JPS629812A - 切削用植刃 - 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〕 本発明は多角形の基本形状を有する切削工具用の植刃に
関し、該植刃は有屑切削加工用のもので好ましくは、ミ
リング加工用に使用される。その外形は主として上下面
が平行な２個の主平面とこの上下二平面を接続する複数
個の切刃側面から成る。

二つの切刃側面間の交線と少くも一つの主平面との間に
は主切削切刃線が形成される。複数個の面取り部が上記
植刃の隅角部における切刃側面間の遷移部分に形成され
る。第１の面取り部分は上記主平面の交線上に短小の切
削切刃線を形成する。

〔従来の技術〕

下記のミリング切削加工用の植刃は従来公知である。即
ち植刃の隅角部分が接続状の短小切刃線と主切刃線間に
隅角面取り部を有し、該短小切刃線と主切刃線間の交角
部の外角度が短小切刃線と主切刃線間の外角度の略〃で
あるような植刃は公知である。この幾何学的形状は隅角
部の面取り部分の切刃線と主切刃線間に比較的鋭利な交
角部分が生ずる。ミリング切削加工中、切屑は各能動的
切削切刃線と直交する方向に向って切出されるから主切
削切刃線から生ずる切屑片は隅角面取り部から発生する
切屑片と交錯するようになる。したがって隅角面取り部
分と主切削切刃線間に形成された鋭利な交角部分は隅角
面取り部分や主切削切刃線に比較して大きな負荷応力に
曝され、植刃の一部は最初に亀裂を発生し変形するよう
になる。

また隅角に丸味を付与した短小切削切刃線と主切削切刃
線間の交角部に一定半径の丸味を付与することも公知で
ある。この場合にもまた、短小な切削切刃線と主切削切
刃線とに直交する方向に向って切屑は案内されるから丸
味付与部分と主切削切刃間の遷移点において切屑は圧縮
作用を受ける。

〔発明の解決しようとする問題点〕

本発明は前述した欠点を回避するこの種形式の植刃を提
供するものである。本発明によれば植刃隅角部の切削切
刃線上に生ずる切屑には適度の圧縮作用が生ずるように
なるので、機械加工中隅角面取り部七主切削切刃線間の
交角部に生ずべき負ｆ；；ｌ　ｊＡ＞力は減少される。

以下添付図面を参照して本発明の詳細な説明し、更にそ
の特徴とする性質および効果も明瞭にされる。

〔実施例〕

第２図は平坦な正面ミリング切削加工用の慣用の植刃の
隅角部分を示す。植刃の隅角部における面取り部分２１
は短小切削切刃線２２とこれに協同する主切削切刃線２
３間の隅角部分に形成される。隅角面取り部分２１の切
刃線２４と短小切刃線２２間の主要切削角度に２は短小
切削切刃線２２と主切削切刃線２３間の切削角度に１の
略２である。この幾何学的形状は隅角面取り部分２１と
主切削切刃線２３との間に比較的鋭利な交角部２５を生
ずる。ミリング加工中、切屑は各能動的切削切刃線から
その直交方向に図示の多数の矢印で示すように流れ出る
。従って主切削切刃線２３から生ずる切屑片の一部は隅
角面取り部分２１がら生ずる切屑片の一部に衝突する。

それ放間角面取り部分２１と主切削切刃線２３との間に
形成された鋭利な交角部２５は隅角面取り部分２１及び
主切削切刃線２３に比較してより増大した応力負荷に曝
される。従って植刃のこの部分が最初に破壊し変形する
ようになる。第１図および第３図から第５図は本発明に
係る割出し設定可能な切削用植刃の一実施例を示す。こ
の割出し設定可能な切削植刃１０は正方形状の基本形態
を有し、平坦な上部主平面１１と下部主平面１２並びに
これら各平面を取囲む切刃側面１３　、１４　、１５　
、１６から成る。

この割出し設定可能な切削用植刃１０は正の刃先角を有
する即ち各切刃側面と上部主平面１１とは鋭角をなして
形成される。この植刃は負の刃先角即ち上部主平面１０
と下部主平面１２とは切刃側面に対し垂直に交わるよう
に形成することもできる。上記切刃側面１３乃至１６の
平坦な各部分と上部主平面１１との各交線上には主切削
切刃線４０が形成される。この植刃１０上に形成された
隅角部分はすべて同一形状であるから、以下はその一つ
の隅角部分のみについて説明する。複数個の面取り部分
が切刃側面１３と１４によって取り囲まれた一つの隅角
部に形成される。切刃側面１３は第１の平坦な面取り部
４１により植刃内部方向に向って切り取られ、そのとき
下部主平面１１との交線は短小切削切刃線４２を形成し
、これは被加工素材表面に供される。短小切削切刃線４
２は主切削切刃＆？ｔ４０の長さの少くとも３倍である
。その第１面取り部分４１はその一端において角度に２
を以って形成される第２面取り部分４３により切り取ら
れ、そのとき上部主平面１１との交線は切削切刃線４５
を生じる。これら面取り部分相互間の内角は１３０°乃
至１７０°の角度範囲において選定される。第２面取り
部分４３は角度に、を形成する第３面取り部分４６によ
り滑らかに切り取られ、下部主平面１１との交線は切削
切刃線４７を作る。各切削切刃線４５　、４７は第５図
に示すように理論的長さＬを有し、この長さは隣接する
２個の切取り点間の距離寸法により表わされる。この直
線的切削切刃線４５　、４７は約１４０°乃至１７５°
の鈍角をなす内角を形成する。この第３面取り部分４６
は切刃側面１４に向って滑らかに移行する。２個の直線
切刃線間に形成された各滑らかな遷移点は一定の曲率半
径Ｒを有する円弧形状に形成され、これは、切刃線４５
または４７の理論的長しの少くともＡか最大６倍である
。上記円弧はその直線部例えば隣接する２個の直線部分
間の理論的切取り点からの距離り、の所でかつ切取り点
の反対側のところにある切刃線４７と４５に接する。第
３面取り部分４６とその切刃側面１７とは１４０°乃至
１７５°の鈍角状の内角を作る。

最短切削切刃線４２の大部分は主切削切刃線間の隅角部
の二等分線Ｂの一方側に配置される。第２面取り部分４
３　、４６の切削切刃線４５　、４７の大部分は上記二
等分線Ｂの反対側に配置されている。主切削切刃線４０
は第３面取り部分を曲線状連結部から隣接する切削隅角
部の短小切削切刃線に向って延在する。短小切削切刃線
４２の長さは短小切刃線と主切刃線間の遷移切刃線の全
長に略等しい。

第２図に示す従来慣用の植刃は第１図に示す本発明に係
る植刃と正面切削磨耗試験において比較された。この比
較試験は年報ｒＴｈｅ　ＣＩＲＰ、Ｖｏｌ、３３／１／
１９８４Ｊ　　（ページ４７〜４８、Ｆｉｇ、ａｌ）上
にＡ、Ｊ。

Ｐｅｋｅｌｈａｒｉｎｇの名の下に掲載されている。こ
の比較試験に供された二種類の植刃に対する試験条件は
試験期間中すべて同一である。ミリング加工長は最長６
０抛ｍで各切削試験中は１個の植刃が使用された。試験
に供された従来の植刃１４個のうち４個はその切削隅角
部が破損されていたが、他方本発明に係る１４個の植刃
は１個も破損しなかった。この植刃の隅角部の形状は該
隅角部の切削切刃線から生じかつ隅角部の各切削切刃線
に直角方向に流れ出る切屑片が第１図に示す従来の植刃
の切屑片よりも圧縮量が少ない。本発明に係る形態をも
つ植刃は切削切刃線上にかかる−そう増大した応力負荷
に耐えかつ加工中良好な強靭性を呈する。更にまた別の
構成においては直線部分４７　、４５は第６図に示すよ
うな直線切刃線４８により接続連結され、この直線切刃
線部分４８は切削切刃線の理論的切取り点において距離
り、で示す長さを各切削切刃４７　、４５から切取る。

この面取り距離り。

は切削切刃線の理論的長さＬのＡに略相当する。

第７図および第９ｉ：：Ｉｏｌ、Ｈ（：！、：発明に係
る割出し設定可能な切削用植刃の他の実施例を示す。こ
の割出し設定可能な植刃１０′は正四角形の基本形態を
有し、平坦な上部主平面１１′と下部主平面１２′とこ
れらの上下部主平面を包囲する切刃側面１３′。

１４’　、１５’　、１６’を有する。用語「上部平面
」とは反対側下部平面から遠く離隔して配置された植刃
周辺における点又は面により形成された平面を意味する
ものとする。割出し設定可能な植刃１０′は負の切削角
を有する、即ち各切刃側面は上部主平面Ｐと鋭角状の内
角を形成する。また該植刃は正の切削角を具えることも
でき、即ち切刃側面は上部及び下部主平面と垂直状に交
わる。中央部が凹んだ凹所１７は上部主平面１１′の中
央部１１″に形成される。中央部が凹んだ凹所１７はそ
の中央部１１″から隣接する二つの隅角部分間の湾曲し
た周縁部分１８に向って延在している。この湾曲周縁部
分１８の中心は上部主平面１１′の平面Ｐから距離りの
ところに配置される。その距離りは設テ↑された断面形
状に従って変化する。湾曲周縁部分１８は幅Ｗ、を有し
、他の湾曲周縁部分１９によりその外側が区切られてお
り、この湾曲周縁部分１９は補強傾斜部と切刃側面１３
′〜１６′間の交線に・より限定された切削切刃線に対
する強化傾斜部を構成する。この強化傾斜部を構成する
曲線部分１９の幅はＷ２でこの周縁部分は曲線部分１８
と共に上部主平面Ｐに平行な平面上の全幅はＷである。

また別の構成として、内部曲線部分１８は第１０図に示
す如く、切刃側面１４′に向って外方に延びていてもよ
く、そのとき幅Ｗより少し大きい水平方向の幅Ｗ３を有
する。上記周縁部分の幅Ｗ、は植刃に対し付与された規
定の切込み送り量より太き（、好ましくは２倍の幅長さ
となっている。このような幾何学的形状設計を以ってす
れば、前述した本発明に係る第１図と第３図乃至第６図
に示した植刃に対比してミリング切削加工中の切削抵抗
力が−そう低下する。上部主平面１１′の中央部１１″
に向って上昇する凹んだ溝部分１７の部分は切削した切
屑がミリング切削工具本体面を叩かないように切屑を曲
げ外らすように形成されている。この部分ニは大体にお
いて切屑を破断する作用はない。曲線部分１８に向って
上昇する溝部分１７には５°乃至１８°の範囲の傾斜角
αが与えられる。切刃側面１３″〜１６′の平坦な部分
と曲線部分１８又は１９との間の交線は主切削切刃線４
０′を形成する。各主切削切刃線４０′はその切刃線の
中央部がその切刃線の両端部よりも植刃下部主平面１２
′の方に向って近づくように形成されている。主切刃線
４０′のこのような形状は植刃に作り付けの大なる傾斜
角を付与したことを意味し、それ故軸方向切削力はミリ
ング作業において減少する。隅角部に施した面取り部分
は第１図と第３図乃至第６図に示したものと同一に形成
される。第１１図と第１２図並びに第１３図と第１４図
は第１図と第３図乃至第５図、並びに第７図乃至第１０
図に示した割出し設定可能な切削植刃の三角形状の変形
例を２種顕示している。これらの変形例の植刃における
差異は上記三角形型植刃の主要切削切刃線が−そう鋭利
な鋭角内角を以って各隅角部分内に適合されている点で
あり、各部の短小切削切刃線は協同する主切削切刃線に
大体において垂直状になる。また別の構成において、そ
の隅角部分は第６図を基本にして形成することができる
。第１３図と第１４図に示す植刃は第１０図に示した断
面形状を具えたものである。かくして本発明はその外形
形状によって強力な植刃を形成する割出し設定可能な植
刃について記載し、更には植刃上に作用する局部負荷が
軽減され、切削加工中の切削力は軽減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る割出し設定可能な植刃の一実施例
の平面図、 第２図は従来慣用の植刃の隅角部の平面図、第３図は第
１図に示した割出し設定可能な植刃の側面図、 第４図は割出し設定可能な植刃の隅角部を示す拡大図、 第５図は割出し設定可能な植刃の隅角部の拡大図、 第６図は植刃隅角°）別の実施例を平面図で示し、第７
図は本発明に係る割出し設定可能な植刃の別の実施例の
平面図、 第８図は第７図に示した植刃の側面図、第９図は第７図
における線ＩＸ−ＩＸに沿う植刃の断面図、 第１０図は本発明に係る割出し設定可能な植刃について
更に別の実施例の断面図を示し、第１１図と第１２図は
本発明に係る割出し設定可能な更にもう一つの他の実施
例についてその平面図と側面図を示し、 第１３図と第１４図は本発明に係る割出し設定可能な植
刃について更に別の実施例について植刃の平面図と側面
図をそれぞれ示す。 １１・・・上部主平面、　　１２・・・下部主平面、１
３　、１３　、１５　、１６・・・切刃側部表面、。 ２１・・・隅角面取り部、　２２・・・短小切削切刃、
２３・・・主切削切刃、　　２４　　・・・切刃線、２
５・・・鋭い交角部、　　４０　、４０　’・・・主切
削切刃線、４０、υ・・・主切削切刃線、 ４１・・・第１直線面取り部分、 ４２・・・短小切削切刃、　４３・・・第２面取り部分
、４５　、４７・・・切削切刃、　４６・・・第３面取
り部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上下に平行な二つの主平面（１１、１２；１１′、
   １２′）と、該主平面を継ぐ複数個の切刃側面（１３〜
   １６：１３′〜１６′）を具えた多角形の基本形状を有
   する有屑切削加工用の植刃であって、前記隣接する二つ
   の切刃側面と前記少くとも一つの主平面間に交差する交
   線上に主切刃線（４０；４０′）が形成され、かつ複数
   個数の面取り部分（４１、４３、４６、４８）は前記植
   刃の偶角部において前記隣接する二つの切刃側面（１３
   、１４；１３′、１４′）間の遷移部分に形成され、前
   記第１面取り部分（４１）は前記主平面（１１；１１′
   ）と交差する交線上において短小切削切刃線（４２）を
   形成し、前記偶角部は２等分線（Ｂ）を具備する植刃で
   あって、 前記植刃の偶角部における短小切削切刃線（４２）と、
   これに協同する主切削切刃線（４０；４０′）間の遷移
   部分は相互に鈍角状の内角を作る少くとも二個の直線状
   切削切刃線（４５、４７）を含んで形成され、前記主切
   削切刃線（４０）はこれに協同する短小切削切刃よりも
   実質的に長く形成すると共に前記短小切削切刃線（４２
   ）の大部分は前記偶角部２等分線の一側に配置され、前
   記主平面（１１、１１′）との交線に沿う第２面取り部
   分（４５）の切削切刃線の大部分は前記二等分線の反対
   側に配置され、更に前記主切削切刃線（４０；４０′）
   は第２面取り部分の切刃から隣接交角部における短小切
   削切刃に向けて延在すると共に少くとも２個で最大４個
   の第２面取り部分（４３、４６、４８）は第１面取り部
   分（４１）とこれに協同する切刃側面（１４；１４′）
   との間に形成されていることを特徴とする切削用植刃。 ２、前記短小切削切刃線（４２）とこれに協同する主切
   削切刃線（４０）との間の植刃隅角部における遷移部分
   は直線状切削切刃線と曲線状切刃線とが交互に形成され
   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
   削用植刃。 ３、前記第２面取り部分（４３、４６）は主平面（１１
   ；１１′）と交差する交線において主として直線状の切
   削切刃線（４５、４７）が形成され、それらの延長線は
   その短小切削切刃線またはその延長線と不連続的に増大
   する鋭角を作り、前記第２面取り部分（４３、４６）の
   二つの隣接する切刃線間の遷移部分は凸状に湾曲した切
   刃線を形成すると共に前記第２面取り部分の切刃線とこ
   れに協同する主切削切刃線（４０；４０′）間の遷移部
   分は凸状に湾曲した切削切刃線として設けられることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の切削用植刃。 ４、前記の各第２面取り部分（４３、４６）の切削切刃
   線（４５、４７）は理論的長さＬを有し、かつ凸状に湾
   曲した曲線状切削切刃線が前記２個の第２面取り部分間
   の理論的交差点から距離Ｌ＿１に亘って隣接する第２面
   取り部分（４３、４６）の切刃線に接して形成され、前
   記距離Ｌ＿１は前記理論的距離Ｌの約１／４に形成され
   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
   削用植刃。 ５、前記凸状に湾曲した切刃線の各曲率半径（Ｒ）は少
   くとも前記面取り部分の理論的切刃線（４５、４７）の
   長さの少くとも１／２かまたは最大でその６倍であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の切削用植刃
   。 ６、少くとも２個かまたは最大で４個の第２面取り部分
   （４３、４６）は第１面取り部分（４１）とこれに協同
   する切刃側面（１４；１４′）との間に形成され、前記
   上部主平面（１１；１１′）との交線上に主として直線
   状切刃線が形成され、該切刃線の延長は包含された前記
   短小切刃線（４２）またはその延長線と断続的に増大す
   る鋭角部を形成し、前記第２面取り部分（４３、４６）
   の隣接切刃線間の遷移部分は直線状切刃線（４８）によ
   り形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の切削用植刃。 ７、植刃の投影側面図における主切削切刃線（４０；４
   ０′）はアーチ形に形成され、該主切削切刃線の中央部
   における下部主平面（１２；１２′）にいたる距離は前
   記主切削切刃線（４０、４０′）の両端部から下部主平
   面（１２、１２′）にいたる距離よりも短かいように形
   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
   載の切削用切刃線。 ８、前記主切削切刃線（４０′）の内側には中央区域が
   凹んだ一つの凹所（１７）が形成され、この凹所（１７
   ）は上部主平面（１１′）の中央領域（１１″）から前
   記切刃側面（１３′〜１６′）に直接または間接的に接
   続している湾曲した周部の第１傾斜部分（１８）に向っ
   て延在し、かつ湾曲された該第１傾斜部分（１８）の中
   心は前記協同する主切削切刃線（４０′）と等しく湾曲
   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
   ７項記載の切削用植刃。 ９、前記第１傾斜部分（１８）とこれに協同する切刃側
   面（１３′〜１６′）との間に外側の湾曲した第２傾斜
   部分（１９）が設けられ、この第２傾斜部分（１９）は
   湾曲した第１傾斜部分と等しいように設けられているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の切削用植刃
   。