JP2011031321A - カッタ用ホルダおよびカッタならびにそれらを用いた被削加工物の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 切削時の回転方向が異なる場合にも切削可能なカッタ用ホルダまたはカッタを提供すること。
【解決手段】 本発明のカッタ用ホルダは、上面と、下面と、前記上面と前記下面とを接続する側面と、前記側面に位置するとともに、切削インサートを装着するための着座面を有するインサートポケットと、を備えるカッタ用ホルダであって、前記インサートポケットは、前記上面側に開口する第一のインサートポケットと、前記下面側に開口する第二のインサートポケットとを有し、側面視において、前記第一のインサートポケットの着座面は、一方の側壁面部に形成されるとともに、前記第二のインサートポケットの着座面は、他方の側壁面部に形成されることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カッタ用ホルダおよびカッタならびにそれらを用いた被削加工物の製造方法に関する。

従来、金属の圧延工程において、圧延された金属板の両側面をカッタで切削して整形することが行われている。このようなカッタとして、例えば、特許文献１には、円盤状の本体の外周に切削インサートを装着してなるスローアウェイ式のカッタが開示されている。このカッタに装着される切削インサートは、本体を側面視した場合に、外周の上端部および下端部に沿って交互に（千鳥状に）配置されるとともに、全てのすくい面が同じ方向を向くように配置されている。このようなカッタは、側面加工以外にも溝加工などに使用でき、汎用性に優れている。

しかし、このようなカッタは、インサートが欠損すると、一旦外部機器から外した上で新たなカッタを準備するか、あるいはインサートを交換した上で再度取り付ける必要があり、時間がかかる。そのため、効率的とはいえない。

実開昭６０−１４６６０６号公報

本発明の目的は、切削効率が高いカッタ用ホルダまたはカッタを提供することにある。

本発明のカッタ用ホルダは、上面と、下面と、前記上面と前記下面とを接続する側面と、前記側面に位置するとともに、切削インサートを装着するための着座面を有するインサートポケットと、を有する本体部を備えるカッタ用ホルダであって、前記インサートポケットは、対向する側壁面部を有するとともに、前記上面側に開口する第一のインサートポケットと、前記下面側に開口する第二のインサートポケットとを有し、側面視において、前記第一のインサートポケットの着座面は、一方の側壁面部に形成されるとともに、前記第二のインサートポケットの着座面は、他方の側壁面部に形成されることを特徴とする。

ある実施態様においては、前記本体部の回転中心軸に垂直な直線に対して回転対称であることを特徴とする。

ある実施態様においては、前記第一のインサートポケットと前記第二のインサートポケットとが連通していることを特徴とする。

ある実施態様においては、前記第一のインサートポケットおよび前記第二のインサートポケットは、それぞれ複数備えられ、側面視において、前記第一のインサートポケットの着座面と前記第二のインサートポケットの着座面とが交互になるように配置されていることを特徴とする。

ある実施態様においては、側面視において、前記第一のインサートポケットの着座面と前記第二のインサートポケットの着座面とは、同じ角度で傾斜していることを特徴とする。

本発明のカッタは、切削インサートと、前記切削インサートが装着されるホルダとを備えるカッタであって、前記ホルダは、略円盤状をなし、上面と、下面と、前記上面と前記下面とを接続する側面と、前記側面に位置するとともに、切削インサートを装着するための着座面を有するインサートポケットと、を備え、前記インサートポケットは、前記上面側に開口する第一のインサートポケットと、前記下面側に開口する第二のインサートポケットとを有し、側面視において、前記第一のインサートポケットの着座面は、一方の側壁部に形成されるとともに、前記第二のインサートポケットの着座面は、他方の側壁部に形成されることを特徴とする。

本発明の被削加工物の製造方法は、上記カッタを被削材の対向する側部に配置する工程、上記カッタを回転させて被削材に近づける工程と、被削材の表面に前記切削工具の切刃を接触させて前記被削材を切削する工程と、前記被削材から前記切削工具を離間させる工程と、を包含する。

本発明のカッタ用ホルダは、側面視において、上面側に開口する第一のインサートポケットの着座面が一方の側壁部側に形成され、下面側に開口する第二のインサートポケットの着座面が、他方の側壁部側に形成されているため、第一のインサートポケットに装着された切削インサートおよび第二のインサートポケットに装着された切削インサートのいずれかを用いることによって、切削が行うことができる。また、例えば、第一のインサートポケットの切削インサートが欠損した場合においても、カッタの配置を変えて第二のインサートポケットのインサートを使用することによって、長時間の切削加工が可能であり、効率的である。また本発明のカッタは、順回転および逆回転のいずれの回転にも対応することができる。したがって、例えば、圧延工程における圧延された金属板の側面を切削する場合においてもコスト面および管理面で有用である。

本実施形態のカッタ用ホルダの上面図である。 図１に示すカッタ用ホルダに切削インサートを取り付けたカッタの上面図である。 図１に示すカッタ用ホルダに切削インサートを取り付けたカッタの側面図である。 図２に示すカッタを用いて被削物を切削することを説明する概略図である。

以下、図１〜３を用いて、本発明の一実施形態であるカッタ用ホルダ（以下、単にホルダ１と略す）およびカッタについて説明する。

ホルダ１は、上面２と、下面３と、上面２と下面３とを接続する側面４と、側面４に位置するとともに、切削インサートを装着するための着座面を有するインサートポケット５と、を備える。

ホルダ１は、工具鋼などの鋼材を切削加工などによって短尺の略円柱状、例えば、略円盤状に成形してなるものであって、上面２および下面３の中心部には、アーバと嵌合する貫通孔が軸線に沿って形成されている。そして、アーバが回転することによって、ホルダ１は、上面２および下面３を貫通する軸線を中心に回転する。なお、貫通孔には、アーバのキーと嵌合するためのキー溝が形成されている。本実施形態においては、ホルダ１は、前記本体部の回転中心軸に垂直な直線に対して回転対称となるような構造である。

側面４は、外周部に相当し、この側面４には、インサートポケット５が周方向に沿って等間隔に形成されている。インサートポケットは、切削中の切屑の生成、収容、および排出を容易にするために設けられた窪みである。本実施形態においては、図３に示すように、上面２側に開口する第一のインサートポケット５１と、下面３側に開口する第二のインサートポケット５２とが形成されており、このインサートポケットの一部にインサートが装着される着座面が形成されている。本実施形態では、さらに第一のインサートポケット５１と第二のインサートポケットとが連通している。

インサートポケット５は、被削材を切削するための切削インサートを装着する着座面６を有している。着座面６は、ホルダ１が回転する場合に、上面視または下面視において、回転方向に対向するように形成され、かつ同じ方向を向くように形成されている。

本実施形態においては、側面視において、第一のインサートポケット５１の第一の着座面６１が、一方の側壁面部に形成される一方で、第二のインサートポケット５２の第二の着座面６２が、他方の側壁面部に形成されている。すなわち、第一インサートポケット５１の第一の着座面６１と第二のインサートポケット５２の第二の着座面６２とは互いに対向する向きに形成されている。このような着座面を有することによって、ホルダ１は、順回転および逆回転のいずれに回転する場合にも対応できるカッタとして使用することができる。例えば、ホルダ１を図３に示すような方向Ａに回転して用いる場合は、第一のインサートポケット５１に切削インサートを装着して使用し、一方で、方向Ｂに回転して用いる場合は、第二のインサートポケット５２に切削インサートを装着して使用することができる。なお、本明細書においては、便宜上、方向Ａに回転する場合を順回転といい、方向Ｂに回転する場合を逆回転ということとする。

第一の着座面６１および第二の着座面６２は、具体的には図３に示すように、それぞれ回転方向後方の側壁面部に形成されている。すなわち、第一の着座面６１は、順回転方向（回転方向Ａ）後方の側壁面部に形成されており、第二の着座面６２は、逆回転方向（回転方向Ｂ）後方の側壁面部に形成されている。そして、本実施形態においては、第一の着座面６１と第二の着座面６２とは、側面視において、交互に、すなわち隣り合う２つの第一の着座面の間に第二の着座面が位置するように配置されている。

第一の着座面６１および第二の着座面６２は、それぞれの回転方向に対して正のアキシャルレーキを有するように傾斜していることが好ましい。このように傾斜することによって、装着される切削インサートの切削抵抗の低減に寄与し得る。例えば、第一の着座面６１は、上面２に向かうにしたがって、順回転方向（回転方向Ａ）前方に向かうように形成され、第二の着座面６２は下面３に向かうにしたがって、逆回転方向（回転方向Ｂ）前方に向かうにように形成されている。この傾斜角は、例えば、切削インサートの切刃の傾斜角が １°〜２０°となるように設定されることが好ましい。

インサートポケット５は、回転方向前方に立ち上がり面を有していることが好ましい。例えば、図３に示すように、インサートポケット５１には、着座面６１の順回転方向（回転方向Ａ）前方に側面４に向かって立ち上がる立ち上がり面が形成されている。この立ち上がり面は、直線状であってもよく、あるいは曲線状であってもよい。

図２および３において、カッタ１０は、上記ホルダ１と、ホルダ１の着座面６に装着される切削インサート１１とを備えている。

切削インサート１１については特に制限されない。例えば、上面と側面との間の切刃角が鋭角であるポジティブ型のものであってもよいし、あるいは上面と側面との間の切刃角が９０°である両面使い可能なネガティブ型のものであってもよい。本実施形態においては、中心軸に対して回転対称の切削インサートを、着座面６１および着座面６２のいずれにも使用しているが、このような切削インサートに制限されず、種々の切削インサートを使用することが可能である。さらに、着座面６１および６２のいずれも同じ形状の切削インサートを使用する必要はなく、別の種類の切削インサートを用いてもよい。

切削インサート１１には、例えば、上面の中央部にねじ孔などが形成されており、このねじ孔に取付ねじを挿通することによって、ホルダ１に装着される。なお、装着時には、第一の着座面および第二の着座面のいずれかに装着しておいてもよいし、あるいは両方に装着しておいてもよい。両方に装着させておくと、第一の着座面に装着したインサートが摩耗、損傷した場合に、カッタを反転させることにより、第二の着座面に装着したインサートを用いて速やかに加工を継続することができる。

＜被削加工物の製造方法＞
本発明に係る被削加工物の製造方法は、上記カッタを回転させて被削材とカッタとを近づける工程と、被削材の表面に前記カッタの切刃を接触させて前記被削材を切削する工程と、前記被削材から前記カッタを離間させる工程と、を包含する。本発明に係るカッタは、具体的には、主に圧延された金属板の側面を切削するために使用され、そのため、金属板を搬送するベルトコンベアの両脇にそれぞれ少なくとも１つ取り付けられ、かつカッタの切刃がベルトコンベアの進行方向に対向して回転するように取り付けられる。本発明のカッタは、装着される切削インサートの配置を特定することによって、１種類のカッタ用ホルダで、金属板の左側面および右側面のいずれも切削することが可能である。以下、具体的な製造方法について説明する。

まず、ホルダ１に切削インサートを装着する。このとき、ホルダ１の回転方向を考慮して、着座面６１および着座面６２の少なくともいずれか一方に切削インサートを装着する。切削インサートは、ホルダ１の同一円周上に沿って取り付ける。取り付け方法は、例えば、切削インサートの上面に形成される中央部のねじ孔に、ねじを挿入することによって行われる。

次いで、切削インサートを取り付けたホルダ１（カッタ１０）を、回転装置のアーバに取付ける。このとき、被削物の進行方向を考慮して、この進行方向に対して、図４に示すように装着した切削インサートのすくい面が対向するようにカッタを回転装置に取り付ける。そして、ホルダ１の軸心Ｓを中心に矢印Ａ方向に回転させ、次いで、被削物を進行させ、カッタと被削物とを近づける。さらに、カッタの切刃を被削材１００の表面に接触させ、被削材の側面を切削する。このとき、切り込み境界位置が一定になることを抑制する観点から、カッタの位置を上下に移動させることが好ましい。切削において、切刃の切削部と非切削部との切り込み境界位置では、加工硬化層の生成、酸化現象などにより、特に摩耗や損傷が大きくなる傾向がある。本願のようなカッタでは、カッタ位置を上下に動かしながら切削することにより、この境界位置が切刃の同じ位置に固定されないようにすることが可能であり、上記のように切刃局部で摩耗や損傷が著しく進行するのを抑制することができる。

その後、被削材がカッタを通過し、被削材とカッタとを離間させる。

以上、本発明にかかるいくつかの実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。

１ カッタ用ホルダ
２ 上面
３ 下面
４ 側面
５ インサートポケット
５１ 第一のインサートポケット
５２ 第二のインサートポケット
６ 着座面
６１ 第一の着座面
６２ 第二の着座面
１０ カッタ
１１ 切削インサート

Claims (7)

1. 上面と、下面と、前記上面と前記下面とを接続する側面と、前記側面に位置するとともに、切削インサートを装着するための着座面を有するインサートポケットとを有する本体部を備えるカッタ用ホルダであって、
   前記インサートポケットは、対向する側壁面部を有するとともに、前記上面側に開口する第一のインサートポケットと、前記下面側に開口する第二のインサートポケットとを有し、
   側面視において、前記第一のインサートポケットの着座面は、一方の側壁面部に形成されるとともに、前記第二のインサートポケットの着座面は、他方の側壁面部に形成されることを特徴とする、カッタ用ホルダ。
2. 前記本体部の回転中心軸に垂直な直線に対して回転対称であることを特徴とする、請求項１に記載のカッタ用ホルダ。
3. 前記第一のインサートポケットと前記第二のインサートポケットとが連通していることを特徴とする、請求項１または２に記載のカッタ用ホルダ。
4. 前記第一のインサートポケットおよび前記第二のインサートポケットは、それぞれ複数備えられ、側面視において、前記第一のインサートポケットの着座面と前記第二のインサートポケットの着座面とが交互になるように配置されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれかの項に記載のカッタ用ホルダ。
5. 側面視において、前記第一のインサートポケットの着座面と前記第二のインサートポケットの着座面とは、同じ角度で傾斜していることを特徴とする、請求項１から４のいずれかの項に記載のカッタ用ホルダ。
6. 切削インサートと、前記切削インサートが装着されるホルダとを備えるカッタであって、
   前記ホルダは、上面と、下面と、前記上面と前記下面とを接続する側面と、前記側面に位置するとともに、切削インサートを装着するための着座面を有するインサートポケットと、を備え、
   前記インサートポケットは、前記上面側に開口する第一のインサートポケットと、前記下面側に開口する第二のインサートポケットとを有し、
   側面視において、前記第一のインサートポケットの着座面は、一方の側壁部に形成されるとともに、前記第二のインサートポケットの着座面は、他方の側壁部に形成されることを特徴とする、カッタ。
7. 請求項６に記載のカッタを被削材の対向する側部に配置する工程、
   前記カッタを回転させて被削材に近づける工程と、
   被削材の表面に前記切削工具の切刃を接触させて前記被削材を切削する工程と、
   前記被削材から前記切削工具を離間させる工程と、
   を包含する、被削加工物の製造方法。

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