JPH11817A - 高速切削用回転工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高速回転において、チップ等の飛散を防止する
とともに、切屑の排出を容易にする高速切削用回転工具
を提供する。 【解決手段】高速切削用回転工具１はカッタ本体２と押
え金具３とチップ４等を備えている。カッタ本体２は先
端部外周８に設けた着脱部１２に押え金具３とチップ４
とを固定している。着脱部１２はチップ取付部１３と押
え金具取付部１４とを備えている。押え金具取付部１４
は凹部１８を有している。チップ４は回転方向Ｋに凸で
工具１の内周方向に楔状に形成された楔部２７を有して
いる。チップ４は楔部２７とすくい面３１とに亘って傾
斜面２８を設けている。押え金具３は凹部１８に係合す
る係合部３５と傾斜面２８と当接する当接部３４を有し
ている。チップ４はねじ３２によってカッタ本体２に固
定されている。押え金具３はねじ３９によってチップ４
をカッタ本体２に押圧して固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カッタ本体の先端
にチップを設け、被切削部材を切削加工できる高速切削
用回転工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】航空機などに用いられるジュラルミンの
加工においては、例えば実開平４−７６３１３号公報や
実開平４−１０９８０６号公報等に示されているような
スローアウェイ式カッタが用いられている。

【０００３】しかし、現在、ジュラルミンの加工におい
ては例えば切削速度が３０００ｍ／ｍｉｎを超える高速
切削加工が増加する傾向があるため、上述したスローア
ウェイ式カッタ等の回転速度がますます高速化する傾向
にある。

【０００４】上記実開平４−７６３１３号公報に示され
ているスローアウェイ式カッタは、チップに楔面を設け
かつこの楔面に当接するクランプ面を押え金具に設けて
いる。上記スローアウェイ式カッタは、この楔面とクラ
ンプ面とが互いに当接した状態で、カッタ本体の外周方
向から内周方向へねじ等によって押え金具を固定してい
る。上記押え金具が、ねじ等の締付によって上記チップ
をカッタ本体に押圧して固定している。

【０００５】このように、クランプ面と楔面とを互いに
当接して、押え金具がチップをカッタ本体に押圧して固
定することによって、チップ等の飛散を防止している。
しかし、上記実開平４−７６３１３号公報に示されてい
るスローアウェイ式カッタは、押え金具がカッタの外周
方向から内周方向側へねじ等によって固定されて、カッ
タの内周方向側へチップを押圧しているが、チップ自体
はねじ等によって直接カッタ本体に固定されていないの
で、被切削部材の切屑をカッタの周方向に逃がすための
本体カット部を大きく形成することは困難となる。

【０００６】このため、切屑の排出を阻害することとな
って、ジュラルミン等の切削加工のように、切屑を多量
に発生させる加工には不向きであった。一方、上記実開
平４−１０９８０６号公報においては、スロ−アウェイ
チップは、ねじ等によってロケータに固定されるととも
に、ねじ等によってカッタ本体に固定される押え金具に
よってロケータに押圧されている。このスローアウェイ
式カッタは、スロ−アウェイチップをねじ等と押え金具
を用いてロケータに押圧して固定する所謂ダブルクラン
プ方式を用いている。

【０００７】しかし、このスローアウェイ式カッタは、
一つのロケータに複数のスロ−アウェイチップを取付け
るためロケータが大型化する。このため、上述した高速
切削加工に伴う回転速度では、ロケータに作用する遠心
力が大きくなってチップ及びロケータ等が飛散する等の
安全性に改善の余地があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来から用い
られてきたスローアウェイ式カッタは、切削速度が３０
００ｍ／ｍｉｎを超える高速切削加工に伴う回転速度で
は、チップ等が飛散する恐れがあったり、多量に切屑を
生じる切削加工には不向きなものであった。

【０００９】本発明は前記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、高速切削加工に伴う回転
速度において、チップ等の飛散を防止するとともに、切
屑の排出を容易にする高速切削用回転工具を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の高速切削用回転工具は、カッ
タ本体の被切削部材と接する先端面が平坦に形成され、
かつ上記先端面の中心を通り先端面に垂直な軸を中心と
して回転するとともに、上記被切削部材を切削する切刃
を有するチップを上記切刃が先端部外周に面し、かつ押
え金具によりカッタ本体に押圧して着脱自在に取付けた
高速切削用回転工具において、上記チップは、上記回転
方向に凸でかつ工具の内周方向に向かって楔状に形成さ
れた楔部と、上記楔部と工具の回転方向に面するすくい
面とに亘って設けられかつ平坦に形成されるとともに上
記回転方向の接線とのなす角が上記接線から上記回転方
向と同方向で０度を超える角度に形成された傾斜面とを
備え、かつ第１の締付手段によってカッタ本体に着脱自
在に固定され、上記カッタ本体のチップ取付部に上記チ
ップの楔部の外周に沿った取付部を形成し、かつ上記カ
ッタ本体に上記取付部より工具の内周側に上記回転方向
の背面側に凹の凹部を設け、上記押え金具は、上記チッ
プの傾斜面に当接しかつ上記回転方向の背面側に凸の当
接部と、上記カッタ本体の凹部に係合する係合部とを備
え、上記押え金具の当接部が上記チップの傾斜面に当接
しかつ係合部が上記カッタ本体の凹部に係合した状態
で、上記押え金具を第２の締付手段によって上記回転方
向側から背面側にむかって、かつ上記チップを上記カッ
タ本体に押圧して取付けたことを特徴としている。

【００１１】上記高速切削用回転工具は、チップを押圧
してカッタ本体に固定する押え金具を、第２の締付手段
によって工具の回転方向側から背面側にむかって取付け
ているとともに、チップも第１の締付手段によってカッ
タ本体に着脱自在に固定されている。このため、部材の
切屑を工具の周方向に逃がすための本体カット部を大き
く形成できるようになる。

【００１２】また、チップは、工具内周側にむかって楔
状に形成された楔部を備え、かつ工具の回転方向の接線
とのなす角が上記回転方向と同方向で０度を超える角度
に形成された傾斜面を上記楔部と工具の回転方向に面す
るすくい面とに亘って設けている。このため、押え金具
の当接部がチップの傾斜面に当接した状態で、第２の締
付手段によって押え金具がチップを押圧してカッタ本体
に固定されると、チップの楔部が工具の内周方向側に圧
入する方向へ付勢されることとなる。

【００１３】さらに、カッタ本体に取付部より工具の内
周側に工具の回転方向の背面側に凹の凹部を設けるとと
もに、押え金具にこの凹部に係合する係合部と、チップ
の上記傾斜面に当接しかつ工具の回転方向の背面側に凸
の当接部とを設けている。そして、カッタ本体の凹部に
係合部が係合しかつチップの傾斜面に当接部が当接した
状態で押え金具がカッタ本体に工具の回転方向から背面
側にむかって第２の締付手段によって固定されているの
で、押え金具の飛散も防止することとなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図８に基づいて説明する。図１は高速切削用回転工具
１の要部を示し、図２は同工具の全体構成を示す正面
図、図３は側面図である。

【００１５】図１〜図３に示すように高速切削用回転工
具１は、カッタ本体２と、押え金具３と、チップ４等を
備えている。上記カッタ本体２の切削加工を行う被切削
部材と接する先端面５は、図３等に示すように、略平坦
に形成されている。カッタ本体２は、上記先端面５を有
する先端部６と、上記先端部６と反対側に位置する基端
部１０などを備えている。

【００１６】上記先端部６と反対側に位置する基端部１
０は、図３に示すように回転軸（図示せず）に接続する
ためのプルスタッド５０の螺合する接続孔１１を有して
いる。上記回転軸は、基端部１０のプルスタッド５０を
引き込んで接続することによって、駆動キーを介して、
上記先端面５の中心Ｐを通りかつ先端面５と垂直な軸Ｏ
を中心として図示中の矢印Ｋに沿って工具１を回転させ
る。

【００１７】上記先端部６は、図３に示すように側方か
らみて略厚さが一定でかつ、切削速度が例えば３０００
ｍ／ｍｉｎを超える高速回転における遠心力に対して十
分な剛性を有する板状に形成されている。先端部６は図
２に示すように正面からみて先端部外周８に切屑ポケッ
ト９を周方向に等間隔に４か所形成している。

【００１８】上記切屑ポケット９は、カッタ本体２を軽
量化してこの工具１に接続する回転動力部等の負荷を低
減させ、かつチップ４の切刃２６が被切削部材と接触で
きるように、図２に示す点線Ｑから工具１の内周方向に
凹状に大きく切取られて形成されている。切屑ポケット
９は、先端部６の先端面５側と基端部１０側とを挿通し
て、この工具１を正面からみて所謂植刃フライスとして
いる。

【００１９】上記切屑ポケット９は、図１及び図２に示
すようにチップ４及び押え金具３を工具１の回転方向Ｋ
に面して取付ける着脱部１２と工具１の使用時に被切削
部材の切屑を工具１の周方向に逃がす本体カット部２５
とを一体に備えて形成されている。

【００２０】図４及び図５に示すように、上記着脱部１
２は工具１の外周側にチップ取付部１３と内周側に押え
金具取付部１４とを一体に備えている。上記チップ取付
部１３は、図１等に示すようにチップ４の切刃２６の径
方向長さＣと略同寸法が先端部外周８から径方向に切取
られるように形成されている。チップ取付部１３は、図
４及び図５に示すようにチップ４の後述する楔部２７の
外周に沿って形成された取付部１５と、チップ４の後述
するチップ取付面２９に沿って略平坦に形成されたチッ
プ当接面１６とを有している。

【００２１】上記チップ当接面１６は、チップ４を工具
１の回転方向側から背面側にむかって締付ける後述する
ねじ３２が螺合するねじ孔１７を設けている。上記押え
金具取付部１４は、図４及び図５に示すように上記取付
部１５の内周側に工具１の回転方向の背面側に凹でかつ
複数の平坦面によって構成された凹部１８を有してい
る。凹部１８を構成する平坦面のうち最も工具１の外周
側に位置する平坦面１９は、図４及び図８に示すよう
に、工具１の回転方向（図示中の矢印Ｋ）の接線Ｓとの
なす角θ１が接線Ｓから上記矢印Ｋとは反対方向でかつ
０度を超える角度となるように形成されている。

【００２２】押え金具取付部１４は、凹部１８とチップ
取付部１３の取付部１５との間に、押え金具３を工具１
の回転方向側から背面側にむかって締付ける後述するね
じ３９が螺合するねじ孔２０を設けている。

【００２３】上記チップ取付部１３のチップ当接面１６
と上記押え金具取付部１４の凹部１８とは、先端部６の
先端面５側と基端部１０側とを挿通している。上記本体
カット部２５は、図２に示すように上記着脱部１２の工
具１の回転方向Ｋ側に位置し、先端部外周８から工具１
の内周方向に切欠かれ、かつ平坦に形成された外周面２
１と上記点線Ｑによって、略３角形となるように形成さ
れている。また本体カット部２５の上記外周面２１と上
記着脱部１２との隅部２２は、稜線及びエッジを形成し
ないように滑らかな曲面によって形成されている。

【００２４】このように本体カット部２５と着脱部１２
とが滑らかに接合されることによって、工具１の回転時
に生じる工具１の周囲の空気の流れの乱れを抑制し、工
具１の使用時の騒音を低減することとなる。

【００２５】上記チップ４は、図６（Ａ）〜（Ｂ）に示
すように部材を切削する切刃２６と楔部２７と傾斜面２
８とチップ取付面２９等を一体に有して構成されてい
る。なお図６（Ａ）はチップ４の工具１の回転方向から
みた図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）中の矢印ｂに沿う方向
からみた図を示している。

【００２６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、
上記楔部２７はチップ４の工具１の内周側に設けられ、
かつ工具１の回転方向に凸の凸部３０を有するととも
に、工具１の内周側にむかって楔状に形成されている。

【００２７】上記傾斜面２８は、楔部２７の凸部３０か
らカッタ本体２取付け時において工具１の回転方向に面
し平坦なすくい面３１に亘って設けられ、かつ略平坦に
形成されている。図８に示すように傾斜面２８は、工具
１の回転方向（図示中の矢印Ｋ）の接線Ｓとのなす角θ
２が接線Ｓから上記矢印Ｋに沿った方向でかつ０度を超
える角度となるように形成されている。

【００２８】チップ４は、上記カッタ本体２のチップ取
付部１３のねじ孔１７と対応する位置に、第１の締付け
手段の一例であるねじ３２（図１に示す）等が挿通する
孔３３を設けている。

【００２９】上記チップ取付面２９は、工具１の回転方
向の背面側でかつ上記すくい面３１と反対側に設けら
れ、略平坦に形成されている。上記チップ４は、図１等
に示すように工具１の回転方向にすくい面３１を面し、
かつ図３及び図５に示すように切刃２６がカッタ本体２
の先端部外周８から若干突出するように、上記孔３３を
通りねじ孔１７に螺合するねじ３２によって、工具１の
回転方向側から背面側に向かって、カッタ本体２に着脱
自在に固定されるようになっている。

【００３０】上記押え金具３は、図７（Ａ）〜（Ｃ）に
示すように工具１の回転方向の背面側に凸に形成された
当接部３４と係合部３５等を一体に有して構成されてい
る。なお図７（Ａ）は押え金具３の工具１の回転方向か
らみた図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）中の矢印ｂに沿う方
向からみた図及び図７（Ｃ）は図７（Ｂ）中の矢印ｃに
沿う方向からみた図を示している。

【００３１】図７（Ｂ）に示すように、上記当接部３４
は、複数の平坦面によって構成されている。この平坦面
のうち最も工具１の内周側に位置する平坦面３６は、チ
ップ４の傾斜面２８に沿って形成されて、この傾斜面２
８に当接するようになっている。また上記平坦面のうち
最も工具１の回転方向の背面側に位置する平坦面３７
は、チップ４のすくい面３１と当接するようになってい
る。

【００３２】図７（Ｂ）に示すように、上記係合部３５
は、上記カッタ本体２の凹部１８に略沿った形状でかつ
上記凹部１８より若干小さく形成されている。係合部３
５も上記当接部３４と同様に複数の平坦面によって構成
されている。この平坦面のうち最も工具１の外周側に位
置する平坦面３８は、凹部１８の平坦面１９に沿って形
成されて、この凹部１８の平坦面１９に当接するように
なっている。

【００３３】また、図７（Ａ）に示すように、上記押え
金具３は、上記カッタ本体２の押え金具取付部１４のね
じ孔２０と対応する位置に、第２の締付け手段の一例で
あるねじ３９（図１に示す）等が挿通する孔４０を設け
ている。

【００３４】図７（Ｂ）に示すように、押え金具３の工
具１の回転方向に面する隅部４１，４２は、稜線及びエ
ッジを形成しないように面取り加工等が施されて滑らか
な曲面に形成されている。このように上記隅部４１，４
２が面取り加工等を施されることによって、工具１の回
転時に生じる工具１の周囲の空気の流れの乱れを抑制
し、工具１の使用時の騒音を低減することとなる。

【００３５】上記押え金具３は、カッタ本体２にチップ
４が取付られた状態において、チップ４の傾斜面２８に
当接部３４の平坦面３６が当接しかつ押え金具取付部１
４の凹部１８の平坦面１９に係合部３５の平坦面３８が
当接して、図１等に示すように上記孔４０を通りねじ孔
２０に螺合するねじ３９によって、工具１の回転方向側
から背面側に向かって、カッタ本体２に着脱自在に固定
されるようになっている。

【００３６】また、上述した押え金具３及びチップ４
は、切削速度が例えば３０００ｍ／ｍｉｎを超える高速
回転における遠心力に対して十分な剛性を有するよう
に、金属製の中実材で構成されるのが望ましい。

【００３７】前述した高速切削用回転工具１によれば、
切刃２６がカッタ本体２の先端部外周８から若干突設し
た状態で、チップ４が固定されている。このため、被切
削部材を切削加工する際に、チップ４以外が部材に当接
することはない。したがって被切削部材に不必要な傷な
どを与えることもなく確実に横送り切削を行うことがで
きる。

【００３８】また、上記高速切削用回転工具１によれ
ば、チップ４がねじ３２によって工具１の回転方向から
背面側へカッタ本体２に固定され、かつ押え金具３がね
じ３９によってチップ４をカッタ本体２に押圧して、カ
ッタ本体２に固定されている。

【００３９】このため、カッタ本体２の切屑ポケット９
の本体カット部２５は、図２に示す点線Ｑから工具１の
内周方向に凹状に大きく切取るように形成することがで
きる。したがって、高速切削用回転工具１は、ジュラル
ミン等の切屑を多量に生じる加工においても、容易に切
屑を先端部６の周方向に逃がすことができる。

【００４０】また、チップ４の傾斜面２８に当接部３４
の平坦面３６が当接し、かつ押え金具取付部１４の凹部
１８の平坦面１９に係合部３５の平坦面３８が当接して
いる。

【００４１】その後も、ねじ３９を締付けて、押え金具
３をカッタ本体２に矢印Ｆ（図８に示す）に沿って押圧
していく。チップ４の傾斜面２８が工具１の回転方向の
接線Ｓに対し上述した角度θ２を有して形成されてい
る。このため、図８に示すように、上記ねじ３９による
矢印Ｆに沿う締付力は、チップ４及び押え金具３の各々
に、上記傾斜面２８に沿う互いに逆向きの矢印Ｆ１，Ｆ
２に沿って作用することとなる。なお押え金具３に作用
する矢印Ｆ２に沿う力は、工具１の回転方向の背面側に
指向しているとともに、チップ４に作用する矢印Ｆ１に
沿う力は、工具１の回転方向に指向している。

【００４２】上記押え金具３の平坦面３７が、チップ４
のすくい面３１を工具１の回転方向の背面側に押圧し、
かつチップ４のチップ取付面２９が略平坦に形成されて
いるため、チップ４に作用する上記矢印Ｆ１方向に沿う
力は、図示中の矢印Ｆ３に示すように楔部２７を工具内
周側に付勢することとなる。

【００４３】このため、押え金具３をカッタ本体２に取
付けるねじ３９を締付けることによって、チップ４を常
に工具１の内周方向側に圧入する方向に付勢することと
なる。したがって、切削速度が３０００ｍ／ｍｉｎを超
える高速切削加工に伴う回転速度においても、チップ４
の飛散を防止して、作業者等に対する安全性を向上する
ことができる。

【００４４】また、カッタ本体２の押え金具取付部１４
の凹部１８の平坦面１９が工具１の回転方向の接線Ｓに
対し上述した角度θ１を有して形成されている。このた
め、ねじ３９によって押え金具３を容易にカッタ本体２
に固定することができる。

【００４５】押え金具３は、カッタ本体２の押え金具取
付部１４の凹部１８に係合部３５が係合した状態で、ね
じ３９によって、工具１の回転方向から背面側にむかっ
てカッタ本体２に固定されている。したがって、切削速
度が３０００ｍ／ｍｉｎを超える高速切削加工に伴う回
転速度においても、押え金具３の飛散も防止することが
できる。

【００４６】

【発明の効果】このように、チップを押圧してカッタ本
体に固定する押え金具を、第２の締付手段によって工具
の回転方向側から背面側にむかって取付けているととも
に、チップも第１の締付手段によってカッタ本体に着脱
自在に固定されている。このため、部材の切屑を工具の
周方向に逃がすための本体カット部を大きく形成できる
ようになる。したがって、切屑を工具の周方向に容易に
逃がすことができ、切屑の排出を容易にすることができ
る。

【００４７】また、チップは工具の内周側にむかって楔
状に形成された楔部と、工具の回転方向の接線とのなす
角が上記回転方向と同方向で０度を超える角度に形成さ
れかつ上記楔部と工具の回転方向に面するすくい面とに
亘って設けられた傾斜面とを備えている。また、押え金
具の当接部がチップの傾斜面に当接し、かつチップをカ
ッタ本体に押圧した状態で第２の締付手段によってカッ
タ本体に固定されている。この第２の締付手段の締付け
によって、押え金具はチップの楔部が工具の内周方向側
に圧入する方向へ付勢することとなる。

【００４８】したがって、切削速度が３０００ｍ／ｍｉ
ｎを超える高速切削加工に伴う回転速度においても、チ
ップの飛散を防止して、作業者に対する安全性を向上す
ることができる。

【００４９】さらに、副次的な効果として、カッタ本体
に取付部より工具の内周側に工具の回転方向の背面側に
凹の凹部を設けるとともに、押え金具にこの凹部に係合
する係合部と、チップの上記傾斜面に当接しかつ工具の
回転方向の背面側に凸の当接部とを設けている。そし
て、カッタ本体の凹部に係合部が係合しかつチップの傾
斜面に当接部が当接した状態で押え金具がカッタ本体に
工具の回転方向から背面側にむかって第２の締付手段に
よって固定されているので、押え金具の飛散も防止する
こととなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す高速切削用回転工具
の要部。

【図２】図１に示された実施形態の正面図。

【図３】図１に示された実施形態の側面図。

【図４】同実施形態のカッタ本体の一部を示す正面図。

【図５】図４中の矢印ｖ方向から見たカッタ本体の一部
を示す側面図。

【図６】図１に示された実施形態のチップを示す図。

【図７】図１に示された実施形態の押え金具を示す図。

【図８】図１に示された実施形態の締付手段の作用を示
す図。

【符号の説明】

１…高速切削用回転工具 ２…カッタ本体 ３…押え金具 ４…チップ ５…先端面 ６…先端部 ８…先端部外周 １３…チップ取付部 １５…取付部 １８…凹部 ２６…切刃 ２７…楔部 ２８…傾斜面 ３１…すくい面 ３２…ねじ（第１の締付手段） ３４…当接部 ３５…係合部 ３９…ねじ（第２の締付手段） Ｐ…先端面の中心 Ｏ…軸 Ｋ…工具回転方向 Ｓ…工具回転方向の接線 θ２…傾斜面２８と接線Ｓのなす角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仙波 芳明 東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富士 重工業株式会社内 (72)発明者 藤本 昭宏 神奈川県川崎市幸区堀川町580番地ソリッ ドスクエア 東芝タンガロイ株式会社内 (72)発明者 ▲吉▼岡 史郎 神奈川県川崎市幸区堀川町580番地ソリッ ドスクエア 東芝タンガロイ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カッタ本体の被切削部材と接する先端面が
   平坦に形成され、かつ上記先端面の中心を通り先端面に
   垂直な軸を中心として回転するとともに、 上記被切削部材を切削する切刃を有するチップを上記切
   刃が先端部外周に面し、かつ押え金具によりカッタ本体
   に押圧して着脱自在に取付けた高速切削用回転工具にお
   いて、 上記チップは、 上記回転方向に凸でかつ工具の内周方向に向かって楔状
   に形成された楔部と、上記楔部と工具の回転方向に面す
   るすくい面とに亘って設けられかつ平坦に形成されると
   ともに上記回転方向の接線とのなす角が上記接線から上
   記回転方向と同方向で０度を超える角度に形成された傾
   斜面とを備え、かつ第１の締付手段によってカッタ本体
   に着脱自在に固定され、 上記カッタ本体のチップ取付部に上記チップの楔部の外
   周に沿った取付部を形成し、かつ上記カッタ本体に上記
   取付部より工具の内周側に上記回転方向の背面側に凹の
   凹部を設け、 上記押え金具は、 上記チップの傾斜面に当接しかつ上記回転方向の背面側
   に凸の当接部と、上記カッタ本体の凹部に係合する係合
   部とを備え、 上記押え金具の当接部が上記チップの傾斜面に当接しか
   つ係合部が上記カッタ本体の凹部に係合した状態で、上
   記押え金具を第２の締付手段によって上記回転方向側か
   ら背面側にむかって、かつ上記チップを上記カッタ本体
   に押圧して取付けたことを特徴とする高速切削用回転工
   具。