JPH0516011A

JPH0516011A - スローアウエイチツプ

Info

Publication number: JPH0516011A
Application number: JP3014523A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Arai; 辰夫新井; Masayuki Okawa; 昌之大川; Takanobu Saitou; 貴宣斉藤
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1991-02-05
Filing date: 1991-02-05
Publication date: 1993-01-26
Anticipated expiration: 2015-01-24
Also published as: KR920016177A; JP3003230B2

Abstract

(57)【要約】【目的】縦刃式フライスの切屑排出性を向上させ、か
つ、主切刃の切れ味と刃先強度の向上を同時に達成でき
るスローアウェイチップを提供する。【構成】四角形平板状のチップ1の各側面8を、上下面
2、3と直交する平坦面9と、これら平坦面9からチップ内
方へ陥没する凹曲面10とから構成し、凹曲面10と上下面
2、3との稜線部に主切刃11を形成する。【効果】凹曲面10に沿って湾曲した切屑が生成される
ので切屑分断性が向上する。また主切刃11が湾曲してい
るので主切刃11の先端側のアキシャルレーキ角が正角方
向へ変化して切れ味が向上し、後端側ではアキシャルレ
ーキ角が負角側へ変化して刃先強度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、平板状のスローアウ
ェイチップを、その厚さ方向に対向する上下面の一方が
工具外周側を向く逃げ面に、他方が工具本体への着座面
となるように装着するいわゆる縦刃式フライスに用いて
好適なスローアウェイチップに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、難削材の切削等、高剛性を要求さ
れる切削加工には、いわゆる縦刃式のフライス工具が用
いられている。この縦刃式のフライスは、工具本体の先
端外周部に、平板状のスローアウェイチップ（以下、チ
ップと略称する。）を、その厚さ方向に対向する上下面
の一方が工具外周側を向く逃げ面となるように装着した
ものである。そして、この縦刃式フライスでは、チップ
の上下面の他方が工具本体のチップ取付座の底面に密着
する着座面とされる一方で、これら上下面の周囲に配置
される側面のいずれか一つが工具回転方向に向けられて
すくい面とされており、工具本体の回転に伴って上記チ
ップのすくい面と逃げ面との交差稜線部に形成された主
切刃が被削材を切削してゆく。なお、このような縦刃式
フライスに使用されるチップの具体的形状としては、上
下面と直交する方向から平面視してほぼ正方形状をなす
ものが一般的であり、この場合、すくい面となる側面は
工具本体のチップ取付座側面との密着性を考慮して一様
な平面に形成されることが多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
縦刃式フライスは、切削時に主切刃に加わる切削荷重を
チップの幅方向で受けるので工具装着状態で得られるチ
ップの剛性が高く、しかも、工具本体側に形成すべきチ
ップ取付座の工具径方向への深さもチップ厚さ程度で足
りるために、チップ上下面のいずれか一方をすくい面と
する従来のフライスよりも工具本体の剛性が高くなり、
結果として難削材の高送り、高速切削を行い得る。しか
しながら、高送り、高速切削を行った場合には、これに
応じて生成される切屑の量が増大するため、高度の切屑
排出性が要求されることとなった。この点特に側面が一
様な平面に形成された従来のチップでは、主切刃のほぼ
全長に渡る幅の広い一枚の平板状の切屑が生成されてそ
のまま延びるため、切屑排出性が十分であるとは言い難
かった。

【０００４】また、特に鋳物のように表面に硬質層を持
った被削材を切削する場合には、主切刃のアキシャルレ
ーキ角を正角方向に変化させて切削抵抗を低減したいと
いう要請がある反面、硬質層を切削する主切刃の後端側
では主切刃の刃先強度を向上させてチップの耐久性を向
上させたいという要請があり、この点、すくい面とされ
る側面が一様な平坦面に形成された従来のチップでは主
切刃のアキシャルレーキ角が一様となるために両者の要
請を満たすことができなかった。

【０００５】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、縦刃式のフライスに使用した場合において、切屑
排出性を高めることができるとともに、主切刃の後端側
の刃先強度を維持しつつ主切刃先端側の切削抵抗を低減
させ得るチップを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、縦刃式のチップにおいて、すくい面と
される側面を、当該側面の両端側に配置されて上記上下
面と直交する平坦面と、これら平坦面の間に配置されて
該平坦面との交差部から当該側面の中央側へ向かうに従
って次第に大きく陥没する凹面とから構成し、上記凹面
と上記上下面との交差稜線部に主切刃を形成したもので
ある。

【０００７】

【作用】上記構成のチップによれば、凹面状のすくい面
によって切屑に曲げ作用が働くので、平板状の切屑が生
成される従来例に比して切屑が容易に変形して切屑排出
性が向上する。また、主切刃の先端側では凹面によって
アキシャルレーキ角が正角方向へ変化するから切れ味が
向上する。一方、主切刃の後端側においては凹面によっ
てアキシャルレーキ角が負角方向へ変化するから刃先強
度が増大する。

【０００８】

【実施例】以下、図１ないし図９を参照して本発明の一
実施例を説明する。これらの図において符号１は本実施
例に係るチップである。このチップ１は、図１ないし図
５に詳細に示すように、超硬合金を素材として全体を４
つのコーナー部Ｃを備えた平板状に成形してなるもの
で、その厚さ方向には互いに平行でかつ等しい形状の上
面２及び下面３が形成されている。図２ないし図５によ
り詳細に示すように、これら上下面２、３の中央には、
当該チップ１の厚さ方向に延びる取付孔４の両端が開口
せしめられている。この取付孔４は、当該チップ１を後
述する工具本体５のチップ取付座６に装着するためのク
ランプねじ７が挿通されるものである。

【０００９】また、上記上下面２、３の周囲には４つの
側面８…が形成されている。各側面８は、いずれも各側
面８の両端側に配置されて上下面２、３と直交する２つ
の平坦面９・９と、これら平坦面９の間に配置されて各
平坦面９との交差部から側面８の長手方向中央部へ向か
うに従ってチップ１の中心側へ次第に大きく陥没する１
つの凹曲面（凹面）１０とから構成されている（図１、
図３、図５参照）。ここで、一の側面８を構成する２つ
の平坦面９は、一方の平坦面９の延長面が他方の平坦面
９と重なり合うように互いの位置関係が定められてい
る。そして、各側面８の平坦面９は、隣接する側面８の
平坦面９と直交せしめられ、従って当該チップ１の上下
面２、３と直交する方向からの平面視におけるコーナ角
はすべて９０°とされている。なお、各平坦面９の側面
長手方向に沿う長さＳ（図２参照）は、上下面２、３の
一辺の長さや切削条件に応じて適宜設定されるが、本実
施例では等しく１．８５mmに設定されている。ただし、
各側面８の一端側と他端側で平坦面９の長さＳを変化さ
せても良く、また各側面８ごとに平坦面９の長さＳを異
なる値とすることも任意である。

【００１０】一方、上記凹曲面１０は当該チップ１の中
心側へ一定の曲率半径Ｒ（図２参照）で湾曲する円弧面
に形成され、しかも側面８の長手方向においてはその中
央部分が最もチップ１の中心側へ大きく陥没せしめられ
ている。また、各凹曲面１０は、チップ１の上下面２、
３と直交する方向の断面（以下、厚さ方向断面と称す
る。）において上下面２、３と直交し、これにより凹曲
面１０の曲率半径Ｒは上面２との交差部からチップ厚さ
方向に沿って下面３との交差部に至るまで一定とされて
いる。そして、これら凹曲面１０と上下面２、３との交
差稜線部に主切刃１１が形成されている。

【００１１】ここで、凹曲面１０の曲率半径Ｒは上述し
た平坦面９の長さＳと同様に上下面２、３の一辺の長さ
や切削条件に応じて適宜変更されるものであるが、本実
施例ではＲ＝１０mmに設定されている。また、図２に示
すように、凹曲面１０の両端すなわち平坦面９との交差
部における接線Ｌが平坦面９となす角度（以下、接触角
という。）θは２６°４５´に設定されている。なお、
これらの値は、すべての側面８において等しくする必要
はなく、各側面８ごとに異なる値としても良いことは勿
論である。

【００１２】さらに、図１により詳細に示すように、各
平坦面９と上下面２、３との交差稜線部には、平坦面９
及び上下面２、３のいずれか一方と鈍角で交差する副逃
げ面１２が形成されている。これら副逃げ面１２は、上
記平坦面９と上下面２、３との交差稜線部を砥石等の加
工手段によって斜めに面取り加工して形成されており、
当該チップ１の周方向に沿って交互に上下面２、３と交
差するように配列されている。そして、各副逃げ面１２
の長手方向先端部は、各副逃げ面１２によって切り欠か
れる一の平坦面９に隣接する他の側面８の平坦面９に達
している。すなわち、図１の下方左端側に位置する副逃
げ面１２ａを例に挙げて説明すれば、この副逃げ面１２
ａの長手方向先端部は、当該副逃げ面１２ａによって切
り欠かれる一の平坦面９ａに隣接する他の側面８の平坦
面９ｂに達しており、同様に、他の副逃げ面１２もそれ
ぞれの長手方向先端側が隣接する平坦面９に達してい
る。一方、各副逃げ面１２の長手方向後端部は凹曲面１
０に達している。そして、これら各副逃げ面１２の長手
方向先端部における平坦面９との交差稜線部には副切刃
１３が形成されている。

【００１３】次に、以上の構成からなるチップ１の作用
を説明するが、これに先立ってまずチップ１が装着され
る工具本体５の構成について簡単に説明し、この後、チ
ップ１が装着された状態での作用を説明する。

【００１４】図６ないし図９に示すように、工具本体５
は円環状をなすもので、その軸線方向先端側の外周部に
はチップ１を装着するためのチップ取付座６が周方向に
等間隔をおいて多数形成されている。これらチップ取付
座６は、工具外周側に面する底面６ａと、この底面６ａ
に直交する第１、第２の壁面６ｂ、６ｃとからなるもの
で、底面６ａは工具軸線方向後端側から先端側に向かう
に従って漸次工具径方向中心側へ後退する傾斜面状に形
成されている。一方、図７、図８により詳細に示すよう
に、上記第２の壁面６ｃは工具軸線方向先端側から後端
側へ向かうに従って次第に工具回転方向側（図７におけ
る矢印Ａ方向）へ突出する傾斜面状に形成されており、
上記第１の壁面６ｂはこの第２の壁面６ｃに対して直交
せしめられている。さらに、工具本体５のチップ取付座
６に対して工具回転方向側（図１において矢印Ａ方向）
に隣接する位置には、工具径方向中心側へ陥没するチッ
プポケット１５が形成されている。

【００１５】そして、図１により詳細に示すように、上
述したチップ１は、上記構成の工具本体５に対してそれ
ぞれの上下面２、３のいずれか一方（図では上面２が選
択された場合を示す。）が工具外周側に面する逃げ面
に、他方がチップ取付座６の底面６ａと密着する着座面
として選択されてチップ取付座６に挿入され、この後、
クランプねじ７で締め込まれて工具本体５に取り付けら
れる。この際、逃げ面として選択された上面２には、チ
ップ取付座６の底面６ａの傾斜に沿って所定のコーナ角
φ（図６参照）が付され、これにより工具軸方向先端側
に臨む副切刃１３は工具軸線に対してほぼ直交せしめら
れる。また、図７から明らかなようにチップ１は、チッ
プ取付座６の第１、第２の壁面６ｂ、６ｃの工具軸線に
対する傾斜に応じて傾けられ、具体的には工具先端側に
突出する側よりも第１の壁面６ｂに当接する側の方が工
具回転方向へ突出せしめられる。

【００１６】チップ１が以上の状態に装着されることに
より、４つの側面８のうちの一つがチップポケット１５
に臨むすくい面として選択され、このすくい面として選
択された側面８に沿う主切刃１１が工具本体５の軸線回
りの回転に伴って被削材（図示略）を切削してゆく。こ
の際、主切刃１１のすくい面が凹曲面１０とされている
から、主切刃１１から生成される切屑は凹曲面１０を横
切ることによって常時曲げ作用を受けつつ主切刃１１と
交差する方向へ成長する。従って、平板状の切屑が生成
される従来例に比して切屑の変形が大きく、この結果切
屑排出性が向上する。

【００１７】また、凹曲面１０によって主切刃１１が湾
曲しているため、主切刃１１のアキシャルレーキ角が工
具軸線方向に沿って連続的に変化し、主切刃１１の工具
軸線方向における先端側のアキシャルレーキ角が主切刃
１１の中央部よりも正角方向へ変化する一方で、主切刃
１１の工具軸線方向における後端側のアキシャルレーキ
角は負角方向へ変化する。従って、主切刃１１の先端側
では切れ味が向上して切削抵抗が小さくなる一方、主切
刃１１の後端側では刃先強度が向上し、特に、鋳物など
表面に硬質層が残った被削材を切削する場合には、比較
的軟質な内部を切れ味が良好な主切刃１１の先端側で切
削して切削効率の向上を図ると同時に、硬度の高い被削
材の表層を強度が高い主切刃１１の後端側で切削してチ
ップ１の耐久性を向上させることができるという優れた
効果が得られる。

【００１８】しかも、チップ１の側面８の両端側には平
坦面９が残されているので、これら平坦面９とチップ取
付座６の第１、第２の壁面６ｂ、６ｃとを密着させるこ
とによってチップ１を安定して支持することができ、従
って、チップの取付剛性は何等損なわれない。ちなみ
に、側面８の全体を凹曲面状に形成した場合、あるいは
側面８の一端側にのみ平坦面を残した場合には、平面状
をなすチップ取付座６の壁面６ｂ、６ｃによってチップ
１を安定して支持できず、びびり振動の誘発等、種々の
不都合を招き易い。

【００１９】なお、本実施例では特にチップの平面視形
状を４つのコーナ部を有する略正方形状に形成したが、
本発明はこれに限るものではなく、例えば三角形状等種
々変形が可能である。また、本実施例では側面８の中央
側に配置される凹面をチップ内方へ円弧状に陥没する凹
曲面１０としているが、本発明はこれに限るものではな
く、側面８の中央に向かって直線的に傾斜する傾斜面、
さらには多段に屈曲する多段面状に形成しても良い。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のチップに
よれば、凹面によって主切刃から生成される切屑が曲げ
作用を受けつつ成長するために、切屑の変形が大きくな
って切屑排出性が向上する。また、凹面に沿って主切刃
を形成したために、主切刃の先端側のアキシャルレーキ
角が正角方向へ変化して切れ味が向上するとともに、主
切刃の後端側でアキシャルレーキ角が負角方向へ変化し
て切刃強度が向上する。従って、例えば鋳物など、表面
に硬質層が存在する被削材を切削する場合には、主切刃
の先端側で被削材の内部を切削することによって切削抵
抗を減少させると同時に、主切刃の後端側で被削材の表
層を切削することによってチップの耐久性をも向上させ
ることができる。加えて、特にチップ側面の両端側に平
坦面を残したために、これら平坦面を工具本体のチップ
取付座の壁面に確実に密着させてチップの取付剛性を十
分確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかるチップを工具本体に
装着した状態を、工具外周側から見たときの拡大図であ
る。

【図２】本実施例にかかるチップの正面図である。

【図３】図２のIII方向からの矢視図である。

【図４】図２のIV−IV線における断面図である。

【図５】図２に示すチップの斜視図である。

【図６】工具本体の軸方向断面図である。

【図７】図６のVII方向からの矢視図である。

【図８】図６のVIII方向からの矢視図である。

【図９】図８のIX−IX線における断面図である。

【符号の説明】

１スローアウェイチップ２上面３下面５工具本体６チップ取付座８側面９平坦面１０凹曲面１１主切刃１２副逃げ面１３副切刃

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多角形平板状をなし、厚さ方向に対向す
る上下面の一方が逃げ面とされ、他方が工具本体のチッ
プ取付座に密着する着座面とされ、これら上下面の周囲
に配置される側面がすくい面とされてなるスローアウェ
イチップにおいて、上記各側面を、各側面の両端側に配置されて上記上下面
と直交する平坦面と、これら平坦面の間に配置されて該平坦面との交差部から
当該側面の中央側へ向かうに従って次第に大きく陥没す
る凹面とから構成し、上記凹面と上記上下面との交差稜
線部に主切刃を形成したことを特徴とするスローアウェ
イチップ。
【請求項２】請求項１記載のスローアウェイチップに
おいて、上記平坦面と上下面との交差部に、これら上下
面の一方及び平坦面と鈍角に交差し、かつ先端が当該平
坦面に隣接して交差する他の平坦面に達する副逃げ面を
形成し、この副逃げ面と上記他の平坦面との交差稜線部
に副切刃を形成したことを特徴とするスローアウェイチ
ップ。