JP3182460B2 - 金属切削用工具 - Google Patents

金属切削用工具

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一体型工具又は差込み
工具ホルダー内に解放可能に保持された金属切削用差込
み工具のいずれかを形成する金属切削用チップを有する
種類の金属切削用工具に関する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】かかる金属切削用工具では、
チップの切刃は、そのすくい面と逃げ面又はクリアラン
ス面との間に定められ、使用時には切刃とこれに隣接し
た逃げ面の部分とは急速に摩耗し、チップが交換可能な
差込み工具上に形成された場合は、後者をしばしば置換
し、又は新鮮な切刃が適正位置に現れるように回転させ
なければならない。同様に、チップが切削用工具と一体
部品を形成する場合は、チップはしばしばリセットしな
ければならず、又は工具全体を交換しなければならな
い。かかる切削用工具では、交換、リセット又は位置変
えを行わねばならぬ逃げ面の最大摩耗度が（製造者によ
り）特定される。この最大摩耗度は、一般に、切刃から
測定したときの逃げ面の摩耗の最大幅ＶＢｍａｘにより
特定される。従って、逃げ面の摩耗が特定された最大値
ＶＢｍａｘに達したとき、このチップはリセット又は交
換すべきである。逃げ面の摩耗を決定する要因の一つは
差込み工具の材料の硬度であることがよく知られてい
る。従って、より硬い素材は摩耗速度を小さくし、より
長い差込み工具は摩耗が交換を必要とするＶＢｍａｘに
達する前にこれを使用することができる。しかし、この
硬度は作業温度に直接関係し、作業温度が上昇するとこ
れと組み合った硬度の低下があり、摩耗速度の増加を伴
う。かかる切削用工具の使用の際、その切刃領域におい
て切削用差込み工具を液冷する手段が提供されたのはこ
の為である。
【０００３】公知のある液冷方法においては、切削用チ
ップ又は差込み工具の上面に冷却用流体が噴き付けられ
るが、切削用差込み工具の逃げ面の上方のチップの連続
運動が冷却液による差込み工具の効果的な冷却を妨げる
ことが見出だされた。公知の別の冷却方法においては、
冷却液は、切削用チップをその底面から上逃げ面に通過
する。しかし、上逃げ面上のチップの圧力が冷却液の切
刃領域への効果的な到達を防止し、この場合も同様に冷
却効率が限定されることが見出だされた。使用された更
に別の方法は、切削用差込み工具又は切削用チップに形
成され切削用差込み工具の逃げ面の穴から出てくるダク
トを通って冷却液を向けることがある。しかし、冷却液
を逃げ面の周囲及び切刃の付近に確実に効果的に分布さ
せるためにはかかるダクトを多数設けねばならず、一
方、このことは差込み工具のかなりの強度低下をもたら
すことが見出だされた。更に、逃げ面と加工片との間の
狭い間隙のため、冷却液の貫通が妨害される。逃げ面と
加工片との間の空間内に冷却液の噴流を向けることも提
案されたが、この方法は特に関連の工具が溝削り工具又
は突切り工具であるときは非常に価値の限られたもので
あり、逃げ面と加工片との間の領域は、旋削工具と比べ
て接近性が極めて限定されたものであることが観察され
た。仏国特許第１１５９２２号は、逃げ面の方に延び、
逃げ面の位置する開口において終わっている細長い斜め
の部分に続いている細長い内部冷却溝を備えた金属切削
用工具を開示している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】従って、金属切削用チッ
プを有し、上述の欠点を実質的に減らし又は克服した液
体冷却手段を備えた金属切削用工具を提供することが本
発明の目的である。これらの欠点を実質的に減らし又は
克服した液体冷却手段を備えた金属切削用工具に使用す
る金属切削用差込み工具を提供することも等しく本発明
の目的である。これらの目的は、本発明によって達成さ
れる。かかる切削用チップ一体式に形成された切削用チ
ップを持つものか又は置換可能な切削用差込み工具のい
ずれも、冷却液はチップの逃げ面に形成された冷却液通
路内に向けられ、希望の逃げ面の摩耗領域に案内されか
つこの領域内に集中される。従って、切削用差込み工具
の最も冷却が要求される領域において冷却が行なわれ、
この方法で逃げ面の摩耗速度がかなり低下させされる。
一方、これは、工具の摩耗が最大許容量に達したときに
行わなばならない切削用差込み工具の置換回数を減ら
す。
【０００５】
【実施例】本発明による金属切削用差込み工具の種々の
実施例が例示及び付属図面を参照し説明されるであろ
う。図１を参照すれば、工具ホルダー２を有する溝切り
工具又は突切り工具１が図式的に示され、このホルダー
には、上逃げ面５と前逃げ面６との間に定められた切刃
４を有する置換可能な切削用差込み工具３がくさび状に
把持される。冷却液通路を構成する細長い凹所８が差込
み工具３の逃げ面６に形成され底面７から延び、この凹
所は逃げ面６の凹んでいない部分６ａ及び６ｂにより両
側の境界が定められる。差込み工具ホルダー２に冷却液
ダクト９が形成され、このダクトは凹所８の開口した下
端と連通する出口孔１０を持つ。図２、３及び４に見ら
れるように、凹所８は、底面領域における最も深い所か
ら切刃の方向に向かって深さが徐々に浅くなる。凹所の
最上端は切刃から間隔ｓだけ離される。図４は逃げ面摩
耗の規定許容最大値ＶＢｍａｘを示す。見られるよう
に、ｓはＶＢｍａｘよりも幾らか大きく、本発明ではｓ
はＶＢｍａｘの程度の値であることが要求される。好ま
しくは、ｓは実質的にＶＢｍａｘから４ＶＢｍａｘの範
囲内にあり、好ましいｓの値は実質的に１.５ＶＢｍａ
ｘに等しい。一方、切刃に最も近い領域における凹所８
の深さｄは間隔ｓよりも大きいか又は等しくすべきであ
り、好ましい値は深さｄが実質的に２ＶＢｍａｘに等し
い値である。
【０００６】図１、２及び４に示された実施例において
は、逃げ面６には中央に配された１個の凹所８が設けら
れ、逃げ面６はその両側をその凹んでいない部分６ａ及
び６ｂにより境界が定められる。切削用差込み工具の寸
法に応じて、逃げ面６には（例えば図３に示されるよう
に）かかる冷却液通路８を複数設けることができ、そし
てこれら冷却液通路の切刃からの間隔に関する上述の一
般的考察は、かかる凹所が複数設けられる場所に適用す
るが、切刃に近い凹所の終点の実際の位置は互いに幾ら
か変えることができる。逃げ面に１個の冷却液凹所が設
けられた場合及び逃げ面に複数個のかかる冷却液凹所が
設けられた場合の両者とも、凹所の全横断方向量Ｗ、即
ち、その横断方向寸法の総和は０.２Ｌから０.７Ｌの範
囲内とすべきある。ここに、Ｌは（図３に見られるよう
に）切刃の全横断方向寸法である。差込み工具が（例え
ば、商品名カット・グリップ（ＣＵＴ−ＧＲＩＰ）によ
り知られる工具のような）旋削用に設計された場合は、
図５に示されたように、工具には横切刃１１と横逃げ面
１３に形成された冷却液凹所１２とが設けられる。図面
の図６に示された実施例においては、冷却液凹所１４が
横逃げ面と前逃げ面とにより定められた隅に形成されか
つ切刃の隅に向かって延びる。かかる配置は有利である
と信じられる。これは、実際上、隅のＶＢｍａｘの大き
さが中央部分におけるよりも大きいことが観察され、隅
に集中される冷却が逃げ面の摩耗速度の低下に特に有効
であると信じられるためである。
【０００７】さて、図面の図７、８及び９を参照すれ
ば、旋削工具への本発明の応用が図示される。図７に見
られるように、旋削工具２１はポケット２３が形成され
たホルダー２２を備え、このポケット内に旋削用差込み
工具２４が適合される。この旋削用差込み工具の場合
は、差込み工具２４のクリアランス面に一連の冷却液凹
所２５が設けられる。図８及び９に、工具の差込み工具
における冷却液凹所用の種々の変更可能な位置が示され
る。図８においては、凹所２６が差込み工具の隅に近接
し、一方、図９においては凹所２７が差込み工具の隅に
設けられる。凹所２５、２６及び２７は差込み工具の切
刃に隣接した領域の前に延び、切刃から逃げ面摩耗の規
定最大許容深さの水準の間隔で離される。この凹所は差
込み工具の底面内に延び、ホルダー２２に形成された冷
却液ダクトの出口孔と連通する。以上説明された総ての
実施例において、冷却液通路はホルダー内に形成された
冷却液ダクトの出口と連通し、これら出口から出てくる
冷却液は冷却液通路を通り、これに案内されて切刃の隣
接領域内に入る。別の実施例（図示せず）においては、
冷却液を外部に配された冷却液ダクト又はノズルから冷
却液通路内に向けることができる。更に、上述の総ての
実施例において、冷却液通路は差込み工具の底面内に延
びここを通るが、本発明は冷却液通路が底面の領域から
延びるが底面を通る必要のない場合にも等しく適用でき
る。かかる実施例においては、冷却液は外部に置かれた
ダクト又はノズルから冷却液通路内に向けられる。上述
の総ての実施例において、本発明は置換可能な切削用差
込み工具に適用されたが、本発明は一体型の形成された
切削用チップを有する切削用工具の場合に等しく適用で
きることが理解されるであろう。
【０００８】本発明の実施態様は次の通りである。 １．すくい面と逃げ面との間に形成された少なくも１個
の切刃を有し、逃げ面が該切刃から、該逃げ面に沿った
方向に測定して、使用中の切刃の逃げ面規定許容摩耗量
を有する金属切削用チップを有する金属切削用工具にお
いて、少なくも１個の細長い凹所が、逃げ面に形成され
ており、冷却体通路を構成し、前記切刃の方に延び、該
凹所の上方端部が、逃げ面規定許容摩耗量Ｖｂｍａｘの
程度の間隔ｓだけ切刃から離間している金属切削用チッ
プを有する金属切削用工具。 ２．前記切削用チップが置換可能な切削用差込み工具に
より構成され更にかかる差込みを解放可能に保持する差
込み工具ホルダーを備える実施態様１による金属切削用
工具。 ３．前記差込み工具ホルダーに前記冷却液通路内に向け
うる冷却液が通る冷却液ダクトが形成された実施態様２
による金属切削用工具。 ４．請求項１の金属切削用工具に使用され、更にすくい
面と逃げ面との間に定められた少なくも１個の切刃を備
えた金属切削用差込み工具において、逃げ面が該切刃か
ら、該逃げ面に沿った方向に測定して、使用中の切刃の
逃げ面規定許容摩耗量を有し、少なくも１個の細長い凹
所が、逃げ面に形成されており、冷却体通路を構成し、
差込み工具の基部の領域から前記切刃の方に延び、該凹
所の上方 端部が、逃げ面規定許容摩耗量Ｖｂｍａｘの程
度の間隔ｓだけ切刃から離間している金属切削用差込み
工具。 ５．前記凹所が前記底面から延びかつここを通過する実
施態様４による差込み工具。 ６．前記逃げ面がその凹んでいない部分により両側の境
界が付けられる実施態様４による差込み工具。 ７．ｓが実質的にＶＢｍａｘから４ＶＢｍａｘの範囲内
にある実施態様４による差込み工具。 ８．ｓが実質的に１．５ＶＢｍａｘに等しい実施態様７
による差込み工具。 ９．前記凹所は切刃に最寄りの範囲においてｄが実質的
に２ＶＢｍａｘに等しい深さｄを有する実施態様４によ
る差込み工具。 １０．凹所の横断方向の全幅Ｗが実質的に０．２Ｌから
０．７Ｌの範囲内にあり、ここにＬは切刃の横方向寸法
である実施態様４による差込み工具。 １１．凹所が前記逃げ面と隣接した１対の横逃げ面によ
りそれぞれ定められたその隅に形成される実施態様４に
よる差込み工具。 １２．前記逃げ面が前逃げ面である実施態様４による差
込み工具。 １３．逃げ面及び各に前記凹所の少なくも１個が形成さ
れた複数の逃げ面の間にそれぞれ定められた同じ複数の
切り刃を有する実施態様４による差込み工具。
【図面の簡単な説明】
【図１】適合する置換可能な差込み工具を有する本発明
による溝切り工具又は突切り工具の一部分の図式的な斜
視図である。
【図２】図１の示された工具の（部分的に断面にされ
た）側面図である。
【図３】本発明による置換可能な差込み工具の逃げ面の
図式的な正面図である。
【図４】図２に示された工具のＡ部のの詳細拡大図であ
る。
【図５】本発明による異なった形式の差込み工具の図式
的な図面である。
【図６】本発明による異なった形式の差込み工具の図式
的な図面である。
【図７】本発明による置換可能な差込み工具を適合させ
たミリング工具又は旋削工具の一部分の図式的な斜視図
である。
【図８】本発明による旋削用又はミリング用の差込み工
具の異なった形式の図面である。
【図９】本発明による旋削用又はミリング用の差込み工
具の異なった形式の図面である。
【符号の説明】
１ 工具 ２ 工具エネルギー ３ 差込工具 ４ 切刃 ５ 上逃げ面 ６ 前逃げ面 ８ 凹所 ９ 冷却ダクト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−93101（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−71903（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−73258（ＪＰ，Ａ) 米国特許3971114（ＵＳ，Ａ) 西独国特許出願公開3033626（ＤＥ, Ａ１) 仏国特許出願公開1115922（ＦＲ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23B 27/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 すくい面と逃げ面との間に形成された少
    なくも１個の切刃を有し、逃げ面が該切刃から、該逃げ
    面に沿った方向に測定して、使用中の切刃の逃げ面規定
    許容摩耗量を有する金属切削用チップを有する金属切削
    用工具において、少なくも１個の細長い凹所が、逃げ面
    に形成されており、冷却体通路を構成し、前記切刃の方
    に延び、該凹所の上方端部が、逃げ面規定許容摩耗量Ｖ
    ｂｍａｘの程度の間隔ｓだけ切刃から離間している金属
    切削用チップを有する金属切削用工具。
  2. 【請求項２】 請求項１の金属切削用工具に使用され、
    更にすくい面と逃げ面との間に定められた少なくも１個
    の切刃を備えた金属切削用差込み工具において、逃げ面
    が該切刃から、該逃げ面に沿った方向に測定して、使用
    中の切刃の逃げ面規定許容摩耗量を有し、少なくも１個
    の細長い凹所が、逃げ面に形成されており、冷却体通路
    を構成し、差込み工具の基部の領域から前記切刃の方に
    延び、該凹所の上方端部が、逃げ面規定許容摩耗量Ｖｂ
    ｍａｘの程度の間隔ｓだけ切刃から離間している金属切
    削用差込み工具。
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