JP2664376B2 - 切削工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は特に金属等の工作物のチップフォーミング
（切粉出し）機械工作に有利な切削工具に関する。 〔従来の技術〕 この種の工具は主として交換可能な刃部単体形式のイ
ンサート（植刃）のものであるが、その頂面又はレーキ
面（すくい面）とその側面又はクリアランス面（逃げ
面）との遷移領域（交差線）によって形成された１又は
それ以上の切刃を通常は有している。これらの工具の内
のある種のものでは、波形切刃或いは切刃と交差するよ
うにレーキ面に形成されたくぼみ部分を具備している。
こゝでは、この種の工具は溝切り用途にはこれまで適し
ていなかった。その理由は波形切刃又はくぼみ部分が溝
の底に切り残しの環状リブを生成することによる。しか
しながら、他面から見れば、波形切刃又はくぼみ部分は
切粉（チップ）制御の観点から好ましい。それはチップ
が工作溝の壁をこすらないようにチップの幅を減じるか
らである。 〔発明の目的〕 本発明の目的は平坦な工作物面を削成出来る波形切刃
又はくぼみ付き切刃を有する切削工具を提供することに
ある。 本発明の第２の目的は優れたチップフォーミング（切
粉出し）特性を有する切削工具を提供することにある。 〔発明の構成・作用と実施例〕 本発明によれば、レーキ面（21;31;41）と逃げ面（2
2;32;42）とを含み、少なくとも１つの切刃（24;34;4
4）が該レーキ面と該逃げ面の間の交差線上に形成され
ていて、該レーキ面はその少なくとも１部分（23;33;4
3）としてこれを間に介在されている他の２種の部分に
対して相対的にくぼんでおり且つ該逃げ面と交差するよ
うに延在している斯ゝるくぼみ部分（23;33;43）を有し
ている工作物の切粉出し工作用の切削工具において、 該逃げ面はその少なくとも１部分（26;36;46）として
これを間に介在させている他の２種の部分に対し相対的
に突起しており且つ該レーキ面の該くぼみ部分（23;33;
43）と交差するように延在している斯ゝる突起部分（2
6;36;46）を有していて、その結果として該切刃（24;3
4;44）は該レーキ面の前記２種の非くぼみ部分と該逃げ
面の前記２種の非突起部分との間の２種の交差線分と、
当該両交差線分の間に配位し且つ該両線分に対して相対
的に湾曲している中間線分とを含む曲線を構成してい
る、 ことを特徴とする切削工具が提供される。 更に、本発明を従来技術との比較において以下に説明
する。先ず、先行技術例を示す第１図〜第３図は切粉出
し切削工具としてレーキ面11、逃げ面12及びくぼみ部分
13を含んで成る分断（突切り）用インサート（植刃）を
示している。このレーキ面11と逃げ面12とは鋭角をなし
ている。くぼみ部分13はレーキ面11と逃げ面12の接合
線、即ち交差線に形成された切刃14と交差している。こ
のインサート10はチップ（切粉）の幅がくぼみ部分13に
よって減じられるので、分断作業中に優れたチップ制御
をする。しかし、先行技術を示す第４図に見られるよう
に溝削成工作中には環状リブ15を残成する。このリブの
高さＨは大き過ぎ、仕上工作を加えて削り取らなければ
完成工作物としては許容し得ないものである。 次に、第５図〜第７図は切粉出し切削工具を構成する
本発明に係る分断（突切り）用と溝切り用のインサート
20を示している。インサート20はレーキ面（すくい面）
21と逃げ面（クリアランス面）22を有している。レーキ
面21と逃げ面22は鋭角をなしており、両者の交差線が切
刃24を形成している。インサート20は切刃24と交差する
くぼみ部分23を有している。このくぼみ部分23は凹状に
弯曲し、レーキ面21に沿って延長しており、その断面形
は円形の１線分（セグメント）の形状になっている。多
くの適した線分形成の中でも、好ましいものとしては半
円形線分を挙げ得る。このくぼみ部分はその長手方向に
沿った断面が均一であり得る。くぼみ部分23の長さは
１、深さはｄで示している。逃げ面22はうね又は突起部
分26を有している。この乙切部分26は凸状に弯曲してい
て、逃げ面22に沿って延長している。突起部分26は半円
筒の周縁の形状、円形の１面分（セグメント）の形状或
いは円錐形の頂点がレーキ面21に対し反対側に向いてい
る斯ゝる円錐形の１面分（セグメント）の形状を有して
いる。突起部分26は元の切刃24と共通の平面上に切刃を
生成する曲線に沿ってくぼみ部分23と交差している。 くぼみ部分23と突起部分26はインサート20の中央線Ｍ
に関し対称の形状になっている。突起部分26は交差曲線
において逃げ面22から垂直に距離Ｘだけ突出している。
この距離Ｘは式Ｘ＝ｋ・ｄによって規定される。但し、
ｄはくぼみ部分の深さ、ｋは曲線の傾斜角βに依存した
値である、即ちβの関数である（第８図参照）。 本発明の理解を容易にするために、第８図は１つの立
方体を示している。この立方体の１面は半円筒形の突起
部分26を具備している。この立方体はこの面と鋭角βを
なす平面ｐにそって切断される。平面ｐと立方体との交
差線を平面Ｐに沿って視ると、直線のみが見える。これ
は切削インサートがある程度、即ち特定の角度に傾いた
ときに切刃がその全長に亘って直線形を有し、それ故に
工作物に、存在していても非常に小さな環状リブしか有
していない、斯ゝる溝を削成することが出来ることを意
味している。特定の角βは５〜85゜の範囲で選定され
る。くぼみ部分23とレーキ面11は点線で示される。 従来の切削インサート10と本発明の切削インサート20
は第9A,9B,9C及び9D図において溝切り工具として比較さ
れる。 第9A図は工作物（片）に係合した状態の切削インサー
トを示している。この工作物は直径がＤのものとして示
されている。インサートはｄで示す深さのくぼみ部分を
有しており、逃げ角αを有している。 第9B図はくぼみ部分の深さｄが0.5mmで、逃げ角αが
７゜であるときの工作物径Ｄの関数として環状リブの高
さＨを示すグラフである。１例として、径Ｄが30mmのと
き、従来インサートにより削成された溝のそこから立上
るリブ高さＨは0.07mmであり、本発明インサートにより
削成された溝のそこから立上るリブ高さＨは0.08mmであ
る。 工作物の径Ｄが70mmのとき、本発明インサートによれ
ば削り残しとしてのリブは全然残成されない。これは工
作物径が特定の値の場合、逃げ角αとくぼみ深さｄを平
坦な工作物面を削成するように選択し得ることを意味す
る。 第9C図は工作物径Ｄが30mm、逃げ角αが７゜であると
きのくぼみ部分の深さｄの関数としてリブ高さＨを示す
グラフである。１例として、くぼみ部分深さｄが0.4mm
のとき、リブ高さＨは従来インサートの場合には0.054m
mとなり、本発明インサートの場合には0.005mmとなる。 第9D図は工作物径Ｄが30mmで、くぼみ部分深さｄが0.
5mmであるときの逃げ角αの関数としてリブ高さＨを示
すグラフである。１例として、逃げ角αが６゜のときに
は、リブ高さＨは従来インサートの場合が0.06であり、
本発明インサートの場合が0.008mmである。第10図と第1
1図は本発明の別の態様を示している。両図において、
複数のノーズ部分を有する多角形のインサート30はレー
キ面31、多数の逃げ面32及び支持面を含んで成る。レー
キ面と逃げ面は鋭角をなし、両面の交差線が切刃34を形
成している。各切刃は逃げ面32の突起部分36から始まる
レーキ面上に延長している間隔をとった溝部分又はくぼ
み部分33によって交差されている。突起部分36は円錐形
の頂点がレーキ面に対し反対側に向いている斯ゝる円錐
形の１面分（セクション）の形状を有している。切削イ
ンサートは非直線形の切刃、即ち弯曲した又は断続した
切刃を具備している。 或いはまた、くぼみ部分33を互いに交差させてもよ
い。既述したように、くぼみ部分33と突起部分36の交差
は逃げ面の平面から分離したある１平面に沿って見たと
き直線を形成する。それ故に、このインサートは、工作
物に平坦面を、リブを残成することなく削成すると同時
にチップ（切粉）の塑性変形又は脆化を強める。このイ
ンサートはドリル工作用途に特に適している。 第12図と第13図は本発明の更にもう１つの態様を示し
ている。両図において、インサート40はレーキ面41と逃
げ面42を有している。レーキ面と逃げ面は鋭角を成し、
両面の交差線に切刃44が形成される。切刃に沿って、イ
ンサート40の中心部を囲む溝の形式になるチップブレー
カがある。切刃44はこれが逃げ面の平面上の凸状部分
と、くぼみ部分43と突起部分46の交差線に沿った凹状部
分とから成る曲線を描くように形成される。各突起部分
46は円錐形の頂点がレーキ面に対して反対側に向いてい
る斯ゝる円錐形の面分（セグメント）の形状を有してい
る。切刃はインサートの丸いコーナに隣接した二つの凹
状部分とこれらに挟まれた凸状部分から成る。或いはま
た、これら凹凸のアーチ部分の数を多くしてもよい。前
述のように、切刃44は特定の平面に沿って見たときに突
起部分46の存在により真直になる。ランド47は切刃44に
沿って延長していて、この切刃を補強している。 従って、本発明は機械工作中に工作物上の不規則状態
を補整する手段を有する切削工具に関するものといえ
る。それ故に、これによって工作された面はもはや仕上
工作を必要としない。しかも工具は優れた切粉出し能力
を有している。 本発明の切削工具は上記実施例のようにインサート
（植刃）の形態に限定されるものではなく、一般のバイ
ト等の刃部とシャフト部とが一体成形された形式のもの
も勿論包含する。

【図面の簡単な説明】 第１図、第２図及び第３図は夫々従来の切削インサート
を示す平面図、正面図及び側面図；第４図は従来インサ
ートで切削された工作物の断面図；第５図、第６図及び
第７図は夫々本発明に係る切削インサートを示す第１図
〜第３図に対応した平面図、正面図及び側面図；第８図
は本発明の特徴を示す斜視説明図、第9A図は工作物と係
合する削工具を示す側面図；第9B図は工作物径の関数と
して環状リブの高さを示すグラフ；第9C図はくぼみ部分
の深さの関数として環状リブの高さを示すグラフ；第9D
図は逃げ角の関数として環状リブの高さを示すグラフ；
第10図と第11図は本発明に係る他の態様の切削インサー
トを示す平面図と側面図；及び第12図と第13図は本発明
に係る更に別の態様の切削インサートを示す平面図と側
面図である。 図において： 10……従来の切削インサート、11……レーキ面（すくい
面）、 12……逃げ面（クリアランス面）、13……くぼみ部分、 14……切刃、15……環状リブ、 20……本発明の切削インサート、21……レーキ面、 22……逃げ面、23……くぼみ部分、 24……切刃、26……突起部分、 ｄ……くぼみ部分の深さ、Ｈ……リブ高さ、 Ｄ……工作物径、α……逃げ角、 β……傾斜角、30……本発明の切削インサート、 31……レーキ面、32……逃げ面、 33……くぼみ部分、34……切刃、 36……突起部分、40……本発明の切削インサート、 41……レーキ面、42……逃げ面、 43……くぼみ部分、44……切刃、 46……突起部分。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．レーキ面（21;31;41）と逃げ面（22;32;42）とを含
   み、少なくとも１つの切刃（24;34;44）が該レーキ面と
   該逃げ面の間の交差線上に形成されていて、該レーキ面
   はその少なくとも１部分（23;33;43）としてこれを間に
   介在させている他の２種の部分に対して相対的にくぼん
   でおり且つ該逃げ面と交差するように延在している斯ゝ
   るくぼみ部分（23;33;43）を有している工作物の切粉出
   し工作用の切削工具において、 該逃げ面はその少なくとも１部分（26;36;46）としてこ
   れを間に介在させている他の２種の部分に対し相対的に
   突起しており且つ該レーキ面の該くぼみ部分（23;33;4
   3）と交差するように延在している斯ゝる突起部分（26;
   36;46）を有していて、その結果として該切刃（24;34;4
   4）は該レーキ面の前記２種の非くぼみ部分と該逃げ面
   の前記２種の非突起部分との間の２種の交差線分と、当
   該両交差線分の間に配位し且つ該両線分に対して相対的
   に湾曲している中間線分とを含む曲線を構成している、 ことを特徴とする切削工具。 ２．該逃げ面の該突起部分は該逃げ面の該非突起部分に
   沿って該レーキ面に向けて延在する円筒形の１部分とし
   て、当該円筒形の軸線に平行な平面に沿って該円筒形か
   ら切り出された斯ゝる円筒形部分を形成していることを
   特徴とする、請求項１に記載の切削工具。 ３．該逃げ面の該突起部分は該逃げ面の該非突起部分に
   沿って該レーキ面に向けて延在する円錐形の１部分とし
   て、当該円錐形の軸線に平行な平面に沿って該円錐形か
   ら切り出された斯ゝる円錐形部分を形成していることを
   特徴とする、請求項１に記載の切削工具。 ４．該レーキ面の該突起部分が該切刃の該中間湾曲線分
   と同じ曲率半径を有する断面形を有していることを特徴
   とする、請求項１に記載の切削工具。 ５．該逃げ面の該非突起部分が第１平面上に配位し、そ
   して該切刃が当該第１平面と所定の鋭角（β）をなす第
   ２平面（Ｐ）上に配位する概して真直な線を形成してい
   ることを特徴とする、請求項１に記載の切削工具。 ６．該レーキ面の該非くぼみ部分が１平面上に配位して
   おり、そして該くぼみ部分の深さ（ｄ）より大きい、但
   し当該長さ（１）は当該平面に沿って測定された、該切
   刃に直角な方向に配位する該くぼみ部分の両端間の距離
   であり、当該深さ（ｄ）は該平面に対する法線方向に該
   平面から測定された距離である、ことを特徴とする、請
   求項１に記載の切削工具。 ７．切削工具は溝切りに適用される工具（20）として、
   該くぼみ部分（23）と該突起部分（26）との単一対が工
   具中心線（Ｍ）に関して対称形で配設されている斯ゝる
   溝切り工具であることを特徴とする、請求項１に記載の
   切削工具。 ８．該切削工具は複数のノーズ部分を有する多角形切削
   インサートとして、頂面の全周に亘って該レーキ面（3
   9）を形成している斯ゝる頂面、支持面としての底面及
   び複数の該逃げ面（32）を形成する包囲側面を有し、各
   ノーズ部分が該レーキ面とそれに隣接する逃げ面とによ
   って形成されており、各切刃が該レーキ面と隣り合うノ
   ーズ部分の間にある対応する逃げ面との間の交差線上に
   形成されており、複数の該くぼみ部分（33）と複数の該
   突起部分（36）との複対が各切刃の複数の該湾曲線分を
   形成するように配設されている斯ゝる構成の多角形切削
   インサートであることを特徴とする、請求項１に記載の
   切削工具。 ９．該切削工具は頂面の全周に亘って該レーキ面を形成
   している斯ゝる頂面、支持面としての底面及び包囲側面
   の全周に亘って該逃げ面を形成している斯ゝる包囲側面
   を有する多角形切削インサート（40）として、複数の該
   くぼみ部分（43）と複数の該突起部分（46）の複対は該
   レーキ面と該逃げ面との間の工具全周に亘る交差線上に
   形成されている該切刃（44）の複数の該湾曲線分を形成
   するように配設されており、そして該切刃（44）は該逃
   げ面の方向の側面視において該湾曲線分として形成され
   た下向きの凹状線分及び該非くぼみ部分と該非突起部分
   との間の交差線上に形成された上向き凸状線分を交互配
   置状に含んで成る波形線になっている斯ゝる構成の多角
   形切削工具であることを特徴とする、請求項１に記載の
   切削工具。 １０．該逃げ面の該突起部分（26;36）は該非突起部分
   に対し、該第１平面に対する法線の方向に該第１平面か
   ら測定された距離（Ｘ）だけ突出しており、そして当該
   距離（Ｘ）が式:X＝ｋ・ｄによって規定されている、但
   しｄは該非突起部分が第３平面に対する法線の方向に配
   位している斯ゝる第３平面から測定された該くぼみ部分
   の深さであり、そしてｋは該鋭角（β）の関数である、
   ことを特徴とする、請求項５に記載の切削工具。 １１．該くぼみ部分の長さ（１）が該くぼみ部分の該深
   さ（ｄ）より大きい、但し当該長さ（１）は該切刃に直
   角な方向に配位する該くぼみ部分の両端で測定された該
   第３平面に沿った距離であることを特徴とする、請求項
   10に記載の切削工具。