JPH09234619A - スローアウェイチップ及びこれを含む切削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正面フライス等の例えばワイパーチップとし
て用いられるスローアウェイチップに、凸曲面状の切刃
を形成する際、そのアールを大きくして高品位の仕上面
を得るようにするとともに、接触にあずかる切刃の接触
幅が必要以上に大きくならないようにして、切削抵抗を
減少させ、こすれ等による異常磨耗を防ぐ。 【解決手段】 チップ１をチップホルダに固定する基準
となるチップ固定面Ｂに関し、切削の基準となる凸Ｒ部
（凸曲面状切刃Ｒ）を位相ずれをもって形成する。この
ようなチップ１を従来と同様なロケータ等を介してチッ
プホルダに固定すると、大円弧状の切刃Ｒがワークの被
接触面に対し傾いた形態となる。これによって大きなア
ールを維持しつつ、ワーク被切削面に対する切刃Ｒの接
触幅が適度に小さくなる。そのため高品位の仕上面を得
ながら、仕上面にうねり等が生じにくく、またチップの
切刃Ｒにこすれ等による異常磨耗が発生しにくくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば正面フラ
イスやカッター等の工具の外周部に装着されるポジティ
ブタイプのスローアウェイチップ及びこれを含む切削工
具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多角形平板状をなすスローアウェ
イチップの各辺に、大きなアールを付与することにより
凸曲面状の切刃を形成したものが、特開平７−１９５２
２５等に記載されている。一例を挙げれば図２に示すよ
うに、正方形状のチップ固定面Ｂから他方の側に向かっ
てチップ寸法を拡大するテーパＴが付され、そのチップ
寸法が拡大する側に相当大きなアールを付与することに
より、凸曲面状の切刃Ｒを形成する。この大きなアール
は、図２に誇張して示すように、チップ固定面Ｂの中心
をＯとしたとき、その中心Ｏを通る縦軸又は横軸の延長
線上の、Ｏ’を曲率中心としてそれぞれ形成される。従
って、各曲率中心によって形成される凸曲面状の切刃Ｒ
は、チップ固定面Ｂの中心Ｏを通る縦軸又は横軸に関し
て、対称の形態である。

【０００３】そして、図２に示すように、上述のチップ
５０をチップホルダに直接又はロケータ等を介して複数
装着する。つまり、高品位の仕上面を得るために、大き
なアールの切刃稜をもったチップをチップホルダの全刃
に装着するか、チップの切刃Ｒの有効接触幅がカッター
の１回転当たりの送り以上となるように、適切な数量を
一般のチップに混ぜて装着する。それらのチップがチッ
プホルダの中心線Ｏtの周りに回転することにより、例
えばワークの被切削面Ｗの仕上加工をするワイパーチッ
プ等として用いられる。その際、大きなアールの凸曲面
状の切刃Ｒがワーク被切削面Ｗに所定の幅で接触して仕
上加工等を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
チップでは、その切刃Ｒの接触幅が不必要に広くなり、
切削抵抗が大きくなって、仕上げ面はよいが、うねり等
が出る欠点があった。また切削抵抗が大きいことによ
り、切刃Ｒが切削状態でなくこすり状態となって、チッ
プに異常摩耗を起こしやすい問題もあった。

【０００５】この発明の課題は、上記のような大きなア
ールの切刃を有するスローアウェイチップにおいて、切
刃たる凸Ｒ部の接触幅が必要以上に広くなることを防止
し、異常摩耗等を生じにくくすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】このよう
な課題を解決するために、本発明では、図１に例示する
ように、凸Ｒ部（切刃）の曲率中心Ｏ”を、チップ固定
面の中心Ｏの位相からずらすことにより、同等の凸Ｒ部
を持ちながら、被切削面との接触幅を必要以上に広げな
いようにしたものである。

【０００７】すなわち本発明では、多角形平板状をなす
スローアウェイチップにおいて、その多角形の側面に、
厚さ方向の一方の側に直線を基準とするチップ固定面を
残す形態で、そのチップ固定面をベースとして厚さ方向
の他方の側に切刃が凸曲面状に形成され、かつその凸曲
面状の切刃の凸頂部の接線が、上記チップ固定面の前記
直線に対し所定角度傾斜するように、凸曲面状の切刃を
チップ固定面に対し位相ずれをもって形成したものであ
る。

【０００８】ここで、多角形としては例えば正方形状等
の四角形、あるいは正三角形状等の三角形を代表的に挙
げることができるが、凸曲面状の切刃は、多角形の各辺
の全てに形成する形態のほか、多角形の全ての辺ではな
く、その少なくとも一部の辺に形成することもできる。

【０００９】請求項２のスローアウェイチップは、多角
形の全ての辺の側面に上記直線を基準とするチップ固定
面と凸曲面状の切刃とがそれぞれ形成されて、多角形の
全てを選択的に切刃に使用可能なものである。この場合
は、チップ固定面を構成する直線を基準とする多角形
と、上記凸曲面状の全ての切刃をついだアール付き多角
形とを定義することができ、そのアール付き多角形を、
チップ固定面の多角形の中心に関し、所定の回転位相ず
れを持つように形成することができる。

【００１０】ここで、その回転位相ずれの角度は、その
チップの切削すべき対象、あるいはその用途等に応じて
適宜に設定することができるが、例えば０．１〜５°程
度の範囲内で定めることができ、特にワイパーチップの
場合であれば、例えば１〜３°程度の範囲で設定するこ
とができる。この回転位相ずれ角度を大きくすれば、凸
曲面状切刃（凸Ｒ部）の被切削面に対する接触幅は狭ま
り、過度の接触抵抗を回避して、仕上面のうねり等、あ
るいはチップの異常摩耗等を防止ないしは抑制できる。

【００１１】さらに、請求項３のスローアウェイチップ
のように、厚さ方向にチップ寸法を拡大するテーパを付
することができ、そのテーパのうちチップ寸法が小さい
側にチップ固定面を、大きい側に凸Ｒ部、つまり凸曲面
状の切刃を形成することができる。このテーパにより、
チップの切削方向に対する逃げ角が付与される。

【００１２】そして、請求項４のように、上述のスロー
アウェイチップを上記チップ固定面において所定のチッ
プホルダに直接、又はロケーター等を介して所定間隔で
固定することにより、前記凸曲面状の切刃がワークの被
切削面に対し位相ずれを生じた姿勢で、所定の切削加工
を行う切削工具として構成できる。つまり、スローアウ
ェイチップのチップ固定面に対し、凸曲面状切刃が予め
位相ずれを持つように形成されているため、そのような
チップを通常のチップホルダに装着・固定しさえすれ
ば、自動的にワークの被切削面に対し位相ずれが生じた
凸曲面状切刃となる。従って、チップホルダ側のチップ
取付部等に専用のものは必要なく、チップの交換のみ
で、本発明の利益を享受できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施例を参照し
つつ、この発明の実施の形態を説明する。図１は、正方
形平板状のスローアウェイチップ１を示す正面図及び側
面図である。このチップ１は、ほぼ正方形のチップ固定
面Ｂ（チップすわり面）から、厚さ方向他方の側に向か
ってチップ寸法が拡大するテーパＴが付与され、そのテ
ーパＴはチップ寸法が大きい側の端面（トップ面１ａ）
と交差して終端となる。そのトップ面１ａ側には、チッ
プ１の側面に大きなアールを付与した湾曲状（凸曲面
状）の切刃Ｒが形成されている。厳密に言えば、その大
きなＲ部とチップ１の上記トップ面１ａとの交線が切刃
陵となる。

【００１４】そして、このような大きなＲ（円弧）の曲
率中心Ｏ”は、チップ固定面Ｂの中心Ｏを通る縦軸及び
横軸から外れるように、位相ずれをもって設定されてい
る。言い換えれば、その大きな円弧状の切刃Ｒの凸頂部
の接線Ｓは、チップ固定面Ｂの該当する一辺に対して所
定角度、例えば０．５〜３°程度の位相ずれを持つよう
に傾斜して形成されている。チップ１の４辺について、
大円弧状の切刃Ｒがチップ固定面Ｂの各辺に関し、順次
同様に傾斜して形成されることにより、チップ固定面Ｂ
の正方形の中心Ｏに対し、各切刃Ｒをつなぐアール付き
の正方形を所定の回転位相だけずらしたものと見ること
ができる。なお、図１では理解を容易にするために、切
刃Ｒの曲率を誇張して描いているが、この切刃Ｒ（凸
Ｒ）の曲率半径は、チップ上面の内接円（４つ切刃Ｒに
内接する円）の直径を仮に１２.７mm程度としたとき、
例えば２００〜８００mmとすることができる。

【００１５】このようなチップは、例えば仕上げ加工用
正面フライスのためのワイパーチップとして用いられ、
例えば図３及び図４に示すチップホルダ３に対し、ロケ
ータ４及びクサビ５を介して固定される。このようなロ
ケータ４及びクサビ５は、従来と同様のものであるため
詳しい説明は省略するが、ロケータ４がチップホルダ３
に対しボルト６で固定され、このロケータ４のチップ装
着面７に、チップ１のチップ固定面Ｂが着座した状態
で、クサビ５がクランプボルト８により締め込まれるこ
とにより、チップ１はクサビ５とロケータ４のチップ装
着面７との間に挟まれて固定される。そして、このよう
なロケータ４のチップ装着面７に、チップ固定面Ｂを基
準にしてチップ１が固定されることで、凸Ｒ部（凸曲面
状切刃）はワークの被切削面に対し、位相ずれを持つよ
うに傾いた姿勢で接触して切削作用をなす。

【００１６】ここで図５に示すように、チップホルダ３
の中心Ｏtに関して、等角度間隔（対称配置）で本発明
のチップ１を装着し、その他は通常のチップ１０（切刃
が凸曲面状でない直線的なもの）を配置し、切削抵抗の
バランスを保ちつつ、ワイパーチップ等として高品位の
仕上面を得ることができる。この際、切削にあずかるチ
ップ１の凸曲面状の切刃Ｒが、チップ固定面Ｂに対し位
相ずれをもって形成されているため、その切刃Ｒとワー
ク被切削面との接触幅が不必要に広くならず、そのため
接触抵抗が適切な範囲に保たれる。その結果、仕上面に
うねり等が生じにくく、また図７に示すように、従来の
いわば均等式の凸Ｒ部（切刃）のチップ５０では、接触
幅が大きいことにより、こすり等による異常磨耗が生じ
やすかったのに対し、図６のように凸Ｒ部に位相ずれを
もったチップ１では、接触幅が減少し、こすれによる異
常磨耗が解消ないしは抑制される。この場合、図６に示
すように、チップホルダの回転中心Ｏtに関しその回転
内周側の異常磨耗を解消するには、凸曲面状切刃Ｒをそ
の回転外周側へ傾けることが有効となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスローアウェイチップの一例を示す
図。

【図２】従来のスローアウェイチップの一例を示す図。

【図３】チップホルダに対するスローアウェイチップの
取付け形態の一例を示す断面図。

【図４】図３に対応する斜視図。

【図５】チップホルダに対するチップの配置例を示す
図。

【図６】本発明のチップの作用・効果を示す図。

【図７】従来のチップの問題点を指摘する図。

【符号の説明】

Ｒ 凸曲面状の切刃 Ｂ チップ固定面 Ｔ テーパ Ｓ 接線 １ スローアウェイチップ ３ チップホルダ ４ ロケータ ５ クサビ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多角形平板状をなすスローアウェイチッ
   プにおいて、 前記多角形の側面に、厚さ方向の一方の側に直線を基準
   とするチップ固定面を残す形態で、そのチップ固定面を
   ベースとして前記厚さ方向の他方の側に切刃が凸曲面状
   に形成され、かつ、その凸曲面状の切刃の凸頂部の接線
   が、前記チップ固定面の前記直線に対し所定角度傾斜す
   るように、前記凸曲面状の切刃が前記チップ固定面に対
   し位相ずれをもって形成されていることを特徴とするス
   ローアウェイチップ。
2. 【請求項２】 前記多角形平面状をなすスローアウェイ
   チップのすべての辺の側面に、前記直線を基準とする前
   記チップ固定面と前記凸曲面状の切刃とがそれぞれ形成
   されて、前記多角形の各辺のすべてを選択的に切刃に使
   用可能であり、 前記凸曲面状のすべての切刃をつないだアール付き多角
   形が、前記チップ固定面を構成する直線を基準とする多
   角形の中心に関して所定の回転位相ずれを持つように形
   成されている請求項１に記載のスローアウェイチップ。
3. 【請求項３】 前記スローアウェイチップは、正方形平
   板状をなすワイパーチップであり、厚さ方向にチップ寸
   法を拡大するテーパが付され、そのテーパのうち前記チ
   ップ寸法が小さい側に前記チップ固定面が、また前記チ
   ップ寸法が大きい側に前記凸曲面状の切刃が形成されて
   いる請求項１又は２に記載のスローアウェイチップ。
4. 【請求項４】 前記請求項１〜３のいずれかに記載のス
   ローアウェイチップを、前記チップ固定面において所定
   のチップホルダに所定間隔で固定することにより、その
   チップホルダの回転中心に関しその半径方向において前
   記凸曲面状の切刃がワークの被切削面に対し傾斜した姿
   勢で所定の切削加工を行うことを特徴とするスローアウ
   ェイチップを含む切削工具。