JP4330709B2 - スローアウェイ式カッタ - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荒刃チップおよび仕上刃チップが組み込まれるとともに、仕上刃チップの微調整ができるようにしたスローアウェイ式カッタに関する。
【0002】
【従来の技術】
チップのクランプ方式としては、くさび止め方式とねじ止め方式が主流である。くさび止め方式は、クランプ強度が高く、チップの交換操作が容易なことなどから最も普及している。ねじ止め方式は、以下に示す特徴があり、従来から普及しているクランプ方式である。
【0003】
ねじ止め方式は、くさび止め方式に比べて、部品点数の少ないことから、ボディ剛性が高く、ボディの価格も安価で経済的であるという利点がある。また、切りくずポケットが確保されており、切りくず排出性も良好で、高送りによる生産性の向上が可能となる。すくい角を大きくしたハイレーキカッタは、切削抵抗が低く、低剛性機でも使用することができる。
【0004】
ねじ止め方式のスローアウェイ式カッタとしては、図8に示すものが知られている。工具本体20は中空円盤状を成し、その外周側面21には間隔を置いて複数の切りくずポケット23が形成されている。切りくずポケット23は、円盤状の工具本体20の正面側から背面側に抜ける通し溝の如き形態を成している。切りくずポケット23の回転方向を向く底壁面には、チップ取付座22が径方向及び軸方向に開口する切欠きにより形成されている。底壁面上には、敷金24が載置され、その上部には径方向及び軸方向に突出するように平板状のチップ25が載置され、中央取付穴26を介して締付ねじ27により締着固定されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、以下に従来技術の問題点を記述する。
【0006】
前述したように、ねじ止め方式は、くさび止め方式と比較して種々の利点があるが、一方で、クランプ強度が小さいこと、工具本体に組み込まれたチップの刃振れ精度が悪いという欠点を有している。クランプ強度の小さい点については、切り込みの深い重切削には不向きであり、別言すれば、加工形態を考慮して切削条件を設定する必要がある。その他は、特段の問題を生ずるには至っていない。一方、刃振れ精度は、工具本体の製作精度、工具本体の変形、組み込まれるチップの精度などが組み合わされた総合的な精度であり、通常は、部品点数の少ないものほど精度が良くなるものである。そうすると、部品点数の少ないねじ止め方式は、くさび止め方式より刃振れ精度が良くなるはずである。しかし、実際は、その逆であり、刃振れ精度は悪くなっている。その理由の一つには、くさび止め方式は研削加工されたチップが組み込まれるのに対し、ねじ止め方式は非研削、いわゆる焼結肌のチップが組み込まれるためとされている。焼結肌のチップは、研削加工を必要としないため、コスト面で有利であること、また、プレス技術の進歩により複雑形状・曲面形状のチップが製作可能になってきていることから、このようなチップは益々普及していくと予測される。
【0007】
このようなことから、本発明は、ねじ止め方式のスローアウェイ式カッタにおいて、刃振れ精度の悪い点を改善し、仕上面あらさなどの加工面品質の向上を図ることを目的としたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の如き課題に鑑みなされたもので、円盤状を成す工具本体の外周側面には、切りくずポケットが周方向に間隔を置いて形成されており、この切りくずポケット内には、工具本体の正面側と外周側面側に開口するチップ取付座が切欠きして形成され、多角形平板状のスローアウェイチップが工具本体の正面側に突出した状態でこのチップ取付座に着脱自在に装着されるようにしたスローアウェイ式カッタにおいて、前記スローアウェイチップは、多数の荒刃チップと少数の仕上刃チップとからなり、荒刃チップはねじ止め方式により装着され、仕上刃チップは切れ刃位置調整手段の備えたくさび止め方式により装着されており、当該切れ刃位置調整手段により、荒刃チップと仕上刃チップとの正面側切れ刃位置の段差δが0.03〜0.13mmに設定されていることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図1及び図2を参照しながら説明する。
【0010】
工具本体1は、中空円盤状を成し、正面2と、外周側面3と、背面4とから概略構成されている。正面2は加工物に正対する面であり、背面4は工作機械の主軸端を向く面である。外周側面3は、正面側から軸方向上方に向かって漸次拡径しているため、段付きのテーパ面の如き面となる。正面2と外周側面3の交差稜線部には、チップ5、6が等間隔に複数配置され切れ刃を構成している。
【0011】
工具本体1において、その外周側面3には間隔を置いて複数の切りくずポケット7が形成されている。切屑ポケット7は、円盤状の工具本体1の正面側から斜め上方の背面側に抜ける通し溝の如き形態を成し、工具本体1の軸線に対して一定の角度で傾斜して延びている。延びる方向は、チップ5、6の主切れ刃稜線に平行であっても、多少傾いた方向であってもよい。
【0012】
切りくずポケット7の回転方向を向く底壁面には、チップ取付け座8が径方向及び軸方向に開口する切欠きにより形成されている。このチップ取付座8は、荒刃チップ5及び仕上刃チップ6を取り付けるためのものである。荒刃チップ5は、軸方向すくい角α1=20°、半径方向すくい角β1=8°のすくい面を構成し、図3に示す如く、径方向及び軸方向に突出するように、その中央取付け穴9を介して締付ねじ10により締着固定されている。また、荒刃チップは超硬合金をその構成材料とし、正方形平板状に形成されており、切れ刃としては、4コーナ使用可能である。
【0013】
一方、仕上刃チップ6は、図4に示すように、チップ取付座8の底壁面とくさび部品11との間に挿入され、くさび部品11の押圧力により固定される。切れ刃位置は、後述する調整部品13によって行われる。また、仕上刃チップ6は、図5に示すように、工具本体1に組み込まれた状態において、その厚さが工具本体1の半径方向内側にいくにしたがい徐々に厚肉となるくさび形状に形成されている。これは、工具本体1の回転に伴う遠心力によって、チップ自身が飛散するのを防止するためである。さらに、仕上刃チップ6は、特殊形状のため1コーナのみ使用可能であるが、このチップには、通常、高価な超高圧焼結体工具材料が使用されるため、再研磨による再利用ができるようになっている。チップのすくい面は、軸方向すくい角α2=8°、半径方向すくい角β2=5°により構成されている。
【0014】
前述した仕上刃チップ6の切れ刃位置の調整は、図6に示すように、調整部品13を沈み込ませる方向のみの移動によって行われる。換言すると、工具本体1の正面側へチップを押し出すことによって、切れ刃位置の調整が行われる。このようにするのは、仕上刃チップ6の傾斜側面14が調整部品13の傾斜面によって正面側に押し出されるときに、その力の分力の一つがチップを底面方向に押し付けるように作用して、チップの着座を安定させることができるからである。切れ刃位置は、図7に示すように、荒刃チップ5との正面側切れ刃段差δが0.03〜0.13mmとなるように設定される。δの数値範囲は、荒刃チップ5の回転当たりの刃振れ精度と、荒刃チップ5及び仕上刃チップ6の工具寿命によるチップ交換のタイミングを考慮したものである。
【0015】
前記調整部品13は、その取り付け穴15に螺合する左右ねじ16を操作することにより、上下方向に移動し、チップ側面を押し出す構成になっている。左右ねじ16の操作は、所定の切れ刃位置が得られたとき、その操作を停止する。したがって、調整部品13は、ねじの締付力により固定されることはなく、また、その外周側面14にも摩擦力が働くことがないため、工具回転に伴う遠心力によって半径方向外側に飛散する危険性がある。遠心力は回転速度の2乗に比例するものであるから、高速回転での使用は更に危険となる。このようなことから、本発明では、調整部品13の抜け出る方向に飛散防止ボルト17のさら状頭部の一部が重なるようにして、調整部品13の飛散を防止している。飛散防止ボルト17は、調整部品13の工具回転方向前方に隣接して位置している。
【0016】
一方、チップをクランプするためのくさび部品11には、面摩擦力が作用しているため、飛散の危険性は少なく、2〜3万回転まで安全であるという計算結果も得られている。
【0017】
【発明の効果】
本発明によれば、スローアウェイ式カッタの正面側の刃振れ精度がよくなるものであるから、仕上面あらさの向上を期待できる。また、調整部品により仕上刃チップの切れ刃位置が調整できるものであるから、摩耗したチップを再研磨して再利用することができ、経済的でもある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示すスローアウェイ式カッタの正面図である。
【図2】図1の側面図である。
【図3】荒刃チップの取り付けを説明するための図である。
【図4】仕上刃チップの取り付けを説明するための、図2の一部省略側面図である。
【図5】図4のくさび部品の一部断面を含むA矢視図である。
【図6】仕上刃チップの調整方法を説明するための図である。
【図7】荒刃チップと仕上刃チップの切れ刃の配置状態を説明するための図である。
【図8】従来の一実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 工具本体
5 荒刃チップ
6 仕上刃チップ
11 くさび部品
13 調整部品
17 飛散防止ボルト
δ 正面側切れ刃段差

Claims (1)

  1. 円盤状を成す工具本体の外周側面には、切りくずポケットが周方向に間隔を置いて形成されており、この切りくずポケット内には、工具本体の正面側と外周側面側に開口するチップ取付座が切欠きして形成され、多角形平板状のスローアウェイチップが工具本体の正面側に突出した状態でこのチップ取付座に着脱自在に装着されるようにしたスローアウェイ式カッタにおいて、
    前記スローアウェイチップは、多数の荒刃チップと少数の仕上刃チップとからなり、荒刃チップはねじ止め方式により装着され、仕上刃チップは切れ刃位置調整手段の備えたくさび止め方式により装着されており、当該切れ刃位置調整手段により、荒刃チップと仕上刃チップとの正面側切れ刃位置の段差δが0.03〜0.13mmに設定されていることを特徴とするスローアウェイ式カッタ。
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