JPH10309614A - スローアウェイ式転削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工具本体の剛性を格段に向上させ、工具性
能を高めることができると共に、工具寿命を延ばすこと
のできるスローアウェイ式転削工具を提供すること。 【解決手段】 工具本体１１の先端部に、その先端面１
１ａ側と外周面１１ｂ側とに開口するチップポケット１
２が設けられ、このチップポケット１２の回転方向と対
面する側の壁面１３にチップ取付座１４が設けられ、こ
れにスローアウェイチップ１５がネジ６止めされるスロ
ーアウェイ式転削工具において、チップポケット１２の
回転方向に対し背面側となる壁面部１６がチップ取付座
１４側に迫り出してチップ１５上面に被さるように形成
されたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工具本体の先端部
にチップを着脱可能に取り付けたスローアウェイ式の転
削工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、従来のスローアウェイ式転削
工具を示すもので、１は工具本体である。この工具本体
１の先端部には、その先端面側と外周面側とに開口する
複数のチップポケット２が軸心に対して点対称状位置に
設けられ、各チップポケット２の回転方向と対面する側
の壁面３ａにチップ取付座４が設けられ、このチップ取
付座４にスローアウェイチップ５がネジ６により着脱自
在に装着されている。

【０００３】この転削工具の製作にあたっては、図１２
の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、チップ取付座４の径
方向幅より径大の転削カッターＣ１（スクエアエンドミ
ル）を使用し、これを円柱状鋼材からなる工具本体１に
対し軸方向に移動することによってチップポケット２を
形成し、次いで径小の転削カッターＣ２（ドリル）によ
って図１２（Ｂ）に示すようなチップ取付座コーナー部
のヌスミ部７を形成した後、この転削カッターＣ２と同
様に径小の転削カッターＣ３（エンドミル）を軸方向及
び径方向に送ることによってチップ取付座４を形成し、
その後チップ取付座４の中央部にネジ孔８を形成し、そ
してチップ取付座４にスローアウェイチップ５を着座さ
せてネジ６により固定するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の転
削工具にあっては、図１２の（Ａ）から分かるように、
チップポケット２における回転方向と対面する側の壁面
３ａと、回転方向に対し背面側となる壁面３ｂとが互い
に直角を成すように形成され、また図１１及び図１２の
（Ｂ）から分かるように、上記壁面３ａの工具本体外周
側稜線ｍと、上記背面側壁面３ｂの工具本体外周側稜線
ｍとがチップポケット２の後端部でＬ字状に交差するよ
うに形成されることから、チップポケット２の断面積及
び容積が必要以上に大きくなって無駄なスペースがで
き、それがために工具本体１の剛性が低下し、ビビリの
発生、チップ欠損、工具寿命の低下等を来すと云う問題
があった。

【０００５】本発明は、工具本体の剛性を格段に向上さ
せ、工具性能を高めることができると共に、工具寿命を
延ばすことのできるスローアウェイ式転削工具を提供す
ることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
工具本体１１の先端部に、その先端面１１ａ側と外周面
１１ｂ側とに開口するチップポケット１２が設けられ、
このチップポケット１２の回転方向と対面する側の壁面
１３にチップ取付座１４が設けられ、これにスローアウ
ェイチップ１５がネジ６止めされるスローアウェイ式転
削工具において、チップポケット１２の回転方向に対し
背面側となる壁面部１６がチップ取付座１４側に迫り出
してチップ１５上面に被さるように形成されていること
を特徴とする。

【０００７】請求項２は、請求項１に記載のスローアウ
ェイ式転削工具において、チップポケット１２の背面側
壁部１６の外縁部１６ａに、チップ取付座１４にスロー
アウェイチップ１５をネジ止めするネジ６の回転操作具
を挿通するための操作具挿通孔１０が設けられているこ
とを特徴とする。

【０００８】請求項３は、請求項１または２に記載のス
ローアウェイ式転削工具において、チップポケット１２
の軸方向後端部９は、その工具本体外周側開口縁９ａが
略半円形となるような凹曲面状に形成されていることを
特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、本発
明に係るスローアウェイ式転削工具を示し、図２は、転
削工具の工具本体１１を示したもので、工具本体１１の
先端部には、その先端面１１ａ側と外周面１１ｂ側とに
開口する４つのチップポケット１２が工具本体１１の軸
心に対して点対称状位置に設けられ、各チップポケット
１２の回転方向（図中の矢印Ｈで示す）と対面する側の
壁面１３にチップ取付座１４が形成され、このチップ取
付座１４にスローアウェイチップ１５がネジ６により着
脱自在に取り付けられ、そしてチップポケット１２の回
転方向に対し背面側となる壁面部１６は、チップ取付座
１４側に迫り出してスローアウェイチップ１５の上面に
被さるような状態に形成されている。

【００１０】各チップポケット１２の軸方向後端部９
は、図１の（Ｂ）及び図２から分かるように、その工具
本体外周側開口縁９ａが略半円形となるような凹曲面状
に形成されている。チップ取付座１４の中央部にはネジ
孔１８がチップ取付座１４の上面に対し垂直に形成され
ており、そしてチップ取付座１４の工具本体軸心側端部
に軸心側当接壁２０が形成され、また軸方向後端部には
後端側当接壁２１が形成されている。しかして、スロー
アウェイチップ１５は、その下面の全面をチップ取付座
１４の上面に当接させると共に、当該チップ１５の２側
面１５ａ，１５ｂを軸心側当接壁２０と後端側当接壁２
１とに当接させ、チップ１５の中央部に形成されたネジ
挿通孔からチップ取付座１４のネジ孔１８にネジ６を螺
入することによって、固定されるようになっている。

【００１１】また、図２から分かるように、各チップポ
ケット１２の背面側壁部１６の外縁部１６ａには、チッ
プ取付座１４にスローアウェイチップ１５を取り付ける
ネジ６の回転操作具、例えば図１の（Ａ）に示すような
六角レンチＲを挿通するための操作具挿通孔１０が形成
されている。この操作具挿通孔１０は、チップ取付座１
４の中央に設けられたネジ孔１８の中心軸線の延長線上
に同心状に形成されていて、スローアウェイチップ１５
の取付け、取外し時に、図１（Ａ）のように六角レンチ
Ｒを当該挿通孔１０に挿通させてネジ６の操作具係合孔
６ａ（六角穴）に係合させ、ネジ６を回転させるように
している。尚、各操作具挿通孔１０は、隣り合う他のの
チップポケット１２のチップ取付座１４に形成されたネ
ジ穴６の後端部と交差する部分に形成されている。

【００１２】また、各スローアウェイチップ１５は、図
１の（Ｂ）に示すように菱形状の平行四辺形状に形成さ
れていることから、チップ取付座１４の後端側当接壁２
１は、工具本体１１の軸方向と直交する方向に対して所
定角度傾斜した状態となっている。図１及び図２におい
て２２は、チップ取付座１４の軸心側当接壁２０と後端
側当接壁２１とのコーナー部に形成されたヌスミ部であ
り、また２３はチップ取付座１４の座面と後端側当接壁
２１とのコーナー部に形成されたヌスミ部である。

【００１３】次に、上記のような構成を有するスローア
ウェイ式転削工具の製作方法、特に工具本体１１におけ
るチップポケット１２の加工方法について、図３〜図１
０を参照しながら説明する。尚、図３〜図８は、チップ
ポケットの加工工程を順次段階的に示したもので、各図
の（Ａ）は横断面図、（Ｂ）は側面図である。

【００１４】先ず、図１０に示すように、マシニングセ
ンタのインデックステーブル３１に設けられたチャック
３２に工具本体形成用の円柱状ワークＷを固定し、セン
タ主軸３３のチャック３４に先端部の丸い径大な転削カ
ッターＣ１１（ボールエンドミル）を装着し、インデッ
クステーブル３１のチャック３２を適宜に回転させて、
ワークＷに対するカッターＣ１１の角度位置を設定す
る。そして、転削カッターＣ１１側をワークＷの軸線Ｏ
に沿う方向に送りながら、図３の（Ａ）及び（Ｂ）に示
すように、横断面が略Ｕ字状で且つその軸方向後端部９
の平面視形状が略半円形の溝２４を切削し、これによっ
て背面側壁面部１６を含むチップポケット１２の大部分
を形成する。

【００１５】次に、径小の転削カッターＣ１２（ボール
エンドミル）を使用し、このカッターＣ１２を、図４の
（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、前記溝２４の後端部位
において前記転削カッターＣ１１と同じ角度位置に設定
し、当該カッターＣ１１をその軸線Ｇ２方向に送ること
により、チップ取付座コーナー部のヌスミ部２２を形成
する。

【００１６】上記のようにチップ取付座コーナー部のヌ
スミ部２２を形成した後、今度は、前記転削カッターＣ
１２と同程度に小径の転削カッターＣ１３（スクエアエ
ンドミル）を使用し、しかしてインデックステーブル３
１のチャック３２を回転させることにより、転削カッタ
ーＣ１３を、図５の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように当該
カッターＣ１３の軸線Ｇ３と前記溝２４の背面側壁面部
１６とが所定角度θ１（例えば３０度程度）を成す角度
位置に設定し、このカッターＣ１３をワークＷの軸線Ｏ
に沿う方向に送りながら、このカッターＣ１３（スクエ
アエンドミル）の先端面（底面）でチップ取付座１４の
軸心側当接壁２０を形成する。

【００１７】その後、前記転削カッターＣ１３よりも径
小の転削カッターＣ１４（スクエアエンドミル）を使用
し、そして図６の（Ａ）、（Ｂ）及び図７に示すよう
に、このカッターＣ１４を、その軸線Ｇ４と前記溝２４
の背面側壁面部１６とが所定角度が前記角度θ１よりも
大きいθ２（例えば４５度程度）となるように設定する
と共に、マシニングセンタのテーブル３５をチルチング
（傾転）させることによって図７に示すようにカッター
Ｃ１４の軸線Ｇ４とワークＷの軸方向との交差角度を９
０度より僅かに小さい角度αに設定する。しかして、こ
のカッターＣ１４を、図６（Ｂ）中の矢印で示すよう
に、一旦垂直下方へ送った後、ワークＷの軸方向後方へ
送ることによって、チップ取付座１４を形成し、更にそ
のチップ取付座１４の軸方向後端で垂直上方へ送ること
によって、チップ取付座１４の後端側当接壁２１を形成
する。これによって、図２に示すように、背面側壁面部
１６がチップ取付座１４側に迫り出して前記スローアウ
ェイチップ１５に被さるようになると共に、軸方向後端
部が平面視略半円形の凹曲面状となるチップポケット１
２を形成することができる。

【００１８】上記のようにしてチップポケット１２を形
成した後、図８に示すように、ドリルＣ１５を使用し、
これをチップ取付座１４の中央部にその直上方より下降
させて、ネジ孔形成用の下孔（図示せず）を穿孔する。
この下孔加工の際に、上記ドリルＣ１５によってチップ
ポケット１２の背面側壁部１６の外縁部１６ａに操作具
挿通孔１０を同時に形成する。こうして下孔を形成した
後、タップＣ１６を使用して、この下孔にネジを切って
チップ取付用のネジ孔１８を形成する。このタップＣ１
６の使用によって、背面側壁部１６の外縁部１６ａに形
成された操作具挿通孔１０にもネジが切られることにな
るが、この操作具挿通孔１０は、図１（Ａ）に示すよう
に六角レンチＲを挿通させることができればよいから、
なんら問題ない。

【００１９】上述したチップポケット１２の加工方法に
おいては、スローアウェイチップ１５が菱形状の平行四
辺形を成していることから、チップ取付座１４の後端側
当接壁２１を形成するのに、マシニングセンタのテーブ
ル３５をチルチングさせて図７に示すようにカッターＣ
１４の軸線Ｇ４をワークＷの軸方向と直交する方向に対
して傾斜させたが、図９に仮想線で示されるスローアウ
ェイチップ２５のような矩形状のチップが工具本体１１
のチップ取付座１４に取り付けられる場合には、チップ
取付座１４の後端側当接壁２１を形成する際に、上記の
ようなチルチングを行う必要がなく、この図９に示すよ
うにカッターＣ１４の軸線Ｇ４がワークＷの軸方向に対
し直交する普通の作業姿勢においてワークＷの回転方向
を制御するだけで、簡単に加工を行うことができる。

【００２０】尚、図３〜図９に示す加工工程の説明にお
いて、図２に示す工具本体１１のチップポケット１２に
おけるヌスミ部２３の加工については説明していない
が、このヌスミ部２３の加工は、前記転削カッターＣ１
４によって行ってもよいし、それより径小の別のカッタ
ーを使用して行ってもよい。

【００２１】以上説明した本発明のスローアウェイ式転
削工具によれば、図１に示すように各チップポケット１
２における回転方向に対し背面側となる壁面部１６がチ
ップ取付座１４側に迫り出してスローアウェイチップ１
５に被さるように形成されているから、チップポケット
２における回転方向と対面する壁面３ａと、回転方向に
対し背面側となる壁面３ｂとが互いに直角を成すように
形成される従来のスローアウェイ式転削工具（図１１及
び図１２参照）に比べ、チップポケット１２の断面積及
び容積が格段に小さく、工具本体１１詳細にはチップ取
付ウエブ１１ｃ（図７、図８）の断面二次モーメントが
大きくなって、工具本体１１の剛性が格段に向上し、切
削条件や工具寿命が向上する。

【００２２】また、チップポケット１２における背面側
壁部１６の外縁部には、チップ取付座１４にスローアウ
ェイチップ１５をネジ６止めする六角レンチＲのような
回転操作具を挿通するための操作具挿通孔１０が設けら
れているので、上記背面側壁面部１６がチップ取付座１
４側へ迫り出してスローアウェイチップ１５に被さるよ
うに形成されているにもかかわらず、チップ取付座１４
の直上方より回転操作具を挿入してスローアウェイチッ
プ１５のネジ６止めや取り外し作業を容易に行うことが
できる。

【００２３】また、図１の（Ｂ）及び図２から分かるよ
うに、チップポケット１２の軸方向後端部９は、工具本
体外周側開口縁９ａが略半円形を成すような凹曲面状に
形成されているから、チップポケット２の軸方向後端部
が図１１及び図１２（Ｂ）に示されるようにＬ字状に開
口形成されている従来のスローアウェイ式転削工具に比
べ、チップポケット後端部の剛性が向上し、切削トルク
による、破損防止効果と工具寿命の延長効果とが発揮さ
れる。

【００２４】尚、スローアウェイ式転削工具の性能に
は、チップの振れ精度が極めて重要であるが、スローア
ウェイチップ１５を径方向に位置決めするためのチップ
取付座１４の軸心側当接壁２０を形成するにあたって、
図５の（Ａ）及び（Ｂ）により説明したように、スクエ
アエンドミル（転削カッターＣ１３）の先端面（底面）
でその軸心側当接壁２０を加工することができるため、
切削力によるエンドミルの倒れの影響がなく、高精度の
転削工具が得られる。

【００２５】また、チップポケット１２の断面積及び容
積が従来の転削工具のチップポケット２のそれよりも格
段に小さくなるから、特に高速回転時での風切り音を減
少させることができる。また、チップポケット１２の断
面積及び容積を小さくできるから、スローアウェイチッ
プ１５の刃数を増やしても、切削条件（送り速度）を十
分に上げることができる。

【００２６】なお、図１または図９に示す実施例にあっ
てはチップポケット１２は工具本体１１の軸心に平行
に、即ちアキシャルレーキ角が０°の場合であるが、チ
ップポケット１２を工具本体１１の軸心に対し例えば１
０°前後のアキシャルレーキ角を取るようにしてもよ
い。この場合、チップポケット１２に面して設けられる
チップ取付座１４もチップポケット１２と同じアキシャ
ルレーキ角を取ってもよいが、チップ取付座１４そのも
のは工具本体１１の軸心と平行に設けるようにしてもよ
い。この場合には工具本体１１のチップ取付ウエブ１１
ｃ（図２、図７、図８参照）の先端部から後端部にかけ
て漸次肉厚になるため強度上でも有利である。

【００２７】

【発明の効果】請求項１に係る発明のスローアウェイ式
転削工具よれば、チップポケットにおける回転方向に対
し背面側となる壁面部がチップ取付座側に迫り出してス
ローアウェイチップに被さるように形成されているか
ら、チップポケットの断面積及び容積が従来のスローア
ウェイ式転削工具に比べて格段に小さく、工具本体の断
面二次モーメントが大きくなって、工具本体の剛性が格
段に向上し、工具性能を高めることができると共に、工
具寿命を大きく延ばすことができる。また、チップポケ
ットの断面積及び容積が小さくなることから、特に高速
回転時での風切り音を減少させることができ、またチッ
プの刃数を増やしても、切削条件（送り速度）を十分に
上げることができる。

【００２８】請求項２によれば、チップポケットの背面
側壁部の外縁部に、チップ取付座にチップをネジ止めす
るネジの回転操作具を挿通するための操作具挿通孔を設
けているから、上記のようにチップポケットの背面側壁
面部がスローアウェイチップに被さるように形成されて
いるにもかかわらず、チップ取付座の直上方よりレンチ
等の回転操作具を挿入してスローアウェイチップのネジ
止めや取り外し作業を容易に行うことができる。

【００２９】請求項３によれば、チップポケットの軸方
向後端部は、その工具本体外周側開口縁が略半円形を成
すような凹曲面状に形成されているから、チップポケッ
ト後端部の剛性が向上し、切削トルクによる、破損防止
効果と工具寿命の延長効果とを発揮させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （Ａ）は本発明に係るスローアウェイ式転削
工具を示す横断面図、（Ｂ）は同転削工具の側面図であ
る。

【図２】 図１の転削工具の工具本体を示す斜視図であ
る。

【図３】 （Ａ）はチップポケットの加工工程の最初の
段階を示す横断面図、（Ｂ）は側面図である。

【図４】 （Ａ）はチップポケットの加工工程の次の段
階を示す横断面図、（Ｂ）は側面図である。

【図５】 （Ａ）はチップポケットの加工工程の更に次
の段階を示す横断面図、（Ｂ）は側面図である。

【図６】 （Ａ）はチップポケットの加工工程の最終段
階を示す横断面図、（Ｂ）は側面図である。

【図７】 図６に示す加工工程における平面図である。

【図８】 チップポケットのチップ取付座にネジ孔を形
成している状態を示す断面図である。

【図９】 後端側当接壁を加工する場合の他の例を示す
図７と同様な平面図である。

【図１０】 工具本体を加工するマシニングセンタの概
略斜視図である。

【図１１】 従来のスローアウェイ式転削工具を示す斜
視図である。

【図１２】 （Ａ）は従来のスローアウェイ式転削工具
を示す横断面図、（Ｂ）は同転削工具の側面図である。

【符号の説明】

６ スローアウェイチップ取付用のネジ ９ チップポケットの軸方向後端部 １０ 操作具挿通孔 １１ 工具本体 １２ チップポケット １４ チップ取付座 １５ スローアウェイチップ １６ チップポケットの背面側壁部 １８ ネジ孔 ２０ チップ取付座の軸心側当接壁 ２１ チップ取付座の後端側当接壁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具本体の先端部に、その先端面側と外
   周面側とに開口するチップポケットが設けられ、このチ
   ップポケットの回転方向と対面する側の壁面にチップ取
   付座が設けられ、これにスローアウェイチップがネジ止
   めされるスローアウェイ式転削工具において、チップポ
   ケットの回転方向に対し背面側となる壁面部がチップ取
   付座側に迫り出してチップ上面に被さるように形成され
   ていることを特徴とするスローアウェイ式転削工具。
2. 【請求項２】 チップポケットの背面側壁部の外縁部に
   は、チップ取付座にスローアウェイチップをネジ止めす
   るネジの回転操作具を挿通するための操作具挿通孔が設
   けられていることを特徴とする請求項１に記載のスロー
   アウェイ式転削工具。
3. 【請求項３】 チップポケットの軸方向後端部は、その
   工具本体外周側開口縁が略半円形となるような凹曲面状
   に形成されていることを特徴とする請求項１または２に
   記載のスローアウェイ式転削工具。