JP4940863B2 - スローアウェイ式回転工具 - Google Patents

スローアウェイ式回転工具 Download PDF

Info

Publication number
JP4940863B2
JP4940863B2 JP2006266167A JP2006266167A JP4940863B2 JP 4940863 B2 JP4940863 B2 JP 4940863B2 JP 2006266167 A JP2006266167 A JP 2006266167A JP 2006266167 A JP2006266167 A JP 2006266167A JP 4940863 B2 JP4940863 B2 JP 4940863B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chip
tool
mounting groove
outer peripheral
cutting edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2006266167A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008080468A (ja
Inventor
龍一 佐治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tungaloy Corp
Original Assignee
Tungaloy Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tungaloy Corp filed Critical Tungaloy Corp
Priority to JP2006266167A priority Critical patent/JP4940863B2/ja
Publication of JP2008080468A publication Critical patent/JP2008080468A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4940863B2 publication Critical patent/JP4940863B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、フライス、エンドミル、ドリル、ボーリングカッタ、リーマ等のスローアウェイ式回転工具に関し、特に外周切刃の直径が小さいスローアウェイ式回転工具の工具剛性、切屑排出性及びチップの着脱作業性を向上させる技術に関するものである。
この種のスローアウェイ式回転工具に関する公知技術を図8〜図11に例示する。図8に示す切削インサートは平行6面体の基本形状をしていて、フライス盤で回転させるために、フライス本体に装着させるものである。図9に示すフライス本体は、平行6面体の切削インサートを受容するために、少なくとも一つのポケットを含んでなる。切削インサート10が、補側部13、14ならびに上面15と下面16と一体化する二つの実質的に平行な主側部11、12とを含む。上面15は、主側部11、12との交差線で主切れ刃17、18を形成する。主切れ刃は、各切れ刃が下面16に対して鋭角を形成するので、対向する方向に傾斜する。それによって、それらが切削インサートの対向する側部を与えられ、増加するが、軸角を対向する方向に向かわせる。それぞれの主切れ刃は、フライス本体の切削インサートポケットに装着されたときに、その工具の作用ポジ軸角を増加する。さらにその上に、上面15が、それぞれの補側部13、14の比較的小さな部分での交差線で補切れ刃またはワイパーは19、20を形成する。主切れ刃17、18と、それぞれと協働する補切れ刃19、20とが、フライス加工の際に別の対が作動していないときに、作動する一対の切れ刃を形成する。二つの接する切れ刃は、切削コーナの領域で交差する。切削コーナは、このコーナを二つの等しい角に分割する2等分線を規定する。2等分線は、コーナの半径の中心とは交差しない。一対の切れ刃が磨耗したときに、この切削インサートは別の一対の切れ刃が作用位置になるように割り出される。上面が切れ刃領域に切り屑面を構成し且つ主側部と補側部とともに刃先角を形成し、この角度は90度より小さくて、すなわちこの切削インサートはポジ型基本形状である。さらに、切り屑面15は、加工部材を容易に切削するために、好ましくは増加傾向でポジ型すくい角を形成する。下面16は、補側部と主側部の協働部分とともに鈍角の内角を形成する。中央に配置される孔21は、フライス本体に装着するときにネジのような締結手段を受容するために備えられる。フライスカッターは90度コーナの肩付きフライスに好ましく装着される(例えば、特許文献1参照)。
図11に示す回転切粉除去機械加工用のフライス工具は、切削ヘッド10、保持手段11及びシャンク12を含んでいて、前記切削ヘッド10はそれと一体の少なくとも1つの切れ刃27を備え、前記切削ヘッド及び前記保持手段は前記切削ヘッドを前記シャンクに取り付けるための部分的に重なり合う非対称手段15、19を含み、前記工具は回転軸を有している。そして、前記切削ヘッド10は1〜6個の主切れ刃27を含んでいて、各々の主切れ刃27は本質的に直線状の刃27A及び凸状に湾曲した好ましくは部分的な円形の刃27Bを含み、前記凸状の刃27Bは前記の本質的に直線状の刃27Aの半径方向外側に備わっていることを特徴とするものである(例えば、特許文献2参照)。
特表2002−524275号公報 特表2001−505137号公報
図9に示すフライスカッターは、切削インサートの中央に配置される孔21に受容されるネジによってフライス本体に取り付ける形態のものであり、図10に模式的に示すように、ネジの中心付近を通り前記フライス本体の中心軸線に直交する平面で切断したときの断面形状は、工具径(外周切刃の直径)を小さくした場合、2枚の切削インサートが互いに接近するため前記フライス本体の中央部の肉厚(芯厚)が小さくなり、該フライス本体の剛性を確保できなくなる。一方、この問題を解消するために切削インサートを小型化した場合、切削インサートは、その孔21まわりの肉厚が薄くなり剛性を確保できなくなる。あるいは、工具の作用ポジ軸角を増加させた場合には、フライス本体の切削インサートポケットにおける切削インサートの着座する底面側の肉厚(バックメタル)が減少するため、前記ネジのかかりが浅くなって緩むおそれがあるほか、切削抵抗(主に主分力)による塑性変形や破損が生じるおそれがあることから、同一工具径のソリッドエンドミルにくらべ切削条件をかなり落とさなければ使用できないという問題があった。
図11に示すフライス工具は、図9に示すフライスカッターにくらべると工具剛性面の問題は小さいものの、切削ヘッドの切れ刃27、30の形状がソリッドエンドミルやソリッドドリルの先端部の切刃形状の如く複雑化し、保持手段の形状についても複雑化するため、該切削ヘッドを製作するのが困難であるとともに製作に要するコストが非常に高くなる問題があった。
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、工具本体及びチップの剛性を高めることにより、この種の従来工具よりも高い切削条件で加工を行うことができるとともに、切屑の排出性が高く、チップの抜き取りが容易に行えるスローアウェイ式回転工具を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、以下の手段を採用する。すなわち、中心軸線まわりに回転させられる工具本体には、該工具本体の先端部外周面に少なくとも1つの取付溝を切欠き形成し、この取付溝に挿入されたチップを少なくとも1つのねじ部材により着脱自在に装着してなるスローアウェイ式回転工具であって、略多角形板状をなす前記チップは、工具回転方向を向く上面に形成されたすくい面と、前記上面に対向する下面に形成された着座面と、前記すくい面に交差し工具外周側を向く側面に形成された逃げ面と、すくい面と逃げ面の交差稜線部に形成され且つ前記工具本体の外周面から突出した外周切刃と、工具内周側を向く側面及び工具基端部側を向く側面の少なくとも一方に形成された被拘束面とを備え、前記着座面及び前記被拘束面を、対応する前記取付溝の壁面にそれぞれ当接するとともに、該チップの上面に設けられた被押圧部を、該上面に面する取付溝の壁面側に設けた雌ねじ孔に螺合する前記ねじ部材により該チップの着座面側に向かって押圧することによって、前記取付溝に固定され、さらに、前記チップの上面には、該上面に面する前記取付溝の壁面の開口端部に沿って、該上面から上方へ隆起する段部を設けたことを特徴とするスローアウェイ式回転工具である。
請求項1に係る発明は、図8〜図10に図示した従来工具と対比して次のような技術的効果がある。チップを工具本体に固定するねじ部材が該チップの上下面を貫通しない構成を採用しているので、チップの小型化が可能になり、該チップを装着する工具本体の芯厚部及び取付溝周辺の肉厚が十分確保される。チップが着座する取付溝の壁面側に雌ねじ孔を要しないので、前記壁面側領域の剛性がとりわけ高くなる。以上のことから、切削抵抗による工具本体の撓みが小さく抑えられるため、前記従来工具より高い切削条件の加工を行うことができる。
図11に図示した従来工具と対比すると、チップの外形や切刃形状が複雑化することがないので、チップの製作が容易且つ低コストになる。
さらに、チップは、該チップの上面に設けられた被押圧部を、ねじ部材によって着座面側に向かって押圧されることから、その着座面が取付溝の壁面に押し付けられて、前記取付溝内にしっかりとクランプされる。そのため、切削抵抗によるチップの動きが防止され、高い加工精度が実現される。
さらに、チップの着脱作業を行いやすくするため、チップの厚み方向において、チップの上面と、該上面に面する取付溝の壁面との間にわずかな隙間が設けられ、チップの上面には、該上面に面する取付溝の壁面の開口端部に沿って、該上面から上方へ隆起する段部が設けられていることから、前記隙間に切屑が侵入することが防止される。そのため、切屑排出性に優れるとともに、チップの着脱作業、特にチップの抜き取りが容易に行える。
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記段部は、チップの上面に面する前記取付溝の壁面の開口端部に沿って、前記壁面よりも上方の位置まで隆起する隆起面を備えたことを特徴とする。
請求項2に係る発明によれば、チップの上面に面する取付溝の壁面の開口端部に沿い、前記壁面よりも上方の位置まで隆起する隆起面を備えた段部が、チップの上面と、該上面に面する取付溝の壁面との隙間に切屑が侵入することを防止することから、切屑排出性が優れるとともにチップの抜き取りが容易に行える。
請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明において、前記壁面の開口端部には、該開口端部に沿い、前記隆起面に対面するとともにわずかに隙間をあけた対向壁面を設け、前記隙間を前記取付溝の壁面と前記チップの上面との間に形成された隙間に対して上方へ屈曲させたことを特徴とする。
請求項3に係る発明によれば、前記隆起面と前記対向壁面との隙間が前記取付溝の壁面と前記チップの上面との隙間に対して上方へ屈曲し、切屑の流れる方向に対して交差する方向に向けられているので、前記隆起面と前記対向壁面との隙間に切屑が侵入することがなく、切屑の排出性に優れる。さらに、チップの上面と、該上面に面する取付溝の壁面との隙間に切屑が侵入することを防止することから、切屑の排出性が優れるとともにチップの抜き取りが容易に行える。
請求項4に係る発明は、請求項1〜3に係る発明において、前記外周切刃の直径を6mm〜20mmの範囲としたことを特徴とする。
請求項1に係る発明は、チップの小型化に適した構成を有し、外周切刃の直径の小径化に特に有効であることから、請求項4に係る発明のように外周切刃の直径を6mm〜20mmの範囲とした場合には、工具本体及びチップの剛性を高める効果が顕著となる。
さらに、請求項4に係る発明によれば、一般的に切屑の排出性が悪化しやすくなる小径の回転工具において、切屑の排出性を改善する効果及びチップの抜き取りを容易にする効果が顕著となる。
請求項1に係る発明は、図8〜図10に図示した従来工具と対比して次のような技術的効果がある。チップを工具本体に固定するねじ部材が該チップの上下面を貫通しない構成を採用しているので、チップの小型化が可能になり、該チップを装着する工具本体の芯厚部及び取付溝周辺の肉厚が十分確保される。チップが着座する取付溝の壁面側に雌ねじ孔を要しないので、前記壁面側領域の剛性がとりわけ高くなる。以上のことから、切削抵抗による工具本体の撓みが小さく抑えられるため、前記従来工具より高い切削条件の加工を行うことができる。
図11に図示した従来工具と対比すると、チップの外形や切刃形状が複雑化することがないので、チップの製作が容易且つ低コストになる。
さらに、チップは、ねじ部材によって、該チップの上面を着座面側に向かって押圧されることから、その着座面が取付溝の壁面に押し付けられて、前記取付溝内にしっかりとクランプされる。そのため、切削抵抗によるチップの動きが防止され、高い加工精度が実現される。
さらに、チップの着脱作業を行いやすくするため、チップの厚み方向において、チップの上面と、該上面に面する取付溝の壁面との間にわずかな隙間が設けられ、チップの上面には、該上面に面する取付溝の壁面の開口端部に沿って、該上面から上方へ隆起する段部が設けられていることから、前記隙間に切屑が侵入することが防止される。そのため、切屑排出性に優れるとともに、チップの着脱作業、特にチップの抜き取りが容易に行える。
以下に、本発明に係るスローアウェイ式回転工具の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係るスローアウェイ式エンドミルの斜視図である。図2は、図1に示すエンドミルの分解斜視図である。図3の(a)〜(c)は、順に図1に示すエンドミルの平面図、正面図、先端視側面図である。図4は、図1に示すスローアウェイ式エンドミルの先端部拡大図である。図5の(a)及び(b)は、図4におけるS1−S1線断面図及びS2−S2線断面図であり、図5の(c)〜(f)は、図5の(b)におけるA部拡大図である。図6は、図1に示すスローアウェイ式エンドミルに装着されるチップの斜視図である。図7の(a)〜(d)は、それぞれ図6に示すチップの背面図、平面図、正面図、右側面図である。
図1〜図4に示すように、スローアウェイ式エンドミル1は、略丸棒状をなす工具本体10の先端外周面に設けた2つの取付溝20に、切刃を備えたチップ30が、その長手方向が前記工具本体の中心軸線CL方向と略平行となるようにそれぞれ挿入され、2つのねじ部材40A、40Bを利用して着脱自在に固定されてなる。
工具本体10は、工具先端部側に形成された頭部10Aと、この頭部10Aに連なって工具基端部側に形成されたやや径大のシャンク部10Bとを備えている。さらに、前記頭部10Aの先端部外周面には、先端面10aから工具基端部側に延在する取付溝20が工具本体10の中心軸線CLを基準としてほぼ対称的に形成されている。取付溝20の工具回転方向K後方側に位置する壁面には、チップ30を着座するための平坦な取付面21が形成され、この取付面21に隣接する底面及び工具基端部側の壁面には、平坦面からなる拘束面22、23がそれぞれ形成されている。
各取付溝20の工具回転方向K側に隣接した工具本体10の外周面には、切屑を排出するためのチップポケットが切欠き形成されている。このチップポケットは、主チップポケット11Aと副チップポケット11Bからなり、主チップポケット11Aは、工具本体の中心軸線CL方向で工具本体の先端面10aから取付溝20の工具基端部側の端部付近まで延在しており、前記中心軸線に直交する断面において工具本体10の内方に向かって凹んだ曲面状壁面を有している。副チップポケット11Bは、主チップポケット11Aの工具先端部側に隣接し、平面視で、工具本体の先端面10aの中心軸線CL付近から工具基端部側かつ工具外周側に向かうように前記中心軸線CLに対して傾斜して形成されている。
超硬合金、サーメット、セラミックス等の硬質材料からなるチップ30は、図6及び図7に示すように、長尺状の略矩形板状を呈し、その上面30aの一つのコーナ部を挟んで鋭角に交差する一対の長辺部及び短辺部に、研削砥石を用いた研削加工又は粉末プレス成形等によって切欠き形成された湾曲面状の外周切刃すくい面32A及び副切刃すくい面32Bがそれぞれ形成され、対向する下面30bには平坦な着座面34が形成されている。外周切刃すくい面32Aと隣接する側面には外周切刃逃げ面33Aが形成されるとともに、外周切刃すくい面32Aと外周切刃逃げ面33Aとの交差稜線部には外周切刃31Aが形成されている。副切刃すくい面32Bと隣接する平坦な側面には副切刃逃げ面33Bが形成され、副切刃すくい面32Bと副切刃逃げ面33Bとの交差稜線部には直線状の副切刃31Bが形成されている。外周切刃逃げ面33Aと副切刃逃げ面33Bとの交差するコーナ部に形成されたコーナ刃逃げ面33Cは、平面視で外側に向かって凸曲面状に形成されるとともに、このコーナ刃逃げ面33Cに対応するコーナ刃31Cは、外側に向かって凸曲線状に形成されている。さらに、外周切刃逃げ面33A、副切刃逃げ面33B及びコーナ刃逃げ面33Cは、着座面34に対して鈍角をなすように交差しており、ポジの逃げ角が付与されている。外周切刃31A及び副切刃31Bに対向する一対の長辺及び短辺から延びる側面には、被拘束面37、38がそれぞれ形成され、この被拘束面37、38は、着座面34に直角に交差する平坦面で形成されている。
チップ30の上面30aにおける、外周切刃31Aに対向する長辺側の領域には、工具本体10に取り付ける際に、ねじ部材によって押圧される被押圧部35が設けられている。この被押圧部35は、前記上面30aの表面から該チップ30の厚み方向下面30b側へわずかに陥没し、平面視で、略半円形状をなす2つの凹部35A、35Bからなる。これら凹部35A、35Bは、前記長辺から延びる側面の一部を切欠くとともに、該チップ30の長手方向における全長の中間点を挟んで両側に間隔をあけて設けられている。各凹部35A、35Bの底面36A、36Bは、平坦面とされ、その垂線Pが着座面34に近づくにしたがって2つの被拘束面37、38に漸次近づくように、着座面34の垂線に対して傾斜しており、その傾斜角が5°〜20°の範囲となるように形成されている(図5(a)参照)。
図3の(a)〜(c)に示すようにチップ30は、その上面30aを工具回転方向Kに向け、その着座面34を取付面21に着座し、さらに2つの被拘束面37、38を対応する各拘束面22、23にそれぞれ当接して、取付溝20に挿入されている。このとき、外周切刃31A、副切刃31B及びコーナ刃31Cは、工具本体10の外周面10b及び先端面10aからそれぞれ若干突出している。さらに、中心軸線CL方向における外周切刃31Aの長さLは、本スローアウェイ式エンドミル1の外周切刃の直径Dの1倍〜2倍の範囲に設定されている。
取付溝20の工具回転方向K側に位置する壁面側には、チップ30の各凹部35A、35Bを臨む位置に、各凹部の底面36A、36Bの垂線Pと平行に延びる中心軸線CLsを有した雌ねじ孔13A、13Bがそれぞれ穿設されている。これら雌ねじ孔13A、13Bにねじ込まれたねじ部材40A、40Bがその先端面41A、41Bで前記底面36A、36Bをその垂線P方向に押圧することにより、各チップ30は、主に取付面21側に押圧されるとともに各拘束面22、23にも押圧されて、少なくとも2つ以上の被拘束面37、38が拘束され、取付溝20内に安定的にクランプされる。
しかも、各ねじ部材40A、40Bは、外周切刃31A方向でチップ30の中間点の両側に間隔をあけた2箇所で底面36A、36Bをそれぞれ押圧していることから、均等且つ大きなクランプ力が得られるため、外周切刃31A方向の切込みが小さく、外周切刃31Aの先端部側付近に局所的な切削抵抗が作用する場合にも、チップ30が取付溝20内で動くことがなく、チップ30の位置決め精度がきわめて良好となる。
凹部の底面36A、36Bの垂線P及び雌ねじ孔13A、13Bの中心軸線CLsと、着座面34の垂線とのなす角度は、5°未満になるとチップ30を拘束面22、23側に押し付ける力が不足し、20°を超えるとチップ30が拘束面22、23側に強く押し付けられ、チップ30が取付面21から浮き上がり、切削加工中にチップ30が動いて加工精度の悪化、場合によっては切刃の欠損やチップ30の破損といった問題を招くおそれがあるため、5°〜20°の範囲内にあることが望ましい。
上述の凹部35A、35Bをねじ部材40A、40Bが押圧する構成は、特にチップ30を固定する力が有効に作用し、チップ30の位置決め精度が高くなるものであるが、前記凹部35A、35Bを省略して、チップの上面をねじ部材40A、40Bで直接押圧する構成としてもかまわない。
ねじ部材40A、40Bは、例えば、六角穴付き止めねじ、六角穴付きボルト、皿小ねじ等の公知のねじ部材から適宜選択可能であり、ねじ回し工具と係合する穴部の形状については、六角形状穴や十字形状穴に限定されず公知の形状穴に適宜変更可能であることは言うまでもない。なお、ねじ部材40A、40Bは、一般的な合金鋼等から製作されたものが使用されるが、硬質材料からなるチップ30を押圧する先端面41A、41Bを含む先端部については、耐摩耗性の向上に配慮して、前記合金鋼より硬度の高い材料をろう付け、溶接により接合するか又は肉盛りするのが望ましい。
このように、本実施形態は、ねじ部材40A、40Bがチップ30の上下面30a、30bを貫通せず、チップの上面30aからわずかに下面30b側へ陥没する凹部の底面36A、36Bを押圧して前記チップ30をクランプするようにしたことから、ねじ部材40´を受容する孔35´がチップ30´の上下面に貫通する従来工具1´(図10参照)にくらべ、チップ30の剛性が非常に高くなり、チップ30の上面及び下面のサイズや厚みを小さくするといった小型化を可能にする。
チップ30を小型化することにより、工具本体の頭部10Aは、2つのチップ30に挟まれた芯厚部及び取付溝20周辺の肉厚が十分確保され工具本体10の剛性が高くなる。したがって、切削抵抗による工具本体10の撓みが前記従来工具1´よりも大幅に抑制されるため、送りや切込みといった切削条件の高い加工を行うことができるうえに、加工精度も向上する。
さらに、本実施形態は、取付溝20の取付面21側の領域(工具回転方向K後方側の領域)に、雌ねじ孔等の肉厚を低下させるものが一切形成されないため、特に取付面21の剛性が高くなる。よって、前記従来工具1´にくらべチップ30を強固に支持するとともに、前記取付面21の変形及び破損といった問題が解消する。副次的な効果として、ねじ部材40A、40Bを工具本体10から完全に抜き取らなくても所定量だけ緩めることによりチップ30の着脱が行えるので、チップ30の交換が迅速且つ容易になり作業効率が向上する。しかも、交換作業時、ねじ部材40A、40Bを紛失する問題が解消する。
そのうえ、チップ30は、単純な略矩形板状を呈し、その切刃形状や凹部の底面36A、36Bの形状も複雑化しないので、図11に図示した複雑形状の切削ヘッドを備えた従来工具にくらべ、チップ30の製作が容易且つ低コストになる。
図5の(a)〜(c)に図示するように、チップ30の厚み方向において、チップの上面30aと、該上面30aに対面する取付溝の壁面24との間には、チップ30を取付溝20に着脱する作業を容易にするため、所定の隙間が設けられている。この隙間に切屑が侵入すると、切屑排出性が悪化するおそれがある。また、この隙間がなくなるほど多量の切屑が侵入すると、チップ30の抜き取りが困難になり、場合によっては抜き取り不可能になるおそれがある。そのため、チップ30の上面30aには、前記隙間に切屑が侵入するのを防止するための段部39が設けられている。この段部39は、チップの上面30aに対して上方(チップ30の厚み方向の上方)へ傾斜しかつ取付溝の壁面24よりも上方の位置まで隆起する隆起面39aと、この隆起面39aに交差しかつ取付溝の壁面24よりも上方の位置にありかつチップの上面30aに略平行な頂面39cと、この頂面39cに隣接する外周切刃すくい面32Aとからなる。
かかる隆起面39aを備えた段部39がチップの上面30aと取付溝の壁面24との隙間に切屑が侵入することを防止するため、切屑が円滑に排出され、切屑排出性が高められる。さらに、チップの上面30aと取付溝の壁面24との隙間が常に確保されることから、チップの抜き取りが容易に行える。
段部39に関する変形例を図5の(d)〜(f)に例示する。図5の(d)は、段部39の形態は上述の隆起面39aと同様であるが、取付溝の壁面24における開口端部の形態が異なっている。取付溝の壁面24の開口端部は、該開口端部に沿って、隆起面39aと前記壁面24に対面するとともにわずかに隙間をあけた対向壁面24aが設けられている。そうして、前記隙間は、取付溝の壁面24とチップの上面30aとの隙間に対して上方へ屈曲している。このようにした場合、隆起面39aと対向壁面24aとの隙間は、外周切刃31Aから生成し、外周切刃すくい面32Aに沿うように流出する切屑の流れる方向に対して交差する関係となるので、前記隙間に切屑が侵入することがなく切屑排出性が優れるとともに、チップの上面30aと取付溝の壁面24との隙間に切屑が侵入することをさらに確実に防止することから、チップ30の抜き取りが容易に行える。万一、切屑の流出方向が不安定になり切屑が隆起面39aと対向壁面24aとの隙間に侵入したとしても、チップ30を抜き取る際には、この隙間が広がることからチップ30の抜き取りに何ら支障をきたすことはない。図5の(e)及び(f)に例示するように段部39の隆起面39aは、平坦面に限定されず、断面が円弧状の曲面で形成されてもかまわない。曲面状の隆起面39aにおいても、取付溝の壁面24よりも上方の位置まで隆起している。
なお、チップの上面30aと取付溝の壁面24との隙間は、チップ30の着脱作業性を考慮して0.2mm程度に設定されることから、チップの上面30aから段部の隆起面39aの最高位までの高さは、0.2mm以上を確保することが望ましい。しかし前記高さが大きすぎると段部39の強度が小さくなって切屑の衝突により欠損するおそれがあり、また段部39を成形する難易度が高くなるため、0.5mm程度以下に抑えられることが望ましい。
図3に図示するように、チップ30は、その外周切刃31A及び副切刃31Bが工具本体10の外周面10a及び先端面10bからそれぞれ若干突出するように、工具本体10に装着される。さらに、本スローアウェイ式エンドミル1の正面視において、チップ30が工具本体10の先端部側から基端部側に向かうにつれ工具回転方向K後方側に向かうように傾斜し、正のアキシャルレーキγpに設定されるとともに、本スローアウェイ式エンドミル1の先端視において、チップ30が該エンドミルの中心軸線CLに対して芯上がりとなり、負のラジアルレーキγf´に設定されている。なお、ラジアルレーキγf´は、外周切刃31Aの最先端で最も負となるが、工具基端部側に向かうにつれ漸次増加している。
外周切刃すくい面32Aは、図5の断面図からわかるように外周切刃31Aから離れるにつれ着座面34に漸次接近する、正のすくい角を付された傾斜面で構成されている。本スローアウェイ式エンドミル1における外周すくい角γfは、チップ30の工具本体10への取付姿勢で決まるラジアルレーキγf´に、外周切刃すくい面32Aのすくい角が加わることによって増加している。
外周切刃31Aの切削抵抗を小さくし切れ味を高めること及び切屑を工具基端部側に流出させて切屑排出性を高めることに配慮して、アキシャルレーキγpは、10°〜20°の範囲に設定され、かつ外周すくい角γfは、−5°〜15°の範囲に設定される。これは、アキシャルレーキγpが10°未満では、切削抵抗の低減効果が不十分であり、20°を超えると取付溝20の後端部において取付溝20の取付面20側の肉厚を確保することが難しくなるからである。また、外周すくい角γfが−5°未満では、切削抵抗の低減効果が不十分であり、15°を超える場合には、外周切刃31Aのすくい角が過大となり外周切刃31Aの強度不足を招くおそれがあり、あるいは、ラジアルレーキγf´が過大となり取付溝20の取付面21側の肉厚が充分確保されないおそれがあるからである。
本スローアウェイ式エンドミル1は、従来工具にくらべ工具本体10の剛性を向上させる効果が大きいことに加え、工具本体の中心軸線CL方向における外周切刃31Aの長さLが該エンドミル1の外周切刃の直径Dの1倍以上且つ2倍以下の範囲内に設定されていることから、前記中心軸線CL方向の切込みを大きく設定した高能率切削条件においてびびり、折損及び破損等のない安定した切削加工が行える。なお、前記長さLを前記外周切刃の直径Dの2倍以上にした場合には、前記中心軸線CLに対して斜交する取付溝20の工具基端部側において取付面21側の肉厚の低下が著しくなるため、工具本体10の剛性を高めるという所期の効果が得られないおそれがある。
このスローアウェイ式エンドミル1は、以上に説明したように、チップ30を小型化するのに好適な構成を有し、これにより小径工具における工具本体10の剛性向上にきわめて有効であることから、外周切刃の直径Dが6mm〜20mmの範囲に設定されたスローアウェイ式エンドミルに適用した場合、特に有益な効果が得られる。
また、外周切刃の直径Dを6mm〜20mmの範囲に設定した場合、チップの上面30aに面する取付溝の壁面24の開口端部と外周切刃31Aとの距離が小さくなるため、前記開口端部付近における切屑の排出速度が高くなるが、既述のとおりチップの上面30aに設けた段部39がチップの上面30aと取付溝の壁面24との隙間に切屑が侵入することを防止するので、切屑排出性及びチップの抜き取りに関して顕著な改善効果があらわれる。
本発明のスローアウェイ式回転工具は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更可能である。例えば、チップ30は、多角形板状又は円形板状のものであれば適宜変更可能であり、すくい面は、着座面34と平行な平坦面からなるすくい面又は切刃に沿ってポジすくい角を付与した傾斜すくい面に変更可能であり、逃げ面の逃げ角は、ネガ(0°)に変更可能であり、さらに、チップ30の上面の周縁部全体にわたって2つ以上の外周切刃31Aを設けることが可能である。また、ねじ部材の本数は、1つ又は2つ以上用いてもよく、チップ30のサイズや所望するクランプ強度に応じて適宜変更可能である。また、エンドミルに限らず、ドリル、ボーリングカッタ又はリーマ等の穴加工工具、もしくは、正面フライス又はサイドカッタ等の転削工具に適用可能であることはいうまでもない。
本発明を適用したスローアウェイ式エンドミルの斜視図である。 図1に示すスローアウェイ式エンドミルの分解斜視図である。 (a)〜(c)は、順に図1に示すスローアウェイ式エンドミルの平面図、正面図、先端視側面図である。 図1に示すスローアウェイ式エンドミルの先端部拡大図である。 (a)及び(b)は、図4におけるS1−S1線断面図及びS2−S2線断面図であり、(c)〜(f)は(b)におけるA部拡大図である。 図1に示すスローアウェイ式エンドミルに用いられるチップの斜視図である。 (a)〜(d)は、順に図6に示すチップの背面図、平面図、正面図、右側面図である。 従来のフライスカッターに装着される切削インサートの斜視図である。 図8に示す切削インサートを装着するフライスカッターの正面図である。 図9に示すフライスカッターの軸直角断面の模式図である。 他の従来フライス工具の一部断面正面図である。
符号の説明
1 スローアウェイ式エンドミル(スローアウェイ式回転工具)
10 工具本体
10a 工具本体の先端面
10b 工具本体の外周面
13A、13B 雌ねじ孔
20 取付溝
21 取付面
22、23 拘束面
24 チップの上面に面する取付溝の壁面
24a 取付溝の壁面の開口端部における対向壁面
30 チップ
30a 上面
30b 下面
31A 外周切刃
31B 副切刃
32A 外周切刃すくい面
32B 副切刃すくい面
33A 外周切刃逃げ面
33B 副切刃逃げ面
34 着座面
35A、35B 凹部
36A、36B 凹部の底面
37、38 被拘束面
39 段部
39a 隆起面
40A、40B ねじ部材
CL 工具本体の中心軸線
CLs 雌ねじ孔の中心軸線
P 凹部の底面の垂線
D 外周切刃の直径
L 外周切刃の長さ
γp アキシャルレーキ
γf 外周すくい角

Claims (3)

  1. 中心軸線まわりに回転させられる工具本体には、該工具本体の先端部外周面に少なくとも1つの取付溝を切欠き形成し、この取付溝に挿入されたチップを少なくとも1つのねじ部材により着脱自在に装着してなるスローアウェイ式回転工具であって、
    略多角形板状をなす前記チップは、工具回転方向を向く上面に形成されたすくい面と、前記上面に対向する下面に形成された着座面と、前記すくい面に交差し工具外周側を向く側面に形成された逃げ面と、すくい面と逃げ面の交差稜線部に形成され且つ前記工具本体の外周面から突出した外周切刃と、工具内周側を向く側面及び工具基端部側を向く側面の少なくとも一方に形成された被拘束面とを備え、前記着座面及び前記被拘束面を、対応する前記取付溝の壁面にそれぞれ当接するとともに、該チップの上面に設けられた被押圧部を、該上面に面する取付溝の壁面側に設けた雌ねじ孔に螺合する前記ねじ部材により該チップの着座面側に向かって押圧することによって、前記取付溝に固定され、さらに、前記チップの上面には、該上面に面する前記取付溝の壁面の開口端部に沿って、該上面から上方へ隆起する段部設けられており、
    前記段部は、前記チップの上面に面する前記取付溝の壁面の開口端部に沿って、前記壁面よりも上方の位置まで隆起する隆起面を備えていることを特徴とするスローアウェイ式回転工具。
  2. 前記壁面の開口端部には、該開口端部に沿い、前記隆起面に対面するとともにわずかに隙間をあけた対向壁面を設け、前記隙間を前記取付溝の壁面と前記チップの上面との間に形成された隙間に対して上方へ屈曲させたことを特徴とする請求項1に記載のスローアウェイ式回転工具。
  3. 前記外周切刃の直径を6mm〜20mmの範囲としたことを特徴とする請求項1または2に記載のスローアウェイ式回転工具。

JP2006266167A 2006-09-29 2006-09-29 スローアウェイ式回転工具 Active JP4940863B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006266167A JP4940863B2 (ja) 2006-09-29 2006-09-29 スローアウェイ式回転工具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006266167A JP4940863B2 (ja) 2006-09-29 2006-09-29 スローアウェイ式回転工具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008080468A JP2008080468A (ja) 2008-04-10
JP4940863B2 true JP4940863B2 (ja) 2012-05-30

Family

ID=39351830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006266167A Active JP4940863B2 (ja) 2006-09-29 2006-09-29 スローアウェイ式回転工具

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4940863B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5024189B2 (ja) * 2008-06-04 2012-09-12 株式会社タンガロイ チップの仮止め機構およびこれを備えたスローアウェイ式切削工具
EP2397248B1 (en) * 2009-02-13 2018-04-04 Tungaloy Corporation Cutting tool with cutting inserts
KR200469788Y1 (ko) 2013-05-10 2013-11-12 이성근 내구성이 향상된 인서트 팁
JP7135481B2 (ja) * 2018-06-15 2022-09-13 村田機械株式会社 切削工具のクランプ構造、工作機械、及び切削工具のクランプ方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE517447C2 (sv) * 1999-06-29 2002-06-04 Seco Tools Ab Gängfräs med därför avsett skär
JP2004344984A (ja) * 2003-05-20 2004-12-09 Tungaloy Corp エンドミル
IL159639A (en) * 2003-12-29 2009-09-22 Hanita Metal Works Ltd Ballnose end mill

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008080468A (ja) 2008-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5007853B2 (ja) 切削用インサートおよび刃先交換式切削工具
JP5062336B2 (ja) 刃先交換式切削工具およびこれに用いる切削用インサート
JP6853442B2 (ja) 切削インサート及び刃先交換式切削工具
JP4729894B2 (ja) インサートおよびスローアウェイ式切削工具
WO2016140333A1 (ja) 切削インサート及び刃先交換式回転切削工具
WO2014208513A1 (ja) 切削インサート、切削工具および切削加工物の製造方法
KR20160101158A (ko) 드릴용 인서트 및 날끝 교환식 드릴
JP4940863B2 (ja) スローアウェイ式回転工具
JP2014083667A (ja) 切削インサートおよび刃先交換式切削工具
JP4639881B2 (ja) スローアウェイ式切削工具
JP4941082B2 (ja) スローアウェイ式切削工具およびこれに装着される切刃チップ
JP5082422B2 (ja) 切削工具
JP4810902B2 (ja) チップおよび転削工具
JP4952171B2 (ja) スローアウェイ式回転工具
JP4952068B2 (ja) スローアウェイ式回転工具
JP4940864B2 (ja) スローアウェイ式回転工具及びこれに装着されるチップ
JP5664409B2 (ja) 刃先交換式ラフィングエンドミル
JP4500748B2 (ja) スローアウェイ式工具
JP4774952B2 (ja) スローアウェイ式旋削工具
KR100595409B1 (ko) 원형 인서트를 가지는 절삭공구
JP6201735B2 (ja) 刃先交換式切削工具
JP6566223B1 (ja) 切削インサート及び該切削インサートを用いた切削工具
CN217571036U (zh) 一种加工低硫不锈钢用小径铣刀
JP4962157B2 (ja) 押え金、工具ホルダ、およびスローアウェイ式切削工具
JP6555654B1 (ja) 切削インサート及び該切削インサートを用いた切削工具

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090727

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110929

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20110930

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20111115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111122

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120113

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120131

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120213

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4940863

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150309

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150309

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250