JPH0512026U - スローアウエイ式サイドカツタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 カッタ本体１１の外周に被削面切削用チップ
取付座１２Ａと面取り用チップ取付座１２Ｂとが形成さ
れ、これらのチップ取付座１２に、多角形平板状に成形
されて該多角形を形成する端面１３Ａと周面１３Ｂとが
なす交差稜線部に第１の切刃１５Ａが、また互いに隣合
う周面１２Ｂ同志がなす交差稜線部には第２の切刃１５
Ｂが形成されたスローアウェイチップ１３を、被削面切
削用チップ取付座１２Ａにあっては第１の切刃１５Ａを
切削切刃とし、面取り用チップ取付座１２Ｂにあっては
第２の切刃１５Ｂを切削切刃とし、さらにチップ厚さ方
向がカッタ本体１１の周方向に交差するようにして装着
する。 【効果】 切削効率の向上、チップ寿命の延長、および
切削精度の悪化の防止が可能となり、さらにチップの有
効使用が可能となって安価なスローアウェイ式サイドカ
ッタを提供することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、円盤状のカッタ本体の外周に形成されたチップ取付座に、切刃を有 するスローアウェイチップ（以下、チップと称する。）が装着されたサイドカッ タに関するものであり、特に上記チップ取付座が、ワークの被削面を切削するチ ップが装着される被削面切削用チップ取付座と、この被削面に連なる角部等を面 取りするチップが装着される面取り用チップ取付座とから構成されているスロー アウェイ式サイドカッタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

このようなスローアウェイ式のサイドカッタとしては、例えば図６ないし図８ に示すようなものが知られている。 このサイドカッタは、ほぼ円盤状のカッタ本体１の外周面に複数のチップ取付 座２が形成され、これらのチップ取付座２のそれぞれにチップ３が装着された構 成となっている。ここで、これらのチップ取付座２は、切削の主目的とされるワ ークの被削面切削用のチップ３Ａが装着される被削面切削用チップ取付座２Ａと 、このワークの被削面に連なる角部の面取り用のチップ３Ｂが装着される面取り 用チップ取付座２Ｂとから構成されている。 そして、被削面切削用チップ取付座２Ａはカッタ本体１外周面の幅方向中央部 に２列交互に形成され、また面取り用チップ取付座２Ｂは該カッタ本体１外周面 の両端面１Ａ，１Ｂ両側に被削面切削用チップ取付座２Ａに干渉しないように、 やはり交互に形成されている。

【０００３】 一方、これらのチップ取付座２に装着されるチップ３は、超硬合金等が略正方 形平板状に成形されて構成されたものであり、この正方形をなす端面とこの端面 に交差する周面との交差稜線部には切刃４が形成されている。 このような構成のチップ３は、上記端面に垂直な方向、すなわち当該チップ３ の厚さ方向がカッタ本体１の周方向を向くようにして、サポータ５とクサビ部材 ６とによって狭装された状態でチップ取付座２に着座せしめられる。そして、ク サビ部材６に挿通されたクランプネジ７をチップ取付座２の底面に螺設されたネ ジ穴（図示略）に螺合せしめて締め付けることにより、上記切刃４をカッタ本体 １外周面より突出させた状態で該カッタ本体１に装着・固定される。 そして、この状態でチップ３は図８に示すように、被削面切削用チップ取付座 ２Ａに装着されたチップ３Ａにあっては、その切刃４がカッタ本体１の軸線Ｃを 含む断面視に該軸線Ｃに平行になるように、また面取り用チップ取付座２Ｂに装 着されたチップ３Ｂにあっては、その切刃４が上記断面視に上記軸線Ｃに対して 略４５°の角度で交差する方向に沿うように設定されている。すなわち、図８に 示す断面において上記チップ３Ａの切刃４とチップ３Ｂの切刃４とがなす狭角θ が４５°になるように設定されており、これによってワークの角部も４５°に削 り取られることになる。 なお、図中の符号８は切削によって生成される切屑を排出するためのチップポ ケットである。

【０００４】 このようなスローアウェイ式サイドカッタによれば、上記被削面切削用チップ 取付座２Ａに装着されたチップ３Ａの切刃４と、面取り用チップ取付座２Ｂに装 着されたチップ３Ｂの切刃４とが切削切刃としてワークの切削を行うため、一回 の切削作業によってワーク被削面の切削とこれに連なる角部の面取りとを同時に 行うことが可能である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、このような構成のスローアウェイ式サイドカッタでは、チップ３は サポータ５およびクサビ部材６とともにチップ取付座２に着座せしめられた上で 、クサビ部材６をクランプボルト７によって締結することにより、カッタ本体１ に固定される構造となっている。従って、このクサビ部材６やサポータ５を装入 するための空隙やチップポケット８の大きさを考慮すると、カッタ本体１に装着 可能なチップ３の数は自ずと限られたものとならざるを得なかった。

【０００６】 また、上記サイドカッタではチップ取付座２は、チップ３がその厚さ方向がカ ッタ本体１の周方向に沿うようにして着座されるように、カッタ本体１の径方向 内側に凹む凹溝状に成形されている。このため、カッタ本体１にはその外周が比 較的深く削られてチップ取付座２が成形されることになり、カッタ本体１の外周 部分が剛性不足になることは避けられず、これによって切削作業中にカッタ本体 １にビビリが発生し、切削精度の劣化を引き起こすおそれがあった。

【０００７】 さらに、このようなサイドカッタに装着されるチップ３は、上述のようにその 厚さ方向をカッタ本体１の周方向に向けて装着されるため、当該チップ３は上記 端面と周面とがなす交差稜線部に形成された切刃４のみが使用に供されることに なる。従って、上記従来例のようにチップ３が正方形平板状の場合には、ネガ型 のチップであっても、１つのチップにおいて端面と周面との交差稜線部に形成可 能な切刃の数は最大８つであり、よって１つのチップ３で可能な切刃の使い回し は８回が限度であった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、このような課題を解決するためになされたもので、円盤状のカッタ 本体の外周に被削面切削用チップ取付座と面取り用チップ取付座とが形成され、 これらのチップ取付座のそれぞれに、切削切刃を突出させてチップが装着されて なるスローアウェイ式サイドカッタにおいて、上記チップを多角形平板状に成形 し、該多角形を形成する端面とこの端面に交差する周面とがなす交差稜線部に第 １の切刃を形成するとともに、互いに隣合う周面同志がなす交差稜線部には第２ の切刃を形成し、かつ当該チップを、上記被削面切削用チップ取付座にあっては 上記第１の切刃を切削切刃とし、また上記面取り用チップ取付座にあっては上記 第２の切刃を切削切刃とし、さらに該チップの厚さ方向がカッタ本体の周方向に 交差するようにしてチップ取付座に装着したことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】

上記構成のスローアウェイ式サイドカッタでは、まずチップがその厚さ方向を カッタ本体の周方向に交差するようにした状態で、つまりチップ端面をカッタ外 周側に向けた状態でカッタ本体に装着されているため、このチップの厚さ方向に クランプネジを挿通してカッタ本体に螺着することにより、チップを直接的にカ ッタ本体に装着することができる。このため、１つのチップを装着するには、こ のチップの上記端面の大きさとチップポケットの大きさのみを考慮すればよく、 クサビ部材やサポータを装入する空隙の分だけチップの装着に必要とされるカッ タ本体の周方向の長さを短くすることができてカッタ本体に装着可能なチップの 数を増やすことができる。 また、チップがその厚さ方向をカッタ本体の周方向に交差するようにして装着 されるため、チップ取付座を形成するにはチップの厚さ分だけカッタ本体の外周 を内側に削ればよい。このため、チップ取付座形成の際にカッタ本体の外周部が 削られる部分を小さくすることが可能となり、カッタ本体の剛性の向上を図るこ とができる。

【００１０】 さらに、チップの上記端面と周面とがなす交差稜線部に第１の切刃を形成する とともに、互いに隣合う周面同志がなす交差稜線部には第２の切刃を形成し、か つ当該チップを、被削面切削用チップ取付座に装着する際には第１の切刃を切削 切刃とし、また面取り用チップ取付座に装着する際には第２の切刃を切削切刃と することにより、１つのチップで使い回し可能な回数を多くすることができる。 例えば正方形平板状のネガ型のチップでは、８つの第１の切刃と４つの第２の切 刃が形成可能であり、合計１２回の使い回しが可能となる。

【００１１】

【実施例】

図１ないし図３は本考案の一実施例を示すものであり、略円盤状のカッタ本体 １１の外周面に形成された複数のチップ取付座１２のそれぞれに、チップ１３が 装着されてクランプネジ１４によって固定された構成となっている。 カッタ本体１１は鋼材等から一体的に成形されており、その外周面は、当該カ ッタ厚さ方向の中央部分が該カッタ本体１１の軸線Ｃを中心とする円筒面に成形 され、また、この中央部分よりも上記カッタ厚さ方向外側の部分、すなわちカッ タ本体１１の両側面１１Ａ，１１Ｂ側の両側縁部分は、カッタ厚さ方向外側に向 かうに従ってカッタ本体１１の径方向内側に向かう円錐面状に成形されている。 さらに、このカッタ本体１１の径方向中心部にはカッタ厚さ方向に、カッタ軸線 Ｃを中心として当該カッタ本体１１を工作機械の主軸先端部等に取り付ける際の 取付穴１１Ｃが穿設されている。

【００１２】 このカッタ本体１１に装着されるチップ１３は超硬合金等からなる正方形平板 状のネガ型のチップであって、上記正方形をなす両端面１３Ａ，１３Ａと、これ らの両端面１３Ａ，１３Ａに直交する４つの周面１３Ｂのそれぞれとがなす合計 ８つの交差稜線部には、それぞれ第１の切刃１５Ａが形成されている。 また上記４つの周面１３Ｂの、互いに隣合う周面１３Ｂ同志がなす交差稜線部 には第２の切刃１５Ｂが形成されていて、結局１つのチップに合計１２の切刃１ ５が形成されている。さらに、このチップ１３の上記端面１３Ａ中央からは、上 記クランプネジ１４が挿通される取付穴１６が該チップの厚さ方向に貫設されて いる。

【００１３】 一方、このチップ１３が着座するチップ取付座１２は、ワークの被削面を切削 する被削面切削用チップ取付座１２Ａと、この被削面に連なる角部を面取りする 面取り用チップ取付座１２Ｂとから構成されている。 これらのチップ取付座１２のうち、まず被削面切削用チップ取付座１２Ａは、 カッタ本体１１外周面の上記中央部分に周方向に等間隔に、かつカッタ本体１１ の一方の側面１１Ａと他方の側面１１Ｂ側とに交互に、いわゆる千鳥状に形成さ れている。また、これらの被削面切削用チップ取付座１２Ａはカッタ本体１１の 径方向内側に凹む凹溝状に成形されており、この凹溝はカッタ本体１１外周側か らの径方向視にチップ１３の上記端面１３Ａの形状に係合する形状に形成されて いて該チップ１３がその厚さ方向に嵌入可能とされている。 さらに、この被削面切削用チップ取付座１２Ａは、チップ１３を装着した状態 で該チップ１３に形成された第１の切刃１５Ａの１つが、図１に白抜き矢線で示 すカッタ回転方向の前方側にカッタ厚さ方向に沿って配置されるとともに、この 第１の切刃１５Ａがカッタ本体１１の径方向外側に突出して当該サイドカッタの 被削面切削用切刃を構成するようになっている。なお、これらの被削面切削用チ ップ取付座１２Ａの底面には、上記チップ１３の取付穴１６に対応する位置にカ ッタ本体１１の径方向に向かって、上記クランプネジ１４が螺着されるネジ穴（ 図示略）が螺設されている。

【００１４】 他方、上記チップ取付座１２のうち面取り用チップ取付座１２Ｂは、カッタ本 体１１外周面の円筒面をなす上記中央部分と円錐面をなす上記両側縁部分との交 差稜線部に、該円錐面に対して垂直方向に凹む凹溝状に成形されている。 そして、この凹溝は上記円錐面に対する垂直方向視に、上記被削面切削用チッ プ取付座１２Ａと同様、チップ１３の端面１３Ａ形状に係合して該チップ１３が その厚さ方向に嵌入可能な形状となっており、チップ１３を装着した状態で該チ ップ１３の４つの第２の切刃１５Ｂの１つが、上記カッタ回転方向前方側かつカ ッタ厚さ方向内側に配置されるとともに、カッタ厚さ方向外側に向かうに従いカ ッタ本体１１の径方向外側に突出する方向に配置されて、当該サイドカッタの面 取り用切刃を構成するようになっている。ここで、図３に示すカッタ軸線Ｃを含 む断面視において、この面取り用チップ取付座１２Ｂに装着されたチップ１３の 第２の切刃１５Ｂと、上記被削面切削用チップ取付座１２Ａに装着されたチップ １３の第１の切刃１５Ａとがなす狭角φは、本実施例では３０°に設定されてい る。なお、この面取り用チップ取付座１２Ｂの底面にもチップ１３の取付穴１６ に対応する位置に、上記円錐面に垂直な方向にネジ穴（図示略）が螺設されてい る。 さらに、この面取り用チップ取付座１２Ｂは、千鳥状に配列された上記被削面 切削用チップ取付座１２Ａに対し、カッタ厚さ方向の中心について略対称な千鳥 状に配列されていて、一の被削面切削用チップ取付座１２Ａに対して略対称位置 にある一の面取り用チップ取付座１２Ｂは、この一の被削面切削用チップ取付座 １２Ａよりも僅かにカッタ回転方向後方側に形成されている。

【００１５】 さらにまた、これらのチップ取付座１２のうち、カッタ本体１１の一方の側面 １１Ａ側に形成された被削面切削用チップ取付座１２Ａと、この被削面切削用チ ップ取付座１２Ａに対して略対称位置にある、カッタ本体１１の他方の側面１１ Ｂ側に形成された面取り用チップ取付座１２Ｂとは、上記一方の側面１１Ａ側か ら他方の側面１１Ｂ側に向かうに従ってカッタ回転方向後方側に向かうように、 カッタ軸線Ｃに対して僅かに傾いて成形されている。そして、これによって上記 被削面切削用チップ取付座１２Ａに装着されるチップ１３の上記被削面切削用切 刃、および上記面取り用チップ取付座１２Ｂに装着されるチップ１３の上記面取 り用切刃には、上記カッタ軸線Ｃに対して正のアキシャルレーキ角が与えられて いる。 また、これらのチップ取付座１２とはそれぞれ逆の位置にある被削面切削用チ ップ取付座１２Ａおよび面取り用チップ取付座１２Ｂは、上記上記一方の側面１ １Ａ側から他方の側面１１Ｂ側に向かうに従ってカッタ回転方向前方側に向かう ように、カッタ軸線Ｃに対して上記一方の側面１１Ａ側の被削面切削用チップ取 付座１２Ａおよび他方の側面１１Ｂ側の面取り用チップ取付座１２Ｂとは逆の方 向に僅かに傾いて成形されている。そして、これによってこれらの被削面切削用 チップ取付座１２Ａに装着されたチップ１３の被削面切削用切刃、および面取り 用チップ取付座１２Ｂに装着されたチップ１３の面取り切刃には、上記カッタ軸 線Ｃに対して負のアキシャルレーキ角が与えられている。

【００１６】 また、これらのチップ取付座１２のカッタ回転方向前方側には、カッタ本体１ １外周面の上記中央部分および両側縁部分に開口するチップポケット１７が、上 述したチップ取付座１２の傾斜方向に合わせてカッタ軸線Ｃに対して僅かに傾斜 する方向に形成されている。なお、このチップポケット１７は、上記一の被削面 切削用チップ取付座１２Ａに装着されたチップ１３と、この一の被削面切削用チ ップ取付座１２Ａに対して対称位置にある面取り用チップ取付座１２Ｂに装着さ れたチップ１３とで共用となる。

【００１７】 このようなスローアウェイ式サイドカッタによれば、カッタ本体１１外周面の 上記中央部分に被削面切削用切刃が形成されるとともに、この被削面切削用切刃 の両側に面取り用切刃が形成されるので、ワークの被削面の切削とこの被削面に 連なる角部の面取りとを同時に行うことができる。ここで本実施例では、これら 被削面切削用切刃と面取り用切刃とがカッタ軸線Ｃを含む断面視になす狭角φが 、上述したように３０°に設定されているため、上記ワークの角部は被削面に対 して３０°の角度に面取りされることになる。 例えば図４および図５は、４サイクルエンジン等に用いられるカムシャフト２ ０に成形されたカム２１のカム面２２（被削面）を切削する場合を示す図である が、これらの図に示されるようにカム面２２が上記被削面切削用切刃によって切 削されるとともに、このカム面２２と上記カム２１の端面２３，２３とがなす角 部２４，２４が上記面取り用切刃によりカム面２２に対して３０°の角度に削り 落とされるので、カム面２２の切削と面取りを同時に行うことが可能となる。

【００１８】 そして、上記構成のスローアウェイ式サイドカッタにおいては、まずチップ１ ３がクランプネジ１４によってチップ取付座１２に直接的に固定されてカッタ本 体１１に装着されており、従来のようにクサビ部材やサポータを必要とせず、よ ってこれらクサビ部材やサポータを装入するための空隙も不要となるため、一つ のチップ取付座１２におけるカッタ本体１１の周方向の長さを短くすることがで きる。これによってカッタ本体１１に装着可能なチップの数を従来よりも多くす ることができ、切削効率の向上を図ることが可能となるとともに一つ一つのチッ プにかかる負荷を低減せしめてチップの寿命の延長をなすことができる。

【００１９】 また、クサビ部材等を廃してチップ１３をクランプネジ１４で直接的に固定す ることにより、カッタ本体１１にクサビ部材による押圧力が作用しなくなるため 、この押圧力によるカッタ本体１１の歪みや変形の発生が防止され、切削精度の 劣化が抑えられるとともに工具寿命が短縮されるのを防ぐことができる。 さらにチップ１３は、その厚さ方向がカッタ本体１１の周方向に交差する方向 に沿った状態でチップ取付座１２に着座せしめられるため、該チップ取付座１２ の深さを、従来のチップが厚さ方向をカッタ本体の周方向に沿わせた状態で装着 される場合に比べて浅くすることができ、カッタ本体１１の外周面が削り取られ る部分を平均的に小さくすることができる。これにより、カッタ本体１１の外周 部の剛性を向上させることが可能となるため、切削時のビビリ等の発生を抑える ことができ、切削精度の劣化を防止することが可能となる。

【００２０】 さらにまた、上記構成のサイドカッタにおいては、多角形平板状のチップ１３ の端面１３Ａと周面１３Ｂとがなす交差稜線部に第１の切刃１５Ａが形成される とともに、隣合う周面１３Ｂ同志がなす交差稜線部には第２の切刃１５Ｂが形成 され、この第１の切刃１５Ａが被削面切削用切刃として、また第２の切刃１５Ｂ が面取り用切刃として使用に供される。従って、従来のスローアウェイ式サイド カッタに比べて第２の切刃１５Ｂが面取り用切刃として使用される分だけ、チッ プ１３の使い回しが可能な回数を増やすことができる。 例えば、本実施例のようにチップ１３が正方形平板状の場合、従来は上述した ように合計８回の使い回しが限度であったのに対し、本実施例では被削面切削用 切刃として８回使用可能なのに加えて、面取り用切刃として４回の使用が可能で あり、合計１２回の使い回しが可能となる。 このように、１つのチップで使用可能な回数が増加することによってチップの 有効利用を図ることができ、結果的に安価なスローアウェイ式サイドカッタを提 供することが可能となる。

【００２１】 なお、本実施例では被削面切削用切刃と面取り用切刃とがカッタ軸線Ｃを含む 断面視になす狭角φを３０°に設定したが、本考案はこれに限定されるようなこ とはなく、該狭角φは必要に応じて適宜設定されるべきである。しかしながら、 チップ取付座１２の加工性やチップ１３の着座安定性等を勘案すると上記狭角φ は３０°〜４５°程度の範囲内に納まるように設定されるのが好ましい。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、カッタ本体に装着可能なチップの数を増 やすことができるため、切削効率の向上が図られるとともに、個々のチップに切 削時に作用する負荷が低減されてチップ寿命の延長を図ることができる。 また、クサビ部材による押圧がなくなってカッタ本体の歪みや変形が防止され るとともに、かつチップをその厚さ方向をカッタ本体の径方向に沿わせて装着す ることにより、チップ取付座形成のためにカッタ本体を削り取る深さが浅くてす むのでカッタ本体の剛性が劣化することを防ぐことができる。そしてこれらによ り、切削時にカッタ本体にビビリ等が発生して切削精度が悪化するような事態を 未然に防止することができる。

【００２３】 さらに本発明によれば、１つのチップについて使い回し可能な回数を増やすこ とができるため、チップを有効に使用することが可能となって安価なスローアウ ェイ式サイドカッタを提供することができるという利点も得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すスローアウェイ式サイ
ドカッタの一方の側面１１Ａ側からの側面図である。

【図２】図１に示す実施例のＸ方向視の周面図である。

【図３】図１に示す実施例のＹＹ断面図である。

【図４】図１に示す実施例によってカムシャフト２０の
カム面２２を切削する場合を示す図である。

【図５】図４のＺＺ方向視の図である。

【図６】従来のスローアウェイ式サイドカッタの一例を
示す、一方の側面１Ａ側からの側面図である。

【図７】図６に示す従来例のＶ方向視の側面図である。

【図８】図６に示す従来例のＷＷ断面図である。

【符号の説明】

１１ カッタ本体 １１Ａ，１１Ｂ カッタ本体側面 １２ チップ取付座 １２Ａ 被削面切削用チップ取付座 １２Ｂ 面取り用チップ取付座 １３ チップ １４ クランプネジ １５ 切刃 １５Ａ 第１の切刃（被削面切削用切刃） １５Ｂ 第２の切刃（面取り用切刃） １７ チップポケット Ｃ カッタ本体１１の軸線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円盤状のカッタ本体の外周に被削面切削
   用チップ取付座と面取り用チップ取付座とが形成され、
   これらのチップ取付座のそれぞれに、切削切刃を突出さ
   せてスローアウェイチップが装着されてなるスローアウ
   ェイ式サイドカッタにおいて、 上記スローアウェイチップが多角形平板状をなし、該多
   角形を形成する端面とこの端面に交差する周面とがなす
   交差稜線部には第１の切刃が形成されるとともに、互い
   に隣合う周面同志がなす交差稜線部には第２の切刃が形
   成され、 かつ当該スローアウェイチップが、上記被削面切削用チ
   ップ取付座にあっては上記第１の切刃を切削切刃とし、
   また上記面取り用チップ取付座にあっては上記第２の切
   刃を切削切刃とし、さらに該スローアウェイチップの厚
   さ方向が上記カッタ本体の周方向に交差するようにして
   上記チップ取付座に装着されていることを特徴とするス
   ローアウェイ式サイドカッタ。