JP3058856B2 - 溝加工用回転切削工具 - Google Patents
溝加工用回転切削工具Info
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- JP3058856B2 JP3058856B2 JP10049529A JP4952998A JP3058856B2 JP 3058856 B2 JP3058856 B2 JP 3058856B2 JP 10049529 A JP10049529 A JP 10049529A JP 4952998 A JP4952998 A JP 4952998A JP 3058856 B2 JP3058856 B2 JP 3058856B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting edge
- diameter
- axis
- outer peripheral
- cutting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C5/00—Milling-cutters
- B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
- B23C5/12—Cutters specially designed for producing particular profiles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2220/00—Details of milling processes
- B23C2220/36—Production of grooves
- B23C2220/366—Turbine blade grooves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Milling Processes (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は溝加工用回転切削工
具に係り、特に、溝中心に対して左右対称で且つ溝深さ
方向において溝幅が変化している溝を切削加工する回転
切削工具に関するものである。
具に係り、特に、溝中心に対して左右対称で且つ溝深さ
方向において溝幅が変化している溝を切削加工する回転
切削工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高効率の事業用コンバインドプラントや
省エネルギー化を目指した排熱回収プラントなどに大型
で高出力のガスタービンが用いられているが、このよう
なガスタービンのタービン翼車を回転軸に取り付けるた
めの取付構造として、図６に示すように回転軸１０の外
周部に形成された多数のツリー形溝１２にタービン翼車
の羽根１４を１枚ずつ嵌合するようにしたものがある。
図７は、ツリー形溝１２を拡大して示す断面図で、溝中
心Ｓに対して左右対称で且つ逆クリスマスツリーのよう
に溝深さ方向（図の下方向）において溝幅が増減しなが
ら徐々に狭くなっており、溝深さ方向に離間して溝幅が
広い３つの幅広部１６，１８，２０を備えているととも
に、それ等の幅広部１６，１８，２０の幅寸法は深い位
置（溝底側）のもの程小さくなっている。
省エネルギー化を目指した排熱回収プラントなどに大型
で高出力のガスタービンが用いられているが、このよう
なガスタービンのタービン翼車を回転軸に取り付けるた
めの取付構造として、図６に示すように回転軸１０の外
周部に形成された多数のツリー形溝１２にタービン翼車
の羽根１４を１枚ずつ嵌合するようにしたものがある。
図７は、ツリー形溝１２を拡大して示す断面図で、溝中
心Ｓに対して左右対称で且つ逆クリスマスツリーのよう
に溝深さ方向（図の下方向）において溝幅が増減しなが
ら徐々に狭くなっており、溝深さ方向に離間して溝幅が
広い３つの幅広部１６，１８，２０を備えているととも
に、それ等の幅広部１６，１８，２０の幅寸法は深い位
置（溝底側）のもの程小さくなっている。
【０００３】一方、上記ツリー形溝１２の加工方法とし
ては、外周部に外周切れ刃を有するエンドミルのような
回転切削工具を軸心まわりに回転駆動しつつ、軸心と直
角な方向へ移動させて切削加工するようにしているのが
一般的であるが、高い寸法精度が要求される場合には単
一の工具を用いて１回の溝加工で加工することは困難
で、例えば図８に示すように複数の工程(a) ，(b) ，
(c) ，(d) ，および(e) を経て切削加工している。図８
において、網掛け（薄い塗りつぶし）で示す部分は各工
程で新たに切削除去される部分で、(a) 〜(d) は荒加工
の工程であり、(e)は仕上げ加工の工程である。
ては、外周部に外周切れ刃を有するエンドミルのような
回転切削工具を軸心まわりに回転駆動しつつ、軸心と直
角な方向へ移動させて切削加工するようにしているのが
一般的であるが、高い寸法精度が要求される場合には単
一の工具を用いて１回の溝加工で加工することは困難
で、例えば図８に示すように複数の工程(a) ，(b) ，
(c) ，(d) ，および(e) を経て切削加工している。図８
において、網掛け（薄い塗りつぶし）で示す部分は各工
程で新たに切削除去される部分で、(a) 〜(d) は荒加工
の工程であり、(e)は仕上げ加工の工程である。
【０００４】図９の回転切削工具７０は、上記図８の
(e) 工程で使用する仕上げ加工用の回転切削工具の一例
で、シャンク７２および刃部７４を一体に備えている。
刃部７４には、軸心まわりに９０°間隔で４本の切屑排
出溝７６が設けられているとともに、その切屑排出溝７
６に沿って４枚の外周切れ刃７８、およびその外周切れ
刃７８に連続する底刃８０が設けられている。それ等の
外周切れ刃７８および底刃８０は、工具７０がシャンク
７２側から見て右まわりに回転駆動されることにより切
削加工を行うものであり、切屑排出溝７６は、高い寸法
精度で外周切れ刃７８が形成されるように軸心と平行な
直溝とされており、外周切れ刃７８は軸心と平行な直刃
である。また、外周切れ刃７８は、ツリー形溝１２の溝
側面の全体の凹凸形状に対応して工具先端側へ向かうに
従って刃先径が増減しながら徐々に小径とされている。
(e) 工程で使用する仕上げ加工用の回転切削工具の一例
で、シャンク７２および刃部７４を一体に備えている。
刃部７４には、軸心まわりに９０°間隔で４本の切屑排
出溝７６が設けられているとともに、その切屑排出溝７
６に沿って４枚の外周切れ刃７８、およびその外周切れ
刃７８に連続する底刃８０が設けられている。それ等の
外周切れ刃７８および底刃８０は、工具７０がシャンク
７２側から見て右まわりに回転駆動されることにより切
削加工を行うものであり、切屑排出溝７６は、高い寸法
精度で外周切れ刃７８が形成されるように軸心と平行な
直溝とされており、外周切れ刃７８は軸心と平行な直刃
である。また、外周切れ刃７８は、ツリー形溝１２の溝
側面の全体の凹凸形状に対応して工具先端側へ向かうに
従って刃先径が増減しながら徐々に小径とされている。
【０００５】図１０の(a) 、(b) 、(c) は、それぞれ図
９におけるＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面を示す
拡大図で、(a) の切れ刃部７８ａは幅広部１６を切削加
工する部分であり、(b) の切れ刃部７８ｂは幅広部１８
を切削加工する部分であり、(c) の切れ刃部７８ｃは幅
広部２０を切削加工する部分である。各切れ刃部７８
ａ、７８ｂ、７８ｃのすくい角は約０°で、マージンは
無く、軸心まわりに展開した場合に軸心からの寸法が直
線的に小さくなるように逃げ面８２ａ、８２ｂ、８２ｃ
（以下、特に区別しない場合は単に逃げ面８２という）
が形成されている。この逃げ面８２ａ、８２ｂ、８２ｃ
の逃げ角θａ、θｂ、θｃ（以下、特に区別しない場合
は単に逃げ角θという）は、軸心まわりに９０°回転し
た時の逃げ量Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃが予め定められた一定
値、例えば１．０ｍｍ程度となるように定められてい
る。なお、このように軸心まわりに展開した状態で軸心
からの寸法が直線的に小さくなるように逃げ面８２が定
められると、軸心と直角な断面では図１０に示されてい
るように円弧形状になる。また、幅広部１６、１８、２
０を切削加工する切れ刃部７８ａ、７８ｂ、７８ｃ以外
の部分も、上記と同様にすくい角は約０°で、マージン
は無く、９０°当りの逃げ量が一定となるように逃げ面
８２が形成されている。
９におけるＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面を示す
拡大図で、(a) の切れ刃部７８ａは幅広部１６を切削加
工する部分であり、(b) の切れ刃部７８ｂは幅広部１８
を切削加工する部分であり、(c) の切れ刃部７８ｃは幅
広部２０を切削加工する部分である。各切れ刃部７８
ａ、７８ｂ、７８ｃのすくい角は約０°で、マージンは
無く、軸心まわりに展開した場合に軸心からの寸法が直
線的に小さくなるように逃げ面８２ａ、８２ｂ、８２ｃ
（以下、特に区別しない場合は単に逃げ面８２という）
が形成されている。この逃げ面８２ａ、８２ｂ、８２ｃ
の逃げ角θａ、θｂ、θｃ（以下、特に区別しない場合
は単に逃げ角θという）は、軸心まわりに９０°回転し
た時の逃げ量Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃが予め定められた一定
値、例えば１．０ｍｍ程度となるように定められてい
る。なお、このように軸心まわりに展開した状態で軸心
からの寸法が直線的に小さくなるように逃げ面８２が定
められると、軸心と直角な断面では図１０に示されてい
るように円弧形状になる。また、幅広部１６、１８、２
０を切削加工する切れ刃部７８ａ、７８ｂ、７８ｃ以外
の部分も、上記と同様にすくい角は約０°で、マージン
は無く、９０°当りの逃げ量が一定となるように逃げ面
８２が形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに９０°当りの逃げ量が一定になるように逃げ面が定
められると、径寸法の変化に伴って逃げ角が変化し、径
寸法が大きい程逃げ角が小さくなって、刃先に連続して
設けられた逃げ面と加工面との間の隙間が小さくなるた
め、摩擦などで切削性能が低下して工具寿命が損なわれ
るなどの不都合がある。大径部分の逃げを適当な大きさ
に定めると、小径部分（例えば前記幅広部１８と２０と
の間の幅狭部を切削する部分）の切れ刃の逃げ角が大き
くなり、工具軸心と直角な断面積が小さくなって剛性が
低下し、折損等を生じ易くなる。このような問題は、前
記タービン翼車を取り付けるツリー形溝１２を切削加工
する回転切削工具など、外周切れ刃の刃先径の変化が大
きく且つ複雑に変化している場合に顕著となる。
うに９０°当りの逃げ量が一定になるように逃げ面が定
められると、径寸法の変化に伴って逃げ角が変化し、径
寸法が大きい程逃げ角が小さくなって、刃先に連続して
設けられた逃げ面と加工面との間の隙間が小さくなるた
め、摩擦などで切削性能が低下して工具寿命が損なわれ
るなどの不都合がある。大径部分の逃げを適当な大きさ
に定めると、小径部分（例えば前記幅広部１８と２０と
の間の幅狭部を切削する部分）の切れ刃の逃げ角が大き
くなり、工具軸心と直角な断面積が小さくなって剛性が
低下し、折損等を生じ易くなる。このような問題は、前
記タービン翼車を取り付けるツリー形溝１２を切削加工
する回転切削工具など、外周切れ刃の刃先径の変化が大
きく且つ複雑に変化している場合に顕著となる。
【０００７】図１１は、前記図９および図１０の回転切
削工具７０について具体的に説明する図で、外周切れ刃
７８を軸心まわりに展開するとともに軸心まわりの同じ
位相に位置する３つの切れ刃部７８ａ、７８ｂ、７８ｃ
を重ねて示し、軸心まわりの次の切れ刃部７８ａ、７８
ｂ、７８ｃまでの周方向距離Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃと、上記
逃げ角θａ、θｂ、θｃ、逃げ量Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃとの
関係を表したものである。この図から明らかなように、
逃げ量Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃが同じであれば、周方向距離す
なわち径寸法が大きい程、逃げ角が小さくなることが分
かる。すなわち、θａ＜θｂ＜θｃの関係になるのであ
る。補助線Ｐは径寸法が一定の直線で、切れ刃部７８
ａ、７８ｂ、７８ｃによって切削加工された加工面に対
応する。因みに、図４は外周切れ刃の刃先径（直径寸
法）が約２５ｍｍ以下の場合の具体例で、(a) は９０°
当りの逃げ量が３．０ｍｍの場合のグラフ、(b) は９０
°当りの逃げ量が２．０ｍｍの場合のグラフ、(c) は９
０°当りの逃げ量が１．０ｍｍの場合のグラフであり、
何れの場合も刃先径の変化に伴って逃げ角θが大きく変
化する。
削工具７０について具体的に説明する図で、外周切れ刃
７８を軸心まわりに展開するとともに軸心まわりの同じ
位相に位置する３つの切れ刃部７８ａ、７８ｂ、７８ｃ
を重ねて示し、軸心まわりの次の切れ刃部７８ａ、７８
ｂ、７８ｃまでの周方向距離Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃと、上記
逃げ角θａ、θｂ、θｃ、逃げ量Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃとの
関係を表したものである。この図から明らかなように、
逃げ量Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃが同じであれば、周方向距離す
なわち径寸法が大きい程、逃げ角が小さくなることが分
かる。すなわち、θａ＜θｂ＜θｃの関係になるのであ
る。補助線Ｐは径寸法が一定の直線で、切れ刃部７８
ａ、７８ｂ、７８ｃによって切削加工された加工面に対
応する。因みに、図４は外周切れ刃の刃先径（直径寸
法）が約２５ｍｍ以下の場合の具体例で、(a) は９０°
当りの逃げ量が３．０ｍｍの場合のグラフ、(b) は９０
°当りの逃げ量が２．０ｍｍの場合のグラフ、(c) は９
０°当りの逃げ量が１．０ｍｍの場合のグラフであり、
何れの場合も刃先径の変化に伴って逃げ角θが大きく変
化する。
【０００８】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、外周切れ刃の刃先径
が軸方向において変化している溝加工用回転切削工具に
おいて、小径部分の工具剛性と大径部分の切削性能とを
両立させて高能率な切削加工を行うことができるように
することにある。
もので、その目的とするところは、外周切れ刃の刃先径
が軸方向において変化している溝加工用回転切削工具に
おいて、小径部分の工具剛性と大径部分の切削性能とを
両立させて高能率な切削加工を行うことができるように
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、軸心まわりに回転駆動されつつその軸
心と直角な方向へ移動させられることにより、溝中心に
対して左右対称で且つ逆クリスマスツリーのように溝深
さ方向において溝幅が増減しながら徐々に狭くなってい
るツリー形溝を切削加工するために、外周切れ刃の刃先
径が、その溝幅の変化に対応して工具先端側へ向かうに
従って増減しながら徐々に小径とされている溝加工用回
転切削工具であって、（ａ）前記外周切れ刃は、径寸法
が前記刃先径と等しいマージンの幅が略零で、（ｂ）そ
の外周切れ刃の逃げ面は、刃先から略連続して形成され
ているとともに、軸心まわりに展開した状態において、
軸方向における前記刃先径の変化に拘らず径寸法が一定
の直線に対して略同じ大きさの逃げ角で略直線的に径寸
法が小さくなるように定められており、軸心と直角な断
面において円弧形状を成していることを特徴とする。
めに、本発明は、軸心まわりに回転駆動されつつその軸
心と直角な方向へ移動させられることにより、溝中心に
対して左右対称で且つ逆クリスマスツリーのように溝深
さ方向において溝幅が増減しながら徐々に狭くなってい
るツリー形溝を切削加工するために、外周切れ刃の刃先
径が、その溝幅の変化に対応して工具先端側へ向かうに
従って増減しながら徐々に小径とされている溝加工用回
転切削工具であって、（ａ）前記外周切れ刃は、径寸法
が前記刃先径と等しいマージンの幅が略零で、（ｂ）そ
の外周切れ刃の逃げ面は、刃先から略連続して形成され
ているとともに、軸心まわりに展開した状態において、
軸方向における前記刃先径の変化に拘らず径寸法が一定
の直線に対して略同じ大きさの逃げ角で略直線的に径寸
法が小さくなるように定められており、軸心と直角な断
面において円弧形状を成していることを特徴とする。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【発明の効果】このような溝加工用回転切削工具におい
ては、外周切れ刃の逃げ角（二番角）が刃先径の変化に
拘らず略同じ大きさとされているため、刃先に近接して
位置する逃げ面と加工面との間の隙間が刃先径の相違に
拘らず略同じになり、小径部分の工具剛性と大径部分の
切削性能とを両立させることができる。これにより、溝
加工の加工工数を低減したり、送り速度などの切削条件
をアップするなどして、加工時間を短縮できる。
ては、外周切れ刃の逃げ角（二番角）が刃先径の変化に
拘らず略同じ大きさとされているため、刃先に近接して
位置する逃げ面と加工面との間の隙間が刃先径の相違に
拘らず略同じになり、小径部分の工具剛性と大径部分の
切削性能とを両立させることができる。これにより、溝
加工の加工工数を低減したり、送り速度などの切削条件
をアップするなどして、加工時間を短縮できる。
【００１４】また、マージンの幅が略零で刃先から略連
続して逃げ面が形成されているとともに、その逃げ面
は、軸心まわりに展開した状態において径寸法が一定の
直線に対して略直線的に径寸法が小さくなるように定め
られており、軸心と直角な断面において円弧形状を成し
ているため、良好な切れ味を維持しながら優れた刃先強
度や工具剛性を確保できる。
続して逃げ面が形成されているとともに、その逃げ面
は、軸心まわりに展開した状態において径寸法が一定の
直線に対して略直線的に径寸法が小さくなるように定め
られており、軸心と直角な断面において円弧形状を成し
ているため、良好な切れ味を維持しながら優れた刃先強
度や工具剛性を確保できる。
【００１５】
【００１６】
【発明の実施の形態】ここで、上記本発明ではマージン
の幅が略零であるが、これはマージンが無しか、或いは
マージンを設ける場合でもマージン幅が０．１ｍｍ程度
以下、好ましくは０．０５ｍｍ以下であることを意味す
る。
の幅が略零であるが、これはマージンが無しか、或いは
マージンを設ける場合でもマージン幅が０．１ｍｍ程度
以下、好ましくは０．０５ｍｍ以下であることを意味す
る。
【００１７】外周切れ刃の逃げ角は、刃先径の寸法範囲
や被削材の材質、逃げ面形状などによって異なるが、例
えば逃げ面が本発明のように構成されており、且つ刃先
径（直径寸法）が７〜２４ｍｍ程度の範囲である場合に
は、８°〜１６°程度の範囲内、更には１０°〜１４°
程度の範囲内で設定することが望ましい。この逃げ角が
小さいと大径部分において加工面との摩擦が大きくなっ
て切削性能が低下する一方、逃げ角が大きいと小径部分
において刃先強度や工具剛性が十分に得られない。
や被削材の材質、逃げ面形状などによって異なるが、例
えば逃げ面が本発明のように構成されており、且つ刃先
径（直径寸法）が７〜２４ｍｍ程度の範囲である場合に
は、８°〜１６°程度の範囲内、更には１０°〜１４°
程度の範囲内で設定することが望ましい。この逃げ角が
小さいと大径部分において加工面との摩擦が大きくなっ
て切削性能が低下する一方、逃げ角が大きいと小径部分
において刃先強度や工具剛性が十分に得られない。
【００１８】また、上記外周切れ刃は、軸心と平行な直
刃であっても良いが、軸心まわりに捩じれた捩じれ刃と
することも可能である。また、所定のすくい角を設ける
こともできる。
刃であっても良いが、軸心まわりに捩じれた捩じれ刃と
することも可能である。また、所定のすくい角を設ける
こともできる。
【００１９】
【００２０】
【００２１】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ
詳細に説明する。なお、以下の実施例は、前記タービン
翼車の羽根１４を取り付けるためのツリー形溝１２を回
転軸１０に切削加工する場合で、ツリー形溝１２の具体
的寸法は、開口部の幅寸法が約２１．５ｍｍ、幅広部１
６の幅寸法が約２２．３ｍｍ、幅広部１８の幅寸法が約
１７．５ｍｍ、幅広部２０の幅寸法が約１２．７ｍｍ、
溝深さが約２９．８ｍｍである。また、図１〜図３は、
それぞれ前記図９〜図１１に対応する図である。
詳細に説明する。なお、以下の実施例は、前記タービン
翼車の羽根１４を取り付けるためのツリー形溝１２を回
転軸１０に切削加工する場合で、ツリー形溝１２の具体
的寸法は、開口部の幅寸法が約２１．５ｍｍ、幅広部１
６の幅寸法が約２２．３ｍｍ、幅広部１８の幅寸法が約
１７．５ｍｍ、幅広部２０の幅寸法が約１２．７ｍｍ、
溝深さが約２９．８ｍｍである。また、図１〜図３は、
それぞれ前記図９〜図１１に対応する図である。
【００２２】図１の回転切削工具３０は本発明の一実施
例で、前記図８の(d) 工程で使用する荒加工用のもので
あり、シャンク３２および刃部３４を一体に備えてい
る。刃部３４には、軸心まわりに９０°間隔で４本の切
屑排出溝３６が設けられているとともに、その切屑排出
溝３６に沿って４枚の外周切れ刃３８、およびその外周
切れ刃３８に連続する底刃４０が設けられている。それ
等の外周切れ刃３８および底刃４０は、工具３０がシャ
ンク３２側から見て右まわりに回転駆動されることによ
り切削加工を行うものであり、切屑排出溝３６は、高い
寸法精度で外周切れ刃３８が形成されるように軸心と平
行な直溝とされており、外周切れ刃３８は軸心と平行な
直刃である。また、外周切れ刃３８は、ツリー形溝１２
の溝側面の全体の凹凸形状に対応して工具先端側へ向か
うに従って刃先径が増減しながら徐々に小径とされてい
る。
例で、前記図８の(d) 工程で使用する荒加工用のもので
あり、シャンク３２および刃部３４を一体に備えてい
る。刃部３４には、軸心まわりに９０°間隔で４本の切
屑排出溝３６が設けられているとともに、その切屑排出
溝３６に沿って４枚の外周切れ刃３８、およびその外周
切れ刃３８に連続する底刃４０が設けられている。それ
等の外周切れ刃３８および底刃４０は、工具３０がシャ
ンク３２側から見て右まわりに回転駆動されることによ
り切削加工を行うものであり、切屑排出溝３６は、高い
寸法精度で外周切れ刃３８が形成されるように軸心と平
行な直溝とされており、外周切れ刃３８は軸心と平行な
直刃である。また、外周切れ刃３８は、ツリー形溝１２
の溝側面の全体の凹凸形状に対応して工具先端側へ向か
うに従って刃先径が増減しながら徐々に小径とされてい
る。
【００２３】図２の(a) 、(b) 、(c) は、それぞれ図１
におけるＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面を示す拡
大図で、(a) の切れ刃部３８ａは幅広部１６を切削加工
する部分であり、(b) の切れ刃部３８ｂは幅広部１８を
切削加工する部分であり、(c) の切れ刃部３８ｃは幅広
部２０を切削加工する部分である。各切れ刃部３８ａ、
３８ｂ、３８ｃのすくい角は約０°で、マージンは無
く、軸心まわりに展開した場合に軸心からの寸法が直線
的に小さくなるように逃げ面４２ａ、４２ｂ、４２ｃ
（以下、特に区別しない場合は単に逃げ面４２という）
が形成されている。この逃げ面４２ａ、４２ｂ、４２ｃ
の逃げ角θａ、θｂ、θｃ（以下、特に区別しない場合
は単に逃げ角θという）は予め定められた一定値、この
実施例では約１２°に設定されている。なお、このよう
に軸心まわりに展開した状態で軸心からの寸法が直線的
に小さくなるように逃げ面４２が定められると、軸心と
直角な断面では図２に示されているように円弧形状にな
る。また、幅広部１６、１８、２０を切削加工する切れ
刃部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ以外の部分も、上記と同様
にすくい角は約０°で、マージンは無く、逃げ角θは約
１２°とされている。
におけるＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面を示す拡
大図で、(a) の切れ刃部３８ａは幅広部１６を切削加工
する部分であり、(b) の切れ刃部３８ｂは幅広部１８を
切削加工する部分であり、(c) の切れ刃部３８ｃは幅広
部２０を切削加工する部分である。各切れ刃部３８ａ、
３８ｂ、３８ｃのすくい角は約０°で、マージンは無
く、軸心まわりに展開した場合に軸心からの寸法が直線
的に小さくなるように逃げ面４２ａ、４２ｂ、４２ｃ
（以下、特に区別しない場合は単に逃げ面４２という）
が形成されている。この逃げ面４２ａ、４２ｂ、４２ｃ
の逃げ角θａ、θｂ、θｃ（以下、特に区別しない場合
は単に逃げ角θという）は予め定められた一定値、この
実施例では約１２°に設定されている。なお、このよう
に軸心まわりに展開した状態で軸心からの寸法が直線的
に小さくなるように逃げ面４２が定められると、軸心と
直角な断面では図２に示されているように円弧形状にな
る。また、幅広部１６、１８、２０を切削加工する切れ
刃部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ以外の部分も、上記と同様
にすくい角は約０°で、マージンは無く、逃げ角θは約
１２°とされている。
【００２４】図３は、外周切れ刃３８を軸心まわりに展
開するとともに軸心まわりの同じ位相に位置する３つの
切れ刃部３８ａ、３８ｂ、３８ｃを重ねて示し、軸心ま
わりの次の切れ刃部３８ａ、３８ｂ、３８ｃまでの周方
向距離Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃと、上記逃げ角θａ、θｂ、θ
ｃ、軸心まわりにおける９０°当りの逃げ量Ｌａ、Ｌ
ｂ、Ｌｃとの関係を表したものである。この図から明ら
かなように、逃げ角がθａ＝θｂ＝θｃであると、逃げ
量は周方向距離すなわち刃先径が大きい程大きくなり、
Ｌａ＞Ｌｂ＞Ｌｃの関係になる。補助線Ｐは径寸法が一
定の直線で、切れ刃部３８ａ、３８ｂ、３８ｃによって
切削加工された加工面に対応する。
開するとともに軸心まわりの同じ位相に位置する３つの
切れ刃部３８ａ、３８ｂ、３８ｃを重ねて示し、軸心ま
わりの次の切れ刃部３８ａ、３８ｂ、３８ｃまでの周方
向距離Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃと、上記逃げ角θａ、θｂ、θ
ｃ、軸心まわりにおける９０°当りの逃げ量Ｌａ、Ｌ
ｂ、Ｌｃとの関係を表したものである。この図から明ら
かなように、逃げ角がθａ＝θｂ＝θｃであると、逃げ
量は周方向距離すなわち刃先径が大きい程大きくなり、
Ｌａ＞Ｌｂ＞Ｌｃの関係になる。補助線Ｐは径寸法が一
定の直線で、切れ刃部３８ａ、３８ｂ、３８ｃによって
切削加工された加工面に対応する。
【００２５】図４は、外周切れ刃３８の刃先径（直径寸
法）と、逃げ角θと、軸心まわりにおける９０°当りの
逃げ量との関係を示すグラフで、φ1 は外周切れ刃３８
の最大径で、φ2 は切れ刃部３８ａの刃先径で、φ3 は
切れ刃部３８ｂの刃先径で、φ4 は切れ刃部３８ｃの刃
先径で、φ5 は外周切れ刃３８の最小径（切れ刃部３８
ｂと３８ｃとの間の部分）であり、本実施例では刃先径
の変化に拘らず逃げ角θは約１２°で一定である。ま
た、(a) は９０°当りの逃げ量が３．０ｍｍのグラフ
で、(b) は９０°当りの逃げ量が２．０ｍｍのグラフ
で、(c) は９０°当りの逃げ量が１．０ｍｍのグラフで
あり、逃げ角が１２°で一定の本実施例では、刃先径が
φ2 の切れ刃部３８ａ部分の逃げ面４２ａの９０°当り
の逃げ量Ｌａは３．０ｍｍより大きく、刃先径がφ3 の
切れ刃部３８ｂ部分の逃げ面４２ｂの９０°当りの逃げ
量Ｌｂは約３．０ｍｍで、刃先径がφ4 の切れ刃部３８
ｃ部分の逃げ面４２ｃの９０°当りの逃げ量Ｌｃは約
２．０ｍｍである。
法）と、逃げ角θと、軸心まわりにおける９０°当りの
逃げ量との関係を示すグラフで、φ1 は外周切れ刃３８
の最大径で、φ2 は切れ刃部３８ａの刃先径で、φ3 は
切れ刃部３８ｂの刃先径で、φ4 は切れ刃部３８ｃの刃
先径で、φ5 は外周切れ刃３８の最小径（切れ刃部３８
ｂと３８ｃとの間の部分）であり、本実施例では刃先径
の変化に拘らず逃げ角θは約１２°で一定である。ま
た、(a) は９０°当りの逃げ量が３．０ｍｍのグラフ
で、(b) は９０°当りの逃げ量が２．０ｍｍのグラフ
で、(c) は９０°当りの逃げ量が１．０ｍｍのグラフで
あり、逃げ角が１２°で一定の本実施例では、刃先径が
φ2 の切れ刃部３８ａ部分の逃げ面４２ａの９０°当り
の逃げ量Ｌａは３．０ｍｍより大きく、刃先径がφ3 の
切れ刃部３８ｂ部分の逃げ面４２ｂの９０°当りの逃げ
量Ｌｂは約３．０ｍｍで、刃先径がφ4 の切れ刃部３８
ｃ部分の逃げ面４２ｃの９０°当りの逃げ量Ｌｃは約
２．０ｍｍである。
【００２６】このような本実施例の回転切削工具３０に
よれば、外周切れ刃３８の刃先径の変化に拘らず逃げ角
θが約１２°で一定とされているため、刃先に近接して
位置する逃げ面４２と加工面との間の隙間が刃先径の相
違に拘らず略同じになり、小径部分（切れ刃部３８ｂと
３８ｃとの間の部分など）の工具剛性と大径部分（切れ
刃部３８ａなど）の切削性能とを両立させることができ
る。これにより、例えば前記図８の(a) 工程〜(c) 工程
を行うことなく直接(d) の荒加工を行うことにより溝加
工の加工工数を低減したり、送り速度などの切削条件を
アップするなどして、加工時間を短縮できる。
よれば、外周切れ刃３８の刃先径の変化に拘らず逃げ角
θが約１２°で一定とされているため、刃先に近接して
位置する逃げ面４２と加工面との間の隙間が刃先径の相
違に拘らず略同じになり、小径部分（切れ刃部３８ｂと
３８ｃとの間の部分など）の工具剛性と大径部分（切れ
刃部３８ａなど）の切削性能とを両立させることができ
る。これにより、例えば前記図８の(a) 工程〜(c) 工程
を行うことなく直接(d) の荒加工を行うことにより溝加
工の加工工数を低減したり、送り速度などの切削条件を
アップするなどして、加工時間を短縮できる。
【００２７】特に、本実施例の回転切削工具３０はツリ
ー形溝１２を切削加工するためのもので、外周切れ刃３
８の刃先径が軸方向において比較的大きく且つ複雑に変
化しているため、上記のように刃先径の変化に拘らず逃
げ角θが略一定となるように逃げ面４２が形成されるこ
とにより、小径部分の工具剛性および大径部分の切削性
能が両立させられ、加工能率を大幅に向上させることが
できる。
ー形溝１２を切削加工するためのもので、外周切れ刃３
８の刃先径が軸方向において比較的大きく且つ複雑に変
化しているため、上記のように刃先径の変化に拘らず逃
げ角θが略一定となるように逃げ面４２が形成されるこ
とにより、小径部分の工具剛性および大径部分の切削性
能が両立させられ、加工能率を大幅に向上させることが
できる。
【００２８】また、本実施例の外周切れ刃３８は、マー
ジンが無しで刃先から連続して逃げ面４２が形成されて
いるとともに、その逃げ面４２は、軸心まわりに展開し
た状態において径寸法が一定の直線Ｐに対して略直線的
に径寸法が小さくなるように定められており、軸心と直
角な断面において円弧形状を成しているため、良好な切
れ味を維持しながら優れた刃先強度や工具剛性を確保で
きる。
ジンが無しで刃先から連続して逃げ面４２が形成されて
いるとともに、その逃げ面４２は、軸心まわりに展開し
た状態において径寸法が一定の直線Ｐに対して略直線的
に径寸法が小さくなるように定められており、軸心と直
角な断面において円弧形状を成しているため、良好な切
れ味を維持しながら優れた刃先強度や工具剛性を確保で
きる。
【００２９】図５のラフィングテーパエンドミル５０
は、請求項１に記載の発明の実施例ではないが、溝深さ
方向において溝幅が直線的に狭くなる略逆二等辺三角形
状の溝を切削加工するための回転切削工具で、溝幅の変
化に対応して刃先径が工具先端側程小径となる複数（実
施例では４枚）の外周切れ刃５２を備えている。それ等
の外周切れ刃５２はねじれ角が約３０°のねじれ刃で、
軸方向において一定の間隔で設けられた多数のニック５
４によって分断され、波形状にされているとともに、そ
のニック５４の軸方向位置は複数の外周切れ刃５２毎に
所定寸法だけずらされ、４枚の外周切れ刃５２がオーバ
ーラップして切削加工を行うようになっている。そし
て、それ等の外周切れ刃５２の逃げ角は、軸方向におけ
る刃先径の変化に拘らず略同じ大きさに設定されてお
り、先端側の小径部分の工具剛性とシャンク５６側の大
径部分の切削性能とが両立させられ、高能率で切削加工
できるようになっている。なお、図５の(a) は一部を切
り欠いた正面図で、(b) は(a) におけるＶ−Ｖ断面図で
ある。図５(a) の左側半分は、１つの外周切れ刃５２の
回転軌跡形状を表したものである。
は、請求項１に記載の発明の実施例ではないが、溝深さ
方向において溝幅が直線的に狭くなる略逆二等辺三角形
状の溝を切削加工するための回転切削工具で、溝幅の変
化に対応して刃先径が工具先端側程小径となる複数（実
施例では４枚）の外周切れ刃５２を備えている。それ等
の外周切れ刃５２はねじれ角が約３０°のねじれ刃で、
軸方向において一定の間隔で設けられた多数のニック５
４によって分断され、波形状にされているとともに、そ
のニック５４の軸方向位置は複数の外周切れ刃５２毎に
所定寸法だけずらされ、４枚の外周切れ刃５２がオーバ
ーラップして切削加工を行うようになっている。そし
て、それ等の外周切れ刃５２の逃げ角は、軸方向におけ
る刃先径の変化に拘らず略同じ大きさに設定されてお
り、先端側の小径部分の工具剛性とシャンク５６側の大
径部分の切削性能とが両立させられ、高能率で切削加工
できるようになっている。なお、図５の(a) は一部を切
り欠いた正面図で、(b) は(a) におけるＶ−Ｖ断面図で
ある。図５(a) の左側半分は、１つの外周切れ刃５２の
回転軌跡形状を表したものである。
【００３０】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、本発明は他の態様で実施することもで
きる。
細に説明したが、本発明は他の態様で実施することもで
きる。
【００３１】例えば、前記実施例の回転切削工具３０
は、図８の(d) 工程で荒加工を行うものであったが、
(e) 工程の仕上げ加工を行う回転切削工具にも本発明は
適用され得る。
は、図８の(d) 工程で荒加工を行うものであったが、
(e) 工程の仕上げ加工を行う回転切削工具にも本発明は
適用され得る。
【００３２】また、前記実施例の回転切削工具３０やラ
フィングテーパエンドミル５０は何れも４枚刃であった
が、外周切れ刃３８、５２の枚数は適宜設定される。
フィングテーパエンドミル５０は何れも４枚刃であった
が、外周切れ刃３８、５２の枚数は適宜設定される。
【００３３】また、前記実施例では外周切れ刃３８、５
２が一体に設けられたむくの回転切削工具３０、ラフィ
ングテーパエンドミル５０について説明したが、切れ刃
が設けられたチップを工具本体に対して一体的に固設す
る形式の回転切削工具にも本発明は適用され得る。
２が一体に設けられたむくの回転切削工具３０、ラフィ
ングテーパエンドミル５０について説明したが、切れ刃
が設けられたチップを工具本体に対して一体的に固設す
る形式の回転切削工具にも本発明は適用され得る。
【００３４】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実
施することができる。
者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実
施することができる。
【図１】本発明の一実施例である溝加工用回転切削工具
の一部を切り欠いた正面図である。
の一部を切り欠いた正面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ
断面をそれぞれ拡大して示す図である。
断面をそれぞれ拡大して示す図である。
【図３】図１の回転切削工具の刃先径が異なる３つの切
れ刃部の逃げ角θａ、θｂ、θｃと周方向距離Ｄａ、Ｄ
ｂ、Ｄｃと９０°当りの逃げ量Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃとの関
係を示す図である。
れ刃部の逃げ角θａ、θｂ、θｃと周方向距離Ｄａ、Ｄ
ｂ、Ｄｃと９０°当りの逃げ量Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃとの関
係を示す図である。
【図４】刃先径と逃げ角θと、９０°当りの逃げ量との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図５】ラフィングテーパエンドミルを説明する図で、
(a) は一部を切り欠いた正面図、(b) は(a) におけるＶ
−Ｖ断面図である。
(a) は一部を切り欠いた正面図、(b) は(a) におけるＶ
−Ｖ断面図である。
【図６】タービン翼車の羽根を取り付けるためのツリー
形溝を示す図である。
形溝を示す図である。
【図７】図６のツリー形溝を拡大して示す断面図であ
る。
る。
【図８】図７のツリー形溝を切削加工するための加工工
程の一例を説明する断面図で、網掛け部分が各工程の新
たな切削範囲である。
程の一例を説明する断面図で、網掛け部分が各工程の新
たな切削範囲である。
【図９】図８の(e) の工程で使用する仕上げ加工用の回
転切削工具を示す図である。
転切削工具を示す図である。
【図１０】図９におけるＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−
Ｃ断面をそれぞれ拡大して示す図である。
Ｃ断面をそれぞれ拡大して示す図である。
【図１１】図９の回転切削工具の刃先径が異なる３つの
切れ刃部の逃げ角θａ、θｂ、θｃと周方向距離Ｄａ、
Ｄｂ、Ｄｃと９０°当りの逃げ量Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃとの
関係を示す図である。
切れ刃部の逃げ角θａ、θｂ、θｃと周方向距離Ｄａ、
Ｄｂ、Ｄｃと９０°当りの逃げ量Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃとの
関係を示す図である。
１２：ツリー形溝 ３０：回転切削工具 ３８：外周切れ刃 ３８ａ、３８ｂ、３８ｃ：切れ刃部（外周切れ刃） ４２ａ、４２ｂ、４２ｃ：逃げ面 θａ、θｂ、θｃ：逃げ角 Ｓ：溝中心
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23C 5/10 B23B 51/08 B23C 3/28
Claims (1)
- 【請求項１】 軸心まわりに回転駆動されつつ該軸心と
直角な方向へ移動させられることにより、溝中心に対し
て左右対称で且つ逆クリスマスツリーのように溝深さ方
向において溝幅が増減しながら徐々に狭くなっているツ
リー形溝を切削加工するために、外周切れ刃の刃先径
が、該溝幅の変化に対応して工具先端側へ向かうに従っ
て増減しながら徐々に小径とされている溝加工用回転切
削工具であって、前記外周切れ刃は、径寸法が前記刃先径と等しいマージ
ンの幅が略零で、 該外周切れ刃の逃げ面は、刃先から略連続して形成され
ているとともに、軸心まわりに展開した状態において、
軸方向における前記刃先径の変化に拘らず径寸法が一定
の直線に対して略同じ大きさの逃げ角で略直線的に径寸
法が小さくなるように定められており、軸心と直角な断
面において円弧形状を成していることを特徴とする溝加
工用回転切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10049529A JP3058856B2 (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | 溝加工用回転切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10049529A JP3058856B2 (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | 溝加工用回転切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11245112A JPH11245112A (ja) | 1999-09-14 |
| JP3058856B2 true JP3058856B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=12833692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10049529A Expired - Lifetime JP3058856B2 (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | 溝加工用回転切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3058856B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102089106A (zh) * | 2008-07-30 | 2011-06-08 | Osg株式会社 | 切削树形沟槽的方法和旋转切削刀具 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE50114793D1 (de) * | 2000-06-13 | 2009-05-07 | Siemens Ag | Verfahren zum fräsen von tannenbaumnuten |
| JP4489417B2 (ja) * | 2003-12-08 | 2010-06-23 | 株式会社恵美須屋工具製作所 | 荒削り用回転切削工具の製造方法 |
| JP2008012600A (ja) * | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Bc Tekku:Kk | ミーリングカッタ用アーバ |
| JP5151592B2 (ja) * | 2008-03-21 | 2013-02-27 | 三菱マテリアル株式会社 | クリスマスカッタ |
| JP5383524B2 (ja) * | 2010-01-15 | 2014-01-08 | 三菱重工業株式会社 | 総形フライス |
| JP5615053B2 (ja) * | 2010-06-17 | 2014-10-29 | 三菱重工業株式会社 | 総形カッターの製造方法および総形カッターの研削工具 |
-
1998
- 1998-03-02 JP JP10049529A patent/JP3058856B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102089106A (zh) * | 2008-07-30 | 2011-06-08 | Osg株式会社 | 切削树形沟槽的方法和旋转切削刀具 |
| CN102089106B (zh) * | 2008-07-30 | 2013-05-15 | Osg株式会社 | 切削树形沟槽的方法和旋转切削刀具 |
| US8511949B2 (en) | 2008-07-30 | 2013-08-20 | Osg Corporation | Method of cutting tree-shaped groove and rotary cutting tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11245112A (ja) | 1999-09-14 |
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