加工面が得られる。

さらに、工具本体の凹部あるいは先端面への切屑擦過による摩耗も抑制されるので、工具本体の寿命が長くなる。

本発明の正面フライスにおいて、前記外縁部の表面を工具本体の軸線に直交する平面に略平行に形成するのが望ましい。
そうすれば、前記外縁部の各位置において、前記外縁部の表面と加工面との隙間を一定量に保つことができるので、工具本体の先端面側への切屑侵入を防止する効果が高くなる。

さらに、前記軸線方向において、前記外縁部が前記切刃の最先端より後端側に後退し、かつ前記後退量が５ｍｍ以下であることが望ましい。
そうすれば、低切込みでの伸びた切屑が工具本体の先端面側への切屑侵入を防止する効果が確実に得られる。

さらに、本発明の正面フライスにおいて、前記工具本体の先端面における前記外縁部より内周側領域が前記外縁部よりも前記軸線方向後端側に後退するようにしてもよい。
そうすれば、工具本体の先端面側への切屑侵入を防止することに加え、工具本体の軽量化がはかられる。

本発明を適用したスローアウェイ式正面フライスによれば、工具本体の先端面における外縁部と加工面との隙間を小さくすることができるとともに、この外縁部を切欠く凹部の開口部を加工面に近接して形成することができる。よって、工具本体の先端面側への切屑侵入および切屑による加工面の擦過を防止することができるため、高品位の加工面が得られる。

以下に、本発明に係るスローアウェイ式正面フライス（以下、「正面フライス」という）の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る正面フライスの要部正面図である。図２は図１に示す正面フライスの要部縦断面図である。

図１および図２に図示するように本実施形態に係る正面フライスは、軸線まわりに回転させられる略円板状をなす工具本体１０の先端外周面に、周方向に沿って略等間隔に複数の凹部１１が切欠き形成され、この各凹部１１に切刃をなすスローアウェイチップ２０および楔３０がそれぞれ装着されてなる。

詳細には、各凹部１１は、該工具本体１０の回転方向Ｋ後方側に向かって順次、切屑を外部に排出するための切屑ポケット１１Ａ、楔３０を挿入するための楔挿入溝１１Ｂ、スローアウェイチップ２０を装着するためのチップ取付溝１１Ｃで構成されている。

楔３０は、ねじ部材によって楔挿入溝１１Ｂの底面に向かって移動可能に挿入される。略正方形板状をなすスローアウェイチップ２０は、チップ取付溝１１Ａにボルト等のねじ部材によって固定されたロケータ４０に切欠き形成されたチップ座４１に載置される。そして、このチップ座４１に載置されたスローアウェイチップ２０は、主面である略正方形面をすくい面２１として回転方向Ｋ前方に向け、このすくい面２１を楔３０によって押圧されることによって前記楔３０とロケータ４０との間に挟持され固定される。

図２からわかるように本実施形態に係る正面フライスは、コーナ角αが４５°に設定されている。すなわち、スローアウェイチップ２０は、その主面の略正方形面の辺稜部のうち工具本体１０の先端外周部に位置していて該工具本体の外周面１２から突出する主切刃２２Ａが工具本体の軸線に対して外側に４５°をなすように傾けて装着されている。このスローアウェイチップ２０の傾きに対応して、ロケータ４０、楔３０、チップ取付溝１１Ｃおよび楔挿入溝１１Ｂも工具本体の軸線に対して外側に４５°傾けられている。さらに、主切刃２２Ａの内周側に隣接していてスローアウェイチップの主面のコーナ部稜線に形成された副切刃２２Ｂが工具本体１０の軸線に略直交するように配設されている。

図２に図示するように、スローアウェイチップ２０、ロケータ４０および楔３０の傾きに対応して、工具本体１０の先端部の外周面が工具本体の軸線に対して外周側へ約４５°で傾斜する。

一方、工具本体の先端面の最外周部には、スローアウェイチップの主切刃２２Ａとなる辺稜部の先端内周側に隣接する内周刃（スローアウェイチップの略正方形面の先端内周側に位置する辺稜部）に対して軸線に直交する平面に接近する外縁部１４が形成される。この外縁部１４は、できるだけ軸線に接近するほど望ましく、本実施形態に示すように軸線に平行であることが最も望ましい。

さらに、凹部１１を構成する切屑ポケット１１Ａ、楔挿入溝１１Ｂおよびチップ取付溝１１Ｃは、工具本体の先端面１３を切欠くように設けられ、かつ切欠いた開口部１５が前記外縁部１４内に形成されている。外縁部１４は、少なくとも前記開口部１５を含む範囲に形成されていればよいが、製造上の容易さを考慮し、周方向にわたって円環状に形成されるのが好ましい。

以上に説明したスローアウェイ式正面フライスは、軸線まわりに回転させられ、軸線方向に所望の切込みを与えられ、軸線に直交する方向に送りを与えられることによって、被加工物に対して正面フライス加工を行う。

背景技術で述べたように複数の主切刃２２Ａを備える正面フライスにおいては、各主切刃２２Ａもしくは各副切刃２２Ｂの振れにより低切込み時の切屑が伸びてしまう。しかしながら、本実施形態に係るスローアウェイ式正面フライスは、工具本体の先端面１３における外縁部１４の表面と加工面との隙間を小さくすることができるとともに、この外縁部１４の表面を切欠く凹部１１の開口部１４を加工面に近接して形成することができる。よって、工具本体の先端面２２側への切屑侵入および切屑による加工面の擦過を防止することができるため、高品位の加工面が得られる。

さらに、工具本体１０の凹部１１あるいは先端面１３への切屑擦過による摩耗、摩滅も抑制されるので、工具本体１０の寿命が長くなる。

本正面フライスにおいて、前記外縁部１４の表面は、工具本体の軸線に直交する平面に略平行に形成されている。この構成によれば、外縁部１４の各位置において、外縁部１４の表面と加工面との間に略一定量の小さい隙間を確保できるので、工具本体の先端面１３側への切屑侵入を防止する効果が高くなる。しかも、外縁部１４の表面を切欠く凹部１１の開口部１５の位置が変化しても、この開口部１５と外縁部１４の表面との交差稜線が軸線方向の後端側に後退することがないので、工具本体の先端面１３側への切屑侵入が確実に防止できる。

外縁部１４の表面の最先端位置は、加工面への干渉を防止するため、この正面フライスの最先端にあり加工面を形成する切刃２２、この実施形態に係る正面フライスに関すれば、スローアウェイチップ２０のすくい面２１となる略正方形面の先端側に位置するコーナ部稜線に形成された副切刃２２Ｂより軸線方向の後端側に後退している。なお、外縁部１４表面の最先端位置は、スローアウェイチップのすくい面となる主面の略正方形面の裏面になる略正方形面の最先端に位置するコーナ部稜線とほぼ等しいことが望ましい。そうすれば、スローアウェイチップの先端側に位置する副切刃２２Ｂが摩耗により後端側に後退しても、外縁部１４が加工面に擦過することがない。あるいは、外縁部１４の表面と外周面とが交差するようにしてもよい。そうすると、外縁部１４の表面の最先端と前記外周面の最先端とが一致して、工具本体を成形することが簡易になる。なお、切屑が工具本体の先端面側へ侵入することを防ぐために、外縁部１４の表面の最先端位置がスローアウェイチップの最先端に位置する副切刃２２Ｂから軸線方向に後退する量Ａは、望ましくは５ｍｍ程度以下であり、特に望ましくは３ｍｍ程度以下である。

工具本体の先端面１３において、外縁部１４から内周側へ連なる領域には、前記外縁部１４よりも軸線方向後端側に後退するテーパ面１６が形成されている。このような構成とすれば、外縁部１４により切屑侵入を防止できるうえに、内周側に設けたテーパ面１６により工具本体の先端面１３が削除されて軽量化が可能となる。なお、切刃２２が受ける切削抵抗を主に受け止める工具本体１０の先端外周部においては、図２からわかるように、外縁部１４と外周面１２とが鈍角に交差して十分な肉厚を確保しているので、強度低下による工具本体１０の破損、加工精度の悪化といった問題は生じない。

このスローアウェイ式正面フライスにおいて、楔３０は、楔挿入溝１１Ｂの開口部１５を閉塞するように形成されている。すなわち、図１に図示するように楔３０の先端側を向く壁面３１は、楔挿入溝１１Ｂの開口端と外縁部１４の表面との交差稜線部に沿うように平面状又は曲面状に形成されている。これにより、楔挿入溝１１Ｂの先端部における空間を埋めることができるうえに、楔の先端側を向く壁面３１が加工面に近接して、両者間の隙間を小さくすることができる。そのため、切屑が楔挿入溝１１Ｂに侵入することを防止する効果がきわめて高くなる。

本発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を超えない範囲で適宜変更および追加することができる。
例えば、外縁部１４は、周方向にわたって設けたものに限らず、凹部１１によって切欠かれる範囲に限定して設けてもよい。
また、スローアウェイチップ２０は、主面が略正方形のものに限らず、略長方形、略平行四辺形、略六角形、略八角形又は円形に変更してもよい。
図３は本発明を適用した他のスローアウェイ式正面フライスの要部縦断面図である。この図に示すようにコーナ角αを２５°としたものに適用でき、コーナ角αの好ましい範囲は、２５°〜６５°の範囲である。コーナ角αをこの範囲に設定した正面フライスが奏する効果は、先に説明した実施形態と同じものとなる。

本発明を適用したスローアウェイ式正面フライスの要部正面図である。 図１に示すスローアウェイ式正面フライスの要部縦断面図である。 本発明を適用した他のスローアウェイ式正面フライスの要部縦断面図である。

符号の説明

１０ 工具本体
１１ 凹部
１１Ａ 切屑ポケット
１１Ｂ 楔挿入溝
１１Ｃ チップ取付溝
１２ 工具本体の外周面
１３ 工具本体の先端面
１４ 外縁部
１５ 開口部
１６ テーパ面
２０ スローアウェイチップ
２１ すくい面
２２ 切刃
２２Ａ 主切刃
２２Ｂ 副切刃
２２Ｃ 内周刃
３０ 楔
３１ 楔の先端側を向く壁面
４０ ロケータ
４１ チップ座
α コーナ角

Claims (4)

1. 軸線まわりに回転させられる工具本体と、この工具本体の先端外周部に形成される凹部と、前記凹部内に着脱自在に装着されるスローアウェイチップと、を備えてなるスローアウェイ式正面フライスであって、
   前記スローアウェイチップのすくい面となる主面を多角形又は円形とし、前記主面を前記軸線に対して外周側に傾けることにより、前記主面の先端外周部に位置する辺稜部に形成した切刃のコーナ角を２５°〜６５°の範囲に設定する一方で、前記工具本体の先端面の最外周部には、前記切刃の先端内周側に隣接する辺稜部に対して前記軸線に直交する平面に接近する外縁部を形成し、前記外縁部を切欠いて開口するように前記凹部を形成したことを特徴とするスローアウェイ式正面フライス。
2. 前記外縁部の表面を前記軸線に直交する平面に略平行に形成したことを特徴とする請求項１に記載のスローアウェイ式正面フライス。
3. 前記軸線方向において、前記外縁部が前記切刃の最先端より後端側に後退し、かつ前記後退量が５ｍｍ程度以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のスローアウェイ式正面フライス。
4. 前記工具本体の先端面における前記外縁部より内周側領域が前記外縁部よりも前記軸線方向後端側に後退したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスローアウェイ式正面フライス。

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