JPH0777689B2 - スローアウェイチップ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エンドミル等の各種
のスローアウェイ式転削工具に用いられるスローアウェ
イチップに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のスローアウェイ式転削工具にお
いては、その外周側に配置される切刃に適当な軸方向す
くい角が与えられるように、スローアウェイチップを工
具の回転軸線に対して傾斜させて取り付ける場合が多
い。ところが、このような工具に取り付けられるスロー
アウェイチップが、直線状の主切刃と平面状のすくい面
および逃げ面とを有する平板状の周知のスローアウェイ
チップであったとすると、主切刃の切刃先端から切刃後
端に向かうに従って、径方向すくい角や逃げ角が変化し
てしまうという不都合が生じる。そこで、このような不
都合を解消するために、従来例えば特開昭４９−３０９
８０号公報に記載されているようなスローアウェイチッ
プが提案されている。

【０００３】図９は、この公報に記載されたスローアウ
ェイチップの一つを示す斜視図である。このスローアウ
ェイチップ１は断面台形の柱状体に形成されており、そ
の上面２と、載置面とされる下面３に鈍角に交差する一
対の側面４，４との鋭角状稜角部には、すくい面５，５
と逃げ面６，６とが各々形成されていて、これらすくい
面５，５と逃げ面６，６との交差部に、それぞれ主切刃
７，７が形成されている。ここで、上記逃げ面６，６は
三次元方向に螺旋状に湾曲するように形成されており、
また上記すくい面５，５は主切刃７の切刃先端７ａから
切刃後端７ｂに向かって次第に浅くなる螺旋溝８，８の
底面として形成されている。そして、上記主切刃７，７
も、これらすくい面５，５および逃げ面６，６と同様
に、三次元方向に螺旋状に湾曲する曲線として立体的と
なるように形成されている。

【０００４】このような構成のスローアウェイチップ１
によれば、当該スローアウェイチップ１を上述のように
工具の回転軸線に対して傾斜させて取り付け、主切刃７
に適当な軸方向すくい角が与えられるようにした場合、
すくい面５および逃げ面６が螺旋状に湾曲するように形
成されているので、この湾曲の大きさを適宜に設定する
ことにより、主切刃７の切刃先端７ａから切刃後端７ｂ
に向かうに従って径方向すくい角や逃げ角が変化するの
を抑えることができる。また、このスローアウェイチッ
プ１においては、主切刃７も三次元方向に螺旋状に湾曲
するように形成されているので、この湾曲をも適宜に設
定することにより、当該主切刃７の上記回転軸線回りの
軌跡が該回転軸線を中心とする円筒面を形成するように
して、仕上げ面精度の向上を図ることも可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
スローアウェイチップの切刃はすくい面と逃げ面との交
差部の稜線として画定される。ここで、上述したような
周知のスローアウェイチップにおいては、平面状のすく
い面と逃げ面とを規定することによって自ずとその交差
部に直線状の切刃が形成されるため、所望の精度の切刃
をきわめて容易に形成することが可能である。ところ
が、これに対して上記公報の従来のスローアウェイチッ
プ１では、すくい面５と逃げ面６とがともに三次元方向
に螺旋状に湾曲するように形成されているため、これら
の面５，６の交差部の稜線として所定の位置に主切刃７
を形成することは困難となる。

【０００６】しかも、これに加えて上記従来のスローア
ウェイチップ１では、この主切刃７自体もまた三次元方
向に螺旋状に湾曲する立体的な曲線に形成されるため、
所定の位置に当該主切刃７を形成することは一層困難と
なってしまい、主切刃７の精度に劣化が生じることは避
けられなかった。そして、このため、却って切削時の仕
上げ面精度が低下してしまうとともに、主切刃７に対す
るすくい面５や逃げ面６の位置にも誤差を生じてしま
い、この結果、切刃先端７ａから切刃後端７ｂに向けて
の径方向すくい角や逃げ角の変化が抑えられなくなっ
て、主切刃７の一部あるいは全長に亙って適当なすくい
角や十分な逃げ量が得られなくなるおそれがあった。そ
こで、このような問題を解決する手段の一つとして、す
くい面および逃げ面は上記公報のスローアウェイチップ
１のように三次元方向に螺旋状に湾曲するように形成し
つつも、切刃は上述の周知のスローアウェイチップのよ
うに直線状に形成することが考えられる。しかるに、こ
のような手段を採った場合には、切刃自体は上記周知の
スローアウェイチップと同様に所望の精度できわめて容
易に形成することが可能であり、また螺旋状に湾曲する
すくい面および逃げ面も、この切刃の位置を基準として
所定の位置に形成することができる。 しかしながら、そ
の一方で、このような直線状の切刃を備えたスローアウ
ェイチップでは、上述のようにこの切刃に適当な軸方向
すくい角を与えるために、当該スローアウェイチップを
工具の回転軸線に対して傾斜させて取り付けた場合、例
えば上記切刃がその中央部において所定の切刃径となる
ように装着したとすると、この切刃の両端部では上記回
転軸線との間の距離が中央部の距離よりも大きくなって
しまうという新たな問題が生じる。そして、これによ
り、切削速度等が切刃先端から切刃後端に向かって変化
してしまうため、すくい面および逃げ面を捩れ面状に形
成したにも拘わらず、切刃の全長に亙って均一な切削条
件での加工を行うことができなくなってしまう。 また、
このように切刃の中央部を所定の切刃径に設定して当該
スローアウェイチップを装着した場合には、上述のよう
に切刃の中央部よりも切刃先端および切刃後端の方が工
具回転軸線からの距離が大きくなることにより、この切
刃の軸線 回りの回転軌跡は該軸線を中心とする円筒面に
対して歪んだ鼓状面となってしまう。このため、切刃を
直線状として切刃自体の精度は所望の精度に形成し得た
としても、例えばこのようなスローアウェイチップを装
着した転削工具によって壁面加工を行った場合等には、
個々のスローアウェイチップにおける切刃の長さが長す
ぎたり、あるいはこの切刃に与えられる軸方向すくい角
が大きすぎたりすると、実際に加工される壁面は平滑な
面とはならずに湾曲してしまい、高い加工面精度が望め
なくなるおそれがある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するためになされたもので、すくい面とされる
上面と載置面とされる下面との間に逃げ面が形成され、
上記上面と上記逃げ面との交差部に主切刃が形成されて
成るスローアウェイチップにおいて、上記主切刃を、そ
の切刃先端から切刃後端に向けて略円弧状を描く凸曲線
によって形成し、上記上面を、上記主切刃において下面
に平行な基準面と当該上面とがなす角度が、当該主切刃
の上記切刃先端から上記切刃後端に向けて漸次増加する
捩れ面状に形成するとともに、上記逃げ面を、上記主切
刃において上記基準面と当該逃げ面とがなす角度が、当
該主切刃の上記切刃先端から上記切刃後端に向けて漸次
減少する捩れ面状に形成したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明のスローアウェイチップにおいては、上
述のように主切刃がその切刃先端から切刃後端に向けて
略円弧状を描く凸曲線によって形成されており、このた
め当該主切刃は、上記従来のスローアウェイチップ１の
主切刃７のように三次元方向に螺旋状に湾曲する立体的
な曲線となることはなく、該主切刃において下面に平行
な基準面に所定の角度で交差、あるいは一致する平面に
含まれる曲線となる。すなわち、本発明のスローアウェ
イチップにおける主切刃は、二次元方向のみに湾曲す
る、平面上の凸曲線として形成される。従って、本発明
によれば、その下面に平行な基準面に対し上記平面を規
定し、この平面上に略円弧状の凸曲線を描く交差部を有
するように、捩れ面状のすくい面および逃げ面を形成す
ることにより、主切刃の精度を維持しつつ、工具に傾斜
して取り付けた際に切刃の全長に亙って適当なすくい角
や逃げ量を得ることのできるスローアウェイチップを提
供することが可能となる。しかも、その一方で、本発明
のスローアウェイチップによれば、切刃が略円弧状の凸
曲線に形成されているので、この凸曲線を、上記軸線を
中心として所定の切刃径を半径とする円筒面に沿うよう
な凸曲線とすることにより、該スローアウェイチップを
工具の回転軸線に対し傾斜させて切刃に適当な軸方向す
くい角を与えた場合でも、上述の切刃を直線状に形成し
たようなスローアウェイチップなどに比べ、切刃先端か
ら切刃後端に向けて上記軸線と切刃との間の距離が変化
するのを抑えることができる。従って、これに伴い切刃
の全長に亙って切削速度等の切削条件が均一となるよう
にすることができるとともに、切刃の上記軸線回りの回
転軌跡が鼓状に歪むのを防ぐことが可能となる。

【０００９】

【実施例】図１ないし図８は、本発明の一実施例を示す
ものである。これらの図に示すスローアウェイチップ１
０は、そのすくい面とされる上面１１側からの正面視に
略平行四辺形状をなす平板状のもので、この上面１１の
対向する長辺側の稜線部に、それぞれ主切刃１２ａ，１
２ｂが形成されている。また、これら主切刃１２ａ，１
２ｂから、載置面とされる下面１３に至る側面には、そ
れぞれ逃げ面１４ａ，１４ｂが形成されている。さらに
上記主切刃１２ａ，１２ｂは、その切刃先端１５ａ，１
５ｂと切刃後端１６ａ，１６ｂとが、それぞれ互いに上
面１１の対角に位置するように配置されている。

【００１０】本実施例では、これらの主切刃１２ａ，１
２ｂはそれぞれに、下面１３に対して所定の角度で交差
する一の平面上に含まれる円弧状の凸曲線として形成さ
れている。従って、本実施例では主切刃１２ａ，１２ｂ
は、図２に示すようにすくい面とされる上面１１側から
の正面視においても、また図３に示すように逃げ面１４
ａ，１４ｂ側からの側面視においても、当該スローアウ
ェイチップ１０の外側に膨らむ凸曲線を描くこととな
る。なお、これらの主切刃１２ａ，１２ｂは図３に示す
ように、それぞれ切刃先端１５ａ，１５ｂ側から切刃後
端１６ａ，１６ｂ側に向かうに従い、一旦下面１３から
離間する方向に延び、該主切刃１２ａ，１２ｂの略中央
部で下面１３から最も離間して最高点に達した後、再び
下面１３側に向かって曲折するように形成されている。
そして、これにより上記上面１１は、略凸面状に形成さ
れることとなる。

【００１１】さらに上記上面１１は、その対向する短辺
側の一対の稜線部において、一方の主切刃１２ａの切刃
先端１５ａから他方の主切刃１２ｂの切刃後端１６ｂに
向けて下面１３側に傾斜するとともに、他方の主切刃１
２ｂの切刃先端１５ｂから一方の主切刃１２ａの切刃後
端１６ａに向けて下面１３側に傾斜するように形成さ
れ、かつ各主切刃１２ａ，１２ｂにおいて下面１３に平
行な基準面Ｐと当該上面１１とがなす角度αが、該主切
刃１２ａ，１２ｂの切刃先端１５ａ，１５ｂから切刃後
端１６ａ，１６ｂに向けて漸次増加する捩れ面状に形成
されている。また、上記逃げ面１４ａ，１４ｂはそれぞ
れ、該逃げ面１４ａ，１４ｂと上記基準面Ｐとのなす角
度βが、当該逃げ面１４ａ，１４ｂの連なる主切刃１２
ａ，１４ｂの切刃先端１５ａ，１５ｂから切刃後端１６
ａ，１６ｂに向けて漸次減少する捩れ面状に形成されて
いる。

【００１２】ここで、これを図４ないし図８を用いて一
方の主切刃（図１，２および図４ないし図８において右
側の主切刃）１２ａについて説明すると、この主切刃１
２ａの切刃先端１５ａにおいて上面１１は、上述したよ
うに他方の主切刃１２ｂの切刃後端１６ｂ側に向かうに
従い下面１３側に向けて、該切刃先端１５ａにおける基
準面Ｐ₁に対し、角度α₁で傾斜するように形成されてい
る（図４参照）。ただし、ここで上面１１は基準面Ｐよ
りも下面１３側に位置するため、角度α₁は負の値をと
るものとする。ところが、これが主切刃１２ａの切刃後
端１６ａ側に向かうに従って、上面１１は一方の主切刃
１２ａから他方の主切刃１２ｂへの傾斜が漸次基準面Ｐ
に接近するように捩られて、図５に示すように基準面Ｐ
₂に対してなす角度がα₂へと正角側に増加せしめられ
る。

【００１３】そして、この一方の主切刃１２ａの略中央
部に来たところで上面１１は下面１３に平行となり、こ
の位置における基準面Ｐ₃と一致して、そのなす角度α₃
は０°となる（図６参照）。さらに、この主切刃１２ａ
の中央部から切刃後端１６ａ側に向かうに従って、上面
１１は一方の主切刃１２ａから他方の主切刃１２ｂへの
傾斜が漸次基準面Ｐよりも上方に隆起するように捩られ
て、図７に示すように基準面Ｐ₄に対してなす角度α₄が
正の値をとって増加せしめられ、この一方の主切刃１２
ａの切刃後端１６ａにおいて図８に示すように、基準面
Ｐ₅に対して最大の傾斜角度α₅となる。また他方の主切
刃１２ｂについては、その切刃先端１５ｂおよび切刃後
端１６ｂが上記一方の主切刃１２ａの切刃先端１５ａお
よび切刃後端１６ａに対してそれぞれ上面１１の対角に
位置するように配置されているので、この他方の主切刃
１２ｂに関しても、やはり上記上面１１は一方の主切刃
１２ａの場合と同様の捩れ面に形成される。

【００１４】一方、上記逃げ面１４ａは、一方の主切刃
１２ａの切刃先端１５ａにおいては、この切刃先端１５
ａにおける基準面Ｐ₁に最大の角度β₁をなすように傾斜
している（図４参照）が、これが主切刃１２ａの切刃後
端１６ａ側に向かうに従い、主切刃１２ａの各位置にお
ける基準面Ｐ₂，Ｐ₃，Ｐ₄に対してなす角度β₂，β₃，
β₄が漸次減少するように捩られてゆき（図５、図６、
図７参照）、主切刃１２ａの切刃後端１６ａにおいて基
準面Ｐ₅に対して最小の角度β₅をなして傾斜するように
形成されている（図８参照）。なお、他方の主切刃１２
ｂに連なる逃げ面１４ｂについても、その切刃先端１５
ｂから切刃後端１６ｂに向かうに従い、上記逃げ面１４
ａと同様の捩れを呈する捩れ面状に形成されている。

【００１５】このようなスローアウェイチップ１０にお
いては、すくい面とされる上面１１が、下面１２に平行
な基準面Ｐとのなす角度αが上記主切刃１２ａ，１２ｂ
の切刃先端１５ａ，１５ｂから切刃後端１６ａ，１６ｂ
に向けて漸次増加する捩れ面状に形成される一方、逃げ
面１４ａ，１４ｂは、上記基準面Ｐとのなす角度βが同
じく切刃先端１５ａ，１５ｂから切刃後端１６ａ，１６
ｂに向けて漸次減少する捩れ面状に形成されているの
で、当該スローアウェイチップ１０を、その主切刃１２
ａ，１２ｂに正の軸方向すくい角が与えられるようにし
て工具に取り付けた場合に、径方向すくい角および逃げ
角が切刃先端１５から切刃後端１６に向かって変化する
のを抑えることができ、主切刃１２の全長に亙って適当
なすくい角と十分な逃げ量を与えることが可能となる。

【００１６】また、上記構成のスローアウェイチップ１
０によれば、すくい面とされる上面１１と逃げ面１４と
によって画定される主切刃１２の刃物角を、切刃先端１
５から切刃後端１６に向けて略一定の角度とすることが
でき、主切刃１２の全長に亙って刃先強度を維持するこ
とができる。このため、刃先強度の劣化から切削中にび
びりを発生したり刃先の欠損を招くことなく、切削抵抗
の低減化等の優れた切削性能を得ることができる。

【００１７】そして、さらに上記構成のスローアウェイ
チップ１０においては、主切刃１２はその切刃先端１５
から切刃後端１６に向けて円弧を描く凸曲線によって形
成されていて、上述のように下面１３に所定の角度で交
差する一の平面上に含まれることとなる。すなわち主切
刃１２は、二次元方向のみに湾曲する、平面上の凸曲線
として形成される。従って、上記構成のスローアウェイ
チップ１０を設計、製造するに際し、下面１３、あるい
はこれに平行な基準面Ｐに対して上記一の平面を規定
し、この平面上に円弧状の凸曲線を描く交差部を有する
ように、捩れ面状のすくい面（上面１１）および逃げ面
１４を形成することにより、この凸曲線に沿って容易
に、かつ高精度で主切刃１２を形成することが可能とな
る。また、これにより、この主切刃１２を基準として捩
れ面となる上記上面１１および逃げ面１４も高精度に形
成することが可能となり、チップ装着時のすくい角およ
び逃げ角の変化を一層確実に抑えることが可能となる。
また、これらに加えて、上記構成のスローアウェイチッ
プ１０では、主切刃１２を円弧状の凸曲線に形成されて
いるので、上述のようにこの主切刃１２に正の軸方向す
くい角が与えられるように当該スローアウェイチップ１
０を傾斜させて工具に取り付ける場合でも、上記凸曲線
がこの工具の回転軸線を中心として所定の切刃径を半径
とする円筒面に沿うように該主切刃１２を形成すること
により、この主切刃１２と上記工具の回転軸線との間の
距離が切刃先端１５から切刃後端１６に向けて変化する
のを抑えることができる。すなわち、主切刃１２の全長
に亙って上記軸線との間の距離を略等しくすることがで
きるので、切削速度等に変化が生じるようなこともなく
なり、上述の径方向すくい角および逃げ角の変化が抑え
られることとも相俟って、主切刃１２の全長に亙って均
一な切削条件で加工を行うことが可能となる。 しかも、
このように主切刃１２の全長に亙って工具の回転軸線と
の距離が略一定に保たれることにより、この軸線回りの
主切刃１２の回転軌跡が歪んだ鼓状面となるのを防ぐこ
とができるので、例えば主切刃が直線状に形成されたス
ローアウェイチップなどに比べ、壁面加工を行う場合な
どでも平滑な壁面を加工するこ とが可能となる。そし
て、これと、円弧状の凸曲線とすることで主切刃１２を
高精度で形成可能となることとの相乗効果に加え、上述
の主切刃１２の全長に亙って均一な切削条件が得られる
こととによって、上記構成のスローアウェイチップ１０
によれば、該スローアウェイチップ１０による加工精度
の大幅な向上を図ることができる。

【００１８】なお、本実施例においては、上面１１のコ
ーナ部に副切刃が形成されていないスローアウェイチッ
プについて説明したがこれに限るものではなく、これら
のコーナ部にノーズアールや直線状の副切刃を形成した
ものであってもよい。また、本実施例では上述のように
主切刃１２を切刃先端１５側から切刃後端１６側に向か
うに従いその略中央で最高点に達するように曲折せしめ
て形成し、これにより上面１１が略凸面状となるように
形成したが、これを切刃先端１５から切刃後端１６側に
向かうに従い漸次下面１３側に向かうように形成して、
上面１１が略凹面状となるように形成してもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、す
くい面とされる上面と逃げ面とが、主切刃の切刃先端か
ら切刃後端に向かうに従い、上面と下面に平行な基準面
とがなす角度が漸次増加し、逃げ面と上記基準面とがな
す角度が漸次増加するように、それぞれ捩れ面状に形成
されているので、切刃に軸方向すくい角を与えて工具に
スローアウェイチップを装着した際に、径方向すくい角
や逃げ角が主切刃に沿って変化するのを抑えることがで
き、切刃の全長に亙って適当なすくい角と十分な逃げ量
とを得ることが可能となる。また、この主切刃が略円弧
状の凸曲線とされており、すなわち一の平面上に含まれ
る二次元方向に湾曲する曲線として形成されているの
で、この平面を基準として上面および逃げ面を形成する
ことにより、高い切刃精度を有するスローアウェイチッ
プを容易に形成することが可能となる。しかも、このよ
うに主切刃が略円弧状の凸曲線に形成されていることに
より、上述のように該切刃に軸方向すくい角が与えられ
るようにスローアウェイチップを傾斜させて工具に装着
した際に、切刃先端から後端に向けて工具回転軸線と切
刃との間の距離が変化して切削速度等が変化するのを抑
えることも可能となり、径方向すくい角および逃げ角の
変化が抑えられることと相俟って、主切刃の全長に亙っ
て均一な切削条件での加工を行うことが可能となる。さ
らに、これにより切刃の上記軸線回りの回転軌跡が鼓状
に歪むのも防ぐことができるので、上述の高い精度で切
刃を形成できることとも相俟って、壁面加工の場合など
であっても平滑な加工面を得ることが可能となる。そし
て、これらの相乗効果によって、当該スローアウェイチ
ップを装着した切削工具による切削加工において、その
加工精度の大幅な向上を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１に示す実施例の上面１１側からの正面図で
ある。

【図３】図１に示す実施例の逃げ面１４ａ側からの側面
図である。

【図４】図２におけるＡ方向視の側面図である。

【図５】図２におけるＢＢ断面図である。

【図６】図２におけるＣＣ断面図である。

【図７】図２におけるＤＤ断面図である。

【図８】図２における側面ＥをＡ方向からみた図であ
る。

【図９】従来のスローアウェイチップを示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０ スローアウェイチップ １１ 上面 １２ａ，１２ｂ 主切刃 １３ 下面 １４ａ，１４ｂ 逃げ面 １５ａ，１５ｂ 切刃先端 １６ａ，１６ｂ 切刃後端 Ｐ 基準面 α 上面１１と基準面Ｐとがなす角度 β 逃げ面１４と基準面Ｐとがなす角度

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 すくい面とされる上面と載置面とされる
   下面との間に逃げ面が形成され、上記上面と上記逃げ面
   との交差部に主切刃が形成されて成るスローアウェイチ
   ップにおいて、 上記主切刃を、その切刃先端から切刃後端に向けて略円
   弧状を描く凸曲線によって形成し、 上記上面を、上記主切刃において上記下面に平行な基準
   面と当該上面とがなす角度が、当該主切刃の上記切刃先
   端から上記切刃後端に向けて漸次増加する捩れ面状に形
   成するとともに、 上記逃げ面を、上記主切刃において上記基準面と当該逃
   げ面とがなす角度が、当該主切刃の上記切刃先端から上
   記切刃後端に向けて漸次減少する捩れ面状に形成したこ
   とを特徴とするスローアウェイチップ。