JPH0578423U - 切削工具用シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 切削工具のチップ取付座３とチップ７との間
に介装されるシート２１を、上面２１Ａ側のシート本体
２２と、下面２１Ｂ側の高硬度部２３とから構成する。
両者は、シート本体２２の凸部２２Ｂに、高硬度部２３
の内周部２３Ａを嵌入してロウ付けすることにより、一
体化されて固着されている。シート本体２２は鋼材から
形成されており、高硬度部２３はこれより硬度の高い超
硬合金より形成されている。さらにシート本体２２の部
分には、シートの厚さ方向に対して斜めに取付孔２１Ｄ
が形成されている。 【効果】 高硬度部２３により、シートの摩耗が防がれ
るとともに、シート剛性を高めることができる。また工
具側の取付ネジ穴も斜めに形成できるので、取付ネジの
ねじ込み深さを大きくでき、シートの取付強度を増して
チップの着座安定性を向上できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、スローアウェイ式正面フライス等の切削工具に用いられる切削工具 用シートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図８ないし図１１は、このようなスローアウェイ式正面フライス（以下、単に 正面フライスと略称する。）の一例を示すものである。 これらの図において工具本体１は鋼材等から形成されて略円盤状をなし、その 中央部には当該工具本体１を工作機械の主軸端に取り付けるための取付孔１Ａが 形成されている。また、この工具本体１の先端部外周には複数のチップポケット ２…が周方向に等間隔に形成されており、これらのチップポケット２…の工具回 転方向（図９において反時計回り方向）の後方側には、それぞれチップ取付座３ が形成されている。さらに、このチップ取付座３の工具回転方向前方側には、チ ップポケット２の底面から工具本体１の径方向内側に凹むように凹所４が形成さ れている。

【０００３】 上記チップ取付座３には、その底面から垂直に、図１１に示すように工具本体 １の外周側に向かって取付ネジ穴３Ａが形成されている。 そして、このチップ取付座３には炭素工具鋼や高速度工具鋼等の鋼材から成る 平板状の切削工具用シート（以下、単にシートと略称する。）５が、その厚さ方 向に沿って貫設された取付孔５Ａを上記取付ネジ穴３Ａに合わせて装着されてお り、この取付孔５Ａに取付ネジ６を挿入して取付ネジ穴３Ａに螺着することによ って当該シート５は工具本体１に固定されている。

【０００４】 さらに、このチップ取付座３には、タングステンカーバイトを主成分とする超 硬合金等の硬質材料からなる略正方形平板状のスローアウェイチップ（以下、単 にチップと略称する。）７が、その下面を上記シート５の工具回転方向を向く面 に密着させて装着されている。すなわち、上記シート５はこのチップ７とチップ 取付座３との間に介装された状態となっている。 そして、チップ取付座３の工具回転方向前方に形成された凹所４にクサビ部材 ８を挿入してその側面をチップ７の工具回転方向を向く上面に密着させ、さらに 該クサビ部材８に挿通されて工具本体１に螺着されたクランプネジ９を締め付け てクサビ部材８を工具本体１の径方向内側に押し込むことにより、当該チップ７ はチップ取付座３の底面側に押圧されて工具本体１に固定される。 このような構成の正面フライスでは、工具本体１をその軸線Ｏ回りに回転させ つつ送りを与えることにより、工具先端部外周側に突出したチップ７の切刃７Ａ によって被削材を切削して行く。

【０００５】 ところで上記構成の正面フライスでは、シート５を固定するための取付ネジ穴 ３Ａは、上述のようにチップ取付座３の底面に垂直に、工具本体１の外周側に向 かって形成されているおり、このため当該取付ネジ穴３Ａの深さはチップ取付座 ３の向きやその位置に拘束されてしまってあまり大きくとることができないとい う不都合がある。そしてこれにより、シート５の取付強度をあまり高くすること ができなくなり、引いてはチップ７の着座安定性を損ねて、その取付剛性の劣化 を招くおそれが生じる。また、このような方向に取付ネジ穴３Ａを形成すると、 取付ネジ６をねじ込み難くなるという問題も生じる。 そこで、かかる問題を解消するためにこのような正面フライスでは、シート固 定用の取付ネジ穴をチップ取付座の底面に垂直には形成せず、底面側の開口部か ら穴底側に向かうに従い工具本体の径方向内側に向かうように該底面に対して斜 交する方向に形成したものが提案されている。

【０００６】 図１２に示すのは、このような構成を採った正面フライスに用いられるシート １１であり、このシート１１も上記シート５と同様に炭素工具鋼や高速度工具鋼 等の鋼材から平板状に形成されている。また、互いに平行とされたその上下面１ １Ａ，１１Ｂの平面形状や寸法は、当該シート１１が装着されるチップ取付座の 底面および該上面１１Ａに着座するチップの下面に対応した形状・寸法に成形さ れている。 そして、このシート１１には上面１１Ａの略中央から下面１１Ｂに向けて、当 該シート１１の厚さ方向に対して、すなわち上下面１１Ａ，１１Ｂに直交する方 向に対して斜めに貫通するように取付孔１１Ｃが形成されており、従ってこの取 付孔１１Ｃは上下面１１Ａ，１１Ｂに対しても斜めに交差する方向に形成される こととなる。なお、この取付孔１１Ｃの上下面１１Ａ，１１Ｂに対する傾斜角は 、当該シート１１が装着される正面フライスのチップ取付座３の底面に対する取 付ネジ穴の傾斜角に等しく設定される。また、この取付孔１１Ｃは取付ネジ６の 頭部に係着可能なように、上面１１Ａ側から下面１１Ｂ側に向かって一段縮径せ しめられている。

【０００７】 しかして、このような構成を採った正面フライスでは、シート取り付け用の取 付ネジ穴３Ａが工具径方向内側に向けて傾斜して形成されているので、その深さ を大きくとることができ、これによって取付ネジ６のねじ込み深さも大きくする ことができるので、シート１１の取付強度の向上を図ることができる。そして、 これによりチップ７の着座安定性を向上させて高い取付剛性を得ることが可能と なる。 また、シート１１の取付孔１１Ｃは工具本体１の外周側に向かって開口するこ ととなるので、取付ネジ６をねじ込み易くなるという利点も得られる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、このように取付ネジ穴３Ａおよび取付孔１１Ｃをチップ取付座３の 底面およびシート１１の上下面１１Ａ，１１Ｂに対して傾斜させて取付ネジ穴３ Ａの深さを大きくとりたいという要請がある一方で、上記シート１１については 、クサビ部材８によってチップ７がチップ取付座３の底面側に押圧される際の押 圧力を受ける部材であるから、できるだけ硬度の高い材質から形成してチップ７ の取付剛性をより一層向上させたいという要請もある。この要請は、シート１１ の側面が工具本体の外側に露出して切削時に生成される細かな切粉の擦過を被る ことより、この擦過によるシートの摩耗を防ぐために硬度の高い材質からシート １１を形成したいという要請とも合致する。 そこで、このような要請を満たすための一つの手段として、従来の炭素工具鋼 や高速度工具鋼等の鋼材からなるシート１１に代えて、チップ７と同様にタング ステンカーバイトを主成分とする超硬合金等の硬質材料からシートを形成するこ とが考えられる。

【０００９】 しかしながら、このような超硬合金は、鋼材等に比べて高い硬度を有している 反面、穴明け等の加工が困難であるという性質を有している。 このため、上記の手段を採ってシートを超硬合金より形成した場合には、この ような取付孔を形成するには通常その上下面の何れか一方を基準として成形を行 うこととなるので、図８ないし図１１に示した正面フライスのシート５のように その上下面に対して垂直に取付孔５Ａを形成する場合はまだしも、図１２に示し たシート１１のように上下面１１Ａ，１１Ｂに対して傾斜する方向に取付孔１１ Ｃを正確に形成するのはきわめて困難となってしまい、シートの成形に多大な労 力と時間、および熟練を要する結果となってしまう。

【００１０】

【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、切削工具のチッ プ取付座とチップとの間に介装されるシートであって、平板状のシート本体を備 え、このシート本体の周面に露出する少なくとも一部分に、該シート本体を形成 する材質よりも硬度の高い材質より成る高硬度部を設けたことを特徴とするもの である。

【００１１】

【作用】

このような構成のシートによれば、まず上記シート本体の外周面に露出する一 部分に高硬度部が設けられているので、切削工具への装着時にこの高硬度部が切 削工具の外側に露出する部位に位置するように当該シートを配置することにより 、細かな切粉の擦過によるシートの摩耗を抑えることが可能となる。 一方、シート本体自体はこの高硬度部に対して相対的に硬度の低い材質より形 成されることとなるので、当該シートの上下面に対して傾斜した方向に取付孔を 形成する場合でも、容易かつ短時間に穴明けを行うことが可能となる。

【００１２】

【実施例】

図１は本考案の一実施例であるシート２１を示すものである。 このシート２１は、図１（イ）に示されるように略四角形の平板状を呈して、 その厚さ方向を向く互いに平行な上下面２１Ａ，２１Ｂと、これら上下面２１Ａ ，２１Ｂの周囲に配置される周面２１Ｃ…とを備えている。なお、上下面２１Ａ ，２１Ｂは、それぞれ当該シート２１が介装される後述のスローアウェイ式正面 フライスのチップの下面およびチップ取付座の底面に対応した形状となっている 。また周面２１Ｃ…は略全体的に、上面２１Ａ側から下面２１Ｂ側に向かうに従 い当該シート２１の内方に向かうテーパ面状に形成されている。

【００１３】 そして、このシート２１は、炭素工具鋼や高速度工具鋼等の鋼材より成るシー ト本体２２と、タングステンカーバイトを主成分とする超硬合金等の硬質材料よ り成る高硬度部２３とから構成されている。 このうちシート本体２２は、シート２１の上面２１Ａから下面２１Ｂ側に向け て該シート２１の厚さの略半分までの部分を占める板状部２２Ａと、この板状部 ２２Ａの上記下面２１Ｂ側の中央部に突出してシート２１の下面２１Ｂにまで至 る、上記下面２１Ｂ側からの平面視に略長円状の凸部２２Ｂとが、一体に成形さ れて構成されている。 また高硬度部２３は、その外形がシート２１の厚さの下面２１Ｂ側を占める四 角環状を呈しており、この環の内周部２３Ａは上記シート本体２２の凸部２２Ｂ に外嵌可能な形状および寸法に成形されている。

【００１４】 これらシート本体２２および高硬度部２３は、高硬度部２３の内周部２３Ａに シート本体２の凸部２２Ｂを嵌入した上で、両者の密着する面をロウ付けするこ とにより一体化されており、これによって上述した平板状のシート２１が構成さ れている。従って、このような構成のシート２１では、高硬度部２３が当該シー ト２１の周面２１Ｃの下面２１Ｂ側を周回するように配置されて外周面２１Ｃに 露出することとなる。 そして、このシート２１の上面２１Ａから下面２１Ｂにかけては、シート本体 ２２の板状部２２Ａから凸部２２Ｂを貫通するように取付孔２１Ｄが形成されて おり、この取付孔２１Ｄは当該シート２１の厚さ方向に対して斜めに穿設されて いる。従って、この取付孔２１Ｄはシート２１の上下面２１Ａ，２１Ｂに対して も傾斜する方向に穿設されることとなり、かつそのシート２１の上下面２１Ａ， ２１Ｂ側の開口部は、ともにシート本体２２の部分に形成される。 なお、この取付孔２１Ｄは、図１２に示したシート１１の取付孔１１Ｃと同様 に、シート２１の上面２１Ａ側から下面２１Ｂ側に向かって一段縮径する多段状 に形成されている。

【００１５】 このような構成のシート２１は、例えば図２ないし図５に示すような正面フラ イスに装着されて使用に供される。ただし、これらの図に示す正面フライスにお いては、図８ないし図１１に示した正面フライスと同じ構成要素となる部分につ いては同一の符号を配して説明を省略する。 さて、これら図２ないし図５に示した正面フライスでは、図５に示されるよう にチップ取付座３の底面から形成される取付ネジ穴３Ａが、この底面側の開口部 から穴底側に向かうに従い工具本体１の径方向内側へ向かうように傾斜して形成 されている。そして、上記実施例のシート２１の上面２１Ａに対する取付孔２１ Ｄの傾斜角は、この取付ネジ穴３Ａの上記底面に対する傾斜角に等しくなるよう に設定されており、かつ当該シート２１をチップ取付座３に装着した状態で取付 孔２１Ｄと取付ネジ穴３Ａとが同軸に配設されるように設定されている。

【００１６】 このように、上記構成のシート２１は鋼材からなるシート本体２２と超硬合金 からなる高硬度部２３とから構成されており、相対的に硬度の低いこのシート本 体２２の部分に取付孔２１Ｄを形成することにより、容易に該取付孔２１Ｄをシ ート２１の厚さ方向に対して斜めに形成することが可能となる。 従って、このようなシート２１を使用する正面フライスにおいては、該シート ２１を固定するための取付ネジ穴３Ａも工具本体１の径方向内側に向かうように 傾斜して形成することができ、これによって取付ネジ穴３Ａの深さを大きく確保 することができて取付ネジ６のねじ込み深さも大きくとることが可能となる。よ って、本実施例を用いた正面フライスによれば、シート２１をより強固に固定す ることが可能となってシート２１の取付強度を増すことができ、これによりチッ プ７の着座安定性の向上を図って引いてはチップ７の取付剛性を高めることが可 能となり、安定した切削を行うことができる。また、取付ネジ６を容易にねじ込 むことも可能となる。

【００１７】 一方、上記構成のシート２１では、その厚さの下面２１Ｂ側の部分が硬度の高 い超硬合金より成る高硬度部２３によって占められているので、シート２１自体 の剛性も大幅に増すこととなる。そして、これによってもチップ７の着座安定性 を高めることができるので、本実施例を用いた正面フライスによればチップ７の 取付剛性をより一層向上させることが可能となる。 さらに本実施例では、この高硬度部２３がシート２１の周面２１Ｃ…の下面２ １Ｂ側を周回するように配置されており、従ってその装着時に上記正面フライス の先端側および外周側を向く当該シート２１の周面２１Ｃにも、この高硬度部２ ３が露出することとなる。このため、本実施例を用いた上記構成の正面フライス によれば、切削時に生成される細かな切粉等によるシート２１の摩耗を最小限に 抑えることができ、その寿命の延長を図ることが可能となる。

【００１８】 さらにまた本実施例では、上記構成の正面フライスにおいて超硬合金より成る チップ７の下面に密着するシート２１の上面２１Ａ側が、相対的に硬度の低い鋼 材より成るシート本体２２の板状部２２Ａによって構成されており、従って超硬 合金より成るチップ７と高硬度部２３との間にこの板状部２２Ａが狭装された状 態となっている。 このため、この板状部２２Ａがチップ７と高硬度部２３との間でクッション材 として作用することとなり、高硬度部２３を設けることによってチップ７の取付 剛性の向上を図りつつも、ともに超硬合金より成るチップ７と高硬度部２３とが 直接接触するのを防いで、切削時にチップ７に生じる振動がこの高硬度部２３に 伝播してビビリ等が発生するのを防止することができる。

【００１９】 なお、本実施例では、シート２１の上面２１Ａ側にシート本体が２２、下面２ １Ｂ側に高硬度部２３が配置されるようにシート２１が構成されているが、本考 案がこのようなもののみに限定されることもない。 例えば、図６に示すのは本考案の他の実施例であるが、この実施例のように鋼 材から成るシート本体２２を略シート２１と同形同大に成形し、このシート本体 ２２の上面２１Ａ側の角部に該上面２１Ａから下面２１Ｂ側に凹む切欠部２２Ｃ を形成して、この切欠部２２Ｃに超硬合金より成る高硬度部２３をロウ付け等に よって固着することにより、シート２１を構成してもよい。ただし、図６におい て図１に示す実施例と同じ構成要素となる部分には同一の符号を配してある。 このようにして構成されたシート２１では、チップ７の切刃７Ａにおいて最も 大きな切削負荷を受けるノーズ部の工具回転方向後方側に高硬度部２３が位置す るように上記正面フライスに取り付けることにより、大きな負荷を剛性の高い高 硬度部２３で受けとめることが可能となって、より効果的にチップ７の取付剛性 の向上が図られるという利点が得られる。

【００２０】 また図１に示した実施例では、シート本体２２の板状部２２Ａがシート２１の 上面２１Ａ側に配置され、高硬度部２３が下面２１Ｂ側に配置されるようにして シート２１を構成したが、例えば図７に示すように上面２１Ａ側には高硬度部２ ３が配置され、下面２１Ｂ側にはシート本体２２が配置されるような構成として もよい。この場合には、シート２１の下面２１Ｂ側に配置されるシート本体２２ の板状部２２Ａの上記上面２１Ａ側に凸部２２Ｂが形成されることとなり、外形 四角形の環状の高硬度部２３はその内周部２３Ａをこの凸部２２Ｂに嵌入させて ロウ付け等によりシート本体２２に固着、一体化され、シート２１を構成するこ ととなる。 さらに、図示は略するが、例えば図６に示した実施例において切欠部をシート ２１の厚さ全体に亙って貫通するように形成し、この切欠部にシート２１と同じ 厚さを有する高硬度部２３をロウ付けしてシート２１を構成してもよい。さらに また、シート２１の周面２１Ｃ…全体や、上記角部にて交差する二つの周面２１ Ｃ，２１Ｃ全体が高硬度部２３によって被覆されるような構成としてもよい。

【００２１】 なお、上記の実施例ではシート本体２２を炭素工具鋼や高速度工具鋼等の鋼材 より形成し、高硬度部２３をタングステンカーバイト等の超硬合金より形成した が、高硬度部２３がシート本体２２よりも硬度の高い材質より形成されていれば このような組合せのみに限定されることはない。例えばシート本体２２が鋼材よ り成る場合には、高硬度部２３をサーメット等の硬質材料によって形成しても構 わない。また、シート２１の形状についても上記実施例のもののみに限られるよ うなことはなく、当該シート２１が装着されるチップ取付座やチップの形状等に よって適宜に変更可能である。 さらに図１および図３に示した実施例では、上述のようにシート本体２２の凸 部２２Ｂに高硬度部２３の内周部２３Ａを嵌入せしめて一体化し、両者の密着面 をロウ付けすることによってシート２１を構成したが、このように嵌入によって 一体化が可能であるなら、例えば圧入等の他の手段によってシート２１を構成し てもよい。

【００２２】 さらにまた、上記の説明では各実施例のシート２１を正面フライスに用いる場 合についてのみ示したが、本考案は例えばバイト等のその他のスローアウェイ式 の切削工具に用いることも可能である。 さらに、このようなスローアウェイ式の切削工具において、シートをチップご とクサビ部材やクランプ駒等によってチップ取付座に押圧して固定するような構 造の場合には、当該シート２１に取付孔２１Ｄが形成されていない構成であって も構わない。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、シートがシート本体と、これよりも硬度 の高い高硬度部とから構成されており、この高硬度部がシートの周面に露出する ように配置されているので、当該シートを用いた切削工具においては切削時に生 成される切粉等によってシートが摩耗するのを抑えることができ、その寿命の延 長を図ることができる。

【００２４】 さらに、このようなシートに切削工具への取付用の取付孔を上記シート本体の 部分に形成することにより、容易に該取付孔をシートの厚さ方向に対して斜めに 形成し得て、これに応じて切削工具側の取付ネジ穴も工具の内方に向けて傾斜し た方向に形成することが可能となる。これにより取付ネジ穴の穿設深さを大きく とることができ、従って取付ネジのねじ込み深さも大きくすることができるので 、当該シートの取付強度を高めてチップの着座安定性の向上を図ることが可能と なる。これに加えて本考案によれば、シートに硬度の高い高硬度部を設けること によってシート自体の剛性の向上も図られるので、上記効果と相俟ってチップを より安定的に着座せしめることが可能となる。 そして、これらの効果によってチップの取付剛性の大幅な向上を図ることがで き、安定した切削を可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す（イ）上面２１Ａ側か
らの平面図、（ロ）（イ）におけるＶＶ断面図、および
（ハ）側面図である。

【図２】図１に示す実施例を用いた正面フライスの側断
面図である。

【図３】図２に示す正面フライスの先端側からの平面図
である。

【図４】図２に示す正面フライスのＷ方向視の側面図で
ある。

【図５】図４におけるＸ方向視の一部破断平面図であ
る。

【図６】本考案の他の実施例を示す（イ）上面２１Ａ側
からの平面図、（ロ）（イ）におけるＹＹ断面図、およ
び（ハ）側面図である。

【図７】本考案のその他の実施例を示す（イ）上面２１
Ａ側からの平面図、（ロ）（イ）におけるＺＺ断面図、
および（ハ）側面図である。

【図８】従来の正面フライスを示す側断面図である。

【図９】図８に示す正面フライスの先端側からの平面図
である。

【図１０】図８に示す正面フライスのＳ方向視の側面図
である。

【図１１】図１０におけるＴ方向視の一部破断平面図で
ある。

【図１２】傾斜した取付孔１１Ｃを有する従来のシート
１１を示す（イ）上面１１Ａ側からの平面図、（ロ）
（イ）におけるＵＵ断面図、および（ハ）側面図であ
る。

【符号の説明】

１ 工具本体 ３ チップ取付座 ３Ａ 取付ネジ穴 ５，１１，２１ シート ５Ａ，１１Ｃ，２１Ｄ 取付孔 ６ 取付ネジ ７ チップ ８ クサビ部材 ２２ シート本体 ２３ 高硬度部

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 切削工具のチップ取付座とスローアウェ
   イチップとの間に介装される切削工具用シートであっ
   て、平板状のシート本体を備え、このシート本体の周面
   に露出する少なくとも一部分には、該シート本体を形成
   する材質よりも硬度の高い材質より成る高硬度部が設け
   られていることを特徴とする切削工具用シート。
2. 【請求項２】 上記シート本体には、当該切削工具用シ
   ートを上記切削工具に取り付けるための取付孔が、該シ
   ート本体をその厚さ方向に対し斜めに貫通するように形
   成されていることを特徴とする請求項１記載の切削工具
   用シート。
3. 【請求項３】 上記シート本体が炭素工具鋼や高速度工
   具鋼等の鋼材から形成されており、また上記高硬度部が
   タングステンカーバイト等を主成分とする超硬合金より
   形成されていることを特徴とする請求項１または２記載
   の切削工具用シート。