JPH09277105A - スローアウエイチップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スローアウエイチップのアキシャルレーキ角
を有する切刃稜線ＡＢにおいて、その切刃稜線ＡＢに面
する逃げ面の逃げ角度が該稜線ＡＢの全域にかけてあま
り差を生じないようにすること。 【構成】 切刃８に面する逃げ面７、即ち、点ＡＤＣＢ
または・および点ＩＨＫＪで囲まれる部分を、切刃の刃
先部側、即ち先端部Ａ側に面する逃げ面７ａから、その
刃元部側、即ち後端部Ｂ側に面する逃げ面７ｂにかけて
逃げ角度が段階的に大きくなるよう形成してなる。

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、回転切削工具に
取り付けられる交換式、即ちスローアウエイ式のチップ
の改良に関する。ここで回転切削工具というのは、工具
本体の周縁部に複数の着脱可能なチップを取り付け、軸
周りに工具本体が回転することによって被削材を切削す
るものである。チップ切刃の回転軌跡を想定し該切刃が
円周方向に描く面を切削周面という。これは本発明にお
いて重要な役割をする。

【０００２】スローアウエイチップは２度或いは３度
（４度、６度のものもある）向きを変えて使用できるよ
うにするために、二回対称性、或いは三回対称性のある
形状に作ってある。三回対称性のあるものは三角形に近
い概六角形である。二回対称性のあるものは、平行四辺
形、長方形状である。

【０００３】図１４に示すように、工具本体２には周辺
に複数個の凹状の取付座３を設けて、ここにそれぞれチ
ップ１をネジなどのクランプ手段４によって固定する。
取付座３の直前にはチップポケット５と呼ばれる窪みが
あり、チップ１の掬い面６、正確には、掬い面と、逃げ
面との境界領域に形成される切刃８で切削された被削材
の切屑はチップポケット５にガイドされて外部に排出さ
れるようになっている。

【０００４】本発明は、上記構成からなるスローアウエ
イチップにおいて、特に前記逃げ面の構成に特徴を有す
るものである。

【０００５】

【従来の技術】図７〜図１３は、従来技術のチップを示
す。まず図７および図８の（ａ）、（ｂ）に示す従来技
術は、チップ１自身に切削工具の軸方向の掬い角である
アキシャルレーキ角α（一般に約１０度）を付けると共
に、切削工具の径方向の掬い角であるラジアルレーキ角
β（一般に５〜１５度）を付け、またチップ自身には逃
げ角を付けないでゼロとしたチップで、これを工具本体
２の軸心に平行に設けた取付座に固定した切削工具を示
す。即ち、この従来技術にあっては、チップ自身にアキ
シャルレーキ角とラジアルレーキ角があり、且つ切刃８
が対称位置の２個所にあるので、切刃８の先頭部分
（Ａ）が後端部（Ｂ）より高い。つまりＡＤ＞ＣＢで、
ＩＪ＞ＫＨである。即ち、切刃ＡＢ、ＨＩが底面に対し
て互いに反対方向に傾斜している。端面の稜線ＨＡ、Ｉ
Ｂも互いに反対方向に傾斜する。この場合でも、図８の
（ａ）に示すように点Ａも点Ｂも半径ｒの切削周面（円
筒面）に接触しなければならない。軸中心Ｏから点Ａま
での距離はｒ、軸中心から点Ｂまでの距離もｒである。

【０００６】ところで従来技術にあっては、逃げ面７、
つまり側面ＡＤＣＢと側面ＩＨＫＪは平坦面であった。
チップに対するアキシャルレーキ角αはこの従来技術に
あってはチップ自身によって与えられるが、チップ逃げ
面７は常に平面で構成されていた。

【０００７】ところで、チップを工具本体に取り付けた
ときの逃げ角は切削性能に強く影響する。逃げ面の逃げ
角が小さいと切刃と逃げ面が被削材と擦りあって切削抵
抗が増大し、摩耗や発熱の原因となる。反対に逃げ面の
逃げ角が大きいと切刃が欠けやすくなる。このようなこ
とから適切な逃げ角がチップの種類によって異なる。そ
れぞれのチップに対し、適当な逃げ角がいくらかという
ことは経験的に大体分かっている。

【０００８】例えばショルダーエンドミルのチップの場
合は、最適の逃げ角は６度程度である。切刃全体におい
て、逃げ角が３度〜８度になるようにチップの形状を設
計するのが望ましいが、従来技術にあってはチップの切
刃の全領域にかけて、その逃げ角を略均一にすることは
実際にはできなかった。

【０００９】その理由を図８の（ａ、（ｂ）によって説
明する。図において、辺ＡＤがＣＢよりも長い。即ち、
点Ａの方が点Ｂよりも高い。しかも点Ａ、点Ｂともに半
径ｒの切削周面Ｓに接触しなければならない。そうなる
と、図８の（ａ）に示すように底辺ＤＣが軸方向からず
れてきて、点Ｃが点Ｄよりも外側に飛び出してくる。底
辺ＤＣが軸線に対して非平行になる。ＤＣが軸に対して
傾いてくる。条件を整理すると、 （１）逃げ面ＡＤＣＢ、ＩＨＫＪは平面でなければなら
ない。 （２）点Ａ、Ｂともに切削周面Σに接触しなければなら
ない。 （３）チップ自身または取付座或いは両方に傾き角（ア
キシャルレーキ角）を与えるので、切刃稜線の内、点Ａ
の方が点Ｂより高い。

【００１０】点Ａでの逃げ角をθ１、点Ｂでの逃げ角を
θ２とする。点Ａ、Ｂでの逃げ角は、その点で切削周面
に引いた接線と辺ＡＤ、ＢＣのなす角度である。

【００１１】ＡＤが長く、ＢＣが短い。なお且つ、点
Ａ、Ｂは切削周面Ｓに接触する。このため点Ｃは外側へ
移動する。底辺ＤＣが軸線Ｏに対して斜めになる。この
ために点Ａでの逃げ角θ１が、点Ｂでの逃げ角θ２より
も大きくなる。θ１＞θ２である。するとθ２＝６゜に
しても、θ１は最適逃げ角にならない。θ１はこれまで
の例では１５゜以上にもなる場合もあった。

【００１２】また図９〜図１１に示す従来技術は、チッ
プ１自身のアクシャルレーキ角が０度であり、工具本体
２の軸心Ｏに対して傾けた取付座にチップを固定したも
のであり、取付座の傾き角がチップのアキシャルレーキ
角αである。この場合にあっても、点Ａでの逃げ角θ１
が、点Ｂでの逃げ角θ２よりも大きくなる。θ１＞θ２
である。するとθ２＝６゜にしても、θ１は最適逃げ角
にならない。θ１はこれまでの例では１５゜以上にもな
る場合もあったのは前記従来技術の例と同じである。

【００１３】また図１２〜図１３の（ａ）、（ｂ）は、
チップ自身にアキシャルレーキ角α１を付けると共に工
具本体２の取付座にもアキシャルレーキ角α２を設けた
切削工具を示すもので、実際のアキシャルレーキ角αは
取付座の傾きα１と、チップ切刃ＡＢの傾きα２の和に
なる。

【００１４】この場合にあっては、更に、点Ａでの逃げ
角θ１が、点Ｂでの逃げ角θ２よりも大きくなる。θ１
＞θ２である。するとθ２＝６゜にしても、θ１は最適
逃げ角にならない。θ１はこれまでの例では１５゜以上
にもなる場合もあった。

【００１５】このように、従来技術にあっては、切刃の
先端（点Ａ）で逃げ角θ１が大きくなり、チップに掛か
る力が過大になってＡ点近傍でチップ刃先が破損する可
能性もあるという問題があった。しかし従来はそのよう
な問題を解決する手段がなかった。尖点Ａは最も力が掛
かり、欠け易いところである。その部位の逃げ角がこの
ように大きいというのは問題である。刃先でチッピング
が起こり易いからである。刃先強度を損なうのでこのよ
うに大きい逃げ角は望ましくない。

【００１６】前述のように、チップの切れ味（低切削抵
抗）をを求めるため、特にチップ自体にアキシャルレー
キ角とラジアルレーキ角とを有するが、これに上述のよ
うに逃げ角の大きな逃げ面が形成されると、チップの切
刃断面の角度が小さくなり、刃先強度の低下につながる
という難点もある。

【００１７】このような致命的な問題がありながら、従
来のスローアウエイチップを用いた切削工具、特にショ
ルダーエンドミルとか直角肩削りエンドミルと呼ばれる
切削工具は、これらの問題点解決の対策が取られていな
かった。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】このような欠点を解決
し、切断刃の稜線ＡＢの先端Ａでも逃げ角をもっと小さ
くし、切断刃の破損（チッピング）の可能性をなくした
チップを提供する事が本発明の目的である。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明のスローアウエイ
チップは、切刃８に面する逃げ面７、即ち、点ＡＤＣＢ
または・および点ＩＨＫＪで囲まれる部分を、切刃の刃
先部側、即ち先端部Ａ側に面する逃げ面７ａから、その
刃元部側、即ち後端部Ｂ側に面する逃げ面７ｂにかけて
逃げ角度が段階的に大きくなるよう形成してなることを
特徴とする。このように、逃げ面の逃げ角度を段階的に
変えることによって、チップ先端部Ａ、Ｉでの逃げ角を
より小さくすることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】即ち、従来技術にあっては、逃げ
面ＡＤＣＢには先述のように３つの条件（１）〜（３）
が課されていた。このために切断辺ＡＢの尖点Ａで過大
な逃げ角θ１が生じていた。

【００２１】本発明はこの難問を解決するために、
（１）の条件を外す。（２）と（３）は維持する。
（１）の平坦性条件を捨て、切刃８に面する逃げ面７
を、切刃８の刃先部側、即ち先端部Ａ側に面する逃げ面
７ａから、その刃元部側、即ち後端部Ｂ側に面する逃げ
面７ｂにかけて逃げ角度が段階的に大きくなるよう形成
してなることを特徴とする。

【００２２】

【実施例】図１〜図３は、本発明の第１実施例を示すも
ので、図１に示すように、チップ１自身にアキシャルレ
ーキ角αを付けると共に、ラジアルレーキ角βを付け、
またチップ自身には逃げ角を付けないでゼロとしたチッ
プで、これを工具本体の軸心に平行に設けた取付座に固
定した切削工具を示す。即ち、この実施例にあっては、
チップ自身にアキシャルレーキ角とラジアルレーキ角が
あり、且つ切刃８が対称位置の２個所にあるので、切刃
の先頭部分Ａが後端部Ｂより高い。つまりＡＤ＞ＣＢ
で、ＩＪ＞ＫＨである。即ち切刃ＡＢ、ＨＩが底面に対
して互いに反対方向に傾斜している。端面の稜線ＨＡ、
ＩＢも傾斜する。

【００２３】そしてこの実施例にあっては、切刃ＡＢ上
のうち、その刃先側部分の点Ｅと、切刃の先端部分のＡ
Ｄ稜線上の点Ｆと、切刃の先頭部分Ａとで囲まれる逃げ
面７ａのチップ自身の逃げ角度はゼロとし、その他の刃
元部側の点ＦＤＣＢＥで囲まれる逃げ面７ｂにはチップ
自身に所要の逃げ角度を設けたチップを示す。

【００２４】この実施例にあっては、図２の（ａ）に示
すように、該チップを工具本体２に取り付けたときに、
刃先部側の逃げ面７ａの逃げ角度が刃元側の逃げ面７ｂ
の逃げ角度よりも小さいため、切削に係わる切刃８の先
頭部分Ａでの逃げ角度θ１、点Ｅでの逃げ角度θ３およ
び切刃の刃元部分Ｂでの逃げ角度θ２は、図２のａに示
すように互いに差は殆どなく、最適の５〜７度の範囲に
持ってくることができ、特に切刃８の先頭部分Ａでの逃
げ角度θ１を小さくとることができ、これがために該先
頭部分Ａの刃先強度を格段に上げることができる。

【００２５】また図４の（ａ）、（ｂ）の示す実施例の
チップ１は、チップ自身のアクシャルレーキ角が０度で
あり、工具本体２の軸心Ｏに対して傾けた取付座にチッ
プ１を固定したものであり、取付座の傾き角がチップ１
のアキシャルレーキ角αである。

【００２６】そして、この実施例にあっては、切刃ＡＢ
上のうち、その刃先側部分の点Ｅと、切刃８の先端部分
のＡＤ稜線上の点Ｆと、切刃の先頭部分Ａとで囲まれる
逃げ面７ａにチップ自身の第１の逃げ角度を付け、その
他の刃元部側の点ＦＤＣＢＥで囲まれた逃げ面７ｂには
第１の逃げ角度より大きな第２の逃げ角度をチップ自身
に設けたチップを示す。

【００２７】この実施例にあっても、図４の（ｂ）に示
すように、該チップを工具本体に取り付けたときに、刃
先部側の逃げ面７の逃げ角度が刃元側の逃げ面７ｂの逃
げ角度よりも小さいため、切削周面Ｓに対して切削に係
わる切刃の先頭部分Ａでの逃げ角度θ１、点Ｅでの逃げ
角度θ３および刃物と部分Ｂでの逃げ角度θ２は、互い
に差は殆どなく、３〜８度の範囲内、好ましくは最適の
５〜７度の範囲に持ってくることができ、特に切刃の先
頭部分Ａでの逃げ角度θ１を小さくとることができ、こ
れがために該先頭部分Ａの刃先強度を格段に上げること
ができる。

【００２８】また図５は、チップ１自身にアキシャルレ
ーキ角αを付けると共に、その他の構造は、図４（ａ）
と同じように、切刃ＡＢ上のうち、その刃先側部分の点
Ｅと、切刃の先端部分のＡＤ稜線上の点Ｆと、切刃の先
頭部分Ａとで囲まれる部分７ａにチップ自身の第１の逃
げ角度を付け、その他の刃元部側の逃げ面７ｂには第１
の逃げ角度より大きな第２の逃げ角度をチップ自身に設
けたチップを示し、この実施例にあっても当然に、切削
に係わる切刃の先頭部分Ａでの逃げ角度、点Ｅでの逃げ
角度および刃物と部分Ｂでの逃げ角度は、互いに差は殆
どなく、最適の５〜７度の範囲に持ってくることがで
き、特に切刃の先頭部分Ａでの逃げ角度を小さくとるこ
とができ、これがために該先頭部分Ａの刃先強度を格段
に上げることができることは前記実施例と同じである。

【００２９】また図６に示す実施例にあっては、チップ
自身にアキシャルレーキ角αを付けると共に、切刃ＡＢ
上のうち、その刃先側部分の点Ｅと、切刃の先端部分の
ＡＤ稜線上の点Ｆと、切刃の先頭部分Ａとで囲まれる部
分７ａにチップ自身の第１の逃げ角度を付け、またこれ
に刃元部側に隣接して切刃ＡＢ上の点Ｇ、切刃の先端部
分のＡＤ稜線上の点Ｍと、ＡＤ稜線上の点Ｆと、切刃Ａ
Ｂ上の点Ｅとで囲まれる部分に第１の逃げ角度よりも大
きな第２の逃げ角度を設けた逃げ面７ｃを形成し、更に
これに隣接して刃元部側の点ＧＭＣＢで囲まれる逃げ面
７ｂには第２の逃げ角度より更に大きな第３の逃げ角度
をチップ自身に設けたチップを示し、この実施例にあっ
ても当然に、切削に係わる切刃の先頭部分Ａでの逃げ角
度、点Ｅ、点Ｇでの逃げ角度および点Ｂでの逃げ角度
は、互いに差は殆どなく、最適の５〜７度の範囲に持っ
てくることができ、特に切刃の先頭部分Ａでの逃げ角度
を小さくとることができ、これがために該先頭部分Ａの
刃先強度を格段に上げることができることは前記実施例
と同じである。

【００３０】また上記いずれの実施例においても、複数
の逃げ面をその逃げ角度が段階的になるよう設けるが、
各逃げ面７ａ〜７ｃ自体は平坦面であるから、チップを
切削工具に取り付ける際の着座安定性がよい。更にま
た、上記いずれの実施例においても、チップ本体の逃げ
面が下り勾配に形成されているため、粉末成形する場合
に、金型の製作が容易であり、金型からのチップの抜き
取りもし易く製作上のメリットがある。

【００３１】なおこれまでに示された実施例では、クラ
ンプ面ＡＢＩＨから底面ＤＣＪＫにかけてその中央にネ
ジ穴ｗ（図１）を持ち、該ネジ穴ｗからクランプネジ４
（図４）を工具本体２にねじ込むようにしてチップ１を
工具本体２にクランプさせるようになっているが、必ず
しもこの構造に限定されることはなく、例えばレバーク
ランプ、クランプオン、あるいはウエッジオンクランプ
手段などの周知のクランプ手段でチップを工具本体２に
クランプさせる事ができる事は言うまでもない。

【００３２】また上記実施例では、所謂直角肩削り用の
切削工具に採用するチップを示すが、直角角削り用の切
削工具のみならず、所謂「正面スライス」と呼ばれる
「切込み角」が９０度未満の切削工具にも有効に採用で
きることは言うまでもない。

【００３３】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、切刃の断
面、特にその刃先部分の逃げ角が必要以上に大きくなら
ないため、切刃強度を格段に上げることができる。

【００３４】また特に所謂直角肩削り形の切削工具に採
用すると直角度が向上することになる。

【００３５】更には、チップ本体の逃げ面が下り勾配に
形成されるため、粉末成形する場合に、金型の製作が容
易で、金型からのチップの抜き取りもし易くなり、製造
上のメリットもある。

【００３６】更にまたチップ本体の逃げ面の角部の被削
材に対する干渉を回避することが容易となるので、その
分、アキシャルレーキ角や、ラジアルレーキ角を大きく
取ることが容易となり、切れ味の良いチップを製作する
ことができる。

【００３７】更にまたチップ本体の逃げ面は、段階的な
平坦面に形成されているため、工具本体の取付座に対す
る着座性がよい。

【００３８】請求項２に係る発明によれば、特にショル
ダーエンドミルや直角肩削り形の切削工具において、そ
の直角度を得るためには、切刃の稜線は、理想的には工
具本体の円周に沿った円弧状の曲線に出来るだけ近似す
るのが好ましいが、この点でこの発明によれば、チップ
の切刃の稜線が工具本体の円周に沿って段階的に折れ稜
線となっているので、仕上げ面の直角度を上げることが
できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のチップを示す斜視図であ
る。

【図２】（ａ）および（Ｂ）は、切削時の作用を説明す
るための図である。

【図３】図１の実施例の平面図と側面図を示し、且つ切
削時の作用を説明するための図である。

【図４】（ａ）は、本発明の他の実施例のチップを示す
斜視図である。（ｂ）は、同実施例の切削時の作用を説
明するための図である。

【図５】本発明の他の実施例のチップを示す斜視図であ
る。

【図６】本発明の他の実施例のチップを示す斜視図であ
る。

【図７】従来技術のチップの一例を示す斜視図である。

【図８】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図７に示すチップ
の切削時の作用を説明するための図である。

【図９】従来技術のチップの他の一例を示す斜視図であ
る。

【図１０】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図９に示すチッ
プの切削時の作用を説明するための図である。同じチッ
プの端面図。

【図１１】図９に示すチップの切削時の作用を説明する
ための図である。

【図１２】従来技術のチップの他の一例を示す斜視図で
ある。

【図１３】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１２に示すチ
ップの切削時の作用を説明するための図である。

【図１４】本発明が採用される切削工具の一例を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１ チップ ２ 工具本体 ３ 取付座 ４ クランプ手段 ６ 掬い面 ７ 逃げ面 ７ａ 逃げ面 ７ｂ 逃げ面 ７ｃ 逃げ面 ８ 切刃 ＤＣＪＫ チップ底面 ＡＢＩＨ チップ表面 ＡＤＣＢ 逃げ面 ＩＨＫＪ 逃げ面 ＡＨＫＤ 端面 ＩＪＣＢ 端面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底面が工具本体の取付座に固定される取
   付面であり、チップ本体の表面が被削材を切削する掬い
   面であり、且つ工具本体にクランプさせるクランプ面で
   あり、また側面が逃げ面であり、掬い面と逃げ面との境
   界領域が切刃であるスローアウエイチップにおいて、前
   記切刃のうち、その刃先部側、即ち先端部側に面する逃
   げ面から、その刃元部側、即ち後端部側に面する逃げ面
   にかけて逃げ角度が段階的に大きくなるよう形成してな
   ることを特徴とするスローアウエイチップ。
2. 【請求項２】 前記逃げ角度は３段階またはそれ以上の
   段階に形成されてなる請求項１記載のスローアウエイチ
   ップ。