JP4576723B2 - スローアウェイ式切削工具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スローアウェイチップ（以下、チップということがある）及びこのスローアウェイチップが装着されるエンドミル等のスローアウェイ式切削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数枚、例えば２枚の平行四辺形板状のスローアウェイチップが工具本体の先端に装着されてなり、突き加工可能なスローアウェイ式エンドミルでは、工具本体の先端に装着されるチップのうち、一方のチップは長刃を正面刃とし短刃を外周刃とするように配置し、他方のチップは短刃を正面刃とし長刃を外周刃とするように配置したものがある。
この場合、２枚のスローアウェイチップが同形同大であるとチップの管理や交換使用などに便利である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなエンドミルでは、各スローアウェイチップの外周刃には、各切刃において工具本体を回転軸線回りに回転させた際に、２枚のチップの外周刃の回転軌跡が重なる部分（二枚刃となる部分）と重ならない部分（単刃となる部分）とができる。
切刃において単刃となる部分は、二枚刃となる部分に比べて被削材の切削時に大きな切削抵抗を受けて損傷しやすい。
本発明は、このような実情に鑑みて、切刃強度を確保しつつ、切れ味の低下を低減したスローアウェイチップ及びこれを用いた切削工具を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るスローアウェイ式切削工具の工具本体に組みつけられて使用されるスローアウェイチップ（１，４０）は、略四角形板状をなしていて、一の面（３）の隣り合う一方の２つのコーナー刃（１０，１２）のコーナー角が９０°以下とされ、これらコーナー刃をそれぞれ含む対向する一方の２つの稜辺が非平行な切刃（８，９）とされてなり、これら切刃（８，９）は長刃とされ、他の対向する２つの切刃（６，７）は短刃とされ、長刃（８，９）において、それぞれ他方のコーナー刃（１３，１１）寄りの部分は、他の部分よりも切刃強度が向上された強化部（１５）とされていることを特徴とする。このようなスローアウェイチップを複数枚用い、一方のコーナー刃（１０，１２）を先端外周側に位置するように工具本体の先端にそれぞれ配置し、一方のスローアウェイチップが短刃（６）を外周刃、長刃（９）を正面刃とし、他方のスローアウェイチップが長刃（８）を外周刃、短刃（６）を正面刃として配置した場合には、他方のスローアウェイチップにおいて長刃（８）の工具基端側の部分、即ち他方のコーナー刃（１３）寄りの部分が単刃となる。本発明のスローアウェイチップでは、上記のように配置構成した場合に、単刃となる部分に強化部（１５）を位置させることで、単刃となる部分の切刃強度を確保することができる。そして、このように単刃となる部分の切刃強度を確保しつつ、二枚刃となる部分には切刃形状の制限を加えずに済むので、この部分では切れ味を重視した切刃形状として、切れ味の低下を低減することができる。
【０００５】
この強化部（１５）は、例えば長刃（８，９）において、他の部分よりもすくい角を小さくすることによって構成することができる。
また、スローアウェイチップを切刃に丸ホーニングが施されたものとして、強化部を、長刃（８，９）の他の部分よりも刃先の曲率半径を大きくとることによって構成してもよい。
これ以外にも、スローアウェイチップの前記一の面（３）に、切刃に連なるランド部（１４）を形成し、強化部を、長刃（８，９）の他の部分よりもランド部（１４）の幅を大きくとることによって構成してもよい。
長刃（８，９）の強化部を上記いずれかの構成とすることで、強化部の刃先強度を、長刃（８，９）の他の部分に比べて増すことができる。
ここで、強化部は、上記の各構成を複数組み合わせた構成としてもよい。
また、スローアウェイチップにおいて、前記一の面の他方の２つのコーナー刃の一方が９０°以下のコーナー角を有し、このコーナー刃（１１）を含む長刃（９）において、前記一方のコーナー刃（１０，１２）の一つであるコーナー刃（１２）を含む端部に、コーナー刃（１２）に近づくにつれて一の面（３）の内側に後退するよう他の部分に対して傾斜される副切刃（９７）を形成してもよい。
副切刃（９７）は、長刃（９）を正面刃として使用したときに仕上げ切削に用いることができ、また長刃（９）を外周刃として使用したときにはこの長刃（９）の他の部分に対して工具本体の内周側に逃げていて被削材の切削に作用しないので、長刃（９）を外周刃として使用した際の副切刃（９７）の摩耗の進行を防止して、正面刃として使用する際の副切刃の切れ味を確保することができる。
【０００６】
本発明に係るスローアウェイ式切削工具は、工具本体の先端に、それぞれ先端側に切刃が突出して配置された複数のスローアウェイチップが装着されてなるスローアウェイ式切削工具において、複数のスローアウェイチップは請求項１乃至５のいずれか記載の同一のスローアウェイチップ（１，４０，９６）とされ、これら複数のスローアウェイチップの一つは長刃（９）を正面刃、短刃（６）を外周刃として配置され、他は短刃（６）を正面刃、長刃（８）を外周刃として、且つ長刃（８）において前記一つのスローアウェイチップの外周刃である短刃（６）と回転軌跡が重複しない部分に強化部（１５）を位置させて配置されていることを特徴とする。
このようなスローアウェイ式切削工具は、工具本体の先端に配置されるスローアウェイチップの一つは長刃（９）を正面刃、短刃（６）を外周刃として配置され、他のスローアウェイチップは、短刃（６）を正面刃、長刃（８）を外周刃として配置されており、この配置構成では長刃（８）の工具基端側の部分が単刃となる。
本発明のスローアウェイ式切削工具では、長刃（８，９）に強化部（１５）が形成されるスローアウェイチップを、単刃となる位置に強化部（１５）が位置するように配置構成してなるので、単刃となる部分の切刃強度を確保することができる。そして、このように単刃となる部分の切刃強度を確保しつつ、二枚刃となる部分には切刃形状の制限を加えずに済むので、この部分では切れ味を重視した切刃形状として、切れ味の低下を低減することができる。
また、いずれかのスローアウェイチップの切刃が欠損したり摩耗したりした場合でも、同一のスローアウェイチップを交換して装着すればよく、交換用チップも１種類保管すれば済むから、チップの製造コスト及び切削工具のランニングコストが低廉になる。
【０００７】
また、工具本体には前記一つのスローアウェイチップの基端側に長刃を外周刃とする同一のスローアウェイチップが配置されて、工具本体を回転軸線回りに回転させた際に各外周刃の回転軌跡が重なるようにし、且つこれらスローアウェイチップは、それぞれ外周刃において他の外周刃と回転軌跡が重複しない位置に前記強化部が位置するように配置されていてもよい。
このような配置では、各スローアウェイチップにおいて、長刃を外周刃とするスローアウェイチップでは、それぞれ外周刃に二枚刃となる部分と単刃となる部分とが生じるが、この単刃となる部分には強化部が位置することになるので、スローアウェイチップにおいて単刃となる部分の切刃強度を確保することができる。また長刃（８，９）において二枚刃となる部分には切刃形状に制限を加えずに済み、この部分は例えば切れ味を重視した切刃形状とすることもできるので、この部分では切れ味の低下が低減される。
【０００８】
本発明に係るスローアウェイ式切削工具は、工具本体の先端に、それぞれ先端側に切刃が突出して配置された複数のスローアウェイチップが装着されてなるスローアウェイ式切削工具において、複数のスローアウェイチップは請求項５記載の同一のスローアウェイチップ（９６）とされ、これら複数のスローアウェイチップの一つは副切刃（９７）を有する長刃（９）を正面刃、短刃（６）を外周刃とし、且つ長刃（９）は、副切刃（９７）を長刃（９）の他の部分よりも工具先端側に突出させて配置され、工具本体には前記スローアウェイチップの基端側に長刃（８，９）を外周刃とする同一のスローアウェイチップが配置されて、前記工具本体を回転軸線回りに回転させた際に前記各外周刃の回転軌跡が重なるようにし、且つこれらスローアウェイチップはそれぞれ前記外周刃において前記他の外周刃と回転軌跡が重複しない部分に前記強化部（１５）が位置するように配置されており、他のチップについて長刃（９）を外周刃とした場合、副切刃（９７）を長刃（９）の他の部分よりも工具内周側に位置させて被削材の切削に作用しないように配置されていることを特徴とする。
副切刃（９７）は、長刃（９）を正面刃として使用したときに仕上げ切削に用いることができ、また長刃（９）を外周刃として使用したときにはこの長刃（９）の他の部分に対して工具本体の内周側に逃げていて被削材の切削に作用しないので、長刃（９）を外周刃として使用した際の副切刃（９７）の摩耗の進行を防止して、正面刃として使用する際の副切刃の切れ味を確保することができる。
また、このスローアウェイ式切削工具において最も工具本体の基端側に位置するスローアウェイチップの外周刃として、副切刃（９７）が形成されていない切刃（８）を使用することで、切刃（９）に副切刃（９７）を形成しつつ、スローアウェイ式切削工具の最大切り込み深さを確保することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
〔第一の実施の形態〕
以下、本発明の第一の実施の形態によるスローアウェイチップ及びスローアウェイ式エンドミルを添付図面により説明する。図１、図２は第一の実施の形態によるスローアウェイチップを示すもので、図３乃至図５は第一の実施の形態によるスローアウェイ式エンドミルを示すものである。図１はスローアウェイチップの平面図、図２は図１に示すスローアウェイチップの各部の断面形状を示す断面図であって、（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図、図３は図１に示すスローアウェイチップを装着したエンドミルの要部側面図、図４は図３に示すエンドミルの正面図、図５は図３に示すエンドミルを外周刃側から見た要部側面図である。
図１及び図２に示す実施の形態によるスローアウェイチップ（以下、チップということがある）１は、略四角形板状とされ、着座面をなす下面２に対向して上面３が設けられ、４つの側面４は下面２から上面３に向けて正角の傾斜角（逃げ角）を以て漸次外側に傾斜して設けられていて、ポジチップとされている。チップ１には、上面３の中央部から下面２を貫通してボルト止め用の挿通孔５が穿孔されている。
【００１０】
チップ１の上面３と下面２とは略平行平板状とされ、上面３における４つの稜辺において、対向する各一対の稜辺は短刃と長刃とされ、短刃を構成する２枚の切刃の一方は比較的長い第一短刃６とされ、他方は比較的短い第二短刃７とされている。長刃を構成する他の対向する２辺は例えば第一短刃６より長い第一長刃８と第二長刃９とされている。しかも対向する第一短刃６と第二短刃７は互いに非平行とされ、他の対向する第一及び第二長刃８，９も非平行とされている。上面３が各切刃６，７，８，９のすくい面とされ、各側面４が逃げ面とされている。さらに、上面３には、その全周にわたって、各切刃に連なるランド部１４が形成されている。
そして、上面３の一方の対角方向の第一コーナー刃１０，第二コーナー刃１１は、第一短刃６及び第一長刃８，第二短刃７及び第二長刃９が交差してそれぞれ形成され、そのコーナー角がそれぞれ９０°以下、好ましくは鋭角とされ、他方の対角方向の第一短刃６及び第二長刃９からなる第三コーナー刃１２は９０°以下、好ましくは鋭角、第二短刃７及び第一長刃８からなる第四コーナー刃１３のコーナー角は鈍角とされている。また、第一乃至第三コーナー刃１０，１１，１２のコーナー角は等しくても等しくなくても良い。
【００１１】
このスローアウェイチップ１において、第一長刃８の第四コーナー刃１３寄りの部分、及び第二長刃９の第二コーナー刃１１寄りの部分には、それぞれ強化部１５が形成されている。
第一長刃８に形成される強化部１５は、例えば図２（ａ）の断面図に示すように、第一長刃８において第四コーナー刃１３寄りの部分におけるランド部１４のすくい角γ１（第一すくい角）、及び上面３のすくい角γ２（第二すくい角）を、それぞれ第一長刃８の他の部分におけるランド部１４のすくい角γ３及び上面３のすくい角γ４（図２（ｂ）参照）よりも小さい角度とすることによって構成されるものである。
同様に、第二長刃９においても、強化部１５は、第二コーナー刃１１寄りの部分におけるランド部１４のすくい角γ１及び上面３のすくい角γ２を、それぞれ第二長刃９の他の部分におけるランド部１４のすくい角γ３及び上面３のすくい角γ４よりも小さい角度とすることによって構成されている（図示せず）。
強化部１５は、このようにすくい角を他の部分よりも小さい角度とすることで、刃先の肉厚を大きくして、この部分の切刃強度を向上させたものである。
ここで、第一長刃８と第二長刃９とで、強化部同士、または強化部以外の部分同士の第一、第二すくい角は同一角度としてもよく、またそれぞれ異なる角度とすることもできる。
【００１２】
本実施の形態によるスローアウェイチップ１は上述のように構成されており、次にこのスローアウェイチップ１が複数枚装着されたエンドミル２０について図３乃至図５により説明する。
エンドミル２０の工具本体２１の先端部において、その回転中心をなす回転軸線Ｏに対して略対向して断面略扇形に切り欠かれた二つの凹溝２２，２３が設けられている。各凹溝２２，２３は工具本体２１の長さ方向の中途部外周面から先端面２１ａにかけて切り欠かれて形成され、一方の凹溝２２の回転方向を向く面にチップ取付座２４ａが形成され、他方の凹溝２３の回転方向を向く面にもチップ取付座２４ｂが形成されている。
そして、一方のチップ取付座２４ａには、上述のスローアウェイチップ１が第二長刃９を正面刃として工具本体２１の先端面２１ａから先端側に突出させて装着され、これを主チップ１Ａとする。他方のチップ取付座２４ｂには、スローアウェイチップ１が第一短刃６を正面刃として工具本体２１の先端面２１ａから先端側に突出させて装着され、これを副チップ１Ｂとする。
このような配置構成では、主チップ１Ａの正面刃である第二長刃９の強化部１５は、正面刃において工具内周側に位置している。また、副チップ１Ｂの外周刃である第一長刃８の強化部１５は、外周刃において工具基端側に位置している。
尚、主チップ１Ａのように第一及び第二長刃８，９を回転軸線Ｏに交差させる方向に配置した状態を横方向配置、副チップ１Ｂのように第一及び第二長刃８，９を回転軸線Ｏに沿う方向に配置した状態を縦方向配置とする。
【００１３】
主チップ１Ａは、第三コーナー刃１２が先端外周側に配置され、第一短刃６が工具本体２１の外周面に沿って突出して回転軸線Ｏと略平行になるように配置されて外周刃とされているために、工具本体２１の先端面２１ａから先端側に突出する第二長刃９は外周側から回転軸線Ｏ方向に向かうに従って漸次基端側に近づくよう回転軸線Ｏに対して角度α（例えばα＝５°）を以て傾斜され、第二長刃９の他端の鋭角を成す第二コーナー刃１１が回転軸線Ｏと反対側に位置し、第二短刃７が回転軸線Ｏと交差している。
また副チップ１Ｂは、第一コーナー刃１０が先端外側に配置され、第一長刃８が工具本体２１の外周面に沿って突出して回転軸線Ｏと略平行になるように配置されて外周刃とされているために、工具本体２１の先端面２１ａから先端側に突出する第一短刃６は外周側から回転軸線Ｏ方向に向かうに従って漸次基端側に近づくよう角度β（例えばβ＝７〜１０°、β＝αも可）を以て傾斜され、他端の第三コーナー刃１２が回転軸線Ｏから外側に離間している。
そのため、両チップ１Ａ，１Ｂの内側に位置する第二短刃７及び第二長刃９そしてその側面４，４は先端側から基端側に向けて漸次回転軸線Ｏから離れる方向に外側に傾斜している。
【００１４】
また主チップ１Ａと副チップ１Ｂは、各外周刃をなす第一短刃６と第一長刃８について、図５に示すようにアキシャルレーキ角がポジになるように装着されている（図５では第一長刃８のみを示す）。また図４に示すように、主チップ１Ａは正面刃をなす第二長刃９が回転軸線Ｏを中心とする半径線上に位置するものとし、ラジアルレーキ角は０°とされ、副チップ１Ｂは正面刃をなす第一短刃６が芯上がりをなす位置にあり、ラジアルレーキ角は負角とされている。
【００１５】
本実施の形態によるスローアウェイチップ１及びエンドミル２０は上述のように構成されているから、工具本体２１を回転軸線Ｏを中心に回転させて被削材を切削すれば、工具本体２１の先端側に突出する第二長刃９と第一短刃６の外周側のコーナー刃１２，１０で被削材に食い付いて切り込み切削が行われる。これらコーナー刃１２，１０近傍の領域は回転軸線Ｏ付近と比較して高速回転しているから食い付き時の切削抵抗が小さく欠損などを起こすことなく切り込み切削できる。更に工具本体２１を回転軸線Ｏ方向先端側に送ることで、その回転軌跡が重なる第二長刃９と第一短刃６によってドリルのように回転切削加工できる。
また工具本体２１を横方向に送ることで、外周刃をなす第一短刃６及び第一長刃８の２枚刃で外周切削し、第二長刃９及び第一短刃６のコーナー刃１２，１０で仕上げ切削加工できる。或いは外周刃をなす第一短刃６及び第一長刃８で肩削り加工や溝加工等ができる。
そして、いずれかのチップ１Ａ，１Ｂの切刃が欠損したり摩耗したりした場合でも、同一のスローアウェイチップ１を交換して装着すればよい。
【００１６】
このようなエンドミル２０では、上記の各切削作業において、副チップ１Ｂの外周刃である第一長刃８は、その工具基端側の部分が、主チップ１Ａの外周刃である第一短刃６の軌跡と重複せず、この部分は単刃として被削材の切削を行うことになる。そして、これ以外の部分では、両チップの外周刃は二枚刃として被削材の切削を行うことになる。
ここで、これら両チップにおいて、単刃となる部分には強化部１５が形成されており、この部分の切刃強度が確保されている。そして、両チップにおいてその他の部分は切刃形状に制限を加えずに済むので、この部分では切れ味を重視した切刃形状として、切れ味の低下を低減することができる。
【００１７】
このように構成されるスローアウェイチップ１及びエンドミル２０によれば、各チップ１の外周刃において、単刃となる部分に強化部１５を位置させて切刃強度を確保しつつ、二枚刃となる部分では切れ味を重視した切刃形状とすることができるので、スローアウェイチップの切刃強度を確保しつつ、切れ味の低下を低減することができる。
さらに、複数の同一チップ１を異なる取り付け角度、姿勢で工具本体２１に装着して第二長刃９と第一短刃６をそれぞれ正面刃とし、第一短刃６と第一長刃８を外周刃として配置構成できる上に交換用チップも１種類保管すれば済むから、チップの製造コスト及び切削工具のランニングコストが低廉になる。
しかも少なくとも第一短刃６の両側の第一及び第三コーナー刃１０，１２のコーナー角が９０°以下、例えば鋭角とされているから、主チップ１Ａと副チップ１Ｂの先端外周側のコーナー刃１０，１２を先端側に最も突出させた状態で配置でき、コーナー刃１０，１２の切刃欠損を抑制して回転軌跡の重なる２枚刃として配置できるから、切削効率が良い。また、装着状態で主、副チップ１Ａ，１Ｂの内側の側面４が工具本体２１の先端から基端側に向けて漸次回転軸線Ｏから離れる方向に傾斜しているため、両チップ１Ａ，１Ｂで挟まれた工具本体２１の先端中央部２６の肉厚を回転軸線Ｏに沿って増大させて確保でき、工具本体２１の剛性を確保できる。
【００１８】
〔第二の実施の形態〕
次に本発明の第二の実施の形態を図６乃至図８により説明するが、上述の第一の実施の形態と同一または同様の部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。図６は第二の実施の形態によるスローアウェイ式エンドミルの側面図、図７は図６に示すエンドミルのＣ方向側面図、図８は同じくＤ方向側面図である。
図６乃至図８に示す第二の実施の形態によるスローアウェイ式エンドミル３０は上述の第一の実施の形態によるスローアウェイ式エンドミル２０と同一の構成を備えており、工具本体２１の先端部において、その回転中心をなす回転軸線Ｏに対して略対向して断面略扇形に切り欠かれた二つの凹溝３１，３２が設けられている。各凹溝３１，３２の先端側には回転方向を向く面にチップ取付座２４ａ、２４ｂが形成され、それぞれ主チップ１Ａ、副チップ１Ｂが装着されている。
これらのチップ１Ａ、１Ｂの配置構成は上述の第一の実施の形態と同一である。
【００１９】
そして、一方の凹溝３１には、主チップ１Ａの基端側に更にチップ取付座３１ａが形成され、上述のスローアウェイチップ１が第三チップ１Ｃとして装着されている。この第三チップ１Ｃは第二長刃９を外周刃として工具本体２１の外周面から径方向外側に突出させて回転軸線Ｏとほぼ平行に位置させ、先端側に第二短刃７を向けて配置されている。この配置構成では、第三チップ１Ｃの外周刃である第二長刃９の強化部１５は、外周刃において工具先端側に位置している。
また、この第二長刃９は、工具本体２１の回転軸線Ｏを挟んで対向する位置にある副チップ１Ｂの外周刃をなす第一長刃８の回転軌跡と重なるようにこの第一長刃８より基端側にずらせて配置されている。しかもそれぞれ外周刃をなす主チップ１Ａの第一短刃６と第三チップ１Ｃの第二長刃９とは先端側から基端側に向けて工具本体２１の回転方向後方側に捻れて配置されている。
【００２０】
次に、他方の凹溝３２には、副チップ１Ｂの基端側に更にチップ取付座３１ｂが形成され、上述のスローアウェイチップ１が第四チップ１Ｄとして装着されている。この第四チップ１Ｄは第一長刃８を外周刃として工具本体２１の外周面から径方向外側に突出させて回転軸線Ｏとほぼ平行に位置させ、先端側に第一短刃６を向けて配置されている。この配置構成では、第四チップ１Ｄの外周刃である第一長刃８の強化部１５は、外周刃において工具基端側に位置している。
また、この第一長刃８は、工具本体２１の回転軸線Ｏを挟んで対向する位置にある第三チップ１Ｃの外周刃をなす第二長刃９の回転軌跡と重なるようにこの第二長刃９より基端側にずらせて配置されている。しかもそれぞれ外周刃をなす副チップ１Ｂの第一長刃８と第四チップ１Ｄの第一長刃８とは先端側から基端側に向けて工具本体２１の回転方向後方側に捻れて配置されている。
【００２１】
このようなエンドミル３０では、工具本体２１の先端に位置する主チップ１Ａを第一短刃６が外周刃をなすように横方向配置し、更に副チップ１Ｂを第一長刃８が外周刃をなすように縦方向配置したから、第三チップ１Ｃ及び第四チップ１Ｄをそれぞれ主チップ１Ａ及び副チップ１Ｂの基端側に各外周刃の回転軌跡が連続するように配置できて深穴加工が行える。しかも各チップ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを同一のチップでこれを達成できる。
尚、チップ１の配置枚数は必ずしも４枚でなくてもよく、３枚または５枚以上配置してもよい。
しかも主チップ１Ａと第三チップ１Ｃとの配置関係により、主チップ１Ａの基端側に位置する第一長刃８は工具本体２１の外周側から回転軸線Ｏ側に向かって漸次先端側に傾斜配置され、第三チップ１Ｃは第二短刃７が外周側から回転軸線Ｏ側に向かって基端側に傾斜しているために両チップ１Ａ，１Ｃ間の外周部分２７を外周側から内側に向かって肉厚を増大できるから、先端中央部２６と共に工具本体２１の切刃強度を確保できる。
【００２２】
そして、このエンドミル３０を前述の各切削作業に用いた場合に、副チップ１Ｂにおいて外周刃をなす第一長刃８の工具基端側の部分、第三チップ１Ｃにおいて外周刃をなす第二長刃９の工具先端側の部分、及び第四チップ１Ｄにおいて外周刃をなす第一長刃８の工具基端側の部分は、それぞれ他のチップの外周刃の軌跡と重複せず、この部分はそれぞれ単刃として被削材の切削を行うことになる。
そして、各チップの外周刃においてこれ以外の部分は二枚刃として被削材の切削を行うことになる。
ここで、これら各チップにおいて、単刃となる部分には強化部１５が形成されており、この部分の切刃強度が確保されている。そして、各チップにおいてその他の部分は切刃形状に制限を加えずに済むので、この部分では切れ味を重視した切刃形状として、切れ味の低下を低減することができる。
【００２３】
本第二の実施の形態によるエンドミル３０によれば、各スローアウェイチップ１の外周刃において、単刃となる部分に強化部１５を位置させて切刃強度を確保しつつ、二枚刃となる部分では切れ味を重視した切刃形状とすることができるので、スローアウェイチップの切刃強度を確保しつつ、切れ味の低下を低減することができる。
【００２４】
〔第三の実施の形態〕
次に本発明のスローアウェイチップの別の例を第三の実施の形態として図９により説明するが、第一の実施の形態によるスローアウェイチップ１と同一または同様な部分には同一の符号を用いて説明する。図９（ａ）は本実施の形態によるスローアウェイチップの平面図、（ｂ）は（ａ）に示すスローアウェイチップのＥ方向側面図、（ｃ）は同じくＦ方向側面図、（ｄ）は同じくＧ方向側面図である。
図９に示す第三の実施の形態によるスローアウェイチップ（以下、チップということがある）４０は、略四角形板状とされ、着座面をなす下面２に対向する上面４１は、第一短刃６から対向する第二短刃７に向けて下面２との距離が漸次小さくなるように傾斜して平面状に形成され、そのために第一長刃８と第二長刃９も第一短刃６側から第二短刃７側に向けて傾斜する直線状の切刃になっている。
そのため第二短刃７は下面２との距離が最も小さく形成されている。
また上下面４１，２を貫通する挿通孔５は下面２に略直交する方向に穿孔されている。或いは上面４１に直交させてもよい。
当然ながらこのスローアウェイチップ４０も、第一長刃８の第四コーナー刃１３寄りの部分、及び第二長刃９の第二コーナー刃１１寄りの部分には、強化部１５が構成されている。
【００２５】
このようなチップ４０をチップ１に代えて上述のエンドミル３０（２０）に装着した場合、各チップ４０の各切刃のラジアルレーキ角やアキシャルレーキ角を変えないように装着すれば、チップ裏面のチップ取付座２４ａ，２４ｂ、３１ａ，３１ｂの肉厚を大きくできて工具本体２１の切刃強度を向上できる。図１０に示す主チップ４０Ａや図１１に示す第三チップ４０Ｃではチップ取付座２４ａ、３１ａの第二短刃７側の肉厚を厚くすることができる。
またチップ４０または１の着座面（下面２）の姿勢を変えずにチップ取付座に装着する場合には、図１２に示すように第一短刃６が先端側に位置している副チップ４０Ｂ及び第四チップ４０Ｄでは各外周刃である第一長刃８のアキシャルレーキ角を大きくできて、外周切削の切れ味を向上できる。
【００２６】
第三の実施の形態によるチップ４０の変形例として図１３に示す構成を備えていても良い。図１３（ａ）は本実施の形態によるスローアウェイチップの平面図、（ｂ）は（ａ）に示すスローアウェイチップのＨ方向側面図、（ｃ）は同じくＩ方向側面図、（ｄ）は同じくＪ方向側面図、（ｅ）は同じくＫ方向側面図である。
図１３に示す変形例によるスローアウェイチップ４３は、略四角形板状とされ、着座面をなす下面２に対向する上面４４はねじれ面に形成されており、そのために第一短刃６，第二短刃７，第一長刃８，第二長刃９はそれぞれコーナー刃の一端から他端のコーナー刃に向けて下面２との距離が漸次変化するようにそれぞれ任意の角度で傾斜する直線状の切刃になっている。
また上下面４４，２を貫通する挿通孔５は下面２に略直交する方向に穿孔されている。或いは上面４４に直交させてもよい。
このような構成を採用すれば、各切刃の取り付け位置や姿勢に応じて好適なラジアルレーキ角やアキシャルレーキ角を設定できる。
【００２７】
尚、上面３，４１，４４にブレーカ溝を設けてもよい。
また、二枚のチップ１，１（４０，４０；４３，４３）の各正面刃は芯上がりまたは芯下がりの位置に配置されていてもよい。
【００２８】
また第一及び第三の実施の形態におけるチップ１，４０，４３において、鋭角の第一乃至第三コーナー刃１０，１１、１２のコーナー角は同一でも同一でなくてもよい。
尚、上述の第一及び第三の実施の形態、変形例における各スローアウェイチップ１，４０，４３において、各長刃８，９，短刃６，７を直線状としたが、これに代えて凸曲線状または凹曲線状としてもよく、この場合、上面３，４１，４４は凸曲面や凹曲面でも良い。
また本発明によるスローアウェイチップは、エンドミル３０に限定されることなく他の種類の転削工具や旋削工具等の各種切削工具にも装着することができる。
【００２９】
次に本発明の第四の実施の形態を図１４及び図１５により説明するが、上述の第二の実施の形態と同一または同様の部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。図１４は第四の実施の形態によるスローアウェイチップの平面図、図１５は第四の実施の形態によるスローアウェイ式エンドミルの側面図である。
図１４に示すスローアウェイチップ９６は、図１に示す第一の実施の形態によるスローアウェイチップ１において、第二長刃９の第三コーナー刃１２を含む端部に、第三コーナー刃１２に近づくにつれて一の面３の内側に後退するよう他の部分に対して傾斜される副切刃９７を形成したものである。第二長刃９の他の部分に対して、副切刃９７は角度θ（例えばθ＝５°）傾斜されている。
【００３０】
第四の実施の形態によるスローアウェイ式エンドミル９８は上述の第二の実施の形態によるスローアウェイ式エンドミル３０と同一の構成を備えており、チップ１に代えてチップ９６を配置したものである。工具本体２１の先端部において、その回転中心をなす回転軸線Ｏに対して略対向して断面略扇形に切り欠かれた二つの凹溝３１，３２が設けられている。各凹溝３１，３２の先端側には回転方向を向く面にチップ取付座２４ａ、２４ｂが形成され、それぞれ主チップ９６Ａ、副チップ９６Ｂが装着されている。これらのチップ９６Ａ、９６Ｂの配置構成は上述の第二の実施の形態におけるチップ１Ａ、１Ｂの配置構成と同一である。
そして、上記の配置構成では、チップ９６Ａの第二長刃９に形成される副切刃９７は、第二長刃９の他の部分よりも工具本体２１の先端側に突出している。またチップ９６Ｂの第二長刃９は工具本体２１の内周側に位置しており、切削に作用しないようになっている。
【００３１】
そして、一方の凹溝３１には、主チップ９６Ａの基端側に更にチップ取付座３１ａが形成され、上述のスローアウェイチップ９６が第三チップ９６Ｃとして装着されている。この第三チップ９６Ｃは第二長刃９を外周刃として工具本体２１の外周面から径方向外側に突出させて回転軸線Ｏとほぼ平行に位置させ、先端側に第二短刃７を向けて配置されている。この配置構成では、第三チップ９６Ｃに形成される副切刃９７は、第二長刃９の他の部分に対して工具本体２１の内周側に逃げている。
【００３２】
次に、他方の凹溝３２には、副チップ９６Ｂの基端側に更にチップ取付座３１ｂが形成され、上述のスローアウェイチップ９６が第四チップ９６Ｄとして装着されている。この第四チップ９６Ｄは第一長刃８を外周刃として工具本体２１の外周面から径方向外側に突出させて回転軸線Ｏとほぼ平行に位置させ、先端側に第一短刃６を向けて配置されている。この配置構成では、チップ９６Ｄの第二長刃９は工具本体２１の内周側に位置しており、切削に作用しないようになっている。
【００３３】
本第四の実施の形態によるエンドミル９８によれば、スローアウェイチップ９６においてチップ９６Ａの副切刃９７を仕上げ切削に使用することができ、他のチップ９６Ｂ，９６Ｃ，９６Ｄでは副切刃９７は被削材の切削に作用しない。
このように、エンドミル９８においては、スローアウェイチップ９６は、第二長刃９を正面刃として使用した場合以外では副切刃９７の摩耗の進行が防止されるので、副切刃９７の切れ味を確保することができ、副切刃９７を正面刃として被削材の仕上げ加工を行った際に、良好な仕上げ面を得ることができる。
また、最も工具本体２１の基端側に位置するチップ９６Ｄにおいて、外周刃として副切刃９７が形成されていない第一長刃８を使用するので、第二長刃９に副切刃９７を形成しつつ、スローアウェイ式切削工具の最大切り込み深さＳを確保することができる。
尚、チップ９６の配置枚数は必ずしも４枚でなくてもよく、３枚または５枚以上配置してもよい。
また、上記第四の実施の形態では、スローアウェイチップ９６は、図１に示す第一の実施の形態によるスローアウェイチップ１において第二長刃９に副切刃９７を形成したことで構成されるものとしたが、これに限らず、例えばスローアウェイチップ４０または４３のいずれかにおいて第二長刃９に副切刃９７を形成することで構成してもよい。また、スローアウェイチップ９６は、エンドミル９８に限らず、他のエンドミルに装着してもよい。
【００３４】
〔第五の実施の形態〕
次に本発明のスローアウェイチップの別の例を第五の実施の形態として図１６により説明するが、第一の実施の形態によるスローアウェイチップ１と同一または同様な部分には同一の符号を用いて説明する。図１６は本実施の形態のスローアウェイチップの各部の断面形状を示す断面図であって、（ａ）は、本実施の形態のスローアウェイチップにおいて、第一の実施の形態によるスローアウェイチップのＡ−Ａ線断面図に相当する断面図、（ｂ）は第一の実施の形態によるスローアウェイチップのＢ−Ｂ線断面図に相当する断面図である。
図１６に示す第五の実施の形態によるスローアウェイチップ（以下、チップということがある）１００は、図１に示すスローアウェイチップ１とほぼ同形状をなし、各切刃には丸ホーニングが施されるものである。
そして、スローアウェイチップ１とは異なり、第一、第二長刃８，９の強化部１５を、他の部分に対してすくい角を小さくした構成とするのではなく、以下に述べる構成としたものである。
【００３５】
すなわち、第一長刃８の強化部１５は、図１６（ａ）の断面図に示すように、第一長刃８において第四コーナー刃１３寄りの部分の刃先の曲率半径Ｒ１を、第一長刃８の他の部分の刃先の曲率半径Ｒ２（図１６（ｂ）参照）よりも大きくとることによって構成されるものである。同様に、第二長刃９においても、強化部１５は、第二コーナー刃１１寄りの部分の刃先の曲率半径Ｒ１を、第二長刃９の他の部分の刃先の曲率半径Ｒ２よりも大きくとることによって構成されている（図示せず）。
強化部１５は、このように刃先の曲率半径を他の部分よりも大きくとることで、この部分の切刃強度を向上させたものである。
ここで、第一長刃８と第二長刃９とで、強化部１５同士の曲率半径Ｒ１、または強化部１５以外の部分同士の曲率半径Ｒ２は同一としてもよく、またそれぞれ異なる曲率半径とすることもできる。
【００３６】
〔第六の実施の形態〕
次に本発明のスローアウェイチップの別の例を第六の実施の形態として図１７により説明するが、第一の実施の形態によるスローアウェイチップ１と同一または同様な部分には同一の符号を用いて説明する。図１７は本実施の形態のスローアウェイチップの各部の断面形状を示す断面図であって、（ａ）は、本実施の形態のスローアウェイチップにおいて、第一の実施の形態によるスローアウェイチップのＡ−Ａ線断面図に相当する断面図、（ｂ）は第一の実施の形態によるスローアウェイチップのＢ−Ｂ線断面図に相当する断面図である。
図１７に示す第六の実施の形態によるスローアウェイチップ（以下、チップということがある）１０１は、図１に示すスローアウェイチップ１とほぼ同形状をなすものである。
そして、スローアウェイチップ１とは異なり、第一、第二長刃８，９の強化部１５を、他の部分に対してすくい角を小さくした構成とするのではなく、以下に述べるような構成としたものである。
【００３７】
すなわち、第一長刃８の強化部１５は、図１７（ａ）の断面図に示すように、第一長刃８において第四コーナー刃１３寄りの部分のランド部１４の幅Ｗ１を、第一長刃８の他の部分のランド部１４の幅Ｗ２（図１７（ｂ）参照）よりも大きくとることによって構成されるものである。同様に、第二長刃９においても、強化部１５は、第二コーナー刃１１寄りの部分のランド部１４の幅Ｗ１を、第二長刃９の他の部分のランド部１４の幅Ｗ２よりも大きくとることによって構成されている（図示せず）。
強化部１５は、このようにランド部１４の幅Ｗ１を他の部分よりも大きくとることで、この部分の切刃強度を向上させたものである。
ここで、第一長刃８と第二長刃９とで、それぞれの強化部１５におけるランド部１４の幅Ｗ１、または強化部１５以外の部分におけるランド部１４の幅Ｗ２は同一としてもよく、またそれぞれ異なる幅とすることもできる。
【００３８】
なお、上記第三、第四の実施の形態におけるチップ４０，４３，９６においては、強化部１５を、第一の実施の形態に示すスローアウェイチップ１の強化部１５と同様の構成によって形成した例を示したが、これに限られることなく、強化部１５の構成は、第一、第五、第六の実施の形態に示すスローアウェイチップ１，１００，１０１のいずれの構成としてもよく、またこれらの構成を組み合わせたものとしてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明に係るスローアウェイ式切削工具では、複数のスローアウェイチップの一つは長刃を正面刃、短刃を外周刃とし、且つ長刃の強化部を工具内周側に位置させて配置され、他は短刃を正面刃、長刃を外周刃として、且つ長刃の強化部を工具基端側に位置させて配置されている。このように構成されるスローアウェイ式切削工具によれば、各チップの外周刃において、単刃となる部分に強化部を位置させて切刃強度を確保しつつ、二枚刃となる部分では切れ味を重視した切刃形状とすることができるので、スローアウェイチップの切刃強度を確保しつつ、切れ味の低下を低減することができる。
【００４２】
また工具本体には一つのスローアウェイチップの基端側に長刃を外周刃とする同一のスローアウェイチップが配置されて、工具本体を回転軸線回りに回転させた際に各外周刃の回転軌跡が重なるようにしたから、同一のチップを工具本体の先端側から基端側に順次重ねて各外周刃の回転軌跡を重ねることができて深穴加工に採用できる。
【００４３】
本発明に係るスローアウェイ式切削工具では、長刃となる切刃（９）に前記副切刃（９７）が形成される複数の同一のスローアウェイチップを用い、工具本体の先端側に突出する複数のスローアウェイチップの一つは、長刃（９）を正面刃とし且つ短刃（６）を外周刃とし、且つ長刃（９）が、副切刃（９７）を長刃（９）の他の部分よりも工具先端側に突出させて被削材の切削に作用するように配置し、他は長刃（９）を工具内周側に位置させるか、または長刃（９）を外周刃とし、且つ長刃（９）が、副切刃（９７）を長刃（９）の他の部分よりも工具内周側に位置させて被削材の切削に作用しないように配置したから、副切刃（９７）は、切刃（９）を外周刃として使用したときにはこの切刃の他の部分に対して工具本体の内周側に逃げていて被削材の切削に作用せず、切刃（９）を正面刃として使用したときにのみ切削に作用することになり、切刃（９）を外周刃として使用した際の副切刃（９７）の摩耗の進行を防止して、正面刃として使用する際の副切刃の切れ味を確保することができ、被削材の仕上げ加工を行った際に良好な仕上げ面を得ることができる。
また、このスローアウェイ式切削工具において最も工具本体の基端側に位置する外周刃として、副切刃（９７）が形成されていない切刃（８）を使用することで、切刃（９）に副切刃（９７）を形成しつつ、スローアウェイ式切削工具の最大切り込み深さを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態によるスローアウェイチップを示す平面図である。
【図２】図１に示すスローアウェイチップの各部の断面形状を示す断面図であって、（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】図１に示すスローアウェイチップが二枚装着されたエンドミルの要部側面図である。
【図４】図３に示すエンドミルの正面図である。
【図５】図３に示すエンドミルを外周刃の方向から見た側面図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態によるエンドミルの側面図である。
【図７】図６に示すエンドミルをＣ方向から見た側面図である。
【図８】図６に示すエンドミルをＤ方向から見た側面図である。
【図９】本発明の第三の実施の形態によるスローアウェイチップを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のチップをＥ方向から見た側面図、（ｃ）は同じくＦ方向から見た側面図、（ｄ）は同じくＧ方向から見た側面図である。
【図１０】図９に示すスローアウェイチップが装着されたエンドミルの正面図である。
【図１１】図１０に示すエンドミルを一方の外周刃の方向から見た側面図である。
【図１２】図１０に示すエンドミルを他方の外周刃の方向から見た側面図である。
【図１３】第三の実施の形態の変形例によるスローアウェイチップを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のチップをＨ方向から見た側面図、（ｃ）は同じくＩ方向から見た側面図、（ｄ）は同じくＪ方向から見た側面図、（ｅ）は同じくＫ方向から見た側面図である。
【図１４】本発明の第四の実施の形態によるスローアウェイチップを示す平面図である。
【図１５】本発明の第四の実施の形態によるエンドミルの側面図である。
【図１６】本発明の第五の実施の形態のスローアウェイチップの各部の断面形状を示す断面図である。
【図１７】本発明の第六の実施の形態のスローアウェイチップの各部の断面形状を示す断面図である。
【符号の説明】
１，４０，４３，９６，１００，１０１ スローアウェイチップ
１Ａ，４０Ａ，９６Ａ 主チップ
１Ｂ，４０Ｂ，９６Ｂ 副チップ
１Ｃ，４０Ｃ，９６Ｃ 第三チップ
１Ｄ，４０Ｄ，９６Ｄ 第四チップ
６ 第一短刃
７ 第二短刃
８ 第一長刃
９ 第二長刃
１０ 第一コーナー刃
１１ 第二コーナー刃
１２ 第三コーナー刃
１３ 第四コーナー刃
１４ ランド部
１５ 強化部
２０，３０，９８ エンドミル
２１，３１ 工具本体
９７ 副切刃

Claims (3)

1. 工具本体の先端に、それぞれ先端側に切刃が突出して配置された複数のスローアウェイチップが装着されてなるスローアウェイ式切削工具において、
   前記複数のスローアウェイチップは、略四角形板状をなしていて、一の面の隣り合う一方の２つのコーナー刃のコーナー角が９０°以下とされ、これらコーナー刃をそれぞれ含む対向する一方の２つの稜辺が非平行な切刃とされ、これら切刃が長刃とされ、他の対向する２つの切刃が短刃とされ、前記長刃において、それぞれ他方のコーナー刃寄りの部分が、他の部分よりも切刃強度が向上された強化部とされ、
   これら複数のスローアウェイチップの一つは長刃を正面刃、短刃を外周刃として配置され、
   他は短刃を正面刃、長刃を外周刃として、且つ前記長刃において前記一つのスローアウェイチップの外周刃と回転軌跡が重複しない部分に前記強化部を位置させて配置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。
2. 前記工具本体には前記一つのスローアウェイチップの基端側に前記長刃を外周刃とする同一のスローアウェイチップが配置されて、工具本体を回転軸線回りに回転させた際に前記各外周刃の回転軌跡が重なるようにし、且つこれらスローアウェイチップは、それぞれ前記外周刃において前記他の外周刃と回転軌跡が重複しない部分に前記強化部が位置するように配置されてい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。
3. 工具本体の先端に、それぞれ先端側に切刃が突出して配置された複数のスローアウェイチップが装着されてなるスローアウェイ式切削工具において、
   前記複数のスローアウェイチップは、略四角形板状をなしていて、一の面の隣り合う一方の２つのコーナー刃のコーナー角が９０°以下とされ、これらコーナー刃をそれぞれ含む対向する一方の２つの稜辺が非平行な切刃とされ、これら切刃が長刃とされ、他の対向する２つの切刃が短刃とされ、前記長刃において、それぞれ他方のコーナー刃寄りの部分が、他の部分よりも切刃強度が向上された強化部とされ、前記一の面の他方の２つのコーナー刃の一方が９０°以下のコーナー角を有し、このコーナー刃を含む長刃において、前記一方のコーナー刃の一つを含む端部に、該コーナー刃に近づくにつれて前記一の面の内側に後退するよう他の部分に対して傾斜される副切刃が形成され、
   これら複数のスローアウェイチップの一つは前記副切刃を有する長刃を正面刃、短刃を外周刃とし、且つ前記副切刃を有する長刃は、前記副切刃を前記長刃の他の部分よりも工具先端側に突出させて配置され、他は短刃を正面刃、長刃を外周刃として配置され、
   前記工具本体には前記スローアウェイチップの基端側に前記長刃を外周刃とする同一のスローアウェイチップが配置されて、前記工具本体を回転軸線回りに回転させた際に前記各外周刃の回転軌跡が重なるようにし、
   且つこれらスローアウェイチップはそれぞれ前記外周刃において前記他の外周刃と回転軌跡が重複しない部分に前記強化部が位置するように配置されており、
   他のチップについて前記副切刃を有する長刃を外周刃とした場合、前記副切刃を前記長刃の他の部分よりも工具内周側に位置させて被削材の切削に作用しないように配置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。

Images