JP2510536B2 - スロ−アウエイ式千鳥刃転削工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、多数のスローアウエイチツプが円周方向
に交互に正または負のアキシヤルレーキ角を付されて装
着されたスローアウエイ式千鳥刃転削工具に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来より、この種のスローアウエイ式千鳥刃転削工具
の一つとしてスローアウエイ式千鳥刃サイドカツタ（以
下、サイドカツタと略称する。）が知られている。

このサイドカツタは、大径円板状のカツタ本体の外周
に、その一方の端面を基準にした場合に正となるアキシ
ヤルレーキ角を付された複数のスローアウエイチツプ
（以下、チツプと略称する。）と、負のアキシヤルレー
キ角を付された複数のチツプとが、円周方向に交互にか
つ等間隔を隔てて装着されたものである。ここで、これ
らチツプの正負のアキシヤルレーキ角は、互いに絶対値
が等しい角度とされている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、上記従来のサイドカツタにおいては、これ
らチツプが互いに絶対値が等しいアキシヤルレーキ角を
付されて装着されているので、これら正負のチツプによ
ってカツタ本体に作用する切削力の大きさが互いに等し
い。しかし、これらチツプが円周方向に等間隔をもって
装着されているので、カツタ本体にはこれらチツプによ
る切削力が一定の周期で作用する。他方、特にこの種の
サイドカツタにあっては、装着するチツプの数が極めて
多い反面カツタ本体が大径円板状をなしているため、極
めて振動やびびりを発生しやすい構造になっている。

このため、上記従来のサイドカツタにあっては、切削
時の回転数により、そのカツタ本体が上記チツプの切削
力に起因する一定周期の振動に共振して小さな振幅の振
動やびびりを発生し、この結果仕上げ面粗度の悪化を招
いてしまうという問題があった。

［発明の目的］ この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、カツタ
本体に切削力に起因する小さな振動が発生するのを防止
することができるスローアウエイ式千鳥刃転削工具を提
供することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明のスローアウエイ式千鳥刃転削工具は、正の
アキシヤルレーキ角を付して装着した複数のチツプのう
ちの少なくとも１のチツプのアキシヤルレーキ角および
負のアキシヤルレーキ角を付して装着した複数のチツプ
のうちの少なくとも１のチツプのアキシヤルレーキ角
を、それぞれ他のチツプの正のアキシヤルレーキ角ある
いは他のチツプの負のアキシヤルレーキ角と異なる角度
に設定し、かつ、他と異なる正および負のアキシャルレ
ーキ角を付されたチップ同士において、そのアキシャル
レーキ角の絶対値を互いに等しい角度に設定したもので
ある。

［作用］ 上記構成からなるスローアウエイ式千鳥刃転削工具に
おいては、異なる正のアキシヤルレーキ角とされたチツ
プによる切削力の大きさが他の正のアキシヤルレーキ角
のチツプによる切削力の大きさと、また異なる負のアキ
シヤルレーキ角とされたチツプによる切削力の大きさが
他の負のアキシヤルレーキ角のチツプによる切削力の大
きさと、それぞれ異なったものになる。

さらに、異なる正のアキシヤルレーキ角とされたチツ
プの切刃とこのチツプに隣接する正のアキシヤルレーキ
角のチツプの切刃の当該部分との間の周方向の間隔、お
よび異なる負のアキシヤルレーキ角とされたチツプの切
刃とこのチツプに隣接する負のアキシヤルレーキ角のチ
ツプの切刃の当該部分との間の周方向の間隔が、いずれ
も切刃の先端から後端側へ向かうにしたがって連続的に
変化する。

したがって、正のアキシヤルレーキ角のチツプ群およ
び負のアキシヤルレーキ角のチツプ群によって各々工具
本体に作用する切削力の大きさおよび切削によって生じ
る振動の周期がいずれも不規則なものとなるため、工具
本体にこれらチツプの切削力に起因する共振が発生する
ことがない。

その一方で、上記他と異なる正および負のアキシャル
レーキ角を付されたチップ同士においては、そのアキシ
ャルレーキ角の絶対値が互いに等しい角度に設定されて
いるので、切削時に正のアキシャルレーキ角が付された
チップから工具本体に与えられるスラスト荷重と、負の
アキシャルレーキ角が付されたチップから工具本体に与
えられるスラスト荷重とは、工具本体の一回転当たりの
総和において等しい大きさで反対向きに作用し、互いに
相殺されることとなる。従って、特に工具本体の肉厚が
小さくて工具剛性が損なわれがちな場合や、工作機械の
回転軸への工具の取付剛性が十分に確保し難い場合など
において、スラスト荷重の不均衡によって工具本体に振
れが生じたりするような事態を未然に防止することがで
きる。

［実施例］ 第１図〜第５図は、この発明のスローアウエイ式千鳥
刃転削工具の第一実施例であるサイドカツタを示すもの
である。

第１図〜第３図において、図中符号１は大径円板状の
カツタ本体（工具本体）を示すものであり、このカツタ
本体１外周には、凹溝状をなしカツタ本体１の一端面側
に沿うチツプ取付座２…と他端面側に沿うチツプ取付座
３…とが、円周方向に等間隔を隔てて交互に形成されて
いる。そして、これらチツプ取付座２…、３…に、それ
ぞれチツプ６…が装着されている。

このチツプ４…は、第４図および第５図に示すよう
に、超硬合金等からなる方形板状のもので、着座面とさ
れた下面５…をそれぞれ上記チツプ取付座２…、３…の
くさび部材６…上面に当接させるとともに、各々の上面
７の稜線部に形成された切刃８、８のうちの一方をカツ
タ本体１の外周側に位置させて、ボルト９…および上記
くさび部材６…により着脱自在に装着されている。

ここで、チツプ取付座２…におけるチツプ４…は、カ
ツタ本体１の一方の基準端面10に対して正のアキシヤル
レーキ角を付されて装着されている。そして、これらチ
ツプ４…の正のアキシヤルレーキ角の大きさは、それぞ
れ円周方向に向けて順次θ_１、θ_２、θ_３とされてい
る。

他方、チツプ取付座３…に装着されたチツプ４…は、
上記基準端面10に対して負のアキシヤルレーキ角とされ
ている。そして、これらチツプ４…の負のアキシヤルレ
ーキ角の大きさは、円周方向に向けて順次−θ_１、−θ
_２、−θ_３とされている。また、これらアキシヤルレー
キ角θ_１、θ_２、θ_３の大きさは、それぞれθ_１＜θ_２
＜θ_３とされている。

以上の構成からなるサイドカツタにおいては、正のア
キシヤルレーキ角θ_１、θ_２、θ_３とされたチツプ４…
によるそれぞれの切削力の大きさが互いに異なる。ま
た、同様に負のアキシヤルレーキ角−θ_１、−θ_２、−
θ_３とされたチツプ４…によるそれぞれの切削力の大き
さも、互いに異なったものになる。

さらに、互いに異なる正のアキシヤルレーキ角とされ
た隣接するチツプ４、４の切刃８、８間の周方向の間
隔、および互いに異なる負のアキシヤルレーキ角とされ
た隣接するチツプ４、４の切刃８、８間の周方向の間隔
が、いずれも切刃８、８の先端から後端側へ向かうにし
たがって連続的に変化する。

以上により、正のアキシヤルレーキ角を付された複数
のチツプ４…同士、および負のアキシヤルレーキ角を付
された複数のチツプ４…同士によってカツタ本体１に作
用する切削力の大きさ、および切削時に生じる振動の周
期が、いずれも不規則なものとなる。したがって、この
サイドカツタにあっては、カツタ本体１にこれが共振す
るような規則的な周期の振動が生じることがないため、
いかなる回転数においても優れた仕上げ面粗度を得るこ
とができる。

その一方で、チップ取付座２…に装着されたチップ４
…に付される正のアキシャルレーキ角θ_１、θ_２、θ_３
と、チップ取付座３…に装着されたチップ４…に付され
る負のアキシャルレーキ角−θ_１、−θ_２、−θ_３と
は、それぞれの絶対値同士が互いに等しい角度θ_１、θ
_２、θ_３となっているので、切削時に正のアキシャルレ
ーキ角θ_１のチツプ４からカッタ本体１に与えられるス
ラスト荷重と、負のアキシャルレーキ角−θ_１のチツプ
４から与えられるスラスト荷重とは、互いに大きさが等
しく、反対向きに作用することとなる。同様に、正のア
キシャルレーキ角θ_２、θ_３のチップ４…によるスラス
ト荷重と、負のアキシャルレーキ角−θ_２、−θ_３のチ
ップ４…によるスラスト荷重も、それぞれ等しい大きさ
で互いに反対向きに作用する。

従って、カッタ本体１に作用するスラスト荷重の総和
は、カッタ本体１の一回転当たりにおいて正のアキシャ
ルレーキ角θ_１、θ_２、θ_３のチップ４…によるもの
と、負のアキシャルレーキ角−θ_１、−θ_２、−θ_３の
チップ４…によるものとで、互いに相殺されて理論上は
０となる。このため、上記構成のサイドカッタによれ
ば、特にカッタ本体１の肉厚が小さくてその剛性が損な
われがちな場合や、工作機械の回転軸へのカッタ取付剛
性が十分に確保し難い場合などにおいて、スラスト荷重
が不均衡となることによってカッタ本体１に振れが生じ
たりするような事態を未然に防止することができ、上述
のカッタ本体１に作用する切削力の大きさおよび振動の
周期が不規則となることと相俟って、一層の仕上げ面粗
度の向上を図ることが可能となる。

［他の実施例］ 第６図〜第８図は、この発明のスローアウエイ式千鳥
刃転削工具の第二実施例であるフルサイドカツタを示す
もので、図中符号11が大径円板状のカツタ本体（工具本
体）である。

このカツタ本体11の外周には、その一端面12側に開口
するチツプ取付座13…、14…と、他端面15側に開口する
チツプ取付座16…、17…とが円周方向に交互に、かつ軸
線に対して反対方向に傾斜して形成されている。そし
て、上記チツプ取付座13…、14…のうちのチツプ取付座
13…は、カツタ本体11の端面12側に沿って、また上記チ
ツプ取付座16…、17…のうちのチツプ取付座16…は、カ
ツタ本体11の端面15側に沿って形成されている。他方、
チツプ取付座14…、17…はそれぞれ軸線方向の中央部側
に沿って形成されている。さらに、これらチツプ取付座
13…、14…あるいはチツプ取付座16…、17…は、それぞ
れ円周方向に交互に形成されている。そして、これらチ
ツプ取付座13…、14…、16…、17…に、それぞれ三角形
の板状のチツプ18…が着脱自在に装着されている。

ここで、このフルサイドカツタにおいても、第１図〜
第３図に示したものと同様に、一方の基準端面12に対し
て正のアキシヤルレーキ角を付されたチツプ18…と、負
のアキシヤルレーキ角を付されたチツプ18…とが、円周
方向に交互に装着されている。そして、上記チツプ18…
の正のアキシヤルレーキ角の大きさは、それぞれ円周方
向に向けて順次θ_１、θ_２、θ_３とされている。また、
上記チツプ18…の負のアキシヤルレーキ角の大きさは、
円周方向に向けて順次−θ_１、−θ_２、−θ_３とされて
いる。

また、第９図〜第11図は、この発明の第三実施例であ
るインターナル・サイドカツタを示すものである。

このインターナル・サイドカツタでは、大径リング板
状のカツタ本体21の内周面に、その一端面22側に開口す
るチツプ取付座23…、24…と、他端面25側に開口するチ
ツプ取付座26…、27…とが円周方向に交互に、かつ軸線
に対して反対方向に傾斜して形成されている。そして、
上記チツプ取付座23…、26は、それぞれチツプ取付座24
…、27…よりカツタ本体21の半径方向に突出して形成さ
れている。さらに、これらチツプ取付座23…、24…ある
いはチツプ取付座26…、27…は、それぞれ円周方向に交
互に形成されている。そして、これらチツプ取付座23
…、24…、26…、27…に、それぞれ第４図および第５図
に示したものと同形のチツプ28…が装着されている。

ここで、このインターナル・サイドカツタにおいて
も、第１図〜第３図に示したものと同様に、一方の基準
端面22に対して正のアキシヤルレーキ角θを付されたチ
ツプ28…と、負のアキシヤルレーキ角を付されたチツプ
28…とが、円周方向に交互に装着されている。そして、
これらチツプ28…の正のアキシヤルレーキ角の大きさ
は、それぞれ円周方向に向けて順次θ_１、θ_２、θ_３と
され、かつ負のアキシヤルレーキ角の大きさは、円周方
向に向けて順次−θ_１、−θ_２、−θ_３とされている。

以上の構成からなる、上記第二および第三実施例のフ
ルサイドカツタおよびインターナル・サイドカツタにあ
っても、第一実施例に示したサイドカツタと同様の作用
効果を得ることができる。

なお、上記第一〜第三実施例においては、いずれもチ
ツプ取付座を傾斜させることにより、チツプの正のアキ
シヤルレーキ角同士および負のアキシヤルレーキ角同士
をそれぞれ互いに異なったものに設定したが、これに限
るものではなく、第12図および第13図に示すように、上
面30の切刃31に沿うすくい面32を上記上面30に対して角
度δだけ傾斜させ、この角度δが互いに異なる数種類の
チツプ33…を正または負のアキシヤルレーキ角のチツプ
として装着することにより、互いに正または負のアキシ
ヤルレーキ角同士を異なったものに設定してもよい。こ
れによれば、カツタ本体の製作がより容易になるととも
に、上記すくい面32の傾斜角度δを適宜選択することに
より、正負のアキシヤルレーキ角の絶対値の差を切削条
件に応じた最適の値に設定することができるといった効
果も得ることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明のスローアウエイ式千
鳥刃転削工具は、一方の基準端面に対し正のアキシヤル
レーキ角を付して装着した複数のチツプのうちの少なく
とも１のチツプのアキシヤルレーキ角、および負のアキ
シヤルレーキ角を付して装着した複数のチツプのうちの
少なくとも１のチツプのアキシヤルレーキ角を、それぞ
れ他のチツプの正のアキシヤルレーキ角あるいは他のチ
ツプの負のアキシヤルレーキ角と異なる角度に設定し、
かつ、他と異なる正および負のアキシャルレーキ角を付
されたチップ同士において、そのアキシャルレーキ角の
絶対値を互いに等しい角度に設定したものであるから、
工具本体にこれが共振するような規則的周期の振動が生
じることがなく、また工具本体の一回転当たりにおける
スラスト荷重が相殺されるため、特に工具剛性や回転軸
への取付剛性が確保し難い場合において、いかなる回転
数であってても優れた仕上げ面粗度を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明のスローアウエイ式千鳥刃転
削工具の一実施例を示すもので、第１図は正面図、第２
図は側面図、第３図は第１図のIII−III線視断面図、第
４図および第５図は上記転削工具に装着されているチツ
プを示すもので、第４図は側面図、第５図は正面図、第
６図〜第８図はこの発明の第二実施例を示すもので、第
６図は正面図、第７図側面図、第８図は第６図のVIII−
VIII線視断面図、第９図〜第11図はこの発明の第三実施
例を示すもので、第９図は正面図、第10図は側面図、第
11図は第９図のXI−XI線視断面図、第12図および第13図
は上記転削工具に装着される他のチツプの形状を示すも
ので、第12図は側面図、第13図は正面図である。 1,11,21……カツタ本体（工具本体）、 4,18,28,33……チツプ（スローアウエイ式チツプ）、 10,12,22……基準端面、 2,3,13,14,16,17,23,24,26,27……チツプ取付座、 θ₁,θ₂,θ_３……アキシヤルレーキ角。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工具本体に形成されたチップ取付座に、上
   記工具本体の一の基準端面に対して正のアキシャルレー
   キ角を付された複数のスローアウェイチップと、負のア
   キシャルレーキ角を付された複数のスローアウェイチッ
   プとが、円周方向に交互にかつ等間隔を隔てて装着され
   てなるスローアウェイ式千鳥刃転削工具において、 上記正のアキシャルレーキ角を付されたチップのうちの
   少なくとも１のチップのアキシャルレーキ角、および上
   記負のアキシャルレーキ角を付されたチップのうちの少
   なくとも１のチップのアキシャルレーキ角を、それぞれ
   他のチップの正のアキシャルレーキ角あるいは他のチッ
   プの負のアキシャルレーキ角と異なる角度に設定し、か
   つ、他と異なる正および負のアキシャルレーキ角を付さ
   れたチップ同士において、そのアキシャルレーキ角の絶
   対値を互いに等しい角度に設定したことを特徴とするス
   ローアウェイ式千鳥刃転削工具。