JPS6254614A - 切削工具 - 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） 本発明は切屑除去の機械加工用切削工具に関する。該工
具は柄部分をもつ工具本体と、少くとも一つの切屑溝と
、工具本体の加工端部に設けた少くも一つの植刃着座部
分と、切削切刃により構成されている。切刃部分は工具
の加工端部に組付けられた少くとも二個の切削植刃を有
し、その植刃の一つは他方の植刃に比し硬さの異なる材
質から作られたものである。各切削植刃の切刃線は大体
において連続的に相互に接続している。

（従来の技術） ドリルの加工先端部に二個の切削植刃を蝋付けしたもの
はこれまで知られており、このドリルはドリルの半径方
向に配置された切刃に沿って均一の硬さをもつ植刃を具
えたものである。両切削植刃の材質はドリル中心先端に
生ずる圧縮応力に対し秀れた抵抗力を示す軟質材料とド
リル周辺に生ずる高切削速度に秀れた抵抗力を示す硬質
材料との間の中間的硬さの材料が使用される。このよう
にして選ばれた切削植刃の材質は圧縮応力に対しても可
成シの抵抗力を示すと同時に高速度切削にも可成りの抵
抗力を有する。それ故ドリルの切削切刃は最適な耐用寿
命をも次なくなる。二個の切削植刃間の接合継目部はド
リルの中心部に配置されるために中心部分の強度が減少
する。

（発明の解決しようとする課題） 本発明の目的は最良の切削性能を発揮させるために前述
した植刃に互に異なる硬度を具備する切削工具を提供す
ることである。

他の目的は前述の両切側植刃間にいくつかの接合継目部
を設けて蝋付は効果が最適に発揮される。

更にもう一つの目的は前述した植刃間の接合継目部が被
加工素材表面に衝撃作用を起さないような継目部を設け
ることである。

これらの目的およびその他の目的は本発明に係る切削工
具によって達成される。

以下添付図面を参照してより一そう詳細に本発明を述べ
るが、これにより本発明の特徴とする性質及び利点がよ
シーそう明らかにされる。

（実施例） 本発明に係るドリル１０は第１図乃至第６図に示される
。ドリル１０はドリル本体１１と切削加工部１１とから
成る。ドリル本体１１は大体において円柱形状の基本的
形状をなす。ドリル本体１１は螺旋状切屑溝１３と１４
、握み部１５と切削加工端部１６とを具備する。切削加
工端部１６にはドリルの中心線ＣＬに垂直をなす略平坦
な第一の支持表面１７が形成される。また該切削加工端
部１６にはドリル本体１０の中心部に一個の中心溝部が
形成され、この中心溝部の壁面１８と１９は上記支持表
面１７に垂直である。上記中心溝部はドリル本体ｌＯの
中心ＣＤに対し偏位し該中心溝部の中心Ｃ８がドリル本
体１０の中心ＣＤに対し成るわずかな間隔ｄを置いて形
成される。上記中心溝部の壁面１８と１９は略平坦な第
２の支持表面２０と２１と鈍角をなして接続するように
形成される。この第２の支持表面２０と２１は半径を含
む平面内にあって、上記第１の支持表面１７に垂直であ
る。切削液の溢流通路２２．２３の出口が円錐形状の切
片面表面に開口している。

第３図と第４図はドリル本体端部に固定化される切削植
刃を示す。ドリル本体は第３図において点線で示される
。中心部の切削植刃２４は略菱形状の基部を有し、その
表面の大部分に亘ってＳ字形状の切刃２６が延在する。

中心部切刃２６は菱形状基部の鋭角部頂点からその対角
点の鋭角部頂点に延びる非対称的伸張部分として形成さ
れる。

中心部切刃２６に沿って切屑面２７．２８および逃げ面
２９．３０がこれを取囲んで形成される。

切削植刃２４の上記鏡角度の頂点は４５°乃至７５゜の
角度範囲にあり、好適には５５°乃至６５°の範囲であ
る。上記切削植刃の長辺側面３１．３２は短辺側面３３
．３４に結合されてそれらの間に鋭角状隅角部分と鋭角
状隅角部分とを形成する。切刃２６は鋭角状隅角部分の
短辺上の端部から最大の寸法距離Ｌ１のところで各端辺
細面３３．３４に接触し又は平行に走る。上記短辺上の
切刃部接触距離Ｌ１は短辺側面３４の長さの略０．１乃
至０．６倍の間にあシ好しくは０．３〜０，４倍である
。その対辺側面３２におけるそれに対応する距離はどの
ような場合でも上記り、よシは短かい。切削植刃は圧縮
強度大で耐摩耗性を有する材料例えば硬質金属又は鋼材
製である。

切削植刃２４の１部は幾何学的形状を等しくする半径方
向外側にある二個の周部植刃３５と３６により部分的に
取シ囲まれているが、その取シ囲まれる長さ寸法を異に
している。それ数周部切削植刃３５だけが以下説明され
る。周部植刃３５は多角形状をなして相互に略直角に交
わる平面状支持表面３７．３８を有し、かつ切刃４１と
短かい切刃４２に対する逃げ面４２．４３を有し、更に
切屑面４１と半径方向の内側面に平面状支持表面４４を
有する。内側支持表面４４は外側切刃４１の刃線と鈍角
βをなして交差し、支持表面３７に対して鋭角ｒを々し
て交差する。周部切削植刃３５．３６は中心部切削植刃
２４の材料よシも硬い材料例えば硬質金属または鋼製材
料で製作される。内外側の各植刃材料に硬さに差をつけ
た目的は周部植刃３５，３６は中心部植刃２４よシも高
速の切削速度を有するからであり、従って周部植刃は中
心部植刃よシも硬い材質のものを選ぶべきであるからで
ある。このような理由のために周部植刃３５．３６は材
質碩度が増加するに従ってその強靭性が減少するからよ
シーそう脆性が大となる。硬いがしかし脆い材料はドリ
ルの中心部に生ずる圧縮応力に耐えられない。それ故軟
がいがしかし強靭性のある材質が切削速度の小さい中心
部植刃２４に選定されたのである。中心部植刃２４は工
具加工端部１６の中心溝部内に好適には蝋付手段により
その主要底面が支持表面１７上に固着され固定化される
。そのとき溶融蝋はドリル本体側の各支持表面１７，２
０．２１及び中心部切削植刃２４の長辺側面３１．３２
上に施され、その後に周部植刃３５，３６Ｆｉ第３図の
矢印方向に押圧される。周部切削植刃３５，３６の鈍角
偶角部は中心部切削植刃２４の対応する鋭角隅角部に向
けて衝合される。従って周部植刃はドリル本体の支持表
面２０．２１に押付けられると共に切刃４１．２６は大
部分が連続的な直線状に継ぎ合わされる。前述した鈍角
βと鋭角αとは殆んど互に余角をなし、その誤差は１°
〜４°である。それ数周部及び中心部植刃間に形成され
た蝋付接合継目部は楔形状をなし、その頂角部は両植刃
間の継目部と、なって形成されることになる。その頂角
部は出来るだけ狭い角度に形成して被剛材が継目内に刺
し込まれて植刃を損傷しないようにしなければならぬ。

内側支持表面４４を傾斜させた利点はたとえ軟質切削切
刃２６にびびり作用が起ったとしても支持表面４４と逃
げ面４０間の継目線における切削力作用方向ａ１に対し
切刃が中心部切刃２６の後側に形成されているため穴明
は加工は継続して行なうことができる。

第５図と第６図はドリルの上面図と側面図をそれぞれ示
す。この中心部切削植刃２４はドリルの中心から距離ｄ
のところに植刃の中心が位置するようにその中心溝部内
に蝋付固定される。そのために植刃２４の鋭角隅角部は
ドリルの中心からそれぞれ異った間隔位置に固定される
。第５図に示す左側下方の隅角部は半径ｒ１の円周上に
配置され、他方の右側上方の隅角部は半径ｒ！の円周上
にある。中心部切削植刃２４と周部植刃３５゜３６間の
接合継目部はそれ故に相互に偏位して、被剛材内に明け
た穴の底面には上記切刃線上の継目によって襞が生じこ
の襞は後続回転する次の切削切刃２６又は４１により切
り取られるようになる。ドリル本体の加工端部上に異な
る硬さの更にもう一つの切削植刃を挿入しうろことを第
５図の点線で描き示しである。

ドリルの先端中心に切削植刃を使用する通常のドリルは
しばしば上述の接合継目部に関連してとかく破損し易く
、ドリル加工作業に不利な影響を与えている。これに対
し本発明に係るドリル工具の刃先中心部は調和のとれた
均一性を奏するから上述した欠陥は回避される。切刃と
切屑溝の形状は米国特許第４，２２２．６９０号に詳細
に述べられ、その記載はここにも引用されている。

第７図と第８図は本発明に係る穴明は用のエンドミル工
具を示す。このエンドミル１０’は円柱状本体部１１’
と切削加工先端部１２′とから成る。この本体部１１’
は柄部１５′、切屑溝１３’及び植刃着座部を有する。

切削加工先端部１２′は二個の切削植刃２４′と３５′
から成る。そのうち半径方向内側の植刃２４′はその外
側植刃３５′よシ硬さが小さい材料で作られ、蝋付は手
段によりその着座部に固着される。次いで外側植刃３５
′は第８図の上方平面図でみたとき少くともその切削刃
先４１′が連続した直線状に内側植刃２４′の切刃２６
′に継ぎ合わされる。切刃２６′はエンドミルの中心又
はその近傍から切刃線が起され、その中心から遠ざかる
につれて連続的に湾曲する。そのとき切刃２６′の刃線
は外側植刃３５′の切刃４１′の内方へ向って半径方向
に直線的形態をとりて接続する。両植刃間の蝋付は接合
継目部は楔形状をなし、その頂点部は切刃２６′と４１
′間に位置決めされる。その頂点部は非常に狭く一つの
薄膜を形成するのみである。

この第２実施例もまた前述した第１災施例と同様に、外
側植刃３５′の半径方向内側支持面とその切刃４１′間
の鈍角交差角β′は鋭角α′と殆んど余角関係に形成さ
れ、植刃２４′の半径方向外側の支持表面と切刃２６′
間の交差角α′と上記β′との余角形成誤差は１°〜４
°の範囲内にある。エンドミルの先端切刃と切屑溝面の
形状は米国特許第４．１３２．４９３号により一そう詳
しく述べられているが、ここにもその記載が引用される
。

本発明は工具の半径方向において切削速度が変化するよ
うな場合に適用される切削切刃を有する切削工具につい
て開示される。その切削切刃は工具本体内に確実に固定
化され、かつドリルにおいては均一な切削作用をもつド
リル中心部が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るドリルの斜視図、第２図はドリル
の頂部拡大平面図、 第３図は切削植刃の上部平面図、 第４図は切削植刃の斜視図、 第５図はドリルの頂部平面図、 第６図はドリルの部分的側面図、 第７図は本発明に係るエンドミル工具の斜視図、第８図
は第７図に示すエンドミル工具の頂部平面図。 １０・・・ドリル、１１・・・ドリル本体部、１２・・
・切削加工部、１３．１４・・・切屑溝、１５・・・掴
み部、１６・・・加工先端、１７・・・平坦な第１支持
表面。 ＣＬ・・・中心線、１８．１９・・・中心溝壁面、２０
゜２１・・・第２支持表面、２２．２３・・・溢流通路
、２４・・・切削植刃、２６・・・Ｓ字形中心切刃、２
７゜２８・・・切屑表面、２９．３０・・・逃げ面、３
１゜３２・・・長辺側、３３．３４・・・短辺側、３５
　、３６・・・周部植刃、３７，３８・・・平坦支持表
面、３９゜４０・・・逃げ面、４１．４２・・・切刃、
４３・・・切屑面、４４・・・平面状支持表面、１０′
・・・エンドミル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、柄部（１５；１５′）と、少くとも一個の切屑溝部
   （１３、１４；１３′）と、工具加工端に形成された少
   くとも一個の植刃着座部および切削部（１２；１２′）
   を具えた工具において、 前記切削部（１２、１２′）は工具加工端に少くとも二
   個の切削植刃（２４、３５、３６；２４′、３５′）が
   組付け形成され、該切削植刃の第１の植刃（２４：２４
   ′）は該第１植刃の半径方向外側に配置された第２植刃
   （３５、３６；３５′）と硬さの異なる材料により形成
   され、前記切削部（１２；１２′）の中心部と周部の各
   切刃（２６、４１；２６′、４１′）は略連続した直線
   状に継ぎ合され、前記第１切削植刃（２４；２４′）は
   第２切削植刃（３５、３６；３５′）より軟かい硬さを
   有し、更に前記第１と第２の切削植刃（２４、３５、３
   ６；２４′、３５′）は相互に対面する支持表面（３１
   、３２、４４）をもって形成され、これらの支持表面は
   鋭角と鈍角（α、β；α′、β′）をもつ各隅角部分が
   継ぎ合されて一個の組合された切刃（２６、４１；２６
   ′、４１′）をもって構成されていることを特徴とする
   切削工具。 ２、前記第１切削植刃（２４；２４′）は略菱形形状を
   なして工具の加工先端部（１６）内の中心溝内に固定さ
   れ、該中心溝の中心（Ｃ＿８）は工具本体（１１）の中
   心（Ｃ＿Ｄ）に対し半径方向に距離（ｄ）だけ偏位して
   形成され、前記第１切削植刃は工具加工先端部に固定さ
   れた二個の第２植刃により一部が包囲されて設けられ、
   前記第１植刃（２４）の切刃（２６）と第２植刃（３５
   、３６）の切刃（４１）間の接合継目部が異なる半径（
   ｒ＿１、ｒ＿２）をもつ各円周に沿って回転するように
   形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の切削工具。 ３、前記第１植刃（２４）の切刃（２６）は該植刃の基
   部表面（２５）上の鋭角をなす隅角頂点からその反対側
   対角頂点に向って略Ｓ字形状をなして延在し、その切刃
   （２６）は工具本体（１１）の中心線（ＣＬ）上の一点
   において交差するように形成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項記載の切削工具。 ４、前記第１植刃（２４）の切刃（２６）の両端部分は
   直線状に延在しそれらの両端部分は第１植刃（２４）の
   接続短辺（３３、３４）上に合致するか又は平行状に延
   在していることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
   の切削工具。 ５、前記第１植刃（２４；２４′）の長辺側側面（３１
   、３２）は前記連結された切刃（２６；２６′）と鋭角
   （α；α′）をなし、第２植刃（３５、３６；３５′）
   の内側表面（４４）は該連結された第２切刃（４１；４
   １′）と鈍角（β；β′）をなして形成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の切削工具。 ６、二個の植刃（２４′、３５′）が植刃着座部に組付
   け固定され、半径方向内方に配置された第１植刃（２４
   ′）は工具本体（１１′）の中心またはその近傍に切刃
   端をもつ切刃（２６′）を具え、それに続いてその中心
   部から半径方向に連続的に曲げられ更に第２植刃（３５
   ′）の直線状切刃（４１′）の内端に向って半径方向に
   直線状に延び、かつ両植刃（２４′、３５′）間に接合
   継目部が設けられ、該継目部は内方切刃線に鋭角度をな
   して形成され、両切刃（２６′、４１′）の刃線は略直
   線状になって継目部が形成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の切削工具。 ７、前記鋭角（α；α′）は４５°〜７５°の範囲で好
   しくは５５°〜６５°の範囲であり前記鈍角（β；β′
   ）は前記鋭角（α；α′）と互に殆んど余角をなすよう
   に形成され、その誤差は１°乃至４°の範囲内であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の切削工具。