JP3723438B2 - 環状カッタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークを環状に切削することにより、貫通した円形孔を形成する環状カッタに関するものであり、特に、切削によって生成される切削屑の排出効率を高めることができる環状カッタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ワークに対して孔を形成するための環状カッタとしては、特開平９−２０１７１０号公報に示す環状カッタ等が知られている。
図を参照して前記公報に記載されている環状カッタ１１の構成を説明すると、図６は環状カッタの側面図、図７は環状カッタの底面図、図８は第１の切削刃と第２の切削刃の正面図および第１の切削刃と第２の切削刃とを重ねた正面図である。
筒状に形成されたカッタ本体１２の先端（底部）には図６、図７に示すように前記カッタ本体１２の周方向に対し所定間隔をおいて複数の第１の切削刃１３と、第２の切削刃１５とが交互に取付固定されている。第１、第２の切削刃は正面視において図８（ａ）、（ｂ）に示す形状をしており、第２の切削刃１５における幅方向両端部１５ａ，１５ｂの刃先の高さは図８（ｃ）に示すように第１の切削刃１３における幅方向両端部１３ａ，１３ｂの刃先の高さよりも小さい値に設定されており、更に第２の切削刃１５における幅方向中央部１５ｃの刃先の高さは第１の切削刃１３における幅方向中央部１３ｃの刃先の高さよりも大きい値に設定されている。そして、前記第２の切削刃１５の先端に設けられた刃先１６の幅方向中央部には、直線状に延びる平坦部１７が形成されている。この環状カッタ１１では、前記のような刃先形状とすることにより、第１、第２の切削刃１３、１５がワークＷを切削したときに発生する切り屑を、容易に溝の外部へ排出できるとともに、第１の切削刃がワークＷを切削したときに発生する切り屑を２分割することができ、さらには、切削刃に設けられた刃先を破損させにくくすることができるようになっている。なお、図中、θは挟み角、Ｐ１、Ｐ２は頂点、１４は刃先、１８は切屑排出溝、１９は傾斜案内面である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記環状カッタ１１では、前記第２の切削刃１５の先端に設けられた刃先１６の形状が、図８（ｂ）に示すように、幅方向中央部に直線状に延びる平坦部１７を設けた形状となっているため、第１の切削刃による切り屑を２分割以上に細かく切削することができないという問題がある。また刃先が溝を切削するときの摩擦力が大きく、摩擦力により刃先が破損する場合がある。
そこで、本発明は環状カッタに設ける刃先の形状を工夫することにより、切り屑を２分割以上に細かく切削できる環状カッタを提供することにより、上記問題点を解決することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明が採用した技術解決手段は、
円筒状の本体を有する環状カッタの底部の周方向に所定間隔をおいて交互に第１の切削刃、第２の切削刃を配置し、前記第１の切削刃の刃先は切削刃の幅方向中央部よりも外周側に配置した頂点から幅方向両端の上方側に向かう傾斜面として形成し、前記第２の切削刃の刃先は前記第１の切削刃の頂点よりも外周側に配置した頂点から幅方向両端の上方側に向かう傾斜面として形成し、さらに前記第２の切削刃の頂点から内周側の傾斜面には、段部によって不連続に形成した複数の傾斜面を形成し、前記第１の切削刃と第２の切削刃との刃先は、前記第２の切削刃の刃先の傾斜面に形成した段部が正面視において前記第１の切削刃の刃先の内周側の傾斜面と交差するように設け、さらに第２の切削刃において前記段部から内周側の刃先は、前記第１の切削刃の刃先よりもワーク側に突出して形成されていることを特徴とする環状カッタである。
また、円筒状の本体を有する環状カッタの底部の周方向に所定間隔をおいて交互に第１の切削刃、第２の切削刃を配置し、前記第１の切削刃の刃先は切削刃の幅方向中央部よりも外周側に配置した頂点から幅方向両端の上方側に向かう傾斜面として形成し、さらに少なくとも前記頂点を挟んだ一方側の傾斜面には段部によって不連続に形成した複数の傾斜面を形成し、前記第２の切削刃の刃先は前記第１切削刃の頂点と重ならぬ位置に配置した頂点から幅方向両端の上方側に向かう傾斜面として形成し、さらに少なくとも前記頂点を挟んだ一方側の傾斜面には段部によって不連続に形成した複数の傾斜面を形成し、前記第１の切削刃と第２の切削刃の刃先同志は、前記第１の切削刃の刃先および第２の切削刃の刃先に形成したそれぞれの段部が正面視において他方側の切削刃の刃先に形成した傾斜面と交差するように設け、前記第１の切削刃の段部と前記第２の切削刃の段部との間の第２の切削刃の刃先は第１の切削刃の刃先よりもワーク側に突出して形成されていることを特徴とする環状カッタである。
また、前記第１の切削刃、第２の切削刃に形成する対応する傾斜面は互いに略平行に形成されていることを特徴とする環状カッタである。
【０００５】
【実施形態】
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図４に従って説明すると、図１は本実施形態に係る環状カッタの側面図、図２は同カッタの底面図、図３（ａ）は第１の切削刃の正面図、（ｂ）は第２の切削刃の正面図、（ｃ）は第１、第２の切削刃を重ね合わせた状態の正面図、図４（ａ）は第２の切削刃によるワークの切削状態を示す図、（ｂ）は第１の切削刃によるワークの切削状態を示す図である。なお、以下の説明では環状カッタの下方とは環状カッタの刃先側をいうこととする。
【０００６】
図１に示すように、環状カッタ１のカッタ本体２は円筒状に形成されており、この環状カッタ１は図示しない携帯式穿孔機または工作機械にワンタッチ式継手またはネジ等の固定手段により取り付けられ、矢印Ａ方向へ回転されるようになっている。図１、図２に示すように、カッタ本体２の下端面には、超硬チップからなる第１の切削刃３と第２の切削刃５とが交互に複数個、カッタ本体２の周方向に対し所定間隔をおいてロウ付接合されている。また、カッタ本体２の外周面には、図１に示すように矢印Ａ方向へ向かうほど下るように傾斜する切り屑排出溝８が、カッタ本体２の周方向に対し所定間隔をおいて形成されており、この各切り屑排出溝８の下端部は、それぞれ各切削刃３、５の間に位置して配置されている。
【０００７】
図３（ａ）に示すように、第１の切削刃３の先端には、刃先の幅方向へ配置された第１の刃先４が設けられ、さらに、第１の刃先４は正面視（カッタの回転方向接線方向）からみて略Ｖ字状となるように、頂点Ｐ１を挟んだ幅方向両側には上方に向かう傾斜面４ａ、４ｂが形成されている。又、第１の刃先４の頂点Ｐ１は、その刃先４における幅方向中央よりもカッタ本体２の外周側（図２参照）に位置して形成されている。
【０００８】
前記第２の切削刃５の先端には、図３（ｂ）に示すように第２の切削刃５の幅方向へ延びる第２の刃先６が設けられ、第２の刃先６はワークＷ側に向かって突出するように形成されている。第２の刃先６は、刃先６の幅方向中央部においてカッタ本体２の外周面側（図２参照）寄りに位置して頂点Ｐ２が配置されており、その頂点Ｐ２から外周側は前記第１の切削刃の第１の傾斜面４ａと略平行な第１傾斜面６ａが形成され、また頂点Ｐ２から内周側は第１の切削刃の傾斜面４ｂと略平行でかつ段部７によって不連続となる第２傾斜面６ｂ、第３傾斜面６ｃが形成されている。そして図３（ｂ）に示すように第２傾斜面６ｂと第３傾斜面６ｃとは第３傾斜面６ｂの方が全体的に第３傾斜面６ｃよりも下方に位置して形成されている。
【０００９】
そして、前記第１の切削刃３と第２の切削刃５とは、図３（ｃ）に示すように、第１の切削刃３と第２の切削刃５とを重ね合わせて正面からみた時に、第２の切削刃５における幅方向の第１傾斜面６ａと第３傾斜面６ｃとは、第１の切削刃３における傾斜面４ａ、４ｂよりも下方に突出した状態となっており、また第２の切削刃５における頂点Ｐ２は第１の切削刃３に於ける頂点Ｐ１よりも下方にあり、第２の切削刃５に於ける幅方向の第２傾斜面６ｂは第１の切削刃３における幅方向の傾斜面４ｂよりも上方にあり、その頂点Ｐ２側近傍は前記幅方向の傾斜面４ｂよりも下方に突出した状態となっている。このため、第２の切削刃５の刃先６に形成した段部が第１の切削刃３の刃先４に形成した傾斜面４ｂと交差するように形成されている。
【００１０】
次に、上記のように構成された環状カッタ１の作用を説明する。ワークＷに貫通孔を形成するには、環状カッタ１をその軸線が中心となるように矢印Ａ方向に回転させるとともに、各切削刃３，５がワークＷへ接近するように環状カッタ１をその軸線方向へ所定の送り量で移動させる。そして、各切削刃３，５における第１及び第２の刃先４，６がワークＷに接触すると、そのワークＷが各刃先４，６によって切削され、前記ワークＷにおいて各切削刃３，５の回転軌道上には図４に示す溝１０が形成される。
【００１１】
図４（ａ）に示すように溝１０の底面における幅方向両端部は、第２の刃先６における幅方向両端部に対応した形状となり、又、溝１０の底面における幅方向中央部は第１の刃先４における幅方向中央部に対応した形状となる。即ち、第１の切削刃３は溝１０の底面における幅方向中央部を、図４（ｂ）の二点鎖線で示すように削り取って切り屑２２を発生させる。また、第２の切削刃５は溝１０の両端部を、図４（ａ）の二点鎖線で示すように削り取って切り屑２１ａ，２１ｂを発生させる。
【００１２】
上記のように第１及び第２の切削刃３，５で溝１０の底面を切削することにより、その底面の幅方向両端部及び幅方向中央部とが３分割して切削される。又、溝１０の底面から削り取られた切り屑２１ａ，２１ｂ，２２は、図１に示す切り屑排出溝８により案内されて溝１０の外部へ排出される。その後、環状カッタ１による溝１０の形成が進み、環状カッタ１がワークＷを貫通すると、そのワークＷに貫通孔が形成される。
【００１３】
つづいて、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は切り屑を第１実施形態よりも細かく分割するための例であり、この例では切り屑を４分割できる刃先の例である。
第２実施形態は図５（ａ）（ｂ）に示すような形状を有する第１の切削刃３１、第２の切削刃３２を備えており、第１の切削刃３１、第２の切削刃３２は交互にカッタの底面円周上に複数個配置されロウ付接合されている。第１の切削刃３１の刃先４０には刃先４０の幅方向中央部よりも外周側に頂点Ｐ１が配置されており、この頂点Ｐ１から内周側は第１実施形態に示す第２の切削刃５と同じように段部３３によって不連続となる傾斜面３１ａと、傾斜面３１ｂとが形成され、刃先４０の頂点Ｐ１から外周側は連続した傾斜面３１ｃが形成されている。
【００１４】
また第２の切削刃３２の刃先６０も前記第１の切削刃３１と同様に第１の切削刃３１の頂点Ｐ１よりも外周側に頂点Ｐ２が配置されており、頂点Ｐ２から内周側は段部３４によって不連続となる傾斜面３２ａと傾斜面３２ｂとが形成され、刃先６０の頂点Ｐ２から外周側は連続した傾斜面３２ｃが形成されている。そして、前記第１の切削刃３１と第２の切削刃３２とに形成する段部３３、３４の位置は正面からみて、図５（ｃ）に示すように重ならぬ位置に設けられており、且つ段部３３と傾斜面３２ａとが、また段部３４と傾斜面３１ｂとが夫々交差しており、これによって、切り屑を細幅の４分割に切削して排出することができる。即ち、溝１０の底面において第１の切削刃３１は溝１０の底面における幅方向では、図５（ｃ）示す３７、３８の部分を削りとり、第２の切削刃３２は溝１０の底面における幅方向では、同（ｃ）の二点鎖線で示す３５、３６を削り取り切り屑を発生させる。
【００１５】
又、溝１０の底面から削り取られた切り屑は、図１に示す切り屑排出溝８により案内されて溝１０の外部へ排出される。その後、環状カッタ１による溝１０の形成が進み、環状カッタ１がワークＷを貫通すると、そのワークＷに貫通孔が形成される。
なお、図５に示す実施形態では頂点Ｐ１、Ｐ２から外周側における刃先を一つの傾斜面３１ｃ、３２ｃとして形成したがこの傾斜面も頂点Ｐ１、Ｐ２の内周側と同じように段部を有する傾斜面とすることができる。また、段部の数も２個以上とすることも可能である。
【００１６】
以上詳述した本実施形態では、第１の切削刃および第２の切削刃の刃先には段部によって不連続となる傾斜面が形成され、その不連続部が正面視において互いに重なり合わぬ位置に配置することにより、切り屑を細分化することができる。また、段部の数をふやしたり、頂点を挟んだそれぞれの傾斜面に段部を有する不連続な傾斜面を形成することにより、切り屑の細分化をさらに進めることができる。また、刃先には段部を介して不連続に形成した傾斜面を設けるだけであるので刃先の加工が容易である。
【００１７】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、上記実施形態は例示にすぎず、本発明の精神または主要な特徴から逸脱することなく本発明は他の色々な形で実施することができ、限定的に解釈してはならない。
【００１８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明では、第１の切削刃と第２の切削刃からなる少なくとも一方の第２の切削刃の刃先に段部によって不連続となる傾斜面を形成し、その段部が正面視において前記第１の切削刃の刃先に形成された傾斜面と交差するように設けたことにより、切り屑を細分化することができる。また、刃先には段部を介して不連続に形成した傾斜面を設けるだけであるので刃先の加工が容易である、刃先によって削り取った帯状の切り屑が幅方向において離れて位置するため、前記切り屑同志が絡むのを防止することができ、従って、ワークを切削したときに発生する切り屑を、容易に溝の外部へ排出することができる、等の優れた効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る環状カッタの側面図である。
【図２】同カッタの切り屑排出溝を一部省略した底面図である。
【図３】（ａ）は第１の切削刃の正面図、（ｂ）は第２の切削刃の正面図、（ｃ）は第１、第２の切削刃を重ね合わせた状態の正面図である。
【図４】（ａ）は第２の切削刃によるワークの切削状態を示す図、（ｂ）は第１の切削刃によるワークの切削状態を示す図である。
【図５】第２実施形態における第１の切削刃の正面図、（ｂ）は第２の切削刃の正面図、（ｃ）は第１、第２の切削刃によりワークを切削する状態の正面図である。
【図６】従来の環状カッタの側面図である。
【図７】従来の環状カッタの底面図である。
【図８】（ａ）は環状カッタの第１の切削刃の正面図、（ｂ）は同第２の切削刃の正面図、（ｃ）は第１の切削刃と第２の切削刃とを重ねた正面図である。
【符号の説明】
１ 環状カッタ
２ カッタ本体
３ 第１の切削刃
４ 第１の刃先
４ａ 第１の傾斜面
４ｂ 第２の傾斜面
Ｐ１、Ｐ２ 頂点
５ 第２の切削刃
６ 第２の刃先
６ａ 第１の傾斜面
６ｂ 第２の傾斜面
６ｃ 第３の傾斜面
７ 段部
８ 切り屑排出溝

Claims (3)

1. 円筒状の本体を有する環状カッタの底部の周方向に所定間隔をおいて交互に第１の切削刃、第２の切削刃を配置し、前記第１の切削刃の刃先は切削刃の幅方向中央部よりも外周側に配置した頂点から幅方向両端の上方側に向かう傾斜面として形成し、前記第２の切削刃の刃先は前記第１の切削刃の頂点よりも外周側に配置した頂点から幅方向両端の上方側に向かう傾斜面として形成し、さらに前記第２の切削刃の頂点から内周側の傾斜面には、段部によって不連続に形成した複数の傾斜面を形成し、前記第１の切削刃と第２の切削刃との刃先は、前記第２の切削刃の刃先の傾斜面に形成した段部が正面視において前記第１の切削刃の刃先の内周側の傾斜面と交差するように設け、さらに第２の切削刃において前記段部から内周側の刃先は、前記第１の切削刃の刃先よりもワーク側に突出して形成されていることを特徴とする環状カッタ。
2. 円筒状の本体を有する環状カッタの底部の周方向に所定間隔をおいて交互に第１の切削刃、第２の切削刃を配置し、前記第１の切削刃の刃先は切削刃の幅方向中央部よりも外周側に配置した頂点から幅方向両端の上方側に向かう傾斜面として形成し、さらに少なくとも前記頂点を挟んだ一方側の傾斜面には段部によって不連続に形成した複数の傾斜面を形成し、前記第２の切削刃の刃先は前記第１切削刃の頂点と重ならぬ位置に配置した頂点から幅方向両端の上方側に向かう傾斜面として形成し、さらに少なくとも前記頂点を挟んだ一方側の傾斜面には段部によって不連続に形成した複数の傾斜面を形成し、前記第１の切削刃と第２の切削刃の刃先同志は、前記第１の切削刃の刃先および第２の切削刃の刃先に形成したそれぞれの段部が正面視において他方側の切削刃の刃先に形成した傾斜面と交差するように設け、前記第１の切削刃の段部と前記第２の切削刃の段部との間の第２の切削刃の刃先は第１の切削刃の刃先よりもワーク側に突出して形成されていることを特徴とする環状カッタ。
3. 前記第１の切削刃、第２の切削刃に形成する対応する傾斜面は互いに略平行に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の環状カッタ。

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