JP4346878B2

JP4346878B2 - 二番取り型の切削工具

Info

Publication number: JP4346878B2
Application number: JP2002255025A
Authority: JP
Inventors: 不二夫山崎; 利裕荒井
Original assignee: Ishii Corporation Co Ltd
Current assignee: Ishii Corporation Co Ltd
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP2004090168A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二番取り型の切削工具に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、この種のものとして特許第３０６５０２０号公報の総型切削工具が公知である。この総型切削工具は、シャンクおよび刃部を一体に備えており、刃部には、軸心まわりに１２０°間隔で３本の切屑排出溝が設けられているとともに、その切屑排出溝に沿って３枚の外周切れ刃およびその外周切れ刃に連続する底刃が設けられている。それ等の外周切れ刃および底刃は、工具がシャンク側から見て右まわりに回転駆動されることにより切削加工を行うもので、切屑排出溝は、切屑がシャンク側へ良好に排出されるように右まわりに約１０°の捩れ角で捩じれており、外周切れ刃は軸心まわりに捩じれた捩れ刃である。また、外周切れ刃は、ツリー形溝の溝側面の全体の凹凸形状に対応して工具先端側へ向かうに従って刃先径が増減しながら徐々に小径とされているというものである（段落００１６）。
【０００３】
このようなクリスマスカッターをはじめとする総型切削工具は、切削性を重視した刃付タイプと再研が容易な二番取りタイプが知られている。
【０００４】
図６（Ａ）に示すように二番取りタイプにおいては、刃体１のすくい面１Ａが摩耗した際に、一点鎖線に示すように再研して新たなすくい面１Ｂを形成しても、図６（Ｂ）に示すように総型形状は半径が再研の前後で同一のままとなる（Ｒ１＝Ｒ２）。これに対して、図７（Ａ）に示すように刃付タイプにおいては、刃体２のすくい面２Ａが摩耗した際に、一点鎖線に示すように再研して新たなすくい面２Ｂを形成すると、図７（Ｂ）に示すように半径Ｒ３と半径Ｒ４は等しくならずに総型形状が変化してしまう。このために刃付タイプにおいては図７（Ｃ）及び図７（Ｄ）に示すように刃体２のすくい面２Ａが摩耗した際に、二点鎖線に示すように再研して半径Ｒ３と半径Ｒ５が等しくなるように新たなすくい面２Ｃを形成しなければならない。
【０００５】
前記二番取り型においては、再研後に刃先角が鋭角となることが切削上好ましいが、このためには刃体の二番面（逃げ面）が、直線状（通称ハイカットタイプ）或いは二番面（逃げ面）が凹状に湾曲（通称コンケーブタイプ）している必要がある。しかしながら、このような両タイプにおいては、刃先角が鋭角なので切削性は良好なものの、強度については劣る虞がある。一方、刃体の二番面（逃げ面）が凸状に湾曲（通称エキセンタイプ）したものも、周知である。このタイプのものでは、強度は確保することができるものの、刃先角が鈍角になってしまい、切削性に劣るという問題がある。
【０００６】
ところで、切削工具は、仕上げ加工用と、粗加工用に大別される。仕上げ加工用はその刃体の切削面は精密に仕上げられており、このため切削抵抗は大きいが、加工効率は低い。一方、粗加工用は、切削面に切削量を多くするための溝などが形成されており、このため切削抵抗は小さく加工効率は高いものである。ここで、粗加工用の切削工具の加工方法を図８、図９を参照して説明する。図８は切削工具３の刃体４に、凹凸嵌合するような総型の砥石５を回転させた切削工具１３接触させて再研するものであるが、回転砥石は総型の必要があるので、回転砥石の製作が困難である。これに対して、図９に示したものでは、回転砥石６は円盤状であり、そして回転砥石６を左右に移動させるとともに、切削工具７の刃体８に近づけて溝９を形成するものであるので、回転砥石６は汎用のものなどを利用することができる。しかしながら、このような再研においても、前述の切削性を重視すれば強度に劣り、強度を重視すれば切削性が劣るという問題が残る。
【０００７】
そこで、本発明は、工具本体の軸心を中心としてその外周に、前記外周方向に突設した刃体を複数間隔をおいて設けた切削工具において、切削性及び強度の向上を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、工具本体の軸心を中心としてその外周に、前記外周方向に突設したすくい面を備えた刃体を複数間隔をおいて設けるとともに、前記刃体の外周面は前記軸心を略中心として全体形状が円弧状に形成された切削工具であって、前記刃体の外周面に、前記すくい面に接続して前記すくい面より該すくい面と反端側に小円弧部を連続的に形成し、かつ前記小円弧部は、前記軸芯と平行で前記刃体外側の部位を回転中心とした曲率半径によって底部位が凹状の円弧状に形成されていることを特徴とする切削工具である。
【０００９】
この請求項１の構成によれば、凹状の小円弧部とすくい面により切削角を形成することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、前記すくい面と前記凹状の小円弧部とからなる切削角が鋭角であることを特徴とする請求項１に記載の切削工具である。
【００１１】
この請求項２の構成によれば、切削角を鋭利な形状とすることができる。
【００１２】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態を添付図を参照して説明する。図１〜図３に示した実施形態は、クリスマス（ツリー）型カッター等と称せられる回転により加工する粗加工用の総型切削工具を示しており、一側に取り付け部たるシャンク１１を軸心１２上に設けた工具本体１３は、前記軸心１２を中心としてその外周に、前記外周方向に突設した刃体１４を複数間隔をおいて設けている。すなわち、一側にシャンク１１を回転中心となる軸心１２上に設けた工具本体１３は、前記軸心１２を中心としてその回転方向の周面に、前記軸心１２を中心とした半径方向に突設した刃体１４を前記周面の回転方向に沿って複数間隔をおいて設けている。実施形態では軸心１２を中心に４方向に刃体１４が突設しており、刃体１４の周方向一側、すなわち回転方向には内側を前記軸心１２に向けたすくい面１５が形成されるとともに、このすくい面１５と回転方向に隣接する刃体１４との間には切屑排出溝を兼用するすくい面形成用溝１６が、前記軸心１２とほぼ平行に形成されている。尚、前記刃体１４は軸心１２に沿って一側の径大な第１刃体１４Ａから、次第に径小となる第２刃体１４Ｂを介して他側の径小な第３刃体１４Ｃが設けられている。前記刃体１４の外周面１７は前記軸心１２を略中心として全体形状が円弧状に形成されている。そして前記複数の刃体１４における軸線１２方向の相互間に溝１８が形成される。この溝１８は、第１刃体１４Ａと第２刃体１４Ｂの間に第１溝１８Ａが形成され、第２刃体１４Ｂと第３刃体１４Ｃとの間にも第２溝１８Ｂが形成されている。そして前記溝１８の底部１９と前記軸線１２との距離Ａが大きければ、それに対応して前記溝１８の深さＢも大きくなっている。すなわち、軸線１２と第１，２溝１８Ａ，１８Ｂの底部１９との距離Ａは次第に小さくなっており、それに対応して第１，２溝１８Ａ，１８Ｂの軸心１２を中心とした深さＢも次第に小さく形成されて溝１８が均等に形成されている。
【００１３】
さらに、前記刃体１４の外周面１７の部位は前記軸心１２を略中心として前記すくい面１５側よりすくい面１５と反端側の終端１７Ａに全体形状が円弧状に形成されている。そして、前記全体形状が円弧状に形成された外周面１７の部位には、前記すくい面１５より終端１７Ａにわたり凹状の小円弧部２０を連続的に形成している。図１においては、凹状の小円弧部２０は、軸線１２方向に間隔をおいて２条並んで形成されており、これら小円弧部２０はそれぞれ連続して第１〜５小円弧部２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅが形成されている。そして、これら第１〜５小円弧部２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅの円弧底部位は、例えばその曲率半径Ｒが前記距離Ａに前記深さＢを加えたものより大きく設定されて、浅底形状になっている。このため、すくい面１５に接続する前記第１小円弧部２０Ａにより、二番面（逃げ面）が形成されることとなる。同様に第２刃体１４Ｂと第３刃体１４Ｃにも第１小円弧部２０Ａ等を形成する。
【００１４】
さらに、前記それぞれの溝１８の底面１９は前記軸心１２を略中心として前記すくい面１５側よりすくい面１５と反端側の終端１９Ａに全体形状が円弧状に形成されている。そして、前記全体形状が円弧状に形成された溝１８の底面１９には、前記すくい面１５より終端１９Ａにわたり凹状の小円弧部２０´を連続的に形成している。図１においては、凹状の小円弧部２０´は、連続して第１〜５小円弧部２０´Ａ，２０´Ｂ，２０´Ｃ，２０´Ｄ，２０´Ｅが形成されている。そして、これら第１〜５小円弧部２０´Ａ，２０´Ｂ，２０´Ｃ，２０´Ｄ，２０´Ｅの円弧底部位は、例えばその曲率半径Ｒ´が前記距離Ａに前記深さＢを加えたものより大きく設定されて、浅底形状になっている。このため、すくい面１５に接続する前記第１小円弧部２０´Ａにより、二番面（逃げ面）が形成されることとなる。したがって、すくい面１５と第１小円弧部２０´Ａの底面１９がなす切削角θ´を鋭角とすることができる。
【００１５】
そして、軸線１２と第１〜３溝１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃの底部との軸心１２を中心としたそれぞれの距離Ａは次第に小さくなっており、それに対応して第１〜３溝１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃの軸心１２を中心としたそれぞれ深さＢも次第に小さく形成されていることにより、このような粗加工用の総型切削工具を用いて加工した際には、各第１〜３刃体１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃにより切削抵抗を均一にすることができる。
【００１６】
次に予め溝１８を形成した工具本体１３に二番面（逃げ面）となる前記第１小円弧部２０Ａの製造方法を説明する。前記小円弧部２０は、ニ番角形成用の回転工具たる回転砥石２１によって研磨されて形成されるものである。この回転砥石２１の回転中心２２Ａは、軸心１２と実施形態では平行に設けられている場合を示している。そして、回転砥石２１の半径Ｒは、前記距離Ａに前記深さＢを加えたものより大きく設定されている。そして、二番面（逃げ面）を形成するときは、第１小円弧部２０Ａと対向する刃体１４外側の所定の部位を回転中心２２Ａとして回転砥石２１を回転して研磨するものである。このように第１小円弧部２０Ａを形成して、二番面（逃げ面）が形成され、同時に二番面（逃げ面）による切削角θを鋭角とすることができる。さらに、第２小円弧部２０Ｂと対向する所定の部位に回転砥石２１の回転中心２２Ｂを移動して再び回転砥石２１を回転して研磨することにより、第２小円弧部２０Ｂを形成する。このように、順次小円弧部２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅと対向するように回転中心を移動して研磨により小円弧部２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅを形成するものである。
【００１７】
同様に、溝１８の底面１９に形成した小円弧部２０´も、二番面（逃げ面）を形成するときは、第１小円弧部２０´Ａと対向する刃体１４外側の所定の部位を回転中心２２´Ａとして回転砥石２１´を回転して研磨するものである。このように第１小円弧部２０´Ａを形成して、二番面（逃げ面）が形成され、同時に二番面（逃げ面）による切削角θ´を鋭角とすることができる。
【００１８】
以上のように、前記実施形態では工具本体１３の軸心１２を中心としてその外周に、前記外周方向に突設したすくい面１５を備えた刃体１４を複数間隔をおいて設けるとともに、前記刃体１４の外周面１７は前記軸心１２を略中心として全体形状が円弧状に形成された切削工具であって、前記外周面１７には溝１８が形成され、前記溝１８の底面１９は前記軸心１２を略中心として前記すくい面１５側が円弧状に形成され、前記円弧状に形成された外周面１７、溝１８の底面１９には、前記すくい面１５より凹状の小円弧部２０，２０´を形成したことにより、二番面（逃げ面）の箇所においては前記軸心１２を略中心として前記すくい面１５側が円弧状に形成されているので、すなわち通称エキセンタイプとなっているので強度を確保することができる。さらに、すくい面１５と第１小円弧部２０Ａ，２０´Ａがなす切削角θ，θ´を鋭角とすることができるので、切削角は通称コンケーブタイプとなって鋭角なので切削性に優れる。
【００１９】
また、前記軸心１２と前記溝１８の底面１９との距離が大きい箇所の前記溝１８の深さＢを、前記軸心１２と前記溝１８の底面１９との距離Ａが小さい箇所の前記溝１８の深さより大きくすることにより、各刃体１４における切削抵抗を均一にしてびびりなどを抑止して重切削を行なうことができる。
【００２０】
工具本体１３の軸心１２を中心としてその外周に、前記外周方向に突設しすくい面１５を備えた刃体１４を複数間隔をおいて設けるとともに、前記刃体１４の外周面１７、溝１８は前記軸心１２を略中心として全体形状が円弧状に形成され、前記外周面１７、溝１８にニ番角形成用の回転砥石２１，２１´を当ててニ番面を形成する切削工具の二番角形成方法であって、前記回転砥石２１，２１´の回転中心２２，２２´は前記軸心１２と略平行に設けられており、前記回転砥石２１，２１´により前記すくい面１５側に凹状の小円弧部２０Ａ，２０´Ａを形成したことにより、二番面（逃げ面）を形成でき、しかも溝１８は軸心１２を略中心として前記すくい面１５側が円弧状に形成されているので強度を確保することができる。さらに、すくい面１５と第１小円弧部２０Ａ，２０´Ａがなす切削角θ，θ´を鋭角とすることができるので、切削角は鋭角なので切削性に優れる。
【００２１】
図４，図５は本発明の第２，３実施形態を示しており、前記第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。第２実施形態においては、複数の刃体１４における軸線１２方向の相互間に形成された溝１８の底部１９と前記軸線１２との距離Ａが大きければ、それに対応して前記溝１８の深さＢも大きくならずに、軸線１２と第１，２溝１８Ａ，１８Ｂの底部１９はそれぞれ軸心１２とほぼ同一な距離Ａとなって形成されているものである。
【００２２】
第３実施形態は、軸線１２に沿って先細となるようにテーパ状に形成した工具本体１３の前記軸心１２を中心としてその外周に、前記外周方向に突設した刃体１４を複数間隔をおいて設けている。そして、複数の刃体１４における軸線１２方向の相互間に溝１８が形成される。そして、軸線１２と第１〜３溝１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ…の底部との軸心１２を中心としたそれぞれの距離Ａは次第に小さくなっており、それに対応して第１〜３溝１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ…の軸心１２を中心としたそれぞれ深さＢも次第に小さく形成されている。さらに、第１溝１８Ａは、第１実施形態と同様に凹状の小円弧部２０が連続してすることにより形成されるものである。同様に他の溝１８Ｂ，１８Ｃも、凹状の小円弧部２０が連続することにより形成されるものである。
【００２３】
このように、軸線１２に沿って先細となるようにテーパ状に形成した工具本体１３に刃体１４を複数間隔をおいて設け、複数の刃体１４における軸線１２方向の相互間に溝１８が形成されたものであって、前記溝１８を凹状の小円弧部２０が連続してすることにより形成することにより、強度が高く、さらに切削性に優れる切削工具を提供できる。
【００２４】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において、種々の変形実施が可能である。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、工具本体の軸心を中心としてその外周に、前記外周方向に突設したすくい面を備えた刃体を複数間隔をおいて設けるとともに、前記刃体の外周面は前記軸心を略中心として全体形状が円弧状に形成された切削工具であって、前記刃体の外周面には溝が前記軸心を中心として形成され、前記円弧状に形成された溝の底面には、前記すくい面に接続して前記すくい面より該すくい面と反端側の終端にわたり小円弧部を連続的に形成し、かつ前記小円弧部は、前記軸芯と平行で前記刃体外側の部位を回転中心とした曲率半径によって底部位が凹状の円弧状に形成されていることを特徴とする切削工具であり、強度が高く、さらに切削性に優れる溝付きの切削工具を提供できる。
【００２６】
請求項２の発明は、前記軸心と前記溝の底面との距離が大きい箇所の前記溝の深さを、前記軸心と前記溝の底面との距離が小さい箇所の前記溝の深さより大きくすることを特徴とする請求項２記載の切削工具であり、びびりなどを抑止して重切削を行なうことができる。
【００２７】
請求項３の発明は、前記すくい面と前記凹状の小円弧部とからなる切削角が鋭角であることを特徴とする請求項１または２記載の切削工具であり、切削角を鋭利な形状とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す軸線と直交する方向の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示す正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示す軸線に沿う方向の断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示す正面図である。
【図５】本発明の第３実施形態を示す正面図である。
【図６】従来例を示す説明図であり、図６（Ａ）は軸線と直交する方向の説明図であり、図６（Ｂ）は軸線に沿う方向の説明図である。
【図７】他の従来例を示す説明図であり、図７（Ａ）は軸線と直交する方向の説明図であり、図７（Ｂ）は軸線に沿う方向の説明図、図７（Ｃ）はさらに改良を加えた軸線と直交する方向の説明図であり、図７（Ｂ）は同軸線に沿う方向の説明図である。
【図８】従来例を示す断面図である。
【図９】他の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１２軸心
１３工具本体
１４刃体
１５すくい面
１７外周面
１７Ａ終端
１９底面
２０２０´ 小円弧部
２１回転砥石（回転工具）
２２Ａ回転中心
Ｒ曲率半径

Claims

工具本体の軸心を中心としてその外周に、前記外周方向に突設したすくい面を備えた刃体を複数間隔をおいて設けるとともに、前記刃体の外周面は前記軸心を略中心として全体形状が円弧状に形成された切削工具であって、前記刃体の外周面に、前記すくい面に接続して前記すくい面より該すくい面と反端側に小円弧部を連続的に形成し、かつ前記小円弧部は、前記軸芯と平行で前記刃体外側の部位を回転中心とした曲率半径によって底部位が凹状の円弧状に形成されていることを特徴とする切削工具。
前記すくい面と前記すくい面に接続する前記凹状の小円弧部とからなる切削角が鋭角であることを特徴とする請求項１記載の切削工具。