JP2011200955A - 切削工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 鋼等の硬い被削材に対しても、コーナー部が角状になった角穴等の平面角状の切削加工が安定して行える切削工具を提供する。
【解決手段】 回転軸の回転運動を少なくとも２種のカムにより角軸状運動に変換する機構を備えた切削加工装置Xに取り付ける切削工具100において、略正三角柱形状の工具保持部101から延出された切削部102の先端に３つの底刃103を設け、各底刃の外周先端を同一円周上に位置させると共に、軸中心Oと各底刃の外周先端とを結ぶ線と、軸中心と工具保持部の各頂角部とを結ぶ線とを平面上一致させ、外周刃の外周逃げ角θを45°を超え60°以下、外周すくい角αを-10°以上-40°以下にすると共に、この外周刃に0.02mm以上のマージンMを設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、被削材にコーナー部が角状になった角穴等の平面角状の切削加工を行うのに使用する切削工具に関するものである。特に、回転軸の回転運動を少なくとも２種のカムにより角軸運動に変換する機構を備えた切削加工装置に取り付けて、被削材に上記のような平面角状の切削加工を行う切削工具において、被削材が鋼等の硬い材料であっても、平面角状の切削加工が安定して行えるようにした点に特徴を有するものである。

従来から、ドリルやエンドミルを使って被削材に対して様々な切削加工がおこなわれている。

ここで、ドリルやエンドミルを使って被削材にコーナー部が角状になった角穴等の平面角状の切削加工を行う場合、ドリルやエンドミルが回転して切削加工を行うため、切削された被削材の表面にはコーナー部が円弧状になった部分が残ることになる。

このため、従来においては、上記のようにドリルやエンドミルを使って切削加工を行った後、円弧状になったコーナー部を小径のドリルやエンドミルを使用して切削加工するようにしている。

しかし、このようにした場合においても、依然として、コーナー部には円弧状になった部分が残り、この円弧状の部分を小さくするためには、非常に径の小さいドリルやエンドミルを使用しなければならず、加工効率が大幅に低下すると共に、このようにドリルやエンドミルの径の非常に小さくした場合、その剛性が大きく低下して、その刃先等が破損しやすくなるなどの問題があった。

また、従来において、被削材に平面角状の加工を行うにあたっては、型彫り放電加工や、加工箇所が貫通加工の場合にはワイヤーカット放電加工等も行われていた。

しかし、これらの場合においても、段取り変えが必要となり、かつワークの着脱芯出し作業による段取り時間が増加すると共に、加工速度も切削加工と比較すると大幅に遅くなるなど、加工効率が大幅に低下すると共に、コストも大幅にアップする等の問題があった。

このため、近年においては、特許文献１，２に示されるように、回転軸の回転運動を少なくとも２種のカムにより角軸運動に変換する機構を備えた切削加工装置を用い、この切削加工装置に三角柱状になった切削工具を取り付け、被削材に四角形や多角形になった角穴の切削加工や、被削材の表面に角張ったコーナー部を有するような切削加工を行うことが提案されている。

ここで、上記のような切削加工装置に三角柱状になった切削工具を取り付けて、特許文献１の図１０（ａ）〜（ｉ）や特許文献２の図１３（ａ）〜（ｉ）に示されるように、被削材に四角形の穴加工を行う場合、９０°のコーナー部を加工するためには、切削工具３６の刃先の角度を９０°未満にすることが必要になり、この切削工具３６にエンドミルを使用した場合には、切削工具３６の外周刃の外周逃げ角を４５°以上にすることが必要になる。

しかし、このように外周刃の外周逃げ角を４５°以上にしたエンドミルにおいては、一般に刃先の強度が低くなり、金属等の硬度の高い被削材を切削加工する際に、その外周刃がすぐに欠けたりするという問題があった。

特開２００６−６８８８１号公報 特開２００８−２９０１６７号公報

本発明は、上記のように回転軸の回転運動を少なくとも２種のカムにより角軸運動に変換する機構を備えた切削加工装置に切削工具を取り付けて、被削材にコーナー部が角状になった角穴等の平面角状の切削加工を行う場合において、被削材が鋼等の硬い材料であっても、平面角状の切削加工が安定して行えるようにすることを課題とするものである。

本発明においては、上記のような課題を解決するため、回転軸の回転運動を少なくとも２種のカムにより角軸状運動に変換する機構を備えた切削加工装置に取り付けられて、被削材に平面角状の切削加工を行う切削工具において、上記の切削加工装置に取り付けられる工具後端側の工具保持部を略正三角柱形状に形成すると共に、工具保持部から延出された切削部の先端に３つの底刃を設け、各底刃の外周先端が同一円周上に位置するように形成すると共に、軸中心と各底刃の外周先端とを結ぶ線と、軸中心と上記の工具保持部の各頂角部とを結ぶ線とが平面上一致するように配置し、上記の底刃の外周先端から軸方向に外周刃を形成し、この外周刃における外周逃げ角を４５°を超え６０°以下、外周すくい角を−１０°以上−４０°以下にすると共に、この外周刃に０．０２ｍｍ以上のマージンを設けるようにした。

ここで、上記の切削加工装置としては、前記の特許文献１，２に示されるようなものを用いることができる。

具体的には、特許文献１に示されるように、機械に対し不回転状態に接続するケーシングと、このケーシングの末端から挿入してフリーに回転するように軸承すると共に、上記機械側から回転伝達を受けるように設けた入力軸と、この入力軸の先端側に末端側を屈曲及び屈曲による軸方向変位が生じても回転伝達可能な自在継手を介し連結した中間軸と、この中間軸の外側に軸承すると共に、適宜のガイド手段により前後方向にスライドするように設けた第１スライダと、この第１スライダの端面に対向させて上記入力軸の先端に共に回転するように設けたＸ軸用カムと、上記第１スライダに軸支してＸ軸用カムの周面に接触させたカムフォロアと、上記中間軸の先端側に末端側を屈曲及び屈曲による軸方向変位が生じても回転伝達可能な自在継手を介し連結した先軸と、この先軸の外側に軸承すると共に、適宜のガイド手段により左右方向にスライドするように設けた第２スライダと、この第２スライダの端面に対向させて上記中間軸と共に回転するように設けたＹ軸用カムと、上記第２スライダに軸支してＹ軸用カムの周面に接触させたカムフォロアとを備え、上記先軸の先端ホルダに上記の切削工具を保持させ、上記入力軸の回転運動を上記Ｘ軸用カム及びＹ軸用カムにより角軸状運動に変換すると共に、変換にともない第１及び第２スライダを追従スライドさせて上記切削工具による角孔形状や内コーナーをＲが存在しないよう切削するようにしたものを用いることができる。

また、特許文献２に示されるように、機械に対し不回転状態に接続するケーシングと、このケーシングの末端から挿入してフリーに回転するように軸承すると共に、上記機械側から回転伝達を受けるように設けた入力軸と、この入力軸の先端側に末端側を屈曲及び屈曲による軸方向変位が生じても回転伝達可能な自在継手を介し連結した中間軸と、この中間軸の外側に軸承すると共に、ガイド手段により前後方向にスライドするように設けた第１スライダと、この第１スライダの端面に対向させて上記入力軸の先端に共に回転するように設けたＸ軸用カムと、このＸ軸用カムの回転にともない上記第１スライダを前後方向にスライドさせるように設けた第１連動手段と、上記第１スライダの外側に配置してガイド手段により前後方向にスライドするように設けた第１バランスウエイトと、上記第１スライダのスライドの反対方向に上記第１バランスウエイトをスライドさせる第１スライド変換手段と、上記中間軸の先端側に末端側を屈曲及び屈曲による軸方向変位が生じても回転伝達可能な自在継手を介し連結した先軸と、この先軸の外側に軸承すると共に、ガイド手段により左右方向にスライドするように設けた第２スライダと、この第２スライダの端面に対向させて上記中間軸と共に回転するように設けたＹ軸用カムと、このＹ軸用カムの回転にともない上記第２スライダを左右方向にスライドさせるように設けた第２連動手段と、上記第２スライダの外側に配置してガイド手段により左右方向にスライドするように設けた第２バランスウエイトと、上記第２スライダのスライドの反対方向に上記第２バランスウエイトをスライドさせる第２スライド変換手段とを備え、上記先軸の先端ホルダに上記の切削工具を保持させるようにしたものを用いることができる。

そして、本発明の切削工具のように、切削加工装置に取り付けられる工具後端側の工具保持部を略正三角柱形状に形成すると共に、工具保持部から延出された切削部の先端に３つの底刃を設け、軸中心と各底刃の外周先端とを結ぶ線と、軸中心と上記の工具保持部の各頂角部とを結ぶ線とが平面上一致するように配置させると、上記の切削加工装置に対して、上記の切削工具を適切にセットすることが容易に行えるようになると共に、各底刃及び底刃の外周先端から軸方向に形成された外周刃が、上記の切削加工装置により適切な軌道を描きながら回転され、被削材に対して平面角状になった適切な切削加工が行えるようになる。なお、工具後端側の工具保持部を略正三角柱形状に形成するとは、工具保持部を正三角柱形状に形成する他、正三角柱の各角部の面取りしたものも含める意味である。

また、本発明の切削工具のように、各底刃の外周先端が同一円周上に位置するように形成すると、３枚の底刃が均等に軸方向の切削に寄与し、各底刃の欠損などが抑制されて工具寿命を長くすることができる。

また、上記の切削工具によって被削材に四角形や多角形になった角穴の切削加工を行う場合、各底刃の外周先端から軸方向に形成された各外周刃の中の１つの外周刃が、主刃となって角穴の切削が行われるようになると共に、他の外周刃が角穴に接してガイドとなり、角穴の切削加工時に、切削工具が被加工面からの反力で倒れたり、反ったりするのが防止されるようになる。さらに、上記の各底刃の外周先端から軸方向に形成された各外周刃を順々に主刃として使用することもでき、この切削工具を長く使用することもできるようになる。

また、本発明の切削工具のように、外周刃における外周逃げ角を４５°を超えるようにするのは、被削材にコーナー部の角度が９０°の切削加工を行うことができるようにするためである。一方、外周逃げ角を６０°以下にするのは、外周刃の刃先角が小さくなりすぎて、刃先強度が低下するのを防止するためである。

また、本発明の切削工具において、外周刃における外周すくい角が大きくなると、外周刃の刃先角が小さくなりすぎて、刃先強度が低下する一方、外周すくい角が小さくなりすぎると、切削抵抗が大きくなると共に、切屑の排出も悪くなる。このため、本発明の切削工具においては、外周刃の外周すくい角を−１０°以上−４０°以下にしている。

さらに、本発明の切削工具においては、外周刃の刃先強度を高めるために、この外周刃に０．０２ｍｍ以上のマージンを設けるようにしている。なお、外周刃に設けるマージンが大きくなりすぎると、切削抵抗が大きくなると共に、被削材に平面角状の切削加工を行った場合に、コーナー部に残る円弧状の部分が大きくなるため、外周刃に設けるマージンを０．２ｍｍ以下にすることが好ましい。

また、本発明の切削工具を上記のような切削加工装置に取り付けて、被削材にコーナー部が角状になった角穴等の平面角状の切削加工を行うにあたり、上記の３つの底刃のうち少なくとも一つを、軸中心まで形成すると、下穴を設けなくても、被削材に平面角状の切削加工を行うことができるようになる。

本発明においては、回転軸の回転運動を少なくとも２種のカムにより角軸状運動に変換する機構を備えた切削加工装置に取り付ける切削工具を上記のように構成したため、被削材が鋼等の硬い材料であっても、被削材に対して、コーナー部が角状になった角穴等の平面角状の切削加工が安定して行えるようになる。

本発明の一実施形態に係る切削工具の概略側面図である。 同実施形態に係る切削工具を先端の底刃側から見た概略正面図である。 同実施形態に係る切削工具において、外周刃にマージンを設けた状態を示した部分説明図である。 上記の実施形態に係る切削工具を取り付ける切削加工装置を示した概略断面説明図である。 図４に示した切削加工装置の概略底面図である。 図４に示した切削加工装置の部分拡大断面図である。 図６に示したＩ−Ｉ線に沿う断面説明図である。 図６に示したII−II線に沿う断面説明図である。 （ａ）〜（ｊ）は、上記の実施形態に係る切削工具を上記の切削加工装置に取り付けて、被削材に正方形状の角穴を切削加工する工程を示した概略説明図である。 （ａ），（ｂ）は、上記の実施形態に係る切削工具により被削材に正方形状の角穴を切削加工するにあたり、被削材に予め適当な大きさの下穴を設け、この下穴の部分に角穴の切削加工する状態を示した概略説明図である。 （ａ），（ｂ）は、上記の実施形態に係る切削工具により被削材に大きな角穴を切削加工するにあたり、被削材に予め所定の形状になった下穴を設け、この下穴における円弧状になった各コーナーを、上記の切削工具により順々に角状に切削加工する状態を示した概略説明図である。

以下、この発明の実施形態に係る切削工具を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、この発明における切削工具は、特に下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

この実施形態の切削工具１００においては、図１及び図２に示すように、工具後端側の工具保持部１０１を、各角部が角取りされた略正三角柱形状に形成すると共に、この工具保持部１０１から延出された切削部１０２の先端に、底刃１０３として、３つの底刃１０３ａ〜１０３ｃを設けており、この３つの底刃１０３ａ〜１０３ｃ中の１つの底刃１０３ａを軸中心Ｏまで形成している。

そして、上記の３つの底刃１０３ａ〜１０３ｃの外周先端が同一円周上に位置するように形成すると共に、軸中心Ｏと各底刃１０３ａ〜１０３ｃの外周先端とを結ぶ線と、軸中心Ｏと上記の工具保持部１０１の角取りされた仮想の各頂角部とを結ぶ線とが平面上一致するように配置させている。また、外周刃１０４として、上記の各底刃１０３ａ〜１０３ｃの外周先端から軸方向に伸びた３つの外周刃１０４ａ〜１０４ｃが形成されている。

そして、この実施形態における切削工具１００においては、上記の各外周刃１０４ａ〜１０４ｃにおける外周逃げ角θが４５°を超え６０°以下になるようにすると共に、各外周刃１０４ａ〜１０４ｃおける外周すくい角αが負になるようにし、各外周刃１０４ａ〜１０４ｃにおける外周すくい角αが、−１０°以上−４０°以下の範囲なるように設定している。また、上記の各外周刃１０４ａ〜１０４ｃにおいては、図３に示すように、各外周刃１０４ａ〜１０４ｃにおけるマージンＭが０．０２ｍｍ以上になるようにしている。

また、この実施形態における切削工具１００においては、図１に示すように、上記の外周刃１０４のすくい面側に、適当なギャッシュ角βになったギャッシュ１０５を設けると共に、上記の底刃１０３が僅かな逃げ角を持つように形成している。

そして、この実施形態における切削工具１００を取り付ける切削加工装置Ｘとしては、前記の特許文献１に示されるものを用いるようにした。

ここで、上記の切削加工装置Ｘは、図４〜図８に示すように、回転装置Ａに対して不回転状態に接続するケーシング１には、ケーシング１の末端から挿入してベアリング１４を介しフリーに回転するように軸承すると共に、回転装置側から回転伝達を受ける入力軸２が設けてある。

上記回転装置Ａに対するケーシング１の不回転状態の接続及び入力軸２の回転伝達は、図４に示すように、周知方式の回転装置Ａの回転スピンドル３に設けてあるテーパー孔４に入力軸２の末端から突出するテーパーシャンク５を嵌入して回転の伝達を行ない、上記テーパーシャンク５の嵌入状況下にケーシング１の外側に設けてある固定ブロック６の位置決めピン７の先端が回転装置Ａに設けてあるブロック８のテーパー孔９に嵌入して位置決めピン７を突出力の付与バネ１０に抗して押し戻しながら、押し戻しにともない位置決めピン７から突出する突出部材１１の透孔１２に固定ブロック６から突出するピン１３を嵌入させた構成になっている。

また、入力軸２の先端に中間軸１７の末端を屈曲及び屈曲による軸方向変位が生じても回転伝達可能な自在継手１８を介し連結し、この中間軸１７の外側には、ベアリング１９を介し軸承すると共に、ガイド手段２０により前後方向にスライドする第１スライダ２１が設けてある。

上記のガイド手段２０は、第１スライダ２１の外周対向位置で、両端が前後方向に向く平行なガイド溝２２と、この両ガイド溝２２をスライド自在に抱き込むガイドベース２３（このガイドベース２３は、ケーシング１にボルトを介し固定してある）と押え板２４との組み合わせにより（ガイドベース２３に押え板２４をボルト止めする）構成している。

さらに、入力軸２の先端には、入力軸２と共に回転するように固定ボルト２５により固定すると共に、周面に第１スライダ２１に軸支したカムフォロア２６を接触させたＸ軸用カム２７が設けてある。

また、中間軸１７の先端に先軸２９の末端を屈曲及び屈曲による軸方向変位が生じても回転伝達可能な自在継手１８を介して連結すると共に、この先軸２９の外側には、先軸２９に対しベアリング３０を介し軸承すると共に、ガイド手段２０を介し左右方向にスライドする第２スライダ３１が第１スライダ２１上に設けてある。

上記第２スライダ３１のガイド手段２０は、第１スライダ２１のガイド手段と同様につき説明を省略する。

さらに、第２スライダ３１の端面に対向させて中間軸１７と共にキー３２を介して回転するＹ軸用カム３３が設けてあり、第２スライダ３１には、軸支してＹ軸用カム３３の周面の接触させたカムフォロア３４が設けてある。

上記のカムフォロア２６、３４は、第１スライダ２１及び第２スライダ３１の１箇所に軸支して、バネ２８により第１スライダ２１、第２スライダ３１に付与してある押圧力によりＸ軸用カム２７、Ｙ軸用カム３３の周面にカムフォロア２６、３４を押し付けて、第１スライダ２１及び第２スライダ３１のスライド伝達を行なうようにしている。

そして、先軸２９の先端ホルダ３５に、上記の切削工具１００の工具後端側における工具保持部１０１を保持させるようにしている。

ここで、先端ホルダ３５に切削工具１００を保持させるにあたっては、図４に示すように、ホルダ３５の先端面から内方に向けて設けた穴３７に切削工具１００の工具保持部１０１を挿入し、ホルダ３５の外周面から穴３７に貫通するネジ孔３８にネジ軸３９をねじ込んで取付けるようにしている。

そして、この切削加工装置Ｘに上記の切削工具１００を取り付けて、被削材Ｗに正方形状の角穴を切削加工する工程を、図９（ａ）〜（ｊ）に基づいて説明する。なお、図９（ａ）〜（ｊ）においては、切削工具１００の先端における底刃側から見た状態を示している。

ここで、上記の切削工具１００においては、上記の３つの底刃１０３ａ〜１０３ｃ中で軸中心Ｏまで伸びた１つの底刃１０３ａの外周先端から軸方向に伸びた外周刃１０４ａが主刃となるようにして切削を行うようになっている。

そして、上記の主刃となる外周刃１０４ａが角穴の一辺の辺長の中央に位置するようにして、上記の切削工具１００を切削開始位置にセットし、上記の切削加工装置Ｘにより切削工具１００を回転駆動させるようにする。

ここで、上記の切削加工装置Ｘにより切削工具１００を回転駆動させると、切削加工装置Ｘにより切削工具１００における軸中心Ｏの位置が移動しながら、この切削工具１００が回転されるようになる。

そして、図９（ａ）に示す切削開始位置から切削工具１００が２０°回転された状態を図９（ｂ）に、４５°回転された状態を図９（ｃ）に、９０°回転された状態を図９（ｄ）に、１３５°回転された状態を図９（ｅ）に、１８０°回転された状態を図９（ｆ）に、２２５°回転された状態を図９（ｇ）に、２７０°回転された状態を図９（ｈ）に、３１５°回転された状態を図９（ｉ）に、３６０°回転された状態を図９（ｊ）に示した。また、上記の主刃となる外周刃１０４ａによって切削された軌跡を太線で示した。

ここで、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、切削開始位置から切削工具１００が４５°回転するまでは、主刃となる外周刃１０４ａが、セットされた角穴の第１辺の中央位置からこの第１辺の一端部まで移動して切削が行われ、４５°回転した時点で、上記の外周刃１０４ａの移動方向が９０°変更される。

次いで、図９（ｃ）〜（ｅ）に示すように、切削工具１００が４５°から１３５°回転するまでは、上記の外周刃１０４ａが上記の一辺と直角に交差する第２辺に沿って移動して切削が行われ、１３５°回転した時点で、上記の外周刃１０４ａの移動方向がさらに９０°変更される。

次いで、図９（ｅ）〜（ｇ）に示すように、切削工具１００が１３５°から２２５°回転するまでは、上記の外周刃１０４ａが上記の第２辺と直角に交差する次の第３辺に沿って移動して切削が行われ、２２５°回転した時点で、上記の外周刃１０４ａの移動方向がさらに９０°変更される。

次いで、図９（ｇ）〜（ｉ）に示すように、切削工具１００が２２５°から３１５°回転するまでは、上記の外周刃１０４ａが上記の第３辺と直角に交差する次の第４辺に沿って移動して切削が行われ、３１５°回転した時点で、上記の外周刃１０４ａの移動方向がさらに９０°変更される。

次いで、図９（ｉ）〜（ｊ）に示すように、切削工具１００が３１５°回転した後は、上記の外周刃１０４ａが上記の第４辺と直角に交差する最初の第１辺に沿って移動し、切削工具１００が３６０°回転した時点において、切削開始位置に戻るようになる。

そして、切削工具１００を被削材Ｗに対して軸方向に送りながら、上記の操作を繰り返して行い、被削材Ｗに対して所定深さになった角穴を切削加工する。

ここで、上記のようにして被削材Ｗに正方形状の角穴を切削加工するにあたり、上記の被削材Ｗが樹脂等の軟質材料である場合には、上記のように切削工具１００により、被削材Ｗに対して直接正方形状の角穴を切削加工することができるが、被削材Ｗが鋼材等の硬質材料である場合には、切削工具１００に欠損などが生じるおそれがある。

このため、鋼材等の硬質材料からなる被削材Ｗに対して、上記の切削工具１００により、長期にわたって安定した角穴の切削加工を行うためには、図１０（ａ）に示すように、被削材Ｗに予めエンドミル(図示せず)により適当な大きさの下穴ｈを設け、図１０（ｂ）に示すように、この下穴ｈの部分に上記の切削工具１００を用いて角穴の切削加工を行うようにすることが好ましい。

また、上記のように切削加工装置Ｘに切削工具１００を取り付けて、被削材Ｗに大きな角穴を切削加工する場合には、エンドミル(図示せず)を用いて、図１１（ａ）に示すように、被削材Ｗに所定の形状になった下穴ｈを形成した後、図１１（ｂ）に示すように、この下穴ｈにおける円弧状になった各コーナー部を、上記の切削工具１００により順々に切削加工して、円弧状になった各コーナー部が角状になった大きな角穴を切削加工させるようにすることができる。

次に、この発明に係る切削工具を用いた具体的な実施例を挙げ、この実施例に係る切削工具を用いて角穴の切削加工を行った場合、切削工具に欠損などが発生することなく、安定した角穴の切削加工が適切に行えることを、比較例を挙げて明らかにする。

ここで、切削工具としては、超硬合金製で、表面にＴｉＡｌＮ被膜を形成した１０ｍｍ角穴加工用のものを用いるようにした。

そして、実施例１〜４及び比較例１〜３の各切削工具においては、外周刃における外周逃げ角θを５０°、ギャッシュ角βを３０°、底刃の逃げ角を３°にする一方、外周刃における外周すくい角α、外周刃におけるマージンＭを、下記の表１に示すように変更させた。そして、実施例１の切削工具では、外周刃における外周すくい角αを−２５°、外周刃におけるマージンＭを０．１９ｍｍに、実施例２の切削工具では、外周刃における外周すくい角αを−２５°、外周刃におけるマージンＭを０．０９ｍｍに、実施例３の切削工具では、外周刃における外周すくい角αを−２５°、外周刃におけるマージンＭを０．０４ｍｍに、実施例４の切削工具では、外周刃における外周すくい角αを−１５°、外周刃におけるマージンＭを０．０４ｍｍにした。一方、比較例１の切削工具では、外周刃における外周すくい角αを−１５°、外周刃におけるマージンＭを０ｍｍに、比較例２の切削工具では、外周刃における外周すくい角αを０°、外周刃におけるマージンＭを０．０４ｍｍに、比較例３の切削工具では、外周刃における外周すくい角αを０°、外周刃におけるマージンＭを０ｍｍにした。

一方、被削材としては、Ｓ５０Ｃの鋼材と、アルミニウム材と、エポキシ樹脂材と、アクリル樹脂材とを用い、それぞれ１０ｍｍ角穴の切削を行う部分に、予め直径８．５ｍｍ、深さ１０ｍｍの下穴を切削させた。

そして、切削加工装置として、株式会社戸田精機製のインコーナ加工ホルダを使用し、この切削加工装置に上記の実施例１〜４及び比較例１〜３の各切削工具を装着させて、それぞれ１０ｍｍ角穴の切削加工を行うようにした。

ここで、１０ｍｍ角穴の切削加工を行うにあたっては、各切削工具の回転速度Ｎを２００回転／分にし、Ｓ５０Ｃの鋼材とアルミニウム材とからなる被削材については、各切削工具の軸方向の送り速度Ｖｆを５ｍｍ／分にする一方、エポキシ樹脂材とアクリル樹脂材とからなる被削材については、各切削工具の軸方向の送り速度Ｖｆを１０ｍｍ／分にして、それぞれ３０個の角穴加工を行うようにした。

そして、実施例１〜４及び比較例１〜３の各切削工具を用いた上記の角穴加工において、初期欠損が生じて加工が行えなくなった場合を×、３０個の角穴加工までに切削工具にチッピングが発生した場合を△、３０個の角穴加工時においても切削工具にチッピングが発生しなかった場合を○として評価し、その結果を、下記の表１に示した。

この結果、外周刃における外周すくい角αを−１０°〜−４０°の範囲にすると共に、外周刃におけるマージンＭを０．０２ｍｍ以上にした実施例１〜４の各切削工具は、上記の条件を満たしていない比較例１〜３の各切削工具と比較すると、硬度の低いアクリル樹脂材では差が殆どなかったが、硬度の高いエポキシ樹脂材、アルミニウム材、Ｓ５０Ｃの鋼材からなる被削材に対して角穴加工を行った場合には、切削工具におけるチッピングの発生が抑制されることが分かる。特に、外周刃における外周すくい角αを−２５°にすると共に、外周刃におけるマージンＭを０．０９ｍｍ以上にした実施例１，２の切削工具においては、Ｓ５０Ｃの鋼材からなる被削材に対して、３０個の角穴加工を行った場合においても、切削工具にチッピングが発生するということがなく、角穴の切削加工が安定して行えた。

また、上記の実施例１〜４の各切削工具を用いた場合、切削工具の軸方向の送り速度Ｖｆを５ｍｍ／分にして、アクリル樹脂材やエポキシ樹脂材からなる被削材に対して角穴の切削加工を行うようにすると、これらの被削材に下穴を設けなくても、角穴の切削加工が安定して行えた。

１００ 切削工具
１０１ 工具保持部
１０２ 切削部
１０３，１０３ａ〜１０３ｃ 底刃
１０４，１０４ａ〜１０４ｃ 外周刃
１０５ ギャッシュ
ｈ 下穴
Ｏ 軸中心
θ 外周逃げ角
α 外周すくい角
β ギャッシュ角
Ｘ 切削加工装置

Claims (2)

1. 回転軸の回転運動を少なくとも２種のカムにより角軸状運動に変換する機構を備えた切削加工装置に取り付けられて、被削材に平面角状の切削加工を行う切削工具において、上記の切削加工装置に取り付けられる工具後端側の工具保持部が略正三角柱形状に形成されると共に、工具保持部から延出された切削部の先端に３つの底刃が設けられ、各底刃の外周先端が同一円周上に位置するように形成されると共に、軸中心と各底刃の外周先端とを結ぶ線と、軸中心と上記の工具保持部の各頂角部とを結ぶ線とが平面上一致するように配置され、上記の底刃の外周先端から軸方向に外周刃が形成され、この外周刃における外周逃げ角が４５°を超え６０°以下、外周すくい角が−１０°以上−４０°以下であると共に、この外周刃に０．０２ｍｍ以上のマージンが設けられていることを特徴とする切削工具。
2. 請求項１に記載の切削工具において、上記の３つの底刃のうち少なくとも一つが、軸中心まで形成されていることを特徴とする切削工具。
   

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