JPS61182713A - スロ−アウエイ式カツタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はスローアウェイ式カッタに関するものである。

「従来の技術」 一般に、工作機械等に取り付けて使用されるスローアウ
ェイ式カンタ等の工具は、切削時にびびりを生ずる傾向
がある。

切削におけるびびり現象は、物体に加えられた外力によ
って引き起こされる振動であって、例えばフライス切削
の場合を例にとると、 （１）機械を駆動させることによる振動。

（１１）切削の衝撃によるカッタ本体の振動。

（ｉｉｉ）　　切削の衝ｌによる切刃チップの振動。

（ｉｖ）　　切削の衝撃による被削材の振動。

（Ｖ）　　切刃と被削材との摩擦による振動。

などの種々の原因による振動が渾然一体となって発生し
、工具に悪影響を及ぼし、びびりの情況によっては切削
が不可能になる。

また、びびりの原因には、 （イ）連続切断によるびびり （ロ）不連続切り屑生成によるびびり （ハ）工作機械自体に振動源が存在することによるびび
り （ニ）外来振動によるびびり （ホ）再生型自動びびり （へ）摩擦型自動びびり など種々のものが考えられるが、これらの原因をすべて
排除して切削を行うことは困難とされている。

このようなびびりに対する従来の対策を、フライス切削
を例にとって説明すると、 （ａ）試験等によって最適切削条件を見付けて、びびり
難い切削条件にて作業を行う。（一般的には、軽切削と
する） （ｂ）カッタの月形をびびりにくい形状とする。（一般
に真のすくい角、切刃傾角を正角にする）（ｃ）切刃が
複数個存在する場合には、各切刃を不　゛等ピッチに設
けて、断続切断により生ずる共振を防止する。

（ｄ）カッタ全体の剛性を高めるとともに、切刃の取り
付は剛性を高める。

（ｅ）カッタの機械取り付は剛性を高める。

（「）機械スピンドルの剛性を高める。

など種々の対策が考えられている。

「発明が解決しようとする問題点」 これら（ａ）〜（ｆ）の対策には、それぞれ下記の如き
問題がある。

すなわち、前記（ａ）の対策を実施すると、切削条件が
限定されるため、一般用のカッタとしての使用が困難に
なり、（ｂ）の対策を実施すると、カッタに要求される
他の条件、例えば被削材の種類および加工形状への適応
性、あるいは、切刃チップの経済性等を満足することが
困難になる。

また、前記（Ｃ）の対策は、共振現象に起因するびびり
の抑制には効果があるが、すべてのびびりに対して有効
に作用し得るとは限らず、（ｄ）（ｅ）（ｒ）の対策も
、びびりを完全に抑制する程の効果を上げることができ
ない。

本発明は上記の事情に鑑みて提案されたもので、上記各
種のびびり抑制手段に付加することによって、これらの
欠点を補いつつびびりの発生を抑制することを目的とす
るしのである。

「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するため、本発明は、スローアウェイ式
カッタの本体を防振合金によって形成するとともに、該
本体に設けられた切刃載置溝の内面を超硬合金製の保護
部材を覆うようにしたものである。

「作用」 上記カッタ本体は、切刃チップから、および工作機械側
から伝わる振動を吸収して切削部におけるびびりの発生
を防止する機能を発揮し、一方前記保護部材は、機械的
強度の小さな防振合金からなるカッタ本体を保護する機
能を発揮することができる。

「実施例」 以下、第１図ないし第４図を参照して本発明の一実施例
を説明する。

図中符号ｌはカッタ本体であって、このカッタ本体１は
、防振合金（後に詳細に説明する）によって形成されて
おり、取り付は部２を介して工作機械等に取り付けられ
るとともに、中心軸Ｃ（第１図に鎖線で示す）を中心と
して回転駆動されて切削加工を行なう。また、符号３は
、切刃チップであって、この切刃チップ３は、前記カッ
タ本体Ｉの周縁部の複数個所（図示例では４個所）に周
方向に等間隔をおいて形成された切刃載置１１１４に挿
入されるとともに、該切刃載置溝４内に挿入されてクラ
ンプねじ５により固定される切刃チップ用のクランプく
さび６によって切刃載置溝４内面に向けて押圧され、固
定されている。

上記切刃載置＠４の着座底面と前記切刃チップ３との間
には、超硬合金等の硬質材料によって形成されたシート
７が挾持され、一方、アキシアル方向側面と切刃チップ
３との間には超硬合金等の硬質材料によって形成された
サポータ−８が設けられ、それぞれクランプくさび９お
よびクランプねじ１０によって本体ｌに固定されている
。そして、これらシート６およびサポータ−８が、切刃
チップ３を介して加わる切削荷重からカッタ本体ｌを保
護する保護部材としての機能を果たしている。

前記カッタ本体Ｉを構成する防振合金は、外部から与え
られた振動を内部で熱エネルギーに変換させて減衰する
機能、すなわち内部摩擦が大きいという特性を持ってお
り、この防振合金の具体例を挙げると、次のようになる
。

（１）複合型（応力緩和型） Ｆ　ｅＣ−９ｉ合金系に属する片状黒鉛鋳鉄Ａ　１２−
Ｚ　ｎ合金系に属する５ＰＺ（超塑性亜鉛）（ｉｉ）　
　強磁性型（ヒステリシス型）Ｆ　ｅ、Ｎ　ｉ合金系の
ＴＤニッケル Ｆ　ｅ−Ｃｒ合金系の１２％Ｃｒｖ４ Ｆ　ｅ−Ｃｒ−Ａ　Ｑ合金系のＰ　ｅ−１２Ｃｒ−３Ａ
　Ｑ合金Ｆ　ｅ−Ｃｒ−Ａ　Ｑ−Ｍ　ｎ合金系のＦ　ｅ
−１２ｃ　ｒ−１，３６Ａ（−０，５９Ｍｎ合金Ｆ　ｅ
−Ｃｒ−Ｍｏ合金系のＦ　ｅ−０，１〜５Ｍ　ｏ合金Ｃ
ｏ−Ｎｉ合金系のＣｏ−２２Ｎ　１−２Ｔ　１−ＩＺ　
ｒ合金（ｉｉｉ）　　転位型（ヒステリシス型）Ｍｇ、
Ｍｇ−Ｚ　ｒ合金系の Ｍ　ｎ−３７Ｃｕ−４，２５Ａ　Ｑ−３Ｆ　ｅ−１，５
Ｎ　ｉ合金Ｍ　ｇ−Ｍ　ｇｔＮ　１合金系に属する合金
（ｉｖ）　　双晶型（応力緩和型） Ｍ　ｎ　−Ｃｕ合金系の Ｍｎ−３７Ｃｕ−４，２５Ａ　ｆ２−３Ｐ　ｃ−１，５
Ｎ　ｉ合金Ｍ　ｎ−Ｃｕ−Ａ　Ｑ合金系のＣｕ−４０Ｍ
　ｎ−２Ａ　（１合金あるいはＤ　ｕ−４０Ｍ　ｎ−２
Ａ　Ｑ−２Ｓ　ｎ合金（ｖ）　　双晶型（ヒステリシス
型） Ｃｕ−Ａ　Ｑ−Ｎ　ｉ合金系に属する合金Ｃｕ−Ｚ　ｋ
−Ａ　１．合金系に属する合金ＮｉＴｉ合金系に属する
Ｎ　１−５０Ｔ　ｉ合金そして、上記各種防振合金の中
から、機械構造材料として一般に使用されている鋳鉄等
の金属伺料よりも内部摩擦（Ｑ−’）か大きな材料、例
えば、Ｍｇ合金、Ｍｇ−Ｚｒ合金、Ｍ　ｇ　−Ｍ　ｇ２
Ｎ　＋合金、Ｍ　ｎＣｕ合金、Ｃｕ−Ａ　Ｑ−Ｎ　ｉ合
金、ＮｉＴｉ合金を選定することにより、びびり防止に
必要な減衰能力を得ることができる。

なお、切刃チップの周辺部分は、超硬合金等の硬質材料
で覆って、鋼よりも機械的強度の小さな防振合金を保護
することが望ましく、少なくとも、切削荷重の大部分か
加わるランプ着座底面は、１１１ｊ記超硬合金等からな
るシートで覆うことが必要である。

また、カッタ本体の具体的形状は前記一実施例に限定さ
れるものではなく、カッタを装着すべき工作機械に対応
して、あるいは、被切削物の性状に対応して適宜変更し
てもよいのはもちろんである。

「発明の効果」 以上の説明で明らかなように、本発明は、スローアウェ
イ弐カッタのカッタ本体を、鋳鉄より内部摩擦の大きな
防振合金で形成するとともに、該カッタ本体の切刃載置
溝内で切刃チップの荷重を支持する面と切刃チップとの
間に、前記カッタ本体を構成する防振合金より硬質の材
料からなる保護部材を設けるようにしたから、カッタが
取り付けられた工作機械、あるいは刃先からカッタに伝
わる振動を防振合金内で熱エネルギーとして吸収してび
びりを抑制することができ、びびりに起因する切刃、の
チッピング、加工面へのびびりマークの発生等を防止す
ることができ、さらに、防振合金からなるカッタ本体の
損傷を防止して長期に亙る使用を可能にすることができ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はカッタ
を回転中心軸と平行な方向から見た矢視図、第２図は第
１図の■−■線に沿う矢視図、第３図は第２図のＩ−Ｉ
ＩＩ線に沿う矢視図、第４図は第３図のｆＶ−ｆＶ線に
沿う矢視図である。 ｌ・・・・・・カッタ本体、３・・・・・切刃チップ、
４・・・・・切刃載置溝、６・・・・・・クランプくさ
び（切刃チップ用）、７・・・・・・シート、８・・・
・・・サポータ−１９・・・・・クランプくさび（シー
ト、サポータ用）。 第１図 第２因

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 工作機械等に取り付けられるカッタ本体に設けられた切
   刃載置溝に切刃チップ固定用の締結手段を設けてなるス
   ローアウェイ式カッタにおいて、鋳鉄より内部摩擦の大
   きな防振合金によって前記カッタ本体を形成するととも
   に、前記切刃載置溝内で切刃チップの切削荷重を支持す
   る面と切刃チップとの間に、前記カッタ本体を構成する
   防振合金より硬質の材料からなる保護部材を設けたこと
   を特徴とするスローアウェイ式カッタ。