JP3780024B2

JP3780024B2 - ホールカッタ

Info

Publication number: JP3780024B2
Application number: JP01333596A
Authority: JP
Inventors: 勝平大見; 康夫今井
Original assignee: 大見工業株式会社
Priority date: 1996-01-29
Filing date: 1996-01-29
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2016-01-29
Also published as: FR2744048A1; GB2310152A; GB2310152B; JPH09201710A; FR2744048B1; CA2189930C; GB9623381D0; CA2189930A1; DE19648407A1; DE19648407C2; US5988956A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はホール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ホールカッタとしては、特開平１−１９９７１０号公報に示すホールカッタが知られている。このホールカッタのカッタ本体は円筒状に形成され、カッタ本体の先端面には図７（ａ）に示すように平刃状に形成された第１の切削刃７１がカッタ本体の周方向に対し所定間隔をおいて複数設けられている。第１の切削刃７１の先端には、カッタ本体の軸線と直交する方向へ直線状に延びる第１の刃先７２が設けられ、第１の切削刃７１の左右両側面と第１の刃先７２の左右両端部との挟み角θは約９０°となっている。
【０００３】
又、カッタ本体の先端面において、各第１の切削刃７１の間には、図７（ｂ）に示すように山刃状に形成された第２の切削刃７３がそれぞれ設けられている。第２の切削刃７３の先端には第２の刃先７４が設けられている。この第２の刃先７４は、その幅方向中央部が下方へ突出するように屈曲し、第２の刃先７４において幅方向中央部を挟む左右両側は斜状となっている。そして、第２の切削刃７３における幅方向両端部７３ａ，７３ｂの刃高さは、第１の切削刃７１における幅方向両端部７１ａ，７１ｂの刃高さよりも小さい値となっている。又、第２の切削刃７３における幅方向中央部７３ｃの刃高さは、第１の切削刃７１における幅方向中央部７１ｃの刃高さよりも大きい値となっている。
【０００４】
上記のように構成されたホールカッタの使用時には、各切削刃７１，７３の刃先７２，７４をワークの表面に当接させる。この状態で、カッタ本体をその軸線が中心となるように所定周速度で回転させるとともに、カッタ本体を所定の送り量でワークへ向かって移動させる。すると、ワークが各切削刃７１，７３の刃先７２，７４によって切削され、そのワークには図８（ａ）に示す溝７５が形成される。溝７５の底面における幅方向両端部は第１の切削刃７１に対応して水平方向に対し平らに形成され、底面の幅方向中央部は第２の切削刃７３に対応して斜面７５ａ，７５ｂからなる略Ｖ字状に形成される。
【０００５】
そして、第１の切削刃７１は溝７５の底面における幅方向両端部を、図８（ａ）の二点鎖線で示すように平らな帯状に削り取って帯状の切り屑７６ａ，７６ｂを発生させる。又、第２の切削刃７３は溝７５の底面における幅方向中央部を、図８（ｂ）の二点鎖線で示すように断面Ｖ字状に削り取って切り屑７７を発生させる。従って、ワークに孔を形成するためにカッタ本体を回転させると、溝７５の底面における幅方向両端部及び幅方向中央部の三つが、それぞれ第１及び第２の切削刃７１，７３により分担して切削される。そして、溝７５の底面を三つに分割して切削した場合、発生する切り屑７６ａ，７６ｂ，７７の一つ一つが細かくなるため、その切り屑７６ａ，７６ｂ，７７を溝７５から容易に排出することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記ホールカッタでは、第２の切削刃７３が山刃状に形成されているため、溝７５の底面における幅方向中央部から発生した切り屑７７はＶ字状になる。そして、切り屑７７の幅方向両端は、それぞれ溝７５の底面における斜面７５ａ，７５ｂと直交する方向へ押される。その結果、切り屑７７の幅方向両端同士がぶつかって切り屑７７が絡むため、その切り屑７７を溝７５の外部へ排出しにくくなるという問題があった。
【０００７】
又、切り屑７７が絡んでひとかたまりになると、その切り屑７７が大きくなるため、その切り屑７７を溝７５の外部へ排出することが更に困難になるという問題があった。
【０００８】
更に、第１の切削刃７１が溝７５の底面における幅方向両端部を切削するとき、第１の刃先７２の左右両端部には溝７５の底面及び側面に対する摩擦力がそれぞれ働くため、第１の刃先７２の左右両端部が破損し易くなるという問題があった。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、第１の目的は、第２の切削刃が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できるようにすることにある。
【００１０】
又、第２の目的は、第２の切削刃がワークを切削したときに発生する切り屑を細かくすることにある。
更に、第３の目的は、第１の切削刃に設けられた刃先を破損させにくくすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成させるため、請求項１記載の発明では、特に、カッタ本体の切削刃を前記第１の切削刃と前記第２の切削刃の２種類の切削刃で構成し、前記第２の切削刃の先端に設けられた刃先の幅方向中央部に、直線状に延びる平坦部を設けるとともに、前記平坦部と、前記平坦部の両端に隣接して前記平坦部（１７）と凸角を成して直線状に形成されるそれぞれの刃先部とが、前記第２の切削刃として切削を行う。なお、凸角とは、１８０°よりも小さい角である。
【００１２】
請求項２記載の発明では、前記各切削刃の幅方向両側面と、これに隣接する刃先とが、それぞれ成す挟み角を鈍角にした。
【００１３】
請求項３記載の発明では、前記平坦部は、前記第１の切削刃の幅方向中央部と平行にした。
【００１４】
即ち、請求項１記載の発明では、カッタ本体は、その軸線を中心に回転されるとともに、各切削刃がワークへ向かって所定の送り量で接近するように移動される。その後、各切削刃がワークに接触すると、そのワークが各切削刃によって切削されて前記ワークに溝が形成される。この溝の底面における幅方向中央部は、第２の切削刃に設けられた刃先の平坦部に対応して平らに形成される。そして、第２の切削刃に設けられた刃先は、溝の底面における幅方向中央部を削り取って帯状の切り屑を発生させる。
【００１５】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明の作用に加え、第１及び第２の切削刃の先端に設けられた刃先の幅方向両端部と、前記第１及び第２の切削刃における幅方向両側面との挟み角が鈍角になると、その刃先における幅方向両端部の強度が高くなる。
【００１６】
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の発明の作用に加え、各切削刃によって形成された溝の底面における幅方向中央部は、第１の切削刃の幅方向中央部と平行にした第２の切削刃の幅方向中央部の平坦部により切削される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１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。
【００１８】
図１に示すように、ホールカッタ１１のカッタ本体１２は円筒状に形成されている。ホールカッタ１１は図示しない工作機械に取り付けられ、矢印Ａ方向へ回転されるようになっている。図２に示すように、カッタ本体１２の下端面には、超硬チップからなる複数の第１の切削刃１３がカッタ本体１２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。
【００１９】
図３（ａ）に示すように、第１の切削刃１３の先端には、その先端の幅方向へ延びる第１の刃先１４が設けられ、第１の刃先１４は下方へ向かって突出するように山形に屈曲されている。又、第１の刃先１４の頂点Ｐ１は、その第１の刃先１４における幅方向中央よりもカッタ本体１２の外周面側（図３（ａ）の右側）に位置している。更に、第１の刃先１４は略Ｖ字状となるように、頂点Ｐ１を挟んだ幅方向両側が斜状となっている。従って、第１の刃先１４における幅方向両端部と、第１の切削刃１３における幅方向両側面との挟み角θは、鈍角になっている。
【００２０】
図２に示すように、カッタ本体１２の下端面において、各第１の切削刃１３の間にはそれぞれ超硬チップからなる第２の切削刃１５がロウ付接合されている。図３（ｂ）に示すように、第２の切削刃１５の先端には、その先端の幅方向へ延びる第２の刃先１６が設けられ、第２の刃先１６は下方へ向かって突出するように屈曲されている。又、第２の刃先１６の頂点Ｐ２は、その第２の刃先１６の幅方向中央においてややカッタ本体１２の外周面側（図３（ｂ）の右側）寄りに位置している。更に、第２の刃先１６において頂点Ｐ２を挟んだ幅方向両側は、第２の切削刃１５の幅方向両側面へ向かうほど昇るように傾斜している。
【００２１】
第２の刃先１６において、カッタ本体１２の内周面側（図３（ｂ）の左側）に位置して頂点Ｐ２に隣接する部分は平坦部１７となっており、その平坦部１７は直線状に延びている。そして、平坦部１７の水平面に対する傾斜角度は、第２の刃先１６において前記平坦部１７よりもカッタ本体１２の内周面側に位置する部分の水平面に対する傾斜角度よりも小さい値となっている。
【００２２】
図３（ｃ）に示すように、第２の切削刃１５における幅方向両端部１５ａ，１５ｂの刃高さは、第１の切削刃１３における幅方向両端部１３ａ，１３ｂの刃高さよりも小さい値となっている。又、第２の切削刃１５における幅方向中央部１５ｃの刃高さは、第１の切削刃１３における幅方向中央部１３ｃの刃高さよりも大きい値となっている。第２の刃先１６に設けられた平坦部１７は、第２の切削刃１５の幅方向中央部１５ｃに対応して位置し、第１の刃先１４において第１の切削刃１３の幅方向中央部１３ｃに対応する部分に対して平行となっている。
【００２３】
図１に示すように、カッタ本体１２の外周面には、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１８が、カッタ本体１２の周方向に対し所定間隔をおいて複数形成されている。この各切り屑排出溝１８の下端部は、それぞれ各切削刃１３，１５の間に位置し、カッタ本体１２の下端において各切削刃１３，１５間に設けられた傾斜案内面１９に繋がっている。この傾斜案内面１９は、カッタ本体１２の内部下方から外部上方へ向かって傾斜している。
【００２４】
次に、上記のように構成されたホールカッタ１１の作用を説明する。
図１の二点鎖線で示すワークＷに貫通孔を形成するには、ホールカッタ１１をその軸線が中心となるように回転させるとともに、各切削刃１３，１５がワークＷへ接近するようにホールカッタ１１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１３，１５における第１及び第２の刃先１４，１６がワークＷに接触すると、そのワークＷが各刃先１４，１６によって切削され、前記ワークＷにおいて各切削刃１３，１５の回転軌道上には図４（ａ）に示す溝２０が形成される。
【００２５】
溝２０の底面における幅方向両端部は、第１の刃先１４における幅方向両端部に対応した形状となる。又、溝２０の底面における幅方向中央部は第２の刃先１６における幅方向中央部に対応した形状となり、その底面において平坦部１７に対応する部分は平らになる。そして、第１の切削刃１３は溝２０の底面における幅方向両端部を、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。このとき、第１の切削刃１３に設けられた第１の刃先１４の幅方向両端部には、溝２０の底面及び側面に対する摩擦力がそれぞれ働く。
【００２６】
その後、第２の切削刃１５は溝２０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。この切り屑２２を溝２０の底面から削り取った第２の刃先１６には平坦部１７が設けられているため、前記切り屑２２は帯状をなして幅方向両端同士が従来よりも離れて位置する。その結果、切り屑２２の幅方向両端が、その両端に接触する溝２０の底面と直交する方向へ前記底面によって押されたとしても、前記両端同士がぶつかって切り屑２２が絡むのを防止可能となる。
【００２７】
そして、上記のように第１及び第２の切削刃１３，１５で溝２０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の三つが分割して切削される。又、溝２０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１８により案内されて溝２０の外部へ排出される。その後、ホールカッタ１１による溝２０の形成が進み、ホールカッタ１１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。
【００２８】
以上詳述した本実施形態では、下記（ａ）〜（ｃ）に示す効果がある。
（ａ）第２の刃先１６における幅方向中央部には直線状に延びる平坦部１７が設けられている。そのため、第２の刃先１６によって溝２０の底面から削り取られた切り屑２２は図４（ｂ）の二点鎖線で示すように帯状になり、切り屑２２の幅方向両端は従来よりも離れて位置する。従って、前記切り屑２２の幅方向両端が溝２０の底面に押されても、その両端同士がぶつかって切り屑２２が絡むのを防止することができるため、前記切り屑２２を容易に溝２０の外部に排出することができる。
【００２９】
（ｂ）第１の刃先１４の幅方向両端部と、第１の切削刃１３の幅方向両側面との挟み角θは鈍角となるため、前記第１の刃先１４における幅方向両端部の強度が従来よりも高くなる。従って、第１の切削刃１３が溝２０の底面を切削するときに、第１の刃先１４の幅方向両端部に溝２０の底面及び側面に対する摩擦力が働いても、その第１の刃先１４の幅方向両端部が欠けたりして破損するのを防止することができる。
【００３０】
（ｃ）第１及び第２の切削刃１３，１５によって溝２０の底面から削り取られた切り屑２１ａ，２１ｂ，２２は、カッタ本体１２の外周面に設けられた切り屑排出用溝１８により案内されて溝２０の外部へ排出される。従って、切り屑２１ａ，２１ｂ，２２を確実に溝２０の外部へ排出することができる。
【００３１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図５，図６に従って説明する。尚、本実施形態において第１実施形態と同一部分については、第１実施形態と同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３２】
本実施形態では、第１の切削刃１３は図５（ａ）に示すように第一実施形態と同一のものであり、隣合う第１の切削刃１３間には図５（ｂ），（ｃ）に示す二つの第２の切削刃１５Ａ，１５Ｂが設けられている。図５（ｄ）に示すように、両第２の切削刃１５Ａ，１５Ｂにおいて第１の切削刃１３よりも刃高さが高い部分は、両第２の切削刃１５Ａ，１５Ｂにおける平坦部１７Ａ，１７Ｂの延びる方向に対してずれている。そして、両第２の切削刃１５Ａ，１５Ｂにおけるそれぞれの平坦部１７Ａ，１７Ｂは、その平坦部１７Ａ，１７Ｂの延びる方向に対してずれている。
【００３３】
従って、本実施形態のホールカッタ１１でワークＷに貫通孔を形成する場合、第２の切削刃１５Ａと第２の切削刃１５Ｂとは、溝２０の底面における幅方向中央部において異なる部分をそれぞれ切削するようになっている。そして、両第２の切削刃１５Ａ，１５Ｂがそれぞれ溝２０の底面を切削したとき、その切削部分の形状が第１実施形態における第２の切削刃１５が溝２０の底面を切削したときの切削部分の形状と同じになるように、前記両第２の切削刃１５Ａ，１５Ｂの刃形が設定されている。
【００３４】
次に、上記ホールカッタ１１の作用を説明する。
ワークＷに貫通孔を形成する場合、第１実施形態と同様にホールカッタ１１によりワークＷに図６（ａ）に示す溝２０が形成される。そして、第１の切削刃１３は溝２０の底面における幅方向両端部を、図６（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。その後、第２の切削刃１５Ａは溝２０の底面における幅方向中央部において、ややカッタ本体１２の外周面側（図６（ｂ）の右側）寄りの部分を、図６（ｂ）の二点鎖線で示すように削り取って切り屑２２ａを発生させる。その後、第２の切削刃１５Ｂは溝２０の底面における幅方向中央部において、ややカッタ本体１２の内周面側（図６（ｃ）の左側）寄りの部分を、図６（ｃ）の二点鎖線で示すように削り取って切り屑２２ｂを発生させる。
【００３５】
本実施形態では、下記（ｄ）に示す効果がある。
（ｄ）第１実施形態において第２の切削刃１５により切削された溝２０の底面における幅方向中央部が、本実施形態では二つの第２の切削刃１５Ａ，１５Ｂにより分担して切削されるため、切り屑２２ａ，２２ｂを第１実施形態の切り屑２２よりも小さくすることができる。従って、第１実施形態よりも更に容易に、切り屑２２ａ，２２ｂを溝２０の外部へ排出することができる。
【００３６】
尚、本発明は、例えば以下のように変更して具体化することもできる。
（１）第２実施形態では、隣合う第１の切削刃１３間に設けられた第２の切削刃１５Ａ，１５Ｂの数を二つにし、その二つの第２の切削刃１５，１５Ｂにより溝２０の底面における幅方向中央部を分担して切削するようにしたが、本発明はこれに限定されない。即ち、例えば隣合う第１の切削刃１３間に三つ以上の第２の切削刃を設け、その各第２の切削刃により溝２０の底面における幅方向中央部を分担して切削するようにしてもよい。この場合、各第２の切削刃により溝２０の底面における幅方向中央部から削り取られた切り屑を、第２実施形態よりも更に小さくして溝２０から排出し易くすることができる。
【００３７】
（２）上記各実施形態において、第１の刃先１４の幅方向両端部と、第１の切削刃１３の幅方向両側面との挟み角θを直角や鋭角にしてもよい。
（３）上記各実施形態において、切り屑排出溝１８を省略してホールカッタ１１の構成を簡略化してもよい。
【００３８】
（４）上記各実施形態では、第１の切削刃１３と第２の切削刃１５，１５Ａ〜１５Ｂとを両方とも山刃状に形成したが、第１の切削刃１３と第２の切削刃１５，１５Ａ〜１５Ｂとの少なくともいずれか一方を平刃状に形成してもよい。
【００３９】
次に、以上の実施形態から把握することができる請求項以外の技術的思想を、その効果とともに以下に記載する。
請求項１〜３のいずれかに記載のホールカッタにおいて、カッタ本体の外周面には、各切削刃がワークを切削することによって発生する切り屑を、カッタ本体の基端部側へ向かって移動するように案内するための切り屑排出溝が形成されているホールカッタ。この場合、切り屑を確実に溝の外部へ排出することができる。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、第２の切削刃に設けられた刃先の幅方向中央部が溝の底面における幅方向中央部を削り取ると、帯状の切り屑が発生して同切り屑の幅方向両端同士が離れて位置する。そのため、前記切り屑の幅方向両端が溝の底面によって押されても、その両端同士がぶつかって前記切り屑が絡むのを防止することができる。従って、第２の切削刃が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。
【００４１】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明の効果に加え、第１の切削刃に設けられた刃先における幅方向両端部の強度が高くなるため、その刃先が溝を切削するときに前記刃先における幅方向両端部に溝の底面及び側面に対する摩擦力が働いても、その刃先を破損させにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のホールカッタを示す正面図。
【図２】ホールカッタを示す底面図。
【図３】（ａ）は図２における第１の切削刃を矢印Ｘ−Ｘ方向から見た正面図、（ｂ）は図２における第２の切削刃を矢印Ｙ−Ｙ方向から見た正面図、（Ｃ）は第１の切削刃と第２の切削刃とを重ねた状態を示す正面図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は溝を示す断面図。
【図５】（ａ）は第２実施形態における第１の切削刃を示す正面図、（ｂ）及び（ｃ）は第２実施形態における第２の切削刃を示す正面図、（ｃ）は第１及び第２の切削刃を重ねた状態を示す正面図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は溝を示す断面図。
【図７】（ａ）は従来における第１の切削刃を示す正面図、（ｂ）は従来における第２の切削刃を示す正面図。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は従来における溝を示す断面図。
【符号の説明】
１１…ホールカッタ、１２…カッタ本体、１３…第１の切削刃、１３ａ，１３ｂ…幅方向両端部、１３ｃ…幅方向中央部、１４…第１の刃先、１５，１５Ａ，１５Ｂ…第２の切削刃、１５ａ，１５ｂ…幅方向両端部、１５ｃ…幅方向中央部、１６…第２の刃先、１７，１７Ａ，１７Ｂ…平坦部。

Claims

筒状に形成されたカッタ本体（１２）の先端に前記カッタ本体（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）を設け、各第１の切削刃（１３）の間にはそれぞれ第２の切削刃（１５）を設け、この第２の切削刃（１５）における幅方向両端部（１５ａ，１５ｂ）の刃高さを第１の切削刃（１３）における幅方向両端部（１３ａ，１３ｂ）の刃高さよりも小さい値にし、更に第２の切削刃（１５）における幅方向中央部（１５ｃ）の刃高さを第１の切削刃（１３）における幅方向中央部（１３ｃ）の刃高さよりも大きい値にしたホールカッタにおいて、
前記カッタ本体（１２）の切削刃を前記第１の切削刃（１３）と前記第２の切削刃（１５）の２種類の切削刃で構成し、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、直線状に延びる平坦部（１７）を設けるとともに、前記平坦部（１７）と、前記平坦部（１７）の両端に隣接して前記平坦部（１７）と凸角を成して直線状に形成されるそれぞれの刃先部とが、前記第２の切削刃（１５）として切削を行うホールカッタ。
前記各切削刃（１３）（１５）の幅方向両側面と、これに隣接する刃先（１４）（１６）とが、それぞれ成す挟み角（θ）は鈍角となるものである請求項１記載のホールカッタ。
前記平坦部（１７）は、前記第１の切削刃（１４）の幅方向中央部と平行である請求項１又は２記載のホールカッタ。