JPH0623374Y2 - カツタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、転削加工に用いられるカツタに係り、詳し
くは、被削材に文字、記号等を彫刻する場合、あるいは
金型を加工する場合等に用いて好適なカツタに関する。

［従来の技術］ 被削材に文字、記号等を彫刻する場合や、ＮＣ工作機械
で金型加工を行う際に用いられるカツタとして、従来よ
り、第１４図ないし第１６図に示すカツタが広く用いら
れている。

これらの図に示すカツタは、略円柱状をなす工具本体１
の先端に円錐部２が形成され、この円錐部２が工具径方
向に沿って工具外周面３の一方の側から他方の側まで切
り欠かれて平坦なすくい面４が形成され、このすくい面
４と工具外周面３との稜線部の一方の側に切刃５が形成
されてなるものである。

このように構成されたカツタを用いて被削材を加工する
には、工具本体１の図示せぬ基端側を彫刻盤やＮＣフラ
イス等の工作機械の主軸（図示略）に装着し、この後、
工具本体１を軸線回りに回転させると共に、被削材に向
かって軸線方向に送り出す。そして、工具本体１と被削
材との間に工具軸線と交差する方向の相対運動を与え
て、上記切刃５によって所定の加工を施してゆく。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、上述した従来のカツタにおいては、平坦なす
くい面３を設けるために、先端側に向かうに従い先細り
となる円錐部２を、その先端から後端まで断面略半月状
に形成しているから、ただでさえ工具剛性を確保するの
が難しい工具先端の円錐部２において、一層剛性が低下
せざるを得ず、特に、カツタと被削材との間にカツタ軸
線と交差する方向の相対運動を与える際に、カツタに作
用するカツタ回転方向と逆方向の捩りモーメントに対す
る工具先端部の剛性は相当に低くなる。このため、高送
り切削などのように高負荷で加工する際にビビリ振動が
生じ易く、加工面には、その影響によるビビリ面や食い
込み面などが有り、場合によっては、切削中に工具破損
等の事故が生じることもあった。

この考案は、このような背景の下になされたもので、先
端部の曲げ作用に対する工具剛性が高くて、切削中のビ
ビリ振動を未然に防止できるカツタを提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、この考案のカツタは、先端
が略円錐状をなす工具本体の先端外周部に、工具本体の
先端から工具基端側に向かって延在し、かつ工具外周面
に開口する溝部を形成し、この溝部の工具回転方向側を
向く一方の壁面と上記工具本体の先端外周面との稜線部
に、工具基端側に向かうに従い漸次上記工具本体の径方
向外周側に向かうように延びる切刃を形成してなるもの
である。

この場合、上記溝部の一方の壁面と、この壁面に交差す
る他方の壁面の形状は適宜定めて良いが、それぞれ上記
溝部の延在方向と直交する断面において直線状をなす面
に形成し、さらに、これら各壁面の上記断面における挟
角θを９０°〜１３５°の範囲に設定することが効果的
である。

［作用］ 上記構成によれば、溝部の工具回転方向側を向く一方の
壁面がすくい面として用いられるから、すくい面を形成
するために工具本体先端の円錐部全体を断面半月状に切
り欠く必要はない。従って、円錐部分の周方向の肉厚が
増大して工具剛性が向上し、加工面の向上と工具寿命の
延長を望むことができる。

［実施例］ 以下、第１図ないし第５図を参照して、本考案の実施例
を説明する。

これらの図において符号１０は工具本体である。この工
具本体１０は、円柱体の先端に円錐部１１を形成してな
るもので、円錐部１１の外周部には、工具先端から工具
基端側に向かって延在する溝部１２が形成されている。

第１図ないし第３図に示すように、溝部１２は、工具径
方向に直線状に延在して工具本体１０の回転方向（第２
図において反時計回り方向）を向く平坦なすくい面（一
方の壁面）１３と、このすくい面１３と交差する方向に
突出して工具回転方向の後方側を向く起立壁面（他方の
壁面）１４とを有してなるもので、その延在方向、すな
わち、すくい面１３と起立壁面１４との交線部１５の延
在方向は、上記円錐部１１の先端側において、すくい面
１３と円錐部１１の先端円錐面（工具先端外周面）１６
との一方の側の稜線部１７と平行に延在し、円錐部１１
の基端側において上記稜線部１７に向かって円弧状に湾
曲しつつ延在するように定められている。そして、上記
稜線部１７には、円錐部１１の先端Ｐ_０から基端Ｐ_１ま
で延びる切刃１８が形成されている。従って、この切刃
１８は円錐部１１の母線の方向に沿って形成され、工具
基端側に向かうに従い漸次工具本体１０の径方向外周側
に向かって延びるように形成されることとなる。

第４図に示すように、上記起立壁面１４は、上記円錐部
１１の溝部延在方向と直交する断面視において直線状を
なす面に形成されている。そして、上記断面における各
壁面１３、１４の挟角θは、１０５°に設定されてい
る。この挟角θは、切削条件等に応じて適宜定めて良い
が、９０°〜１３５°の範囲に定めることが好ましい。
挟角θが９０°に満たないと、上記切刃１７で生成され
た切屑の排出性が悪化するおそれがあると共に、すくい
面１３を研削する砥石の形状が大幅な制約を受けて加工
が煩雑となるおそれがあり、他方、挟角θが１３５°を
超えると上記円錐部１１の肉厚が不足して後述する工具
剛性改善効果を十分に発揮できないおそれが生じるから
である。

また、第５図に示すように、上記起立壁面１４は、その
先端Ｐ_２が、上記円錐部１１の先端Ｐ_０から工具基端側
へ工具軸線Ｏと平行に距離Ｌ_１だけ後退するように、そ
の形状が定められている。この距離Ｌ_１は、切削条件等
に応じて適宜定められるが、円錐部１１の全長をＬ_０と
したときに（第１図参照）、最大でもＬ_０／２を超えな
いように設定することが好ましい。距離Ｌ_１がＬ_０／２
を超えると、円錐部１１の周方向の肉厚が十分に増加せ
ず、円錐部１１の剛性を十分に改善できないおそれが生
じるからである。

さらに、円錐部１１の先端部は、上記先端円錐面１６と
連続する球面状に形成されている。この球面状をなす先
端部における上記切刃１７と工具軸線Ｏを挟んで反対側
の部分には、円錐部１１の先端Ｐ_０から工具基端側へ向
かうに従って、漸次工具径方向外方へ離間する逃げ面１
９が形成されている。

以上のように構成されたカツタを用いて被削材を加工す
るには、上述した従来のカツタと同様に、工具本体１０
を軸線Ｏ回りに回転させつつ、切刃１８と被削材との間
に工具軸線Ｏと交差する方向の相対運動を与えることに
より、切刃１８で所定の加工を施してゆく。

この場合、工具本体１０は、被削材とカツタとの間に与
えられる相対運動の方向、すなわち、すくい面１３と交
差する方向に曲げモーメントを受けると同時に、カツタ
回転方向と逆方向に捩りモーメントを受けるから、切削
中の工具剛性は、円錐部１１の周方向の肉厚に大きく依
存する。

しかして、本実施例のカツタにあっては、円錐部１１に
工具先端から基端側に向かって延在する溝１２を形成
し、この溝部１２の一の壁面をすくい面１３として用い
るものであるから、円錐部１１の周方向の肉厚は、従来
のように円錐部１１を断面半月状に切り欠いてすくい面
４（第７図参照）を形成する場合に比して大幅に増大
し、これより、特に工具径方向における工具剛性が著し
く向上する。このため、高送り切削等、高負荷切削を行
う場合のビビリ振動の発生が抑制され、この結果、加工
面の品位が著しく向上すると共に、工具破損が確実に回
避されて工具寿命が向上する。

なお、以上の実施例はあくまで本考案の一実施例を示す
もので、本考案はこれに限定されるものではない。

例えば、切刃１８の形状については、直線状に延びる直
刃形状に限らず、第６図に示すように、すくい面１３及
び起立壁面１４を共に捩れ面状に形成することによって
捩れ刃形状としても良く、また、円錐部１１の先端形状
については、球面状に限らず、第７図に示すように、工
具径方向に直線状に切り欠いても良い。

また、第８図に示すように、起立壁面１４の先端部に、
すくい面１３と直交しかつ工具径方向に延びる平坦部２
０を形成しても良い。これによれば、平坦部２０の工具
外周側における端部Ｐ_３から工具基端側へ直線的に起立
壁面１４を形成した場合（図中二点鎖線で示す）に比し
て円錐部１１周方向の肉厚が増大し、工具剛性がより一
層向上するという効果を奏する。なお、この場合には、
第９図及び第１０図に示すように、平坦部２０よりも工
具先端側に起立壁面１４よりも低い凸部２１を形成すれ
ば、この部分の剛性がさらに向上するという極めて顕著
な効果を奏する。

また、溝部１２の延在方向、すなわち、すくい面１３と
起立壁面１４との交線部１５の延びる方向についても、
切刃１８と平行に直線状に延びるものに限らず、第１１
図に示すように、工具基端側に向かうにつれて切刃１８
に接近するもの、あるいは第１２図に示すように、工具
基端側に向かうにつれて切刃１８から離間するもの、さ
らには、第１３図に示すように湾曲しつつ延びるもの
等、種々変形可能である。

さらに、円錐部１１の形状も、その母線が先端Ｐ_０から
基端Ｐ_１まで直線状に延びるものに限らず、工具内方あ
るいは外方へ湾曲しつつ延びるものであっても良く、ま
た、すくい面１３及び起立壁面１４の断面形状について
も、溝部１２の延在方向と直交する断面視において直線
状をなす面に限らず、上記断面視において湾曲する曲面
に形成しても構わない。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案は、先端が略円錐状をな
す工具本体の先端外周部に、工具本体の先端から工具基
端側に向かって延在し、かつ工具外周面に開口する溝部
が形成され、この溝部の工具回転方向側を向く一方の壁
面と上記工具本体の先端外周面との稜線部に、工具基端
側に向かうに従い漸次上記工具本体の径方向外周側に向
かうように延びる切刃が形成されてなるものであるか
ら、先細りとなって剛性が損なわれがちな工具本体先端
の周方向の肉厚が増大して工具剛性が向上し、切削中の
ビビリ振動が大幅に抑制される。従って、本考案のカツ
タによれば、加工面の品位が向上すると共に、工具破損
が確実に回避されて工具寿命が向上するという優れた効
果を奏する。

そして、上記溝部の壁面を溝部延在方向と直交する断面
視において直線状をなす面に形成し、これら溝部の上記
断面における挟角θを９０°〜１３５°の範囲に設定す
れば、切削中における切屑排出性を損なうことなく、か
つすくい面の研削時の加工性を損なうことなく、工具剛
性を十分に改善できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本考案の一実施例を示すもので、
第１図は平面図、第２図は第１図におけるＩ矢視図、第
３図は第１図におけるII矢視図、第４図は第１図中III
−III線における断面図、第５図は工具先端の拡大平面
図、 第６図ないし第１３図は本考案の変形例を示すもので、
第６図は切刃を捩れ刃形状に変形した例を示す工具本体
の側面図、第７図は工具先端形状の変形例を示す工具先
端部の拡大平面図、第８図及び第９図は溝部の先端形状
を変形した例を示す工具先端部の拡大平面図、第１０図
は第９図中IV−IV線における断面図、第１１図ないし第
１３図は、溝部の延在方向の変形例を示す工具先端部の
拡大平面図、 第１４図ないし第１６図は従来例を示す図で、第１４図
は平面図、第１５図は第１４図中Ｖ−Ｖ線における断面
図、第１６図は第１４図におけるVI矢視図である。 １０……工具本体、１１……円錐部、 １２……溝部、１３……すくい面（一方の壁面）、 １４……起立壁面（他方の壁面）、 １６……先端円錐面（工具先端外周面）、 １７……稜線部、１８……切刃。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】先端が略円錐状をなす工具本体の先端外周
   部に、工具本体の先端から工具基端側に向かって延在
   し、かつ工具外周面に開口する溝部が形成され、この溝
   部の工具回転方向側を向く一方の壁面と上記工具本体の
   先端外周面との稜線部に、工具基端側に向かうに従い漸
   次上記工具本体の径方向外周側に向かうように延びる切
   刃が形成されてなるカッタ。
2. 【請求項２】上記溝部の一方の壁面と、この壁面に交差
   する上記溝部の他方の壁面とがそれぞれ上記溝部の延在
   方向と直交する断面において直線状をなす面に形成さ
   れ、これら各壁面の上記断面における狭角θが、９０°
   〜１３５°の範囲に設定されていることを特徴とする請
   求項１記載のカッタ。