JP4229876B2

JP4229876B2 - スローアウェイ式切削工具

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Publication number: JP4229876B2
Application number: JP2004169343A
Authority: JP
Inventors: 洋二本松; 大助吉葉
Original assignee: Tungaloy Corp
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2024-06-08
Also published as: JP2005349481A

Description

本発明は、工具本体にスローアウェイチップを着脱可能に装着するスローアウェイ式切削工具に関する。

スローアウェイチップ（以下「チップ」という。）と、このチップを着脱可能に装着する工具本体とからなるスローアウェイ式切削工具（以下「切削工具」という。）において、工具本体に設けられたチップ座の底面にシムシートを介してチップを装着するようにした切削工具がある。その種の従来切削工具の分解斜視図を図１４に例示する。この図に示されるように、工具本体（２）の頭部の一角に段状に凹んだチップ座の底面（２ｂ）を形成し、この底面（２ｂ）にシムシート（４）をねじ止めするための雌ねじ穴（２ｃ）が形成されている。セラミック製チップ（３）は三角チップであり、チップ座の底面（２ｂ）に沿って切り立つ２つの壁面（２ｅ）に２辺が当接する。シムシート（４）は例えばタングステンカーバイド製であって、チップ（３）の外形より一回り小さい三角形のチップ形態で、中央にねじ挿通用の貫通孔（４ａ）を有する。セラミック製チップ（３）のクランプ手段（５）は、工具本体（２）の頭部に取り付くクランプ主体（５ａ）の貫通孔（５ｂ）に適したボタンスクリュー（５ｃ）をクランプ主体（５ａ）に係留するスナップリング（５ｄ）とからなる。この従来切削工具は、シムシート（４）により工具本体（２）のチップ座の底面（２ｂ）を保護し、さらに、シムシート（４）の少なくともセラミック製チップ（３）と接する面の表面粗さをＲｍａｘ０．１μｍに設定することにより、セラミック製チップ（３）の装着時、切削時の欠損を効果的に防止する、というものである。（例えば、特許文献１参照）

特開２００３−１７０３０２号公報

しかしながら、上述した従来切削工具においては、チップ座の壁面（２ｅ）は、チップ（３）の周面に直接当接するため、チップの欠損や破損等による機械的な損傷を受けやすく、また、切削時に高温となったチップ（３）からの熱が伝達しやすいことから、熱的な損傷を受けやすい。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、工具本体のチップ座の壁面の損傷を改善した切削工具を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は、工具本体に凹欠されたチップ座の底面に、スローアウェイチップが載置され、前記スローアウェイチップが前記工具本体に備えられたクランプ手段によって着脱可能に固定されてなるスローアウェイ式切削工具において、チップ座の底面から起立する少なくとも１つの壁面と、前記壁面によって拘束且つ位置決めされる前記スローアウェイチップの周面との間に、略板状をなす保護部材を介在させ、チップ座の壁面に当接する保護部材の側面は、前記壁面の工具本体の表面に交差又は近接する一端部から他端部へ向かって離間するにしたがって、前記側面に対向する他の側面から漸次遠ざかるように傾斜する平坦な傾斜面とされるとともに、前記壁面が前記傾斜面に対応する平坦な傾斜面とされていることを特徴とするものである。

本発明によれば、保護部材は工具本体のチップ座の壁面を保護し、チップの欠損や破損に伴う前記壁面の機械的な損傷を防止することができる。損傷した保護部材を交換するだけで工具本体の再生が可能となるので、工具本体の長寿命化及び低コスト化がはかられる。さらに、チップの周面とチップ座の壁面とから挟持された保護部材は、上記のチップ座の壁面に沿ってチップ座の底面から上方へ向かって位置ずれしたり迫り出したりすることを確実に防止することができる。

本発明において、保護部材が超硬合金、サーメット、セラミック、超高圧焼結体、工具鋼、耐熱合金の群から選ばれるいずれか１つ、又は、前記群から選ばれるいずれか１つに硬質皮膜を被覆したものからなるのが好ましい。上記の超高圧焼結体としては例えばダイヤモンド、ｃＢＮ等が挙げられる。また、前記硬質皮膜は、例えばＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮ等のチタン化合物、ＴｉＡｌＣ、ＴｉＡｌＣＮ、ＴｉＡｌＮ等のチタンアルミニウム化合物、ダイヤモンド、ＤＬＣ等の硬質炭素、Ａｌ₂Ｏ₃等のアルミニウム化合物、ＴｉＣｒＣ、ＴｉＣｒＣＮ、ＴｉＣｒＮ等のチタンクロム化合物等のいずれか１つ又は２つ以上からなるものが挙げられる。このようにした場合には、保護部材はチップの欠損や破損に伴う塑性変形、摩耗を生じにくくなり、チップ座の壁面を保護する効果がいっそう高くなる。さらに、チップからチップ座の壁面へ切削熱が伝わりにくくなるので、前記壁面の熱的な損傷を防止することができる。この効果は、チップが非常に高温になる切削加工において特に有効であり、例えば、鋼や鋳鉄等の被削材に対して切削速度５００ｍ／ｍｉｎ以上の高速切削加工を行う場合には非常に有効となる。保護部材の材料は、チップ及び工具本体よりも熱伝導率の低い材料、例えばセラミック、耐熱合金等からなるのがより好ましい。これは、チップ座の壁面に熱をいっそう伝えにくくするため、前記壁面の熱的な損傷を防止する効果が顕著となるからである。

保護部材がチップ座の壁面にねじによって着脱可能に固定された場合には、保護部材の交換が可能となり、しかも簡易な構造で容易な交換作業が実現する。さらに、チップ座内において保護部材の位置ずれを防止することができる。

チップ座の壁面に当接する保護部材の側面には凸部が設けられ、前記凸部の嵌合する凹部がチップ座の前記壁面に設けられた場合には、前記凸部と前記凹部との嵌合により、チップ座内における保護部材の位置決めが容易であり、且つ位置ずれを防止することができる。

チップの下面とチップ座の底面との間にはシムシートが介在し、保護部材がチップ座の壁面と、この壁面に対向するシムシートの周面とから挟持された場合には、保護部材がチップ座に対して位置ずれしたり迫り出したりすることを防止することができる。また、チップ座の底面を損傷から保護する効果を奏する。シムシートの厚さは１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定するのが好ましい。これは、１ｍｍよりも薄くなるとチップ座の底面を保護する効果が得られなくなるおそれがあり、１０ｍｍを超えると深いチップ座を加工するのが困難となるためである。

チップ座の壁面に当接する保護部材の側面は、前記壁面の工具本体の表面に交差又は近接する一端部から他端部へ向かって離間するにしたがって、前記側面に対向する他の側面から漸次遠ざかるように傾斜する平坦な傾斜面とされるとともに、前記壁面が前記傾斜面に対応する平坦な傾斜面とされた場合には、保護部材がチップ座の壁面に沿って前記他端部から前記一端部に向かって位置ずれしたり迫り出したりすることを確実に防止することができる。

チップの周面側を向く保護部材の側面には、前記周面側に突出する凸部が設けられ、前記凸部の突出方向を向く面がチップの前記周面に当接する拘束面とされた場合には、前記凸部の突出方向にチップの刃先位置を所定の位置に突出させることができる。

次に、本発明を適用した実施の形態について、図を参照しながら説明する。図１〜図３は第１の実施の形態に係るバイトを示す図である。図１は要部正面図、図２は要部平面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面図とＢ−Ｂ線断面図である。図４はこのバイトに装着される保護部材を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。基本的に、このバイト（１０Ａ）は、いわゆるクランプオン方式の公知のクランプ手段（９０）を備えた工具本体（２０）と、チップ（４０）と、保護部材（５０）とから構成されたバイトである。工具本体（２０）は、略角棒状を呈し、例えば炭素鋼、合金鋼等の材料からなる。チップ（４０）は略正方形板状を呈し、例えば、超硬合金、サーメット、セラミック、超高圧焼結体等の切削工具材料のなかから適宜選択された材料からなる。

工具本体（２０）の先端部上面には、平面視で略正方形をなすチップ座（３０）が凹欠される。このチップ座の底面（３２）からほぼ直角に起立する２つの壁面（３３Ａ、３３Ｂ）は、平面視で互いのなす角度がほぼ９０°とされ且つ外方に向かって拡大する略Ｖ字形に形成される。また、２つの前記壁面（３３Ａ、３３Ｂ）の交差部には、チップ座（３０）の奥側に突出したぬすみ部（３６）が設けられている。これら２つの壁面（３３Ａ、３３Ｂ）には、それぞれ保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）が固定されている。これら保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）は、図４に示されるように略長方形平板状を呈し、その厚さ方向に対向する二面のうち一の面がチップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）に当接する装着面（５２）とされ、他の面がチップの周面（４３）に当接する拘束面（５３）とされる。そして、前記拘束面（５３）と前記装着面（５２）とを貫通する一部円錐台形孔部を備えた取付け孔（５１）が設けられ、この取付け孔（５１）に挿通されるとともに、前記円錐台形孔部に係合可能な係合部を備えた保護部材固定ねじ（６０）が、チップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）に設けられた雌ねじ孔（３５）に螺着することによって、それぞれの保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）はチップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）に固定されている。

保護部材（５０）は、図３のチップ及びチップ座の断面図に示されるように、断面視で、チップ座の壁面（３３）がチップ座の底面（３２）から起立する方向において、保護部材（５０）は、チップ座の底面（３２）からほぼチップの上面（４１）までの範囲にわたって形成されているが、少なくともチップの周面（４３）に当接する部分のみに設けられていればよい。また、図２の（ａ）の平面図に示されるように、平面視において、保護部材（５０）は、Ｖ字形をなすチップ座の２つの壁面（３３）が交差する交差部寄りの一端部（５７Ａ）から工具本体（２０）の表面に交差する他端部（５７Ｂ）までの範囲にわたって設けられているが、必ずしも上記のように工具本体（２０）の表面に達するまで設けられなくてもよく、図２の（ｂ）の平面図に示されるように、工具本体（２０）の表面に開口しないように、チップ座の壁面（３３）に凹欠された凹部に装着されてもよい。また、保護部材の装着面（５２）と拘束面（５３）の２面間の厚さは、０．５ｍｍ以上とするのが好ましい。０．５ｍｍ未満になると、チップ座の壁面（３３）を保護する効果が得られなくなるおそれがあるからである。チップ（４０）及びチップ座（３０）への負荷が高い重切削を考慮すると、前記厚さは１ｍｍ以上に設定されるのがより好ましい。さらに、前記厚さは、チップ座（３０）の省スペース化、加工の最小化の点から１０ｍｍ以下に設定されるのが好ましい。

チップ座の底面（３２）には、チップの下面（４２）よりもわずかに小さい上下面（７２、７３）を有したシムシート（７０）が装着されてもよい。この場合、シムシート（７０）には、チップの下面（４２）に当接するシムシートの上面（７２）の中央部を厚さ方向に貫通する取付け孔（７１）が設けられ、この取付け孔（７１）に挿通されたシムシート固定ねじ（８０）がチップ座の底面（３２）に設けられた雌ねじ孔（３５）に螺着することにより、シムシート（７０）はチップ座の底面（３２）上に固定される。

工具本体（２０）にチップ（４０）を取り付けるにあたっては、チップ座の底面（３２）に装着されたシムシート（７０）にチップ（４０）を載置し、さらに、押さえ駒（９１）に挿通された締付けねじ（９２）をねじ込むと、押さえ駒（９１）がチップの上面（４１）を押さえることにより、チップ（４０）はチップ座の底面（３２）に向かって押圧され固定される。

以上の構成を有するバイト（１０Ａ）においては、チップ座の壁面（３３）と、この壁面（３３）によって拘束されるチップの周面（４３）との間に、保護部材（５０）を介在させていることから、チップ座の壁面（３３）は、保護部材（５０）によって保護され、チップ（４０）の欠損や破損に伴う機械的な損傷を阻止される。突発的な損傷だけでなく、長時間の使用における継続的な負荷による塑性変形等の損傷も阻止され、チップ（４０）の位置決め精度の低下が阻止される。さらに、損傷した保護部材（５０）は保護部材固定ねじ（６０）の着脱により容易に交換することができる。しかも、保護部材（５０）の交換だけで工具本体（２０）の再生が可能であるため、工具本体（２０）の低コスト化がはかられる。さらに、保護部材（５０）は、切削熱によって高温となったチップ（４０）からチップ座の壁面（３３）へ切削熱を伝えにくくする。そのため、チップ座の壁面（３３）の熱的な損傷を防止することができる。

保護部材（５０）を構成する材料は、例えば、超硬合金、サーメット、セラミック、超高圧焼結体、工具鋼、耐熱合金の群から適宜選択されるいずれか１つの材料、又は、上記の群から適宜選択されるいずれか１つの材料に硬質皮膜を被覆したものであることが好ましい。そうすれば、保護部材（５０）は、チップ（４０）の欠損や破損に伴う塑性変形が生じにくくなり、チップ座の壁面（３３）の機械的な損傷を防止する効果がいっそう高められる。なお、上記の超高圧焼結体は例えばダイヤモンド、ｃＢＮ等が挙げられる。ここで、保護部材（５０）、チップ（４０）、工具本体（２０）を構成するそれぞれの材料の硬度をＨｐ、Ｈｔ、Ｈｂとしたとき、Ｈｐ≦Ｈｔ且つＨｐ≧Ｈｂの関係を有しているのが好ましい。これは、Ｈｐ＞Ｈｔになるとチップ（４０）の塑性変形が生じるおそれがあり、Ｈｐ＜Ｈｂになると保護部材（５０）の塑性変形が生じやすくなりチップ（４０）の位置決め精度が低下したり、チップ（４０）のクランプ剛性が低下したりするためである。

保護部材（５０）を構成する材料は、チップ（４０）及び工具本体（２０）を構成する材料よりも熱伝導率が小さいことがより好ましい。そうすれば、保護部材（５０）は、切削熱をチップ座の壁面（３３）へ伝えにくくすることから、前記壁面（３３）の熱的な損傷を防止することができる。具体的には、保護部材（５０）の材料としては例えばセラミックや耐熱合金等が挙げられる。

保護部材（５０）を保護部材固定ねじ（６０）によってチップ座の壁面（３３）に固定した簡易な構造は、保護部材（５０）の交換作業を容易にする。さらに、チップ座（３０）内において保護部材（５０）の位置ずれを防止する。

次に、他の好ましい形態に係るバイトについて、図を参照しながら説明する。図５は第２の実施の形態に係るバイトの要部平面図である。図６は図５におけるＣ−Ｃ線断面図及びＤ−Ｄ線断面図である。図７の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）ならびに（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ該バイトに装着される保護部材を示す図であり、順に正面図、平面図、右側面図である。第２の実施の形態に係るバイト（１０Ａ）に装着される保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）は、図６のチップ及びチップ座の断面図に示されるように、断面視で、チップ座の底面（３２）からほぼチップの上面（４１）までの高さにわたって形成される。そして、保護部材（５０）のチップ座の壁面（３３）側を向く装着面（５２）は、チップ座の底面（３２）から上方に向かって離間するにしたがって前記装着面（５２）に対向する拘束面（５３）に漸次近づくように傾斜した傾斜面とされる。さらに、図５の平面図に示されるように、それぞれの保護部材の装着面（５２）は、チップ座のそれぞれの壁面（３３Ａ、３３Ｂ）が工具本体（２０）の表面に交差する一端部（５７Ｂ）から互いの壁面（３３Ａ、３３Ｂ）が交差する交差部寄りの他端部（５７Ａ）へ向かって離間するにしたがって、前記装着面（５３）に対向する拘束面（５３）から漸次遠ざかるように傾斜した傾斜面とされる。一方、保護部材の装着面（５２）が当接するそれぞれのチップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）は、保護部材の装着面（５２）を形成している傾斜面に対応する傾斜面で形成されている。

図６に示されるように、シムシートの取付け孔（７１）に挿通されたシムシート固定ねじ（８０）をチップ座の底面（３２）に設けられた雌ねじ孔（３５）に螺着することにより、シムシート（７０）はチップ座の底面（３２）上に固定される。ここで、前記雌ねじ孔（３５）の中心軸は、シムシートの取付け孔（７１）の中心軸に対して、チップ座の２つの壁面（３３Ａ、３３Ｂ）のなす角度のほぼ２等分線方向に前記壁面（３３Ａ、３３Ｂ）側に芯ずらしされている。そして、前記芯ずらしによってチップ座の両壁面（３３Ａ、３３Ｂ）に向かって付勢されたシムシート（７０）は、その周面（７４）とチップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）との間で保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）を挟持固定する。

以上に説明した第２の実施の形態に係るバイトによれば、先述した第１の実施の形態の効果に加え、チップ座の底面（３２）上に固定されたシムシート（７０）は、前記底面（３２）の損傷を防止する作用と、チップ座の２つの壁面（３３Ａ、３３Ｂ）に装着されたそれぞれの保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）を固定する作用とを兼ねるので、バイトの構成を単純且つ安価にする効果を奏する。チップ座の底面（３２）の損傷を防止する点から、シムシート（７０）の厚さは１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に設定されるのが好ましい。これは、１ｍｍよりも薄くなるとチップ座の底面（３２）を保護する効果が得られなくなるおそれがあり、１０ｍｍを超えると深いチップ座（３０）を加工するのが困難となるためである。さらに、チップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）とチップの周面（４３）との間に挟持された保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）は、断面視でチップ座の底面（３２）から上方へ向かう方向、及び、平面視でＶ字形をなすチップ座の２つの壁面（３３Ａ、３３Ｂ）の交差部（奥方）から外方へ向かう方向に漸次幅狭となるくさび形状とされて移動を阻止されている、そのため、保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）は、切削抵抗の変動やびびり振動等により、チップ座の壁面（３３）に沿って上記の方向へ位置ずれしたり迫り出したりすることを阻止され、チップ（４０）の位置決め精度を低下させることがない。保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）は、上記のくさび形状の幅広となる端面側の周面（５４ｂ、５４ｃ）を、チップ座の底面（３２）、チップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）に設けられた段部の壁面（３７）にそれぞれ係止されていることが好ましい。そうすれば、保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）は上記の方向と逆の方向への移動も阻止される。特に、切り込みや送りが高い重切削では、切削抵抗が著しく高くなりバイトのびびりが生じやすくなるため、上記の効果が特に有効となる。

次に、第３の実施の形態に係るバイトについて、図を参照しながら説明する。図８は図６に相当する図であり、第３の実施の形態に係るバイトにおけるＣ−Ｃ線断面図及びＤ−Ｄ線断面図である。図９は該バイトに装着される保護部材を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は右側面図である。第３の実施の形態に係るバイト（１０Ａ）に装着される２つの保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）は、第２の実施の形態と同様に、シムシートの周面（７４）とそれぞれのチップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）との間で挟持固定される。さらに、図８及び図９に示されるように、それぞれの保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）には、装着面（５２）からチップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）側に突出する凸部（５５）が設けられる。この凸部（５５）は、チップ座の底面（３２）に当接する保護部材の周面（５４ｂ）に沿って装着面（５２）から突出する断面矩形を呈し、前記周面（５４ｂ）に交差する２つの周面（５４ｃ、５４ｄ）にわたって延設されている。一方、それぞれのチップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）には、前記凸部（５５）に対応する凹部（３４）が延設されている。そして、それぞれの保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）は、装着面（５２）を、チップ座のそれぞれの壁面（３３Ａ、３３Ｂ）に当接するとともに、前記凸部（５５）を前記凹部（３４）に嵌合した状態で、上記のようにシムシートの周面（７４）とチップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）との間で挟持固定される。

この第３の実施の形態に係るバイトによれば、先述した第１の実施の形態の効果に加え、保護部材の装着面（５２）に設けられた凸部（５５）と、チップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）に設けられた凹部（３４）との嵌合により、チップ座（３０）内における保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）の位置決めを容易にし、且つ位置ずれを防止することができる。なお、上記の凸部（５５）と凹部（３４）とからなる嵌合部の断面形状は、この実施の形態に例示した長方形に限らず、多角形状、台形状、円弧状であってもよい。また前記嵌合部は２ヶ所以上に設けられてもよく、嵌合部の延びる方向についても、チップ座の底面（３２）に沿う１方向に限らず、交差する方向や異なる２方向に延設されてもよい。また、方向性を有しない点在した形態であってもよい。

次に、第４の実施の形態に係るバイトについて、図を参照しながら説明する。図１０は先の図６に相当する図であり、第４の実施の形態に係るバイトにおけるＣ−Ｃ線断面図及びＤ−Ｄ線断面図である。図１１は該バイトに装着される保護部材を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。該バイト（１０Ａ）に装着される２つの保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）は、第２の実施の形態と同様に、シムシートの周面（７４）とそれぞれのチップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）との間で挟持固定される。さらに、図１０及び図１１に示されるように、それぞれの保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）のチップの周面（４３）側を向く側面（５３ａ）には、前記周面（４３）側に突出する凸部（５６）が設けられる。この凸部（５６）は、チップ座の上方側を向く保護部材の周面（５４ａ）に沿って前記側面（５３ａ）から突出する矩形断面を呈し、前記周面（５４ａ）に交差する２つの周面（５４ｃ、５４ｄ）にわたって延設されている。そして、前記凸部（５６）の突出方向を向く面には、チップの周面（４３）に当接するとともにチップ（４０）を位置決めする平坦な凸拘束面（５６ａ）が形成されている。

この第４の実施の形態に係るバイト（１０Ａ）によれば、前記凸拘束面（５６ａ）の突出方向にチップ（４０）の刃先位置を突出させることができる。突出量の調整は、チップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）から前記凸拘束面（５６ａ）までの距離を調整することによって行う。例えば、再研削によって外形寸法が減少した再研削チップを、前記凸拘束面（５６ａ）の突出する方向に再研削量だけ突出させれば、前記再研削チップを装着したときの刃先位置を、再研削前の刃先位置と一致させることができる。そのため、再研削チップを装着する専用工具本体を準備する必要がなく、工具コスト、工具管理の面で非常に有効である。またチップの有効利用にもなる。しかも、チップ座の２つの壁面（３３Ａ、３３Ｂ）に装着されるそれぞれの保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）の凸拘束面は、個別にその突出量を設定することができるので、例えば特定の方向にのみ刃先を再研削する場合にも、刃先位置を再研削前の刃先位置と一致させることができる。

次に、本発明を正面フライスに適用した第５の実施の形態について、図を参照しながら説明する。図１２はこの正面フライスを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は要部平面図である。図１３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）ならびに（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）はそれぞれこの正面フライスに装着される保護部材を示す図であり、順に正面図、平面図、右側面図である。図１２に示されるように、この正面フライス（１０Ｂ）は、略円柱状をなす工具本体（２０）の先端部外周面に、該正面フライス（１０Ｂ）の回転方向（Ｋ）の後方側に向かって凹欠されたチップ座（３０）が工具本体の外周面（２０ｂ）に沿って少なくとも１つ設けられ、このチップ座（３０）には、略正方形板状をなし正の逃げ角を有するチップ（４０）が、そのすくい面となる上面（４１）を前記回転方向（Ｋ）の前方側を向くように載置され、さらに、チップの上面（４１）の中央部を厚さ方向に貫通する取付け孔（４５）に挿通したチップ固定ねじ（９３）を、チップ座の底面（３２）に設けられた雌ねじ孔（３１）に螺着することによって固定される、いわゆるねじ止め方式の正面フライスである。チップ座（３０）に固定されたチップ（４０）は、その上面（４１）と周面（４３）との交差稜線部に設けられた切れ刃（４４ａ、４４ｂ）を工具本体（２０）の先端面（２０ａ）及び外周面（２０ｂ）から突出するように配設される。そして、図１２の（b）の平面図に示されるように、チップ座の２つの壁面（３３Ａ、３３Ｂ）にはそれぞれ保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）が装着される。

上記の保護部材の装着面（５２）及びチップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）の構成は、先述した第２の実施の形態と基本的に同様である。すなわち、図６のチップ及びチップ座の断面図から参照されるように、また図１３の保護部材の図から理解されるように、断面視で、それぞれの保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）は、チップ座の底面（３２）からチップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）に沿ってほぼチップの上面（４１）までの高さにわたって形成され、それぞれのチップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）側を向く装着面（５２）が、チップ座の底面（３２）から上方に向かって離間するにしたがって前記装着面（５２）に対向する拘束面（５３）に漸次近づくように傾斜した傾斜面とされる。さらに、図１２の（ｂ）の平面図に示されるように、それぞれのチップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）は、工具本体の先端面（２０ａ）又は外周面（２０ｂ）の表面に交差する一端部（５７Ｂ）から互いの交差する交差部寄りの他端部（５７Ａ）へ向かって離間するにしたがって、前記拘束面（５３）から漸次遠ざかるように傾斜した傾斜面とされる。一方、保護部材の装着面（５２）が当接するそれぞれのチップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）は、保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）の装着面（５２）を形成している傾斜面に対応する傾斜面で形成されている。図示していないが、先述の実施の形態と同様に、それぞれの保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）は、チップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）に対して、ねじ、又は、凸部と凹部とからなる嵌合部によって、それぞれのチップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）に固定されるのが好ましい。

上記の保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）を装着した正面フライス（１０Ｂ）によれば、チップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）とチップの周面（４３）との間に挟持された保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）は、チップ座の底面（３２）から上方へ向かう方向、また、平面視でＶ字形をなすチップ座の２つの壁面（３３Ａ、３３Ｂ）の交差部（奥方）から外方へ向かう方向で漸次幅狭となるくさび形状となっているため、保護部材（５０）の移動が阻止される。保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）は切削抵抗の変動やびびり振動等により、チップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）に沿って上記の方向へ向かって位置ずれしたり迫り出したりすることを阻止され、チップ（４０）の位置決め精度を悪化させることもない。特に、該正面フライス（１０Ｂ）の先端側を向くチップ座の壁面（３３Ａ）に装着された保護部材（５０Ａ）は、工具本体（２０）の回転中に常に作用する該正面フライス（１０Ｂ）の径方向外側に向かう遠心力を起因とした位置ずれ、迫り出し、飛散が阻止され、高速回転時における安全性及び信頼性が得られる。保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）は、上記のくさび形状の幅広となる端面側の周面（５４ｂ、５４ｃ）を、チップ座の底面（３２）、チップ座の壁面（３３Ａ、３３Ｂ）に設けられた段部の壁面（３７）にそれぞれ係止されていることが好ましい。そうすれば、保護部材（５０Ａ、５０Ｂ）は上記の方向と逆の方向への移動も阻止される。特に、切り込みや送りが高い重切削では、切削抵抗の絶対値及び変動が著しく高いため、正面フライスのびびりが生じやすくなるため、上記の効果が特に有効となる。

本発明は、以上に説明したバイト、正面フライスに限定されることはなく、その他の旋削工具、又は、その他の転削工具、穴あけ工具等に適用可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、保護部材、クランプ手段、チップ形状等については種々の変更が可能であることはいうまでもない。

第１の実施の形態に係るバイトの要部正面図である。（ａ）は図１に示すバイトの要部平面図であり、（ｂ）は図１に示すバイトの変形例の要部平面図である。図２におけるＡ−Ａ線断面図及びＢ−Ｂ線断面図である。図１に示すバイトに装着される保護部材を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。第２の実施の形態に係るバイトの要部平面図である。図５におけるＣ−Ｃ線断面図及びＤ−Ｄ線断面図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）ならびに（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ図５に示すバイトに装着される保護部材を示す図であり、順に正面図、平面図、右側面図である。第３の実施の形態に係るバイトにおけるＣ−Ｃ線断面図及びＤ−Ｄ線断面図である。図８に示すバイトに装着される保護部材を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。第４の実施の形態に係るバイトにおけるＣ−Ｃ線断面図及びＤ−Ｄ線断面図である。図１０に示すバイトに装着される保護部材を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。第５の実施の形態に係る正面フライスを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）ならびに（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ図１２に示す正面フライスに装着される保護部材を示す図であり、順に正面図、平面図、右側面図である。従来切削工具の分解斜視図である。

符号の説明

１０Ａバイト
１０Ｂ正面フライス
２０工具本体
２０ａ工具本体の先端面
２０ｂ工具本体の外周面
３０チップ座
３１チップ座の底面の雌ねじ孔
３２チップ座の底面
３３、３３Ａ、３３Ｂチップ座の壁面
３５チップ座の壁面の雌ねじ孔
４０チップ
４１チップの上面
４２チップの下面
４３チップの周面
４４ａ、４４ｂ切れ刃
４５チップの取付け孔
５０、５０Ａ、５０Ｂ保護部材
５１保護部材の取付け孔
５２保護部材の装着面
５３保護部材の拘束面
５４ａ〜５４ｄ保護部材の周面
５５（装着面の）凸部
５６（拘束面の）凸部
５６ａ保護部材の凸拘束面
５７Ａ、５７Ｂチップ座の壁面端部
６０保護部材固定ねじ
７０シムシート
７１シムシートの取付け孔
７２シムシートの上面
７３シムシートの下面
７４シムシートの周面
８０シムシート固定ねじ
９０クランプ手段
９１押さえ駒
９２締付けねじ
９３チップ固定ねじ

Claims

工具本体に凹欠されたチップ座の底面に、スローアウェイチップが載置され、前記スローアウェイチップが前記工具本体に備えられたクランプ手段によって着脱可能に固定されてなるスローアウェイ式切削工具において、チップ座の底面から起立する少なくとも１つの壁面と、前記壁面によって拘束且つ位置決めされる前記スローアウェイチップの周面との間に、略板状をなす保護部材を介在させ、チップ座の壁面に当接する保護部材の側面は、前記壁面の工具本体の表面に交差又は近接する一端部から他端部へ向かって離間するにしたがって、前記側面に対向する他の側面から漸次遠ざかるように傾斜する平坦な傾斜面とされるとともに、前記壁面が前記傾斜面に対応する平坦な傾斜面とされていることを特徴とするスローアウェイ式切削工具。
前記保護部材が超硬合金、サーメット、セラミック、超高圧焼結体、工具鋼、耐熱合金の群から選ばれるいずれか１つ、又は、前記群から選ばれるいずれか１つに硬質皮膜を被覆したものからなることを特徴とする請求項１に記載のスローアウェイ式切削工具。
保護部材がチップ座の壁面にねじによって着脱可能に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスローアウェイ式切削工具。
チップ座の壁面に当接する保護部材の側面には凸部が設けられ、前記凸部の嵌合する凹部がチップ座の前記壁面に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスローアウェイ式切削工具。
チップ座の壁面に当接する保護部材の側面は、チップ座の底面からチップ座の壁面に沿って上方へ向かって離間するにしたがって、前記側面に対向する他の側面に漸次近づくように傾斜する平坦な傾斜面とされるとともに、チップ座の前記壁面が前記傾斜面に対応する平坦な傾斜面とされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のスローアウェイ式切削工具。
チップの下面とチップ座の底面との間にはシムシートが介在し、前記保護部材がチップ座の壁面と、この壁面に対向するシムシートの周面とから挟持されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のスローアウェイ式切削工具。
スローアウェイチップの周面側を向く保護部材の側面には、前記周面側に突出する凸部が設けられ、前記凸部の突出方向を向く面がスローアウェイチップの前記周面に当接する凸拘束面とされていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のスローアウェイ式切削工具。