JP2573097Y2 - スローアウェイ式切削工具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、工具本体の先端に形成
されたチップ取付座にスローアウェイチップ（以下、チ
ップと称する。）が装着されたバイト、ボーリングバ
ー、エンドミル等のスローアウェイ式切削工具に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】バイト、ボーリングバー、エンドミルな
どの切削工具では、防振性を高めてビビリの発生を抑え
る目的から、シャンク部に超硬合金を用いたものが知ら
れている。しかしながら切刃にチップを使用したスロー
アウェイ式の切削工具においては、工具本体全体を超硬
合金より成形したのではチップ取付座の形成が困難とな
るため、このチップが装着される工具本体の先端部分を
鋼材より成形し、これを超硬合金製のシャンク部に取り
付けることが行われている。

【０００３】図９および図１０は、このようなスローア
ウェイ式の切削工具の一例を示すものである。これらの
図において工具本体１は、超硬合金よりなる円柱状のシ
ャンク部２と、鋼材よりなるチップ取付部材３とから構
成されており、このチップ取付部材３の先端部に形成さ
れたチップ取付座４にチップ５が装着されてクランプ機
構６によって固定されている。チップ取付部材３は、基
端部３Ａ側がシャンク部２と同径の円柱状に成形される
とともに、先端部３Ｂ側は上記円柱の軸線Ｏを含む平面
３Ｃによって切り取られて断面半円状に成形されてお
り、チップ取付部材３の基端面をシャンク部２の先端面
にロウ付けすることにより工具本体１先端に固着されて
いる。そして、このチップ取付部材３の上記平面３Ｃに
チップ取付座４およびクランプ機構６が設けられてい
る。

【０００４】チップ５は、この例ではすくい面となる一
端面５Ａ側からの平面視に略正三角形状をなすポジ型の
チップであって、上記一端面５Ａと逃げ面となる３つの
周面５Ｂとがなす交差稜線部にはそれぞれ切刃５Ｃが形
成されている。一方、このチップ５が装着されるチップ
取付座４は、上記平面３Ｃよりも一段低められて成形さ
れたチップ取付座底面４Ａと、このチップ取付座底面４
Ａから屹立して上記平面３Ｃに連なる２つのチップ取付
座壁面４Ｂ，４Ｃとから構成されていて、これらチップ
取付座壁面４Ｂ，４Ｃがなす狭角は６０°に設定されて
いる。さらにこのチップ取付座４は、チップ５を装着し
た状態でチップ５の切刃５Ｃが上記軸線Ｏに垂直に、か
つ該軸線Ｏ方向にチップ取付部材３の先端よりも僅かに
突出するように形成されている。

【０００５】またクランプ機構６は、クランプネジ６Ａ
をねじ込むことにより、クランプ駒６Ｂの先端に設けら
れた爪６Ｃをチップ取付座４に装着されたチップ５の上
記一端面５Ａに押圧し、この押圧力によってチップ５の
着座面となる他端面５Ｄを上記チップ取付座底面４Ａに
密着させて固定する構造となっている。そして、チップ
５の３つの周面５Ｂのうちの２つを上記チップ取付座壁
面４Ｂ，４Ｃに当接させた上で、このクランプ機構６に
よりチップ５を固定することでチップ５はその位置が決
定される。なお、図中の符号４Ｄはチップ５の周面５Ｂ
同志がなす角部とチップ取付座４との干渉を避けるため
の逃げ部である。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】ところで、このような
構成のスローアウェイ式切削工具では、上述のように工
具本体１は円柱状のシャンク部２の先端面と、これと同
径のチップ取付部材３の基端面とをロウ付け等によって
固着することにより構成されている。このため、両者の
ロウ付け面は工具軸線Ｏに垂直な方向に形成されること
になる。

【０００７】一方、このようなスローアウェイ式の工具
による切削において切削時に工具に作用する切削力Ｆ
は、図１０に白抜き矢線で示すように上記軸線Ｏに垂直
な方向に作用することとなる。従って、上記従来例の場
合には切削力Ｆの作用する方向と、シャンク部２とチッ
プ取付部材３との接合面がなす方向とが同じ方向となっ
て、上記切削力Ｆはこの接合面を剪断する方向に作用し
てしまう。このため、チップ取付部材３にチップ５を介
して過大な切削力が作用した際には、この接合面からチ
ップ取付部材３がシャンク部２から分断されてしまう危
険性があった。また分断に至らないまでも、上記構成の
切削工具では鋼材等から成るチップ取付部材３の占める
部分が比較的大きくならざるを得ず、このため工具先端
部において工具の剛性が低くなることが避けられない。
これにより、防振性が損なわれて切削時の振動やビビリ
の発生の原因となるおそれがあった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案は、このような課
題を解決するためになされたもので、棒状のシャンク部
の先端にチップ取付部材が固定されて工具本体が構成さ
れ、この工具本体先端に形成されたチップ取付座にチッ
プが装着されてなるスローアウェイ式切削工具におい
て、上記シャンク部を上記チップ取付部材よりも剛性の
高い超硬合金により形成する一方、上記チップ取付部材
は上記シャンク部よりも靱性の高い鋼材より形成し、こ
のチップ取付部材を、チップ取付座の少なくとも一部が
形成された平板状に成形するとともに、シャンク部先端
に該シャンク部の長手方向に沿って取付面を形成し、チ
ップ取付部材を、その一方の面がこの取付面に密着する
ようにシャンク部に固定して、超硬合金より成る該シャ
ンク部を、上記チップに形成されて上記工具本体先端に
位置する切刃の近傍にまで延在せしめたことを特徴とす
るものである。

【０００９】ここで、このチップ取付部材にはシャンク
部の取付面から該チップ取付部材の厚さ方向に屹立して
上記スローアウェイチップの周面を拘束するチップ取付
座壁面のみを形成し、この壁面に連なる部分の取付面を
チップの着座面が当接するチップ取付座底面とした構成
としてもよい。あるいは、チップ取付部材にチップの着
座面が当接する該チップ取付部材の上記一方の面に平行
なチップ取付座底面と、このチップ取付座底面から該チ
ップ取付部材の厚さ方向に屹立してチップの周面を拘束
するチップ取付座壁面とを形成した構成としてもよい。
なお、この場合にはチップ取付部材のチップ取付座底面
と一方の面との間の、チップ取付部材の厚さ方向の肉厚
は０.１mm〜１.０mmであることが好ましい。

【００１０】

【作用】本考案では、チップ取付部材が平板状に成形さ
れているとともに、このチップ取付部材が取り付けられ
る取付面がシャンク部の長手方向に沿って形成されてお
り、このため工具本体の軸線に垂直な方向に作用する切
削力は上記取付面に対しても垂直な方向に作用すること
になる。すなわち、切削時に負荷がかかる方向に対し
て、これに垂直な面で負荷を受けることになり、切削力
がチップ取付部材とシャンク部とを剪断する方向に作用
するのを避けることができる。また、チップ取付部材が
固定される取付面をシャンク部の長手方向に沿って形成
し、剛性の高い超硬合金より成る該シャンク部を、工具
先端より突出するチップの切刃の近傍にまで延在せしめ
ることにより、工具先端部における当該切削工具の剛性
の向上を図ることが可能となる。一方、チップ取付部材
は、シャンク部よりも靱性が高い鋼材より形成されてい
るので加工性がよく、その成形を容易にするとともに正
確なチップ取付座の形成が可能となる。

【００１１】

【実施例】図１ないし図３は、本考案の一実施例である
スローアウェイ式切削工具の先端部を示すものである。
これらの図に示されるように、本実施例においても工具
本体１１はシャンク部１２とチップ取付部材１３とから
成り、この工具本体１１の先端に形成されたチップ取付
座１４にチップ１５が装着されてクランプ機構１６によ
って固定された構成となっている。

【００１２】シャンク部１２は従来例同様に超硬合金よ
り成る略円柱状の部材であるが、その先端部は、工具軸
線Ｏを含まず、かつ該工具軸線Ｏに平行な方向に延びる
平面によって工具軸線Ｏを含む部分が切り欠かれてお
り、これによってこのシャンク部１２の先端部には工具
軸線Ｏに平行な略正方形状の、チップ取付部材１３の取
付面１２Ａが形成される。なお、この取付面１２Ａの基
端側は一旦該取付面１２Ａに対して垂直な方向に立ち上
がった後、傾斜してシャンク部１２の外周面に連なる面
とされている。一方、図４はこの取付面１２Ａに取り付
けられるチップ取付部材１３を示すものである。この図
に示されるように当該チップ取付部材１３は外形が上記
取付面１２Ａの平面形状に対応した正方形平板状であっ
て、上記シャンク部１２を構成する超硬合金よりも靱性
の高いハイス鋼等の鋼材から成形されている。そしてこ
のチップ取付部材１３は、これに装着されるチップ１５
の形状に応じて、その厚さ方向からの平面視に内側に、
かつ当該チップ取付部材１３を上記厚さ方向に貫くよう
に切り欠かれて、チップ取付座１４の一部が形成されて
いる。

【００１３】ここで本実施例では、チップ１５は上記従
来例と同様、すくい面となる一端面１５Ａ側からの平面
視に略正三角形状をなすポジ型のチップであって、上記
一端面１５Ａと逃げ面となる３つの周面１５Ｂとがなす
交差稜線部にはそれぞれ切刃１５Ｃが形成されている。
これに対応して上記チップ取付部材１３に形成される切
欠部分１３Ａも、上記厚さ方向からの平面視に三角形状
に、該チップ取付部材１３の両面および互いに直交する
２つの周面に開口するように切り欠かれており、またこ
の切欠部分１３Ａによって形成される上記厚さ方向に沿
う２つの面１３Ｂ，１３Ｃは、後述するチップ取付座１
４の壁面としてその狭角が６０°に設定されている。こ
のようなチップ取付部材１３が、その一方の面１３Ｄを
上記取付面１２Ａに密着させ、かつ上記切欠部分１３Ａ
が工具先端側に開口するようにして、シャンク部１２の
先端にロウ付けによって固定されている。なお、チップ
取付部材１３の厚さは、該チップ取付部材１３を取付面
１２Ａに固定した際に、その他方の面１３Ｅが工具軸線
Ｏを略含むような厚さに設定されている。また、これら
チップ取付部材１３のチップ取付座１４壁面となる面１
３Ｂ，１３Ｃは、上記チップ１５の周面１５Ｂに付けら
れる逃げに合わせて、その他方の面１３Ｅ側の縁部が該
他方の面１３Ｅ側に向かうに従って広がる傾斜面状に成
形されている。

【００１４】そして本実施例では、このチップ取付部材
１３の上記厚さ方向に沿う２つの面１３Ｂ，１３Ｃと、
これらの面１３Ｂ，１３Ｃによって囲まれる部分の上記
取付面１２Ａとによってチップ取付座１４が構成されて
いる。すなわち、このチップ取付座１４では、上記チッ
プ取付部材１３の面１３Ｂ，１３Ｃに囲まれる取付面１
２Ａ部分がチップ取付部材１３の上記他方の面１３Ｅよ
り一段低められたチップ取付座底面１４Ａとなり、また
上記チップ取付部材１３の面１３Ｂ，１３Ｃが、このチ
ップ取付座底面１４Ａから垂直に屹立して上記他方の面
１３Ｅに連なるチップ取付座壁面１４Ｂ，１４Ｃとな
る。さらに、このチップ取付座１４に上記チップ１５
が、着座面となる他端面１５Ｄを上記チップ取付座底面
１４Ａに、また３つの周面１５Ｂのうち２つを上記チッ
プ取付座壁面１４Ｂ，１４Ｃにそれぞれ当接せしめられ
て、切刃１５Ｃが上記軸線Ｏに垂直に、かつ該軸線Ｏ方
向にシャンク部１２およびチップ取付部材１３の先端面
よりも僅かに突出するように装着され、クランプ機構１
６によって固定されている。なお、このクランプ機構１
６は従来例同様、クランプネジ１６Ａをねじ込むことに
より、クランプ駒１６Ｂの先端に設けられた爪１６Ｃよ
ってチップ１５をチップ取付座１４に押圧して固定する
構造となっている。

【００１５】このような構成のスローアウェイ式切削工
具によれば、切削時にチップ１５に作用する切削力Ｆ
は、チップ取付座底面１４Ａ、すなわち超硬合金より成
るシャンク部１２の長手方向に沿って形成された取付面
１２Ａによって受け止められることになる。従って、こ
の切削力Ｆがシャンク部１２とチップ取付部材１３との
接合面に、これを剪断させる方向に働くのを避けること
ができる。このため、切削負荷に対して高い強度を確保
することができ、過大な負荷が生じた場合でも工具の分
断等が起きるのを防ぐことが可能となる。また、超硬合
金より成るシャンク部１２がチップ取付座底面１２Ａと
して切刃１５Ｃ付近にまで延在してチップ１５を保持し
ているため、工具先端部においても高い剛性を確保する
ことができ、防振性の向上が図られて切削作業中のビビ
リや振動の発生をより効果的に抑えることが可能とな
る。

【００１６】さらに本実施例によれば、チップ取付座１
４がシャンク部１２の取付面１２Ａに形成されるチップ
取付座底面１４Ａとチップ取付部材１３に形成されたチ
ップ取付座壁面１４Ｂ，１４Ｃとから構成されており、
上記取付面１２Ａは平面であり、またチップ取付座壁面
１４Ｂ，１４Ｃはシャンク部１２よりも靱性が高くて加
工性のよい鋼材よりなる平板状のチップ取付部材１３を
厚さ方向に貫くように切り欠いて成形したものであるか
ら、チップ取付座１４の成形が大幅に容易になるという
利点を得ることができる。すなわち、チップ取付座１４
の成形の際には直線的な加工のみを施せばよく、チップ
取付座１４の深さはチップ取付部材１３の厚さによって
簡単に決定することができるため、成形工程の簡略化を
図ることが可能となる。また、このようにチップ取付部
材１３の成形が容易になることから、このチップ取付部
材１３の取付座壁面１４Ｂ，１４Ｃにおける成形誤差を
抑えることができ、これら取付座壁面１４Ｂ，１４Ｃと
上記取付面１２Ａのチップ取付座底面１４Ａとにより画
成されるチップ取付座１４を正確に形成することも可能
となるため、本実施例によればチップ１５の取付精度の
向上を図ることもできる。

【００１７】次に、図５は本考案に係わるチップ取付部
材の他の例を示すものであり、図４に示したチップ取付
部材１３と同じ部分には同一の符号を配して説明を省略
する。この図のチップ取付部材１７では、チップ取付座
壁面１４Ｂ，１４Ｃとなる切欠面１３Ｂ，１３Ｃが囲む
部分に、シャンク部１２の取付面１２Ａに密着する上記
一方の面１３Ｄに連なる薄板状の底板部１７Ａが当該チ
ップ取付部材１７に一体的に形成されており、この底板
部１７Ａの一面がチップ取付座底面１４Ａとなってチッ
プ取付座１４の全部分がチップ取付部材１７に成形され
ていることを特徴とする。

【００１８】このような構成のチップ取付部材１７も、
上記実施例同様に工具本体１１のシャンク部１２にロウ
付け等によって固定されて使用に供され、上記実施例と
同様の効果を得ることができる。また、ここで、このチ
ップ取付部材１７では上記一方の面１３Ｄの全面がロウ
付け面となるため、図４に示したチップ取付部材１３に
比べてロウ付け面積が大きくなって、より強固にシャン
ク部１２に固定することが可能となる。さらに、チップ
取付座底面１４Ａとチップ取付座壁面１４Ｂ，１４Ｃと
の間にロウ付け部分が介さないため、チップ取付座１４
をより正確に成形可能であるという利点を得ることもで
きる。なおこの場合、チップ取付部材１７のチップ取付
座底面１２Ａと上記一方の面１３Ｄとの間のチップ厚さ
方向の距離、すなわち上記底板部１７Ａの肉厚Ｔは、
０.１mm〜１.０mmであることが望ましい。この肉厚Ｔが
０．１mmを下回ると底板部１７Ａが薄くなり過ぎて成形
が困難となり、逆にこの肉厚Ｔが１．０mmを越えて大き
くなるとシャンク部１２の工具先端における肉厚を小さ
くせざるを得ず、剛性不足を招くおそれがある。

【００１９】さらに、上記実施例ではチップ取付部材１
３，１７をシャンク部１２の取付面１２Ａにロウ付けに
よって固定する場合について説明したが、本考案はこれ
に限るものではない。例えば図６ないし図８に示すよう
に、チップ取付部材１３，１７にその厚さ方向にネジ穴
１８を螺設するとともにシャンク部１２には貫通穴１９
および座ぐり部２０を形成し、これらに止めネジ２１を
挿通、螺着してチップ取付部材１３，１７を取付面１２
Ａ側に引き込んで固定するようにしてもよい。この場合
には、図４に示したチップ取付部材１３でもロウ付け部
分が無いため、比較的正確なチップ取付座１４の形成が
可能となる。

【００２０】

【考案の効果】以上説明したように本考案によれば、チ
ップ取付部材が固定される取付面が切削力のかかる方向
に対して垂直な方向に形成されるため、この切削力がチ
ップ取付部材とシャンク部との接合面を剪断するように
働くことはなく、該切削力に対する高い強度が確保さ
れ、また過大な切削負荷が作用した場合でもチップ取付
部材の分断等の発生を防ぐことができる。さらに、チッ
プ取付部材よりも剛性の高い超硬合金より成るシャンク
部が、チップに形成されて工具先端に位置する切刃の近
傍にまで延在しているため、工具先端部における剛性が
増し、防振性の向上が図られてビビリ等の発生を効果的
に抑えることが可能となる一方、チップ取付座の少なく
とも一部を形成するチップ取付部材は、シャンク部より
も靱性が高い鋼材より形成されているので加工性がよ
く、その成形を容易にするとともにチップ取付座を正確
に形成することが可能となり、従ってチップ取付精度の
向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す工具先端部の平面図で
ある。

【図２】図１の工具先端部の側面図である。

【図３】図１の工具先端部の軸線Ｏ方向先端側からの正
面図である。

【図４】図１に示す実施例に係わるチップ取付部材１３
の（イ）正面図および（ロ）平面図である。

【図５】本考案に係わるチップ取付部材の他の例を示す
（イ）正面図および（ロ）平面図である。

【図６】本考案の他の実施例を示す工具先端部の平面図
である。

【図７】図６に示す工具先端部の側面図である。

【図８】図６に示す工具先端部の軸線Ｏ方向先端側から
の正面図である。

【図９】従来のスローアウェイ式切削工具の先端部を示
す平面図である。

【図１０】図９に示す従来例の側面図である。

【符号の説明】

１，１１ 工具本体 ２，１２ シャンク部 １２Ａ 取付面 ３，１３，１７ チップ取付部材 ４，１４ チップ取付座 ４Ａ，１４Ａ チップ取付座底面 ４Ｂ，４Ｃ，１４Ｂ，１４Ｃ チップ取付座壁面 ５，１５ チップ ６，１６ クランプ機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭60−29004（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−205704（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−113904（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−92103（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−64306（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−138507（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23B 27/00 B23B 27/16

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒状のシャンク部の先端にチップ取付部
   材が固定されて工具本体が構成され、この工具本体先端
   に形成されたチップ取付座にスローアウェイチップが装
   着されてなるスローアウェイ式切削工具において、 上記シャンク部を上記チップ取付部材よりも剛性の高い
   超硬合金により形成する一方、上記チップ取付部材は上
   記シャンク部よりも靱性の高い鋼材より形成し、上記チ
   ップ取付部材を上記チップ取付座の少なくとも一部が形
   成された平板状に成形するとともに、上記シャンク部先
   端には該シャンク部の長手方向に沿って取付面を形成
   し、上記チップ取付部材を、その一方の面を上記取付面
   に密着させて上記シャンク部に固定して、超硬合金より
   成る該シャンク部を、上記スローアウェイチップに形成
   されて上記工具本体先端に位置する切刃の近傍にまで延
   在せしめたことを特徴とするスローアウェイ式切削工
   具。
2. 【請求項２】 上記チップ取付部材には、上記シャンク
   部の取付面から該チップ取付部材の厚さ方向に屹立して
   上記スローアウェイチップの周面を拘束するチップ取付
   座壁面が形成され、かつこの壁面に連なる部分の上記取
   付面は該スローアウェイチップの着座面が当接するチッ
   プ取付座底面となっていることを特徴とする請求項１の
   スローアウェイ式切削工具。
3. 【請求項３】 上記チップ取付部材には、上記スローア
   ウェイチップの着座面が当接する該チップ取付部材の上
   記一方の面に平行なチップ取付座底面と、このチップ取
   付座底面から該チップ取付部材の厚さ方向に屹立して上
   記スローアウェイチップの周面を拘束するチップ取付座
   壁面とが形成されていることを特徴とする請求項１のス
   ローアウェイ式切削工具。
4. 【請求項４】 上記チップ取付部材のチップ取付座底面
   と上記一方の面との間の、上記厚さ方向の肉厚が０.１m
   m〜１.０mmであることを特徴とする請求項３のスローア
   ウェイ式切削工具。